一直以來，人類對鉆石這個寶石都有一種憧憬。在過去，鉆石曾被認為是宇宙間最硬的物質，當然后來我們知道鉆石并不是最硬的物質。
鉆石在所有的寶石里面，算是相對來講比較稀有的一種，當然，我們講它的稀有不是單純說它的開挖量，庫存量等等。而是基于天然鉆石嚴苛的生長環境來給予定義。
理論上鉆石是生長在地底下180km到200km這種深度的地方，伴隨著超高的溫度，超高的壓力。然后跟隨著巖漿運動來到地表，這樣形成的巖脈就是一般我們的講的金伯利巖。由于鉆石生成的環境距離我們地表非常遙遠，理論上要開采，要找到鉆石是件非常不容易的事情，所以人類也一直希望用科學的方式能夠克服這一點，能夠做出跟天然鉆石一模一樣材質，物性的人工寶石。
科學家最早合成鉆石的一個思維邏輯，就是想要模擬地殼底下的高溫高壓的環境。但一開始包括美國的GE等大企業，在用此邏輯合成鉆石的路上都經歷過一個問題：
——把碳物質，施以地殼下相同高溫高壓的環境后，理論上就應該開始生長鉆石了，但無論如何它就是不長。
之后科學家意識到地球的內部，也就是鉆石的生長環境中，還有很大量的鐵鈷鎳這些金屬物質存在，所以在后來的實驗中，加入了鐵鈷鎳這樣的金屬觸媒進去。發現一個很有趣的現象，在高溫高壓下，碳的同素異形體石墨，會融到融化了的鐵鈷鎳里面，然后形成人造鉆石。也就是說，將石墨，鐵鈷鎳施壓到例如55000個大氣壓力，加熱到1400℃到2500℃這個溫度，所有的石墨都會溶解到熔融了的鐵鈷鎳金屬觸媒中，轉變成為人造的鉆石，生長成跟天然鉆石幾乎一模一樣成分，一模一樣結構物性的人造的材質。現如今合成寶石級HPHT鉆石所使用的碳源為鉆石粉（金剛石粉）并非石墨。這就是我們講的HPHT法（高溫高壓法）合成的人造鉆石。
圖上所示，就是高溫高壓HPHT法合成鉆石所使用的最常見的設備之一，它有一個專業學名，叫做“六面頂壓機”。簡單講，它有上下，左右，前后，六個不同的面，三個方向，互相向放置了碳源以及金屬觸媒的生長倉加壓并使用碳加熱棒向加溫，形成一個55000-60000個大氣壓力，溫度1400℃以上的環境。這個設備就可以培育出跟天然鉆石一模一樣的人造鉆石的結晶。
早期這種機器只是拿來合成工業用鉆石，工業用鉆石就是一堆小顆的鉆石，不能作為寶石用。后來的研究發現，在生長之前，只要置入鉆石晶種（稍大顆粒鉆石），后面所長出來的鉆石結晶都會附著在鉆石晶種之上，從而形成大顆粒的人造鉆石。除了六面頂壓機，還有兩面頂壓機以及分球式頂壓機可以合成HPHT鉆石，基本原理相同。
然而采用高溫高壓法（HPHT）合成的鉆石，存在一定的先天劣勢，比方說它生成的小顆的鉆石成本低，但是大顆粒的成本相對很高，所以之前一般市面上見到的HPHT法培養鉆都是以小顆粒居多。并且早期的hpht法合成鉆石，由于使用了鐵鈷鎳金屬觸媒，會在合成鉆石的內部留有金屬殘渣，機器內極少量的氮元素也會混入到合成鉆石中，因而早期使用該法生成的鉆石會呈現黃色。并且由于合成鉆石內部摻雜了鐵鈷鎳金屬雜質，所以早期HPHT鉆石能夠被強力磁鐵所吸附。1955年美國GE公司首次用高溫高壓的方法合成金剛石，到上世紀90年代才合成出尺寸和品質“雙達標”的寶石級金剛石。不過近年來高溫高壓（HPHT）技術迅猛發展，合成無色，大顆粒鉆石已不成問題。
圖表顯示，雖然總數量上黃-橙系列HPHT合成鉆石占大頭，但近年來無色和藍色合成鉆石的比例明顯增加。
而與HPHT法相對應的CVD法培養鉆石（化學氣相沉積法），是在目前比較熱門的一個東西。它的基本原理是在真空中，利用甲烷氣體的高熱分解，分解出碳原子的等離子體，從而沉積出鉆石。CVD技術早期的研發是用來生成一種叫鉆石薄膜的東西，后來的研究中發現，如果加入鉆石晶種，一樣可以長非常大顆粒的合成鉆石。CVD技術目前是非常熱門的技術，包括美國，中國，日本，韓國，等等非常多國家的公司在合成CVD鉆石。
理論上鉆石是需要在高壓的環境下才能夠生成，但有一種氣體叫做甲烷，化學式為CH4，結構如上圖所示，可以想象成一個碳原子有四條手臂，分別牽著四個氫原子。在高溫以及真空狀態的環境下，甲烷會分解，碳原子跟氫原子的鏈接會分開，碳原子跟碳原子聯結沉積到晶種之上，從而形成鉆石。CVD技術培育鉆石能以每小時0.006mm的速度增長，兩天時間就能獲得一顆周圍包裹著石墨的鉆石。CVD技術運用了真空技術，低壓技術，但是它也是需要在高溫的環境下才能生成。
CVD技術合成的鉆石能達到高級天然鉆石的凈度與顏色，并且還有一個優勢就是相對HPHT更能培育出大顆粒的鉆石。2017年，德國Ausgburg大學合成出一塊直徑92mm，155克拉的CVD鉆石。
如上圖所示，HPHT法與CVD法所培養出來的人工鉆石，大致的區別。左側是HPHT鉆石，右側是CVD鉆石。理論上CVD法能培育出克拉數更大，品質更接近于天然高品質鉆石的合成鉆石，而由于近年來HPHT法技術的突飛猛進，HPHT法合成出來的鉆石品質也已經沒有問題，高品質的HPHT克拉鉆也比比皆是。但是，如今CVD培養鉆的市場價比HPHT培養鉆的價格還是要略高的，當然相對的4C品質也會好一些。
簡單講述過CVD與HPHT培養鉆石的形成之后，那這個與天然鉆石成分幾乎一模一樣的人工培育寶石，究竟可怕不可怕？實話說如果沒有專業的鑒定設備的話，十分可怕。早前有過合成鉆石的團隊做過一個測試，他們把很多的合成鉆石拿到當鋪珠寶店，幾乎沒有營業者能看出來，因為所有的合成鉆石，都表現出和天然鉆石幾乎一模一樣的外觀性質。
如上表所示，根據紅外線光譜儀檢測分類，天然鉆石最常見的都是Ia型，Ib，IIa，IIb型的天然鉆石非常少見；HPHT法合成鉆石大部分都是Ib型，其他如IIa，IIb比較少但是也有可能；CVD法合成的鉆石基本都是IIb型。
雖然合成鉆石和天然鉆石幾乎一模一樣，但是在專業的機構儀器之下還是能被分辨出來，如陰極發光儀，拉曼光譜儀，紅外光譜儀等。
目前一顆1ct/D色/VS2/3EX的HPHT合成克拉鉆石，帶IGI證書的價格僅在1.5w以下的價格，相比天然鉆石的價格自然是低到發指，但是，就看你能不能接受了。
