JP6220769B2 - Production method of carbon particles by detonation method - Google Patents

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Description

本発明は、爆轟法による炭素粒子の製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、少なくとも爆発性物質を含む材料を用いた爆轟法により、ダイヤモンドとグラファイト質の炭素を含む炭素粒子を製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing carbon particles by a detonation method. More specifically, the present invention relates to a method for producing carbon particles containing diamond and graphitic carbon by a detonation method using a material containing at least an explosive substance.

ナノスケールのダイヤモンド(ナノダイヤモンドとも呼ばれる)は、高い硬度や極めて低い摩擦係数など、数多くの優れた特性を有するため、様々な分野で、すでに利用されており、また、極めて有望な新素材として、応用展開が検討されている。   Nanoscale diamonds (also called nanodiamonds) have many excellent properties such as high hardness and extremely low coefficient of friction, so they have already been used in various fields, and as a very promising new material, Application development is under consideration.

ナノダイヤモンドは、例えば、爆薬の爆轟反応を利用して合成できることが知られている。この合成法は、炭素源である火薬系原料のみで爆轟を行い、爆轟反応により火薬系原料を構成する分子から分解・遊離した炭素原子が爆轟時の高温・高圧下でダイヤモンドとして生成されるというものであり、一般に爆轟法と呼ばれている。爆轟法によるナノダイヤモンドの製造については、例えば、非特許文献1を参照されたい。   It is known that nanodiamonds can be synthesized using, for example, detonation reaction of explosives. In this synthesis method, detonation is performed only with the explosive raw material that is a carbon source, and carbon atoms decomposed and released from the molecules constituting the explosive raw material by detonation reaction are generated as diamond at high temperature and high pressure at the time of detonation. It is generally called the detonation method. See, for example, Non-Patent Document 1 for the production of nanodiamonds by the detonation method.

従来、爆轟法によるナノダイヤモンドの製造は、例えば、ロシアやウクライナなどの東欧諸国、米国、中国などで行われてきた。これらの国々では、炭素源である火薬系原料として、軍事用の廃棄火薬が安価に入手できることから、トリニトロトルエンを単独で用いるか、あるいは、トリニトロトルエンと、トリメチレントリニトロアミン(RDX、ヘキソーゲンとも呼ばれる)またはシクロテトラメチレンテトラニトラミン(HMX、オクトーゲンとも呼ばれる)を併用することが行われてきた。   Conventionally, nano-diamond production by the detonation method has been performed in Eastern European countries such as Russia and Ukraine, the United States, China, and the like. In these countries, as explosive raw materials for carbon sources, military waste explosives can be obtained at low cost. Therefore, trinitrotoluene is used alone, or trinitrotoluene and trimethylenetrinitroamine (RDX, hexogen) are used. Or cyclotetramethylenetetranitramine (HMX, also called octogen) has been used in combination.

ナノダイヤモンドの需要量は、その応用展開に伴って、今後ますます増加すると予想されている。ところが、軍事用の廃棄火薬を用いた製造では、生産量に限りがある。それゆえ、将来的に、国際市場において、供給量が不足する可能性がある。そこで、国内生産が期待されているが、上記した従来法では、ナノダイヤモンドを収率よく製造できないことから、経済的に採算が取れないという問題点がある。   The demand for nanodiamonds is expected to increase in the future with the development of applications. However, the production using military waste explosives is limited. Therefore, there is a possibility that the supply will be insufficient in the international market in the future. Thus, domestic production is expected, but the above-described conventional method has a problem that it cannot be economically profitable because nanodiamonds cannot be produced with high yield.

そこで、ナノダイヤモンドの収率を向上させるために、様々な提案がなされている。例えば、特許文献1には、爆発性物質を収容した鉄製の円筒容器を水中に懸垂した状態で爆轟させる方法が提案されている。また、特許文献2には、爆発性物質を炭化水素系ポリマー製の袋体に冷却剤を介して収容した状態で爆轟させる方法が提案されている。さらに、特許文献3には、爆発性物質を氷で形成した容器に収容した状態で爆轟させる方法が提案されている。   Thus, various proposals have been made to improve the yield of nanodiamonds. For example, Patent Document 1 proposes a method in which an iron cylindrical container containing an explosive substance is detonated while suspended in water. Patent Document 2 proposes a method in which an explosive substance is detonated in a state where the explosive substance is contained in a bag made of a hydrocarbon polymer via a coolant. Further, Patent Document 3 proposes a method in which an explosive substance is detonated in a state of being accommodated in a container formed of ice.

しかし、特許文献1に記載の方法では、爆轟反応の残渣中に多くの鉄屑が含まれ、炭素粒子の精製に多くの労力を要する。また、鉄分がダイヤモンドの酸化触媒として作用するため、ナノダイヤモンドの収率が大きく低下する。実際、ナノダイヤモンドの収率は、約1〜5%程度である。しかも、最終的に得られたナノダイヤモンドは、鉄分の不純物を含み、品質が劣化することがある。特許文献2に記載の方法では、炭素粒子を比較的容易に精製できるが、ナノダイヤモンドの収率を向上する効果が不十分であり、依然として約5%程度に留まっている。特許文献3に記載の方法では、爆轟反応の生成物を急速に冷却するため、鉄製の容器や炭化水素系ポリマー製の袋体に比べて、寸法の大きい氷で形成された容器を用いる必要がある。それに伴って大型の冷凍設備が必要となり、ランニングコストが高くなることがある。また、氷で形成した容器は、通常の状態では、徐々に溶解するため、爆轟反応の準備を急ぐ必要があり、時間的な制約がある。しかも、ナノダイヤモンドの収率は、特許文献1、2記載の方法に比べて、確かに若干向上するが、それでも約7%前後にすぎない。   However, in the method described in Patent Document 1, a large amount of iron scrap is contained in the residue of the detonation reaction, and much labor is required for refining the carbon particles. Moreover, since iron acts as an oxidation catalyst for diamond, the yield of nanodiamond is greatly reduced. In fact, the yield of nanodiamond is about 1-5%. Moreover, the finally obtained nanodiamond contains impurities of iron, and the quality may deteriorate. In the method described in Patent Document 2, carbon particles can be purified relatively easily, but the effect of improving the yield of nanodiamonds is insufficient and still remains at about 5%. In the method described in Patent Document 3, it is necessary to use a container formed of ice having a larger size than an iron container or a hydrocarbon polymer bag body in order to rapidly cool the product of the detonation reaction. There is. Accordingly, a large refrigeration facility is required, and the running cost may be high. In addition, since a container formed of ice gradually melts under normal conditions, preparation for detonation reaction must be urgently involved, and there are time constraints. Moreover, the yield of nanodiamonds is certainly slightly improved compared to the methods described in Patent Documents 1 and 2, but is still only about 7%.

特開平3−271109号公報JP-A-3-271109 特開2007−269576号公報JP 2007-269576 A 特開2012−135718号公報JP 2012-135718 A

角舘洋三(著),「2・3.動的高圧力(爆轟法)」,ダイヤモンド工業協会(編),「ダイヤモンド技術総覧」,エヌジーティー,2007年1月,pp.28−33Yozo Kakubuchi (Author), “2.3 Dynamic high pressure (detonation method)”, Diamond Industry Association (ed.), “Diamond Technology Overview”, NG, January 2007, pp. 28-33

本発明者らは、上記のような状況に鑑みて、爆轟法により、品質の良好なナノダイヤモンドを高い収率で生産性よく製造する方法を開発するために、様々な検討を行った。その結果、爆発性物質をアクリル樹脂で形成した容器に収容した状態で爆轟させても、ナノダイヤモンドが収率よく得られることを見出した。   In view of the above situation, the present inventors have conducted various studies in order to develop a method for producing high-quality nanodiamonds with high yield and high productivity by the detonation method. As a result, it has been found that nanodiamonds can be obtained in high yield even when detonation is carried out in a state where explosive substances are contained in a container formed of an acrylic resin.

爆発性物質を収容する容器として、アクリル樹脂製の容器を用いたのは、一般的な容器を形成する樹脂として、アクリル樹脂が汎用されていることや、容器を形成する材質として、有機物であるアクリル樹脂を用いれば、爆轟反応により、その大部分が燃焼して分解し、かつ炭素源となって、ナノダイヤモンドの収率が向上するのではないか、と考えたからである。ところが、アクリル樹脂製の容器を用いても、爆轟反応の残渣中には、多くの残骸が含まれ、鉄製の容器を用いた場合と同様に、炭素粒子の精製に多くの労力を有することがわかった。しかも、ナノダイヤモンドの収率は、氷で形成した容器を用いた場合に比べて依然として低く、約5%程度に留まることもわかった。それゆえ、爆轟反応の残渣中に含まれる容器の残骸などを可能な限り少なくして生産性を高め、かつナノダイヤモンドの収率を向上することができる方法を開発することが必要である。   A container made of an acrylic resin is used as a container for storing explosive substances. Acrylic resin is widely used as a resin for forming a general container, or an organic substance is used as a material for forming a container. This is because, if an acrylic resin is used, it is thought that most of it is burnt and decomposed by the detonation reaction and becomes a carbon source to improve the yield of nanodiamond. However, even if an acrylic resin container is used, the debris reaction residue contains a lot of debris, and as with the iron container, it has a lot of effort to refine the carbon particles. I understood. In addition, it was also found that the yield of nanodiamond was still lower than that in the case of using a container formed of ice, and remained at about 5%. Therefore, it is necessary to develop a method capable of increasing the productivity and reducing the yield of nanodiamond by reducing the debris of the container contained in the residue of the detonation reaction as much as possible.

