JPH05320812A - ダイヤモンド焼結体及び製造方法、並びにその製造の際に用いられる触媒 - Google Patents
ダイヤモンド焼結体及び製造方法、並びにその製造の際に用いられる触媒Info
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- JPH05320812A JPH05320812A JP5025985A JP2598593A JPH05320812A JP H05320812 A JPH05320812 A JP H05320812A JP 5025985 A JP5025985 A JP 5025985A JP 2598593 A JP2598593 A JP 2598593A JP H05320812 A JPH05320812 A JP H05320812A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 異常粒成長のために良質焼結体を現在まで得
ることができなかった平均粒度１μｍ以下の超微粒ダイ
ヤモンドを７０体積％以上含む焼結体、及びその製造方
法、並びにその製造の際に用いれる触媒を提供する。 【構成】平均粒径１μｍ以下のダイヤモンドが７０乃至
９５体積％を占め、残部にＣｏ及び／又はＦｅを主成分
とし、これにＳｉ，Ｂ，Ｐ，Ｃから選ばれた少なくとも
１種を含むアモルファス化可能である組成の合金を均一
に分散させる。
ることができなかった平均粒度１μｍ以下の超微粒ダイ
ヤモンドを７０体積％以上含む焼結体、及びその製造方
法、並びにその製造の際に用いれる触媒を提供する。 【構成】平均粒径１μｍ以下のダイヤモンドが７０乃至
９５体積％を占め、残部にＣｏ及び／又はＦｅを主成分
とし、これにＳｉ，Ｂ，Ｐ，Ｃから選ばれた少なくとも
１種を含むアモルファス化可能である組成の合金を均一
に分散させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、平均粒径が１μｍ以下
のダイヤモンド含むと共に、超高圧で焼結されるダイヤ
モンド焼結体及び製造方法、並びにその製造の際に用い
られる触媒に関する。
のダイヤモンド含むと共に、超高圧で焼結されるダイヤ
モンド焼結体及び製造方法、並びにその製造の際に用い
られる触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、ダイヤモンド焼結体は、高強度、
高硬度で耐摩耗性が高いために、切削工具の刃先、線引
きダイスなどに使用されている。ダイヤモンドを７０％
以上含有するダイヤモンド高含有焼結体として、ダイヤ
モンドの平均粒径が３μｍ以上のものが市販され、非鉄
金属や、木材、セラミックスなどの切削に供されてい
る。これらの切削においてダイヤモンド焼結体は、耐摩
耗性の点で従来から用いられてきた超硬合金よりはるか
に優れ、また耐衝撃性の点で単結晶ダイヤモンドより優
れているという特長を有している。
高硬度で耐摩耗性が高いために、切削工具の刃先、線引
きダイスなどに使用されている。ダイヤモンドを７０％
以上含有するダイヤモンド高含有焼結体として、ダイヤ
モンドの平均粒径が３μｍ以上のものが市販され、非鉄
金属や、木材、セラミックスなどの切削に供されてい
る。これらの切削においてダイヤモンド焼結体は、耐摩
耗性の点で従来から用いられてきた超硬合金よりはるか
に優れ、また耐衝撃性の点で単結晶ダイヤモンドより優
れているという特長を有している。
【０００３】このようなダイヤモンド焼結体の製造方法
として現在主流になっているのは、特公昭３９−２０４
