中国粉体网讯
【编者按】粉体材料工业属于支撑国民经济发展的基础性产业和赢得国际竞争优势的关键领域，近些年，国内粉体材料工业转型升级成效显著，综合实力稳步增长，国际竞争力持续增强，一些企业长期专注于粉体材料领域、生产技术工艺国际领先、从而成为全球细分市场领导者的典范，有效改善了国内高端粉材的紧缺局面，提升了核心工艺技术与装备的自主可控水平以及关键战略资源的保障能力。中国粉体网通过寻找“中国好粉材”这一活动，以期促进相关企业更好发挥示范作用，引领中国粉体工业的发展，并让“好粉材”发出它们更大的光彩。
金刚石：自然界最硬物质，人工制造打开应用空间
金刚石的化学成分为碳（C），属于碳元素的一种同素异形体，其密度为3.52g/cm3、硬度为莫氏10级，是目前人类已知自然界中最坚硬的物质。金刚石按照成因可分为天然金刚石和人造金刚石。
天然金刚石矿属于非可再生资源且具有矿藏储量稀少、开采成本高昂以及开采过程对生态环境破坏程度较高等特点，无法被大范围应用于工业领域，因此，全球工业用金刚石主要是人造金刚石。人造金刚石作为一种先进碳材料，不仅具有超硬、耐磨和抗腐蚀等优异力学特性，还具有其他材料无可比拟的热学、光学、声学、电学和化学等优异性能，属于高效、高精、半永久性、节能、绿色环保型材料，对其他高新技术产业的支撑作用极大，享有“材料之王”的美誉。
中国人造金刚石行业经过50多年的发展，已形成相对完整的产业体系，人造金刚石行业经历从无到有、由弱变强的过程，并且逐步发展成为引领全球的民族产业。从2000年开始，中国一直是全球金刚石单晶生产和消费大国，目前我国金刚石单晶产量占世界总产量的90%以上，其中微粉占比35%左右。
金刚石微粉：下游景气带动需求增长
金刚石微粉是指由人造金刚石单晶经过特殊工艺处理加工而形成的一种新型超硬超细磨料，具有硬度高、耐磨性好、热敏、传热导等一系列优良性能。
金刚石微粉的应用主要包括两个方面，一是利用人造金刚石超硬、耐磨、抗腐蚀的力学特性，可制作磨、削、切、割等各类金刚石工具，终端应用领域于清洁能源、消费电子、半导体、陶瓷石材、油气开采、地质钻探、机械加工等领域；二是利用人造金刚石在光、电、声、磁、热等方面的特殊性能，作为重要的功能性材料，应用于航空航天、国防军工、生物医药等高科技领域。
随着智能制造国家战略的深入推进，超高速、超精密、智能数控、精细加工等先进制造技术不断创新应用，精密机械加工、清洁能源、消费电子、半导体等新兴行业快速发展带动金刚石微粉产品市场需求不断增长。按现在35%的占比粗略统计，金刚石微粉需求2024年可达30亿元。
惠丰钻石，微粉冠军
柘城惠丰钻石科技股份有限公司（简称“惠丰钻石”）是专业从事人造单晶金刚石粉体的研发、生产和销售的高新技术企业，主要产品包括金刚石微粉和金刚石破碎整形料两大系列。公司自成立以来，坚持聚焦金刚石微粉“切磨抛”及“新型功能材料”方面的应用，经过多年的技术积累与创新，已发展成为国内领先的金刚石微粉产品供应商，参与“超硬磨料人造金刚石微粉”国家标准的起草。2020年12月公司被国家工信部授予专精特新“小巨人”称号；2021年11月24日，公司“人造单晶金刚石微粉”被国家工信部确定为第六批制造业单项冠军产品。
敢揽瓷器活，定有“金刚钻”
惠丰钻石以技术研发为先导，淬炼“金刚钻”。公司注重开发具有自主知识产权的金刚石微粉核心关键技术，拥有金刚石破碎整形、提纯、自动分选、泡沫化金刚石微粉制备工艺及纳米金刚石制备工艺等主要核心技术。目前已取得4项发明专利、103项国家实用新型专利。
