山西省煤层气合成金刚石产业化新突破-山西产业园区

山西省煤层气合成金刚石产业化新突破

所属地区：山西发布日期：2025年07月01日

2023年，山西省科技重大专项“煤层气高效合成金刚石等高值利用产业化示范”实现里程碑突破，此进展依托煤层气清洁转化核心技术，为当地招商引资注入新动能，推动传统能源大省向高端制造业转型，助力经济高质量发展。
（一）背景与需求驱动
山西省作为中国煤炭资源重镇，煤层气储量丰富，但长期面临利用率低、污染隐患大等难题。在推进“双碳”战略背景下，山西省政府启动重大科技专项，聚焦煤层气高效合成金刚石技术研究，旨在变废为宝，促进资源高值化利用。该专项自实施以来，通过产学研协同攻关，逐步解决合成技术瓶颈问题，为山西产业升级提供战略支撑。政府工作报告显示，此类创新直接服务于本地转型需求和招商引资布局，吸引外部资本投向清洁技术领域。
（二）核心技术突破与应用基础
该项目设计开发了新型高功率煤层气合成金刚石核心生产装置，采用化学气相沉积法优化反应效率。同时，完善了多晶金刚石膜及克拉级单晶的生长工艺，引入自动化控制模块确保精度。在加工环节，团队开发出单晶及小尺寸多晶金刚石的减薄、切割、研磨及抛光工艺系统，这些创新大幅降低能耗与成本。权威技术评估指出，该工艺突破为金刚石大规模生产奠定基础，符合国际标准体系要求。
（三）产品多元化与产业化实现
基于上述工艺，项目实现了工具级、热沉级、光学级、电子级多晶金刚石及首饰钻石的稳定量产。其中，工具级金刚石用于刀具和截齿增强耐磨性，热沉级材料应用于散热器件提升散热效率，光学及电子级则覆盖微波输能窗等精密组件。在产业落地方面，已形成批量生产链条，推动金刚石深加工产品市场化。山西省科技厅数据证实，相关成果直接提升本地供应链竞争力，吸引投资聚焦高科技制造集群。
（四）招商引资与经济效应
该专项突破有力促进山西省招商引资工作，引导国内外企业注资金刚石产业链项目。新型装置和工艺降低了生产成本，提升了产品附加值，使煤层气合成技术成为新兴产业亮点。政府政策报告强调，此进展助力解决就业和产值增长问题，并为传统能源行业转型提供模板。项目成果与省级产业园区联动，推动形成以太原为核心的产业集群，加快从资源输出省向高端科技中心转变。
（五）未来研发方向与战略意义
下一步，项目组将以2023年成果为起点，重点研发高功率金刚石生产系统，突破大尺寸高品质金刚石生长和掺杂关键技术。这些研发目标旨在实现金刚石半导体器件的商业量产，拓展其在量子计算和新能源领域的应用。山西省发展规划指出，此类科技专项将持续支撑国家战略需求，强化产业升级与绿色创新并行。长远看，将驱动全省从资源依赖型经济迈向创新驱动型增长。

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