JP3099539B2 - 人工ダイヤモンド粉末の製造法 - Google Patents
人工ダイヤモンド粉末の製造法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/25—Diamond
- C01B32/26—Preparation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、人工ダイヤモンド粉
末を量産する方法に関するものである。
末を量産する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】人工ダイヤモンド粉末を製造する方法と
して、ガラス状炭素材にレーザービームを照射し、ガラ
ス状炭素材の表面部を部分溶融させたのち放射すること
により上記部分溶融部をダイヤモンド化し、人工ダイヤ
モンド粉末を製造する方法（特開平２−５５２１２号公
報参照）またはガラス状炭素材にレーザービームを照射
して溶融飛散させ、飛散物を放冷させることによりダイ
ヤモンド化し、人工ダイヤモンド粉末を製造する方法
（特開平３−８８７０７号公報参照）などが知られてい
る。
して、ガラス状炭素材にレーザービームを照射し、ガラ
ス状炭素材の表面部を部分溶融させたのち放射すること
により上記部分溶融部をダイヤモンド化し、人工ダイヤ
モンド粉末を製造する方法（特開平２−５５２１２号公
報参照）またはガラス状炭素材にレーザービームを照射
して溶融飛散させ、飛散物を放冷させることによりダイ
ヤモンド化し、人工ダイヤモンド粉末を製造する方法
（特開平３−８８７０７号公報参照）などが知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公知の方
法で人工ダイヤモンド粉末を量産しようとすると、
（１） 同一の操作を多数回繰り返し行なう必要があ
り、効率が悪い、（２） 溶融飛散してダイヤモンド化
した人工ダイヤモンド粉末は粒径にばらっきがあり、均
一な粒径人工ダイヤモンド粉末は得られない、などの課
題があった。
法で人工ダイヤモンド粉末を量産しようとすると、
（１） 同一の操作を多数回繰り返し行なう必要があ
り、効率が悪い、（２） 溶融飛散してダイヤモンド化
した人工ダイヤモンド粉末は粒径にばらっきがあり、均
一な粒径人工ダイヤモンド粉末は得られない、などの課
題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
人工ダイヤモンド粉末を量産化することのできる方法を
開発すべく研究を行った結果、（ａ） Ａｒ，Ｈｅなど
の不活性ガス気流に乗せて落下するガラス状炭素粉末に
レーザービームを照射させると、ガラス状炭素粉末は２
０００℃以上に加熱され、加熱されたガラス状炭素粉末
は落下に伴う放冷により熱衝撃を受けてダイヤモンド化
する、（ｂ） ガラス状炭素粉末の粒径を均一にする
と、得られる人工ダイヤモンド粉末の粒径も均一とな
る、などの知見を得たのである。
人工ダイヤモンド粉末を量産化することのできる方法を
開発すべく研究を行った結果、（ａ） Ａｒ，Ｈｅなど
の不活性ガス気流に乗せて落下するガラス状炭素粉末に
レーザービームを照射させると、ガラス状炭素粉末は２
０００℃以上に加熱され、加熱されたガラス状炭素粉末
は落下に伴う放冷により熱衝撃を受けてダイヤモンド化
する、（ｂ） ガラス状炭素粉末の粒径を均一にする
と、得られる人工ダイヤモンド粉末の粒径も均一とな
る、などの知見を得たのである。
【０００５】この発明は、かかる知見にもとづいてなさ
れたものであって、ガラス状炭素粉末の落下流にレーザ
ービームを照射する人工ダイヤモンド粉末の製造法に特
徴を有するものである。
れたものであって、ガラス状炭素粉末の落下流にレーザ
ービームを照射する人工ダイヤモンド粉末の製造法に特
徴を有するものである。
【０００６】上記レーザービームによって照射されたダ
イヤモンド化するガラス状炭素粉末の粒径には限界があ
り、使用するガラス状炭素粉末の粒径が１００μｍを超
えると粒子全体がダイヤモンド化されないので好ましく
なく、一方、ガラス状炭素粉末の粒径が０．１μｍ未満
の超微細なものはレーザービーム照射時に蒸発し、ダイ
ヤモンドが生成されなくなるので好ましくない。したが
って、この発明で使用するガラス状炭素粉末の粒径は
０．１〜１００μｍに定めた。
イヤモンド化するガラス状炭素粉末の粒径には限界があ
り、使用するガラス状炭素粉末の粒径が１００μｍを超
えると粒子全体がダイヤモンド化されないので好ましく
なく、一方、ガラス状炭素粉末の粒径が０．１μｍ未満
の超微細なものはレーザービーム照射時に蒸発し、ダイ