破碎技术
破碎技术在金刚石微粉的生产中占有非常重要的位置，它不仅能将粗颗粒破碎成细颗粒，增加细颗粒的含量，同时又影响着产品的颗粒形状。惠丰钻石在生产过程中，通过对工艺参数的调整形成了一种既能满足生产效率、又能满足破碎效果提高物料成品转化率的破碎筛分技术。该技术克服了普通滚筒式球磨机在研磨过程中无法及时掌握金刚石破碎粒度大小、需要人工切断电源来控制研磨介质对金刚石破碎时间，导致增加中间劳动力且生产效率低、产生的细粒度粉末较多等弊端，提高了机械自动化程度；可将金刚石的加料、破碎、筛分自动化一体完成，降低了多颗粒金刚石的产生，并且整个过程无需机械的反复开关，提高了整套流水线生产作业的生产效率，降低了劳动力的生产成本，增强生产企业的竞争力。
微粉整形技术
物料破碎后，形状为不规则体，要满足客户需求就需要对破碎后的物料进行整形处理。而普通滚筒球磨机等机械磨容易让金刚石微粉随机械运行而引入新的杂质造成二次污染、为后期除杂带来很多问题。惠丰钻石金刚石微粉整形技术提供了一种内循环式金刚石微粉整形装置，使得金刚石微粉在整形过程中可以连续循环，整形合格的碎粉通过引风气流排到机外集料桶中收集，未合格粉末由输送装置送回整形磨中继续整形。该技术有效减少了机械运行对整形产品的杂质污染，既提高了生产效率，又提升了整形效果。
微粉自动分选技术
惠丰钻石金刚石微粉分选工艺中2微米以粗的粉体采用的是自然沉降法，其技术优点是：自动化程度高，无杂质污染，在分选过程中不需要人工干预，减少了人为因素对产品品质的影响，也减少了人工劳动强度；一次性投料量大，可24小时自动连续运行；产品品质稳定，一致性好。2微米以细粉体的分选工艺采用的是离心沉降法，利用离心机进行快速分选亚微米、纳米级微粉，其特点是分级速度快，分级精度高，大大缩短了超细粉体的生产周期。
金刚石微粉提纯技术
国内金刚石微粉多为以一型料的单晶金刚石为原料，由于一型料固有的特性：杂质含量高、强度低，不能满足高端市场对金刚石微粉的产品要求。此外，由于物料在破碎、整形等过程中会引入一些金属或非金属杂质，所以需要对物料进行净化提纯处理，以最终满足客户需求。惠丰钻石金刚石微粉净化提纯装置，结构简单、操作方便，通过少量、多次、分批向反应容器中加入去杂试剂的方式，及对处理量、处理时间、处理温度等条件的控制，让杂质去除更彻底，保证了金刚石微粉的质量，可以使物料表面的洁净度达到ppm级。
泡沫化金刚石微粉制备技术
针对金刚石微粉与结合剂结合不牢及在磨削抛光过程中过早脱落等问题，惠丰钻石创新研发一种泡沫化金刚石微粉制备技术。该技术以金属粉末为腐蚀剂，将金刚石微粉与金属粉末混合均匀后，置于保护性气氛中，在高温下焙烧，提纯处理后得到泡沫化金刚石微粉。通过增大金刚石微粉的比表面积和增加磨粒切削刃数，提高磨粒磨具的使用寿命及加工效率，实现硬脆材料的高效精密加工。
惠丰钻石的核心技术
不断创新，打造“硬核”产品
金刚石微粉根据下游用途可细分为线锯用微粉、研磨用微粉、复合片用微粉和砂轮及其他用微粉。
各类产品特点、下游及终端应用情况
伴随着尖端科技和高端制造业发展的需要，对金刚石微粉性能提出不同程度的要求。当前国内少数厂家已经能够根据用途生产不同类型的金刚石微粉，未来金刚石微粉行业将朝着精细化、专用化、功能化方向发展。
