JP2691220B2 - ダイヤモンドの合成法 - Google Patents

ダイヤモンドの合成法

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、気相合成によるダイヤモンドの製造方法に
関するものである。
［従来の技術および解決しようとする課題］ 熱プラズマCVD法は、高速でダイヤモンドを合成でき
るが、均一性が悪くダイヤモンドと母材との付着性が劣
化している。他の合成法ではSiH4,TiH4等の水素化物、S
iCl4,TiCl4等の塩化物または有機金属化合物等を添加
し、生成速度，付着力等を向上させているが生成速度が
十分でなく、またこれらの添加ガスは毒性，引火性が強
く取扱いが難しい。
［課題を解決するための手段］ 本発明は取扱いが容易なSiC,TiC等の炭化物の微粉末
をプラズマ中へ添加することにより、高速度かつ高付着
性を有するダイヤモンドの合成法であり、この微粉末の
粒径を0.01〜10μｍとするものである。SiC,TiC等微粉
末の粒径が0.01μｍ未満では導入が難しく、10μｍを越
えると核としての効果が十分でなくなり、粒径は特に0.
1〜１μｍが好ましい。
［実施例］ モリブデンを基板としてアルゴン40/min,水素４/
min,メタン40ml/min圧力200Torrにおいてプラズマジェ
ットを発生させて、SiC微粉末（粒径0.5μｍ）を10mg/m
inで添加し、10minダイヤモンドの生成を行った。基板
上に約20μｍの析出物が生成した。析出物の硬さはビッ
カース硬度8000を示し、Ｘ線回折よりダイヤモンドと同
定された。このダイヤモンドが析出したモリブデンを18
0゜に折曲げたが、ダイヤモンドは剥離することなく強
い付着力を示した。
［作用］ ダイヤモンドの生成において核発生の中心となるSiC,
TiC等の微粒子が、母材の表面にプラズマジェットの流
れにより運ばれ熱により反応し母材表面に結合する。Si
C,TiC等の炭化物微粒子を核としてダイヤモンドが生成
する。SiC,TiC等が母材とダイヤモンドのバインダーと
して作用しているため、母材の材質に左右されることな
く強い付着力が得られる。
［発明の効果］ 本発明により、プラズマ中に添加されたSiC,TiC等の
炭化物の微粉末が母材表面において、ダイヤモンド生成
の核となるために均一にダイヤモンドが生成し、またSi
C,TiC等がバインダーとして作用するため付着力が強く
なるという効果があった。SiCl4,TiCl4の等の塩化物、S
iH4,TiH4等の水素化物および有機金属化合物は有毒また
は引火性であるが、本発明による添加物であるSiC,TiC
等は炭化物であるために取扱いが容易である。したがっ
て本発明によるダイヤモンドコーティングにより各種の
機能材料を供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を実施するための装置の概略図。 1:プラズマトーチ 2:アルゴンガスボンベ 3:水素ガスボンベ 4:メタンガスボンベ 5:フィーダー用ガスボンベ 6:粉末フィーダー 7:基板 8:チャンバー 9:ロータリーポンプ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】プラズマジェットを用いた熱プラズマCVD
    法によるダイヤモンドの合成法において、プラズマ中へ
    SiC,TiC等炭化物の微粉末を添加することを特徴とした
    ダイヤモンドの合成法。
  2. 【請求項２】微粉末の粒径が0.01〜10μｍである請求項
    （１）記載のダイヤモンドの合成法。
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