工業用ダイヤモンドは人工ダイヤモンドとも呼ばれ、主に高圧高温法（HPHT, High-Pressure High-Temperature）、爆発法、化学気相成長法（CVD, Chemical Vapor Deposition）の3つの方法で製造されます。 以下の記事では、これら3種類のダイヤモンド生産方法と、生産されるダイヤモンドの特徴を簡単に紹介し、顧客が理解し、最適な選択を見つけられるようにします。
カタログ
1.高温高圧HPHT
ダイヤモンドの組成は炭素(C)の一種類だけであることが知られているが、黒鉛の組成も炭素(C)と同じで、構造に違いがあるだけで、黒鉛のSP2構造は三元配位(CN=3)の二次元分子表面であり、ダイヤモンドのSP3構造は四元配位(CN=4)の三次元分子体であるから、黒鉛に十分な圧力と温度を加えさえすれば、すなわち、黒鉛に十分なエネルギーを与えさえすれば、適切な触媒を用いさえすれば、黒鉛をダイヤモンドに変換することができる。 したがって、黒鉛に十分な圧力と温度、すなわち十分なエネルギーを与え、適切な触媒を使用しさえすれば、黒鉛をダイヤモンドに変換することができる。 一般に、黒鉛をダイヤモンドに変換するには、1200～1500℃の高温が必要であり、同時に5万～7万気圧の合圧が必要であり、主流の製造装置には2トップと6トップの2種類があるが、6トップは2トップに比べてコストが安く、効率も下げることができるため、90％以上のダイヤモンドがこの方法で製造されている。 高温高圧ダイヤモンドはこの方法で製造される。
2.爆発法
爆発法によって産出されるダイヤモンドには2種類ある：
- 直接合成法：爆薬を狭い空間で点火し、ガス爆発によって多数の炭素原子が衝突して高圧を発生させ、酸素がない状態で爆薬の炭素原子を瞬時に圧縮してかすにする。 このようにして得られるダイヤモンド粒子は極めて小さく、正の比表面が大きいため不純物を多く吸着し、この直接合成法は単結晶ナノダイヤモンドの製造に適している。
- 超音波衝撃波の部品が黒鉛を打つことによって黒鉛：もう一つの爆発方法は超音波衝撃波の部品が黒鉛を打つことで、黒鉛が瞬間的にミクロンまたはナノダイヤモンドに変換されるように、製造方法は黒鉛と銅粉を均一に混合し、丸棒に静水圧を加え、丸棒は真空障壁を含む鋼管で密封され、その後、周囲を埋めるために爆薬の数トンは、爆薬の点火は、鋼管が一端から別の端に押し出されることになる 爆薬の点火後、鋼管を一端から他端へ押し出すと、鋼管内の黒鉛は数千度の大気圧と20万度から30万度前後の圧力を一瞬に受け、黒鉛は数マイクロ秒でダイヤモンドに変化する。 この方法で生成されたダイヤモンドは、欠陥のある多結晶体を多く含み、ポップコーンやジャガイモのような形状をしているため、多結晶のナノダイヤモンドやミクロンダイヤモンドは、ほとんどがこの方法で生成されたものである。
3.気相堆積法CVD
CVDダイヤモンドとも呼ばれる気相堆積法は、CVDダイヤモンドを育成する比較的新しい方法である。
真空チャンバー内は炭素を含むガス（メタンガス）で満たされ、チャンバー底部に炭素プラズマが形成される。 プラズマは圧力チャンバー底部の炭素基板上に連続的に堆積し、結晶化プロセス全体は数週間続き、通常黒い粗いエッジを持つラメラ結晶が得られ、結晶は茶色がかった色をしていることが多いが、これは熱処理によって除去できる。 CVD合成によって成長したダイヤモンドの結晶は、ほとんどが茶色か薄い灰色をしていますが、真空チャンバーに少量の窒素やホウ素を加えると、黄色、ピンクオレンジ色、青色の結晶を成長させることができます。 CVD合成で育成されたダイヤモンドのほとんどはIIa型であり、市販されているCVD合成で育成された無色のダイヤモンドのほとんどは、HPHTでアニール・脱色された茶色の結晶である。 CVD合成とHPHT合成で産出されたダイヤモンドは宝石学的特徴が異なり、CVD合成で産出されたダイヤモンドは透明度が高く、マイナーダークカラーのインクルージョンはほとんどない傾向があります。
