JPH0380534B2 - - Google Patents
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- JPH0380534B2 JPH0380534B2 JP58038261A JP3826183A JPH0380534B2 JP H0380534 B2 JPH0380534 B2 JP H0380534B2 JP 58038261 A JP58038261 A JP 58038261A JP 3826183 A JP3826183 A JP 3826183A JP H0380534 B2 JPH0380534 B2 JP H0380534B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/06—Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies
- B01J3/062—Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies characterised by the composition of the materials to be processed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2203/00—Processes utilising sub- or super atmospheric pressure
- B01J2203/06—High pressure synthesis
- B01J2203/0605—Composition of the material to be processed
- B01J2203/061—Graphite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- Organic Chemistry (AREA)
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はダイヤモンド種子を用い、その成長を
はかつたダイヤモンド合成法に関し、特に高純度
で結晶性の良いダイヤモンド合成法に関する。
はかつたダイヤモンド合成法に関し、特に高純度
で結晶性の良いダイヤモンド合成法に関する。
ダイヤモンド合成法において、種子を用いる方
法は大粒のダイヤモンドを得る方法として知られ
ている。この場合、種子はそのまま用いる方法と
種子を溶媒金属でメツキして用いる方法がある。
溶媒金属は周知のようにFe、Co、Ni等の周期律
表の第８族の元素、Cr、Ta等及びこれらの合金
が用いられている。
法は大粒のダイヤモンドを得る方法として知られ
ている。この場合、種子はそのまま用いる方法と
種子を溶媒金属でメツキして用いる方法がある。
溶媒金属は周知のようにFe、Co、Ni等の周期律
表の第８族の元素、Cr、Ta等及びこれらの合金
が用いられている。
合成ダイヤモンドは主な用途は砥粒であるが、
その性能をよくするには不純物が少なく、結晶欠
陥のないものがよく、さらに外形的には扁平でな
い、いわゆる自形性の良いものが要求される。
その性能をよくするには不純物が少なく、結晶欠
陥のないものがよく、さらに外形的には扁平でな
い、いわゆる自形性の良いものが要求される。
従来の種子を用いた合成法でダイヤモンド種子
をそのまま用いたものは、種子が直接炭素（以
下、炭素とは非ダイヤモンド炭素をいう）及び溶
媒金属に接触するので、ダイヤモンドが析出する
際、これらの炭素や金族に含まれている不純物が
ダイヤモンド中に巻き込まれ易い。これらは良質
のダイヤモンド成長を阻害する。特に不純物の中
では酸素、窒素の影響が大きい。ダイヤモンド種
子を溶媒金属で被覆した場合は炭素との直接々触
は避けられるが、溶媒金属中の不純物の影響、特
に酸素や窒素の影響は避けられない。
をそのまま用いたものは、種子が直接炭素（以
下、炭素とは非ダイヤモンド炭素をいう）及び溶
媒金属に接触するので、ダイヤモンドが析出する
際、これらの炭素や金族に含まれている不純物が
ダイヤモンド中に巻き込まれ易い。これらは良質
のダイヤモンド成長を阻害する。特に不純物の中
では酸素、窒素の影響が大きい。ダイヤモンド種
子を溶媒金属で被覆した場合は炭素との直接々触
は避けられるが、溶媒金属中の不純物の影響、特
に酸素や窒素の影響は避けられない。
本発明は高純度のダイヤモンドを合成すべく
種々研究した結果、ダイヤモンド種子を酸素、窒
素の固定化元素で被覆し、さらにその外側を溶媒
金属で被覆して用いることにより、その目的を達
成したものである。
種々研究した結果、ダイヤモンド種子を酸素、窒
素の固定化元素で被覆し、さらにその外側を溶媒
金属で被覆して用いることにより、その目的を達
成したものである。
このようにして炭素や金属からくる酸素や窒素
が固定化されれば、これらはダイヤモンド中に侵
入することはなく、また固定化した化合物はダイ
ヤモンド中には析出しないので、生成するダイヤ
モンドは高純度となる。
が固定化されれば、これらはダイヤモンド中に侵
入することはなく、また固定化した化合物はダイ
ヤモンド中には析出しないので、生成するダイヤ
モンドは高純度となる。
固定化元素の外側を溶媒金属で被覆する理由
は、固定化元素は厚くするとダイヤモンドの生成
速度に影響するので、あまり厚くすることはでき
ないが、そうするとダイヤモンドと炭素が直接々
触するおそれがあり、これを防ぐためである。こ
の被覆は溶媒金属であるのでダイヤモンドの成長
を阻害しない。
は、固定化元素は厚くするとダイヤモンドの生成
速度に影響するので、あまり厚くすることはでき
ないが、そうするとダイヤモンドと炭素が直接々
触するおそれがあり、これを防ぐためである。こ
の被覆は溶媒金属であるのでダイヤモンドの成長
を阻害しない。
固定化元素として使用するのはSi、Alの元素
である。これらの元素の被覆の厚さは0.1〜3μｍ
が適する。ダイヤモンド種子は一般的には30μｍ
以上のものが用いられる。
である。これらの元素の被覆の厚さは0.1〜3μｍ
が適する。ダイヤモンド種子は一般的には30μｍ
以上のものが用いられる。
外側の溶媒金属はFe、Co、Ni等周期律表の第
８族の元素、Cr、Ta等の金属、及びこれらの合
金である。その厚さは１〜100μｍが適する。
８族の元素、Cr、Ta等の金属、及びこれらの合
金である。その厚さは１〜100μｍが適する。
これらの元素或いは金属の被覆方法は無電解或
いは電解メツキ、蒸着法、化合物の熱分解析出
法、機械的に塗布する方法などが用いられる。被
覆後は水素雰囲気下での熱処理、減圧熱処理等を
