Per la coltivazione dei diamanti da laboratorio si utilizzano due metodi principali: L'alta pressione e l'alta temperatura (HPHT) e la deposizione chimica da vapore (CVD). Entrambi i metodi prevedono la creazione di condizioni che imitano la formazione naturale dei diamanti nelle profondità della Terra.
Metodo ad alta pressione e alta temperatura (HPHT):
Questo metodo prevede di sottoporre un piccolo seme di diamante a pressione e temperatura estreme. Il seme viene posto in un apparecchio ad alta pressione e sottoposto a temperature comprese tra 1300 e 1600 gradi Celsius e a pressioni superiori a 870.000 libbre per pollice quadrato. Il seme è circondato da una fonte di carbonio, in genere grafite altamente raffinata, che si scioglie e forma strati intorno al seme a causa dell'alta temperatura e della pressione. Quando l'apparecchiatura si raffredda, il carbonio si solidifica, formando un diamante. Questo processo richiede un controllo preciso e viene generalmente eseguito con una pressa cubica o con una pressa a nastro. La pressa cubica utilizza pistoni per applicare la pressione da varie direzioni, mentre la pressa a nastro utilizza due forti pistoni che applicano la stessa pressione in direzioni opposte.Metodo della deposizione chimica da vapore (CVD):
A differenza dell'HPHT, il metodo CVD opera a pressioni inferiori ma richiede comunque temperature elevate. Un seme di diamante viene posto in una camera riempita con un gas ricco di carbonio, come il metano. Il gas viene ionizzato con microonde o laser, che rompono le molecole del gas e permettono agli atomi di carbonio di attaccarsi al seme di diamante. Il processo prevede la crescita del diamante strato per strato a temperature comprese tra i 700°C e i 1300°C. Questo metodo richiede generalmente più tempo, da 4 a 6 settimane, e richiede la rimozione periodica dello strato di grafite per facilitare la crescita di un diamante più grande.
