JPH05148089A - 切削工具用ダイヤモンド膜 - Google Patents
切削工具用ダイヤモンド膜Info
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- JPH05148089A JPH05148089A JP31932391A JP31932391A JPH05148089A JP H05148089 A JPH05148089 A JP H05148089A JP 31932391 A JP31932391 A JP 31932391A JP 31932391 A JP31932391 A JP 31932391A JP H05148089 A JPH05148089 A JP H05148089A
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- Japan
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- diamond
- film
- cutting
- tool
- cutting tool
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 単結晶ダイヤモンド工具や焼結体ダイヤモン
ド工具に比較して遜色なく、しかも安価で工具寿命の長
いダイヤモンド切削工具を作製するため、その切刃素材
となる気相合成ダイヤモンド膜を提供する。 【構成】 対向する１対の面１、２を有し、１対の面の
間においてダイヤモンドの粒径が増大することにより一
方の面１よりも他方の面２のダイヤモンド粒径が大きい
構造を有し、他方の面２のダイヤモンド１０の平均粒径
が膜厚Ｄの２０％以上５０％未満であり、一方の面１か
ら他方の面２へ膜厚方向に沿って２０％以上７０％未満
の部分（Ａ−Ｂ）のダイヤモンド１０の平均粒径がその
部分から一方の面１までの距離ｄの５％以上２０％以下
であり、かつラマン分光法を用いた測定によるダイヤモ
ンドの強度に対する無定形炭素の強度比が０．２５以下
である切削工具用ダイヤモンド膜。
ド工具に比較して遜色なく、しかも安価で工具寿命の長
いダイヤモンド切削工具を作製するため、その切刃素材
となる気相合成ダイヤモンド膜を提供する。 【構成】 対向する１対の面１、２を有し、１対の面の
間においてダイヤモンドの粒径が増大することにより一
方の面１よりも他方の面２のダイヤモンド粒径が大きい
構造を有し、他方の面２のダイヤモンド１０の平均粒径
が膜厚Ｄの２０％以上５０％未満であり、一方の面１か
ら他方の面２へ膜厚方向に沿って２０％以上７０％未満
の部分（Ａ−Ｂ）のダイヤモンド１０の平均粒径がその
部分から一方の面１までの距離ｄの５％以上２０％以下
であり、かつラマン分光法を用いた測定によるダイヤモ
ンドの強度に対する無定形炭素の強度比が０．２５以下
である切削工具用ダイヤモンド膜。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、切削工具の切刃に応
用するのに適した、気相合成法による多結晶ダイヤモン
ド膜に関する。
用するのに適した、気相合成法による多結晶ダイヤモン
ド膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】ダイヤモンドは、高い硬度、小さい摩擦
係数、大きい熱伝導率、および優れた耐食性を有してい
るため、これを用いた切削工具は、高い硬度、および優
れた耐摩耗性を有し、しかも被削材に溶着しにくい。し
たがって、ダイヤモンドは、耐難削材の加工用として利
用されている。
係数、大きい熱伝導率、および優れた耐食性を有してい
るため、これを用いた切削工具は、高い硬度、および優
れた耐摩耗性を有し、しかも被削材に溶着しにくい。し
たがって、ダイヤモンドは、耐難削材の加工用として利
用されている。
【０００３】このようなダイヤモンドを用いた切削工具
として、単結晶ダイヤモンドの切刃を母材に取付けた単
結晶ダイヤモンド工具、および微粒ダイヤモンドを高温
高圧で焼結した焼結体ダイヤモンドを用いる焼結体ダイ
ヤモンド工具が従来より実用に供されている。
として、単結晶ダイヤモンドの切刃を母材に取付けた単
結晶ダイヤモンド工具、および微粒ダイヤモンドを高温
高圧で焼結した焼結体ダイヤモンドを用いる焼結体ダイ
