对于追求美观的宝石级大颗粒钻石，合成难度要大得多。直到1970年，美国通用电气公司才首次成功合成了宝石级别的较大颗粒钻石。经过近三十年的技术攻关，现在的技术已经能够生产出十几克拉大小的晶体，虽然成本依然高昂，限制了大批量生产，但技术上的可行性已经被证实。
什么是合成钻石？合成钻石的历史揭秘
1953年是个关键转折点，瑞士的工程公司ASEA利用压力球装置，成功合成了四十粒微小的钻石颗粒。紧随其后，美国通用电气公司在1955年也采用了压带装置实现了小颗粒钻石的合成。这两大里程碑事件标志着工业级钻石合成技术开始真正落地，并在随后的几十年里得到了广泛应用。
除了尺寸的增长，合成钻石的质量也在不断提升。人们发现，通过高压高温的热处理手段，可以有效改善CVD合成钻石的颜色瑕疵，并显著提高其硬度。这些技术的结合，使得合成钻石在外观和物理性能上越来越接近甚至媲美天然钻石，尽管目前成本仍是限制其大规模普及的主要因素。
随着技术的精进，生产出的钻石尺寸也在不断突破。例如，实验室成功生产出了10克拉、厚度达半英寸的单晶钻石。为了进一步挑战尺寸极限，研究人员采用CVD顺序生长在钻石基片六个面上的方法，这种方法有望实现英寸级、约300克拉的无色钻石单晶的三维生长，预示着未来合成钻石尺寸的无限可能。
目前工业领域对合成钻石的依赖程度非常高，据统计，市面上几乎三分之二的工业用钻都已经被合成钻石所取代。这说明合成钻石在硬度、耐磨性等工业指标上已经非常成熟。不过需要注意的是，早期合成的大多是用于切割、研磨等工业用途的小颗粒钻石，而非首饰用的宝石。
2003年是另一个重要年份，美国阿波罗公司成功合成了达到宝石级别的单晶钻石，并正式开始了商业性生产。这意味着合成钻石开始从单纯的工业辅料向高端消费品领域迈进。与此同时，美国华盛顿卡内基研究所的地球物理实验室也取得了进展，将CVD合成钻石的速度提升到了每小时100微米。
进入二十世纪九十年代，合成技术迎来了新的突破，化学气相沉淀法（CVD）开始被用于合成钻石薄膜。这种方法是在固相基片上沉积，形成金刚石的多晶质薄膜，主要应用于工业领域。这种新方法的出现，为后续更高质量的单晶钻石合成提供了技术储备，也拓宽了合成钻石的应用场景。
从产量来看，合成钻石在宝石市场中的占比仍然极低。以2000年为例，当年可切磨的合成钻石总重量仅有3500克拉，这个数字仅占当年天然宝石级钻石总产量的0.01%。由此可见，尽管合成技术不断进步，但在高端宝石领域，天然钻石依然占据绝对的主导地位。
合成钻石的历史其实非常悠久，早在十八世纪人类就开始探索这项技术了。虽然当时条件有限，但为后来的突破奠定了基础。真正让钻石合成变成现实，是在二十世纪，得益于热力学理论的完善以及高温高压技术的重大进步，科学家终于掌握了在实验室里制造钻石的核心能力。