중국의 합성 다이아몬드 산업 발전 개요

다이아몬드는 현재 지구상에서 발견되는 많은 자연 발생 제품 중에서 가장 단단한 물질입니다. 보석으로 사용되는 것 외에도 다이아몬드는 미세 연마재, 고경도 절삭 공구, 다양한 유형의 드릴 비트, 와이어 드로잉 다이 및 많은 정밀 기기의 구성 요소와 같은 광범위한 산업 용도를 가지고 있습니다.

원래 다이아몬드는 천연 다이아몬드 광산에만 존재합니다. 합성 다이아몬드에는 두 가지 주요 방법이 있습니다.고온고압법그리고화학 기상 증착(CVD) 방법. 1950년대 미국은 흑연을 원료로 고온고압하에서 합성다이아몬드를 성공적으로 제조하였다. 중국 최초의 합성다이아몬드는 1963년 고온고압법으로 합성한 것으로 53년의 세월이 흘렀다.

 

고온 고압법 기술은 매우 성숙하여 세계의 주류를 차지합니다. 중국은 현재 세계 시장 점유율의 90%를 점유하고 있다. 중국의 고온 고압 다이아몬드의 연간 생산량은 약 140억 캐럿이며 주로 다이아몬드 분말로 널리 사용됩니다.

 

톱날(다이아몬드 및 분말 야금 가공), 연마재, 연삭 휠, 대리석, 세라믹, 절단 웨이퍼, 렌즈 및 기타 초경질 재료는 모두 다이아몬드로 가공됩니다. 철이 다이아몬드와 반응하기 때문에 다이아몬드는 철과 니켈을 처리할 수 없습니다. 나머지 비철금속은 다이아몬드로 가공할 수 있습니다.

 

 

중국의 다이아몬드 산업은 주로 허난성에 집중되어 있으며 주로 업계에서 일반적으로 "3 연삭 연구소"로 알려진 정저우 연마 연삭 연구소로 인해 발생합니다. 연구소의 기술은 중국에서 세 가지 주요 다이아몬드 기업을 연속적으로 개발했습니다.HUANGHE WHIRLWIND DIAMOND, ZHONGNAN DIAMOND 및 ZHENGZHOU HUAJING(CDT CO., LTD., 당사의 다이아몬드 원료는 모두 이 세 개의 주요 공급업체에서 공급되며 그들과 광범위한 협력 관계를 맺고 있습니다.) 이들은 또한 세계 3대 기업입니다. 현재 중국에서 생산되는 다이아몬드 분말 재료의 양은 140-15십억 캐럿/년이며 시장 규모는 약 100억 위안입니다.

 

그러나 관련 산업의 시장 규모는 매우 커서 다이아몬드 분말은 톱날, 와이어 톱, 절삭 공구, 연마재, 드릴 및 기타 산업에 적용됩니다. 2013년 세계 시장 규모는 약 350억 달러였으며 중국이 60% 이상인 약 1000억 위안을 차지했습니다.

 

50년 이상의 발전을 거쳐 중국은 다이아몬드 생산 및 응용 분야에서 대국이지만 강국은 아닙니다. 현재는 변화와 업그레이드가 절실히 필요합니다.

 

중국의 다이아몬드 생산에는 문제가 없지만 후속 기술과 심층 가공 능력은 매우 열악합니다. 국내 다이아몬드 산업이 직면한 문제는 첨단 기술은 해외에 있고 기본 재료는 중국에 있어 국내 희토류 산업과 매우 유사하다는 것입니다. 예를 들어, 다이아몬드 분말의 분류 및 스크리닝은 중국에서 달성하기 어렵습니다. 특히 작은 크기(수 미크론 이하)의 제품 스크리닝의 경우 크기 분포가 상대적으로 큽니다. 현재 분말은 외국으로 수출되고 있으며 분류 및 심사를 거쳐 다시 수출되고 있습니다. 중국은 태양 에너지 산업의 최대 생산국이지만 웨이퍼 가공용 와이어 톱은 주로 해외에서 수입됩니다.

또한 다른 고급 공구, 특히 초정밀 공구의 약 90%가 수입됩니다. 외국 초정밀 공구의 프로파일 정확도는 50nm 미만으로 대량 생산이 가능하지만 국산 공구의 정확도는 200nm에 불과하며 상당한 차이가 있습니다. 초정밀 도구의 적용 사례: 이 초정밀 도구로 iPhone 휴대 전화의 알루미늄 합금 백 쉘을 직접 밀링하여 연마하지 않고 매우 밝습니다. 또 다른 경우는 하이 실리콘 알루미늄 합금 소재로 만들어진 고급 자동차의 자동차 허브입니다. 일반 공구는 가공이 어려워 다이아몬드 공구로만 절단이 가능합니다. 다이아몬드 공구로 절단한 후의 밝기는 상대적으로 높을 수 있습니다.

 

유사한 도구도 외국에서 관리합니다. 수입에 의존하고 외국에서 금지하는 광학 렌즈 절단 도구도 있습니다. 그 이유는 이러한 종류의 도구는 광학 렌즈를 가공하는 데 사용할 수 있을 뿐만 아니라 레이더 반사경, 자이로스코프 쉘 및 기타 군사 분야를 절단하는 데에도 사용할 수 있기 때문입니다.

따라서 전체 다이아몬드 산업의 후속 고급 산업은 중국에서 분말 다이아몬드 재료 선택 및 대형 단결정 다이아몬드 준비를 포함하여 매우 부족합니다.

 

벌크 단결정 다이아몬드는 저온 및 저압에서 마이크로웨이브 플라즈마 CVD에 의해 생산됩니다. 현재 국내산 다이아몬드는 100% 수입산이다.

 

 

 

중국에서는 아직 산업화가 이루어지지 않았습니다. 주요 문제는 여전히 장비에 있으며 특히 우리나라의 무자격 진공 장비는 대형 단결정 다이아몬드 생산에 사용할 수 없습니다. 더군다나 수입 장비를 구입할 수 있다 해도(비싸다, 약 300만 위안) 관련 준비 과정이 없어 투자자가 직면한 위험이 상대적으로 높다. 또한 일본에서 중국으로 수출되는 이러한 장비는 과학 연구 또는 반도체 분야에서만 사용할 수 있습니다. 정밀 공구에 대형 다이아몬드를 사용할 수 없습니다.

따라서 대형 단결정 다이아몬드를 준비하는 장비를 국내에서 만들 수 있는지 여부는 Jiangnan 연구팀의 첫 번째 고려 사항입니다. 강남 연구팀은 이러한 노력을 통해 국내 장비를 고도화·변형시켜 대형 단결정 다이아몬드 생산에 성공해 장비 국산화를 실현했다. 그들은 또한 이런 종류의 장비를 제조하는 회사에 이 기술을 배양했습니다. 동시에 이 국내 장비로 대형 다이아몬드를 제조하기 위해 두 번째 회사를 설립했습니다. 이것은 중국 최초의 대형 단결정 다이아몬드 생산 라인이자 세계에서 이 기술을 보유한 다섯 번째 회사입니다. 또한 황하 사이클론은 최근 대형 단결정 다이아몬드의 장비 및 생산 기술에 투자할 것이라고 발표했습니다.

대형 단결정 다이아몬드의 발전은 국내 다이아몬드 산업의 진흥이다. 현재 대형 단결정 다이아몬드 시장은 약 400억 위안이다. 전통적인 공구 산업 외에도 향후 반도체, 컴퓨터 칩 및 기타 분야에서 매우 큰 개발 공간과 전망이 있을 것으로 예상됩니다.