ヤモンド工具が従来より実用に供されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のダイヤモンド切削工具は高価である上に、複雑な形状
の切削工具には適用が困難である等の欠点があった。
のダイヤモンド切削工具は高価である上に、複雑な形状
の切削工具には適用が困難である等の欠点があった。
【０００５】最近では、気相合成法によってダイヤモン
ド薄膜を合成することが可能になり、工具基体上に直接
ダイヤモンドを被覆するダイヤモンドコーティング工具
の開発が行なわれている。しかし、ダイヤモンドコーテ
ィング工具の場合、工具基体とダイヤモンド薄膜の密着
性が重要であり、たとえば超硬合金上にダイヤモンド薄
膜を成膜した工具では、切削加工中にダイヤモンド薄膜
が剥離してしまう傾向があった。
ド薄膜を合成することが可能になり、工具基体上に直接
ダイヤモンドを被覆するダイヤモンドコーティング工具
の開発が行なわれている。しかし、ダイヤモンドコーテ
ィング工具の場合、工具基体とダイヤモンド薄膜の密着
性が重要であり、たとえば超硬合金上にダイヤモンド薄
膜を成膜した工具では、切削加工中にダイヤモンド薄膜
が剥離してしまう傾向があった。
【０００６】また、多結晶ダイヤモンド膜そのものを工
具基体に直接ろう付けする気相合成ダイヤモンド切削工
具の開発も行なわれている。
具基体に直接ろう付けする気相合成ダイヤモンド切削工
具の開発も行なわれている。
【０００７】これは、ダイヤモンドがダイヤモンドコー
ティング工具よりも厚く、かつ剥離の問題もより少ない
ので、ダイヤモンドコーティング工具よりも高い性能を
示し、気相合成ダイヤモンドを応用した工具としては有
望である。気相合成ダイヤモンド膜を超合金の基体にろ
う付けし、切削工具として供する技術は、たとえば特開
平１−１５３２２８号公報および特開平１−２１０２０
１号公報に開示されている。しかしながら、このような
技術において使用するダイヤモンド膜の最適な膜質の検
討は、なされていないのが現状である。
ティング工具よりも厚く、かつ剥離の問題もより少ない
ので、ダイヤモンドコーティング工具よりも高い性能を
示し、気相合成ダイヤモンドを応用した工具としては有
望である。気相合成ダイヤモンド膜を超合金の基体にろ
う付けし、切削工具として供する技術は、たとえば特開
平１−１５３２２８号公報および特開平１−２１０２０
１号公報に開示されている。しかしながら、このような
技術において使用するダイヤモンド膜の最適な膜質の検
討は、なされていないのが現状である。
【０００８】本発明者らは、かかる従来の事情に鑑み、
単結晶ダイヤモンド工具や焼結体ダイヤモンド工具に比
較して遜色なく、しかも安価で工具寿命の長いダイヤモ
ンド切削工具を作製するため、その切刃素材となる気相
合成ダイヤモンド膜を提供することを目的とする。
単結晶ダイヤモンド工具や焼結体ダイヤモンド工具に比
較して遜色なく、しかも安価で工具寿命の長いダイヤモ
ンド切削工具を作製するため、その切刃素材となる気相
合成ダイヤモンド膜を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、気相合成
ダイヤモンドの構造が単結晶ダイヤモンドや焼結ダイヤ
モンドとは全く異なることに着目し、切削工具に最適な
気相合成ダイヤモンドの構造を発見するに至った。即ち
この発明に従う切削工具用ダイヤモンド膜は、切削工具
の切刃に用いられる気相合成されたダイヤモンド膜であ
って、対向する１対の面を有し、１対の面の間において
ダイヤモンドの粒径が増大することにより一方の面より
も他方の面のダイヤモンド粒径が大きい構造を有し、他
方の面のダイヤモンドの平均粒径が膜厚の２０％以上５
０％未満であり、一方の面から他方の面へ膜厚方向に沿
って２０％以上７０％未満の部分のダイヤモンドの平均
粒径がその部分から一方の面までの距離の５％以上２０
％以下であり、かつラマン分光法を用いた測定によるダ
イヤモンドの強度に対する無定形炭素の強度比が０．２
５以下である。
ダイヤモンドの構造が単結晶ダイヤモンドや焼結ダイヤ
モンドとは全く異なることに着目し、切削工具に最適な
気相合成ダイヤモンドの構造を発見するに至った。即ち
この発明に従う切削工具用ダイヤモンド膜は、切削工具
の切刃に用いられる気相合成されたダイヤモンド膜であ
って、対向する１対の面を有し、１対の面の間において
ダイヤモンドの粒径が増大することにより一方の面より
