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关于（微波法）CVD金刚石膜产业化的看法

已有 13713 次阅读 2011-1-9 11:26 |个人分类:未分类|系统分类:科研笔记| 博客, 朋友, 文章, 金刚石

目前，国内很多人有多余的经费，想投资一些高科技领域，于是可能看到关于CVD金刚石膜的制备及应用，但是这些朋友对CVD金刚石膜产业不是十分的熟悉，这里我就简单进行一些说明。

金刚石的性能在所有材料物性中有很多都是排在第一或者最好的位置，因此有人说21世纪将是金刚石的世纪（相对于20世纪是硅的世纪）。具体的理由可以见我的博客文章：http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=231983 （金刚石薄膜的性质、制备及应用）

而在制备金刚石膜的技术和方法中，主要有：热丝法，微波法，直流电弧法和燃烧火焰法，其中微波法的优势也是非常明显的，可以看我的博客文章：http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=232233 （微波等离子体化学气相沉积—— 一种制备金刚石膜的理想方法）

但是到目前为止，在国内很少看到CVD金刚石膜产品的身影，那么其中的原因在哪里呢？

首先，看看这个研究或者生产有没有前景？看看老外的产品及应用就知道，市场其实很大的(可以参考元素六公司：http://www.e6.com/en/），那么我国为什么去没有那么多CVD金刚石膜产品的身影呢？如果国内的朋友想投资开发CVD金刚石膜技术及应用，首先想知道投资是多少？能否产业化？市场有多大？等系列问题。这里，我先引用一个事例：两个销售鞋子的销售人员，打算到非洲去开拓市场，两个人一下飞机，发现当地人都不穿鞋。于是销售人员A马上说：“当地人都不穿鞋，我的鞋肯定没有市场，我还是回家吧”。于是他马上坐飞机回国了；而销售人员B说：“当地人都不穿鞋，说明我的鞋子的市场实在是太大了。于是就通过宣传，说明穿鞋的好处，对比国外其他文明人的生活中穿鞋的用处，......，等等，结果，他的销售非常的理想。这事例说明了什么呢？同样的现实，不同的看法，就有不同的结果。那这个例子也可以对比我国的ＣＶＤ金刚石膜市场（ＣＶＤ金刚石膜产品比较系列化的单位如河北激光研究所：http://www.heblaser.com/cpshow.asp?nid=79），很少看到ＣＶＤ金刚石膜产品并不表示不需要该产品，只是因为质量问题，成本问题等诸多因素而影响到其产业化的步伐。看看国外金刚石膜的产品身影其实并不少见，而且因为金刚石膜其特有的高端性能，使得其很多应用并不是能直接看到的，例如军事用途。那么ＣＶＤ金刚石膜的产业化进程我国与国外先进技术有多大的差距？差距在哪里呢？

首先，我就微波法进行一个说明，微波法制备ＣＶＤ金刚石膜的技术，我国与国际先进水平差距有２０年，举个例子，国外在上个世纪初就能生产光学级的金刚石膜窗口材料，而目前，我国的微波法还难以达到这个水平。具体的原因是什么？老外对我国在ＣＶＤ金刚石膜制备技术方面进行技术封锁。最典型的就是微波ＣＶＤ制备金刚石膜设备是限制出口到中国的。目前，国外的微波设备，有１．５ＫＷ，５ＫＷ，６ＫＷ，８ＫＷ，３０ＫＷ，５０ＫＷ，６０ＫＷ，７５ＫＷ，甚至到达１００ＫＷ，看看我的博客文章：http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=384330（国外先进的微波等离子体CVD制备金刚石膜设备介绍）。但是，连５ＫＷ的设备都限制出口，即使是能够出口，也是简配版的小功率的设备，而且开出的价格也算得上是天价。那么不能进口，难道我们自己不能自行开发出大功率的微波ＣＶＤ设备吗？这比较的难，因为这样的系统涉及到很多方面：机械，真空，微波，等离子体，自动化控制，材料等多领域，如果没有强大的技术基础和经费的支持，是很难独自开发整个系统的。目前，通过多年的努力，国产的１ＫＷ，５ＫＷ都已经研发成功，如合肥宇正等离子体技术有限公司（http://www.uniplasma.com.cn/）但是距离国际先进技术还有显著的差距。

这里还要补充一下，元素六公司的高端金刚石膜产品全是用微波法制备出来的。http://www.e6.com/en/，呵呵，具体的有啥设备，大致的工艺是啥，都没有说明，呵呵，这就是聪明之处：“我只卖产品，不卖技术和设备”。至于价格如何？那个网站里面有的，至于国人去买是啥价，能否买得到，可以自己去联系一下，呵呵。这里列个产品对比（外观）：

国产金刚石光学窗口：

出自：http://www.alibaba.com/product-gs/359804185/Diameter_100mm_Diamond_Film_for_Optical_Windows.html

国外的光学级金刚石膜窗口产品：

出自：http://www.ddk.com/PDFs/CVDDiamond.pdf

出自：http://193.120.252.126/cvd/page.jsp?pageid=303

产生差别的原因是什么呢？关键是设备，能做大尺寸金刚石膜（光学级）的，需要大功率的等离子体发生装置，国内上述产品用的是直流电弧法制备的。其设备图如下图所示（功率100KW）：

