图1 培育钻石的原理：改变碳原子的堆积方式/图源GIA

钻石在工业界有着极其重要的作用，被视为一种战略物资。二战以后，很多国家立即投入了钻石的合成研究。在50年代初，美国的GE公司发明了用高温高压的方法培育钻石。

该方法基本上是重复天然钻石的生长方式，在高温高压下培育钻石。经过几十年的发展，高温高压培育钻石技术越来越完善。早期高温高压培育钻石主要是用来生产非常细小的工业级的金刚石，用作磨料或者切割工具而使用的。而现在的高温高压法，可以生长大颗粒的单晶培育钻石，应用在宝石市场上。

图2 高温高压法培育钻石/图源GIA

化学气相沉淀法，是和高温高压法完全不同的另外一个培育钻石生长方法。化学气相沉淀法培育钻石的过程，是将含碳的气体（主要是甲烷CH₄和氢气H2混合），导入一个几乎是真空的环境，通过微波加热这些气体产生等离子体，等离子体的内部温度非常高，就会产生各种化学反应，甲烷中的碳，就有可能沉淀在钻石的籽晶上，一层一层地生长培育钻石。

化学气相沉淀法培育钻石的技术，也是最近十几年才得到了完善。早期只能生长纳米级的培育钻石，到最近可以长成大颗粒的培育钻石单晶，用于宝石市场。

图3 化学气相沉淀法培育钻石/图源GIA

HPHT和CVD两个技术在过去的十几年内，得到了非常大的改进。这两个技术除了不断生长大的单晶培育钻石外，也生产很多培育厘钻（厘石），例如1-2毫米大小的培育厘钻。钻石市场非常丰富多彩，市场上除了大的单晶培育钻石之外，也有很多小的培育厘钻。

培育钻石的生长和其它的工业生产或者经济生产有许多相似的特点，即：作为工业生产，产品的品质和产品的数量要保持平衡。培育钻石的品质越好，生长速度一般来说越慢，产量也就越低。所以作为一个平衡，一般来说生长过程中会尽量在保持大的产量的同时，也不至于太多的影响培育钻石的品质。

要达到这个目的，就引入了所谓培育钻石生长后期的处理。

CVD法培育钻石在生长过程中，为了让培育钻石长大有一定的速度，得到的培育钻石产品通常会带有一定的茶色。如图4所示，培育钻石带有一定的茶色，经过高温高压处理，这些茶色就会被抹去。处理后的CVD培育钻石，就是无色透明或者近无色透明的。这样对CVD法培育钻石进行后期的优化处理，是一个比较普遍的现象。这也是市场比较关注的一个问题，消费者通常会关心购买的这一颗CVD法培育钻石有没有经过后期处理去改变它的颜色。

图4 培育钻石电子辐照处理/图源GIA

几乎任何颜色都可以在天然钻石里面都可以找到，培育钻石并不一定可以生长出所有的颜色，但通过后期处理就可以改进培育钻石的颜色。电子辐照是钻石处理中比较常用的一个方法，非常有效而且费用也非常有限。很多CVD法或HPHT法生长的培育钻石，都会使用辐照处理改变颜色。

图5 培育钻石优化处理后可产生多种颜色/图源GIA

早期在钻石市场上，培育钻石的数量非常有限，但在过去几年内有了很大的改观。现在，几乎在所有的大的珠宝/宝石展览上，都可以看到很多的厂家或者厂商在推销培育钻石。这对珠宝市场来说，既是一个机会，同时也是一个挑战。如何鉴定、分级培育钻石，一直是珠宝行业的一个话题。