も他方の面のダイヤモンド粒径が大きい構造を有し、他
方の面のダイヤモンドの平均粒径が膜厚の２０％以上５
０％未満であり、一方の面から他方の面へ膜厚方向に沿
って２０％以上７０％未満の部分のダイヤモンドの平均
粒径がその部分から一方の面までの距離の５％以上２０
％以下であり、かつラマン分光法を用いた測定によるダ
イヤモンドの強度に対する無定形炭素の強度比が０．２
５以下である。
【００１０】また、この発明に従う切削工具用ダイヤモ
ンド膜の膜厚は、５０μｍ以上４００μｍ未満であるこ
とがより好ましい。
ンド膜の膜厚は、５０μｍ以上４００μｍ未満であるこ
とがより好ましい。
【００１１】
【作用】気相合成法で多結晶ダイヤモンドを成長させる
場合、まず、初めに基板上に核が発生し、そこから基板
の面に垂直に柱状にダイヤモンドが成長する。成長した
ダイヤモンドの粒径は、ダイヤモンドの気相合成法で一
般に行なわれている基板の傷付け処理方法や合成の条件
などに依存し、常に同じ組織で成長するわけではない。
たとえば、成長初期から粒が急激に粗大化することもあ
れば、微細な構造のまま成長させることもできる。
場合、まず、初めに基板上に核が発生し、そこから基板
の面に垂直に柱状にダイヤモンドが成長する。成長した
ダイヤモンドの粒径は、ダイヤモンドの気相合成法で一
般に行なわれている基板の傷付け処理方法や合成の条件
などに依存し、常に同じ組織で成長するわけではない。
たとえば、成長初期から粒が急激に粗大化することもあ
れば、微細な構造のまま成長させることもできる。
【００１２】本発明者らは鋭意研究の結果、このような
気相合成ダイヤモンドの組織の違いが切削特性に影響を
与えることを見出した。即ち、従来は切削工具のすくい
面として気相合成ダイヤモンドの成長初期面が用いられ
てきたが、我々は、この発明を完成する過程において、
工具すくい面となる成長初期においてダイヤモンド粒の
粗大化をできるだけ抑えるような合成条件を選び、その
後、粒の粗大化の速度を上げてやることでダイヤモンド
の粒径を大きくし、切削工具に最適な多結晶ダイヤモン
ド膜が得られることを明らかにした。そのような多結晶
ダイヤモンド膜は、たとえば図１（ａ）に示すように、
気相合成における成長初期面１ではダイヤモンド１０の
平均粒径が小さく、その後の成長過程においてダイヤモ
ンド１０の粒径が増大し、成長終了面２では、ダイヤモ
ンド１０の平均粒径が全膜厚Ｄの２０％以上５０％以下
となるような構造を有している。また、成長初期面１か
ら成長終了面２へと向かう部分において、膜厚の２０％
のところＡと膜厚の７０％のところＢ（なお、成長初期
面は０％、成長終了面は１００％となる）の間のところ
Ｘにおけるダイヤモンド１０の平均粒径は、Ｘと成長初
期面１との距離ｄ（Ｘにおける膜厚）の５％以上２０％
以下である。このように、ダイヤモンドの平均粒子径が
膜の途中で増大する構造は、気相合成における合成条
件、たとえば合成温度、ガスの組成または反応圧力を変
え、ダイヤモンド粒の粗大化速度を高めることによって
実現することができる。ただし、条件を変える際には二
次核の生成を抑えなければならない。
気相合成ダイヤモンドの組織の違いが切削特性に影響を
与えることを見出した。即ち、従来は切削工具のすくい
面として気相合成ダイヤモンドの成長初期面が用いられ
てきたが、我々は、この発明を完成する過程において、
工具すくい面となる成長初期においてダイヤモンド粒の
粗大化をできるだけ抑えるような合成条件を選び、その
後、粒の粗大化の速度を上げてやることでダイヤモンド
の粒径を大きくし、切削工具に最適な多結晶ダイヤモン
ド膜が得られることを明らかにした。そのような多結晶
ダイヤモンド膜は、たとえば図１（ａ）に示すように、
気相合成における成長初期面１ではダイヤモンド１０の
平均粒径が小さく、その後の成長過程においてダイヤモ
ンド１０の粒径が増大し、成長終了面２では、ダイヤモ
ンド１０の平均粒径が全膜厚Ｄの２０％以上５０％以下
となるような構造を有している。また、成長初期面１か
ら成長終了面２へと向かう部分において、膜厚の２０％
のところＡと膜厚の７０％のところＢ（なお、成長初期
面は０％、成長終了面は１００％となる）の間のところ
Ｘにおけるダイヤモンド１０の平均粒径は、Ｘと成長初
期面１との距離ｄ（Ｘにおける膜厚）の５％以上２０％
以下である。このように、ダイヤモンドの平均粒子径が
