O diamante “rei dos materiais”, devido às suas excelentes propriedades físicas, tem sido continuamente explorado e ampliado em campos de aplicação há décadas.Como substituto do diamante natural, o diamante artificial tem sido usado em campos que vão desde ferramentas de usinagem e brocas até semicondutores de banda ultralarga, desde laser e armas guiadas até anéis de diamante brilhantes nas mãos de mulheres.O diamante artificial tornou-se uma parte indispensável da indústria e da indústria joalheira.
A. Informações Básicas
O diamante sintético é um tipo de cristal de diamante sintetizado por método científico através de simulação artificial da condição do cristal e do ambiente de crescimento do diamante natural.Existem dois métodos comercialmente disponíveis para produção em massa de diamantes – alta temperatura e alta pressão (HTHP) e deposição química de vapor (CVD).Pela tecnologia HPHT ou CVD, o diamante artificial pode ser produzido em apenas algumas semanas, e a composição química, índice de refração, densidade relativa, dispersão, dureza, condutividade térmica, expansão térmica, transmissão de luz, resistência e compressibilidade do diamante natural são exatamente os mesmo.Os diamantes sintéticos de alta qualidade também são conhecidos como diamantes cultivados.
A comparação dos dois métodos de preparação é a seguinte:
| Tipo | Projeto | Método HPHT de alta temperatura e pressão | Método de deposição química de vapor CVD |
| Técnica sintética | Matéria-prima principal | Pó de grafite, pó de catalisador metálico | Gás contendo carbono, hidrogênio |
| Equipamento de produção | Prensa diamantada de 6 superfícies | Equipamento deposicional CVD | |
| Ambiente sintético | Ambiente de alta temperatura e alta pressão | Ambiente de alta temperatura e alta pressão | |
| Cultive as principais características dos diamantes | Formato do produto | Granular, estrutura octaedro cúbico, 14 | Folha, cubo estrutural, 1 direção de crescimento |
| Ciclo de crescimento | Curto | Longo | |
| Custo | Baixo | Alto | |
| Grau de pureza | Um pouco pior | Alto | |
| Produto adequado | 1 ~ 5 ct para cultivar diamantes | Cresça diamantes acima de 5 quilates | |
| Aplicação de tecnologia | Grau de aplicação | A tecnologia está madura, a aplicação doméstica é ampla e tem vantagens óbvias no mundo | A tecnologia estrangeira está relativamente madura, mas a tecnologia nacional ainda está em fase de pesquisa e os resultados da aplicação são poucos |
A indústria de diamantes artificiais da China começou tarde, mas a velocidade de desenvolvimento da indústria é rápida.Atualmente, o conteúdo tecnológico, os quilates e o preço dos equipamentos de fabricação de diamantes artificiais na China apresentam vantagens competitivas no mundo.O diamante artificial tem as mesmas propriedades excelentes do diamante natural, como superduro, resistência ao desgaste e resistência à corrosão.É um material inorgânico não metálico avançado de alta eficiência, alta precisão, semipermanente e proteção ambiental.É o principal consumível para a produção de ferramentas de processamento para serrar, cortar, retificar e furar materiais altamente duros e quebradiços.As aplicações de terminais são amplamente cobertas na indústria aeroespacial e militar, materiais de construção, pedra, exploração e mineração, processamento mecânico, energia limpa, eletrônicos de consumo, semicondutores e outras indústrias.Actualmente, a principal aplicação em larga escala de diamantes artificiais de alta qualidade, nomeadamente diamantes cultivados, é na indústria joalheira.
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| Janela do buscador de mísseis | Broca de diamante para exploração de petróleo |
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| Lâmina de serra de diamante | Ferramenta de diamante |
| Aplicação industrial de diamante artificial | |
As condições de produção dos diamantes naturais são muito duras, por isso a escassez é significativa, o preço é elevado durante todo o ano e o preço dos diamantes cultivados é muito inferior ao dos diamantes naturais.De acordo com a "Global Diamond Industry 2020-21" divulgada pela Bain Consulting, o preço de varejo/atacado dos diamantes cultivados tem caído desde 2017. No quarto trimestre de 2020, o preço de varejo dos diamantes cultivados em laboratório é de cerca de 35% de o dos diamantes naturais, e o preço de atacado é cerca de 20% do dos diamantes naturais.Espera-se que, com a otimização gradual dos custos técnicos, a futura vantagem do preço de mercado do cultivo de diamantes seja mais óbvia.
O preço do diamante de cultivo foi responsável pela percentagem de diamante natural
B. A cadeia industrial
Cadeia da indústria de diamantes artificiais
A montante da cadeia da indústria de diamantes sintéticos refere-se ao fornecimento de matérias-primas, como equipamentos de produção e catalisador técnico, bem como à produção de brocas brutas de diamante sintético.A China é o principal produtor de diamantes HPHT e a produção de diamantes artificiais CVD também está se desenvolvendo rapidamente.Um cluster industrial foi formado na província de Henan por produtores upstream de diamantes artificiais, incluindo Zhengzhou Huacheng Diamond Co., LTD., Zhongnan Diamond Co., LTD., Henan Huanghe Cyclone Co., LTD., etc. e produziu partículas grandes e diamante artificial de alta pureza (diamante cultivado).As empresas upstream dominam a tecnologia central de produção de diamante em bruto, com capital forte, e o preço de atacado do diamante em bruto sintético é estável e o lucro é relativamente rico.
