超「隕石ダイヤモンド」がやってくる、中国の力は世界で「唯一無二」

2月11日夜、吉林大学の公式Weiboアカウントによると、中国の科学研究チームは、高温高圧下でグラファイトがポストグラファイト相を経て六方晶ダイヤモンドを形成する新たな経路を発見し、高品質の六方晶ダイヤモンドブロックを「初めて」合成した。六方晶ダイヤモンドは、立方晶ダイヤモンドよりも硬度が極めて高く、熱安定性も優れていることが分かりました。

このニュースの影響を受けて、A株養殖ダイヤモンドセクターは同日、異常に上昇した。引け時点では、コンセプト銘柄18銘柄のうち15銘柄が上昇した。そのうち、慧峰ダイヤモンドは13.77％上昇し、黄河サイクロンは1日のストップ高の10％を記録し、四方大は7％以上上昇し、パワーダイヤモンド、ワルド、中国北方工業集団公司レッドアローなどは3％以上上昇した。

超「隕石ダイヤモンド」の謎に迫る

公開情報によれば、ダイヤモンドは炭素で構成された閃亜鉛鉱構造の結晶であり、炭素の多くの同素体のうちの 1 つです。ダイヤモンドは一般的な立方晶系結晶の形で存在するだけでなく、六方晶系や菱面体晶系などさまざまな結晶構造を形成することもできます。

そのうち、六方晶ダイヤモンドは1967年に米国アリゾナ州バリンジャークレーターのマジックバレー隕石から初めて発見されました。この希少で貴重なダイヤモンドは、その独特の形成条件から「隕石ダイヤモンド」と呼ばれています。

関連する理論的予測と実験研究によれば、六方晶ダイヤモンドの一軸圧縮強度、一軸引張強度、および押込み強度は立方晶ダイヤモンドよりも大幅に優れており、地球上で最も硬い物質である可能性が高い。

しかし、六方晶ダイヤモンドが独立して存在できるかどうかについては、常に論争があり、純粋な相の人工合成を達成することは非常に困難です。最大の難しさは、高温高圧下での六方晶ダイヤモンドの形成エネルギー障壁が立方晶ダイヤモンドよりも高いことです。高温高圧下で生成された生成物は立方晶ダイヤモンドが優勢となることが多く、六方晶ダイヤモンドを形成することは困難です。そのため、半世紀以上の努力にもかかわらず、純粋な六方晶ダイヤモンドの人工合成は達成されていません。

今回、我が国の科学研究チームは、隕石ダイヤモンドの形成過程における超高圧・高温条件の特徴を踏まえ、革新的な高温高圧実験計画を設計したと報じられている。これは六方晶ダイヤモンドの人工合成に新たなアイデアをもたらしただけでなく、超硬質材料の分野の発展に新たな方向性を開いた。

業界の調査レポートによると、超硬質材料とは、モース硬度スケールの最高値 10 に近いかそれに達する硬度を持つ材料を指します。超硬質材料は、機械、光学、電気、熱などの分野で独特の特性を示し、複合材料、無機非金属材料、超硬合金の加工に広く使用されています。

近年、我が国は超硬質材料産業の発展に大きな関心を示してきました。輸出、イノベーションなどに重点を置き、「第14次原材料産業発展5カ年計画」などの関連政策を相次いで導入し、超硬度材料産業の発展の方向性を示している。

製造業の反復的なアップグレードと下流産業の需要の増加に伴い、主要原材料としての超硬質材料の需要は増加し続けており、特に新エネルギー、航空宇宙などの戦略的新興産業では、市場の潜在性は非常に大きいです。データによると、我が国の超硬材料の総生産額は2023年に147.8億元に達し、2025年には我が国の超硬材料の総生産額は171.5億元に達すると予測されています。

中国市場は「ユニーク」

中国は現在、大規模な産業規模、先進的な製造技術と設備、完全な産業チェーンを備え、世界の超硬材料市場を支配しており、強力な国際競争上の優位性を持っていると報告されています。伝統的な工業分野では、人工ダイヤモンドの生産量は長い間世界市場の90％以上を占めており、中国で製造し、世界で使用するというパターンを形成し、市場で強い発言力を持っています。

2025年2月10日、寧波大学の公式WeChatアカウントによると、3年を経て、寧波大学物理科学技術学院の潘一龍研究員は、燕山大学高圧科学センターの田永軍院士チーム、南京理工大学の研究者と協力し、超硬材料の分野で大きな進歩を遂げ、硬度276GPaの超微細ナノ双晶ダイヤモンドブロックの合成に成功した。画期的な硬度異方性を備えたダイヤモンドブロックの合成に続き、材料硬度の世界記録を再び更新しました。関連する研究はNature Synthesisにオンラインで公開されました。

2024年12月19日、北京大学東莞光電子研究所は最新の研究成果を発表しました。研究チームは、超平滑かつ柔軟な大型ダイヤモンド膜を大量生産できる製造方法の開発に成功し、将来、電子工学、光学などの分野におけるダイヤモンド膜の応用に新たな可能性をもたらしました。研究成果は12月18日、世界トップクラスの学術誌「ネイチャー」に掲載された。

上場企業レベルでは、パワーダイヤモンド、黄河サイクロン、慧峰ダイヤモンド、中国機械工業集団、中国北方工業集団、四方大、ワールドなどの主要な人工ダイヤモンド企業が技術革新と研究開発への投資を増やしている。

パワーダイヤモンドは、中国における超硬質材料の主流サプライヤーであり、国内の人工ダイヤモンド業界の代表的な企業です。同社のダイヤモンド製品は現在、半導体産業チェーンで使用されています。 2025年1月15日、パワーダイヤモンド半導体高出力ヒートシンクダイヤモンド機能材料研究開発製造プロジェクトが正式に完了し、生産に入りました。このプロジェクトでは、高水準のダイヤモンド半導体研究開発センターを建設し、国際的に先進的な設備を購入して設置し、「放熱+熱伝導」に重点を置きます。

2025年1月6日、四方達ホールディングスの子会社である河南天軒半導体技術有限公司と深セン匯信通信技術有限公司は戦略的協力協定を締結しました。両者は、通信分野の中高周波デバイスへのCVDダイヤモンドの応用をめぐる多面的な協力を行うために共同研究所を設立した。

近年、四方大は超硬材料に関する研究を継続的に深化させ、「1+N産業（下流産業）パターン」を戦略的中核とし、下流の発展動向に基づいて複数の応用分野を積極的に開発・展開している。現在、複合超硬材料を中核に、精密ダイヤモンド工具やCVDダイヤモンドを新たな事業成長ポイントとする戦略的な製品体系が形成されています。

2月12日、黄河サイクロンは1日の上限に達した。同社は粉末および超硬質複合材料の製造・販売を主な事業としている。当社は養殖ダイヤモンドの研究開発から量産まで20年にわたる技術的優位性を有しており、超高圧合成装置、原材料・補助材料設計、ダイヤモンド合成、ダイヤモンドツールおよび応用の分野で国際的に先進的なコア技術を保有しています。独自に開発した「1～5mm宝石級無色ダイヤモンド合成キーテクノロジー」など9つの技術は国際先進レベルに達しています。