本発明は、この課題を解決するものであり、その目的は、少なくとも爆発性物質を含む材料を用いた爆轟法により、ダイヤモンドとグラファイト質の炭素を含む炭素粒子を製造する方法を提供すること、さらに詳しくは、品質の良好な炭素粒子ひいてはダイヤモンドを高い収率で生産性よく製造する方法を提供することにある。   The present invention solves this problem, and an object of the present invention is to provide a method for producing carbon particles containing diamond and graphitic carbon by a detonation method using a material containing at least an explosive substance. More specifically, an object of the present invention is to provide a method for producing high-quality carbon particles and thus diamond with high yield and high productivity.

本発明者らは、少なくとも爆発性物質を含む原料を用いた爆轟法により、ダイヤモンドとグラファイト質の炭素を含む炭素粒子を製造するにあたり、前記原料を特定材料から形成された容器に収容した状態で爆轟させれば、上記した従来法に比べて、品質の良好な炭素粒子ひいてはダイヤモンドを高い収率で生産性よく得られることを見出し、本発明を完成した。   In producing carbon particles containing diamond and graphitic carbon by a detonation method using a raw material containing at least an explosive substance, the present inventors have accommodated the raw material in a container formed of a specific material. As a result, it was found that carbon particles with good quality and thus diamond can be obtained with high yield and high productivity as compared with the conventional method described above, and the present invention has been completed.

本明細書において、爆薬とは、爆轟反応を行うことができる物質を意味する。火薬系原料および非火薬系原料は、いずれも爆薬に含まれる。また、爆発性物質とは、急激な燃焼反応をもたらす物質を意味する。爆発性物質は、一般に、常温・常圧で流動性を有しない固体爆薬と流動性を有する液体爆薬に大別される。本明細書では、特に断らない限り、固体爆薬および液体爆薬のいずれか一方または両方を意味するものとする。   In the present specification, the explosive means a substance capable of performing a detonation reaction. Both explosive materials and non-explosive materials are included in explosives. An explosive substance means a substance that causes a rapid combustion reaction. Explosive substances are generally roughly classified into solid explosives that do not have fluidity at room temperature and normal pressure, and liquid explosives that have fluidity. In this specification, unless otherwise specified, one or both of a solid explosive and a liquid explosive are meant.

本明細書において、「少なくとも爆発性物質を含む」とは、爆轟反応を起こすには、少なくとも爆発性物質が必要であるという意味である。一般に、爆轟法により炭素粒子を製造する方法には、爆発性物質と原料物質が用いられる。このとき、爆発性物質が原料物質を兼ねる場合もあれば、爆発性物質と別に原料物質を用いる場合もある。以下では、特に断らない限り、爆発性物質と別に原料物質を用いる場合について説明する。爆発性物質が原料物質を兼ねる場合については、下記説明における原料物質を必要に応じて爆発性物質に読み替えるものとする。   In this specification, “including at least an explosive substance” means that at least an explosive substance is required to cause a detonation reaction. In general, explosive substances and raw material are used in the method of producing carbon particles by the detonation method. At this time, the explosive substance may also serve as the raw material, or the raw material may be used separately from the explosive substance. In the following, a case where a raw material is used separately from an explosive material will be described unless otherwise specified. In the case where the explosive substance also serves as the raw material, the raw material in the following explanation shall be read as explosive as necessary.

爆発性物質が爆轟を起こすことにより、原料物質が原子レベルにまで分解され、酸化されずに遊離した炭素原子が固体状態に凝集して、ダイヤモンドやグラファイト質の炭素が生成される。爆轟時には、分解反応により原料物質は高温高圧の状態になるが、直ちに膨張して冷却される。この高温高圧状態から減圧冷却に至る過程は、通常の燃焼や、爆轟よりも遅い爆発現象である爆燃よりも非常に短い時間で起きるため、凝集した炭素が大きく成長する時間はなく、ナノスケールの炭素粒子が生成される。   When the explosive substance detonates, the raw material is decomposed to the atomic level, and free carbon atoms are aggregated in a solid state without being oxidized to generate diamond or graphitic carbon. At the time of detonation, the raw material is brought into a high temperature and high pressure state due to a decomposition reaction, but immediately expands and is cooled. The process from high temperature and high pressure to vacuum cooling occurs in a much shorter time than normal combustion or deflagration, which is an explosion phenomenon slower than detonation. Carbon particles are produced.

本発明は、爆轟法により炭素粒子を製造する方法であって、少なくとも爆発性物質を含む原料を容器に収容し、前記爆発性物質を爆轟させる工程を含み、前記容器として、硝酸エステル、ニトロ化合物およびアジ化物よりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料から形成された容器を用いることを特徴とする。   The present invention is a method for producing carbon particles by a detonation method, comprising a step of containing a raw material containing at least an explosive substance in a container and detonating the explosive substance, wherein the container includes a nitrate ester, A container formed of a material containing at least one selected from the group consisting of a nitro compound and an azide is used.

本発明の製造方法では、前記容器として、ニトロセルロース、ニトロメタン、ニトロエタン、硝酸エステル化シクロデキストリンポリマー、グリシジルアジドポリマー、硝酸エステル化ヒドロキシ末端ポリブタジエン、ポリ(3,3−ニトラトメチル)メチルオキセタンおよび硝酸エステル化ポリグリシジルよりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料から形成された容器を用いることが好ましい。ニトロセルロースを含む材料、例えば、セルロイドから形成された容器を用いることが特に好ましい。   In the production method of the present invention, as the container, nitrocellulose, nitromethane, nitroethane, nitrate esterified cyclodextrin polymer, glycidyl azide polymer, nitrate esterified hydroxy-terminated polybutadiene, poly (3,3-nitratomethyl) methyloxetane and nitrate esterification It is preferable to use a container formed of a material containing at least one selected from the group consisting of polyglycidyl. It is particularly preferred to use a container formed from a material containing nitrocellulose, such as celluloid.

本発明の製造方法では、少なくとも爆発性物質を含む原料を容器に収容した状態で爆轟を行う。このとき、上記した特定材料から形成された容器を用いれば、当該容器を構成する材料が、爆轟反応に際して、炭素粒子を構成する炭素原子の一部となるか、あるいは、炭酸ガスや窒素ガス、水蒸気などの気体に変化して散逸するため、爆轟反応の残渣に含まれる容器の残骸を極めて少なくすることができる。それゆえ、爆轟反応の残渣から炭素粒子を容易に分離・精製することができ、その結果、炭素粒子やダイヤモンドの品質および生産性が向上する。また、原料物質中の炭素から炭素粒子を回収できる質量比率での割合が向上し、ひいては原料物質中の炭素からダイヤモンドを回収できる質量比率での割合が向上する。本明細書では、原料物質中の炭素から炭素粒子を回収できる質量比率での割合を、原料物質に対する炭素粒子の質量比率である「炭素粒子の収率」という。また、原料物質中の炭素からダイヤモンドを回収できる質量比率での割合を、原料物質に対するダイヤモンドの質量比率である「ダイヤモンドの収率」という。   In the production method of the present invention, detonation is performed in a state where a raw material containing at least an explosive substance is contained in a container. At this time, if a container formed of the specific material described above is used, the material constituting the container becomes part of the carbon atoms constituting the carbon particles in the detonation reaction, or carbon dioxide gas or nitrogen gas. Since it changes to gas such as water vapor and dissipates, the debris of the container contained in the residue of the detonation reaction can be extremely reduced. Therefore, the carbon particles can be easily separated and purified from the residue of the detonation reaction, and as a result, the quality and productivity of the carbon particles and diamond are improved. Moreover, the ratio in the mass ratio which can collect | recover carbon particles from the carbon in a raw material substance improves, and the ratio in the mass ratio which can collect | recover diamond from the carbon in a raw material substance by extension improves. In the present specification, a ratio in a mass ratio at which carbon particles can be recovered from carbon in the raw material is referred to as “carbon particle yield” which is a mass ratio of the carbon particles to the raw material. In addition, a ratio in a mass ratio at which diamond can be recovered from carbon in the raw material is referred to as “diamond yield” which is a mass ratio of diamond to the raw material.

本発明の製造方法は、爆轟工程で得られた残渣から炭素粒子を回収する工程をさらに含むことができる。回収工程において、例えば、分級・精製処理を行えば、炭素粒子を所望の粒径を有する粉末の形態で得ることができる。また、本発明の製造方法は、回収工程で得られた炭素粒子からダイヤモンドを分離する工程をさらに含むことができる。分離工程において、例えば、精製処理を行えば、炭素粒子からグラファイト質の炭素を除去して、ダイヤモンドを得ることができる。なお、これらの分級処理や精製処理は、各々の工程において、必要に応じて、適宜に組み合わせて行ってもよいし、適当な回数だけ繰り返して行ってもよい。   The production method of the present invention can further include a step of recovering carbon particles from the residue obtained in the detonation step. In the recovery step, for example, if classification and purification treatment is performed, carbon particles can be obtained in the form of powder having a desired particle size. Moreover, the manufacturing method of this invention can further include the process of isolate | separating a diamond from the carbon particle obtained at the collection | recovery process. In the separation step, for example, if a purification treatment is performed, the graphitic carbon can be removed from the carbon particles to obtain diamond. These classification treatments and purification treatments may be appropriately combined in each step as necessary, or may be repeated an appropriate number of times.

