De vanlige produksjonsprosessene for kunstig diamant inkluderer høytemperatur høytrykk (HPHT) og kjemisk dampavsetning (CVD). Mindre vanlige prosesser inkluderer eksplosive metoder, og nye metoder er fortsatt i laboratorieforsknings- og utviklingsstadiet. Detaljer er som følger:
Høy temperatur høytrykk (HPHT) – gjeldende mainstream industriell prosess
Dette er den tidligste industrialiserte og mest teknologisk modne diamantfremstillingsmetoden, og det er for tiden den viktigste produksjonsmetoden for industrielle-diamanter og edelstens-kvalitetslab-diamanter.
Kjerneprinsipp: Simulering av det naturlige diamantdannelsesmiljøet, under høyt trykk (5-7 GPa) og høy temperatur (1300-1600 grader), brukes en katalysator som nikkel, jern eller kobolt for å fremme omorganiseringen av karbonatomer i høy-renhet grafittpulver, som direkte transformerer det til diamant. I industriell produksjon brukes en sekssidig hydraulisk presse hovedsakelig for å gi et stabilt høytrykksmiljø, i stand til å produsere titusenvis av tonn trykk for å møte syntesekravene.
Fordeler med prosessen: Moden teknologi, høy produksjon og relativt lave kostnader. Den syntetiserte diamanten har høy krystallinitet og utmerket mekanisk styrke, egnet for produksjon av industrielle slipemidler og skjærende verktøy, i tillegg til å dyrke edelstensdiamanter i stor-størrelse-kvalitets enkelt-krystalldiamanter (Power Diamond brukte denne prosessen til å dyrke en 156,47{{5}02 karat 2 karat super-stor diamant).
Begrensninger: Ekstremt høye krav til utstyrs trykkmotstand; vanskelig å lage kontinuerlige diamantfilmer i-størrelse.
Kjemisk dampavsetning (CVD) – Kjerneprosess for funksjonelle diamanter
Primært for høye-applikasjoner som diamantfilmer med store-arealer og varmeavledningssubstrater for halvledere:
Kjerneprinsipp: Under lavt/normalt trykk blir karbonholdige gasser som metan og acetylen aktivert av plasma eller termisk energi, og dekomponerer dem til aktive karbongrupper, som deretter avsettes og dyrkes på substratoverflaten for å danne diamantfilmer/enkeltkrystaller. Basert på energitilførselsmetoder kan CVD kategoriseres som følger:
Mikrobølgeplasma CVD (MPCVD): Høy vekstkvalitet, primært brukt til å lage enkeltkrystaller av høy-kvalitet, men utstyrskostnadene er høye;
Hot Filament CVD (HFCVD): Lav utstyrskostnad og rask vekst, men tilbøyelig til å introdusere urenheter;
DC Arc Plasma Jet CVD: Rask veksthastighet og relativt lavere kostnad.
Prosessfordeler: Høy produktrenhet, i stand til å lage jevne tynne filmer med store-arealer, noe som gjør det til den foretrukne prosessen for halvledervarmespredning og presisjonsskjæreverktøy. I 2026 kunngjorde Huanghe Whirlwind at dens 8-tommers diamantkjøleribber som bruker denne ruten snart ville være i masseproduksjon, og Sifangda har også oppnådd 12-tommers substratfabrikasjonsevne.
Nåværende utviklingsstatus: landet mitt har gjort gjennombrudd innen produksjonsteknologi i store-størrelser. Jilin University-teamet klarte å utarbeide en 2-tommers énkrystalldiamant av høy-kvalitet i 2026.
