합성 다이아몬드는 천연 다이아몬드와 물리적, 광학적 특성이 동일하여 특수 장비 없이는 거의 구별할 수 없습니다. 다양한 색상과 투명도로 성장할 수 있으며 천연 다이아몬드와 유사하게 연마됩니다. 합성 다이아몬드는 고압고온(HPHT)과 화학기상증착(CVD)이라는 두 가지 주요 방법을 통해 생산됩니다. 각 방법은 고르지 않거나 고른 색상 분포, 특정 형광 패턴, 독특한 내포물 등 뚜렷한 특징을 가진 다이아몬드를 생산합니다.
합성 다이아몬드의 물리적 특성:
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색상 분포: HPHT 공법으로 성장한 합성 다이아몬드는 색상 분포가 고르지 않은 경우가 많지만, CVD로 성장한 다이아몬드는 일반적으로 색상 분포가 균일합니다.
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그레인 패턴: HPHT 합성 다이아몬드는 그레인 패턴을 보일 수 있지만, CVD 다이아몬드는 일반적으로 이러한 패턴이 나타나지 않습니다.
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형광 및 인광: 두 유형의 합성 다이아몬드는 모두 특이한 형광 색상과 패턴을 보일 수 있으며, 때때로 인광을 보일 수도 있습니다. 형광은 다양할 수 있으며 모든 합성 다이아몬드가 이 특성을 나타내는 것은 아닙니다.
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내포물: HPHT 다이아몬드에는 종종 금속 플럭스 내포물이 포함되어 있는 반면, CVD 다이아몬드에는 가끔 어두운 핀 포인트 내포물이 있을 수 있습니다. 이러한 내포물은 합성 원석을 식별하는 주요 지표입니다.
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변형 패턴: HPHT 다이아몬드는 일반적으로 스트레인 패턴이 나타나지 않지만, CVD 다이아몬드는 띠 모양의 스트레인 패턴이 나타날 수 있습니다.
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거들에 새겨진 각인: 두 가지 유형의 합성 다이아몬드 모두 거들에 각인이 있을 수 있으며, 이는 식별을 위한 일반적인 관행입니다.
화학적 및 광학적 특성:
합성 다이아몬드는 천연 다이아몬드와 화학적 구성 및 광학적 특성이 유사합니다. 단단한 정육면체 격자 구조로 배열된 탄소 원자로 구성되어 있어 경도와 내구성이 뛰어납니다. 굴절률과 분산도와 같은 광학적 특성도 천연 다이아몬드와 비슷하여 비슷한 광채와 광채를 낼 수 있습니다.
생산 방법:
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HPHT 방법: 이 방법은 천연 다이아몬드가 형성되는 조건을 모방하기 위해 탄소 공급원에 높은 압력과 온도를 가하는 것입니다. 이렇게 만들어진 다이아몬드는 그레인 패턴이나 금속 내포물과 같은 특정 물리적 특성을 가질 수 있습니다.
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CVD 방법: 이 공정은 저압, 저온 환경에서 기체 상태의 탄소를 기판 위에 증착하는 것입니다. CVD 다이아몬드는 색상 분포가 균일하고 내포물이 적은 등 더 균일한 특성을 갖는 경우가 많습니다.
합성 다이아몬드의 용도:
합성 다이아몬드는 고유한 특성으로 인해 정밀 가공, 드릴링, 광학, 음향, 전자, 센서, 수처리 등 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 경도와 열전도율이 높아 내구성과 정밀도가 요구되는 분야에 이상적입니다.
요약하면, 합성 다이아몬드는 천연 다이아몬드와 물리적, 광학적 유사성을 지니고 있지만 생산 방식(HPHT 또는 CVD)에 따라 색상 분포, 형광, 내포물, 변형 패턴에 차이가 있다는 특징이 있습니다. 이러한 특성은 미묘하지만 합성 다이아몬드와 천연 다이아몬드를 구별하는 데 중요한 역할을 합니다.
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