Glavni postopki proizvodnje umetnih diamantov vključujejo visokotemperaturno visokotlačno (HPHT) in kemično naparjevanje (CVD). Manj pogosti postopki vključujejo eksplozivne metode, nastajajoče metode pa so še vedno v fazi laboratorijskih raziskav in razvoja. Podrobnosti so naslednje:
Visokotemperaturni visoki tlak (HPHT) – trenutni glavni industrijski proces
To je najzgodnejša industrializirana in tehnološko najbolj dovršena metoda priprave diamantov in je trenutno glavna proizvodna metoda za industrijske-diamante in diamante-kakovosti draguljev-, vzgojene v laboratoriju.
Osnovno načelo: Simulacija naravnega okolja za nastajanje diamantov, pod visokim tlakom (5-7 GPa) in visoko temperaturo (1300-1600 stopinj), se uporablja katalizator, kot je nikelj, železo ali kobalt, za spodbujanje prerazporeditve ogljikovih atomov v grafitnem prahu visoke -čistosti, ki ga neposredno pretvori v diamantne kristale. V industrijski proizvodnji se šeststranska hidravlična stiskalnica uporablja predvsem za zagotavljanje stabilnega visokotlačnega okolja, ki lahko proizvede več deset tisoč ton tlaka za izpolnjevanje zahtev sinteze.
Prednosti postopka: Razvita tehnologija, visoka proizvodnja in relativno nizki stroški. Sintetizirani diamant ima visoko kristaliničnost in odlično mehansko trdnost, primeren za proizvodnjo industrijskih abrazivov in rezalnih orodij, kot tudi za gojenje velikih-velikih draguljev-kakovostnih mono-kristalnih diamantov (Power Diamond je uporabil ta postopek za pridelavo 156,47-karatnega super velikega neobdelanega diamanta leta 2025).
Omejitve: Izjemno visoke zahteve za tlačno odpornost opreme; težko pripraviti velike{0}}neprekinjene diamantne filme.
Kemično naparjevanje (CVD) – osnovni postopek za funkcionalne diamante
Predvsem za visokokakovostne-aplikacije, kot so-diamantni filmi z velikimi površinami in polprevodniški substrati za odvajanje toplote:
Osnovno načelo: V pogojih nizkega/normalnega tlaka se plini, ki vsebujejo ogljik, kot sta metan in acetilen, aktivirajo s plazmo ali toplotno energijo in jih razgradijo v skupine aktivnega ogljika, ki se nato odložijo in rastejo na površini substrata, da tvorijo diamantne filme/monokristale. Glede na metode vnosa energije lahko CVD kategoriziramo na naslednji način:
Mikrovalovna plazma CVD (MPCVD): visoka kakovost rasti, ki se uporablja predvsem za pripravo visoko{0}}kakovostnih monokristalov, vendar so stroški opreme visoki;
CVD z vročimi nitkami (HFCVD): nizki stroški opreme in hitra rast, vendar nagnjeni k vnašanju nečistoč;
DC Arc Plasma Jet CVD: Hitra stopnja rasti in relativno nižji stroški.
Prednosti postopka: Visoka čistost izdelka, zmožnost priprave enakomernih tankih filmov velike{0}}površine, zaradi česar je prednostni postopek za polprevodniško odvajanje toplote in orodja za natančno rezanje. Leta 2026 je Huanghe Whirlwind napovedal, da bodo njegovi 8-palčni diamantni toplotni odvodi, ki uporabljajo to pot, kmalu v množični proizvodnji, Sifangda pa je prav tako dosegla zmogljivosti izdelave 12-palčnih substratov.
Trenutno stanje razvoja: moja država je naredila preboj v-tehnologiji izdelave velikih dimenzij. Ekipa Univerze Jilin je leta 2026 uspešno pripravila 2-palčni visoko{4}}kakovosten enokristalni diamant.