本発明の製造方法によれば、爆轟法により、ダイヤモンドとグラファイト質の炭素を含む品質の良好な炭素粒子ひいてはダイヤモンドが高い収率で生産性よく得られる。   According to the production method of the present invention, carbon particles having good quality including diamond and graphitic carbon, and thus diamond can be obtained with high yield and high productivity by detonation.

本発明の製造方法に用いる爆発装置の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the explosion apparatus used for the manufacturing method of this invention.

本発明の製造方法は、爆轟法により炭素粒子を製造する方法であって、少なくとも爆発性物質を含む原料を容器に収容し、前記爆発性物質を爆轟させる工程を含み、前記容器として、硝酸エステル、ニトロ化合物およびアジ化物よりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料から形成された容器を用いることを特徴とする。   The production method of the present invention is a method of producing carbon particles by a detonation method, including a step of containing a raw material containing at least an explosive substance in a container and detonating the explosive substance, A container formed of a material containing at least one selected from the group consisting of a nitrate ester, a nitro compound and an azide is used.

本発明の製造方法では、まず、少なくとも爆発性物質を含む原料を容器に収容する。容器としては、硝酸エステル、ニトロ化合物およびアジ化物よりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料から形成された容器を用いる。前記容器を形成する有機化合物は、一般に、爆轟反応に際して、炭素粒子を構成する炭素原子の一部となるか、あるいは、炭酸ガスや窒素ガス、水蒸気などの気体に変化して散逸するため、爆轟反応の残渣に含まれる容器の残骸を極めて少なくすることができる。   In the production method of the present invention, first, a raw material containing at least an explosive substance is placed in a container. As a container, the container formed from the material containing at least 1 sort (s) selected from the group which consists of nitrate ester, a nitro compound, and an azide is used. The organic compound forming the container generally becomes part of the carbon atoms constituting the carbon particles in the detonation reaction, or changes into a gas such as carbon dioxide gas, nitrogen gas, water vapor, and is dissipated. The debris of the container contained in the residue of the detonation reaction can be extremely reduced.

前記容器を構成する材料のうち、硝酸エステルとしては、ニトロセルロース、硝酸エステル化シクロデキストリンポリマー、硝酸エステル化ヒドロキシ末端ポリブタジエン、ポリ(3,3−ニトラトメチル)メチルオキセタン、硝酸エステル化ポリグリシジルなどが挙げられる。ニトロ化合物としては、ニトロメタン、ニトロエタンなどが挙げられる。アジ化物としては、グリシジルアジドポリマーなどが挙げられる。これらのポリマーは、一般に、「energetic polymer」と呼ばれ、例えば、コンポジット推進薬を成形するために用いるポリマーである。その詳細については、例えば、「High Energy Materials」, “Propellants, Explosives and Pyrotechnics”, Chapter 4 Propellants, Section 4.9 Ingredients of Solid Rocket Propellants, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA (2010)を参照されたい。ニトロメタンやニトロエタンは、常温・常圧で液体であるため、例えば、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂で成形した固形化物として用いればよい。また、ニトロセルロースは、例えば、ニトロセルロース約75%、ショウノウ約25%からなる固溶体、いわゆるセルロイドとして用いればよい。これらの材料のうち、入手が容易であり、かつ安価であることから、セルロイドが特に好ましい。   Among the materials constituting the container, examples of the nitrate ester include nitrocellulose, nitrated cyclodextrin polymer, nitrated hydroxy-terminated polybutadiene, poly (3,3-nitratomethyl) methyloxetane, and nitrated polyglycidyl nitrate. It is done. Examples of the nitro compound include nitromethane and nitroethane. Examples of the azide include glycidyl azide polymer. These polymers are commonly referred to as “energetic polymers” and are, for example, polymers used to mold composite propellants. For details, see, for example, “High Energy Materials”, “Propellants, Explosives and Pyrotechnics”, Chapter 4 Propellants, Section 4.9 Ingredients of Solid Rocket Propellants, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA (2010). Since nitromethane and nitroethane are liquids at room temperature and normal pressure, for example, they may be used as a solidified product molded from a thermoplastic resin such as an acrylic resin. Nitrocellulose may be used as, for example, a so-called celluloid solid solution composed of about 75% nitrocellulose and about 25% camphor. Of these materials, celluloid is particularly preferred because it is readily available and inexpensive.

本発明の製造方法において、爆発性物質が原料物質を兼ねる場合には、前記原料とは、爆発性物質のみを意味するのに対し、爆発性物質と別に原料物質を用いる場合には、前記原料とは、爆発性物質と原料物質を意味するものとする。原料物質とは、爆轟法の炭素源となる火薬系原料または非火薬系原料である。爆発性物質は、爆轟を起こして自ら炭素源となる物質であるか、あるいは原料物質から炭素粒子を生成させるために安定した爆轟を起こさせる物質である。なお、爆発性物質を構成する分子が炭素原子を含む場合には、当該爆発性物質が原料物質と共に炭素源となることがある。   In the production method of the present invention, when the explosive substance also serves as the raw material, the raw material means only the explosive substance, whereas when the raw material is used separately from the explosive substance, the raw material Means explosive and raw material. The raw material is an explosive material or a non-explosive material that is a carbon source for the detonation method. The explosive substance is a substance that causes detonation and becomes a carbon source itself, or a substance that causes a stable detonation in order to generate carbon particles from a raw material. In addition, when the molecule | numerator which comprises an explosive substance contains a carbon atom, the said explosive substance may become a carbon source with a raw material substance.

本発明の製造方法において、爆発性物質としては、特に限定されるものではないが、例えば、トリニトロトルエン(TNTとも呼ばれる)、シクロトリメチレントリニトロアミン(RDX、ヘキソーゲンとも呼ばれる)、シクロテトラメチレンテトラニトラミン(HMX、オクトーゲンとも呼ばれる)、四硝酸ペンタエリスリトール(PETNとも呼ばれる)、テトラニトロメチルアニリン(テトリルとも呼ばれる)などの固体爆薬;ヒドラジンと硝酸ヒドラジンの混合物、ヒドラジンと硝酸アンモニウムの混合物、ヒドラジンと硝酸ヒドラジンと硝酸アンモニウムの混合物、ニトロメタン、およびヒドラジンとニトロメタンの混合物などの液体爆薬が挙げられる。本明細書では、ヒドラジンは、その水和物である抱水ヒドラジンを包含する。これらの爆発性物質は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。   In the production method of the present invention, the explosive substance is not particularly limited. For example, trinitrotoluene (also referred to as TNT), cyclotrimethylenetrinitroamine (RDX, also referred to as hexogen), cyclotetramethylenetetra Solid explosives such as nitramine (HMX, also called octogen), pentaerythritol tetranitrate (also called PETN), tetranitromethylaniline (also called tetryl); a mixture of hydrazine and hydrazine nitrate, a mixture of hydrazine and ammonium nitrate, hydrazine and nitrate Liquid explosives such as a mixture of hydrazine and ammonium nitrate, nitromethane, and a mixture of hydrazine and nitromethane. As used herein, hydrazine includes its hydrate, hydrazine hydrate. These explosive substances may be used alone or in combination of two or more.

前記爆発性物質のうち、固体爆薬は、原料物質として用いることもできる。それゆえ、爆発性物質が原料物質を兼ねる場合には、固体爆薬を単独で用いればよい。また、爆発性物質と別に原料物質を用いる場合には、2種以上の固体爆薬を併用するか、あるいは1種以上の固体爆薬と液体爆薬を併用すればよい。いずれにしても、爆発性物質の爆速が原料物質の爆速より高くなるように選択することが重要である。なお、爆速とは、爆発性物質が爆轟を起こした場合における爆轟の伝搬速度であり、ドートリッシュ法、イオンギャップ法、光ファイバ法などで測定されている。本発明で規定する爆速については、LASL Explosive Properties Date, ed. Gibbs, T.R. and Propolato, A., University of CaliforniaPress, Berkeley, Los Angels, London, 1980を参照されたい。代表的な爆発性物質の爆速を下記表1に示す。表1の爆発性物質は安定して爆轟できる物質を示している。   Among the explosive substances, solid explosives can be used as a raw material. Therefore, when an explosive substance also serves as a raw material, a solid explosive may be used alone. In addition, when a raw material is used separately from an explosive substance, two or more kinds of solid explosives may be used in combination, or one or more kinds of solid explosives and a liquid explosive may be used in combination. In any case, it is important to select the explosive material so that the explosion speed of the explosive material is higher than that of the raw material. The explosion speed is a propagation speed of detonation when an explosive substance causes detonation, and is measured by a Dortrish method, an ion gap method, an optical fiber method, or the like. See LASL Explosive Properties Date, ed. Gibbs, T.R. and Propolato, A., University of California Press, Berkeley, Los Angels, London, 1980 for explosive speeds defined in the present invention. Table 1 shows the explosive speed of typical explosive substances. The explosive materials in Table 1 indicate materials that can be detonated stably.

爆発性物質と別に原料物質を用いる場合、爆発性物質と原料物質の使用量は、炭素粒子の所望量に応じて、それぞれ適宜調整すればよく、特に限定されるものではないが、爆発性物質/原料物質で表される比率は、質量比で、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.2以上であり、また、好ましくは1以下、より好ましくは0.9以下、さらに好ましくは0.8以下である。使用量の比率が0.1未満であると、炭素粒子を生成するのに充分な爆轟反応を行うことができないため、収率が低下することがある。逆に、使用量の比率が1を超えると、必要以上に爆発性物質を用いることになるため、生産コストが上昇することがある。   When using a raw material separately from the explosive substance, the amount of the explosive substance and the raw material used may be appropriately adjusted according to the desired amount of carbon particles, and is not particularly limited. The ratio represented by the raw material is mass ratio, preferably 0.1 or more, more preferably 0.2 or more, preferably 1 or less, more preferably 0.9 or less, and still more preferably 0. .8 or less. If the ratio of the amount used is less than 0.1, a detonation reaction sufficient to generate carbon particles cannot be performed, and thus the yield may decrease. Conversely, if the ratio of the amount used exceeds 1, explosive substances are used more than necessary, which may increase production costs.

