JPH0517119A - Diamond particle and production thereof - Google Patents

Diamond particle and production thereof

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JPH0517119A
JPH0517119A JP3045647A JP4564791A JPH0517119A JP H0517119 A JPH0517119 A JP H0517119A JP 3045647 A JP3045647 A JP 3045647A JP 4564791 A JP4564791 A JP 4564791A JP H0517119 A JPH0517119 A JP H0517119A
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JP
Japan
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substrate
diamond
diamond particles
polycrystalline diamond
carbonaceous
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Pending
Application number
JP3045647A
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Japanese (ja)
Inventor
Isamu Yashima
勇 八島
Nobuyuki Kitahara
暢之 北原
Hiroshi Sato
博 佐藤
Masayuki Notoya
正之 能登谷
Katsumitsu Tatsumoto
克充 辰元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Mining Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining Co Ltd
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Publication date
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  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce good crystalline spherical diamond particles at a high speed in a state free from troubles such as the carbonization and gasification of a thermocouple radiator and a substrate material by growing diamond layers on the surfaces of polycrystalline diamond particles in a specific reaction atmosphere. CONSTITUTION:A carbonaceous (e.g. highly oriented graphite) substrate 7, an inner heater 3 having a cooling pipe 5 for controlling temperature and a carbonaceous thermocouple radiator 2 above the substrate 7 are disposed in a reaction tube 1 equipped with a cooling pipe 4. An inspection hole 6 and lines for charging and discharging mixed gases are further disposed at the upper and lower parts of the reaction tube, respectively. Polycrystalline diamond particles having diameters of 0.25-40mum are placed on the substrate 7, and an inert gas such as argon is charged in the tube. The inert gas is discharged and subsequently a mixture comprising prescribed volumes of a hydrocarbon gas and hydrogen gas is charged in the tube. The pressure of the gas mixture is controlled to 1-10 atmospheric pressure by a sensor 9, mass flow controllers 8 and a valve 10. The radiator 2 and the substrate 7 are maintained at 1800-2200 deg.C and at 700-900 deg.C, respectively, until diamond layers formed on the polycrystalline diamond particles reach a desired thickness.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、多結晶ダイヤモンド粒
子を核とし、その表面上に化学気相法によりダイヤモン
ドを成長させた研磨、切削等に用いることができるダイ
ヤモンド粒子およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diamond particle which has a polycrystalline diamond particle as a nucleus and has diamond grown on its surface by a chemical vapor deposition method and which can be used for polishing, cutting and the like, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】衝撃圧縮法により合成された多結晶ダイ
ヤモンドは、単結晶ダイヤモンドに比べて粒子を構成し
ている微細な一次粒子が粒子の表面から少しずつ破壊・
欠落していき新たな微小研削ポイントが現れ、また欠落
した粒子と元の粒子もブロッキーで丸みを帯びた形状を
しているため、切削加工等に使用する場合、加工物に傷
(スクラッチ)が入りにくいという特徴があるので、磁
気ヘッドやハードデイ スクの超精密加工に用いられてい
るが、切れ味がソフトであるため、高い切削性能や研磨
性能を必要とする分野では使用できず、その用途は限ら
れたものとなっている。また、衝撃圧縮法によって得ら
れる多結晶ダイヤモンドは、その合成時間が数μ秒から
数十μ秒と短いため、合成するダイヤモンド粒子径の制
御が困難で、その大きさもサブミクロンから50μmと
比較的小さいものであり、研磨、切削等に用いるには粒
子が細かすぎるという問題があり、さらに多結晶ダイヤ
モンドはその機械的強度が弱いため、そのままの状態で
樹脂、金属、セラミックスと複合化して、ダイヤモンド
ホイール、カッターなどに用いることは難しい。これら
の欠点をカバーするために金属を多結晶ダイヤモンド粉
末の上にコーティングするなどの手段が試みられてい
る。
2. Description of the Related Art Compared to single crystal diamond, polycrystalline diamond synthesized by the impact compression method has fine primary particles constituting the particles that are gradually broken from the surface of the particle.
New micro-grinding points appear as they are missing, and the missing particles and the original particles also have a blocky and rounded shape, so scratches (scratches) on the work piece when used for cutting, etc. Since it is difficult to enter, it is used for ultra-precision machining of magnetic heads and hard disks, but its sharpness makes it unusable in fields that require high cutting and polishing performance. It is limited. In addition, since the synthesis time of polycrystalline diamond obtained by the impact compression method is as short as several microseconds to several tens of microseconds, it is difficult to control the diameter of diamond particles to be synthesized, and the size thereof is comparatively submicron to 50 μm. It is small and has the problem that the particles are too fine to be used for polishing, cutting, etc. Furthermore, because the mechanical strength of polycrystalline diamond is weak, it can be combined with resin, metal and ceramics as it is, It is difficult to use for wheels and cutters. Means such as coating metal on polycrystalline diamond powder have been attempted to cover these drawbacks.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、衝撃圧縮法による多結晶ダイヤモンドの欠
点である粒子の強度、形状、大きさ等を改善し、研磨
性、切削性を高めるとともに、種々材料との複合化を容
易ならしめることにある。
The problem to be solved by the present invention is to improve the strength, shape, size, etc. of particles, which are the drawbacks of polycrystalline diamond by the impact compression method, and enhance the polishing property and the cutting property. At the same time, it is to facilitate the compounding with various materials.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、多結晶ダ
イヤモンド粒子の強度等を改善する方法について鋭意検
討した結果、特定材質の熱電子放射材および基板を用
い、特定条件下の反応雰囲気で処理することにより多結
晶ダイヤモンド粒子の表面に化学気相法によるダイヤモ
ンド層を成長させることができ、それによって強度等を
改善できることを見いだし、本発明を完成した。即ち、
本発明は衝撃圧縮法により合成した多結晶ダイヤモンド
粒子の表面に化学気相法によるダイヤモンド層を成長さ
せて被覆したことを特徴とする表面改質されたダイヤモ
ンド粒子、および1気圧から10気圧の加圧雰囲気下で
炭化水素と水素からなる混合ガスを炭素質熱電子放射材
を用いた熱電子法により熱分解することによって、炭素
質基板上に載置した衝撃圧縮法により合成した多結晶ダ
イヤモンド粒子の表面に化学気相法によるダイヤモンド
を成長させることを特徴とする表面改質されたダイヤモ
ンド粒子の製造方法である。
Means for Solving the Problems As a result of diligent studies on a method for improving the strength of polycrystalline diamond particles, the present inventors have found that a thermoelectron emitting material and a substrate of a specific material are used and a reaction atmosphere under a specific condition is used. It was found that the diamond layer by the chemical vapor deposition method can be grown on the surface of the polycrystalline diamond particles by the treatment with, and the strength and the like can be improved, and the present invention has been completed. That is,
The present invention is directed to surface-modified diamond particles characterized in that a polycrystalline diamond particle synthesized by an impact compression method is coated with a diamond layer grown by a chemical vapor deposition method on the surface thereof, and a pressure of 1 atm to 10 atm. Polycrystalline diamond particles synthesized by the impact compression method placed on a carbonaceous substrate by thermally decomposing a mixed gas consisting of hydrocarbon and hydrogen by a thermoelectron method using a carbonaceous thermoelectron emitting material under a pressure atmosphere. Is a method for producing surface-modified diamond particles, which comprises growing diamond by chemical vapor deposition on the surface of.

