실험실 재배 다이아몬드는 지구 맨틀에서 다이아몬드가 형성되는 자연 조건을 모방하여 만들어집니다.
실험실 재배 다이아몬드를 제조하는 데 사용되는 두 가지 주요 방법이 있습니다: 고압고온(HPHT)과 화학기상증착(CVD)이 그것입니다.
실험실에서 자란 다이아몬드는 어떻게 제조하나요? - 4가지 주요 방법 설명
1. 고압 고온(HPHT) 방법
이 방법은 대형 기계를 사용하여 탄소 소재에 극한의 압력과 온도를 가하는 방식입니다.
이 기계는 평방인치당 870,000파운드가 넘는 압력과 섭씨 1300~1600도의 온도에서 카본을 분쇄합니다.
이 공정은 다이아몬드가 형성되는 자연 지질학적 조건을 모방하여 탄소가 다이아몬드로 결정화될 수 있도록 합니다.
2. 화학 기상 증착(CVD) 방법
CVD 방법에서는 작은 다이아몬드 씨앗을 챔버에 넣고 탄소가 풍부한 가스(일반적으로 메탄)에 노출시킵니다.
가스는 마이크로파 또는 레이저를 사용하여 이온화되어 매우 높은 온도로 가열됩니다.
가스 속의 탄소 원자가 메탄 분자로부터 떨어져 나와 다이아몬드 씨앗에 침착하여 결합하고 다이아몬드가 층층이 성장합니다.
이 과정은 몇 주에 걸쳐 진행되며, 그 결과 다이아몬드가 완전히 형성됩니다.
3. 화학적 및 물리적 동일성
HPHT와 CVD 공법은 모두 천연 다이아몬드와 화학적, 물리적으로 동일한 다이아몬드를 생산합니다.
천연 다이아몬드와 동일한 특성을 공유하는 등방성 3D 형태로 결정화된 순수한 탄소로 구성되어 있습니다.
4. 통제된 환경과 시간
실험실에서 재배된 다이아몬드는 통제된 환경에서 만들어지며, 형성까지 6~8주밖에 걸리지 않습니다.
이는 천연 다이아몬드가 지구 표면 아래에서 형성되는 데 수십억 년이 걸리는 것과는 극명한 대조를 이룹니다.
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