인조 다이아몬드

인조 다이아몬드(synthetic diamond)

인조 다이아몬드의 대부분의 기초적인 성질은 천연 다이아몬드와 비슷하지만, 크기·모양·순도 등에서 다르다. 이들은 주로 공업용으로 사용되는데, 예를 들어 텅스텐 카바이드 공구의 성형과 연마에 쓰이는 연마용 숫돌에 사용된다.

1880년 스코틀랜드의 화학자 제임스 밸런타인 해네이는 파라핀·뼈기름·리튬의 혼합물을 밀봉된 연철 튜브 내에서 적열상태로 가열하여 다이아몬드를 제조했다고 보고했다. 1893년 프랑스의 화학자 앙리 무아상은 순수한 탄소와 철을 담은 도가니를 전기로에 넣어서 얻은 매우 뜨거운 혼합물(약 4,000℃)을 수조에서 급냉시켜 높은 압력으로 처리해 다이아몬드 제조에 성공했다고 발표했다. 이 실험은 여러 번 반복되었지만 그결과 얻어진 깨끗한 결정은 다이아몬드가 아니었다.

1940년대에 미국의 물리학자 퍼시 윌리엄스 브리지먼은 흑연을 수천 기압의 높은 압력으로 처리하여 다이아몬드로 천이시키는 실험을 수없이 시도했지만 모두 실패했다. 하지만 그의 실험은 1955년 뉴욕 스케넥터디에 있는 제너럴일렉트릭사 실험실에서 다이아몬드를 합성하는 데 선구적인 역할을 했다. 흑연을 약 10만 기압의 압력과 약 3,000℃의 온도로 처리하여 만든 이 다이아몬드는 공업적인 품질을 갖는 것이었으며, 1960년 이후 수많은 나라의 회사들에 의해 상업적인 규모로 생산되고 있다.

다이아몬드 제조에 필요한 매우 높은 압력과 온도는 폭발물을 사용해서도 얻을 수 있다. 뒤퐁사는 이런 기술을 이용하여 상업적인 규모로 다이아몬드를 제조하고 있다.