나노다결정 다이아몬드의 초고압 합성과 특성
- 전문가 제언
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○ 다이아몬드 합성방법에는 크게 나누어 고압, 고온방법과 CVD방법이 있으며 미국 GE사에서 1954년 세계 최초로 합성다이아몬드의 생산에 성공하였다. 국내에서는 부품소재 전문기업인 일진그룹이 1988년에 합성다이아몬드를 생산하기 시작하여 현재는 세계 인공다이아몬드 시장의 17%를 장악하고 있다.
○ 미국의 제메시스사는 고압, 고온방식이고 아폴로 다이아몬드사는 CVD방식을 주로 사용하고 있다. CVD 방법은 플라즈마 분위기를 이용하여 저온에서도 합성이 가능한 방법으로 다이아몬드의 각종 우수한 특성을 공구, 내마모품, 광학부품, 전기전자부품, 반도체 센서 등에 폭 넓게 응용하는 주요소재가 되게 하였다.
○ 다이아몬드 고압, 고온장치는 내부에 구비한 셀과 상기 셀(압력전달 매개체)을 사이에 두고 가압하는 서로 대항하는 엔빌(시료 받침대)을 포함하고 있으며 엔빌재료로는 WC와 같은 cermet나 합금 또는 합성다이아몬드가 사용되고 있다. 한편 일진다이아몬드는 공업용 다이아몬드에 티타늄을 코팅하여 1100℃에서 견딜 수 있는 초고강도 다이아몬드를 제조하였다(천연다이아몬드는 900℃를 견디지 못함)
○ 다이아몬드 합성방법은 경제적 방법이어야 하므로 각종 기상 합성방법이 널리 사용되고 있으나 고압, 고온방법에서는 원료로 흑연 이외에 플로렌, 카본나노튜브, 비정질탄소, 초미립탄소 등 각종 미세구조, 조직을 갖는 탄소를 사용하고 가열재도 흑연, LaCrO3, Re 등을 사용하여 가능한 낮은 압력과 온도에서 합성하고자 시도하고 있다.
○ 본 저자 Irifune는 Sumitomo 전기공업 연구팀과 공동연구를 통해 2011년 직경 1cm 이상인 원통형 다이아몬드 합성에 성공하고 이 다이아몬드를 히메로 명명하였다. 이 다이아몬드의 수명은 일반 다이아몬드보다 몇 배 더 길다고 하며 국내에서도 초경 및 입경이 큰 다이아몬드 합성을 위한 고압, 고온장치에 대한 꾸준한 연구 및 개발이 필요하다.
- 저자
- Tetsuo Irifune and Hitoshi Sumiya
- 자료유형
- 학술정보
- 원문언어
- 일어
- 기업산업분류
- 재료
- 연도
- 2011
- 권(호)
- 46(5)
- 잡지명
- セラミックス
- 과학기술
표준분류 - 재료
- 페이지
- 365~371
- 분석자
- 김*호
- 분석물
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