膜の途中で増大する構造は、気相合成における合成条
件、たとえば合成温度、ガスの組成または反応圧力を変
え、ダイヤモンド粒の粗大化速度を高めることによって
実現することができる。ただし、条件を変える際には二
次核の生成を抑えなければならない。
【００１３】このような構造を有する多結晶ダイヤモン
ド膜を切刃として用いた切削工具は、たとえば図１
（ｂ）に示すような構造である。即ち、くさび２０にお
いて、上述したような多結晶ダイヤモンド膜２１がろう
付け層２２によって工具基体２３に固着され、切刃とさ
れている。切刃においてすくい面２４は上述した成長初
期面であり、送り面２５は成長初期面から成長終了面に
至る断面である。このように構成される切削工具は、被
削材に直接当たる部分は微細なダイヤモンド組織とした
ので、すくい面の大きな欠損が防止される。また、送り
面において工具基体方向には、途中からダイヤモンド粒
径が粗大化しているためクラックの進展が妨げられる。
ド膜を切刃として用いた切削工具は、たとえば図１
（ｂ）に示すような構造である。即ち、くさび２０にお
いて、上述したような多結晶ダイヤモンド膜２１がろう
付け層２２によって工具基体２３に固着され、切刃とさ
れている。切刃においてすくい面２４は上述した成長初
期面であり、送り面２５は成長初期面から成長終了面に
至る断面である。このように構成される切削工具は、被
削材に直接当たる部分は微細なダイヤモンド組織とした
ので、すくい面の大きな欠損が防止される。また、送り
面において工具基体方向には、途中からダイヤモンド粒
径が粗大化しているためクラックの進展が妨げられる。
【００１４】これに対し、単に多結晶ダイヤモンドを成
長させて工具とした場合、工具の性能は大きくばらつく
こととなる。たとえば、微細な構造のみの多結晶ダイヤ
モンドを使用した場合は、ダイヤモンド粒の微少チッピ
ングによる摩耗が進行しやすい。一方、結晶粒が初期か
ら粗大化したような多結晶ダイヤモンド膜を使用する
と、すくい面側から亀裂が発生し、大きく欠損すること
となる。
長させて工具とした場合、工具の性能は大きくばらつく
こととなる。たとえば、微細な構造のみの多結晶ダイヤ
モンドを使用した場合は、ダイヤモンド粒の微少チッピ
ングによる摩耗が進行しやすい。一方、結晶粒が初期か
ら粗大化したような多結晶ダイヤモンド膜を使用する
と、すくい面側から亀裂が発生し、大きく欠損すること
となる。
【００１５】また、全膜厚の２０％未満の時点で合成条
件を変化させ、粒の粗大化速度を高めて合成したダイヤ
モンド膜を用いて切削工具を構成した場合、切削中に大
きく欠損してしまう。一方、全膜厚の７０％以上の時点
で合成条件を変化させ粒の粗大化速度を高めた場合、摩
耗の進行が早く高い切削性能は得られない。
件を変化させ、粒の粗大化速度を高めて合成したダイヤ
モンド膜を用いて切削工具を構成した場合、切削中に大
きく欠損してしまう。一方、全膜厚の７０％以上の時点
で合成条件を変化させ粒の粗大化速度を高めた場合、摩
耗の進行が早く高い切削性能は得られない。
【００１６】さらに、成膜した多結晶ダイヤモンドの膜
質としては、ラマン分光法により測定した結晶ダイヤモ
ンドの強度に対する無定形炭素の強度非が０．２５以下
でなければならない。０．２５を越える場合は、たとえ
切削工具に適した構造をしていても、無定形炭素成分の
占める割合が多いので、耐摩耗性が著しく低下する。こ
のため、切削時の摩耗量が大きくなり、ダイヤモンド切
削工具としての性能を保持できなくなる。
質としては、ラマン分光法により測定した結晶ダイヤモ
ンドの強度に対する無定形炭素の強度非が０．２５以下
でなければならない。０．２５を越える場合は、たとえ
切削工具に適した構造をしていても、無定形炭素成分の
占める割合が多いので、耐摩耗性が著しく低下する。こ
のため、切削時の摩耗量が大きくなり、ダイヤモンド切
削工具としての性能を保持できなくなる。
【００１７】また、この発明によるダイヤモンドの膜厚
は、５０μｍ以上が好ましく、１００μｍ以上がより好
ましい。これは、切削工具としての使用時の逃げ面摩耗
幅が５０μｍ以上となることが多いからであり、また膜
が薄すぎると切削工具としての強度が足りなくなる恐れ
があるからである。また、膜厚が４００μｍを越えると
研削性が悪くなるため、それ以下にすることがより好ま
しい。
は、５０μｍ以上が好ましく、１００μｍ以上がより好
