JPH01108105A - ダイヤモンド複合粒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はダイヤモンド複合粒及びその製造法に関する。

この複合粒は各種の結合材で成形し１砥石や切削工具と
して、またラッピング研磨、ブラスト研磨等に有用であ
る。

〔従来の技術〕

研削、研磨用ダイヤモンド砥粒は従来天然ダイヤモンド
又は超高圧法によりつくられた自形粒かそれを粉砕した
ものが主として用いられているが、これらは粒の表面の
凹凸はその数が限られ、また粉砕粒では表面に鋭いエツ
ジを有する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

超高圧法によるダイヤモンド粒は結晶自形によるエツジ
を有するため重研削用に限定されている。また天然ダイ
ヤモンドの粉砕品又は超高圧法によるダイヤモンド結晶
の粉砕品は鋭いエツジが出ていることにより、表面研磨
には舌坊ず、また重研削でも大きな欠は落が起り、研削
性能低下が早い欠点がある。

ダイヤモンドのレジン結合砥石は一般にダイヤモンド粒
とレジンとの接着力を高めるなどの理由により、ダイヤ
モンドの表面をＮｉ等によりかなり厚くメツキしたもの
が使用されている。このメツキの部分は研削には寄与し
ないので、メツキしないですめば研削性能の向上が期待
できる。

本発明者は先に特殊な表面形状を有するダイヤモンド砥
粒を出願した（特願昭１３２−９８１３５７、同６２−
９８８５８）　、これらは微細なダイヤモンド、　Ｓｉ
Ｃ等の周囲にダイヤモンドを析出させたもので、微細な
ダイヤモンド、ＳｉＣ等は核あるいはシードとして用い
られていた。また比較的小さいＳｉＣの表面をダイヤモ
ンドで被覆した砥粒についても出願した（特願昭８２−
８５８０８）　、　ｌ、かし、これらは大きな粒状物に
することはむづかしい。

本発明の目的は、研磨、研削等に有用な、これまでより
大きなダイヤモンド複合粒を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明者は上記目的を達成するため鋭意研究した結果、
比較的大きな耐熱性粒状物を用い、その表面に気相法に
よるダイヤモンド粒子を析出させることが可能であるこ
とを見出し本発明に到達した。

即ち本発明は耐熱性粒状物の表面に気相法によるダイヤ
モンド粒子が析出し、表面に凹凸形状を有するダイヤモ
ンド複合粒及び耐熱性粒状物を気相法によるダイヤモン
ド生成ガス帯域で流動させ、該耐熱性粒状物の表面にダ
イヤモンド粒子を析出させることにより、表面に凹凸形
状を有するダイヤモンド複合粒の製造法である。

本発明で用いられる耐熱性粒状物としてはダイヤモンド
、　Ｗ、　Ｍｏ、　Ｔａ、　ＷＣ，ＳｉＣ，ＴｉＣ，Ｚ
ｒＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＴａＮ、　　ＺｒＮ、　　Ｓｉ３
Ｎ４等の耐熱性の全屈、セラミックスが適する。これら
の大きさは１０ｇｍ以上が適当であり、さらに好ましく
は３０ｇｍ以上である。

粒状物の大きさの上限は特に制限ないが、均一にダイヤ
モンド粒子を付着させるなどの理由より３００　ｐ、　
ｒｓ位が適当である。この粒状物の粒度の調整は粉砕等
及び分級により行なわれる。

耐熱性粒状物の表面に析出したダイヤモンドは多くは微
粒子であり、その大きさは大部分が０．１〜１００　ｕ
−腸程度である。そして微粒子の形状はダイヤモンド結
晶の自形が多少出現した所々に稜線のある角張った球状
体である（添付写真参照）。

＃熱性粒状物の表面のダイヤモンド粒子は図１に表面構
造を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で示すように各粒子が
独立して存在する場合、及び図示してないが、各粒子の
間隔が詰まり殆んど接触するような状態のもの、さらに
は各粒子が多層に重なる場合も本発明に含まれる。多層
に重なった場合も多数の粒子が集まったものであり、膜
状のダイヤモンドではない。粒状が集まったものなので
、複合粒の表面の構造は凹凸をなしている。このように
膜状でなく、ダイヤモンド粒子として析出させるには＃
熱性粒状物の大きさは１ｏｐｓ以上、特に望ましくは３
０ＪＬ＋１以上である。

