傳統(tǒng)的合成方法，稱為高溫高壓 (HPHT) 法，涉及利用鐵 (Fe)、鎳 (Ni) 或鈷 (Co) 等熔融的金屬合金形成鉆石。 較新的方法，稱為化學(xué)蒸氣沉淀法 (CVD) 或低壓高溫 (LPHT) 法。在兩種方法中，都是使用鉆石晶體或板塊被用作晶種，好比種植作物的種子，作為結(jié)晶的原型。
1.高溫高壓合成鉆石 (HPHT)
高溫高壓鉆石生長發(fā)生在裝置內(nèi)的一個小艙室里，該裝置能夠產(chǎn)生非常高的壓力。在艙室內(nèi)，鉆石粉末原料溶解在熔融的金屬助熔劑中，然后在晶種上結(jié)晶，結(jié)晶過程需要數(shù)周至一個月或更長時間，以形成一個或幾個晶體。
除了八面體表面，HPHT 合成鉆石晶體通常還會顯示立方體表面。 由于天然和 HPHT 合成鉆石晶體的形狀不同，它們的內(nèi)部生長模式也大不相同。 這些生長模式可能是將其區(qū)分的最可靠方法之一。
打磨后的刻面合成鉆石通常會展示出一些可見特征，例如顏色分布、熒光分區(qū)和孿晶紋，這都與它們的十字形生長區(qū)結(jié)構(gòu)有關(guān)，偶爾會顯示有深色的金屬助熔劑內(nèi)含物。在關(guān)閉紫外線燈后，有些材料可以持續(xù)性地發(fā)光，即磷光現(xiàn)象。
大多數(shù) HPHT 生長晶體呈黃色、橙黃色或褐黃色。制造無色 HPHT 合成鉆石非常具有挑戰(zhàn)性，因為需要修改生長條件和設(shè)備，以排除氮。因此在溫度和壓力條件下需要更長的生長時間和更大的控制，最新發(fā)展技術(shù)已經(jīng)能制造出用于超過 10 克拉的鉆石晶體。
藍(lán)色合成鉆石的出現(xiàn)是因為在鉆石生長過程中添加了硼。其他顏色，例如粉紅色和紅色，可通過寶石后期生長處理工藝（包括輻射和加熱）來產(chǎn)生，但較不常見。
2.CVD 法合成鉆石 (LPHT)
CVD 鉆石是在填充有含碳?xì)怏w（如甲烷）的真空室內(nèi)生長。能量源（如微波束）分解氣體分子，碳原子向下吸附到扁平的鉆石排種盤中。結(jié)晶過程需要數(shù)周時間，和高溫高壓法時間相近。
大多數(shù) CVD 晶體都呈褐色或灰色，但如果將微量的氮或硼引入到真空室中，也能產(chǎn)生黃色、粉紅橙色或藍(lán)色的晶體。采用這種方法制造無色晶體則更容易，但晶體生長的時間要更長。
與 HPHT 生長的材料相比，CVD 合成鉆石表現(xiàn)出不同的寶石性質(zhì)。當(dāng)被放在交叉偏振濾光鏡之間觀察時，它們往往呈現(xiàn)有色帶狀的“應(yīng)力”圖案，且凈度很高，只有少量深色的碳內(nèi)含物（若有）。
與 HPHT 合成一樣，CVD 合成不斷改善，允許制造商提供更大尺寸和經(jīng)過改善的顏色與透明度。GIA 近期對兩顆重量為 2.51 和 3.23 克拉的大尺寸 CVD 合成鉆石進(jìn)行檢測，這是迄今為止檢測的最大的 CVD 生長鉆石。
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