实际上如何制造金刚石这个话题在头条上已有类似介绍，一个是，另一个是。

但是包括两篇文章在内的类似讯息都无意介绍为什么能这么搞，也漏掉了一些合成手段。

Lightbox的人工彩钻

为了弥补这些遗憾，本文将多介绍几种人工合成金刚石的方法，以及方法背后的原理。

know what, know how更要know why，原理的介绍是本文的重心。

说是科普人造金刚石的原理，为啥要先介绍天然金刚石的形成呢？

因为人造金刚石的思路很多正是借鉴于此。

天然金刚石的生成方式主要有两种：一是天体撞击，二是地质作用[1]。

蓝色钻石的一种生成假说，蓝钻里的硼是从海里来的

两种作用背后的原理几乎一致，往简单了说：在高温高压条件下，含碳物中的碳被还原成碳原子，一个个碳原子堆积成金刚石结构。

对于“高温”和“高压”的数据，不同文献里的还相差不少，但是基本都在1400°C和5.5万个大气压左右。总之不是人呆的地方。

这就有个问题了，为什么被还原出来的游离碳原子不去形成铅笔里的那种石墨，而是金刚石呢？

这得从热力学的角度讲一讲：

碳的相图

A点：我们生活的环境温度不高，压力不高，可以看出A点位于“石墨稳相和金刚石亚稳相”，意思就是在这个压力-温度区域内，石墨是热力学上稳定的，而金刚石则不稳定，有自发变成石墨的趋势。

B点：地底是高温高压的环境，已经处于“金刚石稳相和石墨亚稳相”，类比地，这个区域内，石墨不稳定，金刚石稳定，所以游离碳原子会自发以sp3杂化的形式堆积成金刚石，而非sp2的石墨。