Основні процеси виробництва штучних алмазів включають високотемпературний високий тиск (HPHT) і хімічне осадження з парової фази (CVD). Менш поширені процеси включають вибухові методи, а нові методи все ще знаходяться на стадії лабораторних досліджень і розробки. Деталі такі:
Високотемпературний високий тиск (HPHT) – поточний основний промисловий процес
Це найперший індустріалізований і найбільш технологічно зрілий метод підготовки алмазів, і наразі це основний метод виробництва промислових-діамантів і алмазів-камісійної-лабораторії-вирощеної якості.
Основний принцип: імітуючи природне середовище утворення алмазу під високим тиском (5-7 ГПа) і високою температурою (1300-1600 градусів), каталізатор, такий як нікель, залізо або кобальт, використовується для сприяння перегрупуванню атомів вуглецю в графітовому порошку високої-чистоти, безпосередньо перетворюючи його на кристали алмазу. У промисловому виробництві шестисторонній гідравлічний прес в основному використовується для забезпечення стабільного середовища високого тиску, здатного створювати десятки тисяч тонн тиску для задоволення вимог синтезу.
Переваги процесу: розвинена технологія, висока продуктивність і відносно низька вартість. Синтезований алмаз має високу кристалічність і чудову механічну міцність, придатний для виробництва промислових абразивів і ріжучих інструментів, а також для вирощування великих-розмірів дорогоцінних каменів-якісних моно-кристалічних алмазів (Power Diamond використовував цей процес, щоб виростити 156,47-карат надвеликого необробленого алмазу в 2025 році).
Обмеження: Надзвичайно високі вимоги до стійкості обладнання до тиску; важко підготувати безперервні алмазні плівки великого{0}}розміру.
Хімічне осадження з парової фази (CVD) – основний процес для функціональних алмазів
Насамперед для високоякісних -додатків, таких як-алмазні плівки великої площі та напівпровідникові підкладки для розсіювання тепла:
Основний принцип: за умов низького/нормального тиску гази, -що містять вуглець, як-от метан і ацетилен, активуються плазмою або тепловою енергією, розкладаючи їх на групи активного вуглецю, які потім осідають і ростуть на поверхні підкладки, утворюючи алмазні плівки/монокристали. Залежно від методів введення енергії, ССЗ можна класифікувати наступним чином:
Мікрохвильова плазмова CVD (MPCVD): висока якість росту, в основному використовується для отримання монокристалів високої -якості, але вартість обладнання висока;
CVD з гарячою ниткою (HFCVD): низька вартість обладнання та швидке зростання, але схильність до введення домішок;
DC Arc Plasma Jet CVD: швидкий темп зростання та відносно нижча вартість.
Переваги процесу: висока чистота продукту, здатність отримувати однорідні тонкі плівки на великій{0}}площі, що робить його кращим процесом для розсіювання тепла напівпровідниками та точних ріжучих інструментів. У 2026 році Huanghe Whirlwind оголосила, що її 8-дюймові алмазні радіатори, які використовують цей шлях, незабаром будуть масово вироблятися, а Sifangda також досягла можливостей виготовлення 12-дюймових підкладок.
Поточний статус розвитку: моя країна зробила прорив у-технологіях виробництва великогабаритних виробів. У 2026 році команда Університету Цзілінь успішно підготувала монокристалічний алмаз високої якості-2-дюймів.