８３号公報に開示されているようにＣｏあるいはＷＣ−
Ｃｏを焼結媒体とする方法、さらには特公昭５２−１２
１２６号公報に開示されているように、ダイヤモンド粉
末と基盤超硬合金を接触させ、高温、高圧下で超硬合金
からのＣｏ−Ｗ−Ｃの共晶組成液層を焼結触媒としてダ
イヤモンドを焼結する方法、あるいは平均粒径が１μｍ
以下のダイヤモンド焼結の方法としては特公昭６１−５
８４３２号公報に開示されているように、平均粒径が１
μｍ以下のＷＣを主体とする炭化物を結合相とする方法
などがある。比較的に少数の事例であるが、Ｎｉ系触媒
あるいはセラミックスとの結合による焼結法も採られて
いる。しかし、Ｎｉ系触媒あるいはセラミックス結合材
による焼結法では、焼結体中のダイヤモンド粒同士の結
合度合いやダイヤモンド含有率に問題があり、上記主流
となっている方法に対し品質が劣っている。
として現在主流になっているのは、特公昭３９−２０４
８３号公報に開示されているようにＣｏあるいはＷＣ−
Ｃｏを焼結媒体とする方法、さらには特公昭５２−１２
１２６号公報に開示されているように、ダイヤモンド粉
末と基盤超硬合金を接触させ、高温、高圧下で超硬合金
からのＣｏ−Ｗ−Ｃの共晶組成液層を焼結触媒としてダ
イヤモンドを焼結する方法、あるいは平均粒径が１μｍ
以下のダイヤモンド焼結の方法としては特公昭６１−５
８４３２号公報に開示されているように、平均粒径が１
μｍ以下のＷＣを主体とする炭化物を結合相とする方法
などがある。比較的に少数の事例であるが、Ｎｉ系触媒
あるいはセラミックスとの結合による焼結法も採られて
いる。しかし、Ｎｉ系触媒あるいはセラミックス結合材
による焼結法では、焼結体中のダイヤモンド粒同士の結
合度合いやダイヤモンド含有率に問題があり、上記主流
となっている方法に対し品質が劣っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】現在ダイヤモンド焼結
体の製造にあたり主流となっているＣｏあるいはＣｏ−
Ｗ−Ｃを焼結触媒とする方法では、Ｗ−Ｃｏ−Ｃの共融
点が焼結圧力下では１３５０℃付近であるため、生産性
を前提とした短時間焼結を可能にするには、少なくとも
１４００℃以上の温度が必要であり、それに伴い焼結圧
力もダイヤモンドの安定領域を考慮すると、少なくとも
５．５ＧＰａ以上が必要となる。このために、超高圧焼
結では、その超高圧金型の寿命が短くなる傾向が大であ
り、これが大きくコストに反映されることになる。しか
し、焼結圧力や温度の低下をはかると、焼結品質の低下
を招くことになる。また、現時点においては、ＷＣを大
量に含んだものを除いて、いわゆるダイヤモンド高含有
焼結体では、異常粒成長という問題のため平均粒径１μ
ｍ以下の超微粒ダイヤモンド焼結体は未だに作りだされ
ていないのが現状である。
体の製造にあたり主流となっているＣｏあるいはＣｏ−
Ｗ−Ｃを焼結触媒とする方法では、Ｗ−Ｃｏ−Ｃの共融
点が焼結圧力下では１３５０℃付近であるため、生産性
を前提とした短時間焼結を可能にするには、少なくとも
１４００℃以上の温度が必要であり、それに伴い焼結圧
力もダイヤモンドの安定領域を考慮すると、少なくとも
５．５ＧＰａ以上が必要となる。このために、超高圧焼
結では、その超高圧金型の寿命が短くなる傾向が大であ
り、これが大きくコストに反映されることになる。しか
し、焼結圧力や温度の低下をはかると、焼結品質の低下
を招くことになる。また、現時点においては、ＷＣを大
量に含んだものを除いて、いわゆるダイヤモンド高含有
