С момента, когда человечество узнало, что формулой алмаза является углерод, оно задалось целью создать их своими руками. В конце 19 и в начале 20 века многие учёные выдвигали свои предположения о синтезе алмаза, но ни одно из них не имело эксперементального подтверждения. 5 сентября 1953 года на ней были получены первые в мире искусственные алмазы. С течением времени были выведены 3 метода, позволяющих получать искусственные алмазы при стабильных условиях синтеза:
- HPHT,
- CVD,
- Детонация взрывчатки.
Последний позволяет получать порошки используемые в качестве абразивных материалов ( для напыления и др.).
HPHT
Расшифровывается как «высокое давление и температура». Технология позволяет получать: как и множество алмазов малого размера, так и отдельные крупные монокристаллы (более 30ct) за один цикл роста.
В HPHT в затравки монокристаллических алмазов опускаются на дно капсулы, помещаемой в сложно сконфигурированную «ростовую ячейку», которая в свою очередь посещаемой в пресс. Так же капсула содержит специально подготовленный, графитовый порошок и металлический катализатор (мелкий порошок железа с примесями). От типа примесей зависят свойства будущих алмазов. В прессе под давлением от 6000 атмосфер капсулу нагревают до температуры выше 1400 градусов и металл-растворитель плавится. Расплавленный металл растворяет углерод, также заложенный в капсулу, и позволяет перемещаться атомам углерода к затравкам, благодаря чему затравки растут, формируя большие алмазы.
CVD
Химическое осаждение из пара. Технология CVD является менее освоенной, но уже позволяет получать кристаллы алмаза более дешёвой в обслуживании. В процессе CVD синтеза в качестве источника углерода, из которого будет создан алмаз является газ(( в основном метан из-за широкой доступности, а также наиболее простой формулы для проведения реакции синтеза в отличии к примеру, от пропана). В отличие от HPHT синтеза, для процесса синтеза алмаза из газовой фазы, напротив использует давления ниже атмосферных при температуре 900-1200 градусов Цельсия. Установка представляет собой вакуумную камеру со столиком для закладки затравок, на которых выращиваются алмазы. После откачки воздуха (формирование вакуума), туда напускается смесь газов, включающую в себя: водород, метан, азот.
Технология CVD для синтеза алмазов стала активно применяться в промышленности в 21веке из-за удешевления технологии и возможности получать однородные и крупные кристаллы за счёт длительных выдержек процесса реакции.