ヤモンドが生成されなくなるので好ましくない。したが
って、この発明で使用するガラス状炭素粉末の粒径は
０．１〜１００μｍに定めた。
【０００７】
【実施例】この発明の人工ダイヤモンド粉末の製造法を
図面にもとづいて具体的に説明する。
図面にもとづいて具体的に説明する。
【０００８】図１は、この発明の人工ダイヤモンド粉末
を量産するに用いる装置の概略説明図である。
を量産するに用いる装置の概略説明図である。
【０００９】この装置は、反応容器１の上部にガラス状
炭素粉末４を貯蔵するホッパー１２を設置し、ガラス状
炭素粉末４は粉末供給パイプ３を通って反応容器１内に
導入し、自然落下するようになっている。さらに反応容
器１の上部に不活性ガス１１を供給するガス導入パイプ
２が設けられており、上記粉末供給パイプ３を包囲する
ように取付けられている。
炭素粉末４を貯蔵するホッパー１２を設置し、ガラス状
炭素粉末４は粉末供給パイプ３を通って反応容器１内に
導入し、自然落下するようになっている。さらに反応容
器１の上部に不活性ガス１１を供給するガス導入パイプ
２が設けられており、上記粉末供給パイプ３を包囲する
ように取付けられている。
【００１０】一方、反応容器１の側面部には、炭酸ガス
レーザー発振器５が取付けられており、上位炭酸ガスレ
ーザー発振器５より発生したレーザーはミラー６により
反射されて水平方向に反射し、シリンドリカルレンズ７
で集光してレーザービーム集光域１０を形成するように
なっている。
レーザー発振器５が取付けられており、上位炭酸ガスレ
ーザー発振器５より発生したレーザーはミラー６により
反射されて水平方向に反射し、シリンドリカルレンズ７
で集光してレーザービーム集光域１０を形成するように
なっている。
【００１１】かかる装置を用い、まず、反応容器１内を
５×１０-4Torrの圧力に達するまで真空引きし、ついで
反応容器内を２００Torrに保持し、Ｈｅガスを３ｌ／mi
n の流量で流し、同時に炭酸ガスレーザー発振器５を出
力：２００Ｗの連続発振を行い、反応容器１側部よりレ
ーザービーム１３を水平方向に照射し、シリンドリカル
レンズ７で集光してレーザービーム集光域１０を形成さ
せた。
５×１０-4Torrの圧力に達するまで真空引きし、ついで
反応容器内を２００Torrに保持し、Ｈｅガスを３ｌ／mi
n の流量で流し、同時に炭酸ガスレーザー発振器５を出
力：２００Ｗの連続発振を行い、反応容器１側部よりレ
ーザービーム１３を水平方向に照射し、シリンドリカル
レンズ７で集光してレーザービーム集光域１０を形成さ
せた。
【００１２】次に表１に示される粒径のガラス状炭素粉
末：１０ｇを粉末供給パイプ３を通して落下流８とな
し、レーザービーム集光域１０を通過させ、人工ダイヤ
モンド粉末９を堆積させることにより本発明法１〜７お
よび比較法１〜２を実施した。
末：１０ｇを粉末供給パイプ３を通して落下流８とな
し、レーザービーム集光域１０を通過させ、人工ダイヤ
モンド粉末９を堆積させることにより本発明法１〜７お
よび比較法１〜２を実施した。
【００１３】この際レーザービーム集光域１０を通過す
るガラス状炭素粉末は２０００℃以上に加熱されるよう
に集光域温度を調整する必要がある。
るガラス状炭素粉末は２０００℃以上に加熱されるよう
に集光域温度を調整する必要がある。
【００１４】得られた人工ダイヤモンド粉末の生成量を
測定し、その結果を表１に示した。
測定し、その結果を表１に示した。
【００１５】
【表１】
【００１６】（＊印は、この発明の条件から外れた値を
示す）表１に示される結果から、この発明で用いるガラ
ス状炭素粉末の粒径は０．１〜１００μｍの範囲内にあ
ることが必要であり、この範囲内を外れた粒径のガラス
状炭素粉末を用いた比較法１〜２とはダイヤモンドの生
成量が極めて少ないことがわかる。
示す）表１に示される結果から、この発明で用いるガラ
ス状炭素粉末の粒径は０．１〜１００μｍの範囲内にあ
ることが必要であり、この範囲内を外れた粒径のガラス
状炭素粉末を用いた比較法１〜２とはダイヤモンドの生
成量が極めて少ないことがわかる。
【００１７】
【発明の効果】この発明によると、ガラス状炭素粉末を
供給するだけで簡単に連続してガラス状炭素粉末をダイ
ヤモンド化することができるので、従来よりも量産化が
可能であり、人工ダイヤモンド粉末を低コストで提供す
ることができる。
供給するだけで簡単に連続してガラス状炭素粉末をダイ
ヤモンド化することができるので、従来よりも量産化が
可能であり、人工ダイヤモンド粉末を低コストで提供す
ることができる。
【図１】この発明の人工ダイヤモンドの製造法で用いる