焼結体では、異常粒成長という問題のため平均粒径１μ
ｍ以下の超微粒ダイヤモンド焼結体は未だに作りだされ
ていないのが現状である。
【０００５】現在市販されている平均粒径が３μｍ以上
のダイヤモンドを７０体積％以上を含有する高含有ダイ
ヤモンド高含有焼結体を用いて切削を行うと、被切削物
の被切削面粗度は、単結晶ダイヤモンドに比べ粗くなる
ために、非常に細かい面粗度が要求される材料の加工に
は不適当である。これは、平均粒度が３μｍ以上のダイ
ヤモンド焼結体では、ダイヤモンド砥石研削により刃先
加工を行う際にエッジ部のダイヤモンド粒子が破壊され
鋭い刃先が得られないことが主な原因である。従って、
この問題を解決するためには、できる限る細かい、好ま
しくは平均粒径１μｍ以下のダイヤモンド粒の焼結体を
製造する必要がある。
のダイヤモンドを７０体積％以上を含有する高含有ダイ
ヤモンド高含有焼結体を用いて切削を行うと、被切削物
の被切削面粗度は、単結晶ダイヤモンドに比べ粗くなる
ために、非常に細かい面粗度が要求される材料の加工に
は不適当である。これは、平均粒度が３μｍ以上のダイ
ヤモンド焼結体では、ダイヤモンド砥石研削により刃先
加工を行う際にエッジ部のダイヤモンド粒子が破壊され
鋭い刃先が得られないことが主な原因である。従って、
この問題を解決するためには、できる限る細かい、好ま
しくは平均粒径１μｍ以下のダイヤモンド粒の焼結体を
製造する必要がある。
【０００６】本発明では、従来、良質ダイヤモンド焼結
体を得ることができなかった低温低圧領域で得られるダ
イヤモンド焼結体及びその製造方法、並びにそれに用い
られる触媒を提供すると共に、異常粒成長のために良質
焼結体を得ることができなかった平均粒径１μｍ以下の
超微粒ダイヤモンドを７０体積％以上含む焼結体及びそ
の製造方法、並びにその製造の際に用いられる触媒をも
提供することを目的とする。
体を得ることができなかった低温低圧領域で得られるダ
イヤモンド焼結体及びその製造方法、並びにそれに用い
られる触媒を提供すると共に、異常粒成長のために良質
焼結体を得ることができなかった平均粒径１μｍ以下の
超微粒ダイヤモンドを７０体積％以上含む焼結体及びそ
の製造方法、並びにその製造の際に用いられる触媒をも
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】触媒を用いたダイヤモン
ド焼結では、触媒が溶融してダイヤモンド表面を溶解
し、さらにダイヤモンドとして再生しダイヤモンド粒同
士を結合する機構をとると言われている。従って、焼結
温度は触媒の溶融点に大きく左右されると考えられる。
また、平均粒径が１μｍ以下のダイヤモンド高含有焼結
体を生産するには、焼結過程において如何にして粒成長
を抑制するかが重要である。その粒成長抑制のポイント
として、できる限り低温で焼結する、粒成長を抑制
する元素あるいは化合物を粒間に均一分散させること、
が上げられる。そこで、上記条件を満足させるダイヤモ
ンド焼結触媒合金として、触媒能のある元素を主成分と
し、溶融点の低い合金、さらに焼結過程において粒成長
抑制効果が期待できる半金属あるいは非金属を含む合
金、すなわちＣｏおよび／またはＦｅを主成分としＳ
ｉ，Ｂ，Ｐ，Ｃから選ばれた少なくとも１種を含むアモ
ルファス合金に着目した。
ド焼結では、触媒が溶融してダイヤモンド表面を溶解
し、さらにダイヤモンドとして再生しダイヤモンド粒同
士を結合する機構をとると言われている。従って、焼結
温度は触媒の溶融点に大きく左右されると考えられる。
また、平均粒径が１μｍ以下のダイヤモンド高含有焼結
