A taxa de crescimento dos diamantes cultivados em laboratório varia de acordo com o método utilizado, sendo que a Deposição Química de Vapor (CVD) demora normalmente 4 a 6 semanas e a Alta Pressão e Alta Temperatura (HPHT) é potencialmente mais rápida, mas menos comum para diamantes de qualidade de gema.
Deposição química de vapor (CVD):
A CVD envolve o crescimento de diamantes num reator de gás iónico a baixa pressão e a altas temperaturas que variam entre 700°C e 1300°C. O processo envolve a separação de moléculas no gás e a sua deposição num substrato, camada por camada. O período de crescimento é geralmente de 4 a 6 semanas, e o tempo tem um impacto direto no tamanho final do diamante. O CVD é um processo complexo que requer a remoção de uma camada de grafite várias vezes para obter um diamante maior, o que o torna demorado. As condições de crescimento devem ser rigorosamente mantidas; qualquer desvio pode interromper o crescimento ou resultar em diamantes muito inclusos que são de uso limitado. A taxa de crescimento também varia de acordo com a cor do diamante, sendo que os tamanhos maiores são exponencialmente mais difíceis de obter devido à maior suscetibilidade a falhas durante ciclos de crescimento mais longos.Alta Pressão e Alta Temperatura (HPHT):
A HPHT envolve a colocação de uma semente de diamante numa prensa especialmente concebida para o efeito, onde é submetida a temperaturas de 1300-1600 °C e a pressões superiores a 870.000 libras por polegada quadrada. Neste ambiente, um metal fundido dissolve uma fonte de carbono de alta pureza, e os átomos de carbono precipitam-se no cristal de semente, provocando o crescimento do diamante. Este método é menos utilizado para produzir diamantes de qualidade de gema em comparação com o CVD, mas pode potencialmente atingir um crescimento mais rápido em condições controladas.Ambos os métodos requerem um controlo preciso da temperatura e da pressão para garantir o sucesso do crescimento do diamante. A procura de taxas de crescimento mais rápidas é elevada devido às necessidades industriais e académicas, levando à investigação para aumentar a densidade do plasma e minimizar os defeitos através de várias estratégias. A introdução de azoto também pode melhorar a taxa de crescimento em CVD. Em geral, enquanto o CVD é mais utilizado e compreendido pelas suas taxas de crescimento e desafios, o HPHT oferece uma alternativa potencialmente mais rápida, mas tecnicamente mais exigente, para o crescimento de diamantes.