装置の概略説明図である。
装置の概略説明図である。
１ 反応容器 ２ ガス導入パイプ ３ 粉末供給パイプ ４ ガラス状炭素粉末 ５ 炭酸ガスレーザー発振器 ６ ミラー ７ シリンドリカルレンズ ８ 落下流 ９ 人工ダイヤモンド粉末 １０ レーザービーム集光域 １１ 不活性ガス １２ ホッパー １３ レーザービーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−246704（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−88707（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−55212（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−83525（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C30B 1/00 - 35/00 C01B 31/00 - 31/36 ＣＡ（ＳＴＮ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】 ガラス状炭素粉末の落下流にレーザービ
ームを照射することを特徴とする人工ダイヤモンド粉末
の製造法。 - 【請求項２】 上記ガラス状炭素粉末の粒径は０．１〜
１００μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１記
載の人工ダイヤモンド粉末の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04216289A JP3099539B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 人工ダイヤモンド粉末の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04216289A JP3099539B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 人工ダイヤモンド粉末の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0640712A JPH0640712A (ja) | 1994-02-15 |
| JP3099539B2 true JP3099539B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=16686205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04216289A Expired - Fee Related JP3099539B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 人工ダイヤモンド粉末の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3099539B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6126741A (en) * | 1998-12-07 | 2000-10-03 | General Electric Company | Polycrystalline carbon conversion |
| CN1313366C (zh) * | 2004-12-20 | 2007-05-02 | 天津大学 | 激光轰击碳粉合成纳米金刚石的方法 |
| JP4945758B2 (ja) * | 2007-03-07 | 2012-06-06 | 国立大学法人山口大学 | パルスレーザーによる物質生成方法 |
| CN103657564B (zh) * | 2013-10-12 | 2015-03-04 | 江苏大学 | 一种高能灯泵浦固体激光器制备纳米金刚石的装置与方法 |
-
1992
- 1992-07-22 JP JP04216289A patent/JP3099539B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0640712A (ja) | 1994-02-15 |
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Legal Events
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