体を生産するには、焼結過程において如何にして粒成長
を抑制するかが重要である。その粒成長抑制のポイント
として、できる限り低温で焼結する、粒成長を抑制
する元素あるいは化合物を粒間に均一分散させること、
が上げられる。そこで、上記条件を満足させるダイヤモ
ンド焼結触媒合金として、触媒能のある元素を主成分と
し、溶融点の低い合金、さらに焼結過程において粒成長
抑制効果が期待できる半金属あるいは非金属を含む合
金、すなわちＣｏおよび／またはＦｅを主成分としＳ
ｉ，Ｂ，Ｐ，Ｃから選ばれた少なくとも１種を含むアモ
ルファス合金に着目した。
【０００８】アモルファス化が可能である前提条件の一
つとして、合金系の共融点付近すなわち溶融点の低い領
域の合金ということがあり、Ｃｏ，Ｆｅ系のアモルファ
ス合金は、目的としている触媒能のある元素を主成分と
し、さらに溶融点の低い合金に合致しているといえる。
さらに、Ｓｉ，Ｂ，Ｐ，Ｃの半金属あるいは非金属は、
焼結過程においてダイヤモンド粒間に均一に分散し、そ
の存在により粒成長を抑制できることが期待できる。な
お、本発明の目的から、問題にしているのは溶融点と粒
成長抑制剤としての半金属、非金属であり、前記以外の
元素をさらに含んでいてもアモルファス化可能である範
囲であるならばなんら問題はなく、また触媒合金がアモ
ルファス状態である必要もない。
つとして、合金系の共融点付近すなわち溶融点の低い領
域の合金ということがあり、Ｃｏ，Ｆｅ系のアモルファ
ス合金は、目的としている触媒能のある元素を主成分と
し、さらに溶融点の低い合金に合致しているといえる。
さらに、Ｓｉ，Ｂ，Ｐ，Ｃの半金属あるいは非金属は、
焼結過程においてダイヤモンド粒間に均一に分散し、そ
の存在により粒成長を抑制できることが期待できる。な
お、本発明の目的から、問題にしているのは溶融点と粒
成長抑制剤としての半金属、非金属であり、前記以外の
元素をさらに含んでいてもアモルファス化可能である範
囲であるならばなんら問題はなく、また触媒合金がアモ
ルファス状態である必要もない。
【０００９】まず、前記合金のダイヤモンド合成を行っ
たところ、実施例１に示すように１０００℃での合成が
可能であった。この点から、従来法よりもかなり低い温
度で焼結できることが推定できた。そこで、同合金を触
媒とし平均粒径１μｍ以下のダイヤモンド焼結を行った
ところ実施例に示すように、１１５０〜１４００℃の範
囲内で異常粒成長のない良質焼結体を得ることができ
た。また、その焼結体の微視組織を観察したところダイ
ヤモンド粒間にＳｉ，Ｂが均一に存在しているものであ
り、粒成長抑制の効果が推定できた。
たところ、実施例１に示すように１０００℃での合成が
可能であった。この点から、従来法よりもかなり低い温
度で焼結できることが推定できた。そこで、同合金を触
媒とし平均粒径１μｍ以下のダイヤモンド焼結を行った
ところ実施例に示すように、１１５０〜１４００℃の範
囲内で異常粒成長のない良質焼結体を得ることができ
た。また、その焼結体の微視組織を観察したところダイ
ヤモンド粒間にＳｉ，Ｂが均一に存在しているものであ
り、粒成長抑制の効果が推定できた。
【００１０】
（実施例１）まず、触媒合金として２５μｍ厚のＣｏ72
Ｆｅ4 Ｓｉ12Ｂ12at% のアモルファスリボンを選び、該
アモルファスリボン５枚と１ｍｍ厚のグラファイトを交
互に積層した試料を用意してダイヤモンド合成の可能性
を探った。その結果、１０００℃での合成が可能である
ことがわかった。また、比較触媒としてＣｏより低温で
ダイヤモンド合成可能なスーパーインバーを用い、０．
