通常の条件下では、グラファイトはダイヤモンドと比較してより安定した炭素です。ただし、非常に高い圧力と温度にさらされると、グラファイトの炭素原子は、よりコンパクトで剛性のある結晶構造に再構築され、ダイヤモンドを形成します。
グラファイトにダイヤモンドに変換するために必要な高圧と温度の条件は、さまざまな方法で達成できます。
1。高圧、高温（HPHT）合成：HPHTメソッドでは、グラファイトがプレスに配置され、高温とともに計り知れない圧力をかけます。圧力は通常、5〜7ギガパスカル（GPA）の範囲であり、温度は摂氏約1200〜1600度に達する可能性があります。これらの条件は、グラファイトの炭素原子をダイヤモンド構造に再構成するように強制します。
2。化学蒸気堆積（CVD）：CVDでは、メタン（CH4）と水素（H2）ガスの混合物が、ダイヤモンド種子が配置された成長チャンバーに導入されます。ガスは加熱され、分解すると、炭素原子が種子に堆積し、徐々にダイヤモンド層を形成します。 CVD合成は通常、0.1〜1 MPaの範囲のHPHT合成と比較して低い圧力で発生しますが、通常は700〜1200度の高温が必要です。
これらの合成方法を通じて生産されたダイヤモンドには、さまざまな産業および観賞用の用途があります。合成ダイヤモンドは、例外的な硬度と熱伝導性のために、切断、掘削、研削、研磨などの業界で広く使用されています。また、電子コンポーネント、光学系、その他のハイテクフィールドにアプリケーションを見つけます。さらに、合成ダイヤモンドをジュエリーの目的で作成でき、天然ダイヤモンドのより手頃な代替品を提供します。