ましい。これは、切削工具としての使用時の逃げ面摩耗
幅が５０μｍ以上となることが多いからであり、また膜
が薄すぎると切削工具としての強度が足りなくなる恐れ
があるからである。また、膜厚が４００μｍを越えると
研削性が悪くなるため、それ以下にすることがより好ま
しい。
【００１８】
実施例１ 体積比率が、２／１００のメタン／水素混合ガスを原料
ガスとし、圧力１００Ｔｏｒｒ、基板温度８５０℃およ
び／または９５０℃の条件下で、多結晶Ｓｉ上に、マイ
クロ波プラズマＣＶＤ法で全膜厚が１５０μｍの多結晶
ダイヤモンド膜を形成した。膜の合成において、表１に
示すように条件を変え、５種類（Ａ〜Ｅ）の膜を合成し
た。ダイヤモンドの粒径は、成膜の途中において表に示
すような膜厚が得られた時期に、基板温度を８５０℃か
ら９５０℃に変えることによって増大された。シリコン
基板を酸処理により溶解除去して得られたダイヤモンド
膜は、超硬合金の工具基体（ＳＰＧ４２２）上に真空ろ
う付けされた。そののち、刃付け処理を施して気相合成
ダイヤモンド切削工具を作製した。
ガスとし、圧力１００Ｔｏｒｒ、基板温度８５０℃およ
び／または９５０℃の条件下で、多結晶Ｓｉ上に、マイ
クロ波プラズマＣＶＤ法で全膜厚が１５０μｍの多結晶
ダイヤモンド膜を形成した。膜の合成において、表１に
示すように条件を変え、５種類（Ａ〜Ｅ）の膜を合成し
た。ダイヤモンドの粒径は、成膜の途中において表に示
すような膜厚が得られた時期に、基板温度を８５０℃か
ら９５０℃に変えることによって増大された。シリコン
基板を酸処理により溶解除去して得られたダイヤモンド
膜は、超硬合金の工具基体（ＳＰＧ４２２）上に真空ろ
う付けされた。そののち、刃付け処理を施して気相合成
ダイヤモンド切削工具を作製した。
【００１９】
【表１】
【００２０】この切削工具の性能を評価するために、外
周面に軸方向に伸びる４本の溝が形成されたＡｌ−１７
％Ｓｉ合金の丸棒を被削材に使用して、以下の条件で切
削試験を実施した。切削試験の結果を表２に示す。
周面に軸方向に伸びる４本の溝が形成されたＡｌ−１７
％Ｓｉ合金の丸棒を被削材に使用して、以下の条件で切
削試験を実施した。切削試験の結果を表２に示す。
【００２１】切削速度： ７００ｍ／ｍｉｎ 送り： ０．２ｍｍ／ｒｅｖ． 切込み： ０．１ｍｍ
【００２２】
【表２】
【００２３】表２に示すように、Ａ、ＤおよびＥで得ら
れた膜は、性能が明らかに劣っていた。
れた膜は、性能が明らかに劣っていた。
【００２４】実施例２ 熱フィラメントＣＶＤ法によりメタンと水素ガスを原料
ガスとして、多結晶Ｓｉ基板上に膜厚が５０μｍで表面
の平均粒径が６μｍのダイヤモンド膜をまず合成した。
続いて、その上に４種類の合成条件で、それぞれ粒径が
異なるダイヤモンド膜を合成した。合成されたダイヤモ
ンド膜の全膜厚は２５０μｍであった。４通りの合成条
件および得られた膜のダイヤモンド粒径について表３お
よび表４にそれぞれ示す。
ガスとして、多結晶Ｓｉ基板上に膜厚が５０μｍで表面
の平均粒径が６μｍのダイヤモンド膜をまず合成した。
続いて、その上に４種類の合成条件で、それぞれ粒径が
異なるダイヤモンド膜を合成した。合成されたダイヤモ
ンド膜の全膜厚は２５０μｍであった。４通りの合成条
件および得られた膜のダイヤモンド粒径について表３お
よび表４にそれぞれ示す。
【００２５】
【表３】
【００２６】
【表４】
【００２７】次に、Ｓｉ基板をふっ硝酸で溶解したの
ち、それぞれのダイヤモンド膜を超硬合金上にろう付け
した後刃付けを行なって、ダイヤモンド切削工具を作製
した。これらの切削性能を評価するために表５に示す切
削条件で切削試験を施した。その結果を表６に示す。
ち、それぞれのダイヤモンド膜を超硬合金上にろう付け
した後刃付けを行なって、ダイヤモンド切削工具を作製
した。これらの切削性能を評価するために表５に示す切
削条件で切削試験を施した。その結果を表６に示す。
【００２８】
【表５】
【００２９】
【表６】
【００３０】実施例３ 熱フィラメントＣＶＤ法でメタンと水素を原料ガスとし
て、多結晶Ｓｉ基板上に表７に示す３つの条件で３種類
の多結晶ダイヤモンド膜をそれぞれ２００μｍの厚みで
成膜した。それぞれの合成条件を表８に示す。
て、多結晶Ｓｉ基板上に表７に示す３つの条件で３種類
の多結晶ダイヤモンド膜をそれぞれ２００μｍの厚みで
成膜した。それぞれの合成条件を表８に示す。
【００３１】