图片出自：http://www.heblaser.com/whshow.asp?nid=24

国外用的设备是大功率的微波法制备（功率60KW），图片如下：

图片出自：http://www.ddk.com/PDFs/CVDDiamond.pdf

至于如何投资，投资多少，市场如何开发等问题，可以与我联系，简单的说：“酒好不怕巷子深”。有好东西出来了，客户自然会找上门的。都是些啥客户？你自己猜吧！呵呵！

下面在这个领域能干些啥？开发出大功率的微波CVD系统，功率越大，薄膜沉积速率越高，沉积面积越大，好处有：制备成本降低，有些产品必须要大面积的，面积小了就不行，......。投资要多少？呵呵，这要看合作方的技术实力了。工艺如何开发？如果现有的话，可以有偿转让，如果没有的话，就需要共同开发了。毕竟，国外，设备和工艺一般是分开进行的。一些单位专门开发设备，销售设备；一些单位是买来设备后自己开发工艺，生产产品。很少有单位是设备，工艺一起开发的。呵呵！工艺开发的比较成功的，可以看看美国的APOLLO公司（http://www.apollodiamond.com/）用微波CVD技术，制备单晶钻石，其成本只有最好的天然钻石的三分之一，且质量更好，堪称“完美无缺”。而且都是批量生产几个克拉以上的大钻石，具体过程可以看我的博客：http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=402659（微波CVD金刚石膜产品及应用分析），这方面的研究也可以看我的博客文章：http://www.apollodiamond.com/（微波等离子体同质外延修复金刚石的研究）

看看投资的分析：300万人民币能干什么？在上海，300万人民币只能买一套商品房（2万元每平米，150平米的建筑面积）；但是如果投资微波CVD金刚石膜研究，生产，开发领域呢？至少能搞定2台8KW的系统，或者4台5KW的系统，或者15台1KW的微波系统。那么它们能做什么呢？举个例子：一块合格的金刚石膜，其价值甚至可以超过设备本身。因此，做金刚石膜，卖产品比卖设备更有“钱途”！也不要指望着卖设备赚钱，呵呵！如果有了设备，就可以研发工艺，能够配套下游加工工序，开发应用领域，......。总之，有了设备，就“一切皆有可能”！如何能得到设备呢？看看下面的“广告”呵呵。有点王婆卖瓜，自卖自夸了！

有朋友说，买你们的设备，能否转让工艺？其实这个要分开说，买设备就只管设备是否达到指标，能否做出金刚石膜来。是否转让工艺技术，说句实话，工艺技术比设备更贵，但是如果没有设备，何来的工艺技术呢？就好比渔夫打渔，首先就要准备渔网，至于像打什么样的鱼，鲨鱼？黄鱼？沙丁鱼？热带鱼？深海鱼？等等，就要根据各种不同的情况，到不同的区域，不同的水深等等去捕鱼。不同的鱼有不同的打捞方法。这里的对比可以看出，设备就是渔网；捕鱼的方法如同制备薄膜的工艺。如果我们有成熟的工艺，可以有偿转让；如果没有，那么就需要共同研发了。

又有朋友要说了，我投资买了设备，又投资搞工艺开发，那么我能做多少产品出来？这个问题很不好回答，产品总类太多，一般强调的是其沉积面积和沉积速率，用途不同，对生长工艺的要求是不同的。如果非要用数量来描述的话，我在这里列个数据：中国出口欧洲10亿件衬衣，可以换回一架空客飞机。公式描述：10亿件衬衣=1架空客飞机。如果作为你，在等号的两边，你愿意选择哪边？如果你选左边，那么我建议你不要考虑金刚石膜技术的开发以及相关产品的生产了。呵呵！如果选择右边，那么是不是要考虑如果产量没有，是否会亏本呢？美国诺斯罗普-格鲁曼总共生产了20架B2隐形轰炸机，洛克希德·马丁公司也就生产了187架，他们也没有看到亏本啊。不能指望高科技产品能生产10亿件，呵呵！看看现实生活中，真正赚钱的都是那些做别人都做不了的，那些大家都能生产的，靠拼劳动力成本的，也赚不了什么钱！总之，不能用粗放经济的眼光看高科技产品的生产。

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如果需要CVD金刚石膜设备，可以与我联系，可以根据要求进行配置，从而满足不同的科研，教学的要求。热丝CVD或者各种功率大小的微波CVD均可以与我联系！喜欢CVD金刚石膜的朋友，可以看我博客中的其他文章。

关于价格，如果国内有做的，最好买国内的，我们不靠压低价格来降低品质。如果国外有的，国内没有的，可以考虑我们来做，价格肯定比国外的低廉很多！

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欢迎看看我的其他的博客内容：

金刚石薄膜的性质、制备及应用

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微波等离子体化学气相沉积—— 一种制备金刚石膜的理想方法

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微波CVD金刚石膜产品及应用分析

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