【0005】化学気相法によってダイヤモンドを成長さ
せる方法としては、炭化水素と水素との混合ガスをタン
グステン・フィラメント等の熱電子放射材を用いて熱分
解し、加熱した基板上に核を発生させ、成長させる方法
(特開昭58ー91100号)、マイクロ波プラズマ等
の放電エネルギーにより熱分解させる方法(特開昭58
ー110494号)、高周波プラズマにより熱分解させ
る方法(特開昭58ー135117号)等がある。中で
も熱電子法は装置も簡単で大表面積で合成できるため、
本発明のダイヤモンド粒子の製造方法として特に好適で
ある。この場合熱電子放射材として通常用いられている
タングステン等を使用すると炭化水素混合ガスの熱分解
により生じたプラズマガスにより炭化されて劣化を起こ
し、熱電子の安定放出、設備の連続運転等ができなくな
る恐れがあるので、熱電子放射材としては炭素質熱電子
放射材を使用するのが好ましい。また、多結晶ダイヤモ
ンドを載置するための基板としては、化学気相法により
生成するダイヤモンドが直接付着しない材料を用いるこ
とが必要であり、このためには高配向性黒鉛、黒鉛、ガ
ラス状炭素等の炭素質基板を使用するが、高配向性黒鉛
が好適に用いられる。
As a method for growing diamond by the chemical vapor deposition method, a mixed gas of hydrocarbon and hydrogen is thermally decomposed using a thermoelectron emitting material such as tungsten filament to generate nuclei on a heated substrate. , A method of growing (JP-A-58-91100), and a method of thermally decomposing with discharge energy such as microwave plasma (JP-A-58-58).
No. 110494), and a method of thermally decomposing with high frequency plasma (Japanese Patent Laid-Open No. 58-135117). Among them, the thermoelectron method is simple in equipment and can be synthesized with a large surface area.
It is particularly suitable as the method for producing diamond particles of the present invention. In this case, if tungsten, which is usually used as a thermoelectron emitting material, is used, it is carbonized and deteriorated by the plasma gas generated by the thermal decomposition of the hydrocarbon mixed gas, and stable emission of thermoelectrons and continuous operation of equipment can be performed. It is preferable to use a carbonaceous thermionic emission material as the thermionic emission material because it may disappear. Further, as the substrate for mounting the polycrystalline diamond, it is necessary to use a material that does not directly adhere to the diamond produced by the chemical vapor deposition method. For this purpose, highly oriented graphite, graphite, glassy carbon are used. Although a carbonaceous substrate such as the above is used, highly oriented graphite is preferably used.

