다이아몬드의 합성

탄소와 다이아몬드의 구분
다이아몬드는 순수 한 탄소(C)가 고온 고압에서 특정한 형태로 결정화 된 광물이다. 흑연도 탄소(C)로 이루어진 광물이지만 이들이 서로 다른 점은 이것들은 동일한 화학성분이지만 결정형태가 다르다.
결정형태에 따라 다이아몬드 또는 흑연이 되는 것이다. 바로 이 결정구조 때문에 흑연과 다이아몬드로 가려지기 때문에 합성 다이아몬드를 만들려면 탄소에 적절한 압력과 온도를 가하면 다이아몬드의 결정구조를 얻어낼 수 있고, 이렇게 해서 얻어진 것이 바로 합성다이아몬드이다. 합성 다이아몬드와 천연 다이아몬드는 그것들이 얻어지는 과정이 다를 뿐, 물리적 화학적 성질에 있어서는 같다.
합성의 최적조건
일반적으로는 다이아몬드 합성의 구동력이 큰 조건(높은 온도와 압력)에서는 불순물의 량이 늘어난다. 다이아몬드 합성에서 양질의 굵은 다이아몬드 입자를 얻기 위해서는 입장성장의 속도를 높이는 문제와 불순물의 함량을 줄이는 문제 사이에서 다이아몬드 합성의 초적조건이 결정된다. 다이아몬드의 공업적 합성에서 불순물의 함량을 줄이는 것이 중요한 이유는 다이아몬드 내에 함유된 불순물이 그 …(생략)

그림 1) 최초의 고온/고압 다이아몬드 프레스 그림 2) 최신의 고온/고압 다이아몬드 프레스