화학 기상 증착(CVD)을 사용하여 다이아몬드를 만드는 것은 고품질의 합성 다이아몬드를 만들 수 있는 매력적인 공정입니다.
CVD로 합성 다이아몬드를 만드는 5가지 단계
1. 시드 준비
이 공정은 얇은 다이아몬드 조각 또는 흑연 소스인 시드로 시작됩니다.
이 씨앗은 다이아몬드가 성장할 수 있는 토대 역할을 합니다.
이 씨앗은 오염을 방지하기 위해 고진공(약 20밀리미터)으로 배기되는 챔버 내부에 배치됩니다.
2. 챔버에 가스 채우기
그런 다음 챔버는 주로 메탄(탄소가 풍부한 가스)과 수소 또는 산소의 혼합 가스로 채워집니다.
이 가스 혼합물은 다이아몬드를 성장시키는 데 필요한 탄소 공급원을 제공합니다.
3. 에너지 적용
화학 결합을 분해하기 위해 가스 혼합물에 에너지를 가합니다.
이 에너지는 일반적으로 최대 800°C의 열 또는 이온화된 플라즈마를 통해 공급될 수 있습니다.
이온화 과정은 가스 분자를 해리하여 탄소 원자를 방출하기 때문에 매우 중요합니다.
4. 탄소 증착
가스 분자가 분해되면서 방출된 탄소 원자가 다이아몬드 씨앗에 달라붙습니다.
이 증착은 탄소 원자가 씨앗과 서로 강한 결합을 형성하면서 층별로 이루어집니다.
5. 성장과 연마
다이아몬드는 이 과정이 계속되는 한 계속 성장합니다.
주기적으로 다이아몬드를 제거하고 상단 표면을 연마하여 다이아몬드가 아닌 탄소를 제거한 다음 다시 챔버에 넣어 계속 성장시킵니다.
이 과정은 몇 주가 소요될 수 있습니다.
완성 및 마무리
원하는 크기와 품질에 도달하면 합성 다이아몬드 결정이 챔버에서 제거됩니다.
그런 다음 천연 다이아몬드와 구별할 수 없는 최종 제품으로 절단하고 연마합니다.
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