Proceedings of the KAIS Fall Conference (한국산학기술학회:학술대회논문집)

The Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회)
권호 표지

The Color Enhancement of Brown Tinted Diamonds with Annealing Temperatures in HPHT

천연 갈색다이아몬드의 고온고압 처리온도에 따른 색향상 변화 연구

  • Li, Feng (Department of Materials Science and Engineering, University of Seoul) ;
  • Shen, Yun (Department of Materials Science and Engineering, University of Seoul) ;
  • Song, Oh-Sung (Department of Materials Science and Engineering, University of Seoul)
  • 이봉 (서울시립대학교 신소재공학과) ;
  • 신운 (서울시립대학교 신소재공학과) ;
  • 송오성 (서울시립대학교 신소재공학과)
  • Published : 2011.05.27
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Abstract

상대적으로 산출양이 많은 보석용 천연 갈색 다이아몬드는 고온고압 공정을 통해서 칼라센터를 제어하여 색향상이 가능하다. 질소가 불순물로 함유된 Type IaA 다이아몬드를 5.6GPa-30min 조건으로 압력과 처리시간을 고정하고, 이때 처리온도를 1600, 1650, 1750, $1800^{\circ}C$로 바꾸어 HPHT 처리하였다. 처리조건에 따른 다이아몬드의 물성변화 확인을 위해서 광학현미경, FTIR, 저온 PL, Micro-Raman 분석을 진행하였다. 광학현미경 확대 이미지를 통해서, $1600^{\circ}C$에서도 색향상이 가능하였으며 온도증가에 따라 색향상은 진한노랑(vivid yellow)에서 연두 노랑색(vivid greenish yellow)로 색이 변하는 경향이 있었다. 또한 $1750^{\circ}C$의 고온에서는 탄소점으로 추정되는 결함이 확인되었다. FTIR 분석결과에 의해 HPHT 처리 후에도 다이아몬드의 Type IaA로 유지됨을 알 수 있었다. 저온 PL 스펙트럼결과 처리 후 모든 시편에서 H4센터는 소멸하지만 H3 센터는 잔류함을 확인하였다. 따라서 HPHT 처리온도를 조절하여 목표하는 색으로의 향상이 가능하였고, 되도록이면 탄소점과 같은 결함을 방지할 수 있는 저온 HPHT 처리가 유리하였다.

Keywords