河北普萊斯曼公司替代國外巨頭，成為合肥物質科學研究院金剛石片主要供應商

“人造太陽”項目為何選“河北造”？

5月21日，因為一舉拿下中國科學院合肥物質科學研究院CVD（化學氣相沉積）金剛石片國際招標項目訂單合同，位於石家庄市的河北普萊斯曼金剛石科技有限公司成為業界關注的焦點。

這是國內企業首次中標該項目。

一個河北企業，為何能替代國外巨頭，成為合肥物質科學研究院主要供應商？

“‘河北造’的金剛石，無論是加工精度還是介電損耗，都能與國外產品相媲美，並且價格更低。”合肥物質科學研究院相關負責人說。

記者了解到，上述項目是緊湊型聚變能實驗裝置（BEST），目標是2027年完成“人造太陽”點火。

點燃“人造太陽”，需要上億攝氏度的高溫。金剛石能在真空環境下傳輸兆瓦級微波能量，助其點火。但長期以來，生產這種大尺寸高品質金剛石的技術被國外壟斷，一片就要上百萬元。

河北省科學院激光研究所從事CVD金剛石研究30多年。2009年，該所成立河北普萊斯曼科技有限公司，推動CVD金剛石技術進步和產業發展。公司成立伊始，就掌握了2.5英寸金剛石的生產技術。

那些年，金剛石工具產品市場正火，有貨不愁賣。

2012年，不缺訂單的普萊斯曼公司做出一個重大決定：研發大尺寸高品質金剛石。

“大尺寸高品質金剛石主要應用於新一代半導體、量子計算、大科學工程等高新技術領域。由於研發投入巨大，市場小眾，踏上這條路，意味著可能賺不到錢。”普萊斯曼公司董事長孫振路說，但他們還是決心打破國外技術壟斷，為國家戰略實施提供保障。

經過持續攻關，2016年，普萊斯曼公司終於突破技術壁壘，制備出直徑5英寸、厚度超過2毫米的大尺寸高質量金剛石。但受限於良品率低、生產設備少，產能一直不高，與國際頂尖公司相比，缺少知名度。想在國際招標中中標，並不容易。

提高良品率，設備穩定運行是關鍵。

記者走進普萊斯曼公司生產車間，一台台MPCVD（微波等離子體化學氣相沉積）人造金剛石機器安靜運行，透過設備觀測窗，一團耀眼的光熾烈奪目。

1000多攝氏度的高溫炙烤中，甲烷在高能微波激發下，分裂開來，像飄在空中的灰塵，一點一點落在襯底上，金剛石層層結晶，慢慢“長大”。

工作人員解釋，碳原子每小時以幾微米的速度一層層沉積，目標厚度至少達到2毫米。也就是說，設備單次穩定運行時間需要數百甚至上千小時。

一片金剛石的“生長”有幾十道工序，每一步都涉及眾多參數，任何一個參數不適配，都有可能影響設備穩定運行。

一次次調整參數設置，一遍遍測試、驗証，在不斷完善中，設備穩定性和良品率穩步提升。

為適應市場發展，去年以來，普萊斯曼公司持續加大研發投入，新上多套設備，目前已陸續投產。

讓產品與市場無縫對接，普萊斯曼公司還自主研發了金剛石窗片焊接技術，作為產品配套，為用戶提供全方位技術支持和服務。

“此次中標，証明我們在CVD金剛石制備領域具有較強的國際競爭優勢，也標志著我們在CVD金剛石產業化方面邁上了一個新台階。”孫振路說，未來，將會有越來越多用戶選擇“河北造”金剛石。

接下來，普萊斯曼公司還將從裝備和工藝入手，提高生產高質量金剛石的成功率，力爭在大面積光學膜、異質外延生長金剛石等方面取得新突破，在關鍵基礎材料領域發揮更大作用。（記者王璐丹）

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