以下、図面を参照しながら、本発明の製造方法を実施する形態について、詳しく説明する。ここでは、爆発性物質と別に原料物質を用いる場合について説明するが、爆発性物質が原料物質を兼ねる場合については、下記説明における原料物質を必要に応じて爆発性物質に読み替えるものとする。図1は、本発明の製造方法に用いる爆発装置の一例を模式的に示す断面図である。図1に示す爆発装置は、単なる例示であって、本発明を限定することを意図するものではない。   Hereinafter, an embodiment for carrying out the manufacturing method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, a case where a raw material is used separately from an explosive substance will be described. However, when an explosive substance also serves as a raw material, the raw material in the following description is replaced with an explosive substance as necessary. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of an explosion device used in the production method of the present invention. The explosive device shown in FIG. 1 is merely illustrative and is not intended to limit the present invention.

まず、原料物質10と爆発性物質12を容器20に収容する。以下、原料物質10と爆発性物質12を収容する容器を「爆発容器」という。爆発容器20を形成する材料については、上記で説明したとおりである。爆発容器20の寸法や形状は、炭素粒子の所望量に応じて、適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。ただ、爆発容器20の形状については、安定した爆轟反応を行って、炭素粒子の高い収率を実現できることから、円筒状の容器であることが特に好ましい。爆発容器20には、必ずしも蓋を設ける必要はないが、爆発性物質を起爆するための伝爆薬や起爆装置を装着して保持するために、蓋を設けることが好ましい。爆発容器は、特定材料から形成された市販の容器を利用してもよいし、特定材料を用いて、自ら作製してもよい。爆発容器を作製する方法についても、特に限定されるものではない。本発明の製造方法は、爆轟反応に際して、炭素粒子を構成する炭素原子の一部となるか、あるいは、炭酸ガスや窒素ガス、水蒸気などの気体に変化して散逸する材料から形成された爆発容器を用いることに特徴を有しているからである。つまり、このような特定材料から形成された爆発容器を用いれば、その作製方法などに依存することなく、本発明の効果が達成されるからである。   First, the raw material 10 and the explosive substance 12 are accommodated in the container 20. Hereinafter, a container that stores the raw material 10 and the explosive substance 12 is referred to as an “explosion container”. The material forming the explosion container 20 is as described above. The dimensions and shape of the explosion container 20 may be appropriately set according to the desired amount of carbon particles, and are not particularly limited. However, the shape of the explosion container 20 is particularly preferably a cylindrical container because a stable detonation reaction can be performed to achieve a high yield of carbon particles. The explosion container 20 does not necessarily have to be provided with a lid, but is preferably provided with a lid in order to attach and hold an explosive agent or detonator for detonating explosive substances. As the explosion container, a commercially available container formed from a specific material may be used, or the explosion container may be produced by itself using the specific material. The method for producing the explosion container is not particularly limited. In the detonation reaction, the production method of the present invention is an explosion formed from a material that becomes part of the carbon atoms constituting the carbon particles or changes into a gas such as carbon dioxide, nitrogen, or water vapor. It is because it has the characteristics in using a container. That is, if an explosion container formed of such a specific material is used, the effect of the present invention can be achieved without depending on the manufacturing method.

爆発容器20内において、爆発性物質12は、原料物質10の周囲に配置する。原料物質10の周囲に爆発性物質12を配置する際には、爆発性物質12の爆轟により生じる衝撃波に伴う高温高圧が原料物質10に対して、できるだけ均一に加わるように、すなわち爆発形状の対称性が担保されるように、原料物質10と爆発性物質12を対称的に配置することが好ましい。そこで、例えば、原料物質10および爆発性物質12がいずれも固体である場合には、原料物質10および爆発性物質12を、例えば、円筒状の割型に溶填、圧填などして、同心円柱状の成型体を作製し、前記成型体を円筒状の容器の内部に軸方向を揃えて設置すればよい。原料物質10が固体であり、爆発性物質12が液体爆薬である場合には、原料物質10を溶填、圧填などして、円柱状の成型体を作製し、前記成型体を円筒状の容器の内側中央部に軸方向を揃えて設置した後、その周囲に液体爆薬を注入すればよい。あるいは、液体爆薬を円筒状の容器に注入した後、前記成型体を前記容器の内側中心部に軸方向を揃えて設置してもよい。原料物質10が液体であり、爆発性物質12が固体である場合には、爆発性物質12を溶填、圧填などして同心中空円柱状の成型体を作製し、前記成型体を円筒状の容器の内部に軸方向を揃えて設置した後、その中空部に原料物質10を注入すればよい。   In the explosion container 20, the explosive substance 12 is disposed around the raw material substance 10. When the explosive substance 12 is arranged around the raw material substance 10, the high temperature and high pressure accompanying the shock wave generated by the detonation of the explosive substance 12 is applied to the raw material substance 10 as uniformly as possible, that is, in an explosive shape. It is preferable to arrange the source material 10 and the explosive material 12 symmetrically so as to ensure symmetry. Therefore, for example, when both the raw material 10 and the explosive substance 12 are solid, the raw material 10 and the explosive substance 12 are concentrically formed by, for example, melting and compressing them in a cylindrical split mold. A columnar molded body is produced, and the molded body may be installed in a cylindrical container with the axial direction aligned. When the raw material 10 is solid and the explosive material 12 is a liquid explosive, the raw material 10 is melted and pressed to produce a cylindrical molded body, and the molded body is formed into a cylindrical shape. After arranging the axial direction in the center of the inside of the container, liquid explosives may be injected around it. Or after inject | pouring a liquid explosive into a cylindrical container, you may install the said molded object by aligning an axial direction in the inner center part of the said container. When the raw material 10 is liquid and the explosive substance 12 is solid, the explosive substance 12 is melted and pressed to produce a concentric hollow columnar shaped body, and the shaped body is cylindrical. It is only necessary to inject the raw material 10 into the hollow part of the container after the axial direction is aligned in the container.

本発明の製造方法では、次いで、爆発性物質12を爆轟させて原料物質10から炭素粒子を生成させる。爆発性物質12の爆轟反応により生じる衝撃波が原料物質10に向かって伝搬し、この衝撃波により原料物質10が圧縮されて爆轟を起こし、原料物質10を構成する有機分子から分解・遊離した炭素原子がダイヤモンドとグラファイト質の炭素を含む炭素粒子に変化する。   In the manufacturing method of the present invention, the explosive substance 12 is then detonated to generate carbon particles from the raw material substance 10. A shock wave generated by the detonation reaction of the explosive substance 12 propagates toward the raw material 10, and the shock wave is compressed by the shock wave to cause detonation, and the carbon decomposed and released from the organic molecules constituting the raw material 10. Atoms change to carbon particles containing diamond and graphitic carbon.

爆轟は、開放系または密閉系のいずれで行ってもよい。開放系で爆轟を行うには、例えば、地下を掘削した土塁や坑道の内部で爆轟を行えばよい。しかし、残渣が広範囲に飛散することを防止できることから、密閉系で爆轟を行うことが好ましい。密閉系で爆轟を行うには、爆発容器を、例えば、チャンバー内に装填した状態で爆轟を行えばよい。以下、爆轟を行うのに用いるチャンバーを「爆発チャンバー」という。爆発チャンバーは、爆轟に耐える十分な強度を有する限り、金属製やコンクリート製のいずれでもよい。爆発容器を爆発チャンバー内に懸架して装填することが好ましい。   Detonation may be performed in either an open system or a closed system. In order to perform detonation in an open system, for example, detonation may be performed inside earth or a tunnel excavated underground. However, it is preferable to perform detonation in a closed system because the residue can be prevented from scattering over a wide range. In order to perform detonation in a closed system, detonation may be performed in a state where an explosion container is loaded in, for example, a chamber. Hereinafter, a chamber used for detonation is referred to as an “explosion chamber”. The explosion chamber may be made of metal or concrete as long as it has sufficient strength to withstand detonation. It is preferable to suspend and load the explosion container in the explosion chamber.

爆発チャンバー内で爆轟を行う場合には、爆轟に際して、爆発チャンバー内の雰囲気が実質的に酸素を含まないようにすれば、炭素分の酸化反応を抑制できるため、炭素粒子の収率を向上することができる。このような雰囲気を得るには、爆発チャンバー内の雰囲気を、窒素ガスやアルゴンガス、炭酸ガスなどの不活性ガスで置換するか、あるいは、−0.1〜−0.01MPaG程度まで真空引きするか、あるいは、真空引きして爆発チャンバーから大気(酸素)を放出した後、爆発チャンバーに不活性ガスを+0.000〜+0.001MPaG程度の弱正圧まで注入すればよい。本明細書では、圧力単位の後に付した記号Gは、ゲージ圧であることを意味する。   When detonation is performed in an explosion chamber, if the atmosphere in the explosion chamber does not substantially contain oxygen during detonation, the oxidation reaction of carbon can be suppressed. Can be improved. In order to obtain such an atmosphere, the atmosphere in the explosion chamber is replaced with an inert gas such as nitrogen gas, argon gas, carbon dioxide gas, or evacuated to about −0.1 to −0.01 MPaG. Alternatively, after evacuating and releasing the atmosphere (oxygen) from the explosion chamber, an inert gas may be injected into the explosion chamber to a weak positive pressure of about +0.000 to +0.001 MPaG. In this specification, the symbol G attached after the pressure unit means a gauge pressure.

