實驗室培育鑽石, 也稱為合成鑽石或培養鑽石, 是透過複製天然鑽石在地函中形成的條件而產生的. 生產實驗室培育鑽石的兩種主要方法是高壓高溫 (高溫高壓) 和化學氣相沉積 (化學氣相沉積). 這是每個過程的概述:
高壓高溫 (高溫高壓):
種子: 將小鑽石晶種放入碳源中 (通常是石墨).
高壓力: 碳源承受極端壓力 (通常 5 至 6 吉帕斯卡 (GPa)) 和高溫 (通常在附近 1,400 至 1,600 攝氏度).
編隊: 高壓和高溫的結合導致碳原子結晶並在籽晶周圍形成鑽石.
冷卻: 然後將新形成的鑽石緩慢冷卻以保留其晶體結構.
化學氣相沉積 (化學氣相沉積):
混合氣體: 氣體混合物 (通常是甲烷和氫氣) 被引入真空室.
電離: 使用微波等各種方法電離氣體, 熱絲, 或血漿. 生成碳離子.
鑽石生長: 電離碳原子沉積在基材上 (鑽石或其他材料的薄片), 形成鑽石層.
編隊: 隨著時間的推移，層層堆積形成鑽石晶體.
品質管制: 該過程可以精確控制鑽石的特性, 包括尺寸, 形狀和內含物.
HPHT和CVD方法所生產的鑽石具有與天然鑽石基本上相同的物理和化學性質. 先進的技術和持續的研究使得製造出與天然鑽石幾乎沒有區別的高品質實驗室製造鑽石成為可能.