５ｍｍ厚スーパーインバーと１ｍｍ厚グラファイトとを
交互に積層した試料と、上記本発明試料と同時処理し
た。ベルト型でシリンダコアの内径が４８ｍｍの超高圧
装置にて、表１に示す圧力、温度条件で加圧加熱したと
ころ、ダイヤモンド合成可能領域は図１のようであっ
た。また、その結果は表１に示す通りである。
Ｆｅ4 Ｓｉ12Ｂ12at% のアモルファスリボンを選び、該
アモルファスリボン５枚と１ｍｍ厚のグラファイトを交
互に積層した試料を用意してダイヤモンド合成の可能性
を探った。その結果、１０００℃での合成が可能である
ことがわかった。また、比較触媒としてＣｏより低温で
ダイヤモンド合成可能なスーパーインバーを用い、０．
５ｍｍ厚スーパーインバーと１ｍｍ厚グラファイトとを
交互に積層した試料と、上記本発明試料と同時処理し
た。ベルト型でシリンダコアの内径が４８ｍｍの超高圧
装置にて、表１に示す圧力、温度条件で加圧加熱したと
ころ、ダイヤモンド合成可能領域は図１のようであっ
た。また、その結果は表１に示す通りである。
【００１１】
【表１】
【００１２】（実施例２）Ｃｏ72Ｆｅ4 Ｓｉ12Ｂ12at%
のアモルファスリボンとダイヤモンド粉末を接触させる
方法でダイヤモンド焼結を行った。試料として第１層に
２５μｍ厚アモルファスリボンを５枚、第２層にダイヤ
モンド粉末（１．５ｔ／ｃｍ2 圧粉で厚み１．５ｍ
ｍ）、第３層に２５μｍ厚のアモルファスリボン５枚、
第４層に２．５ｍｍ厚でＷＣ−６ｗｔ％のＣｏ焼結体を
積層したものを用いた。この構成はダイヤモンド層をア
モルファスリボンで挟み込み、下部にチップへのろう付
けを可能にするためにＷＣ−Ｃｏを配した構造としたも
のである。また、ＷＣ−Ｃｏ焼結体からのＣｏ溶浸の影
響をなくすために、ダイヤモンド層とＷＣ−Ｃｏの間に
もアモルファスリボンを配し、さらにＣｏ量をＣｏ溶浸
で焼結する１２重量％よりかなり少ない６重量％にし
た。ダイヤモンド粒径、焼結圧力、焼結温度を種々変え
て焼結した結果は表２に示す通りであった。
のアモルファスリボンとダイヤモンド粉末を接触させる
方法でダイヤモンド焼結を行った。試料として第１層に
２５μｍ厚アモルファスリボンを５枚、第２層にダイヤ
モンド粉末（１．５ｔ／ｃｍ2 圧粉で厚み１．５ｍ
ｍ）、第３層に２５μｍ厚のアモルファスリボン５枚、
第４層に２．５ｍｍ厚でＷＣ−６ｗｔ％のＣｏ焼結体を
積層したものを用いた。この構成はダイヤモンド層をア
モルファスリボンで挟み込み、下部にチップへのろう付
けを可能にするためにＷＣ−Ｃｏを配した構造としたも
のである。また、ＷＣ−Ｃｏ焼結体からのＣｏ溶浸の影
響をなくすために、ダイヤモンド層とＷＣ−Ｃｏの間に
もアモルファスリボンを配し、さらにＣｏ量をＣｏ溶浸
で焼結する１２重量％よりかなり少ない６重量％にし
た。ダイヤモンド粒径、焼結圧力、焼結温度を種々変え
て焼結した結果は表２に示す通りであった。
【００１３】
【表２】
【００１４】（実施例３）実施例２と同様に、Ｃｏ72Ｆ
ｅ4 Ｓｉ12Ｂ12at% のアモルファスリボンとダイヤモン
ド粉末を接触させる方法でダイヤモンド焼結を行った。
試料として、第１層に２５μｍ厚のアモルファスリボン
５枚（１．５ｔ／ｃｍ2 圧粉で厚み１．０ｍｍ）、第２
層にダイヤモンド粉末、第３層に５０μｍ厚のＴｉ箔、
第４層に３．０ｍｍ厚のＷＣ−６ｗｔ％Ｃｏ焼結体を積
層したものを用いた。この構成は、触媒金属をダイヤモ
ンド層の上側より溶浸させダイヤモンドを焼結させるも
のであり、第３層のＴｉ箔はＷＣ−Ｃｏ層との遮蔽層で
ある。ダイヤモンド粒径、焼結圧力、焼結温度を種々変