また、生成したダイヤモンドを急冷して、グラファイト質の炭素への相転移を防止できることから、爆発チャンバー内で爆発容器の周囲に冷却材を配置することが好ましい。このように冷却材を配置するには、例えば、爆発容器20を冷却容器30内に設置し、冷却容器30と爆発容器20との間隙に冷却材32を注入すればよい。このとき、冷却材32が実質的に酸素やオゾンなどの酸化性物質を発生しない物質であれば、酸化反応を抑制できるため、炭素粒子の収率が向上する。この冷却材を得るには、例えば、冷却材32に溶存する酸素ガスを除去するか、あるいは、酸素やオゾンなどの酸化性物質を発生する構成元素を含まない冷却材32を用いればよい。冷却材32としては、水、ハロゲン化アルキル、例えば、フロン類、四塩化炭素などが挙げられる。環境に対する悪影響がほとんどないことから、水が特に好ましい。   Moreover, it is preferable to dispose a coolant around the explosion vessel in the explosion chamber because the generated diamond can be rapidly cooled to prevent the phase transition to graphite carbon. In order to arrange the coolant in this manner, for example, the explosion container 20 may be installed in the cooling container 30 and the coolant 32 may be injected into the gap between the cooling container 30 and the explosion container 20. At this time, if the coolant 32 is a substance that does not substantially generate an oxidizing substance such as oxygen or ozone, the oxidation reaction can be suppressed, so that the yield of carbon particles is improved. In order to obtain this coolant, for example, oxygen gas dissolved in the coolant 32 may be removed, or a coolant 32 that does not contain a constituent element that generates an oxidizing substance such as oxygen or ozone may be used. Examples of the coolant 32 include water, alkyl halides such as chlorofluorocarbons and carbon tetrachloride. Water is particularly preferred because it has little adverse effect on the environment.

爆発性物質12は、通常、雷管や導爆線を用いて起爆する。より確実に爆轟を起こさせるために、爆発性物質12と雷管や導爆線との間に伝爆薬を介在させてもよい。伝爆薬としては、例えば、コンポジションC−4、旭化成ケミカルズ製SEPなどが挙げられる。この場合、爆発容器20に伝爆薬22と雷管や導爆線24を取り付けた後、例えば、爆発チャンバー内に装填する。冷却材32を用いる場合には、爆発容器20を液密性の容器に収納して、例えば、爆発容器20に冷却材32が浸入しないようにすることが好ましい。液密性の容器としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィン系合成樹脂を原材料とする袋が挙げられる。このように設定した後、爆発性物質12を起爆して爆轟させれば、その残渣として、ダイヤモンドとグラファイト質の炭素を含む炭素粒子が得られる。   The explosive substance 12 is normally detonated using a detonator or a detonation wire. In order to cause detonation more reliably, an explosive agent may be interposed between the explosive substance 12 and the detonator or explosive wire. Examples of the explosive charge include Composition C-4 and SEP manufactured by Asahi Kasei Chemicals. In this case, after attaching the explosive charge 22 and the detonator or explosive wire 24 to the explosion container 20, for example, it is loaded into the explosion chamber. When the coolant 32 is used, it is preferable to store the explosion container 20 in a liquid-tight container so that the coolant 32 does not enter the explosion container 20, for example. Examples of the liquid-tight container include bags made of olefin-based synthetic resins such as polyethylene and polypropylene as raw materials. If the explosive substance 12 is detonated and detonated after setting in this way, carbon particles containing diamond and graphitic carbon can be obtained as the residue.

本発明の製造方法では、爆轟工程で得られた残渣が、不純物として、爆発容器の残骸や導線・ワイヤなどの爆破瓦礫を含むことがある。そのような場合には、爆轟工程で得られた残渣から瓦礫を除去して、炭素粒子を回収する工程を設けることが好ましい。この回収工程において、例えば、分級・精製処理を行えば、炭素粒子を所望の粒径を有する乾燥粉末の形態で得ることができる。   In the production method of the present invention, the residue obtained in the detonation process may include debris of an explosion container, or detonation debris such as conductors / wires as impurities. In such a case, it is preferable to provide a step of removing rubble from the residue obtained in the detonation step and collecting the carbon particles. In this recovery step, for example, if classification and purification treatment is performed, the carbon particles can be obtained in the form of a dry powder having a desired particle size.

典型的には、まず、得られた残渣から粗大な瓦礫を除去した後、篩などで分級し、篩通過分と篩上残分とに分離し、篩通過分を回収する。篩上残分は、解砕した後、再度、分級する。最終的に得られた篩通過分から水を分離して、乾燥粉末とする。このとき、篩の目開きを適宜調整して、分離・精製処理を繰り返し、所望の粒径に対応する目開きを有する篩の篩通過分を製品とすればよい。   Typically, first, coarse rubble is removed from the obtained residue, followed by classification with a sieve or the like, and a sieve passing part and a residue on the sieve are separated, and the sieve passing part is recovered. The residue on the sieve is classified again after crushing. Water is separated from the finally obtained sieve passage to obtain a dry powder. At this time, the sieve openings may be adjusted as appropriate, separation and purification treatments may be repeated, and the sieve passage having a sieve opening corresponding to the desired particle size may be used as the product.

さらに詳しくは、例えば、冷却材32として水を用いて、爆発チャンバー内で爆轟を行った場合には、爆発チャンバーから残渣を含む水を回収し、沈降分離する。そして、沈降物から粗大な瓦礫を除去した後、上澄み液を廃液として回収し、沈殿物を篩などで分級して、篩通過分を得る。生成した炭素粒子の一部が瓦礫に付着していることもあるため、篩上残分を超音波振動などにより、解砕分離し、再度、篩などで分級する。通常、30μm程度の篩上残分は、爆発容器20の残骸や導線・ワイヤなどの爆破瓦礫であることが多いため、回収後に産業廃棄物として処分し、30μm程度の篩通過分を製品として回収することが好ましい。あるいは、30μmより目開きの小さい篩を用いて、より粒径の小さい篩通過分を製品として回収することもできる。回収品は、遠心分離などにより水分を分離し、乾燥して、所望の粒径を有する炭素粒子の粉末として得る。   More specifically, for example, when detonation is performed in the explosion chamber using water as the coolant 32, water containing the residue is collected from the explosion chamber and separated by settling. Then, after removing coarse rubble from the sediment, the supernatant liquid is recovered as a waste liquid, and the sediment is classified with a sieve or the like to obtain a sieve passage. Since some of the generated carbon particles may adhere to the rubble, the residue on the sieve is crushed and separated by ultrasonic vibration or the like, and classified again with a sieve or the like. Usually, the residue on the sieve of about 30 μm is often the debris of the explosion container 20 or blasting debris such as conductors / wires. Therefore, it is disposed of as industrial waste after collection, and the part of the sieve that passes about 30 μm is collected as a product. It is preferable to do. Alternatively, a sieve having a smaller particle size can be collected as a product using a sieve having a smaller opening than 30 μm. The recovered product is obtained by separating the water by centrifugation or the like and drying it to obtain a powder of carbon particles having a desired particle size.

用途によっては、得られた炭素粒子の粉末をさらに精製することもできる。例えば、アセトンなどの有機溶剤を用いて、炭素粒子に付着している有機成分を除去する。また、硝酸などの無機酸を用いて、炭素粒子に混在する金属成分を除去する。各々の処理条件は、用いる有機溶剤や無機酸の濃度などに応じて、適宜調整すればよく、特に限定されるものではない。具体的には、アセトン処理は、例えば、質量比で試料の約8〜12倍量のアセトンを用いて、常温〜60℃で、約4〜8時間に亘って行われる。最も好ましいアセトン処理は、質量比で試料の約10倍量のアセトンを用いて、約50℃で、約6時間に亘って行われる。硝酸処理は、例えば、質量比で試料の約4〜10倍量の硝酸を用いて、約90〜120℃で、約5〜30分間に亘って行われる。最も好ましい硝酸処理は、質量比で試料の約6〜7倍量の濃硝酸(比重1.38)を用いて、約100〜110℃の処理温度で、約15分間に亘って行われる。処理品は、遠心分離などにより水分を分離し、乾燥して、所望の粒径を有する精製された炭素粒子の粉末として得る。   Depending on the application, the obtained carbon particle powder can be further purified. For example, the organic component adhering to the carbon particles is removed using an organic solvent such as acetone. Moreover, the metal component mixed in the carbon particles is removed using an inorganic acid such as nitric acid. Each treatment condition may be appropriately adjusted according to the concentration of the organic solvent or inorganic acid used, and is not particularly limited. Specifically, the acetone treatment is performed at a normal temperature to 60 ° C. for about 4 to 8 hours using, for example, about 8 to 12 times the amount of acetone as a mass ratio. The most preferable acetone treatment is performed at about 50 ° C. for about 6 hours using about 10 times the amount of acetone by mass. The nitric acid treatment is performed, for example, at about 90 to 120 ° C. for about 5 to 30 minutes using about 4 to 10 times the amount of nitric acid as the mass ratio. The most preferable nitric acid treatment is performed at a treatment temperature of about 100 to 110 ° C. for about 15 minutes using concentrated nitric acid (specific gravity 1.38) of about 6 to 7 times the sample by mass. The treated product is obtained by separating the water by centrifugation or the like and drying it to obtain a powder of purified carbon particles having a desired particle size.