【0006】本発明の実施態様の一例として図1に示す
ような加圧雰囲気下で化学気相法によるダイヤモンドを
成長させる反応容器を用いる。この反応容器は概略次の
ような構成である。外部冷却管4を備えた反応管1の内
部に、炭素質基板7を置くための温度制御用の冷却管5
を有する内部ヒーター3と、その上部に炭素質電子放射
材2を設置し、反応容器上部に温度測定用の覗き窓6、
下部に混合ガス等の導入・排気ラインを有するような構
成とする。まず、炭素質基板上に衝撃圧縮法により合成
した粒径0.25μm〜40μmの多結晶ダイヤモンド
粒子を載置するが、その方法としてはダイヤモンド粒子
のスラリーを調整し、これを基板上で乾燥させる等の方
法を用いればよい。このとき用いる衝撃圧縮法により合
成した多結晶ダイヤモンド粒子は、表面改質後の粒子の
粒径を揃えるために所望の範囲内に粒径を揃えておくの
が好ましい。また、原料として用いる衝撃圧縮法による
多結晶ダイヤモンド粒子としては、炭素質原料として、
フェノ−ルアルデヒド樹脂の炭化物、ピッチの炭化物、
PANの炭化物、天然黒鉛、メソフェ−ズカ−ボン等を
使用し、衝撃時の温度上昇等を防止する金属粉として、
銅(Cu),鉄(Fe),コバルト(Co)等を用いて
製造したものが好ましい。この中で、フェノ−ルアルデ
ヒド樹脂の炭化物と銅(Cu)、フェノ−ルアルデヒド
樹脂の炭化物とコバルト(Co)、ピッチの炭化物と鉄
(Fe)の組み合わせにより製造した多結晶ダイヤモン
ドは化学気相法によるダイヤモンドの成長速度が従来に
ない速さを示し、特に好ましい。
As an example of an embodiment of the present invention, a reaction container for growing diamond by a chemical vapor deposition method under a pressurized atmosphere as shown in FIG. 1 is used. This reaction vessel has the following structure. Inside the reaction tube 1 equipped with the external cooling tube 4, a cooling tube 5 for temperature control for placing the carbonaceous substrate 7
An internal heater 3 having a carbonaceous electron emitting material 2 is installed on the upper part of the inner heater 3
It is configured to have an introduction / exhaust line for mixed gas and the like at the bottom. First, polycrystalline diamond particles having a particle size of 0.25 μm to 40 μm synthesized by the impact compression method are placed on a carbonaceous substrate. As a method therefor, a slurry of diamond particles is prepared and dried on the substrate. Etc. may be used. The polycrystalline diamond particles synthesized by the impact compression method used at this time are preferably made uniform in particle size within a desired range in order to make the particle diameters of the particles after surface modification uniform. Further, as the polycrystalline diamond particles by the impact compression method used as a raw material, as a carbonaceous raw material,
Carbide of phenol aldehyde resin, carbide of pitch,
As a metal powder that uses PAN carbide, natural graphite, mesophase carbon, etc. to prevent temperature rise during impact,
Those manufactured using copper (Cu), iron (Fe), cobalt (Co), or the like are preferable. Among them, a polycrystalline diamond produced by combining a carbide of a phenolaldehyde resin and copper (Cu), a carbide of a phenolaldehyde resin and cobalt (Co), a carbide of a pitch and iron (Fe) is a chemical vapor phase. The growth rate of diamond by the method is unprecedented, which is particularly preferable.