耐熱性粒状物の表面のダイヤモンド粒子は気相法ダイヤ
モンド合成法により析出させることにより、該粒状物に
かなり強く結合している。

耐熱性粒状物の表面にダイヤモンド粒子を析出させるに
は公知の気相法ダイヤモンド合成法を応用して行なうこ
とができる。即ち、原料ガスとしてはメタン、エタン、
プロパン、ベンゼン、トルエン、シクロヘキサン等の炭
化水素、メタノール、エタノール、プロパツール、ター
シャリ−ブタノール、アセトン等の含酸素有機化合物、
さらにはこれらにＨ２Ｏ，０２，Ｃ０２、ＣＯ等の酸素
含有物質を添加したものを用いることもできる。これら
のガスは単独あるいは水素、アルゴン等のキャリアガス
と混合して用いられる。ガスの圧力は、１Ｏ−２Ｔｏｒ
ｒ程度から加熱手段によっては加圧状態まで可能である
。

ガスをダイヤモンド生成温度に加熱したり、分解するに
は熱フィラメント、マイクロ波、高ＪＷ波、直流アーク
放電、電子線、紫外線、赤外線など公知の方法を用いる
ことができる。

これらの方法で耐熱性粒状物の全面にダイヤモンド粒子
を析出させるには基板の上に粒状物を置き連続的あるい
は間欠的に粒状物を転がすなどの方法をとればよい。ま
た粒状物を容器に入れ、容器をダイヤモンド析出帯域中
で上下に振動させて、粒状物を容器内で浮遊させながら
、粒状物にダイヤモンド粒子を析出させることができる
。粉砕等によりつくられた粒状物は多くの活性点を有し
ており、これがダイヤモンド生成の核のような働きをし
、この点を起点にダイヤモンド粒子が析出すると思われ
る。ダイヤモンド粒子の析出量は析出時間により調整す
ることができるが、望ましい態様と１．では３０〜３０
０　ｕ、ｒａの粒状物を用い、この粉状物１００重量部
に対し、ダイヤモンド粒１１０〜１８０重埴部析出させ
たものである。

〔実施例〕

耐熱性粒状物としてα−５ｉＣ粒（大きさ約１２０ルｍ
）を用い、これを加熱ヒーターを内蔵した黒鉛の皿のに
に２０ｆｆ１１１口に均一に約５０ｍｇを分布させた。

これを熱フィラメント法反応装置（約２立）にセットレ
だ。黒鉛の皿の上にタングステンフィラメント　０．３
■φのコイル状フィラメント（長さ１５ｍｍ）を皿から
５ｍ＋ｍの距離に設定した。

原料ガスはアセトン−水素系で１．５容量％アセトンの
濃度でトータル流量１２０ｃｃ／　ｗｉｎで流し、反応
圧力５００Ｔｏｒメイラメント温度２２００℃、温度（
皿の支持台表面温度）８５０℃とし、ＳｉＣ粒を各３０
分毎に撹拌し、合成実験を繰り返した。ｌ・−タル合成
時間は５ｈｒ行った。その結果、　１２０　ｇ　ＳｉＣ
粒に角張ったダイヤモンド粒子（約１５μ、径）が点数
しているのが光学顕微鏡及びＳＥＭで確認された。ＳＥ
Ｍ写真を図１に示す（倍率は（ａ）が１０００、（ｂ）
は５０００）　、反応後の９賃は約７２．３ｍｇであっ
た。

〔効果〕

本発明によるダイヤモンド複合粒はダイヤモンド粒子が
＃熱性粒状物の表面に析出し、凹凸形状をなしているた
め、研削砥石の結合材どの結合力が著しく高い、また粒
状物はかなり大きなものが使用でき、その周囲にダイヤ
モンド粒子が固着しているので、大粒のダイヤモンドを
使用したのと同様の効果がある。

【図面の簡単な説明】

１０００、　（ｂ）は５０００）。 １恥　１ 手　続　補　正　書（自発） １、事件の表示 閲和６２年特許願第２８２７２７号 ２、発明の名称 ダイヤモンド複合粒及びその製造法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都港区芝大門二丁目１０番１２号名称　（２
００）　　昭和電工株式会社代表者　村　１）　− ４、代理人　（郵便番号１０５） 居所　東京都港区芝大門二丁目１０番１２り昭和電工株
式会社内 ５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。 ６、補正の内容 明細書の第７頁の１１行目および１４行目の「黒鉛」を
「モリブデン製」に訂正する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐熱性粒状物の表面に気相法によるダイヤモンド
   粒子が析出し、表面に凹凸形状を有するダイヤモンド複
   合粒。
2. （２）耐火性粒状物が３０μｍ以上である特許請求の範
   囲第１項記載のダイヤモンド複合粒。
3. （３）ダイヤモンド粒子が０．１〜１００μｍである特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載のダイヤモンド複合
   粒。
4. （４）耐熱性粒状物を気相法によるダイヤモンド生成ガ
   ス帯域で流動させ、該耐熱性粒状物の表面にダイヤモン
   ド粒子を析出させることにより表面に凹凸形状を有する
   ダイヤモンド複合粒の製造法。