Практические успехи в области синтеза сверхтвердых материалов были достигнуты только после разработки специальной аппаратуры, обеспечивающей создание необходимых для синтеза алмазов термодинамических условий.

Оригинальная конструкция аппарата высокого давления с противоположно направленными наковальнями с углублениями разработана советскими специалистами. Различные варианты аппаратов, разработанные коллективом специалистов во главе с Л. Ф. Верещагиным, используются в промышленности. Схема аппарата показана на рис. 3.14. Он состоит из контейнера, в который загружается исходная реакционная шихта, и двух блок-матриц. Материалы, применяемые для изготовления контейнера, должны гидростатически передавать давление, иметь низкие теплопроводность и электропроводность, высокую температуру плавления, малую сжимаемость и быть химически инертными. При создании давления реакционная камера сжимается и часть материала контейнера вытекает в зазор между пуансонами блок-матриц. С уменьшением зазора пластическое течение материала контейнера замедляется вследствие увеличения под давлением его сил трения и вязкости. Поэтому в рабочей камере устанавливается давление, при котором сохраняется равновесие между силой, выталкивающей материал контейнера, и силой трения, препятствующей его вытеканию. Блок-матрицы изготовляют из твердого сплава и сталей. Sa рубежом для синтеза сверхтвердых материалов широко используется аппарат типа «Белт», имеющий рабочие объемы до 50 см³ и применяемый для создания давления до 10 ГПа.

Статическое давление, необходимое для синтеза сверхтвердых материалов, создается прессами усилием 50—1000 кН. Через аппарат высокого давления усилие, создаваемое прессом, передается в рабочую камеру, которая концентрирует это усилие на площадке размером в несколько квадратных сантиметров, что и обеспечивает создание высокого статического давления в рабочем объеме камеры. Исходная шихта нагревается непосредственно от цепи переменного тока через систему трансформаторов.