人们自从发现石墨和金刚石都是由碳组成的以后,就对如何由石墨向金刚石转化发生了极大的兴趣,大力探索如何以石墨为原料来合成金刚石。经过长期的探索,终于在20世纪50年代在高温高压条件下,利用某些熔融金属作为触媒,成功地实现了由六方结构的石墨向立方结构的金刚石的转化。
但是,在高温高压条件下和金属触媒的作用下,石墨是如何向金刚石转化的,这个结构转化机理至今尚没有定论。石墨到金刚石的转化过程,有两种可能的方式:一种是石墨先分裂为单个的碳原子,然后重新组成金刚石结构,例如,用晶种法生长大颗粒单晶的情形就是如此。
这种转化有一个石墨碳原子键发生断裂的过程,溶剂说就是基于这种假设。另外一种方式是石墨碳原子之间的键不发生断裂而直接转变成金刚石,例如，爆炸法及生产中一般常用的静压触媒法的合成过程,主要就是属于这种方式。从理论上说明,石墨不需要经过把原子拆散就能直接转变成金刚石,而且在一般磨料级金刚石合成方法中,加温加压时间不长,这种转变方式还是主要的。
这时石墨的碳原子也可能有一部分被溶解在金属触媒中,经过扩散可以沉积在已形成的金刚石晶粒上,从而使晶粒长大。但这不是主要的，只有延长时间,这种过程才可以起显著作用。石墨和金刚石都是由碳原子组成的,按理说,只要是碳原子在一定条件下组织起来,都可以形成金刚石，世界上碳原子的存在形式是多种多样的,但因目前人造金刚石绝大多数是由石墨转化而来的,所以只限于讨论以石墨为原料的转化机理。
