Für die Züchtung von Labordiamanten werden in erster Linie zwei Verfahren eingesetzt: Hochdruck-Hochtemperatur (HPHT) und chemische Gasphasenabscheidung (CVD). Bei beiden Methoden werden Bedingungen geschaffen, die die natürliche Entstehung von Diamanten tief im Erdinneren nachahmen.
Hochdruck-Hochtemperatur-Methode (HPHT):
Bei dieser Methode wird ein kleiner Diamantkeim extremen Druck- und Temperaturbedingungen ausgesetzt. Der Keim wird in einen Hochdruckapparat gelegt und Temperaturen von 1300 bis 1600 Grad Celsius und einem Druck von über 870.000 Pfund pro Quadratzoll ausgesetzt. Das Saatgut ist von einer Kohlenstoffquelle umgeben, in der Regel hochraffiniertes Graphit, das durch die hohe Temperatur und den Druck schmilzt und Schichten um das Saatgut bildet. Wenn das Gerät abkühlt, verfestigt sich der Kohlenstoff und bildet einen Diamanten. Dieser Prozess erfordert eine präzise Steuerung und wird in der Regel entweder mit einer kubischen Presse oder einer Bandpresse durchgeführt. Die kubische Presse verwendet Kolben, die Druck aus verschiedenen Richtungen ausüben, während die Bandpresse zwei starke Kolben verwendet, die den gleichen Druck in entgegengesetzte Richtungen ausüben.Chemische Gasphasenabscheidung (CVD):
Im Gegensatz zum HPHT-Verfahren arbeitet die CVD-Methode mit niedrigeren Drücken, erfordert aber immer noch hohe Temperaturen. Ein Diamantkeim wird in einer Kammer platziert, die mit einem kohlenstoffreichen Gas, wie z. B. Methan, gefüllt ist. Das Gas wird mit Mikrowellen oder Lasern ionisiert, wodurch die Gasmoleküle aufgespalten werden und sich die Kohlenstoffatome an den Diamantkeim anlagern können. Bei diesem Verfahren wird der Diamant Schicht für Schicht bei Temperaturen zwischen 700°C und 1300°C gezüchtet. Diese Methode ist in der Regel zeitaufwändiger, sie dauert etwa 4 bis 6 Wochen und erfordert die regelmäßige Entfernung der Graphitschicht, um das Wachstum eines größeren Diamanten zu erleichtern.