【0007】基板を内部ヒ−タ−の上に設置したあと、
反応容器内部の空気(特に酸素)を除去するためにアル
ゴン等の不活性雰囲気にパージする。いったんパージし
たガスをポンプで排気したあと反応ガスとして所定量に
調整した炭化水素ガスと水素ガスからなる混合ガスを反
応容器内に導入する。炭化水素ガスとしては、炭素数の
大きいものは熱電子による分解等の条件設定が難しくな
るため、炭素数の小さいメタン、エタン、エチレン、ア
セチレン等が用いられるが、特に構造が簡単なメタンが
好ましい。反応容器内部の圧力は、ガス排出ライン側の
圧力センサ9によりモニターされ混合ガスの流量調整用
のマスフロ−コントロ−ラ−8とバタフライバルブ10
を用いて所望の圧力となるように調整すればよい。反応
容器内部の圧力は、1〜10気圧とする。反応容器内が
混合ガスでパ−ジされ、かつ圧力が定常状態になってか
ら、炭素質熱電子放射材の温度を1800〜2200℃
に保持し、炭素質基板の温度を700〜900℃に保持
する。
After placing the substrate on the inner heater,
Purging with an inert atmosphere such as argon to remove air (particularly oxygen) inside the reaction vessel. After the purged gas is exhausted by a pump, a mixed gas composed of a hydrocarbon gas and a hydrogen gas adjusted to a predetermined amount as a reaction gas is introduced into the reaction vessel. As the hydrocarbon gas, if the number of carbon atoms is large, it is difficult to set conditions such as decomposition by thermoelectrons, so methane, ethane, ethylene, acetylene or the like having a small number of carbon atoms is used, but methane having a simple structure is particularly preferable. . The pressure inside the reaction vessel is monitored by a pressure sensor 9 on the gas discharge line side, and a mass flow controller 8 and a butterfly valve 10 for adjusting the flow rate of the mixed gas.
The pressure may be adjusted to a desired pressure by using. The pressure inside the reaction vessel is 1 to 10 atm. After the inside of the reaction vessel was purged with the mixed gas and the pressure became a steady state, the temperature of the carbonaceous thermionic emission material was changed to 1800 to 2200 ° C.
And the temperature of the carbonaceous substrate is maintained at 700 to 900 ° C.