えて焼結した結果は、表３に示すとおりであった。な
お、焼結時間はすべて３０分とした。
ｅ4 Ｓｉ12Ｂ12at% のアモルファスリボンとダイヤモン
ド粉末を接触させる方法でダイヤモンド焼結を行った。
試料として、第１層に２５μｍ厚のアモルファスリボン
５枚（１．５ｔ／ｃｍ2 圧粉で厚み１．０ｍｍ）、第２
層にダイヤモンド粉末、第３層に５０μｍ厚のＴｉ箔、
第４層に３．０ｍｍ厚のＷＣ−６ｗｔ％Ｃｏ焼結体を積
層したものを用いた。この構成は、触媒金属をダイヤモ
ンド層の上側より溶浸させダイヤモンドを焼結させるも
のであり、第３層のＴｉ箔はＷＣ−Ｃｏ層との遮蔽層で
ある。ダイヤモンド粒径、焼結圧力、焼結温度を種々変
えて焼結した結果は、表３に示すとおりであった。な
お、焼結時間はすべて３０分とした。
【００１５】
【表３】 （実施例４）実施例２にて生産したダイヤモンド焼結体
について、その都度、切削性能評価を行った。なお、硬
度は荷重５Ｋｇのビッカース硬度である。切削性能試験
は以下の条件にて実施した。その結果は表４に示すとお
りであり、その評価はフランク摩耗量にて行った。 切削テスト条件 被削材 Ａｌ−１８％Ｓｉ 切削速度 ３００ｍ／ｍｉｎ 送り ０．１ｍｍ／ｒｅｖ． 切り込み ０．２ｍｍ 切削雰囲気 乾式 切削時間 ６０ｍｉｎ チップ形状 ＳＰＧＮ１２０３０８Ｆ
について、その都度、切削性能評価を行った。なお、硬
度は荷重５Ｋｇのビッカース硬度である。切削性能試験
は以下の条件にて実施した。その結果は表４に示すとお
りであり、その評価はフランク摩耗量にて行った。 切削テスト条件 被削材 Ａｌ−１８％Ｓｉ 切削速度 ３００ｍ／ｍｉｎ 送り ０．１ｍｍ／ｒｅｖ． 切り込み ０．２ｍｍ 切削雰囲気 乾式 切削時間 ６０ｍｉｎ チップ形状 ＳＰＧＮ１２０３０８Ｆ
【００１６】
【表４】
【００１７】（実施例５）さらに、実施例３にて生産し
たダイヤモンド焼結体について、その硬度、研削面粗
さ、切削性能評価を行った結果は、表５に示すとおりで
あった。なお、上記評価は以下の条件にて実施し、切削
性能はフランク摩耗量と被削材の６０分切削後の面粗さ
にて行った。 評価条件 硬度 荷重５Ｋｇのビッカース硬度 研削面粗さ 研削砥石：ビトリファイドボンド ダイヤモンドホイール（＃４００） 切削性能 被削材 ：Ｃｕ−Ｚｎ合金 切削速度 ：４００ｍ／ｍｉｎ 送り ：０．０５ｍｍ／ｒｅｖ． 切り込み ：０．５ｍｍ 切削雰囲気：乾式 切削時間 ：６０ｍｉｎ チップ形状：ＳＰＧＮ１２０３０８Ｆ
たダイヤモンド焼結体について、その硬度、研削面粗
さ、切削性能評価を行った結果は、表５に示すとおりで
あった。なお、上記評価は以下の条件にて実施し、切削
性能はフランク摩耗量と被削材の６０分切削後の面粗さ
にて行った。 評価条件 硬度 荷重５Ｋｇのビッカース硬度 研削面粗さ 研削砥石：ビトリファイドボンド ダイヤモンドホイール（＃４００） 切削性能 被削材 ：Ｃｕ−Ｚｎ合金 切削速度 ：４００ｍ／ｍｉｎ 送り ：０．０５ｍｍ／ｒｅｖ． 切り込み ：０．５ｍｍ 切削雰囲気：乾式 切削時間 ：６０ｍｉｎ チップ形状：ＳＰＧＮ１２０３０８Ｆ
【００１８】
【表５】
【００１９】（実施例６）各種アモルファス合金触媒を
塊状もしくは粉末状でダイヤモンド粉と接触させる方法
（溶浸法）、あるいは粉末状でダイヤモンド粉と混合す
る方法（混合法）でダイヤモンド焼結を行った結果を表
６及び表７に示す。焼結時間は３０分である。なお、溶
浸法の場合の試料構成は実施例２の表２に示すものであ
り、混合法の場合ではダイヤモンド粉末とアモルファス
