الجواهر الاصطناعية متطابقة كيميائيًا وتركيبيًا مع الأحجار الموجودة في الطبيعة. على النقيض من ذلك ، فإن الأحجار المقلدة هي أحجار صُنعت لتبدو مشابهة لجوهرة معينة. هناك عدد قليل من العمليات الأساسية التي تنتج مجموعة متنوعة من الأحجار الكريمة. تشمل الأحجار الكريمة الاصطناعية العقيق والإسبينيل والزمرد والياقوت والماس. يتم إنتاج معظم هذه الأحجار لاستخدامها في المجوهرات. يستخدم الماس كمواد كاشطة ، بينما يستخدم الياقوت والعقيق في الليزر.
كان الزمرد هو أول جوهرة اصطناعية مستخدمة في المجوهرات. تعتبر العملية المستخدمة في تصنيعها ملكية خاصة وتبقى سرية ، ولكنها ربما تتضمن طريقة نمو تدفق حيث يتم إذابة سيليكات الألومينا والبريليوم مع إضافات من الكروم للون معًا. يتبلور الزمرد من التدفق. قد يستغرق إنتاج الحجارة عامًا بهذه العملية.
يتم استخدام عملية Verneuil أو اندماج اللهب في إنتاج الياقوت والياقوت. يتطلب كميات كبيرة من الهيدروجين والأكسجين ، وبالتالي يستهلك كميات كبيرة من الطاقة. تتضمن هذه العملية تسخين بلورة بذرة بلهب أوكسي هيدروجين حتى يصبح السطح سائلًا. تعمل بالطاقة والمواد الخام مثل الذكاء الاصطناعي2O3 يضاف الياقوت بعناية. عندما تصبح المادة الخام منصهرة ، يتم سحب بلورة البذور ببطء من اللهب ، مما يتسبب في تصلب السائل الأبعد عن اللهب. لا تزال النهاية الأقرب إلى اللهب سائلة وجاهزة لمزيد من المواد الخام. والنتيجة النهائية هي تكوين بلورة تشبه العصي. يتم إنشاء الألوان المتنوعة عن طريق إضافة كميات صغيرة من أيونات المعادن المختلفة إلى المواد الخام. يتم إنشاء روبي عن طريق استبدال 0.1٪ من أيونات الألومنيوم بذرات الكروم.
الإسبنيل ، جرثومة اصطناعية عديمة اللون (MgAI2O4) ، بواسطة عملية Verneuil. إلى جانب الياقوت ، تستخدم الصناعة الإسبنيل لتوفير مجموعة واسعة من الألوان لاستخدامها كأحجار ميلاد وفي حلقات الفصل. سيكون اللون الناتج عن إضافة نفس الأيونات المعدنية مختلفًا في الإسبنيل عما سيكون عليه في الياقوت.
يستخدم الماس الاصطناعي في الصناعة بسبب صلابته. تشمل تطبيقات الماس القطع والتلميع والطحن والحفر. بعض الاستخدامات الشائعة هي قطع وطحن الجرانيت لاستخدامه في تشييد المباني وحفر الآبار وطحن السبائك غير الحديدية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تطوير عمليات من شأنها أن ترسب الماس على الأسطح لتوفير أسطح صافية وصلبة ومقاومة للخدش.
يتشكل الماس عندما يتعرض عنصر الكربون أو الجرافيت للضغط والحرارة بمرور الوقت. لإنشاء ماسة على أرضية المصنع ، يتضمن الجمع بين الجرافيت والمواد الحفازة المعدنية والضغط عليها معًا في درجة حرارة عالية (تصل إلى 1,500 درجة مئوية). يتم التحكم في حجم ونوعية الماس عن طريق ضبط الوقت والضغط و / أو الحرارة. تستخدم قوالب كربيد التنجستن الكبيرة لتحقيق الضغوط العالية اللازمة لتشكيل الماس في فترة زمنية معقولة. يصل حجم هذه القوالب إلى مترين وعرضها 2 سم ، وهي تشبه كعكة الدونات الكبيرة. يتم وضع خليط الجرافيت والمحفز في حشية خزفية ، وتضغط مكابس مدببة من الأعلى والأسفل. بعد فترة زمنية محددة ، تتم إزالة الحشية التي تحتوي على الماس من المكبس. يتم كسر الحشوات ويخضع الجرافيت الحامل للماس لسلسلة من العوامل المصممة لهضم كل المواد باستثناء الماس. المواد المتفاعلة المستخدمة هي عوامل قوية تشكل مصادر محتملة لحروق كبيرة وإصابات تنفسية. يمكن إنتاج الماس بجودة الأحجار الكريمة بنفس الطريقة ، لكن أوقات الضغط الطويلة المطلوبة تجعل هذه العملية باهظة الثمن.
تشمل المخاطر الناتجة عن تصنيع الماس التعرض المحتمل للأحماض عالية التفاعل والعوامل الكاوية بكميات كبيرة ، والضوضاء ، والغبار من تشكيل وكسر حشوات السيراميك ، والتعرض للغبار المعدني. يتم إنشاء خطر محتمل آخر بسبب فشل يموت الكربيد الضخم. بعد عدد متغير من الاستخدامات ، تفشل القوالب ، مما يشكل خطر الصدمة إذا لم يتم عزل القوالب. تنشأ المشكلات المريحة عندما يتم تصنيف الماس المصنوع وتصنيفه. صغر حجمها يجعل هذه الوظيفة مملة ومتكررة.