利用温度梯度法,在国产六面顶压机上进行优质克拉级Ib型金刚石单晶的高温高压合成及应用研究。通过合理设计实验组装,优化生长工艺,严格控制生长速度等成功合成出了多颗优质克拉级金刚石单晶。借助扫描电子显微镜(SEM)对克拉级金刚石单晶的表面缺陷进行了测试分析。考察了生长速度对晶体品质的影响。同时,对优质克拉级大单晶在饰品钻石行业的应用问题进行了系统地研究。结果表明,优质高温塔状克拉级金刚石单晶对生长条件的要求极为苛刻。晶体表面缺陷的出现,与碳素扩散场不合理、生长速度过快和合成温度过高等因素有关。过快的生长速度还会导致较多金属包裹体在晶体中出现或合成的晶体为群晶。根据毛坯金刚石的形貌对成品钻石的形状进行选择性加工,得到了多颗方形、圆形和椭圆形饰品钻石,减少了晶体的磨削量,大大降低了钻石的加工成本。