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| 다이아몬드 유사석(Diamond Simulats)은 자연적으로 산출된 광물 또는 인조 물질로서 천연 다이아 |
| 몬드를 모방하기 위한 방식으로 연마 및 가공된 것으로, 종종 다이아몬드 모조석(Diamond Imitation) |
| 또는 다이아몬드 대용품(Diamond Substitutes)이라 부르기도 한다. |
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| 1) 합성 루틸(Synthetic
Rutil) |
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| 1948년에 발표된 합성 루틸은 휘광성이 매우 강한 것으로, 대개 밝은 황색을 띤다. |
| 다이아몬드와 달리 광학상이 DR(다이아몬드: SR)로서 더블링 현상이 잘 나타난다. |
| 화학성분은 TiO2로서 주로 플레임 퓨전법, 쵸크랄스키 방법에 의해 성장을 시킨다. |
| 비중은 다이아몬드가 3.52인 것에 비해 합성 루틸은 4.25에 해당된다. |
| 일반적으로 내포물이 없으나 기포가 발견 될 수 있다. |
| 또한 초음파 세척이나 증기 세척은 위험하고 따뜻한 비눗물이 안정적이다. 경도와 인성이 낮기 때문 |
| 에 취급시 주의해야 하며 고온에 변색될 우려가 있다. 이런 내구성의 문제로 다이아몬드 대용품으로 |
| 거래는 거의 없다. |
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| 2) 스트론튬 티타네이트(Strontium Titanate)
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| 1953년에 베르누이 과정으로 생산되어 처음 소개되었으며, 천연 대응물이 없는 최초의 보석용 돌로서 |
| 만들어졌다. |
| 단굴절의 무색을 띄며 합성 루틸보다 분산이 약해서 다이아몬드 대용품으로 인기를 얻었다. |
| 그러나 내구성도 약하고, 분산 또한 다이아몬드보다는 강했다. YAG나 GGG의 출현으로 더 이상 사용 |
| 되지 못했다. |
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| 3) 야그(YAG: Yttrium Aluminum Garnet)
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| 1960년대 후반 다이아몬드 유사품으로 처음 사용되어졌다. 야그는 오랜 시간동안 고온의 도가니에서 |
| 결정을 성장시키는 플럭스 멜트(Flux melt)방법에 의해 만들어진다. |
| 그러나 오늘날 대부분의 상업적 보석은 풀링(Pulling) 또는 쵸크랄스키(Czochralski)방법에 의해 생 |
| 산이 된다. 플럭스에 의해 제조된 야그에는 융제 잔유물이, 쵸크랄스키 방법으로 제조된 물질에는 |
| 흑색 결정 또는 물방울 같은 내포물이 관찰될 수 있지만, 대체로 깨끗하다. |
| 야그는 단굴절의 무색으로, 8.25의 경도와 분산이 좋기 때문에 한동안 다이아몬드 유사품으로 인기가 |
| 있었다. 그 뒤 큐빅지르코니아에 의해 대체되었다. |
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| 4) GGG(Gadolonium Gallium Garnet) |
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| 쵸크랄스키 방법으로 만들어진 GGG는 다이아몬드의 유사품으로 쓰인 인조 가닛이다. |
| GGG는 YAG 보다 브릴리언스와 분산이 더 강하다. GGG는 그러나 주요결점으로 낮은 경도로서 아주 |
| 쉽게 긁힌다는 것이다. |
| 등축정계의 결정구조로 분산은 0.045이며, 비중은 7.02∼7.05 정도이다. |
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| 5) 큐빅 지르코니아(Cubic Zirconia) |
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| 다이아몬드의 모조석으로 가장 많이 사용되고 있으며, 다이아몬드와 거의 같은 정도의 브릴리언스와 |
| 광택을 가지고 있다. |
| 1978년에 처음으로 생산되었으며, ZrO2를 주성분으로 스컬 멜팅(Skull Melting)법에 의해 만들어진다. |
| 순수할 때는 무색 투명하지만 발색제를 섞어서 여러 가지 색을 나타내기도 한다. |
| 다이아몬드와 같은 단굴절 보석이며, 비중은 5.65정도로 다이아몬드보다 1.6배정도 높다. |
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| 6) 지르콘(Zircon) |
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| 이전의 다이아몬드 대용품과 다르게 지르콘은 오래 전에 발견된 천연석으로 다양한 색상을 가지고 있 |
| 다. 정방정계 결정구조로 화학성분이 ZrSiO4이다. 복굴절성 보석이며, 고온형은 복굴절률이 높아서 더 |
| 블링(Doubling)이 심하다. |
