다이아몬드를 만드는 데는 큐빅 프레스와 벨트 프레스라는 두 가지 주요 기계가 사용됩니다.
이 기계들은 지구 깊은 곳에서 다이아몬드가 자연적으로 형성되는 과정을 모방하여 필요한 고압 및 고온(HPHT) 조건을 만들 수 있도록 설계되었습니다.
4가지 필수 기계 설명
1. 큐빅 프레스
큐빅 프레스는 기계 전체에 위치한 피스톤을 이용해 고온과 고압을 발생시킵니다.
이 피스톤은 여러 방향에서 압력을 공급하여 탄소 재료가 다이아몬드로 변할 수 있는 환경을 조성합니다.
이 방법은 지하 깊은 곳에서 발견되는 극한의 조건을 재현하는 데 효과적입니다.
2. 벨트 프레스
반면 벨트 프레스는 서로 반대 방향으로 동일한 압력을 가하는 두 개의 강력한 피스톤을 사용합니다.
이 설정은 다이아몬드를 형성하는 데 필요한 높은 압력을 달성하는 데 특히 효과적입니다.
벨트 프레스는 1954년 최초로 재현 가능한 실험실 재배 다이아몬드를 만드는 데 사용되었지만, 다이아몬드의 크기가 작아 보석으로 사용하기에는 적합하지 않았습니다.
3. HPHT 조건
두 프레스 모두 탄소 속에 작은 다이아몬드 씨앗을 넣어 다이아몬드 형성 과정을 시작합니다.
이 씨앗은 벨트 프레스에서 매우 높은 압력(평방인치당 150만 파운드 이상)과 온도(섭씨 2,000도 이상)에 노출되거나 큐빅 프레스에서 유사한 조건에 노출됩니다.
이러한 조건에서 탄소가 녹아 씨앗 주위에 다이아몬드를 형성하기 시작합니다.
4. 화학 기상 증착(CVD)
이러한 HPHT 방법 외에도 화학 기상 증착(CVD)으로 알려진 또 다른 기술이 있습니다.
이 방법은 다이아몬드 시드를 탄소가 풍부한 가스로 채워진 밀폐된 챔버에 넣고 섭씨 800도까지 가열하는 것입니다.
이러한 조건에서 가스가 씨앗에 달라붙어 다이아몬드 원자가 원자 단위로 성장합니다.
이러한 기계와 방법은 실험실에서 자란 다이아몬드를 생산할 때 매우 중요한 역할을 하며, 지구 깊은 곳의 자연적인 과정을 모방한 통제된 환경을 제공합니다.
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