A parte intermediária refere-se ao comércio e processamento de diamante sintético em branco, ao comércio de broca com acabamento de diamante sintético e ao design e Mosaico.Diamantes pequenos com menos de 1 quilate são lapidados principalmente na Índia, enquanto diamantes grandes, como 3, 5, 10 ou diamantes de formato especial, são lapidados principalmente nos Estados Unidos.A China está agora a emergir como o maior centro de corte do mundo, com a Chow Tai Fook a construir uma fábrica de corte com capacidade para 5 000 pessoas em Panyu.
A jusante refere-se principalmente ao terminal de varejo de diamantes artificiais, marketing e outras indústrias de apoio.O diamante artificial de nível industrial é usado principalmente na indústria aeroespacial, processamento e fabricação mecânica, exploração de petróleo e outras indústrias.A maioria dos diamantes artificiais de alta qualidade são vendidos para a indústria joalheira como diamantes cultivados para joias.Actualmente, os Estados Unidos têm o mercado mais maduro do mundo para o cultivo e desenvolvimento de diamantes, com uma cadeia de vendas relativamente completa.
C. Condições de mercado
Nos primeiros anos, o preço unitário do diamante artificial chegava a 20-30 yuans por quilate, o que tornava proibitivas muitas novas empresas de manufatura.Com o desenvolvimento da tecnologia de produção, o preço do diamante artificial diminuiu gradualmente e, nos últimos anos, o preço caiu para menos de 1 yuan por quilate.Com o desenvolvimento da indústria aeroespacial e militar, wafers de silício fotovoltaicos, semicondutores, informações eletrônicas e outras indústrias emergentes, a aplicação de diamante artificial no campo de fabricação de alta qualidade está em constante expansão.
Ao mesmo tempo, devido ao impacto das políticas ambientais, o tamanho do mercado da indústria (em termos de produção de diamantes artificiais) mostrou uma tendência primeiro de declínio e depois de aumento nos últimos cinco anos, subindo para 14,65 mil milhões de quilates em 2018 e é deverá atingir 15,42 mil milhões de quilates em 2023. As alterações específicas são as seguintes:
O principal método de produção na China é o método HTHP.A capacidade instalada da prensa de seis lados determina diretamente a capacidade de produção de diamante artificial, incluindo o diamante cultivado.Através de vários entendimentos da equipe de pesquisa do projeto, a capacidade existente do país não é superior a 8.000 do mais recente tipo de impressora superior de seis lados, enquanto a demanda geral do mercado é de cerca de 20.000 do mais recente tipo de impressora superior de seis lados.Actualmente, a instalação e comissionamento anual de vários grandes fabricantes nacionais de diamantes atingiu uma capacidade estável de cerca de 500 novas unidades, longe de satisfazer a procura do mercado, pelo que, a curto e médio prazo, o cultivo doméstico do efeito do mercado vendedor da indústria diamantífera é significativo.
Demanda nacional por capacidade de diamante artificial
D. Tendência de desenvolvimento
①A tendência de concentração da indústria está se tornando cada vez mais aparente
Com a atualização do produto e a expansão do campo de aplicação das empresas de produtos diamantados a jusante, os clientes apresentaram requisitos mais elevados sobre a qualidade e o desempenho final do diamante artificial, o que exige que as empresas de diamantes artificiais tenham um forte capital e força de pesquisa e desenvolvimento tecnológico, bem como o capacidade de organizar a produção em grande escala e o gerenciamento unificado da cadeia de suprimentos.Somente tendo forte força de pesquisa e desenvolvimento de produtos, capacidade de produção e garantia de qualidade, as grandes empresas podem se destacar na acirrada competição da indústria, acumular continuamente vantagens competitivas, expandir a escala de operação, construir altos limiares da indústria e ocupar cada vez mais uma posição dominante em a concorrência, o que faz com que a indústria apresente uma tendência de concentração.
②Melhoria contínua na tecnologia de síntese
Com o desenvolvimento contínuo da força da produção industrial nacional, é necessário melhorar a estabilidade e o refinamento das ferramentas de processamento.O processo de transição das ferramentas de diamante artificial chinesas de baixo para baixo será ainda mais acelerado, e o campo de aplicação terminal do diamante artificial será ainda mais expandido.Nos últimos anos, mais conquistas de pesquisa e desenvolvimento foram alcançadas nos aspectos de cavidade sintética em grande escala e otimização de martelos de liga dura, o que promove grandemente o desenvolvimento da produção de diamantes sintéticos.
③Cultivo de diamantes para acelerar o aumento das perspectivas de mercado
O diamante sintético tem sido amplamente aplicado no campo industrial.Mais de 90% do diamante utilizado na indústria global é diamante sintético.A aplicação de diamante artificial no campo do consumo (diamante cultivado para joalheria) também está acelerando o aumento da perspectiva de mercado.
O cultivo global de diamantes de qualidade joalheira ainda está em estágio inicial de crescimento, o mercado de longo prazo tem um grande espaço.De acordo com o Relatório de Pesquisa Global da Indústria de Diamantes 2020-2021 da Bain & Company, o mercado global de joias em 2020 ultrapassou 264 bilhões de dólares, dos quais 64 bilhões de dólares foram joias com diamantes, representando cerca de 24,2%.Em termos de estrutura de consumo, de acordo com o Relatório Global de Pesquisa da Indústria de Diamantes 2020-2021 da Bain Consulting, o consumo dos Estados Unidos e da China representa cerca de 80% e 10% do mercado global de consumo de diamantes cultivados.
Por volta de 2016, os diamantes de cultivo incolores de pequenas partículas produzidos pela tecnologia HTHP em nosso país começaram a entrar na fase de produção em massa, a granularidade e a qualidade do cultivo de diamantes com o progresso da tecnologia de síntese e continuam a melhorar, as perspectivas futuras do mercado são amplas.
Horário da postagem: 08/07/2023