金剛石是一種在機械、熱學、光學、化學、電子學等方面具有極限性能的特殊材料。
　　一、人工合成金剛石的現狀1954 年12 月8 日, 在紐約州斯克內克塔迪的美國GE (通用電器)公司研究發展中心的科學家本迪( F·P·Bundy) 、霍爾( H·T·Hall) 等人首先克服了高溫高壓工程、材料和測試方面的種種困難而達到了這一轉變條件, 成功地為石墨和含碳物質在金屬熔體中合成金剛石, 做出了劃時代的貢獻。1958 年, 人工合成金剛石投入商業生產。從此人工合成金剛石的產量逐漸超過了天然金剛石的產量。美國通用電氣公司在合成工業金剛石后,又花了15 年的時間, 到1970 年, 宣告寶石級金剛石合成工藝成功。1971年公布了晶種溫梯法的詳細工藝。據稱, 只生產出重量分別為0. 30ct、0. 31ct、0. 39ct 的三粒透明金剛石, 代價之昂貴, 無法與天然金剛石相匹敵。1986 年, 前蘇聯對外機構宣布, 蘇聯科學院在高溫高壓下合成一顆重達9988ct 的特大金剛石晶體, 生成溫度比太陽表面的溫度還要高。1987年, 南非德比爾斯公司金剛石研究室利用高溫高壓法在60 小時內制出1ct 的金剛石晶體; 在180 小時內合成5ct 的金剛石晶簇, 最大單晶為11. 14ct , 最大長度為16mm, 晶體呈立方體( 100) 和八面體( 111) 為主的聚形。這些金剛石一般呈黃色或棕黃色; 無解理和裂紋; 適于進行寶石刻面, 也可用于拉絲模, 切削刀具, 輻射探測器等。1987 年,“金剛石薄膜”在世界上興起, 國外文獻發表生長金剛石膜的方法有幾十種之多。進入20 世紀80年代以來, 膜的生長速率、沉積面積和結構性質已逐步達到可應用的程度。研究證實, 高質量的CVD 金剛石多晶膜的硬度、導熱、密度、彈性(以楊氏膜量表征) 和透光物理性質已達到或接近天然金剛石, 并且金剛石膜具有與單晶金剛石幾乎相同的性能, 但它是連續性材料, 從而解決了尺寸問題。作為21 世紀新型功能材料的金剛石薄膜, 隨著研究工作與應用開拓不斷的深入, 在不遠的將來, 金剛石薄膜的功能必將在各個重要的領域,特別是高新技術領域中產生重要影響。2003 年, 國外人造金剛石又獲得2 項突破性進展———俄羅斯生產出性能超過金剛石的大分子三維聚合物,日本研發出超高硬度人造金剛石。俄羅斯科學院化學物理研究所的根納季·科羅廖夫博士領導的科研小組,經過近30 年不懈的研究, 終于找到有效控制分子行為的方法, 成功地合成了大分子三維結構聚合物。這一工藝稱為“激活聚合作用”, 其性能測試指標完全超過了金剛石的性能指標;日本愛媛大學的深部地球動態研究中心采用不同催化劑的“ 直接轉化法”第一次用石墨直接合成出純度很高的多晶金剛石, 集合了直徑數十納米微粒子的多晶體, 硬度可達140GPa, 高出單晶的2 倍以上, 而且更耐高溫。
　　二、人工合成金剛石的主要生產國目前世界上能夠生產人造金剛石的國家有二十幾個: 美國、英國、中國、愛爾蘭、俄羅斯、烏克蘭、瑞典、韓國、日本、法國、白俄羅斯、烏茲別克、德國等等, 我們估計, 世界人造金剛石現今年產量突破30 億克拉, 其中中國年產量有20 億克拉之多, 為世界人造金剛石生產的超級大國, 中、低端產品產量屬世界之最, 其價格之低也是世界之最。而CE 公司(年產1. 6 億克拉)、DeBeers 公司(年產2億克拉左右)、韓國日進公司為6000- 8000 萬克拉, 這些公司的產品均為高端產品。
　　三、人工合成金剛石的經濟發展前景世界上人造金剛石不僅在產量上, 而且在某些性能上已超過天然金剛石。當今人造金剛石已基本形成一個完整的系列, 作為工程材料完全可以滿足各工業應用領域對人造金剛石所提出的需求, 促進了機械加工技術、地質和石油鉆探技術、石材加工技術等發生變革性的變化。現正在向功能材料的應用方面努力。金剛石薄膜是一個大有發展前途的新型功能薄膜材料, 它的發展歷程很短, 在理論研究、技術開發、應用擴展方面還很不完善, 不系統, 還有更多、更深、更廣的研究, 產業規模化還有一段較長的路要走。但是它的優異性能、廣泛的應用前景必將吸引更多的科技工作者努力去研究開拓。作為21 世紀新型功能材料的金剛石薄膜,隨著研究工作與應用開拓不斷的深入, 在不遠的將來, 金剛石薄膜的功能必將在各個重要的領域, 其經濟前景必遠大。納米金剛石拓寬了傳統意義上的金剛石的應用領域, 但畢竟納米金剛石的應用才起步, 合成出性能優異的分散劑, 設計出高效分散方法, 提高分散后納米顆粒的穩定性和均勻性, 成為納米金剛石應用的關鍵, 隨著時間的推移, 必將結出更為豐碩的果實。隨著對納米金剛石小尺寸效應、量子效應及宏觀量子隧道效應的深入研究, 納米金剛石的應用前景更為廣闊。隨著科學技術的發展, 金剛石合成技術更趨全面、更趨完整, 在本世紀必將在工業、商用、軍事、教育、娛樂及醫學等領域發揮重要作用。應用領域將越來越寬, 對工業技術創新的貢獻將越來越大, 所有這些充分顯示了金剛石的科學研究事業, 潛在應用前景, 將像金剛石一樣絢麗多彩.