Mezi hlavní procesy výroby umělých diamantů patří High Temperature High Pressure (HPHT) a Chemical Vapour Deposition (CVD). Mezi méně běžné procesy patří výbušné metody a nově vznikající metody jsou stále ve stádiu laboratorního výzkumu a vývoje. Podrobnosti jsou následující:
High Temperature High Pressure (HPHT) – současný hlavní průmyslový proces
Jedná se o nejstarší průmyslově vyspělou a technologicky nejvyspělejší metodu přípravy diamantů a v současnosti jde o hlavní výrobní metodu pro průmyslové -diamanty a diamanty-kvality v laboratoři-vypěstovaných drahokamů.
Základní princip: Simulace prostředí pro tvorbu přírodního diamantu, pod vysokým tlakem (5-7 GPa) a vysokou teplotou (1300-1600 stupňů), se katalyzátor, jako je nikl, železo nebo kobalt, používá k podpoře přeskupování atomů uhlíku ve vysoce čistém grafitovém prášku- a přímo jej přeměňuje na diamantové krystaly. V průmyslové výrobě se šestistranný hydraulický lis používá hlavně k zajištění stabilního vysokotlakého prostředí, schopného vyvinout desítky tisíc tun tlaku, aby byly splněny požadavky na syntézu.
Výhody procesu: Vyspělá technologie, vysoký výkon a relativně nízké náklady. Syntetizovaný diamant má vysokou krystalinitu a vynikající mechanickou pevnost a je vhodný pro výrobu průmyslových brusiv a řezných nástrojů a také pro pěstování velkých-drahokamových-kvalitních monokrystalických diamantů- (Power Diamond použil tento proces k vypěstování 156,47-karátového super velkého surového diamantu v roce 2025).
Omezení: Extrémně vysoké požadavky na odolnost zařízení vůči tlaku; náročné na přípravu velkých-souvislých diamantových filmů.
Chemická depozice z plynné fáze (CVD) – základní proces pro funkční diamanty
Primárně pro špičkové{0}}aplikace, jako jsou velkoplošné-diamantové filmy a polovodičové substráty pro rozptyl tepla:
Základní princip: Za podmínek nízkého/normálního tlaku jsou plyny obsahující uhlík-, jako je metan a acetylen, aktivovány plazmou nebo tepelnou energií a rozkládají se na skupiny aktivního uhlíku, které se pak ukládají a rostou na povrchu substrátu za vzniku diamantových filmů/jednokrystalů. Na základě metod vstupu energie lze CVD rozdělit do následujících kategorií:
Mikrovlnné plazmové CVD (MPCVD): Vysoká kvalita růstu, primárně se používá pro přípravu vysoce{0}}kvalitních monokrystalů, ale náklady na vybavení jsou vysoké;
Hot Filament CVD (HFCVD): Nízké náklady na zařízení a rychlý růst, ale náchylné k vnášení nečistot;
DC Arc Plasma Jet CVD: Rychlé tempo růstu a relativně nižší náklady.
Výhody procesu: Vysoká čistota produktu, schopná připravit velkoplošné jednotné tenké filmy, což z něj činí preferovaný proces pro polovodičové odvádění tepla a přesné řezné nástroje. V roce 2026 společnost Huanghe Whirlwind oznámila, že její 8palcové diamantové chladiče využívající tuto cestu budou brzy v sériové výrobě a Sifangda také dosáhla možností výroby 12palcových substrátů.
Současný stav vývoje: moje země učinila průlom v technologii výroby velkých-rozměrů. Tým Jilin University úspěšně připravil 2-palcový-kvalitní monokrystalický diamant v roce 2026.
