실험실에서 다이아몬드를 만들려면 온도가 매우 높은 수준에 도달해야 합니다. 일반적으로 고압고온(HPHT) 방식의 경우 섭씨 1300~1600도 사이입니다. 초기 시딩 공정에는 섭씨 800도 정도가 필요합니다.
다이아몬드를 만들려면 어떤 온도가 필요할까요? 4가지 핵심 포인트
1. HPHT 방법(고압 고온)
이 방법은 지각 깊은 곳에서 발견되는 것과 매우 유사한 조건을 만드는 것입니다.
이 공정에는 섭씨 1300~1600도의 온도가 필요합니다.
또한 평방인치당 870,000파운드가 넘는 압력도 필요합니다.
이러한 극한의 조건은 탄소가 다이아몬드 결정으로 변하는 과정을 시작하고 유지하는 데 필수적입니다.
탄소 공급원(주로 흑연)은 특수 기계에서 이러한 조건에 노출됩니다.
2. 시딩 공정
HPHT 공정이 시작되기 전에 작은 다이아몬드 조각인 다이아몬드 시드를 밀폐된 챔버에 넣습니다.
그런 다음 이 챔버를 섭씨 약 800도까지 가열합니다.
일반적으로 수소와 메탄의 혼합물인 탄소가 풍부한 가스가 챔버로 유입됩니다.
강렬한 열에 의해 가스 분자는 이온화되어 분자 결합이 파괴됩니다.
이렇게 이온화된 가스에서 나온 순수한 탄소 입자가 다이아몬드 씨앗에 정착합니다.
이 결정화 과정은 더 많은 가스가 이온화되고 탄소 입자가 성장하는 다이아몬드에 결합하면서 계속됩니다.
결국 더 크고 거친 다이아몬드가 형성됩니다.
3. 에너지 및 환경 고려 사항
실험실에서 다이아몬드를 만드는 과정은 에너지 집약적입니다.
필요한 고온과 압력을 달성하고 유지하기 위해 상당한 양의 전력이 필요합니다.
이로 인해 실험실에서 재배된 다이아몬드가 환경에 미치는 영향에 대한 우려가 제기되었습니다.
다이아몬드 파운드리와 같은 일부 회사는 재생 가능한 에너지원을 사용하고 탄소 중립 인증을 받았다고 주장합니다.
이들은 다이아몬드 생산 공정이 환경에 미치는 영향을 완화하는 것을 목표로 합니다.
4. 요약
실험실에서 다이아몬드를 만드는 데 필요한 온도는 공정 단계에 따라 다릅니다.
HPHT 공법에서는 섭씨 1300~1600도의 온도가 필요합니다.
시딩 공정에는 섭씨 800도 정도가 필요합니다.
이러한 높은 온도와 제어된 고압은 탄소 공급원으로부터 다이아몬드 결정을 성공적으로 형성하는 데 필수적입니다.
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