【表７】
【００３２】
【表８】
【００３３】次に、Ｓｉ基板をふっ硝酸で溶解したの
ち、ダイヤモンド膜を超硬合金上にろう付けし刃付けを
行なうことで、気相合成ダイヤモンド切削工具を作製し
た。
ち、ダイヤモンド膜を超硬合金上にろう付けし刃付けを
行なうことで、気相合成ダイヤモンド切削工具を作製し
た。
【００３４】これらの切削性能を評価するために次に示
す切削条件で切削試験（旋削）を実施した。切削試験の
結果を表９に示す。
す切削条件で切削試験（旋削）を実施した。切削試験の
結果を表９に示す。
【００３５】被削材： Ａ３９０ 切削速度： ８００ｍ／ｍｉｎ 送り： ０．１ｍｍ／ｒｅｖ 切込み： ０．５ｍｍ
【００３６】
【表９】
【００３７】実施例４ 熱フィラメントＣＶＤ法でメタンと水素を原料ガスとし
て、表１０に示すような３種類の組織のダイヤモンド膜
（厚さ２００μｍ）を合成した。合成条件は表１１に示
す。これらをラマン分光法で測定し、ダイヤモンドの強
度に対する無定形炭素の強度比（Ｉａ／Ｉｄ）を評価し
たところ、表１２に示すとおりとなった。これらを前述
と同様に切削工具として完成させ、実際に切削性能を評
価した。その結果を表１２に示す。なお、切削条件は実
施例３と同じであった。
て、表１０に示すような３種類の組織のダイヤモンド膜
（厚さ２００μｍ）を合成した。合成条件は表１１に示
す。これらをラマン分光法で測定し、ダイヤモンドの強
度に対する無定形炭素の強度比（Ｉａ／Ｉｄ）を評価し
たところ、表１２に示すとおりとなった。これらを前述
と同様に切削工具として完成させ、実際に切削性能を評
価した。その結果を表１２に示す。なお、切削条件は実
施例３と同じであった。
【００３８】
【表１０】
【００３９】
【表１１】
【００４０】
【表１２】
【００４１】
【発明の効果】この発明による多結晶ダイヤモンド膜を
用いることにより、単結晶ダイヤモンド工具および焼結
体ダイヤモンド工具に比較して遜色なく、しかも安価で
工具寿命の長いダイヤモンド切削工具を作製することが
できた。特に、この発明に従うダイヤモンド膜はＡｌ−
Ｓｉ合金等の非鉄金属の切削に対して有効である。
用いることにより、単結晶ダイヤモンド工具および焼結
体ダイヤモンド工具に比較して遜色なく、しかも安価で
工具寿命の長いダイヤモンド切削工具を作製することが
できた。特に、この発明に従うダイヤモンド膜はＡｌ−
Ｓｉ合金等の非鉄金属の切削に対して有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板上に形成されたこの発明に従うダイヤモン
ド膜の概略を示す断面図（ａ）およびダイヤモンド膜を
工具基体上にろう付けして構成した、気相合成ダイヤモ
ンド切削工具を示す模式図（ｂ）である。
ド膜の概略を示す断面図（ａ）およびダイヤモンド膜を
工具基体上にろう付けして構成した、気相合成ダイヤモ
ンド切削工具を示す模式図（ｂ）である。
【符号の説明】 １ 成長初期面 ２ 成長終了面 １０ ダイヤモンド ２４ すくい面 ２５ 送り面
Claims (2)
- 【請求項１】 切削工具の切刃に用いられる気相合成さ
れたダイヤモンド膜であって、 対向する１対の面を有し、 前記１対の面の間においてダイヤモンドの粒径が増大す
ることにより一方の面よりも他方の面のダイヤモンド粒
径が大きい構造を有し、 前記他方の面のダイヤモンドの平均粒径が膜厚の２０％
以上５０％未満であり、 前記一方の面から前記他方の面へ膜厚方向に沿って２０
％以上７０％未満の部分のダイヤモンドの平均粒径が、
前記部分から前記一方の面までの距離の５％以上２０％
以下であり、かつラマン分光法を用いた測定によるダイ
ヤモンドの強度に対する無定形炭素の強度比が０．２５
以下である切削工具用ダイヤモンド膜。 - 【請求項２】 前記膜厚が５０μｍ以上４００μｍ未満
である、請求項１の切削工具用ダイヤモンド膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31932391A JPH05148089A (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | 切削工具用ダイヤモンド膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31932391A JPH05148089A (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | 切削工具用ダイヤモンド膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05148089A true JPH05148089A (ja) | 1993-06-15 |
