中國是高溫高壓合成金剛石的最大生產(chǎn)國,近些年來中國已開始利用高溫高壓六面頂壓機大量生長出無色的首飾用合成鉆石。但CVD氣相沉積法在未來將會是主要的生產(chǎn)方法?,F(xiàn)在技術(shù)、成本、市場均已成熟,但由于生產(chǎn)、銷售各種條件的不穩(wěn)定,對合成鉆石產(chǎn)品的產(chǎn)銷會產(chǎn)生極大困擾。
Parker Balston氫氣發(fā)生器
通過使用自主研發(fā)的質(zhì)子交換膜和鈀純化模塊技術(shù),能夠提供比市場上的超高純度氫氣。
化學(xué)氣相沉積CVD法生長多晶金剛石膜,在1980年代中期問世。單晶CVD金剛石在1990年代末開始有人研發(fā),至2000年代初,元素六、卡耐基、阿波羅等公司生長成功,但未能形成市場銷售。直到2012年初,由新加坡的IIa公司將微波等離子體化學(xué)氣相沉積法生長出的無色高品貭從小鉆到克拉級的首飾鉆石商品化其售價為同級天然鉆石的2/3~1/2甚至至1/3,未來則會更低,這顯然對天然鉆石市場造成了巨大震撼。并且值得一提的是,實際上,單晶首飾鉆石只是CVD功能的一小部分,大面積4~8英寸直徑的單晶、多晶金剛石在聲、光、化、電、熱、醫(yī)方面則有更多、更重要的用途。
目前主流的化學(xué)氣相沉積法制備金剛石是其中的微波等離子法,即MPCVD法。生長金剛石的主要原料氣為甲烷、氫氣,其中氫氣流量一般在300-500ml/min 。但在沉積過程中由于氣體雜種中的氮,硼等元素會直接導(dǎo)致生長出的金剛石顏色會產(chǎn)生偏黃,偏藍(lán)等顏色,因此各大CVD法培育金剛石生產(chǎn)商都會重點關(guān)注沉積過程中氣體的純度。而在這方面Parker Balston系列(波士頓)氫氣發(fā)生器通過使用自主研發(fā)的鈀金屬純化器高效去除氮的成分,是真正的符合CVD鉆石工藝所需要的超高純度的無氮氫氣。
通過鈀膜技術(shù),Parker Balston氫氣發(fā)生器所產(chǎn)出的氫氣純度可以達(dá)到99.99999+%,其中含氮量低的特點更是達(dá)到了ppb級別,這些優(yōu)點是沒有鈀純化的制氫機所無法做到的,該制氫機最大流量1300ml/min,可以做到一臺發(fā)生器同時提供給兩臺MPCVD設(shè)備的同時并保證了金剛石生長的純凈度。