粉末を所定重量％にてアセトン中で混合し、乾燥後、そ
の混合粉のみを圧粉して焼結した。
塊状もしくは粉末状でダイヤモンド粉と接触させる方法
（溶浸法）、あるいは粉末状でダイヤモンド粉と混合す
る方法（混合法）でダイヤモンド焼結を行った結果を表
６及び表７に示す。焼結時間は３０分である。なお、溶
浸法の場合の試料構成は実施例２の表２に示すものであ
り、混合法の場合ではダイヤモンド粉末とアモルファス
粉末を所定重量％にてアセトン中で混合し、乾燥後、そ
の混合粉のみを圧粉して焼結した。
【００２０】
【表６】
【００２１】
【表７】
【００２２】本発明はＣｏおよび／またはＦｅを主成分
とし、これにＳｉ，Ｂ，Ｐ，Ｃから選ばれた少なくとも
１種を含むアモルファス合金を触媒に用い、該触媒組成
合金を塊の状態でダイヤモンド粉末と接触させ、超高圧
高温装置を用いて４．５ＧＰａ以上の高圧力下で１０５
０℃以上の温度に加熱して焼結するものであり、ダイヤ
モンド焼結体の品質を従来品よりも落とすことなく焼結
圧力を従来品に比べて２０％程度低下させることができ
た。
とし、これにＳｉ，Ｂ，Ｐ，Ｃから選ばれた少なくとも
１種を含むアモルファス合金を触媒に用い、該触媒組成
合金を塊の状態でダイヤモンド粉末と接触させ、超高圧
高温装置を用いて４．５ＧＰａ以上の高圧力下で１０５
０℃以上の温度に加熱して焼結するものであり、ダイヤ
モンド焼結体の品質を従来品よりも落とすことなく焼結
圧力を従来品に比べて２０％程度低下させることができ
た。
【００２３】さらに、本発明に係る超微粒ダイヤモンド
焼結体は、平均粒径が１μｍ以下の異常粒成長のない良
質ダイヤモンドが７０〜９５％を占めるものであるか
ら、バイト材、ドリル材、あるいは細かい傷を嫌う極細
線線引き用ダイス材として用いれば、鋭い刃先に加工す
ることでき、被削材の切削面粗度を細かくすることがで
きる。また、耐摩耗性を兼ね備えているため、切削を重
ねても被削材の切削面粗度を細かいまま維持できるとい
う優れた効果を奏する。
焼結体は、平均粒径が１μｍ以下の異常粒成長のない良
質ダイヤモンドが７０〜９５％を占めるものであるか
ら、バイト材、ドリル材、あるいは細かい傷を嫌う極細
線線引き用ダイス材として用いれば、鋭い刃先に加工す
ることでき、被削材の切削面粗度を細かくすることがで
きる。また、耐摩耗性を兼ね備えているため、切削を重
ねても被削材の切削面粗度を細かいまま維持できるとい
う優れた効果を奏する。
【図１】本発明の合金とスーパーインバーを触媒とした
場合のダイヤモンド合成領域比較図である。
場合のダイヤモンド合成領域比較図である。
フロントページの続き (72)発明者 上田 保 富山県富山市石金20番地 株式会社不二越 内
Claims (7)
- 【請求項１】 ダイヤモンドが７０乃至９５体積％を占
め、残部にＣｏ及び／またはＦｅを主成分とし、これに
Ｓｉ，Ｂ，Ｐ，Ｃから選ばれた少なくとも１種を含むア
モルファス化可能である組成の合金が均一に分散してい
ることを特徴とするダイヤモンド焼結体。 - 【請求項２】 焼結されるダイヤモンド粉末の平均粒径
が１μｍ以下の超微粒を含む請求項１記載のダイヤモン
ド焼結体。 - 【請求項３】 Ｃｏおよび／またはＦｅを主成分とし、
これにＳｉ，Ｂ，Ｐ，Ｃから選ばれた少なくとも１種を
含むアモルファス化可能である合金を触媒に用い、該触
媒組成合金を塊の状態でダイヤモンド粉末と接触させ、
超高圧高温装置を用いて４．５ＧＰａ以上の高圧力下で
１０５０°Ｃ以上の温度に加熱して焼結することを特徴
とするダイヤモンド焼結体の製造方法。 - 【請求項４】 Ｃｏおよび／またはＦｅを主成分とし、
