합성 다이아몬드 생성 과정 :
합성 다이아몬드는 고압/고온 (HPHT) 합성이라는 공정을 통해 생성됩니다. 이 방법은 지구 맨틀 내에서 깊은 다이아몬드의 자연적인 형성을 모방합니다.
다음은 관련된 단계의 고장입니다.
1. 시작 재료 :
- 탄소 소스 : 가장 일반적인 출발 물질은 흑연 형태의 순수한 탄소이지만 석탄, 메탄 및 재활용 다이아몬드와 같은 다른 형태도 사용할 수 있습니다.
2. 고압 환경 :
- 가압 : 탄소 공급원은 해발 대기압의 약 55,000 배인 GPA (Gigapascal)의 압력을 생성 할 수있는 특수 프레스 내에 배치됩니다. 이 강렬한 압력은 탄소 원자를 더 가깝게 압축하여 밀도가 높은 구조를 만듭니다.
3. 고온 환경 :
- 가열 : 프레스는 또한 탄소 공급원을 1500-1600 ° C (2732-2912 ° F)의 온도로 가열합니다. 이 고온은 기존 탄소 결합을 파괴하고 원자가 다이아몬드 결정 구조로 재 배열하도록하는 데 필요한 에너지를 제공합니다.
4. 제어 된 결정 성장 :
- 시드 : 작고 "시드"다이아몬드 크리스탈이 챔버에 첨가됩니다. 이 씨앗은 새로운 다이아몬드가 자라는 템플릿 역할을합니다.
- 핵 생성 및 성장 : 탄소 원자가 재 배열함에 따라, 그들은 종자 결정에 부착하여 점차 더 큰 다이아몬드 결정을 형성한다.
5. 냉각 및 회복 :
- 냉각 : 원하는 결정 크기가 달성되면, 압력과 온도는 점차 감소하여 다이아몬드가 냉각되고 굳어집니다.
- 회복 : 그런 다음 다이아몬드 크리스탈을 프레스에서 추출하고 조심스럽게 청소합니다.
합성 다이아몬드의 주요 특징 :
- 동일한 화학 구조 : 합성 다이아몬드는 천연 다이아몬드와 동일한 화학 조성 및 결정 구조를 가지고 있습니다.
- 고품질 : 그들은 많은 천연 다이아몬드보다 더 큰 크기와 명확성으로 생산 될 수 있습니다.
- 지속 가능 : 이 과정은 재활용 재료를 사용하며 채굴 천연 다이아몬드보다 환경 친화적 일 수 있습니다.
- 비용 효율성 : 합성 다이아몬드는 비슷한 품질의 천연 다이아몬드보다 훨씬 저렴할 수 있습니다.
합성 다이아몬드의 유형 :
- 타입 IA 및 유형 IIA : 대부분의 합성 다이아몬드는 대부분의 천연 다이아몬드와 유사한 IA 유형이지만 일부는 IIA 타입이며, 이는 탁월한 순도와 광채에 대해 매우 유명합니다.
응용 프로그램 :
합성 다이아몬드는 다음을 포함한 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.
- 보석 : 경제성과 고품질로 인해 천연 다이아몬드의 대안으로 점점 인기를 얻고 있습니다.
- 산업 응용 : 그들의 경도, 열 전도성 및 광학적 특성으로 인해 도구, 레이저 및 첨단 기술 장비에 유용합니다.
- 과학 연구 : 합성 다이아몬드는 양자 컴퓨팅, 고압 물리학 및 재료 과학 연구에 사용됩니다.
결론적으로, 합성 다이아몬드는 현대 기술의 매력적이고 귀중한 제품입니다. 그들은 다양한 분야의 다양한 응용 프로그램을 갖춘 채굴 다이아몬드에 대한 지속 가능하고 비용 효율적인 대안을 제공합니다.
