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지식

인공 합성(인조)다이아몬드 제조법의 역사



합성(인조)다이아몬드 제조법의 역사


1797 년에 다이아몬드가 탄소로 구성되어 있다는 것이 처음 발견되면 과학자들은 저렴한 탄소 재료를 이용하여 다이아몬드의 합성을 시도했습니다. 


합성(인조)다이아몬드 제조법의 역사

▲전기로를 이용하여 다이아몬드의 합성을 시도 중인 무아상


1879 년에 제임스 발렌타인이 처음 합성에 성공했고 , 1893 년 에 앙리 무아상 또한 합성에 성공 했습니다. 그들의 방법은 탄소를 포함한 철제의 도가니에 숯을 3500 ° C 까지 가열 합성하는 방법이었습니다. 제임스는 뜨거운 파이프를 사용했지만, 무아상은 새롭게 개량한 아크로를 사용했다고 합니다. 


용융된 철은 물에 담그면 급격하게 식게 되는데 아마도 그 철분이 응고 할 때 발생하는 부피의 수축이 흑연이 다이아몬드로 변화하는 데 충분한 높은 압력을 발생시킨 것이 아닌가 생각됩니다. 


무아상은 1890 년대에 합성 다이아 몬드 제조에 대한 연구 논문을 발표 하기도 했습니다. 하지만 당시의 실험을 현대에 재현을 해 보았는데 온도와 압력이 모자라 무아상이 실시한 실험과 동일한 결과를 얻을 수 없었다고 합니다. 그래서 동일한 작업을 계속 반복하면서 지친 무아상의 조수가 실험을 그만 두고 싶어서 다이아몬드 입자를 몰래 섞은 것이 아닌가하는 설이 존재합니다.


합성(인조)다이아몬드 제조법의 역사

▲탈륨을 발견하고 복사계를 발명했으며 음극선관을 발전시키는데 공헌한 윌리엄 크룩스 경


많은 과학자가 무아상의 실험을 재현하려고 시도했는데요. 윌리엄 크룩스 경은 1909 년에 성공했다고 발표했고 또한 오토 루흐가 1917 년 에 직경 7 mm 까지 성장한 다이아몬드를 합성 했다고 발표하기도 했지만 나중에 그것을 번복했습니다.  


합성(인조)다이아몬드 제조법의 역사

▲증기터빈을 발명한 찰스 엘저넌 파슨스 경


증기 터빈 을 발명 한 것으로 알려진 기술자 의 찰스 엘저넌 파슨스 경이 가장 신뢰할 수있는 합성 방법을 확립시켰습니다. 그는 40 년의 세월과 재산의 대부분을 제임스와 무아상의 실험을 재현하는 것에 올인했지만 결과적으로는 자신만의 합성 방법을 짜내게 됩니다. 


그는 몸 사리지 않고 연구를 계속하고 꼼꼼하게 실험 결과를 기록했습니다. 현재 그가 작성한 모든 시료는 추가 분석을 실시하기 위해서 보존 되고 있다고 합니다. 또한 그는 고온 고압 합성법을 이용하여 작은 다이아몬드의 합성에 성공하고 그에 관한 다수의 논문을 썼습니다. 


무아상이 행한 모든 실험에서는 다이아몬드는 합성 될 수 없다고 천명 한 논문이 1928 년 에 CH 뎃슈 박사에 의해 발표되었습니다. 뎃슈는 당시 합성에 성공했다고 하는 다이아몬드의 대부분은 합성 스피넬과 유사한 물질이었을 것이라고 논문에 적고 있습니다.


천연물 보다 경도가 우수한 합성(인조)다이아몬드에 대해 알아 보자