【0008】ここで、内部圧力が10気圧を超えるとラ
マンスペクトルで1336cm-1近傍のダイヤモンドの
ピークが現れない炭素質分等の非ダイヤモンド成分の析
出が著しくなり、また1気圧未満であるとダイヤモンド
の成長速度が極めて遅くなるため好ましくない。また、
温度が限定される理由は、熱電子放射材によるメタンガ
スの分解を効率よく行なわしめ、基板上でダイヤモンド
粒子の形状を球形に維持させるための結晶成長を速やか
に行なわしめるためである。このような状態を化学気相
法によるダイヤモンドの厚みが所望の厚みとなるまで保
持しておく。保持時間は、用いる衝撃圧縮法で合成され
た多結晶ダイヤモンドの質(即ち、合成に用いた出発原
料の違い)、所望とするダイヤモンドの厚み、容器内圧
力や温度等の反応条件などにより変化するが、処理条件
により適切な保持時間とすればよい。本発明のダイヤモ
ンド粒子は多結晶ダイヤモンドの表面に処理時間により
1μm〜300μmの化学気相法によるダイヤモンドの
層で被覆された単結晶ダイヤモンドとしての特性を有す
るものであり、高い切削性能や研磨性能が必要とされる
ダイヤモンドホイール、カッター等の用途に好適な材料
である。
When the internal pressure exceeds 10 atm, precipitation of non-diamond components such as carbonaceous matter in which Raman spectrum does not show the peak of diamond near 1336 cm -1 becomes remarkable, and when it is less than 1 atm. Undesirably slows down the growth rate of. Also,
The reason why the temperature is limited is that the decomposition of methane gas by the thermoelectron emitting material can be efficiently performed and the crystal growth for maintaining the spherical shape of the diamond particles on the substrate can be quickly performed. Such a state is maintained until the thickness of diamond by the chemical vapor deposition method reaches a desired thickness. The holding time varies depending on the quality of the polycrystalline diamond synthesized by the impact compression method used (that is, the difference in the starting materials used in the synthesis), the desired diamond thickness, the reaction conditions such as the pressure and temperature in the container, etc. However, the holding time may be set appropriately depending on the processing conditions. The diamond particles of the present invention have characteristics as a single crystal diamond in which the surface of polycrystalline diamond is coated with a layer of diamond by the chemical vapor deposition method of 1 μm to 300 μm depending on the treatment time, and high cutting performance and polishing performance are obtained. It is a suitable material for required applications such as diamond wheels and cutters.

【0009】[0009]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。図1は、本発明装置の一実施例の断面図であ
る。主要な反応容器は、外部冷却管4で外部を冷却され
ている、直径100mm、高さ300mmの反応管1の内部
に、温度制御用の冷却管5を有する内部ヒ−タ−3と熱
電子放射材2が配置され、更に反応部の上部には温度測
定等が行なえる覗き窓6が、下部には混合ガス等の入・
排気用のガスラインが配置された耐圧構造となってい
る。実施に際して、衝撃圧縮法により合成した多結晶ダ
イヤモンドを酸素プラズマで精製後、分級した平均粒径
10μmの多結晶ダイヤモンド粒子を水溶液に分散さ
せ、これを直径40mmの黒鉛基板上で乾燥させて、化学
気相法によるダイヤモンド成長の核とした。その重量は
0.2gであった。この黒鉛基板7を内部ヒ−タ−3の
上に設置し、黒鉛基板と熱電子放射材2間の距離を70
mmとした。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the device of the present invention. The main reaction vessel is an internal heater-3 having a cooling tube 5 for temperature control inside a reaction tube 1 having a diameter of 100 mm and a height of 300 mm, which is externally cooled by an external cooling tube 4, and a thermoelectron. The radiation material 2 is arranged, and the upper part of the reaction part has a peep window 6 for temperature measurement, and the lower part contains gas mixture or the like.
It has a pressure resistant structure in which a gas line for exhaust is arranged. In practice, after purifying the polycrystalline diamond synthesized by the impact compression method with oxygen plasma, the classified polycrystalline diamond particles having an average particle size of 10 μm are dispersed in an aqueous solution, and dried on a graphite substrate having a diameter of 40 mm to chemically It was used as the nucleus for diamond growth by the vapor phase method. Its weight was 0.2 g. This graphite substrate 7 is placed on the inner heater-3, and the distance between the graphite substrate and thermionic emission material 2 is set to 70.
mm.

