Erdprozess
Der Mantel, in dem Diamanten geboren werden, befindet sich tief in der Erde, über 100 km tief. Es ist ein Ort hoher Temperaturen und hoher Drücke, Bedingungen, die notwendig sind, damit sich Kohlenstoffatome so verbinden können, dass schließlich Diamanten entstehen. Um dies zu erreichen, müssen sich die Atome so anordnen, dass sie Elektronen teilen können – a regelmäßiges, dreidimensionales geometrisches Muster, das, wenn es ungestört wächst, große, reine Diamanten ergibt produces Kristalle. Vulkanausbrüche werfen die Kristalle aus den Tiefen der Erde.
Meteoritische Prozesse
Die hohen Temperaturen und Drücke, die zur Herstellung von Diamanten erforderlich sind, bestehen auch, wenn Kometen oder Meteoriten die Erde treffen. Der Aufprallschock ist so groß, dass Mineralien von einer Form in die andere wechseln. In diesem Fall bildet Graphit wieder Diamanten. (Wie Diamanten wird auch Graphit aus Kohlenstoff hergestellt, aber in einem anderen Muster verbunden.) Geologen betrachten solche Diamanten, die manchmal nur mikroskopisch klein sind, als Beweis für einen Einschlag. Auch Meteorkollisionen im Weltraum führen zu Diamanten.
Künstliche Prozesse
Es gibt zwei Hauptprozesse, durch die künstliche Diamanten hergestellt werden: das Hochdruck-Hochtemperatur-Verfahren (HPHT) und die chemische Gasphasenabscheidung (CVD). Die erste versucht, Bedingungen zu schaffen, die denen auf der Erde ähneln, um Diamanten herzustellen, was zu Kristallen führt, die für industrielle Zwecke wie Bohren oder Schneiden nützlich sind. Beim HPHT-Verfahren werden Diamantkeime zusammen mit Graphit in eine Kammer gegeben. Hoher Druck wird mechanisch durch Vorrichtungen wie Kolben oder Ambosse zusammen mit hohen Temperaturen aufgebracht. Die Kohlenstoffatome des Graphits beginnen sich mit den Keimen zu verbinden und bilden im Laufe der Tage Diamantkristalle.
Größere Diamanten werden durch das CVD-Verfahren hergestellt, bei dem auch ein kleiner Diamant als Saat verwendet wird. Das Saatgut wird zusammen mit kohlenstoffhaltigen Gasen in eine Kammer gegeben, wo sie mit Mikrowellen bestrahlt werden. Dadurch werden die Kohlenstoffatome vom Gas getrennt und fallen auf den Diamantkeim. Unter Verwendung des Keims als Baubasis verbinden sich die Kohlenstoffatome zu einem geometrischen Muster, das einen Diamantkristall bildet.
