合成鉆石（synthetic diamond），是在實驗室人工合成的鉆石，具有與天然鉆石基本相同的物理性質、化學成分和晶體結構。
20世紀50年代，瑞典和美國就已經開始合成鉆石的研究。1971年通用電氣生產出超過6毫米的合成鉆石；1985年日本的住友電子公司也成功地生產出了黃一褐色合成鉆石；1987年，俄羅斯新西伯利亞州市的科技人員也合成出“柵欄系列”的合成鉆石。此外，俄羅斯與泰國合資的泰俄公司和查塔姆創新寶石公司也生產了寶石級合成鉆石。
合成鉆石是用高溫超高壓法合成的，已合成有無色、黃色、綠色及藍色品種，大多數為黃色。合成鉆石發育立方體、八面體、菱形十二面體和四角三八面體等單形組成的聚形晶體，晶面可見特異的螺旋生長紋或樹枝狀紋，內部可見平行晶棱或上述單形的生長紋或生長錐，甚至可呈現相應的色帶或色區，以及沿層生長定向分布的或不均勻分布的鐵鎳合金觸媒的細小包裹體。合成鉆石內部常見鐵鎳[niè]合金晶片，反射光下可見金屬光澤，其在長波紫外光下常呈惰性，而在短波紫外光具中至強黃色或黃綠色等熒光，黃色品種更可能有磷光。
簡介
釋文：用人工方法制成的寶石級金剛石。晶體可由八面體、立方體、菱形十二面體、四角三八面體組成聚形，晶面可見特異的尾旋生長紋或樹枝狀紋，內部可見平行晶棱或上述單形的生長紋或生長錐，甚至可呈現相應的色帶或色區，以及沿層生長定向分布的或不均勻分布的鐵鎳合金觸媒的細小包裹體。這些黃色、綠色合成鉆石，在短波紫外線下可能發出明顯的黃色熒光，黃色品種更可能有磷光。已知尺寸最大的單晶重達11.14克拉，為淺黃色八面體歪晶。
合成鉆石分類
HPHT
HPHT是高溫高壓處理的簡稱，通過模仿天然鉆石的生長過程，將鉆石種子放置在指定的高壓力、高溫度培育空間內，之后再將純碳材料例如石墨等熔化分解碳原子。借助其他金屬助熔劑來降低鉆石生長所需要的條件，從而碳材料會借助熔劑向鉆石種子移動并結晶，形成鉆石晶體。
過去稱Pegasus鉆石、GE POL鉆石。之所以稱為GE鉆石，是因為 美國通用電氣研發出來的技術，由以色列LKI子公司POL公司在1999年獨家銷售的新產品。
HPHT技術是將天然鉆石經高溫、高壓處理，以提升鉆石的顏色等級。一搬來說，可升級至4-6個等級。不過不是每顆鉆石都能接受該技術處理，必須要有J色以上，且不含雜質、高凈度的質量。在處理時，無法預測其結果。也就是說，不能確定可以提升到什么等級。
同時，經過HPHT處理的鉆石也有可能顏色加深或改變，成為彩鉆級別。
紅、藍寶石改善技術由于天然紅、藍寶石資源的稀缺，目前已有多種改善處理新技術被應用于提高氧化鋁寶石的質量。這些處理技術主要包括：助熔劑熱處理法、表面擴散處理法、深層擴散處理法及最新的鉛玻璃充填法。
目前的助熔劑熱處理法就是加入硼砂或硅土等助熔劑來愈合裂隙或充填開放裂口及空洞，以此提高寶石的硬度。表面擴散熱處理法即往坩[gān]堝中添加致色化合物，將傳熱處理法不能處理的白色藍寶石改色為彩色藍寶石。鈦和鐵化合物通常被用來產出藍色藍寶石，而鉻化合物被用來處理紅寶石。這些過渡金屬元素僅能在很淺的深度上擴散進入寶石并致色，因此這種處理方法能夠很容易地通過浸油放大觀察等方法檢測出來。深層擴散處理法即將輕元素(如Be)由外部擴散至氧化鋁晶格中，Be元素已經被證明是作為黃色色心的穩定劑參與處理寶石的呈色機制。紅寶石的鉛玻璃充填法是最新的提高凈度的處理技術，已于2004年中期出現于寶石市場上。這種處理法包括以高折射率玻璃(如鉛玻璃或脫?；Ａ?充填裂紋或開放裂隙，能很容易地被EDXRF(X射線衍射)檢測出來。
核輻射技術在寶石中的應用利用核輻射技術，對天然寶石進行改色處理，已是當今應用寶石材料學和應用物理學研究領域里的前沿和熱門課題。主要包括粒子輻射寶石賦色法、γ射線輻射寶石賦色法和中子輻射寶石賦色法。目前涉及到輻射賦色的寶石品種主要有鉆石、藍寶石、綠柱石、黃玉、電器石、鋯石及養殖珍珠。
過去只有通用電氣擁有此類技術，且處理方式被列為最高機密。然而隨著世界技術水平的增加，現在在世界各地都有一些公司或機構具備對鉆石進行高溫高壓處理的技術，成為威脅世界天然鉆石產業的新現象。
消費者甚至一些鑒定實驗室是無法分辨HPHT鉆石與天然鉆石間的差別。最簡單的方式是消費者在購買時一定要索取世界權威證書，IGI鑒定證書都會在證書上和鉆石腰部注明該鉆石顏色經過HPHT處理，所以消費者在閱讀證書時要留意該字樣。
消費者在購買鉆石時切忌貪圖便宜，一定要索取相關的權威證書
CVD
化學氣相蒸鍍乃使用一種或多種氣體，在一加熱的固體基材上發生化學反應，并鍍上一層固態薄膜。所謂CVD（Chemical Vapor Deposition化學氣相沉淀）鉆石是以一塊天然鉆裸石為母石，利用高純度甲烷、加上氫、氮等氣體輔助，在微波爐中以高壓方式，讓甲中與鉆石一樣的碳分子不斷累積到鉆石原石上，經過一層層增生，可形成大至10克拉之透明鉆石。為使CVD的鉆石生長順利，碳源常用已具鉆石結構的甲烷。甲烷可視為以氫壓出的單原子鉆石。這種「長大」的鉆石，品質與天然鉆石幾無二致，肉眼難辨。目前這種CVD合成鉆石可以通過觀察其在短波紫外線下的磷光表現，與天然鉆石區分，進行簡單的初步篩選。
參考資料 >