다이아몬드를 만드는 데는 크게 두 가지 방법이 사용됩니다: 화학 기상 증착법(CVD)과 고압 고온 증착법(HPHT)입니다.
이 방법은 제조 공정, 생산되는 다이아몬드의 모양, 다이아몬드의 색상과 순도, 필요한 에너지가 크게 다릅니다.
CVD와 HPHT 다이아몬드의 4가지 주요 차이점
1. 제조 공정
CVD 다이아몬드: 화학 기상 증착법을 사용하여 성장합니다.
다이아몬드 씨앗을 탄소가 풍부한 가스(일반적으로 메탄)로 채워진 챔버에 넣습니다.
가스는 마이크로파 또는 레이저를 사용하여 플라즈마로 이온화되어 가스의 분자 결합을 끊습니다.
그런 다음 방출된 탄소 원자가 다이아몬드 씨앗에 침착되어 층을 쌓아 다이아몬드를 형성합니다.
이 과정은 적당한 온도와 낮은 압력에서 발생합니다.
HPHT 다이아몬드: 고압 고온 공법을 사용하여 만들어집니다.
이 방법은 지구에서 다이아몬드가 형성되는 자연 조건을 모방한 것입니다.
일반적으로 모루 셀을 사용하여 탄소 공급원에 극한의 압력과 온도를 가하는 것이 포함됩니다.
높은 압력과 온도로 인해 탄소가 결정화되어 다이아몬드가 형성됩니다.
이 방법은 CVD에 비해 훨씬 더 많은 에너지와 정교한 장비가 필요합니다.
2. 형태
CVD 다이아몬드: 성장 방향이 한 가지인 정육면체 모양으로 성장합니다.
HPHT 다이아몬드: 14개의 성장 방향을 가진 정육면체 모양으로 성장합니다.
이 뚜렷한 성장 패턴은 때때로 실험실에서 자란 다이아몬드와 천연 다이아몬드를 구별하는 데 사용될 수 있습니다.
3. 색상 및 순도
CVD 다이아몬드: 일반적으로 무색 또는 거의 무색입니다.
이 공정을 통해 상당한 불순물 없이 더 순수한 다이아몬드를 만들 수 있습니다.
HPHT 다이아몬드: 성장 과정에서 금속 불순물로 인해 황색 또는 갈색을 띠는 경우가 많습니다.
이러한 다이아몬드는 갈색을 제거하기 위해 추가적인 HPHT 처리가 필요할 수 있지만, 이 처리는 투명도가 VS1 이상인 다이아몬드로 제한됩니다.
4. 에너지 요구 사항
CVD 다이아몬드: 이 공정은 에너지 집약도가 낮고 비용이 저렴합니다.
적당한 온도와 낮은 압력에서 작동합니다.
HPHT 다이아몬드: 이 방법은 에너지 집약적이고 비용이 많이 듭니다.
높은 수준의 압력과 온도가 필요합니다.
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