JPH06121923A - ダイヤモンドの製造方法 - Google Patents
ダイヤモンドの製造方法Info
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- JPH06121923A JPH06121923A JP29815492A JP29815492A JPH06121923A JP H06121923 A JPH06121923 A JP H06121923A JP 29815492 A JP29815492 A JP 29815492A JP 29815492 A JP29815492 A JP 29815492A JP H06121923 A JPH06121923 A JP H06121923A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】精密加工用研磨砥粒として優れた研磨性能を有
する多結晶ダイヤモンドの改良された製造方法を提供す
ること。 【構成】炭素源と金属粉末とからなる混合物を火薬の爆
発力を用いて衝撃圧縮することによりダイヤモンドを製
造する方法に於いて、該炭素源として（００２）Ｘ線回
折線から求めた面間隔ｄ(002) が０．３３５ｎｍ以上
０．３４０ｎｍ以下の範囲内で、かつ、灰分が１．０ｗ
ｔ％以下の黒鉛を使用することを特徴とするダイヤモン
ドの製造方法。 【効果】品質にばらつきのない、研磨性能の高いダイヤ
モンドが得られる。
する多結晶ダイヤモンドの改良された製造方法を提供す
ること。 【構成】炭素源と金属粉末とからなる混合物を火薬の爆
発力を用いて衝撃圧縮することによりダイヤモンドを製
造する方法に於いて、該炭素源として（００２）Ｘ線回
折線から求めた面間隔ｄ(002) が０．３３５ｎｍ以上
０．３４０ｎｍ以下の範囲内で、かつ、灰分が１．０ｗ
ｔ％以下の黒鉛を使用することを特徴とするダイヤモン
ドの製造方法。 【効果】品質にばらつきのない、研磨性能の高いダイヤ
モンドが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は衝撃法によるダイヤモン
ドの製造方法に係るものであり、詳しくは、超硬合金、
セラミックス、電子材料などの精密加工用研磨砥粒とし
て利用されるダイヤモンドの製造方法に関するものであ
る。
ドの製造方法に係るものであり、詳しくは、超硬合金、
セラミックス、電子材料などの精密加工用研磨砥粒とし
て利用されるダイヤモンドの製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ダイヤモンドはその優れた硬度を生かし
て、超硬材料のラッピング、ポリシング用研磨砥粒とし
て幅広く利用されてきた。しかも、近年の新素材および
電子材料の急速な開発に伴い、これら新規の超硬材料の
精密加工用研磨砥粒としてダイヤモンドの需要はますま
す増加する傾向にある。従来、研磨砥粒としてのダイヤ
モンドは天然ダイヤモンドあるいは静圧法で合成された
人工ダイヤモンドの微粒子が使われてきた。これらの砥
粒はいずれも単結晶ダイヤモンドであるため、粒子が角
張っていてかなり鋭利な突起を有している。このため、
研磨の際にこの鋭い突起が素材表面に突き刺さったり、
深い引っ掻き傷をもたらす原因となり、精密加工用研磨
砥粒としては適していない。
て、超硬材料のラッピング、ポリシング用研磨砥粒とし
て幅広く利用されてきた。しかも、近年の新素材および
電子材料の急速な開発に伴い、これら新規の超硬材料の
精密加工用研磨砥粒としてダイヤモンドの需要はますま
す増加する傾向にある。従来、研磨砥粒としてのダイヤ
モンドは天然ダイヤモンドあるいは静圧法で合成された
人工ダイヤモンドの微粒子が使われてきた。これらの砥
粒はいずれも単結晶ダイヤモンドであるため、粒子が角
張っていてかなり鋭利な突起を有している。このため、
研磨の際にこの鋭い突起が素材表面に突き刺さったり、
深い引っ掻き傷をもたらす原因となり、精密加工用研磨
砥粒としては適していない。
【０００３】これに対して、衝撃法で製造される人工ダ
イヤモンドは数十ｎｍ程度の微細な結晶子が結合した多
結晶ダイヤモンドの微粒子であるため、粒子が丸く角張
ったところがなく、精密加工用研磨砥粒として適してい
る。ところが、この衝撃法により製造される多結晶ダイ
ヤモンドは同一条件で製造されたものであっても、超硬
材料に対する研磨性能のバラツキが大きく、研磨工程の
管理上、非常に大きな問題を生じている。このため、研
磨性能のバラツキが少なく、かつ、研磨性能の高い多結
晶ダイヤモンドの製造が要望されている。
イヤモンドは数十ｎｍ程度の微細な結晶子が結合した多
