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人工ダイヤモンドの作り方

ダイヤモンドについて

人工ダイヤモンドの作り方

現在人工ダイヤモンドを生成する方法は4つあります。そのうちの2つは人工ダイヤモンドの歴史でも名前を挙げたHPHT法とCVD法です。残りは衝撃圧縮法、直接転換法があります。ただし人工ダイヤモンドを宝石として利用する場合は、この4つのうちHPTP法とCVD法しか使えません。4つの手法のうちメジャーなHPHT法とCVD法について簡単に説明します。

HPHT法

そもそもHPHTとはHigh Pressure High Temperatureの略です。

この正式名称を聞いただけで勘の鋭い人は気づくかもしれませんが、名称の通りこのHPHT法は高温・高圧力をかけることでダイヤモンドを生産する方法です。なぜ高温・高圧力をかけるかというと、天然ダイヤモンドが生成される環境は高温高圧だからです。その環境に近づけることで、人為的にダイヤモンドを生成しようというのがHPHT法の狙いです。

HPHT法の具体的な手順は以下の通りです。まず機械の中にダイヤモンドの原料となる炭素物質(ダイヤモンド微粒)をセットします。そして、機械を用いて内部に高温(約1,500℃)・高圧(5-6GPa)を加え、ダイヤモンドへと成長させます。

CVD法

CVDとは、Chemical Vapor Depositionの略です。日本語での名称は化学気相成長法、化学蒸着法です。

HPHT法と少し違うところは高温低圧という環境の中で炭素を主成分とするガス(例えばメタンガスやエタン、プロパンなどがあります)を吹き付けて生成します。ガスを吹き付けて生成するので、蒸着や気相成長という単語が入ってきます。

CVD法の具体的な手順として、まず種となるスライスされたダイヤモンドを機械の中にセットします。その中に原料となるガス(メタンガスやエタン)を水素と混合させながら充満させます。充満した原料ガスをプラズマで炭素と水素に分解し、分解された炭素が種であるダイヤモンドに堆積することで生成されます。

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