Основните процеси за производство на изкуствени диаманти включват високотемпературно високо налягане (HPHT) и химическо отлагане на пари (CVD). По-рядко срещаните процеси включват експлозивни методи, а нововъзникващите методи все още са в етап на лабораторно изследване и развитие. Подробностите са както следва:
Високотемпературно високо налягане (HPHT) – Текущ основен промишлен процес
Това е най-ранният индустриализиран и технологично най-зрял метод за подготовка на диаманти и понастоящем е основният метод за производство на промишлени-диаманти и диаманти с-качество на скъпоценни камъни,-отгледани в лаборатория.
Основен принцип: Симулиране на естествената среда за образуване на диаманти, под високо налягане (5-7 GPa) и висока температура (1300-1600 градуса), катализатор като никел, желязо или кобалт се използва за насърчаване на пренареждането на въглеродните атоми в графитен прах с висока-чистота, директно превръщайки го в диамантени кристали. В индустриалното производство шестстранната хидравлична преса се използва главно за осигуряване на стабилна среда с високо налягане, способна да генерира десетки хиляди тонове налягане, за да отговори на изискванията за синтез.
Предимства на процеса: Зряла технология, висока производителност и относително ниска цена. Синтезираният диамант има висока кристалност и отлична механична якост, подходящ за производство на промишлени абразиви и режещи инструменти, както и за отглеждане на големи-размери-качествени моно-кристални диаманти (Power Diamond използва този процес, за да отгледа 156,47-каратов супер голям необработен диамант през 2025 г.).
Ограничения: Изключително високи изисквания за устойчивост на налягане на оборудването; трудни за приготвяне-големи непрекъснати диамантени филми.
Химично отлагане на пари (CVD) – основен процес за функционални диаманти
Основно за приложения от висок клас, като например диамантени филми с голяма{1}}площ и полупроводникови субстрати за разсейване на топлината:
Основен принцип: При условия на ниско/нормално налягане въглерод -съдържащите газове като метан и ацетилен се активират от плазма или топлинна енергия, разлагайки ги на активни въглеродни групи, които след това се отлагат и растат върху повърхността на субстрата, за да образуват диамантени филми/монокристали. Въз основа на методите за влагане на енергия CVD може да се категоризира, както следва:
Микровълнова плазмена CVD (MPCVD): Високо качество на растеж, използвано предимно за приготвяне на високо-качествени монокристали, но разходите за оборудване са високи;
CVD с гореща нишка (HFCVD): Ниска цена на оборудването и бърз растеж, но склонни към въвеждане на примеси;
DC Arc Plasma Jet CVD: Бърз темп на растеж и относително по-ниска цена.
Предимства на процеса: Висока чистота на продукта, способен да подготви еднакви тънки филми с голяма{0}}площ, което го прави предпочитан процес за разсейване на топлината от полупроводници и инструменти за прецизно рязане. През 2026 г. Huanghe Whirlwind обяви, че нейните 8-инчови диамантени радиатори, използващи този маршрут, скоро ще бъдат в масово производство, а Sifangda също постигна възможности за производство на 12-инчови субстрати.
Текущ статус на развитие: моята страна направи пробив в-технологията за производство на големи размери. Екипът на университета Джилин успешно подготви 2-инча високо-качествен монокристален диамант през 2026 г.
