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初遇碳索芯材
在新材料的广袤领域中,碳索芯材如同一颗冉冉升起的新星,散发着独特的魅力。初次听说这个名字,便觉得新奇,究竟是怎样的一家企业,能在竞争激烈的行业中崭露头角?
安徽碳索芯材科技有限公司,作为全球领先的高端人造金刚石生产商,其成立于2022年8月,坐落于安徽金寨经济开发区中兴科技产业园3、4号楼。公司由南非甄钻集团旗下美国 GIL 国际宝石实验室进行技术管理与投资,自成立之初,便专注于推动高端人造金刚石及衍生新材料行业的发展,迅速积累起强大影响力。
MPCVD核心技术
碳索芯材之所以能在高端人造金刚石领域取得显著成就,其对MPCVD核心技术的掌握与运用功不可没。
MPCVD,即微波等离子体化学气相沉积技术,在制备高品质金刚石方面具有诸多独特优势。该技术采用微波能量激发反应气体,避免了传统方法中可能引入的杂质和污染,使其生长速度更快,数量更多,成本更低,以更高效和更纯净的工艺实现直接生长高品质CVD金刚石。
图源:碳索芯材官网
碳索芯材在引进这一先进技术的基础上,进行了深入的研究与改良。通过对设备谐振腔、气路系统和微波系统等关键部件的优化设计,公司成功提高了金刚石的沉积速率,降低了生产能耗。这不仅提升了生产效率,还进一步降低了生产成本,使得碳索芯材在市场竞争中占据了更有利的地位。
MPCVD设备车间
专利成果展示
目前,碳索芯材拥有设备工艺、切磨工艺、鉴定技术等共27项国际专利。
截至2024年12月,碳索芯材已成功申请多项国内创新专利,这些专利涵盖了设备、工艺、散热等多个领域,充分彰显了公司强大的技术实力与创新能力。其中,在金刚石制造装备方面,公司申请的“一种新型MPCVD生长金刚石自动产线装置”专利(公开号CN118703978A),集成了金刚石送样、生长、切割、抛光、清洗、缺陷检测等一系列环节,实现了生产过程的自动化和一体化。这一装置不仅能够连续送样和生长,还能高效准确地检测材料的缺陷和基础参数,确保了产品在进入下一环节时的良率,大大提高了生产效率和产品质量。
同年9月申请的“一种小型微波等离子体化学气相沉积装置”专利(公开号CN119121197A),针对金刚石制造装备进行了创新设计。该装置具有结构简单、体积小、电能消耗低的特点,同时提高了微波能量利用率,在低功率沉积时能够有效降低等离子体温度,避免了谐振腔的额外冷却,为金刚石的制备提供了更加高效、节能的解决方案。
在金刚石散热领域,碳索芯材申请的“一种金刚石主动散热器件”专利(公开号CN119136508A)同样引人注目。该散热器件通过独特的结构设计,利用压电致动片在电信号作用下的振动,在金刚石内置通道内形成气流,从而实现了高效的散热功能。这一专利成果为解决电子设备等领域的散热难题提供了新的途径,进一步拓展了金刚石在相关领域的应用前景。
产学研协同创新
为了保持技术领先和不断创新,碳索芯材积极与国内外科研机构建立广泛的研发合作关系。在国际层面,公司团队早在2017年就与美国卡耐基实验室—MPCVD技术的发明机构建立了深度合作,共同推动金刚石新材料技术的研发和应用;在国内,碳索芯材也与多所高校达成产学研合作,共建实验室,就金刚石在半导体、量子芯片及量子存储等领域开展深入研发合作。
2024年6月,公司与皖西学院材料与化工学院建立了紧密的合作关系。此次合作项目总经费为45万元,由皖西学院材化学院负责项目的总体组织实施。通过合作,碳索芯材充分利用皖西学院的人才资源和科研平台,开展了一系列技术创新研究。
图源:六安新闻
皖西学院的专业人才为碳索芯材的技术研发提供了新的思路和方法,双方在金刚石制备工艺优化、新材料研发等方面取得了多项重要成果。同时,这种合作模式也为高校学生提供了实践机会,促进了人才的培养和成长。通过参与企业的实际项目,学生们能够将所学理论知识与实践相结合,提高自身的综合素质和创新能力,为未来投身相关行业奠定了坚实的基础 。
多元产品介绍
1)CVD钻石
碳索芯材致力于提供高质量的CVD钻石,同时拥有多种CVD工艺,培育的白钻更大更纯净,彩钻更鲜艳,更接近天然彩钻的颜色。目前,钻石产品主要出口到欧美乃至全球,为全球用户提供物美价廉的实验室培育的钻石。
2)热沉级产品
金刚石作为现已知热导率最高的材料之一,随着CVD技术的发展,块状金刚石逐渐受到热管理领域的青睐。金刚石超高的热导率延长了电子元器件的使用寿命,有效增加了器件的性能参数,使电子元器件的效率得到了极大地提升。
3)光学级产品
金刚石出色的光学透光率,归因于其特有的紧密排列碳原子晶体结构,这使得它在从远紫外到远红外的宽广光谱范围内具有低光学吸收和高透明度。金刚石晶体内部的高度均匀性和少量缺陷保证了光线穿透时的最小散射和吸收损失。虽然较高的折射率可能导致反射损失,但通过设计和抗反射涂层的应用,可以有效减少这种影响,维持其高透光率的特性。
4)机械级产品
金刚石刀具凭借其极高的硬度、卓越的耐磨性、优良的热导率和强大的抗腐蚀性,已成为超精密加工的首选工具。它们不仅能够高效处理铜、铝等软金属和多种难加工材料,如陶瓷、复合材料和玻璃,还能确保加工表面极致光滑(Rz=0.05~0.1μm)。此外,金刚石刀具在钻探、医疗手术刀及光学镜头加工等高端应用领域展现了无可比拟的性能,不断拓宽其应用范围和影响力。
5)其他产品
除在首饰、刀具、光学、散热领域,碳索芯材在量子用金刚石、CVD石墨烯、金刚石-金属/非金属复合材料、金刚石功率器件、组装CVD设备配套的切割机、抛磨设备等以及合作项目延伸的成像温控设备、巡检机器人、自动产线装置等均有相关研究及产品。
结语
展望未来,碳索芯材充满了无限的潜力与机遇。
在技术研发方面,公司将持续加大投入,不断探索MPCVD技术的更多可能性,进一步提高金刚石的品质和生产效率,致力于在金刚石及相关新材料领域取得更多的技术突破,推动行业技术水平迈向新的高度。
在产品应用拓展上,碳索芯材将紧密围绕电子、半导体、航空航天等核心领域,深入挖掘金刚石材料的独特性能,开发出更多具有创新性和高附加值的产品,满足不同行业日益增长的需求,逐步扩大市场份额,提升公司在全球市场的竞争力。
同时,碳索芯材将继续深化与高校、科研机构的产学研合作,加强人才培养与引进,不断优化企业的创新生态系统,为企业的持续发展注入源源不断的动力。
碳索芯材必将凭借其卓越的技术实力、创新的产品和前瞻性的战略布局,在全球高端人造金刚石及新材料领域持续发光发热,引领行业发展潮流,为推动新材料产业的进步和社会经济的发展做出更为杰出的贡献。
参考来源:
碳索芯材官网,中国粉体网,国家知识产权局,金寨县人民政府,金台资讯,安徽网,六安新闻等
(中国粉体网编辑整理/轻言)
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