本発明の製造方法では、得られた炭素粒子からダイヤモンドを製造することもできる。そのような場合には、回収工程で得られた炭素粒子からダイヤモンドを分離する工程を設けることが好ましい。この分離工程において、例えば、精製処理を行えば、炭素粒子からグラファイト質の炭素を除去して、ダイヤモンドを得ることができる。精製処理には、過塩素酸などの無機酸を用いて、グラファイト質の炭素を除去する処理などが含まれる。処理条件は、用いる無機酸の濃度などに応じて、適宜調整すればよく、特に限定されるものではない。具体的には、過塩素酸処理は、例えば、質量比で試料の約18〜22倍量の過塩素酸を用いて、約180〜220℃で、約5〜30分間に亘って行われる。最も好ましい過塩素酸処理は、質量比で試料の約20倍量の過塩素酸(濃度60%)を用いて、約190〜210℃で、約10〜15分間に亘って行われる。   In the production method of the present invention, diamond can also be produced from the obtained carbon particles. In such a case, it is preferable to provide a step of separating diamond from the carbon particles obtained in the recovery step. In this separation step, for example, if a purification treatment is performed, it is possible to remove the graphitic carbon from the carbon particles and obtain diamond. The purification process includes a process of removing graphitic carbon using an inorganic acid such as perchloric acid. The treatment conditions may be appropriately adjusted according to the concentration of the inorganic acid used, and are not particularly limited. Specifically, the perchloric acid treatment is performed at about 180 to 220 ° C. for about 5 to 30 minutes using, for example, about 18 to 22 times the amount of perchloric acid as the mass ratio. The most preferable perchloric acid treatment is carried out at about 190 to 210 ° C. for about 10 to 15 minutes using about 20 times the amount of perchloric acid (concentration 60%) as a mass ratio.

本発明の製造方法により得られる炭素粒子は、ダイヤモンドとグラファイト質の炭素を含んでいる。それゆえ、そのままの状態であっても、あるいは、何らかの後処理を行っても、グラファイト質の炭素が十分に残存している状態であれば、ダイヤモンドとグラファイト質の炭素の優れた特性を活かして、様々な用途に有用である。例えば、ダイヤモンドの研磨性、耐久性、耐摩耗性などの優れた特性を活かして、工具や耐摩耗剤、潤滑剤、流動砥石、固定砥石、メッキ・コーティング、耐久性フィルム、リチウム電池部品などの用途に有用である。また、グラファイト質の炭素の導電性、撥水性、生体適合性などの優れた特性を活かして、繊維材料、機能性を付与する樹脂コーティング、ドラッグデリバリーシステム、電子素子カバー、電池の電極材、導電性フィルム、強化ゴム・撥水性ゴム、触媒、吸着剤などの用途に有用である。さらに、例えば、炭素粒子に過塩素酸処理および/またはプラズマ酸化処理を施して、グラファイト質の炭素を除去してもよい。この場合には、ダイヤモンドの高屈折性、透明性、耐久性などの優れた特性を活かして、特に光学レンズなどの光学部品の用途に有用である。   The carbon particles obtained by the production method of the present invention contain diamond and graphitic carbon. Therefore, even if it remains as it is or after any post-treatment, if the graphitic carbon remains sufficiently, the excellent characteristics of diamond and graphitic carbon can be utilized. Useful for various applications. For example, making use of diamond's excellent properties such as abrasiveness, durability, and wear resistance, such as tools, antiwear agents, lubricants, fluidized whetstones, fixed whetstones, plating / coating, durable films, lithium battery parts, etc. Useful for applications. Also, taking advantage of the superior properties of graphite carbon such as conductivity, water repellency and biocompatibility, fiber materials, resin coatings that provide functionality, drug delivery systems, electronic device covers, battery electrode materials, electrical conductivity It is useful for applications such as adhesive film, reinforced rubber / water-repellent rubber, catalyst and adsorbent. Further, for example, the carbon particles may be subjected to perchloric acid treatment and / or plasma oxidation treatment to remove graphitic carbon. In this case, taking advantage of the excellent properties of diamond such as high refraction, transparency, and durability, it is particularly useful for use in optical parts such as optical lenses.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例により制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, but may be appropriately modified within a range that can meet the purpose described above and below. It is also possible to carry out and they are all included in the technical scope of the present invention.

まず、本発明の炭素粒子を評価する方法について説明する。   First, a method for evaluating the carbon particles of the present invention will be described.

<質量法(重量法)>
まず、試料を、質量比で10倍量のアセトン(和光純薬製、特級)を用いて、50℃で、6時間に亘って処理する。この処理により、試料に含まれる有機成分がアセトンに溶け出し、除去される。次いで、沈降分離により、残渣を回収し、水で洗浄し、乾燥させた後、質量を測定すれば、試料とアセトン処理後の残渣との質量差から、有機成分を定量することができる。
<Mass method (weight method)>
First, the sample is treated at 50 ° C. for 6 hours with 10 times the mass of acetone (made by Wako Pure Chemicals, special grade). By this treatment, organic components contained in the sample are dissolved in acetone and removed. Next, the residue is collected by sedimentation separation, washed with water and dried, and then the mass is measured, whereby the organic component can be quantified from the difference in mass between the sample and the residue after acetone treatment.

アセトン処理後の残渣を、質量比で6〜7倍量の濃硝酸(和光純薬製、比重1.38、特級)を用いて、100〜110℃で、15分間に亘って処理する。この処理により、試料に含まれる金属成分が硝酸に溶け出し、除去される。次いで、沈降分離により、残渣を回収し、水で洗浄し、乾燥させた後、質量を測定すれば、炭素粒子の回収量が求まる。炭素粒子の収率は、原料物質および爆発性物質の質量に対する炭素粒子の回収量の百分率として算出する。なお、爆発性物質が炭素原子を含まない場合、収率の算出には、その質量を考慮しない。また、アセトン処理後の残渣と硝酸処理後の残渣との質量差から、金属成分を定量することができる。   The residue after the acetone treatment is treated at a temperature of 100 to 110 ° C. for 15 minutes using 6 to 7 times as much concentrated nitric acid (manufactured by Wako Pure Chemical, specific gravity 1.38, special grade). By this treatment, the metal component contained in the sample is dissolved in nitric acid and removed. Next, the residue is recovered by sedimentation separation, washed with water, dried, and then the mass is measured to obtain the recovered amount of carbon particles. The yield of the carbon particles is calculated as a percentage of the recovered amount of the carbon particles with respect to the mass of the raw material substance and the explosive substance. In addition, when the explosive substance does not contain a carbon atom, the mass is not considered in the calculation of the yield. Moreover, a metal component can be quantified from the mass difference between the residue after the acetone treatment and the residue after the nitric acid treatment.

硝酸処理後の残渣を、質量比で20倍量の過塩素酸(和光純薬製、濃度60%、特級)を用いて、190〜210℃で、10〜15分間に亘って処理する、この処理により、炭素粒子に含まれるグラファイト質の炭素が過塩素酸により酸化除去される。次いで、沈降分離により、残渣を回収し、水で洗浄し、乾燥させた後、質量を測定すれば、ダイヤモンドの回収量が求まる。ダイヤモンドの収率は、原料物質および爆発性物質の質量に対するダイヤモンドの回収量の百分率として算出する。なお、爆発性物質が炭素原子を含まない場合、収率の算出には、その質量を考慮しない。また、硝酸処理後の残渣と過塩素酸処理後の残渣との質量差から、グラファイト質の炭素を定量することができる。   The residue after the nitric acid treatment is treated at 190 to 210 ° C. for 10 to 15 minutes using 20 times the amount of perchloric acid (manufactured by Wako Pure Chemicals, concentration 60%, special grade) by mass ratio. By the treatment, graphitic carbon contained in the carbon particles is oxidized and removed by perchloric acid. Subsequently, the residue is recovered by sedimentation separation, washed with water, dried, and then the mass is measured to obtain the recovered amount of diamond. The yield of diamond is calculated as a percentage of the recovered amount of diamond with respect to the mass of the raw material and explosive material. In addition, when the explosive substance does not contain a carbon atom, the mass is not considered in the calculation of the yield. In addition, graphitic carbon can be quantified from the difference in mass between the residue after nitric acid treatment and the residue after perchloric acid treatment.

次に、本発明の製造方法により、特定材料から形成された容器を用いて、炭素粒子を製造した実施例、ならびに、それ以外の材料から形成した容器を用いて、炭素粒子を製造した比較例について説明する。   Next, an example in which carbon particles were produced using a container formed from a specific material by the production method of the present invention, and a comparative example in which carbon particles were produced from a container formed from other materials Will be described.

≪実施例1≫
本実施例では、セルロイド製の爆発容器を用いて、爆轟法により炭素粒子を製造した。
Example 1
In this example, carbon particles were produced by a detonation method using an explosion vessel made of celluloid.

