Los principales procesos de producción de diamantes artificiales incluyen alta temperatura, alta presión (HPHT) y deposición química de vapor (CVD). Los procesos menos comunes incluyen métodos explosivos, y los métodos emergentes aún se encuentran en la etapa de investigación y desarrollo de laboratorio. Los detalles son los siguientes:
Alta temperatura y alta presión (HPHT): proceso industrial convencional actual
Este es el método de preparación de diamantes más antiguo industrializado y tecnológicamente más maduro, y actualmente es el principal método de producción de diamantes de grado industrial-y diamantes cultivados en laboratorio-de calidad gema-.
Principio básico: simulando el entorno natural de formación de diamantes, bajo alta presión (5-7 GPa) y alta temperatura (1300-1600 grados), se utiliza un catalizador como níquel, hierro o cobalto para promover la reordenación de los átomos de carbono en polvo de grafito de alta-pureza, transformándolo directamente en cristales de diamante. En la producción industrial, se utiliza principalmente una prensa hidráulica de seis lados para proporcionar un entorno estable de alta presión, capaz de generar decenas de miles de toneladas de presión para cumplir con los requisitos de síntesis.
Ventajas del proceso: Tecnología madura, alto rendimiento y costo relativamente bajo. El diamante sintetizado tiene una alta cristalinidad y una excelente resistencia mecánica, adecuado para producir abrasivos industriales y herramientas de corte, así como para cultivar diamantes monocristalinos de gran-tamaño-calidad de gema-(Power Diamond utilizó este proceso para cultivar un diamante en bruto supergrande de 156,47-quilates en 2025).
Limitaciones: Requisitos extremadamente altos para la resistencia a la presión del equipo; Es difícil preparar películas de diamante continuas-de gran tamaño.
Deposición química de vapor (CVD): proceso central para diamantes funcionales
Principalmente para aplicaciones-de gama alta, como películas-de diamante de gran superficie y sustratos semiconductores de disipación de calor:
Principio básico: en condiciones de presión baja o normal, los gases que contienen -carbono, como el metano y el acetileno, se activan mediante plasma o energía térmica, descomponiéndolos en grupos de carbón activo, que luego se depositan y crecen en la superficie del sustrato para formar películas de diamante o cristales individuales. Según los métodos de entrada de energía, los CVD se pueden clasificar de la siguiente manera:
CVD por plasma por microondas (MPCVD): alta calidad de crecimiento, se utiliza principalmente para preparar monocristales de alta-calidad, pero los costos del equipo son altos;
CVD de filamento caliente (HFCVD): bajo costo de equipo y rápido crecimiento, pero propenso a introducir impurezas;
DC Arc Plasma Jet CVD: tasa de crecimiento rápida y costo relativamente menor.
Ventajas del proceso: Producto de alta pureza, capaz de preparar-películas delgadas uniformes de áreas grandes, lo que lo convierte en el proceso preferido para la disipación de calor de semiconductores y herramientas de corte de precisión. En 2026, Huanghe Whirlwind anunció que sus disipadores de calor de diamante de 8 pulgadas que utilizan esta ruta pronto estarían en producción en masa, y Sifangda también logró capacidades de fabricación de sustratos de 12 pulgadas.
Estado de desarrollo actual: mi país ha logrado avances en la tecnología de fabricación de gran-tamaño. El equipo de la Universidad de Jilin preparó con éxito un diamante monocristalino de calidad de 2-pulgadas de alto-en 2026.