Family
ID=18108915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31932391A Pending JPH05148089A (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | 切削工具用ダイヤモンド膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05148089A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6063149A (en) * | 1995-02-24 | 2000-05-16 | Zimmer; Jerry W. | Graded grain size diamond layer |
| US6633379B2 (en) * | 2001-06-08 | 2003-10-14 | Semiconductor 300 Gmbh & Co. Kg | Apparatus and method for measuring the degradation of a tool |
| CN105765102A (zh) * | 2013-11-22 | 2016-07-13 | 六号元素技术有限公司 | 聚晶化学气相沉积的金刚石工具部件以及制造、安装和使用其的方法 |
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1991
- 1991-12-03 JP JP31932391A patent/JPH05148089A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6063149A (en) * | 1995-02-24 | 2000-05-16 | Zimmer; Jerry W. | Graded grain size diamond layer |
| US6319610B1 (en) | 1995-02-24 | 2001-11-20 | Sp3, Inc. | Graded grain size diamond layer |
| US6633379B2 (en) * | 2001-06-08 | 2003-10-14 | Semiconductor 300 Gmbh & Co. Kg | Apparatus and method for measuring the degradation of a tool |
| CN105765102A (zh) * | 2013-11-22 | 2016-07-13 | 六号元素技术有限公司 | 聚晶化学气相沉积的金刚石工具部件以及制造、安装和使用其的方法 |
| US20160250691A1 (en) * | 2013-11-22 | 2016-09-01 | Element Six Technologies Limited | Polycrystalline chemical vapour deposited diamond tool parts and methods of fabricating, mounting, and using the same |
| US9981317B2 (en) * | 2013-11-22 | 2018-05-29 | Element Six Technologies Limited | Polycrystalline chemical vapour deposited diamond tool parts and methods of fabricating, mounting, and using the same |
| CN105765102B (zh) * | 2013-11-22 | 2019-02-22 | 六号元素技术有限公司 | 聚晶化学气相沉积的金刚石工具部件以及制造、安装和使用其的方法 |
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