“鉆石恒久遠,一顆永流傳。”一句經典的廣告語,便使得鉆石消費飛速增長。天然鉆石是珍貴的奢侈品,而在蚌埠的一家企業卻靠著“種”鉆石的秘方,使得實驗室培育鉆石進入大眾視野,讓美麗觸手可及。
“1克拉培育鉆石飾品從開始‘生長’到成品只要45天時間。”安徽德徽創芯科技有限公司總經理李斯形象地將培育鉆石生產的過程比作種莊稼。“就像把種子放到土地里,我們把晶種片放進生長反應腔內,利用高純氫氣刻蝕腔體里面的雜質,通過加熱讓其處于適宜的溫度,通入碳源甲烷,生長便開始了。”
種子下地后,田間管理自然是少不了的。“晶種片表面光滑不光滑、有沒有出現多晶點、生長速度是否正常,這些都要每天檢查。”德徽創芯科技有限公司工作人員將晶種片排序后,又用顯微鏡進行二次確認。他告訴記者,在每次檢查結束后,都要再對其腔體進行全面清理。
據了解,從材料性能的角度來講,這些“種”出來的鉆石與天然鉆石沒有任何區別,都是純碳構成的晶體,物理、化學和光學性質都相同,然而其價格卻僅僅是天然鉆石的3%—10%之間。
粉鉆、藍鉆、綠鉆、白鉆……安徽德徽創芯科技有限公司迎合市場需求,通過不斷創新實現了產品的多樣化。“通過調節鉆石生長過程中的氣體比例,可以實現對鉆石品質的控制和優化。”李斯解釋,晶體質量對于最后形成的金剛石的顏色、凈度、通透度是關鍵?,生長溫度也要精準地控制在很窄的溫度區間內。
如何在有限的“土地”上,“種”出更多更好的培育鉆石?去年,安徽德徽創芯科技有限公司投入1800萬元,將生產機器的微波源功率從6KW提升至10KW,配套腔體、生產工藝同步進行研發改進,產品良率提升至87%,有效沉積面積增加60%左右,產品市場競爭力進一步提高。目前,安徽德徽創芯科技有限公司每年可培育鉆石30萬克拉,產值達到7800萬元。
事實上,培育鉆石只是人造金剛石的延伸產品,金剛石不僅可以加工成價值連城的珠寶,在工業中也大有可為。它憑借著超高的硬度、良好的導熱性、光透性好、化學性質穩定等優異性能,在工業、科學研究等領域也有著廣闊的應用前景。
“我們的產品分為光學級、珠寶級、工業級和電子級4種,可以根據市場情況及時調整生產策略,大艾激光、晶創未來、西南科技大學等都是我們企業的合作伙伴。”在李斯看來,半導體散熱領域是未來培育鉆石市場的新藍海。他表示,企業將持續推進生產工藝迭新,增強創新動力,實現降本增效,進一步拓展CVD金剛石的應用場景。