Procesele principale de producție a diamantelor artificiale includ presiune înaltă la temperatură înaltă (HPHT) și depunerea chimică în vapori (CVD). Procesele mai puțin obișnuite includ metodele explozive, iar metodele emergente sunt încă în stadiul de cercetare și dezvoltare de laborator. Detaliile sunt după cum urmează:
Temperatură înaltă și presiune înaltă (HPHT) – Proces industrial curent principal
Aceasta este cea mai veche metodă de preparare a diamantelor industrializată și cea mai matură din punct de vedere tehnologic și, în prezent, este principala metodă de producție pentru diamante de calitate industrială- și diamante de calitate-prelucrate de laborator-.
Principiul de bază: Simulând mediul natural de formare a diamantului, la presiune înaltă (5-7 GPa) și temperatură ridicată (1300-1600 grade), un catalizator precum nichel, fier sau cobalt este utilizat pentru a promova rearanjarea atomilor de carbon în pulbere de grafit de puritate ridicată, transformându-l direct în diamant. În producția industrială, o presă hidraulică cu șase laturi este utilizată în principal pentru a oferi un mediu stabil de înaltă presiune, capabil să producă zeci de mii de tone de presiune pentru a îndeplini cerințele de sinteză.
Avantajele procesului: tehnologie matură, producție ridicată și cost relativ scăzut. Diamantul sintetizat are o cristalinitate ridicată și o rezistență mecanică excelentă, potrivite pentru producerea de abrazive industriale și scule de tăiere, precum și pentru creșterea diamantelor cu un singur cristal de -dimensiune-de calitate-(Power Diamond a folosit acest proces pentru a crește un diamant de 156,47{{5}carate super-mari de 20 de carate).
Limitări: cerințe extrem de ridicate pentru rezistența la presiunea echipamentelor; dificil de pregătit-filme diamantate continue de dimensiuni mari.
Depunerea chimică în vapori (CVD) – Proces de bază pentru diamante funcționale
În primul rând pentru aplicații-de ultimă generație, cum ar fi peliculele de diamant cu suprafață mare-și substraturile de disipare a căldurii semiconductoare:
Principiul de bază: în condiții de presiune scăzută/normală, gazele care conțin carbon-cum ar fi metanul și acetilena sunt activate prin plasmă sau energie termică, descompunându-le în grupe de carbon activ, care sunt apoi depuse și crescute pe suprafața substratului pentru a forma filme de diamant/monocristale. Pe baza metodelor de aport de energie, CVD poate fi clasificat după cum urmează:
CVD cu plasmă cu microunde (MPCVD): de înaltă calitate a creșterii, utilizat în principal pentru prepararea de monocristale de{0}}înaltă calitate, dar costurile echipamentelor sunt mari;
Hot Filament CVD (HFCVD): Cost redus de echipament și creștere rapidă, dar predispus la introducerea de impurități;
DC Arc Plasma Jet CVD: Rată de creștere rapidă și cost relativ mai mic.
Avantajele procesului: puritate ridicată a produsului, capabil să pregătească pelicule subțiri uniforme cu suprafață mare-, făcându-l procesul preferat pentru disiparea căldurii semiconductoare și instrumente de tăiere de precizie. În 2026, Huanghe Whirlwind a anunțat că radiatoarele sale de 8 inchi cu diamante care folosesc această rută vor fi în curând în producție de masă, iar Sifangda a atins și capabilități de fabricare a substratului de 12 inchi.
Starea actuală de dezvoltare: țara mea a făcut progrese în tehnologia de fabricație de dimensiuni mari-. Echipa de la Universitatea Jilin a pregătit cu succes un diamant monocristal de înaltă calitate de 2-inchi-în 2026.
