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シーブイディー(CVD合成ダイヤモンド)

シーブイディー

化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition – CVD)は、水素ガスとメタンガスの中でダイヤモンドを生成する合成方法です。

水素ガスとメタンガスを1000℃超の高い温度に加熱しマイクロ波を与えると、中にある原子化合物が分解されます。その結果、炭素原子は表面に沈殿していきます。そうして種結晶に層状に厚くダイヤモンドが積層形成される仕組みで合成されます。積層形成の際に受ける結晶の歪みが原因でCVD合成ダイヤモンドは通常カラーレスグレードでは結晶が難しくブラウンカラーで生成されます。

例えるとお湯の中に溶かした物質をお湯を冷やすことで取り出す方法と同じです。

最新のCVD合成ダイヤモンドはブラウンカラーの色原因である結晶の歪みをHPHTプロセスを用いて矯正し除去します。すると先ほどまでのブラウンカラーがカラーレスダイヤモンドに変化します。HPHT合成で説明したハイカラ―ダイヤモンドが存在しないと思われていたHPHTですがCVDと組み合わせることでハイカラ―が出現するようになりました。これもHPHTとCVDを消去法で看破していた鑑定鑑別機関では対応できず登場当初は世界中で大問題となりました。

合成ダイヤモンドに手間をかけるので少し割高に成る事で需要はそこまで無いようです。

またCVD単体の技術も向上してきておりカラーレスグレードに近いハイカラーのダイヤモンドを生成できることが最新の研究でわかっています。しかしDEカラーについては報告されていません。どのような状況下であっても色原因となる窒素の含有を防ぐことは地上では困難です。

合成ダイヤモンドの歴史は意外と古いです。なぜかというとダイヤモンドは工業用に流用された場合に大きな技術革新をもたらす可能性を秘めた素材だからです。塗料や切削剤、放熱板や、電子デバイズ、陽子コンピュータ等が挙げられます。1797ダイヤモンドは炭素で出来ていることをイギリス人のテナントが看破します。1880年にはイギリスの科学者ハネーが実験で高温高圧状態を作り出して世界で最初の合成ダイヤモンドを作り出しました。これはキンバーライトの生成を考えて同条件を工場内に作り出すという考え方でした。高温高圧で作り出したダイヤモンドは大英博物館に納められた。しかし後に1950年代に偽物だと看破されてしまいます。当時の技術ではダイヤモンドの結晶条件と同じ状況を地上に作り出すことは本当に困難でした。

そこでモアッサンという学者は実験において、高温で鉄を溶かし中にダイヤモンドを流し込んで合成しようとしました。鉄を溶媒としたアイデアは現在も継承されています。当時はダイヤモンドの生成に必要な高温高圧温が出せなかっので溶剤となる物質中に溶け込んでいる炭素を取り出す方法で合成を作り出そうとしました。

そして1970年についに合成ダイヤモンドをGE社が作成に成功します。これは高温高圧の装置が開発できたことが大きな成功要因として挙げられています。さらに東芝が1992年に公表、1987年~デビアスは工業用のダイヤモンドを発売開始と世界は合成ダイヤモンドの開発競争に突入していきます。1993年アメリカの宝飾展でチャザムが合成ダイヤモンドを発売しました。これが宝飾用のダイヤモンドが世に出された元年です。1995年には日本の鑑定鑑別機関に合成ダイヤモンドが初めて持ち込まれ鑑別したという記録が残っています。

CVDダイヤモンドは2003年にアポロダイヤモンドによって販売開始。2018年デビアスが宝飾用ダイヤモンドとして販売開始しました。

合成ダイヤモンドはダイヤモンドなのですが宝石ではありません。ブリッジ銀座アントワープブリリアントギャラリーでは人工的に作り出されたダイヤモンドは婚約指輪や記念の品物に相応しいとは考えておりません、ですのでCVD合成を含むすべての合成ダイヤモンドを取扱いません。

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