まず、厚さ1mmのセルロイド板2枚を重ね合わせ、予め作製した木製の円柱に巻き付けることにより、内径12cm、高さ20cmの円筒を形成した。別途、セルロイドをアセトンに溶解した接着剤を用いて、円筒の継ぎ目を接着し、接着面から内容物が漏洩したり外部から異物が浸入したりすることを防止した。円筒の一方端部に、同じセルロイド板2枚を重ね合わせた蓋を、同じ接着剤で接着して底部を閉塞した。円筒の他方端部には、同じセルロイド板2枚を重ね合わせた脱着可能な蓋を取り付けた。蓋の中心部には、雷管などの起爆装置を装着して固定するためのノズルを設けた。   First, two celluloid plates having a thickness of 1 mm were overlapped and wound around a previously produced wooden cylinder to form a cylinder having an inner diameter of 12 cm and a height of 20 cm. Separately, an adhesive in which celluloid was dissolved in acetone was used to adhere a cylindrical seam to prevent the contents from leaking from the adhesive surface and foreign matter from entering from the outside. A lid on which two identical celluloid plates were superposed on one end of the cylinder was adhered with the same adhesive to close the bottom. A removable cover in which two identical celluloid plates were overlapped was attached to the other end of the cylinder. A nozzle for attaching and fixing a detonator such as a detonator was provided at the center of the lid.

本実施例では、爆発性物質であるヒドラジン系液体爆薬と別に原料物質としてTNTを用いた。TNTは、円柱状の成型体(中国化薬製)を用いた。TNT成型体の質量は2.52kg、密度は1.60g/cmであった。また、硝酸ヒドラジンと抱水ヒドラジンを質量比3:1で混合して、0.93kgのヒドラジン系液体爆薬を調製した。 In this example, TNT was used as a raw material separately from the hydrazine liquid explosive which is an explosive substance. TNT used was a cylindrical molded body (manufactured by Chuka Kayaku). The mass of the TNT molded body was 2.52 kg, and the density was 1.60 g / cm 3 . Further, hydrazine nitrate and hydrazine hydrate were mixed at a mass ratio of 3: 1 to prepare 0.93 kg of a hydrazine-based liquid explosive.

次に、図1に示すような爆発装置を用いて、爆轟反応を行った。原料物質10としての前記成型体を前記爆発容器20の中央部に設置し、その周囲に爆発性物質12としての前記液体爆薬を充填した。爆発容器20の頂部に伝爆薬22(SEP)、導爆線および6号電気雷管24を装着し、蓋をした後、液密性のポリエチレン袋に収納した。容量200Lの容器を冷却容器30として用いた。爆発容器20を冷却容器30内に設置した。このとき、鉄製の架台34と鉄製の穴あき円板36を用いて、爆発容器20の外底面が冷却容器30の内底面から高さ29.5cmに位置するように調整した。そして、冷却容器30に冷却材32として蒸留水を入れて、冷却容器30と爆発容器20との間隙に冷却材32を充填した。また、蒸留水を入れたポリエチレン袋を冷却容器の上部に載置した。合計200Lの蒸留水を用いた。冷却容器30に蓋をした後、ワイヤースリングを用いて、内容積30mの爆発チャンバー内に天井から懸架した。前記爆発チャンバー内を大気圧から真空引きし、残留する酸素ガスの量を計算値で約25.5gとした。 Next, detonation reaction was performed using an explosion device as shown in FIG. The molded body as the raw material 10 was placed in the center of the explosion container 20, and the liquid explosive as the explosive substance 12 was filled therearound. An explosive 22 (SEP), explosive wire, and No. 6 electric detonator 24 were attached to the top of the explosion container 20, covered, and stored in a liquid-tight polyethylene bag. A container having a capacity of 200 L was used as the cooling container 30. The explosion container 20 was installed in the cooling container 30. At this time, the outer bottom surface of the explosion container 20 was adjusted to be 29.5 cm in height from the inner bottom surface of the cooling container 30 by using the iron mount 34 and the iron perforated disk 36. And distilled water was put into the cooling container 30 as the cooling material 32, and the cooling material 32 was filled in the gap between the cooling container 30 and the explosion container 20. A polyethylene bag containing distilled water was placed on top of the cooling vessel. A total of 200 L of distilled water was used. After the cooling container 30 was covered, it was suspended from the ceiling in an explosion chamber with an internal volume of 30 m 3 using a wire sling. The inside of the explosion chamber was evacuated from atmospheric pressure, and the amount of remaining oxygen gas was calculated to be about 25.5 g.

このように設定した後、前記導爆線を前記雷管で起爆することにより、爆発性物質12を爆轟させた。そして、前記爆発チャンバー内から残渣を含む水約200Lを回収し、沈降分離して粗大な瓦礫を除去した。このとき、上澄み液は、強アルカリ性であるため、クエン酸を添加して弱酸性にpH調整した。弱酸性になった上澄み液は、そのまま廃液として回収した。沈殿物は、振動篩装置(KOWA製「KG−700−2W」)を用いて、目開き100μm/16μmの篩で分級した。16μm篩通過分は、そのまま回収した。篩上残分は、超音波振動装置(クレスト製「4G−250−3−TSA」)で約5分間解砕して、瓦礫表面から炭素分を分離した後、振動篩装置(KOWA製「KG−700−2W」)を用いて、目開き100μm/32μm/16μmの篩で再度分級し、篩通過分を回収した。なお、各篩通過分は、80℃の乾燥機(アズワン製「OF−450S」)内に24時間放置して、水分を蒸発させた後、乾燥粉末とした。   After setting in this way, the explosive material 12 was detonated by detonating the explosive wire with the detonator. Then, about 200 L of water containing the residue was recovered from the explosion chamber and settled and separated to remove coarse rubble. At this time, since the supernatant liquid was strongly alkaline, the pH was adjusted to weak acidity by adding citric acid. The supernatant liquid that became weakly acidic was recovered as a waste liquid as it was. The precipitate was classified with a sieve having an opening of 100 μm / 16 μm using a vibrating sieve device (“KG-700-2W” manufactured by KOWA). The portion passing through the 16 μm sieve was recovered as it was. The residue on the sieve is crushed for about 5 minutes with an ultrasonic vibrator ("4G-250-3-TSA" manufactured by Crest), and the carbon content is separated from the rubble surface. -700-2W "), and classified again with a sieve having an opening of 100 µm / 32 µm / 16 µm, and the sieve passage was collected. In addition, each sieve passage part was left to stand for 24 hours in a 80 degreeC drying machine ("OF-450S" made from ASONE), and it was set as the dry powder, after evaporating a water | moisture content.

かくして、16μm篩通過分104.5g、32μm篩通過分243.9gおよび100μm篩通過分144.1gとして、合計492.5gの炭素粒子を得た。このうち、16μm篩通過分および32μm篩通過分について、上記重量法により、炭素粒子の評価を行った。本実験例における実験内容、炭素粒子の合計回収量および収率、ならびに、ダイヤモンドの合計回収量および収率を下記表2に示す。   Thus, a total of 492.5 g of carbon particles was obtained as 104.5 g for the 16 μm sieve passage, 243.9 g for the 32 μm sieve passage and 144.1 g for the 100 μm sieve passage. Among these, the carbon particles were evaluated by the above-mentioned weight method for the portion passing through the 16 μm sieve and the portion passing through the 32 μm sieve. Table 2 below shows the experimental contents, the total recovered amount and yield of carbon particles, and the total recovered amount and yield of diamond in this experimental example.

≪実施例2≫
本実施例では、実施例1と同様にして作製した内径12cm、高さ50cmのセルロイド製の爆発容器を用いたこと、原料物質として、TNT(工業級)を溶填して直径10cm、高さ48cmの円柱状に成型した質量6.30kg、密度1.59g/cmのTNT成型体を用いたこと、爆発性物質であるヒドラジン系液体爆薬の使用量を0.93kgから2.17kgに変更したこと、爆発容器の外底面が冷却容器の内底面から高さ15cmに位置するように調整したこと、冷却材である蒸留水の使用量を200Lから220Lに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、16μm篩通過分257.4g、32μm篩通過分531.8gおよび100μm篩通過分336.4gの炭素粒子を得た。炭素粒子の合計回収量は、1125.6gであった。本実施例における実験内容、炭素粒子の合計回収量および収率、ならびに、ダイヤモンドの合計回収量および収率を下記表2に示す。
<< Example 2 >>
In this example, an explosion vessel made of celluloid having an inner diameter of 12 cm and a height of 50 cm produced in the same manner as in Example 1 was used. As a raw material, TNT (industrial grade) was filled and the diameter was 10 cm and height. Using a TNT molded body with a mass of 6.30 kg and a density of 1.59 g / cm 3 molded into a 48 cm cylinder, and changing the amount of explosive hydrazine liquid explosive from 0.93 kg to 2.17 kg Example 1 except that the outer bottom surface of the explosion vessel was adjusted to be 15 cm high from the inner bottom surface of the cooling vessel, and the amount of distilled water used as the coolant was changed from 200 L to 220 L. In the same manner as above, carbon particles of 257.4 g of a 16 μm sieve passage, 531.8 g of a 32 μm sieve passage and 336.4 g of a 100 μm sieve passage were obtained. The total recovered amount of carbon particles was 1125.6 g. Table 2 below shows the experimental contents, the total recovered amount and yield of carbon particles, and the total recovered amount and yield of diamond in this example.

≪比較例1≫
本比較例では、アクリル樹脂製の爆発容器を用いて、爆轟法によりダイヤモンドとグラファイト質の炭素を含む炭素粒子を製造した。
≪Comparative example 1≫
In this comparative example, carbon particles containing diamond and graphitic carbon were produced by an explosion method using an explosion container made of acrylic resin.