| 무색 지르콘은 열처리에 의해 상업적으로 유용하게 만들어 낼 수 있다. |
| 지르콘은 유리보다 브릴리언스가 있으며 중간정도의 파이어(Fire)를 갖고 있다. 열처리로 인하여 쉽게 |
| 부서지며, 쉽게 마모된다. |
| 주요산지는 캄푸치아와 스리랑카로 보석용이 산출된다. |
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| 7) 합성 모이사나이트 (Synthetic Moissanite) |
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| 모이사나이트는 100여년 전부터 공업용으로 사용되던 연마재(카보런덤)로 1904년 프랑스의 앙리 모아 |
| 쌍이 유성으로부터 천연 모이사나이트 발견하였다. |
| 그리고 1994년 이후 미국 Cree 연구소에서 보석용 결정으로 개발되어서 1998년 미국 Charles & |
| Colvard(구C3)회사에서 상업용으로 판매를 시작하여 상반기 국내시장에 소량 유입되기 시작하여 새로 |
| 운 다이아몬드 유사품으로 주목을 끌었다. |
| 구성성분은 SiC (실리콘 카바이드), 경도는 9.25이다. |
| 비중은 3.22로서 나석인 경우 메틸렌 아이오다이드(CH2I2)라는 용액에 담가보면, 비중이 3.32인 메틸렌 |
| 아이오다이드 용액에서 다이아몬드(3.52)는 가라앉는 반면, 합성 모이사나이트는 위로 뜨게된다. |
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| 더블링(Doubling) 관찰 |
모이사나이트 거들 |
Needle 내포물 |
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| 다이아몬드 감별에 사용되던 열전도 테스터기에 모이사나이트가 통과하는 특성이 있다. 다만 광학 특 |
| 성에서 다이아몬드가 단굴절(SR)인 반면 합성 모이사나이트는 복굴절(DR)보석으로 더블링을 쉽게 관 |
| 찰할 수 있다. |
| 또한 연마상태는 일정한 연마 방향, 독특한 거들 형태, 예리하지 못한 패싯 능선이 관찰되며, C축(광축 |
| 방향)에 평행하고 긴 Needle(침상형태의 결정체), Pp(핀포인트), Xtl(크리스탈)등의 내포물을 포함하 |
| 고 있다. |
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| 8) 합성 다이아몬드(Synthetic Diamond) |
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| 1. 합성 다이아몬드의 역사 |
| 1) |
1955년: G.E
최초로 합성 다이아몬드 제조에 성공(크기 1mm이하) |
| 2) |
1971년: G.E
옐로우-브라운 및 거의 무색의 합성 다이아몬드 제조 |
| 3) |
1985년:
스미토모 옐로우-브라운 '스미크리스탈(Sumi Crystal)제조 |
| 4) |
1993년: 스미토모
거의 무색의 합성 다이아몬드 제조 |
| 5) |
1990년대: 러시아산
합성 다이아몬드 보석 시장에 소량 출현 |
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러시아(노보시벌스크)에서 바스(BARS) 공법 사용. 최초로 합성 다이아몬드 제조 |
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구소련: 바스공법으로 제조된 합성 다이아몬드가 서방에 유통되고 있다는 의혹이 있음. |
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합성
다이아몬드임을 밝히지 않고 유통될 경우 업계에 혼란이 일어날 소지가 있음. |
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보석용 합성 다이아몬드는 연간 1000캐럿이 생산되는 것으로 추정. |
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| 2. 합성 다이아몬드의 보석학적 특성 |
| 1) |
일반적 특징 |
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① 컬러:
옐로우, 무색, 청색에서 적색, 흑색 |
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② 크기:
2 ct까지 |
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③ 결정형태:
큐브 악타히드런(입방체 + 팔면체 혼합)과 약간의 변형 |
| 2) |
확대하의 특징 |
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① 컬러분포 |
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옐로우의 경우 천연과는 달리 불균일한 색→즉 컬러조닝(color zoning)이발견. |
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간혹 방사선과 열처리로 인해 핑크색이나 적색의 컬러 조닝을 보이기도 함. |
