前言：据报道，金刚石铜复合材料近期在郑州超算中心实现规模化应用，可使芯片模组散热能力提升80%。

一. 人造金刚石概览

人造金刚石（培育金刚石）是人工模拟天然金刚石形成条件，通过碳元素相变合成的晶体，晶体结构与天然金刚石一致。

核心优势：热导率极高（单晶2000-2400W/m・K，是铜的五倍）、热膨胀系数极低（2ppm/K，匹配芯片衬底）、硬度高、绝缘性好。

主要短板：制备成本高、大尺寸量产难度高、脆性强。

1.1 制备工艺

（1）高温高压法（HPHT）：成本低、产能大，适用于单晶/聚晶金刚石，如刀具、磨料；碳源为高纯度石墨粉。

（2）化学气相沉积法（CVD）：纯度高、面积大，适用于金刚石薄膜/散热片；碳源为甲烷、乙炔等含碳气体。

1.2 应用场景

（1）工业加工：切割刀具、磨具磨料、钻头钻针。

（2）电子信息：导热材料、半导体耗材、精密器件。

（3）新兴领域：培育钻石、医疗器械。

二. AI增量场景应用

（1）金刚石散热材料

随着芯片晶体管密度提升，将带来明显散热瓶颈，金刚石作为声光电热领域的终极材料，应用前景广阔。

具体产品包括金刚石复合材料（如铜金刚石、碳化硅金刚石）、单晶/多晶金热沉片等。

部署位置：直接贴合芯片背面（裸片/封装基板间），或嵌入散热模组内部，替代传统铜基热沉。

（2）金刚石钻针

PCB材料升级对钻针的硬度要求持续提升，金刚石是硬质合金钻针的核心升级方向，下游多家企业布局金刚石微钻，送样进度良好。  

（3）半导体

晶圆划片刀、减薄砂轮等半导体生产耗材均需要金刚石粉来提升硬度，国产化率持续提升。

三. 市场格局

我国是人造金刚石最大产出国，产量占全球90%以上。

四方达：主营超硬材料及制品，包括金刚石复合片、PDC钻头、PCBN、CVD金刚石、金刚石钻针，并自研MPCVD设备。

黄河旋风：人造金刚石国内龙头，产品覆盖单晶、聚晶、PDC钻头、培育钻石。

力量钻石：HPHT金刚石颗粒国内龙头，主营金刚石单晶/微粉、培育钻石。

中兵红箭：旗下中南钻石是全球最大工业金刚石供应商，HPHT金刚石产能全球第一。

沃尔德：主营硬质刀具及超硬材料，产品覆盖金刚石热沉片/光学窗口/工具材料。