まず、外径13cm、肉厚5mmのアクリルキャストパイプから内径12cm、高さ57cmの円筒を切り出した。円筒の一方端部に、厚さ10mmのアクリル板を蓋として、接着剤で接着して底部を閉塞した。円筒の他方端部には、厚さ3mmのアクリル板を着脱可能な蓋として取り付けた。蓋の中心部には、起爆装置を装着できるノズルを接着し、雷管などの起爆装置を蓋の中心に固定できるようにした。   First, a cylinder having an inner diameter of 12 cm and a height of 57 cm was cut out from an acrylic cast pipe having an outer diameter of 13 cm and a wall thickness of 5 mm. At one end of the cylinder, an acrylic plate having a thickness of 10 mm was used as a lid, and the bottom was closed by bonding with an adhesive. An acrylic plate having a thickness of 3 mm was attached to the other end of the cylinder as a detachable lid. At the center of the lid, a nozzle that can be fitted with a detonator was bonded so that a detonator or other detonator could be fixed at the center of the lid.

本比較例では、爆発性物質であるヒドラジン系液体爆薬と別に原料物質としてTNTを用いた。TNTは、円柱状の成型体(中国化薬製)を用いた。TNT成型体の質量は6.50kg、密度は1.58g/cmであった。また、硝酸ヒドラジンと抱水ヒドラジンを質量比3:1で混合して、2.50kgのヒドラジン系液体爆薬を調製した。 In this comparative example, TNT was used as a raw material, separately from the hydrazine liquid explosive which is an explosive substance. TNT used was a cylindrical molded body (manufactured by Chuka Kayaku). The mass of the TNT molded body was 6.50 kg, and the density was 1.58 g / cm 3 . Also, hydrazine nitrate and hydrazine hydrate were mixed at a mass ratio of 3: 1 to prepare 2.50 kg of hydrazine liquid explosive.

次に、図1に示すような爆発装置を用いて、爆轟反応を行った。具体的には、セルロイド製の爆発容器をアクリル樹脂製の爆発容器に変更したこと、容量200Lの冷却容器を容量99.5Lの冷却容器に変更したこと、爆発容器の外底面が冷却容器の内底面から高さ22.5cmに位置するように調整したこと、冷却材である蒸留水の使用量を200Lから99.5Lに変更したこと、内容積30mの爆発チャンバーを内容積26.5mの爆発チャンバーに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、16μm篩通過分1383.0g、32μm篩通過分769.0gおよび100μm篩通過分919.9gの炭素粒子を得た。炭素粒子の合計回収量は、3071.9gであった。本比較例における実験内容、炭素粒子の合計回収量および収率、ならびに、ダイヤモンドの合計回収量および収率を下記表2に示す。 Next, detonation reaction was performed using an explosion device as shown in FIG. Specifically, the celluloid explosion container was changed to an acrylic resin explosion container, the 200 L cooling container was changed to a 99.5 L cooling container, and the outer bottom surface of the explosion container was inside the cooling container. It was adjusted to be located at a height of 22.5 cm from the bottom, the amount of distilled water used as a coolant was changed from 200 L to 99.5 L, and an explosion chamber with an internal volume of 30 m 3 was set to an internal volume of 26.5 m 3 Except that it was changed to the explosion chamber of, carbon particles having a passage of 1383.0 g of 16 μm sieve, 769.0 g of passage of 32 μm sieve and 919.9 g of passage of 100 μm sieve were obtained in the same manner as in Example 1. The total recovered amount of carbon particles was 3071.9 g. The experimental contents, the total recovery amount and yield of carbon particles, and the total recovery amount and yield of diamond are shown in Table 2 below.

表2に示すように、セルロイド製の容器を用いた場合は、アクリル樹脂製の容器を用いた場合と比べて、炭素粒子の収率が同程度であるにも拘わらず、ダイヤモンドの収率が向上している。また、セルロイド製の容器を用いた場合は、鉄製の容器を用いた場合(特許文献1)や炭化水素系ポリマー製の袋体を用いた場合(特許文献2)と比べて、ダイヤモンドの収率が向上しており、しかも、氷で形成した容器を用いた場合(特許文献3)と比べて、同程度の収率が確保されている。   As shown in Table 2, when the celluloid container is used, the yield of diamond is similar to the case of using the acrylic resin container, although the yield of carbon particles is similar. It has improved. In addition, when a celluloid container is used, the yield of diamond is higher than when an iron container is used (Patent Document 1) or when a hydrocarbon polymer bag is used (Patent Document 2). Moreover, compared with the case where the container formed with ice is used (patent document 3), the comparable yield is ensured.

さらに、セルロイド製の容器を用いた場合は、爆発容器の残骸が極めて少ないため、爆轟反応の残渣が黒く、量が少ないことから、炭素粒子を分離・精製することが非常に容易であった。これに対し、アクリル樹脂製の容器を用いた場合は、爆発容器の残骸が多く含まれるため、爆轟反応の残渣の色が白く、量が多いことから、炭素粒子を分離・精製するのに多大の労力を必要とした。また、セルロイド製の容器を用いた場合は、アクリル樹脂製の容器を用いた場合と比べて、有機成分の割合がかなり少なく、その後の精製処理、特にアセトン処理が非常に容易であった。このように、爆発容器の残骸が少ないことや有機成分の割合が少ないことは、炭素粒子ひいてはダイヤモンドの品質を向上すると共に、その生産性向上に大いに資することになる。しかも、セルロイド製の容器を用いた場合は、氷で形成した容器を用いた場合(特許文献3)と比べて、ランニングコストが低く、時間的な制約もないことから、やはり生産性の向上を図ることができる。   Furthermore, when celluloid containers were used, the debris of the explosion container was extremely small, so the residue of the detonation reaction was black and the amount was small, so it was very easy to separate and purify the carbon particles. . On the other hand, when an acrylic resin container is used, the debris of the detonation reaction is white and large in quantity because it contains a large amount of debris from the explosion container. It required a lot of effort. Further, when the celluloid container was used, the proportion of the organic component was considerably smaller than when the acrylic resin container was used, and the subsequent purification treatment, particularly the acetone treatment, was very easy. As described above, the fact that the debris of the explosion container is small and the ratio of the organic component is small greatly improves the quality of the carbon particles and thus the diamond, and greatly contributes to the improvement of the productivity. In addition, when a celluloid container is used, the running cost is lower and there are no time restrictions compared to the case of using a container formed of ice (Patent Document 3), so productivity can be improved. Can be planned.

したがって、本発明の製造方法によれば、爆轟反応の残渣から炭素粒子やダイヤモンドを分離・精製するのが容易であり、最終的に品質の良好な炭素粒子ひいてはダイヤモンドが高い収率で生産性よく得られることがわかる。   Therefore, according to the production method of the present invention, it is easy to separate and purify carbon particles and diamond from the detonation residue, and finally, high-quality carbon particles and, consequently, diamond can be produced in high yield. It turns out that it can be obtained well.

本発明の製造方法によれば、爆轟法により、品質の良好なダイヤモンドを高い収率で生産性よく製造することができる。それゆえ、本発明の製造方法は、グラファイト質の炭素やダイヤモンドの優れた特性を活かした用途に関連する様々な分野で多大の貢献をなすものである。   According to the production method of the present invention, a high-quality diamond can be produced with high yield and high productivity by the detonation method. Therefore, the production method of the present invention makes a great contribution in various fields related to applications utilizing the excellent characteristics of graphitic carbon and diamond.

10 原料物質
12 爆発性物質
20 爆発容器
22 伝爆薬
24 雷管や導爆線
30 冷却容器
32 冷却材
34 架台
36 穴あき円板
10 Raw material 12 Explosive material 20 Explosive vessel 22 Explosive agent 24 Detonator and detonator 30 Cooling vessel 32 Coolant 34 Mounting base 36 Holed disc

Claims (5)

爆轟法により炭素粒子を製造する方法であって、少なくとも爆発性物質を含む原料を容器に収容し、前記爆発性物質を爆轟させる工程を含み、前記容器として、硝酸エステル、ニトロ化合物およびアジ化物よりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料から形成された容器を用いることを特徴とする製造方法。   A method for producing carbon particles by a detonation method, comprising a step of containing a raw material containing at least an explosive substance in a container and detonating the explosive substance, wherein the container includes a nitrate ester, a nitro compound and an azide. A production method using a container formed of a material containing at least one selected from the group consisting of chemical compounds. 前記容器として、ニトロセルロース、ニトロメタン、ニトロエタン、硝酸エステル化シクロデキストリンポリマー、グリシジルアジドポリマー、硝酸エステル化ヒドロキシ末端ポリブタジエン、ポリ(3,3−ニトラトメチル)メチルオキセタンおよび硝酸エステル化ポリグリシジルよりなる群から選択される少なくとも1種を含む材料から形成された容器を用いる請求項1に記載の製造方法。   The container is selected from the group consisting of nitrocellulose, nitromethane, nitroethane, nitrated cyclodextrin polymer, glycidyl azide polymer, nitrated hydroxy-terminated polybutadiene, poly (3,3-nitratomethyl) methyloxetane and nitrated polyglycidyl nitrate. The manufacturing method of Claim 1 using the container formed from the material containing at least 1 sort (s) made. 前記容器として、ニトロセルロースを含む材料から形成された容器を用いる請求項1または2に記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 1 or 2 using the container formed from the material containing a nitrocellulose as the said container. 前記爆轟工程で得られた残渣から炭素粒子を回収する工程をさらに含む請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。   The manufacturing method of any one of Claims 1-3 further including the process of collect | recovering carbon particles from the residue obtained at the said detonation process. 前記回収工程で得られた炭素粒子からダイヤモンドを分離する工程をさらに含む請求項4に記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 4 which further includes the process of isolate | separating a diamond from the carbon particle obtained at the said collection | recovery process.
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