Die Synthese eines Diamanten im Labor dauert in der Regel zwischen 4 und 6 Wochen bei der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) und etwa 8 bis 10 Arbeitstage für einen 1-Karat-Diamanten bei der Hochdruck-Hochtemperatur-Methode (HPHT). Bei diesem Verfahren werden Diamanten unter kontrollierten Bedingungen gezüchtet, die den natürlichen Entstehungsprozess imitieren.
Chemische Gasphasenabscheidung (CVD):
Beim CVD-Verfahren werden Kohlenstoffatome in einen Ionengasreaktor eingeleitet, in dem die Diamanten bei niedrigem Druck und hoher Temperatur, in der Regel zwischen 700°C und 1300°C, gezüchtet werden. Die Gasmoleküle trennen sich und wachsen Schicht für Schicht auf einem Substrat auf. Diese Methode ist relativ langsam, da sich die Moleküle mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,1-10 Mikrometern pro Stunde bewegen. Die Züchtung eines einkristallinen Diamanten unter Verwendung eines Diamantkeims dauert etwa 4 bis 6 Wochen. Die Wachstumszeit wirkt sich direkt auf die endgültige Größe des Diamanten aus, und das Verfahren erfordert die mehrfache Entfernung der Graphitschicht, um einen größeren Diamanten zu bilden, was es zeitaufwändig und schwierig macht.Hochdruck-Hochtemperatur (HPHT):
Bei HPHT-Verfahren werden Diamanten in einer kontrollierten Umgebung gezüchtet, die die Bedingungen der Erdkruste nachbildet, die für die Bildung eines synthetischen Diamanten erforderlich sind. Dieser Prozess dauert in der Regel 8 bis 10 Arbeitstage für die Herstellung eines 1-Karat-Labordiamanten und etwa einen Monat für die Züchtung eines 3-Karat-Labordiamanten. Werden Diamanten schneller gezüchtet als in diesen Zeiträumen, kann die kristalline Struktur gestört werden, so dass das Schmuckstück in Stücke zerbricht.
Historischer Kontext:
Die Synthese von Diamanten ist seit über einem Jahrhundert ein Thema von wissenschaftlichem Interesse. Bei frühen Versuchen, wie denen von Henri Moissan im Jahr 1893, wurde Holzkohle auf extreme Temperaturen erhitzt, aber diese Methoden waren wissenschaftlich nicht nachprüfbar. Erst in jüngster Zeit wurden reproduzierbare Verfahren entwickelt, die zu einer zuverlässigen Herstellung von im Labor gezüchteten Diamanten führten.
