Glavni procesi proizvodnje umjetnih dijamanata uključuju visokotemperaturni visoki tlak (HPHT) i hemijsko taloženje pare (CVD). Manje uobičajeni procesi uključuju eksplozivne metode, a metode u nastajanju su još uvijek u fazi laboratorijskog istraživanja i razvoja. Detalji su sljedeći:
Visokotemperaturni visoki pritisak (HPHT) – Trenutni glavni industrijski proces
Ovo je najranija industrijalizirana i tehnološki najzrelija metoda pripreme dijamanata, a trenutno je glavna proizvodna metoda industrijskih-dijamanata i dijamanata{1}}kvaliteta dragog kamenja{1}}u laboratoriji{2}}ugajanih dijamanata.
Osnovni princip: Simulirajući prirodno okruženje formiranja dijamanata, pod visokim pritiskom (5-7 GPa) i visokom temperaturom (1300-1600 stepeni), katalizator kao što je nikl, željezo ili kobalt se koristi za promicanje preuređivanja atoma ugljika u visoko{5}}čistoći grafitnog praha, direktno transformirajući ga u dijamantski kristal. U industrijskoj proizvodnji, šestostrana hidraulička presa se uglavnom koristi za obezbjeđivanje stabilnog okruženja visokog pritiska, sposobnog da proizvede desetine hiljada tona pritiska kako bi se zadovoljili zahtevi sinteze.
Prednosti procesa: zrela tehnologija, visok učinak i relativno niska cijena. Sintetizirani dijamant ima visoku kristalnost i odličnu mehaničku čvrstoću, pogodan je za proizvodnju industrijskih abraziva i alata za rezanje, kao i za uzgoj monokristalnih dijamanata-veličine dragog kamenja-kvalitetne veličine-(Power Diamond je koristio ovaj proces za uzgoj super-velikog neobrađenog dijamanta od 156,47-karata u 2025).
Ograničenja: Izuzetno visoki zahtjevi za otpornost opreme na pritisak; teško pripremiti velike-kontinualne dijamantske filmove.
Hemijsko taloženje pare (CVD) – osnovni proces za funkcionalne dijamante
Prvenstveno za vrhunske{0}}prilike kao što su dijamantski filmovi velike{1}}površine i poluvodičke podloge za rasipanje topline:
Osnovni princip: U uslovima niskog/normalnog pritiska, gasovi koji sadrže ugljik- kao što su metan i acetilen aktiviraju se plazmom ili toplotnom energijom, razlažući ih u grupe aktivnog ugljena, koje se zatim talože i uzgajaju na površini supstrata da formiraju dijamantske filmove/monokristale. Na osnovu metoda unosa energije, CVD se mogu kategorizirati na sljedeći način:
Mikrovalna plazma CVD (MPCVD): Visok kvalitet rasta, prvenstveno se koristi za pripremu visoko-kvalitetnih monokristala, ali su troškovi opreme visoki;
Hot Filament CVD (HFCVD): Niska cijena opreme i brz rast, ali sklona unošenju nečistoća;
DC Arc Plasma Jet CVD: Brza stopa rasta i relativno niža cijena.
Prednosti procesa: Visoka čistoća proizvoda, sposobna za pripremu ujednačenih tankih filmova velike-površine, što ga čini poželjnim procesom za poluvodičko odvođenje topline i precizne alate za rezanje. Godine 2026. Huanghe Whirlwind je najavio da će njegovi dijamantski hladnjaci od 8 inča koji koriste ovu rutu uskoro biti u masovnoj proizvodnji, a Sifangda je također postigla mogućnost proizvodnje podloge od 12 inča.
Trenutni status razvoja: moja zemlja je napravila napredak u tehnologiji proizvodnje velikih{0}}veličina. Tim Univerziteta Jilin uspješno je pripremio 2-inčni visoko-kvalitetni monokristalni dijamant 2026. godine.
