Im Labor gezüchtete Diamanten haben die gleiche Kohlenstoffstruktur wie natürlich vorkommende. Aber während die ersteren über Millionen von Jahren hergestellt werden, werden die synthetischen Arten in Tagen oder Wochen gebildet.
Sie werden im Allgemeinen mit einer Hochdruck-Hochtemperatur-Methode (HPHT) gezüchtet. Wissenschaftler von General Electric entwickelten 1954 die erste HPHT-Methode, um das Diamantwachstum tief unter der Erdoberfläche nachzuahmen. HPHT ist das wirtschaftlichste Verfahren zum Züchten großer Diamanten.
1. Säen Sie die Saat
Der HPHT-Prozess beginnt mit einem winzigen Diamantfragment, das als Impfkristall bekannt ist. Dieser wird zusammen mit einem Metallkatalysator wie Nickel oder Eisen in eine Zelle innerhalb einer Presse gegeben. Darauf sitzt ein Block aus reinem Kohlenstoff, z. B. Graphit.
2. Druck ausüben
Die Presse erhitzt die Zelle auf eine sehr hohe Temperatur von bis zu 1.600 °C. Es verwendet dann Metallambosse, um intensiven Druck auszuüben. Druck und Temperatur müssen hoch genug sein, um den Metallkatalysator zu schmelzen.
3. Atome häufen sich an
Das geschmolzene Metall trägt Kohlenstoffatome vom Graphit zum Impfkristall. Die Kohlenstoffatome bauen sich langsam um den Kristall herum auf, um die mehrseitigen Strukturen zu ergeben, die wir so gut kennen. Die Wachstumsrate muss kontrolliert werden, um das Fehlerrisiko zu verringern.
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4. Schneiden und polieren
Nachdem der Diamant abgekühlt ist, kann er geschliffen und poliert werden, genau wie das Beste aus der Natur. Es kann dann nach Schliff, Farbe, Karat und Reinheit bewertet werden. Die Katalysatoren können den Diamanten je nach Metallart einen Hauch von Farbe verleihen.