結晶ダイヤモンドの微粒子であるため、粒子が丸く角張
ったところがなく、精密加工用研磨砥粒として適してい
る。ところが、この衝撃法により製造される多結晶ダイ
ヤモンドは同一条件で製造されたものであっても、超硬
材料に対する研磨性能のバラツキが大きく、研磨工程の
管理上、非常に大きな問題を生じている。このため、研
磨性能のバラツキが少なく、かつ、研磨性能の高い多結
晶ダイヤモンドの製造が要望されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の多結
晶ダイヤモンドが有する前記問題を解決し、精密加工用
研磨砥粒として優れた研磨性能を示す多結晶ダイヤモン
ドを効率よく、安価に製造する方法を提供することを課
題とする。
晶ダイヤモンドが有する前記問題を解決し、精密加工用
研磨砥粒として優れた研磨性能を示す多結晶ダイヤモン
ドを効率よく、安価に製造する方法を提供することを課
題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは各種の炭素
源を原料として衝撃法により多数の多結晶ダイヤモンド
を合成し、これらダイヤモンドの研磨性能について鋭意
研究を重ねた結果、原料である炭素源の面間隔および灰
分を一定の範囲内に抑えることにより優れた研磨性能を
示す多結晶ダイヤモンドを合成し得ることを見出だし
た。
源を原料として衝撃法により多数の多結晶ダイヤモンド
を合成し、これらダイヤモンドの研磨性能について鋭意
研究を重ねた結果、原料である炭素源の面間隔および灰
分を一定の範囲内に抑えることにより優れた研磨性能を
示す多結晶ダイヤモンドを合成し得ることを見出だし
た。
【０００６】本発明者らは、まず、衝撃法により生成す
るダイヤモンドの結晶構造とその研磨性能に着目し、各
種の炭素源を原料として多数の多結晶ダイモンドを合成
した結果、炭素源の種類により生成するダイモンドの結
晶構造が異なることを見出だした。図１に５種類の異な
る炭素源から生成したダイヤモンドのＸ線回折チャート
を示す。図１のａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅはそれぞれ（００
２）Ｘ線回折線から求めた面間隔ｄ(002) が０．３３６
ｎｍ、０．３３５ｎｍ、０．３３６ｎｍ、０．３３６ｎ
ｍ及び０．３５３ｎｍであり、かつ種類の異なる炭素源
から生成したダイヤモンドのＸ線回折チャートである。
図１から分かるように面間隔ｄ(002) が０．３４０ｎｍ
以下の炭素源から生成したダイヤモンドの結晶構造はい
ずれも立方晶系と六方晶系とが混在したものであるが
（図１のａ、ｂ、ｃ、ｄ）、面間隔が０．３５３ｎｍと
大きい炭素源から生成したダイヤモンドの結晶構造は立
方晶系のみであり、六方晶系は認められなかった（図１
のｅ）。これらのダイヤモンドについて研磨性能を測定
したところ、後述の実施例及び比較例に示すとおりであ
り、比較的高い研磨性能を示すダイヤモンド（図１の
ａ、ｂ、ｃ、ｄに相当するダイヤモンド）はいずれも立
方晶系と六方晶系とが混在した結晶構造のものであるこ
とが分かった。
るダイヤモンドの結晶構造とその研磨性能に着目し、各
種の炭素源を原料として多数の多結晶ダイモンドを合成
した結果、炭素源の種類により生成するダイモンドの結
晶構造が異なることを見出だした。図１に５種類の異な
る炭素源から生成したダイヤモンドのＸ線回折チャート
を示す。図１のａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅはそれぞれ（００
２）Ｘ線回折線から求めた面間隔ｄ(002) が０．３３６
ｎｍ、０．３３５ｎｍ、０．３３６ｎｍ、０．３３６ｎ
ｍ及び０．３５３ｎｍであり、かつ種類の異なる炭素源
から生成したダイヤモンドのＸ線回折チャートである。
図１から分かるように面間隔ｄ(002) が０．３４０ｎｍ
以下の炭素源から生成したダイヤモンドの結晶構造はい
ずれも立方晶系と六方晶系とが混在したものであるが
（図１のａ、ｂ、ｃ、ｄ）、面間隔が０．３５３ｎｍと
大きい炭素源から生成したダイヤモンドの結晶構造は立
方晶系のみであり、六方晶系は認められなかった（図１
のｅ）。これらのダイヤモンドについて研磨性能を測定
したところ、後述の実施例及び比較例に示すとおりであ
り、比較的高い研磨性能を示すダイヤモンド（図１の
ａ、ｂ、ｃ、ｄに相当するダイヤモンド）はいずれも立
方晶系と六方晶系とが混在した結晶構造のものであるこ
とが分かった。
【０００７】ところが、図１のｄのように、六方晶系が
混在しているダイヤモンドであっても、炭素源の種類に
よってはその研磨性能が低いものもあり、その原因につ
