다이아몬드를 만드는 데는 일반적으로 실험실에서 화학 기상 증착(CVD) 방법을 사용하여 2~4주가 소요됩니다.
이 과정에는 다이아몬드 씨앗에 순수한 탄소 분자가 증착되어 시간이 지남에 따라 점차적으로 다이아몬드를 형성하는 과정이 포함됩니다.
CVD 다이아몬드 제작 과정
CVD 공정은 보석 품질의 다이아몬드를 효율적으로 생산하기 위해 수십 년에 걸쳐 개선되어 온 고도로 전문화된 과학적 방법입니다.
이 과정에서 다이아몬드 씨앗은 메탄과 같이 탄소가 풍부한 가스 혼합물에 노출되는 챔버에 배치됩니다.
가스는 마이크로파를 사용하여 플라즈마로 이온화되어 가스의 분자 결합을 분해합니다.
그런 다음 순수한 탄소 원자가 침전되어 다이아몬드 씨앗에 부착되어 다이아몬드를 층층이 쌓아 올립니다.
이 과정은 시간당 약 0.1~10미크론의 속도로 진행되며, 특히 큰 표면의 경우 상대적으로 느린 속도로 진행됩니다.
일반적으로 1캐럿 CVD 다이아몬드를 생산하는 데 약 한 달이 걸립니다.
HPHT 공법과의 비교
CVD 공정이 도입되기 전에는 연구소에서 주로 고압고온(HPHT) 방법을 사용하여 다이아몬드를 성장시켰습니다.
이 방법은 다이아몬드 씨앗을 극한의 압력(평방인치당 약 150만 파운드)과 고온(약 1,500°C)에 노출시키는 방식입니다.
HPHT 공정은 CVD에 비해 시간이 오래 걸리고 더 많은 에너지가 필요하기 때문에 다이아몬드 성장에는 CVD가 더 효율적인 방법입니다.
자연산 다이아몬드와 실험실에서 자란 다이아몬드
실험실에서 다이아몬드를 재배하는 데 몇 주가 걸리는 것과 달리, 천연 다이아몬드는 극한의 압력과 온도 조건에서 지각 아래에서 형성되는 데 수십억 년이 걸립니다.
실험실에서 재배된 다이아몬드는 CVD 또는 HPHT 공법을 통해 만들어지든, 통제된 환경에서 이러한 조건을 재현하여 다이아몬드를 형성하는 데 필요한 시간을 크게 단축합니다.
요약하자면, 천연 다이아몬드는 형성하는 데 수십억 년이 걸리지만, 실험실에서 재배한 다이아몬드, 특히 CVD 방식으로 만든 다이아몬드는 원하는 크기와 품질에 따라 2주에서 4주 정도면 생산할 수 있습니다.
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