Более 200 лет назад люди признали, что бриллиант состоит из чистого углерода. С тех пор были предприняты попытки синтезировать алмаз с использованием графита, который также состоит из углерода. Однако из -за недостаточных знаний и ограниченных технических возможностей прогресс был чрезвычайно медленным. Позднее исследование показало, что основная причина сложности синтеза алмаза заключается в том, что при комнатной температуре и давлении графит представляет собой термодинамически стабильный аллотроп углерода.
Алмаз представляет собой термодинамически метастабильный аллотроп углерода, но он кинетически стабилен. Следовательно, чтобы синтезировать алмаз, необходимо найти подходящие методы и условия процесса. General Electric (GE) в Соединенных Штатах был первым, кто вынес на рынок синтетический бриллиант. Их метод называется высоким давлением, высокой температурой (HPHT). Алмаз, синтезированный с использованием этого метода, также называется HPHT Diamond. Этот процесс использует графит в качестве сырья, вводит подходящий металлический катализатор и синтезирует алмаз при температуре выше 2000 тыс. И давление десятков тысяч атмосфер.
Синтетический бриллиант производится искусственным преобразованием углерода, не похожих на алмаз, при давлении окружающей среды. Большие монокристаллы и поликристаллические бриллианты также могут быть получены с использованием контролируемого алмазного нуклеации и методов роста, в то время как поликристаллические алмазные и алмазные композиты могут быть сформированы с использованием методов легирующей привязки и самооплетения. Исследование и индустриализация синтетических бриллиантов быстро развиваются, при этом используются многочисленные методы. Эти методы могут быть классифицированы по характеристикам используемой технологии синтеза, включая статические методы высокотемпературного и высокого давления (методы статического давления), динамические методы высокотемпературного и высокого давления (методы динамического давления) и методы высокого уровня низкого давления или атмосферы (методы низкого давления).
Основываясь на характеристиках механизма роста, они могут быть классифицированы как методы прямого преобразования (прямые методы), катализируемые растворителями или катализируемые расплавленными методами (методы катализатора расплава) и методы эпитаксиального роста (эпитаксиальные методы). В то время как метод непрямого статического давления высокого давления и высокотемпературного статического давления является наиболее основным и важным методом для производства этого материала, еще один процесс синтеза алмазных зерен является методом прямого преобразования.