依托技术创新，惠丰钻石不断丰富产品结构，覆盖了清洁能源、消费电子、半导体、油气开采、机械加工、陶瓷石材等多个终端应用领域。此外，公司结合下游行业及终端领域对金刚石加工工具要求及标准的不断提升，研发了多种切、磨、抛应用解决方案，根据客户需求及产品特点的不同，对金刚石微粉颗粒形貌、强度、粒度集中度、纯净度和表面改性等进行差异化定制，为客户提供强有力的技术服务和支持，满足下游客户的定制化产品需求。
目前惠丰钻石已研发出高端专用金刚石微粉、改性金刚石系列微粉、纳米金刚石和微粒复合结构金刚石磨粒等创新产品，且以上产品具备业内可比的技术先进性。
高端专用金刚石微粉：研究高强度、粒度分布集中、颗粒圆形度好的金刚石微粉，提高有效磨削力颗粒含量，增强耐磨性及热稳定性，形成专用金刚石微粉产品系列，替代低品级通用型金刚石微粉以满足高端产品市场需求。
改性金刚石系列微粉：研究化学、物理方法对金刚石微粉进行表面粗糙化处理，改善金刚石微粉表面性能，形成密集的微纳尺度表面切削刃，提高金刚石磨粒磨具加工效率，形成刻蚀率3%-40%改性金刚石微粉产品系列，提高金刚石微粉在单晶硅、多晶硅、蓝宝石、第三代半导体、视窗玻璃等硬脆材料精密研磨的加工效率。
纳米金刚石：研究纳米金刚石表面修饰功能性官能团，达到良好生物相容性、无毒性和化学稳定性，将纳米金刚石从传统研磨抛光拓展到生物成像、癌症诊断治疗、药物传输等生物医药领域。
微粒复合结构金刚石磨粒：研究细颗粒金刚石微粉和结合剂复合形成多刃化金刚石磨粒，达到高自锐性、高切削、长寿命加工效果，提高复合金刚石磨粒对玻璃、蓝宝石等硬脆材料加工效率、表面质量以及金刚石磨料的利用率。
凭借扎实的技术基础、可靠的产品质量和优质的服务，惠丰钻石产品在行业内受到了客户的广泛认可。且公司制订了严格的企业标准，对产品质量要求更高、对产品粒度分级更细，产品性能指标优于超硬磨料国家标准。公司产品有较好的口碑，畅销国内的同时，还通过子公司远销美国、日本、韩国、欧洲等地区。
小结
人造金刚石行业是国家政策支持和鼓励的战略性新兴产业。随着下游金刚石工具产品升级和应用领域不断拓展，对金刚石微粉产品性能和品质提出更高要求，行业集中化趋势不断加强，掌握先进技术的创新型企业将占据优势地位。
作为国内领先的金刚石微粉供应商，惠丰钻石始终坚持“一日承诺，守信百年”的经营管理理念，为客户提供全品级的金刚石微粉产品。在人造金刚石行业，惠丰钻石率先提出金刚石微粉“四超一稳”（超纯、超细、超精、超强，质量稳定）的产品质量战略。
应对市场需求，公司积极扩产金刚石微粉。2022年惠丰钻石北交所上市，公司募资部分拟用于金刚石微粉智能生产基地扩建项目，项目建成达产后，预计每年可新增金刚石微粉产量7.5亿克拉，有望实现金刚石微粉业务“量”与“质”的共同提升，进一步提升公司在全球金刚石微粉领域的市场竞争力。
参考资料：
柘城惠丰钻石科技股份有限公司招股说明书
柘城惠丰钻石科技股份有限公司公开转让说明书
柘城惠丰钻石科技股份有限公司2022年度报告
山西证券.惠丰钻石：深化产业链布局，微粉冠军蓄力CVD金刚石新未来
安信证券.惠丰钻石：金刚石微粉的国家级专精特新“小巨人”，下游景气募投扩产求发展
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（中国粉体网编辑整理/黑金）
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