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②그레이닝 |
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성장 경계면의 특이한 패턴(전지표시, 모래시계 형태와 비슷) |
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단 Ⅱa (무색)에는 거의 없음 |
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③스트레인:
약한 유사복굴절, 검은 십자가 형태 |
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④금속성 내포물 |
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확대하의 특징 중 가장 쉽고, 정확한 판별이 가능함. 플럭스 혹은 금속내포물이 둥글거나 길어진 |
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형태로 단독 또는 작은 그룹으로 발견됨. |
| 3) |
형광 반응 |
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감정시 사용하는 보석용 자외선기로 나타나는 특성을 알아낼 수 있다. |
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장파 및 단파 형광은 타입 또는 스톤의 방향에 따라 다양한 반응이 나오는데 합성 다이아몬드의 |
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체색에 따라 Yellowish Green(YG) 또는 부분적인 반응을 보인다. |
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그러한 형광의 상대적 강도를 보면 단파가 대부분 강하지만 간혹 같거나 장파가
강한 경우도 종 |
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종 보여지므로 보다 세심한 관찰이 요구된다. |
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또한 이러한 형광분포는 불균일한 경우가 많은데 십자가 패턴이나, 부분적 형광 반응을 보인다. |
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인광 반응 역시 타입에 따라 다양하게 나타나는데 합성 무색의 경우 항상 노란색이나 녹색을 띈 |
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노란색으로 약 60초 내외의 인광이 지속된다. |
| 4) |
기타특징 |
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①전자파 방사(음극선)형광:
내부성장 배열의 불균일한 분포, 자외선 형광보다 더 명확. |
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②흡수스펙트럼:
415.5mm 가 관찰되지 않음. |
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③자성:
Fe(철), Ni(니켈) 성분으로 인해 자성이 있음. |
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| 3. 감별포인트 |
| ① |
컬 러 |
일반적으로 합성 다이아몬드의 컬러는 주로 옐로, 브라운, 블루, 무색이므로 |
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이러한 컬러를 띤 스톤 유의 |
| ② |
결정형태 |
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| ③ |
내부컬러 분포 |
합성 다이아몬드는 내부 성장구조와 포함된 불순물의 차이에 의해 기학적 |
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패턴이거나 불균일하여 컬러 조닝을 나타낼 수 있다. |
| ④ |
그 레 이 닝 |
내부성장 구조의 경계면과 연관되어 정지 표시, 모래시계 등의 특이한 패턴이 |
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존재할 수 있다. |
| ⑤ |
금속성 내포물 |
종종 둥글거나 길쭉해 보이며 단독 또는 작은 그룹으로 성장구조의 경계를 따라 |
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보일 수 있다. |
| ⑥ |
형광/인광 |
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| ⑦ |
자 성 |
자성이 명확히 나타나는 경우 쉽게 합성 다이아몬드로 단정할 수 있다. |
| ⑧ |
유사복굴절 |
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| ⑨ |
스 펙 트 럼 |
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