합성 보석: 지식이 힘인 곳

Jun 09, 2023

로리안 로그네이(Lauriane Lognay)

이 글은 합성 보석을 만드는 데 일반적으로 사용되는 다양한 유형의 방법과 공정을 탐구하는 2부작 시리즈 중 2부입니다. 1부를 읽으려면 여기를 클릭하세요.

이전 칼럼에서는 화염 융합, 플럭스 성장, 열수 성장 및 길슨과 같은 방법을 다루면서 합성 보석을 만드는 데 일반적으로 사용되는 몇 가지 기술을 설명했습니다. 이번 두 번째 기사에서는 다시 한 번 합성 풀에 대해 알아보고 시장에서 사용되는 다양한 기술 중에서 수영하는 방법을 배우겠습니다.

업계에 종사하는 많은 사람들에게 합성 보석은 다소 논란의 여지가 있을 수 있습니다. 그러나 옛말에 있듯이, "친구는 가까이 두고 적은 더 가까이 두라." 실제로 이러한 보석을 만드는 데 사용되는 수많은 방법에 대한 정보를 얻으면 합성 물질이 어떻게 재배/제조되는지 고객에게 더 쉽게 설명할 수 있으며 이러한 보석이 우리 업계에서 큰 부분을 차지하는 이유를 더 잘 이해할 수 있습니다.

이미 알고 계시겠지만, 모든 종류의 합성 결정을 성장시키는 데 사용되는 방법과 공정에는 상당한 화학물질, 압력 및 힘이 필요합니다. '실험실에서 자란' 보석에 대해 말할 때 이름은 약간 오해의 소지가 있습니다(이것이 제가 일반적으로 이 이름을 사용하지 않는 이유입니다). 보다 정확한 명칭은 '공장 재배'라고 할 수 있습니다. 일반적으로 대규모 공장이 합성 물질 제조를 담당하기 때문입니다.

이 돌을 만들려면 막대한 힘과 기계가 필요합니다. 이는 방출되는 가스 및 증기와 결합하여 합성 공정을 지구 채굴 굴착으로 인한 것과 동일하게 (더 이상은 아니지만) 대기를 오염시킵니다. 일부 합성 회사는 평판이 좋은 직업 윤리를 가지고 있지만 이러한 공장의 대부분은 태국, 중국 및 기타 산업 중심 국가에 위치하고 있습니다. 가장 평판이 좋은 곳은 미국, 러시아, 영국에서 찾을 수 있습니다.

그러므로 합성 보석은 윤리적이지 않으며 청정 에너지를 사용하지도 않습니다. 따라서 이러한 공정을 통해 비용 효율적인 주얼리를 생산할 수 있지만, 이 돌이 채굴된 보석보다 '더 윤리적'이라고 광고해서는 안 됩니다.1,2,3

합성 보석을 만드는 잘 알려지지 않은 기술 중 존 퓨전(zone fusion) 방법은 주로 산업 분야에서 사용되며 보석/보석학에서는 거의 사용되지 않습니다. 이 공정은 주로 합성 커런덤(사파이어와 루비), 크리소베릴(알렉산드라이트), 스피넬을 만드는 데 사용됩니다. 생산된 결정은 상당히 순수하지만, 생성된 보석 블록이 보석에 사용하기에는 너무 크기 때문에 우리는 이러한 합성 물질을 시장에서 보지 않는 경향이 있습니다.

구역 융합 방법은 기계 내에서 두 구역을 인위적으로 생성하는 것을 기반으로 합니다. 한 '방'에서 크리스탈 씨앗이 실제 크리스탈로 성장합니다. 온도가 더 높은 다른 하나에서는 화학 용액을 용해시켜 결정 성장을 위한 최종 생성물을 얻습니다. 그런 다음 두 영역이 서로 융합되어 제작자가 선택한 합성 제품을 만듭니다. (주방에서 재료를 섞은 다음 오븐에서 가열하여 케이크를 만드는 과정을 생각해 보세요.)

이름에서 알 수 있듯이 이 방법은 결정 용액을 끌어당기는 방식을 기반으로 합니다. 이는 Verneuil 방법(이 시리즈의 첫 번째 부분에서 설명)과 반대입니다.4 둘 다 종자가 있는 베이스의 회전을 사용하지만 Czochralski 방법은 결정을 끌어당깁니다(반대로 Verneuil 방법은 종자가 성장하도록 합니다). ).

대부분의 발명품과 마찬가지로 이 발명품도 우연히 발견되었습니다. 1915년에 폴란드 과학자 Jan Czochralski는 금속의 다양한 결정화를 연구하던 중 실수로 잉크병 대신 녹은 용액에 펜을 담갔습니다. 그는 펜을 떼어냈을 때 얇은 필라멘트가 그려져 있는 것을 발견했는데, 그것은 단일 합성 결정임이 밝혀졌습니다. 이를 통해 Czocharlski(또는 '수정 당김') 방법이 발명되었습니다.

이 기술은 합성 커런덤(사파이어와 루비)과 크리소베릴(알렉산드라이트)을 생성하는 것으로 알려져 있습니다. 또한 이는 YAG(이트륨 알루미늄 가닛) 및 GGG(가돌리늄 갈륨 가넷)을 생성할 수 있는 유일한 방법입니다(이 두 유형의 돌은 몇 년 전에는 시장에서 자주 볼 수 있었지만 오늘날에는 훨씬 적습니다). 결정 끌어당김 방법은 무엇보다도 금속, 반금속 결정, 큰 소금 결정에도 널리 사용됩니다.