【0010】まず、反応容器内を0.001Torrに
減圧した状態とし、次いで反応容器内の圧力が1.2気
圧になるまでアルゴンガスを導入した。この操作を3回
繰り返し、反応容器内の酸素をパ−ジした。次いで、メ
タンガスの濃度が4%である水素ガスとメタンガスから
なる混合ガスを反応容器内に導入し、反応容器内の圧力
が2気圧となるよう調節した。反応容器内が混合ガスで
パ−ジされ、かつ圧力が定常状態になってから、熱電子
放射材2に電流を流し、該放射材の温度を2000℃に
保持した。このとき、冷却管5を有する内部ヒ−タ−3
で黒鉛基板の温度を800℃に保持しておく。この状態
を0.5時間保持して、黒鉛基板上の多結晶ダイヤモン
ドの表面に気相法によるダイヤモンドを成長させ、その
表面改質を行なわしめた。炭素質原料および温度降下作
用をなす金属粉の種類をかえて衝撃圧縮法により合成し
た多結晶ダイヤモンドを用いて、前記方法および一部条
件を変えた方法によりダイヤモンド粒子を製造した結果
を表1に示す。なお、回収したダイヤモンド粒子の粒径
および形状は電子顕微鏡観察により、また結晶の質は顕
微ラマンスペクトルで評価した。
First, the pressure inside the reaction vessel was reduced to 0.001 Torr, and then argon gas was introduced until the pressure inside the reaction vessel reached 1.2 atm. This operation was repeated 3 times to purge oxygen in the reaction vessel. Then, a mixed gas of hydrogen gas and methane gas having a methane gas concentration of 4% was introduced into the reaction vessel, and the pressure in the reaction vessel was adjusted to 2 atm. After the inside of the reaction vessel was purged with the mixed gas and the pressure reached a steady state, an electric current was passed through the thermoelectron emitting material 2 to maintain the temperature of the emitting material at 2000 ° C. At this time, the internal heater 3 having the cooling pipe 5
The temperature of the graphite substrate is kept at 800 ° C. This state was maintained for 0.5 hour, and diamond was grown on the surface of the polycrystalline diamond on the graphite substrate by a vapor phase method to modify the surface. Table 1 shows the results of producing diamond particles by using the polycrystalline diamond synthesized by the impact compression method by changing the kind of the carbonaceous raw material and the metal powder having the temperature lowering effect, by the above method and the method in which some conditions are changed. Show. The particle size and shape of the recovered diamond particles were evaluated by electron microscope observation, and the crystal quality was evaluated by microscopic Raman spectrum.

【0011】[0011]

【表1】 [Table 1]

【0012】表1に示した実施例1から5においては、
いずれの場合も、ダイヤモンド粒子の形は良好な球状で
あった。また、実施例1により得られた表面に化学気相
法によるダイヤモンドを成長させたダイヤモンド粒子と
実施例1の合成原料を用いて衝撃圧縮法により合成した
多結晶ダイヤモンドのラマンスペクトルを図2に示す。
図2より本発明の方法の実施により、ダイヤモンド結晶
の質が改質されていることは明瞭である。 また、実施
例1に示した合成原料を用いて合成した多結晶ダイヤモ
ンドを核とした場合は、化学気相法によるダイヤモンド
粒子の成長速度は20μm/Hrと従来にない速さであ
る。また、実施例6においては化学気相法によるダイヤ
モンド粒子の成長速度は23μ/Hrであった。このダ
イヤモンドのラマンスペクトルでは、ダイヤモンド状炭
素を少量含むものの、X線回折ではダイヤモンド単相で
あった。
In Examples 1 to 5 shown in Table 1,
In each case, the diamond particles had a good spherical shape. FIG. 2 shows the Raman spectrum of polycrystalline particles synthesized by the impact compression method using the diamond particles obtained by growing diamond by the chemical vapor deposition method on the surface obtained in Example 1 and the synthetic raw material of Example 1. .
It is clear from FIG. 2 that the quality of the diamond crystal is modified by carrying out the method of the present invention. Further, when the polycrystalline diamond synthesized by using the synthetic raw material shown in Example 1 is used as the nucleus, the growth rate of the diamond particles by the chemical vapor deposition method is 20 μm / Hr, which is an unprecedented speed. Further, in Example 6, the growth rate of diamond particles by the chemical vapor deposition method was 23 μ / Hr. In the Raman spectrum of this diamond, although it contained a small amount of diamond-like carbon, it was a diamond single phase in X-ray diffraction.

