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稀土一收紧,日本立马觉得不对劲。之前药品供应上咱们也占着明显优势,万一哪天有调整,他们医疗系统得跟着紧巴巴的,不过药品这块总得顾人道,咱们一直留着余地。
日本人自己心里门清,咱们手里牌多着呢。最近他们又把注意力转到人造钻石上,生怕这个也跟着出状况。说白了,日本工业链条里好多地方都离不开这东西,管制一出,他们就得盘算怎么补窟窿。
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其实这事早有苗头。稀土管制后,日本企业开始四处打听替代方案,还拉着美国那边商量合作。数据摆在那儿,日本很多精密制造和电子元件都靠进口高纯人造金刚石粉末,来源高度集中。
2020到2023年,美国自己从中国进口的这类粉末就占了七成七以上,日本情况也差不多。半导体行业里,美国用的高纯货色九成九得靠进口,主要来自河南那边。欧盟那边进口比例也高到七成五左右。稀土一卡,日本立刻联想到钻石这块,生怕供应链再断一截。
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人造钻石这东西,其实就是碳元素在实验室里结晶出来的,跟天然的一样硬,一样能导热。天然钻石全球储量有限,大概十亿克拉左右,按现在挖法最多再撑二十年,工业上用的那些尤其紧俏。
中国从上世纪五十年代就开始琢磨自己搞,摆脱进口依赖。1960年中苏关系变化,对方停了供应,压力更大。1963年12月6日,在北京高压试验室用国产两面顶装置,第三十二次试验终于出成果,第一颗人造金刚石问世。样品送去检测,光谱线跟天然的一模一样。
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1965年,郑州那边研制出第一台国产铰链式六面顶压机,产业化大门就打开了。压机一开,一天能出几百克拉,按当时价位就是上万元产值,效率比之前高好几倍。
从那以后,技术逐步扩散到各地,河南柘城这个小县城慢慢聚起上百家企业,成了全国最集中的地方。微粉产量和出口量占全国七成到九成,大颗粒单晶也占六成左右。
2024年全国培育钻石产量约两千二百万克拉,占全球六成三,成本只有天然的五分之一到十分之一,产量还不受矿藏限制。
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AI芯片、5G基站、新能源汽车逆变器这些发热大户,散热一跟不上就容易出故障。用上金刚石热沉片,CPU算力能提三倍,温度降六十个百分点,能耗省四十个百分点。化学性质还稳,强酸强碱里泡着,高温高压下也不反应,高端制造和特殊加工环境里特别靠谱。
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再说其他领域。光伏硅片切割用金刚石线锯,一根线能切几十万米,表面平整废料少。半导体抛光用微粉,纳米级精度直接影响芯片良率。
量子计算里,含氮空位中心能当量子比特,室温下就能工作,比传统低温设备简单。国防装备涂层耐高温抗磨损,石油钻头镶上它钻深井又快又耐用。
地质勘探、建筑材料、甚至高端光学窗口,全都用得上。中国高温高压法市场份额超过八成,美国从咱们进口的人造钻石占比七成八,日本八成一,欧盟七成五。新华社报道过,美国半导体行业高纯货几乎全靠河南柘城那边。
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中国这套体系从原料配制到设备制造,再到合成加工和制品应用,全程自己能控。柘城县从上世纪八十年代起步,技术工人一批批带出来,企业越滚越大,形成完整集群。
压机腔体里碳原子在催化剂里溶解析出,晶体慢慢长成,酸洗重液分离后分级包装,整个流程本地就能完成,成本压得死死的。相比之下,美国在高纯度和量子级产品上有一些优势,缺陷控制技术也领先,可产能小成本高,高端产线库存只够撑两三个月。
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西方想建完整集群,专家估算至少得五到十年,现有库存根本顶不住。尽管美国拉上日本,准备砸钱扩大产能,可他们以往风格就是计划一拖再拖,或者成本太高直接放弃。
日本现在两头为难,稀土之后钻石这张牌又实打实摆在那儿。产业链完整,技术成熟,应用场景还在不断拓宽。半导体散热、量子设备、新能源功率器件,这些前沿领域都离不开它。
西方短期内难找到替代,长期追赶也得面对成本和规模的双重压力。中国这优势不是一天两天攒出来的,而是实打实干出来的,供应链安全有保障,产业发展也有后劲。
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