これにＳｉ，Ｂ，Ｐ，Ｃから選ばれた少なくとも１種を
含むアモルファス化可能である合金を触媒を用い、５重
量％以上３０％未満の触媒組成合金粉末をダイヤモンド
粉末と混合し、超高圧高温装置を用いて４．５ＧＰａ以
上の高圧力下で１０５０℃以上の温度に加熱して焼結す
ることを特徴とするダイヤモンド焼結体の製造方法。 - 【請求項５】 Ｃｏおよび／またはＦｅを主成分とし、
これにＳｉ，Ｂ，Ｐ，Ｃから選ばれた少なくとも１種を
含むアモルファス化可能である合金を触媒に用い、該触
媒組成合金を塊の状態で平均粒径１μｍ以下のダイヤモ
ンド粉末と接触させ、圧力４．５ＧＰａ以上、温度１１
５０°Ｃ以上１４５０°Ｃ未満の温度範囲で焼結するこ
とを特徴とする平均粒径１μｍ以下の超微粒のダイヤモ
ンド焼結体の製造方法。 - 【請求項６】 Ｃｏおよび／またはＦｅを主成分とし、
これにＳｉ，Ｂ，Ｐ，Ｃから選ばれた少なくとも１種を
含むアモルファス化可能である合金を触媒に用い、５重
量％以上３０％以下の触媒組成合金粉末を平均粒径１μ
ｍ以下のダイヤモンド粉末と混合し、圧力４．５ＧＰａ
以上、１１５０℃以上１４５０°Ｃ未満のダイヤモンド
が熱力学的に安定な高圧、高温下で焼結することを特徴
とする超微粒のダイヤモンド焼結体の製造方法。 - 【請求項７】 Ｃｏおよび／またはＦｅを主成分とし、
Ｓｉ，Ｂ，Ｐ，Ｃから選ばれた少なくとも一種を含むア
モルルファス化可能の合金である請求項３、４．５、ま
たは６記載のダイヤモンド焼結体の製造の際に用いられ
る触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5025985A JPH05320812A (ja) | 1992-03-26 | 1993-01-22 | ダイヤモンド焼結体及び製造方法、並びにその製造の際に用いられる触媒 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9846592 | 1992-03-26 | ||
| JP4-98465 | 1992-03-26 | ||
| JP5025985A JPH05320812A (ja) | 1992-03-26 | 1993-01-22 | ダイヤモンド焼結体及び製造方法、並びにその製造の際に用いられる触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05320812A true JPH05320812A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=14220432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5025985A Withdrawn JPH05320812A (ja) | 1992-03-26 | 1993-01-22 | ダイヤモンド焼結体及び製造方法、並びにその製造の際に用いられる触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05320812A (ja) |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP5025985A patent/JPH05320812A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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