【0013】[0013]

【発明の効果】本発明の方法によれば、熱電子放射材お
よび基板材料の炭化、ガス化の問題はなく、結晶性の良
い球状のダイヤモンドを従来に見られない高速で得るこ
とが可能となり、従来その用途が限られていた多結晶ダ
イヤモンドの用途拡大ができ、産業の発展に寄与するも
のである。
According to the method of the present invention, there is no problem of carbonization and gasification of the thermionic emission material and the substrate material, and spherical diamond having good crystallinity can be obtained at a high speed which has never been seen before. The use of polycrystalline diamond, whose use has been limited, can be expanded, contributing to the development of industry.

【0014】[0014]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は本発明装置の一実施例の反応容器断面図
である。 1 反応管 2 熱電子放射材 3 内部ヒ−タ− 4 外部冷却管 5 冷却管 6 覗き窓 7 基板 8 マスフローントローラー 9 圧力センサー 10 バタフライダンパー
FIG. 1 is a sectional view of a reaction container of an embodiment of the apparatus of the present invention. 1 Reaction Tube 2 Thermionic Emissive Material 3 Internal Heater 4 External Cooling Tube 5 Cooling Tube 6 Viewing Window 7 Substrate 8 Mass Float Roller 9 Pressure Sensor 10 Butterfly Damper

【図2】図2は衝撃圧縮法により合成した多結晶ダイヤ
モンドおよびそれを用いて本発明の実施により得られた
ダイヤモンドのラマンスペクトルである。 A:衝撃圧縮法により合成した多結晶ダイヤモンドのラ
マンスペクトル B:本発明の実施により得られたダイヤモンドのラマン
スペクトル
FIG. 2 is a Raman spectrum of polycrystalline diamond synthesized by the impact compression method and the diamond obtained by carrying out the present invention using the polycrystalline diamond. A: Raman spectrum of polycrystalline diamond synthesized by impact compression method B: Raman spectrum of diamond obtained by carrying out the present invention

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 能登谷 正之 栃木県栃木市国府町1番地 三井鉱山株式 会社中央研究所内 (72)発明者 辰元 克充 栃木県栃木市国府町1番地 三井鉱山株式 会社中央研究所内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Masayuki Notoya             1st Kokufucho, Tochigi City, Tochigi Prefecture Mitsui Mining Co., Ltd.             Company Central Research Institute (72) Inventor Katsumitsu Tatsumoto             1st Kokufucho, Tochigi City, Tochigi Prefecture Mitsui Mining Co., Ltd.             Company Central Research Institute

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 衝撃圧縮法により合成した多結晶ダイヤ
モンド粒子の表面に化学気相法によるダイヤモンド層を
成長させて被覆したことを特徴とするダイヤモンド粒
子。
1. A diamond particle characterized in that the surface of polycrystalline diamond particle synthesized by an impact compression method is coated with a diamond layer grown by a chemical vapor deposition method.
【請求項2】 1気圧から10気圧の加圧雰囲気下で炭
化水素と水素からなる混合ガスを炭素質熱電子放射材を
用いた熱電子法により熱分解することによって炭素質基
板上に載置した衝撃圧縮法により合成した多結晶ダイヤ
モンド粒子の表面に化学気相法によるダイヤモンドを成
長させることを特徴とするダイヤモンド粒子の製造方
法。
2. A carbonaceous substrate is placed on a carbonaceous substrate by thermally decomposing a mixed gas of hydrocarbon and hydrogen by a thermoelectron method using a carbonaceous thermoelectron emitting material under a pressurized atmosphere of 1 to 10 atmospheres. A method for producing diamond particles, which comprises growing diamond by chemical vapor deposition on the surface of polycrystalline diamond particles synthesized by the impact compression method.
JP3045647A 1991-02-20 1991-02-20 Diamond particle and production thereof Pending JPH0517119A (en)

Priority Applications (1)

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JP3045647A JPH0517119A (en) 1991-02-20 1991-02-20 Diamond particle and production thereof

Applications Claiming Priority (1)

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JP3045647A JPH0517119A (en) 1991-02-20 1991-02-20 Diamond particle and production thereof

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JPH0517119A true JPH0517119A (en) 1993-01-26

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012121790A (en) * 2010-11-15 2012-06-28 Shiseido Co Ltd Spherical porous diamond particle and method for manufacturing the same
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