金刚石的生产技术和生产工艺日趋成熟,我国的金刚石占全球金刚石总产量的90%以上,已成为全球金刚石第一生产大国。金刚石产业处于硬脆材料切割产业的中游,上游行业包括金刚石和钢丝行业,下游主要应用于光伏硅材料、蓝宝石等领域。以下对金刚石行业环境分析。
金刚石行业环境分析,消费者在品类和品牌的选择上也更加多元化,从以前的以婚庆为目的以黄金饰品消费为主到如今的钻石和K金广为流行。受西方文化影响,以 80、90 后为代表的年轻一代对钻石、K金饰品以及快时尚饰品的热情高涨。著名钻石零售商De Beers针对一万名中国女性进行调查发现,48%的调查对象表示相比于获得名牌包、名表或是海外度假更乐意获得钻石。金刚石行业分析根据2014-2016年的金刚石消费研究来看,中国珠宝消费者无论是自我购买还是送礼物都倾向于考虑将钻石饰品作为首选,相比之下,美国消费者对钻石商品的热衷程度较低,而印度精英阶层同样对钻石饰品怀有高度热情。
各国消费者金刚石热衷度
金刚石的价值自然不菲,无论是商业价值还是在高精尖领域的应用,无不诠释其背后的意义。近年来大单晶金刚石越来越成为行业巨头竞相发展的重点,其目的自然是提高附加值,抢先攻占高端领域。现从五大方向来分析金刚石行业环境。
单片硅片切割耗时传统砂浆切割需约10小时,金刚线切割仅需2小时。金刚石行业环境分析,切割效率高主要缘于其技术特点:第一,金刚线采用固定方式结合金刚石颗粒,相比砂浆线处于游离状态的磨料,不仅参与磨削切割的金刚石更多(漏损少),而且减少了磨料之间的相互磨损。第二,金刚石硬度高,耐磨损能力强,从而切削和使用寿命更长。第三,金刚线固着的金刚石的运行速度与切割线一致,而游离状态的砂浆运行速度低于切割线。
切割线线径越大造成切割时刀缝越大从而导致材料损耗越多,而切割线的线径是裸线径与磨料/刃料直径之和。金刚石行业环境分析,金刚线因切割能力强,其镀层比切割液与碳化硅混合形成的砂浆要小薄,从而造成的刀缝损耗较小。另外,金刚线切割造成的损伤层小于砂浆线切割,有利于切割更薄的硅片。更细的线径、更薄的切片有利于降低材料损耗,提高硅片的出片率。目前,硅片厚度多为180-200μm,砂浆切割的刀缝损耗约为130-150μm,金刚线切割的刀缝损耗约为80μm。因此,金刚线切割能提高约 10%-20%的出片量。
金刚石行业环境分析,砂浆切割会产生大量晶硅切割废砂浆,废砂浆含碳化硅、聚乙二醇、硅粉和金属粉末成分,环境威胁较大,其中部分粒径小于0.15μm的硅粉与水或潮湿空气接触时会快速反应并释放出易燃气体氢气和热量,如不进行妥善利用、处置会造成严重污染。金刚线使用水基磨削液(主要是水),有利于改善作业环境,同时简化洗净等后道加工程序。
金刚石行业环境分析,金刚线切割减少了加工损伤层,而且精度保持稳定,产生 TTV(总厚度变化,硅片表面特定测量点的最大值和最小值之差)小。
金刚石行业环境分析,金刚线切割的设备占用资本、空间占用、人力和电力占用均有下降,整个生产流程更加简化,从而降低运营成本。
目前人工合成的高品级大单晶金刚石,在性能上已经接近或在某些这方面超越了天然金刚石单晶。金刚石行业环境分析,由于天然金刚石比较稀少,故人工合成的金刚石单晶已经逐步地代替天然金刚石被广泛应用于工业、科技、国防、医疗卫生等领域。当然这类金刚石还具备其独特的用途,尤其是它可以作为单晶金刚石刀具刀坯的最佳选择材料。