施すのが好ましい。
いは電解メツキ、蒸着法、化合物の熱分解析出
法、機械的に塗布する方法などが用いられる。被
覆後は水素雰囲気下での熱処理、減圧熱処理等を
施すのが好ましい。
合成は炭素粉末、溶媒金属粉末及び上記の被覆
種子を単純に混合して行なう方法、炭素と金属を
板状にして、これらを交互に積層して行なう方法
などであり、後者の場合は種子は例えば炭素と金
属の板の間に配置する。溶媒金属は上記のものと
同じである。
種子を単純に混合して行なう方法、炭素と金属を
板状にして、これらを交互に積層して行なう方法
などであり、後者の場合は種子は例えば炭素と金
属の板の間に配置する。溶媒金属は上記のものと
同じである。
これらの量的割合は溶媒金属100重量部に対し、
炭素30〜500重量部、ダイヤモンド種子５重量部
（被覆部を含む）以下が適当である。
炭素30〜500重量部、ダイヤモンド種子５重量部
（被覆部を含む）以下が適当である。
合成の温度、圧力はダイヤモンドが熱力学的に
安定な条件で1300〜2000℃、５万〜７万気圧の範
囲である。
安定な条件で1300〜2000℃、５万〜７万気圧の範
囲である。
実施例
実施例 １
ダイヤモンド種子として105〜125μｍの粒度の
ものを使用した。この種子に先ず固定化元素とし
てSiを有機シリコンの熱分解法により被覆した。
その厚さは約0.5μｍであつた。次にその外側に無
電解法によりNiを厚さ約10μｍに被覆した。
ものを使用した。この種子に先ず固定化元素とし
てSiを有機シリコンの熱分解法により被覆した。
その厚さは約0.5μｍであつた。次にその外側に無
電解法によりNiを厚さ約10μｍに被覆した。
溶媒金属には30Ni−70Fe板（厚さ0.25mm）を
使用し、炭素1.6mm厚さの板を使用した。この金
属板に直径0.2mmの小凹孔を0.6mm間隔（中心間）
であけ、その中に前記被覆種子を配置した。
使用し、炭素1.6mm厚さの板を使用した。この金
属板に直径0.2mmの小凹孔を0.6mm間隔（中心間）
であけ、その中に前記被覆種子を配置した。
これら金属板と炭素板を交互に多数積層し、超
高圧装置に装填し、ダイヤモンド合成を行なつ
た。推定の温度1450℃、圧力53000気圧であつた。
保持時間は約30分である。
高圧装置に装填し、ダイヤモンド合成を行なつ
た。推定の温度1450℃、圧力53000気圧であつた。
保持時間は約30分である。
得られたダイヤモンドは大きさ400〜500μｍ
で、大部分は種子が成長したものであつた。そし
て純度は極めてよく、結晶欠陥も殆んどみられな
かつた。そのため強度が向上した。
で、大部分は種子が成長したものであつた。そし
て純度は極めてよく、結晶欠陥も殆んどみられな
かつた。そのため強度が向上した。
＃140／170のダイヤモンド粒にAlを真空蒸着
により0.1μｍの厚さで被覆し、その外側に電解法
によりNiを厚さ20μｍ被覆した。実施例１と同様
の条件で成長したダイヤモンド粒を得た。色は淡
黄色で、不純物の少ないものであつた。
により0.1μｍの厚さで被覆し、その外側に電解法
によりNiを厚さ20μｍ被覆した。実施例１と同様
の条件で成長したダイヤモンド粒を得た。色は淡
黄色で、不純物の少ないものであつた。
Claims (1)
- １ 非ダイヤモンド炭素、溶媒金属及びダイヤモ
ンド種子から高温高圧下でダイヤモンドを合成す
る方法において、ダイヤモンド種子を酸素及び窒
素の固定化元素としてSi、Alで被覆し、その外
側を溶媒金属で被覆したものを用いることを特徴
とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58038261A JPS59164606A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | ダイヤモンド合成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58038261A JPS59164606A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | ダイヤモンド合成法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59164606A JPS59164606A (ja) | 1984-09-17 |
| JPH0380534B2 true JPH0380534B2 (ja) | 1991-12-25 |
Family
ID=12520372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58038261A Granted JPS59164606A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | ダイヤモンド合成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59164606A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0525207B1 (en) * | 1991-02-15 | 1996-11-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Process for synthesizing diamond |
| JP5362992B2 (ja) * | 2004-12-09 | 2013-12-11 | エレメント シックス （プロダクション）（プロプライエタリィ） リミテッド | ダイヤモンドの合成 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58161995A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンドの合成方法 |
-
1983
- 1983-03-10 JP JP58038261A patent/JPS59164606A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58161995A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンドの合成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59164606A (ja) | 1984-09-17 |
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