"Dentes industriais" estão vendendo como pão quente!

Sendo o material mais duro da natureza, o diamante sempre foi considerado o “dente da indústria”, com usos industriais tradicionais principalmente voltados para corte e resistência ao desgaste. Nos últimos dois anos, porém, com o desenvolvimento da infraestrutura de computação impulsionada pela IA, as aplicações de dissipação de calor com diamantes explodiram, transformando-se de abrasivos vendidos por tonelada para “pastilhas” vendidas em unidades para resfriamento de chips.

Henan: Explosão nas aplicações de dissipação de calor com diamante e empresas ampliando a produção

Henan é o maior produtor de diamante da China, com a cadeia industrial mais completa do país. Em uma empresa produtora de diamantes em Xuchang, Henan, o responsável mostrou a um repórter o princípio de dissipação de calor do diamante. O diamante possui excelentes propriedades físicas de condução térmica, com uma capacidade de condução de calor cinco vezes superior ao cobre e dez vezes superior ao silício. 

Com o rápido crescimento da demanda por chips de computação, a necessidade e a intensidade do resfriamento de grandes servidores aumentaram significativamente, chamando a atenção da indústria para a excelente condutividade térmica do diamante. Em fevereiro deste ano, a Nvidia anunciou que a próxima geração de chips GPU adotaria integralmente uma nova solução de dissipação térmica usando “materiais compostos de diamante + refrigeração líquida”. 

Professor Li Chengming, Instituto de Tecnologia de Novos Materiais da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pequim: Com o aumento contínuo da capacidade computacional da IA, os chips passaram de planos para tridimensionais e, como material de dissipação de calor, o diamante tornou-se uma escolha indispensável. 

Após processos de cultivo, polimento, lapidação e corte, o diamante é transformado em dissipadores de calor. Segundo o responsável, para suprir a forte demanda, entrou em operação, em fevereiro, uma nova linha de produção de dissipadores de diamante de 8 polegadas. Atualmente, a empresa opera em capacidade máxima, com produção anual de mais de 20 mil dissipadores.

O repórter visitou várias empresas produtoras de diamante em Henan, cujos responsáveis afirmaram que estão expandindo a produção relacionada à dissipação de calor. 

Fang Haijiang, Presidente da Henan Sifangda Superhard Materials Co., Ltd.: Em relação à demanda por dissipadores, nossa capacidade de produção atual está longe de atender o mercado. Recentemente, planejamos construir uma nova fábrica, com expectativa de conclusão até o final do próximo ano. 

Qi Yanjie, Vice-Diretor do Centro Técnico da Yuxi Group Zhongnan Diamond Co., Ltd.: Nos últimos cinco anos, alcançamos vendas de 10 milhões de yuans em dissipadores de diamante monocristalino e as vendas deverão dobrar nos próximos cinco anos. 

Explosão nas inspeções, expansão das aplicações e formação gradual da cadeia industrial de dissipação de calor com diamante

Com a expansão ativa das empresas de diamante, uma cadeia industrial centrada na dissipação de calor está tomando forma rapidamente. Os padrões do setor estão se tornando cada vez mais normatizados e os cenários de aplicação a jusante continuam a se expandir, atraindo mais empresas e instituições para esse mercado.

Os padrões do setor para dissipadores de calor com diamante estão se tornando normatizados. Em janeiro deste ano, agências de inspeção lançaram novos padrões de teste para esses produtos. De acordo com responsáveis, o número de dissipadores submetidos a testes multiplicou-se nos últimos dois anos.

Xiao Teng, Vice-Diretor Executivo do Centro Nacional de Inspeção e Testes de Qualidade para Abrasivos e Ferramentas de Molição: Meço principalmente dois fatores: condutividade térmica e coeficiente de expansão térmica do diamante. O volume de testes está em crescimento explosivo, tanto por parte dos compradores quanto dos vendedores. A quantidade de amostras a serem testadas em 2025 será cinco vezes maior do que em 2024, e entre janeiro e abril de 2026, ela já superou o total de 2025.

Sabe-se que a tecnologia de dissipação térmica com diamante não substitui os atuais sistemas de resfriamento a ar e líquido, mas atua como uma “inovação superposta”, aprimorando o desempenho e expandindo cenários de uso por meio da atualização de materiais, sem a necessidade de alterar as arquiteturas de refrigeração existentes. Atualmente, os cenários de aplicação a jusante dos dissipadores de diamante continuam se expandindo.

Além disso, a aplicação dos dissipadores está se expandindo para áreas de ponta como estações base de telecomunicação, sistemas de radar e componentes eletrônicos aeroespaciais. Devido aos rigorosos requisitos de dissipação térmica dessas áreas, empresas e instituições aumentaram os investimentos em linhas de produção e no desenvolvimento de equipamentos. 

Custos restringem o desenvolvimento, indústria de dissipadores de diamante foca em “redução de custos”

Apesar do crescente potencial de aplicação, existe um gargalo entre o entusiasmo de expansão a montante e as aplicações a jusante, sendo o principal fator limitante o custo.

Especialistas afirmaram ao repórter que o custo dos dissipadores de diamante puro ainda é elevado, enquanto os dissipadores de compósito cobre-diamante apresentam um custo relativamente baixo, tornando-se uma solução intermediária mais econômica já utilizada em larga escala em centros de computação inteligente na China.

Chen Yupeng, Diretor do Instituto de Diamante Funcional da China National Machinery Industry Corporation: O custo do cobre-diamante varia entre um quinto e um décimo do diamante puro, e a eficiência de dissipação térmica é metade da do diamante puro. Este ano, espera-se que os dissipadores de cobre-diamante entrem na fase de produção em massa.

Os profissionais do setor apontam que o diamante está passando de “material perfeito de laboratório” para “material-chave na fase inicial de industrialização”, começando por áreas de alto valor como defesa e aeroespacial, penetrando gradativamente no segmento de mercado civil de alto padrão, com o objetivo final de se integrar a dispositivos semicondutores e entrar no vasto mercado de eletrônicos de consumo.

Lu Pei, Analista-chefe do setor de máquinas da China Galaxy Securities Research Institute: Entre 2025 e 2026, o mercado de dissipadores de diamante deve girar em torno de 1 bilhão de yuans. O diamante é atualmente o único material aplicável nos níveis de nó, encapsulamento e módulo. Para chips com consumo acima de 1.400 watts, o diamante é insubstituível. Sendo o material novo que mais cresce no segmento semicondutor, seu valor pode atingir múltiplos acima de 50 vezes, ou até mais.