钻石和石墨不同的结构

合成金刚石的方法有很多：

• 高压高温（high-pressure high temperature）
• 化学气相沉积（chemical vapor deposition）
• 碳衍生物转化（carbide-derived carbon）
• 水热生长（hydrothermal growth）
• 爆炸冲击（shock-wave）
• 脉冲激光辐照（pulsed-laser irradiation）

现在能够产业化合成金刚石方法主要是这两种：高压高温法（HPHT）和化学气相沉积法（CVD）。

这两种之后会详细说明，先简要介绍一下其他四种方法，给它们一点面子：

碳衍生物转化是将含碳物置于一定成分的气体中，让这些含碳物在高温下和气体反应，将含碳物有一步步转化为金刚石[2]。

原理大概是这样，具体做法可能有些差异

水热生长法是将碳源，催化剂以及水放在高温高压的环境下，然后让其生长为金刚石。这个方法在一定程度上可以模拟天然金刚石在地幔的生长[3]。

金刚石的水热生长和图有些区别，但是也差不了太多

以上两个方法很像天然金刚石生成中的“地质作用”。

爆炸冲击法简单地说就是把碳源和炸药混在一起，在密闭容器里引燃炸药，瞬间的高温高压可以产生大量金刚石粉末[4]。虽然成本极低，但是只能制备粉末类，且难以研究过程。

分散是因为表面能让纳米粒子团聚

脉冲激光辐照法是以脉冲激光照射碳源，碳源在瞬间的高温下产生等离子体，复杂作用后产生金刚石晶体。同样也只能合成纳米级金刚石，很难做出块体[5]。