Deux méthodes principales sont utilisées pour produire des diamants de laboratoire : la haute pression et la haute température (HPHT) et le dépôt chimique en phase vapeur (CVD). Ces deux méthodes consistent à créer des conditions qui imitent la formation naturelle des diamants dans les profondeurs de la Terre.
La méthode de la haute pression et de la haute température (HPHT) :
Cette méthode consiste à soumettre une petite graine de diamant à des pressions et des températures extrêmes. La graine est placée dans un appareil à haute pression et soumise à des températures allant de 1300 à 1600 degrés Celsius et à des pressions supérieures à 870 000 livres par pouce carré. La graine est entourée d'une source de carbone, généralement du graphite hautement raffiné, qui fond et forme des couches autour de la graine en raison de la température et de la pression élevées. Lorsque l'appareil refroidit, le carbone se solidifie et forme un diamant. Ce processus nécessite un contrôle précis et est généralement réalisé à l'aide d'une presse cubique ou d'une presse à bande. La presse cubique utilise des pistons pour appliquer une pression dans différentes directions, tandis que la presse à bande utilise deux pistons puissants appliquant une pression égale dans des directions opposées.Méthode de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) :
Contrairement à la méthode HPHT, la méthode CVD fonctionne à des pressions plus faibles mais nécessite toujours des températures élevées. Une graine de diamant est placée dans une chambre remplie d'un gaz riche en carbone, tel que le méthane. Le gaz est ionisé à l'aide de micro-ondes ou de lasers, ce qui décompose les molécules de gaz et permet aux atomes de carbone de se fixer sur le germe de diamant. Le processus consiste à faire croître le diamant couche par couche à des températures comprises entre 700°C et 1300°C. Cette méthode prend généralement plus de temps (4 à 6 semaines) et nécessite l'élimination périodique de la couche de graphite pour faciliter la croissance d'un diamant plus gros.
