出口管制：超硬材料产业及供应格局梳理

一. 超硬材料概览

超硬材料是指硬度极高（莫氏硬度≥9、维氏硬度≥30GPa）、耐磨损、耐高温、化学稳定性高的特殊功能材料。

超硬材料主要用于金属及合金、硬脆材料的机械加工，并在电子、航空航天、国防军工、医疗等领域均有广泛应用。

根据来源，分为天然和人造两大类：

（1）天然超硬材料：金刚石（高端珠宝、精密仪器）、蓝宝石（手表表镜、摄像头保护盖）。

（2）人造超硬材料：人造金刚石、立方氮化硼。

二. 人造金刚石

人造金刚石是通过HTHP或CVD法合成的超硬材料，成本远低于天然金刚石并可批量生产，纯度、粒度可控。

2.1 制备工艺

（1）高温高压法（HPHT）：适用于单晶/聚晶金刚石；碳源为高纯度石墨粉，触媒为镍、钴、铁合金粉末。

（2）化学气相沉积法（CVD）：适用于金刚石薄膜、培育钻石；碳源为甲烷、乙炔等含碳气体。

2.2 应用场景

（1）工业加工：切割工具、磨具磨料、勘探工具。

（2）电子信息：导热材料、半导体衬底材料、精密器件。

（3）新兴领域：培育/人造钻石、医疗器械。

2.3 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；国内产能主要位于河南，市场集中度高。

中兵红箭：旗下中南钻石是国内超硬材料龙头，HPHT金刚石产能全球第一、HPHT CBN产能国内第一。

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。

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

力量钻石：主营人造金刚石，包括培育钻石、金刚石单晶及微粉。

三. 立方氮化硼（CBN）

立方氮化硼是由六方氮化硼合成的超硬材料，其硬度仅次于金刚石。

CBN具有两大优势：对铁族金属化学惰性（适合黑色金属加工）、耐高温性更强。

3.1 制备工艺

（1）高温高压法（HPHT）：适用于CBN单晶/聚晶；核心原料为六方氮化硼，触媒为锂、镁、硼合金。

（2）化学气相沉积法（CVD）：适用于CBN薄膜；氮源为氨气、氮气，碳源为硼烷、三氯化硼。

3.2 应用场景

（1）黑色金属加工：切割工具、磨具磨料、勘探工具。

（2）电子信息：绝缘散热材料、半导体材料。

3.3 市场格局

国内CBN产业与人造金刚石高度协同，头部厂商多为双业务布局。