いて鋭意研究を重ねた結果、炭素源中に含まれる灰分の
量が大きく影響していることが分かった。図２は面間隔
ｄ(002) が０．３３５〜０．３４０ｎｍの各種炭素源中
の灰分の量とこれらの炭素源から製造した粒径２〜６μ
ｍのダイヤモンドによりサファイヤを研磨した際の研磨
量との関係を示したグラフである。図２に示すように炭
素源中の灰分が１．０ｗｔ％以下になると、生成したダ
イヤモンドの研磨性能が著しく向上することが分かっ
た。
混在しているダイヤモンドであっても、炭素源の種類に
よってはその研磨性能が低いものもあり、その原因につ
いて鋭意研究を重ねた結果、炭素源中に含まれる灰分の
量が大きく影響していることが分かった。図２は面間隔
ｄ(002) が０．３３５〜０．３４０ｎｍの各種炭素源中
の灰分の量とこれらの炭素源から製造した粒径２〜６μ
ｍのダイヤモンドによりサファイヤを研磨した際の研磨
量との関係を示したグラフである。図２に示すように炭
素源中の灰分が１．０ｗｔ％以下になると、生成したダ
イヤモンドの研磨性能が著しく向上することが分かっ
た。
【０００８】本発明は、これらの知見に基づいてなされ
たものである。すなわち本発明は、炭素源と金属粉末と
からなる混合物を火薬の爆発力を用いて衝撃圧縮するこ
とによりダイヤモンドを製造する方法に於いて、該炭素
源として（００２）Ｘ線回折線から求めた面間隔ｄ
(002) が０．３３５ｎｍ以上０．３４０ｎｍ以下の範囲
内で、かつ、灰分が１．０ｗｔ％以下の黒鉛を使用する
ことを特徴とするダイヤモンドの製造方法である。
たものである。すなわち本発明は、炭素源と金属粉末と
からなる混合物を火薬の爆発力を用いて衝撃圧縮するこ
とによりダイヤモンドを製造する方法に於いて、該炭素
源として（００２）Ｘ線回折線から求めた面間隔ｄ
(002) が０．３３５ｎｍ以上０．３４０ｎｍ以下の範囲
内で、かつ、灰分が１．０ｗｔ％以下の黒鉛を使用する
ことを特徴とするダイヤモンドの製造方法である。
【０００９】本発明においては、炭素源として面間隔ｄ
(002) が０．３３５ｎｍ以上０．３４０ｎｍ以下の範囲
内で、かつ、灰分が１．０ｗｔ％以下の黒鉛を使用す
る。この条件を満たすものであれば黒鉛の種類には特に
制限はなく、燐状黒鉛、燐片状黒鉛、土状黒鉛などの天
然黒鉛、又は、これらの酸処理物並びに熱処理物、石油
系化合物、石炭系化合物および炭素含有化合物を熱処理
あるいは熱分解して得られる無定形炭素を黒鉛化した人
造黒鉛、又は、これら黒鉛化物の酸処理物並びに熱処理
物を使用することができる。
(002) が０．３３５ｎｍ以上０．３４０ｎｍ以下の範囲
内で、かつ、灰分が１．０ｗｔ％以下の黒鉛を使用す
る。この条件を満たすものであれば黒鉛の種類には特に
制限はなく、燐状黒鉛、燐片状黒鉛、土状黒鉛などの天
然黒鉛、又は、これらの酸処理物並びに熱処理物、石油
系化合物、石炭系化合物および炭素含有化合物を熱処理
あるいは熱分解して得られる無定形炭素を黒鉛化した人
造黒鉛、又は、これら黒鉛化物の酸処理物並びに熱処理
物を使用することができる。
【００１０】これら炭素源を用いて衝撃法によりダイヤ
モンドを製造するには、まず、これら炭素源を粒子径１
００μｍ以下になるように粉砕する。これは、炭素源の
粒子径が小さい方がダイヤモンドへの転換率が向上する
傾向にあるためである。一方、炭素源と混合する金属粉
末は、火薬の爆発によって発生する圧力を効率良く炭素
源に伝えるために球状望ましくは真球に近い形状を持
つ、粒子径数μｍ〜数１００μｍのものが好ましい。金
属粉末の種類としては、生成したダイヤモンドを急冷
し、ダイヤモンドの黒鉛への逆転換を防ぐ効果のある金
属、例えば、金、銀、銅、アルミニュ−ム、タングステ
ン、ニッケルなどを用いることができるが、経済性を考
慮すると銅が好適である。
モンドを製造するには、まず、これら炭素源を粒子径１
００μｍ以下になるように粉砕する。これは、炭素源の
粒子径が小さい方がダイヤモンドへの転換率が向上する
傾向にあるためである。一方、炭素源と混合する金属粉
末は、火薬の爆発によって発生する圧力を効率良く炭素
源に伝えるために球状望ましくは真球に近い形状を持
つ、粒子径数μｍ〜数１００μｍのものが好ましい。金
属粉末の種類としては、生成したダイヤモンドを急冷
し、ダイヤモンドの黒鉛への逆転換を防ぐ効果のある金
属、例えば、金、銀、銅、アルミニュ−ム、タングステ
ン、ニッケルなどを用いることができるが、経済性を考
慮すると銅が好適である。
【００１１】次に、炭素源と金属粉末とを均一に混合す
るが、その混合比は炭素源４〜３０ｗｔ％に対して金属
粉末９６〜７０ｗｔ％、好ましくは炭素源４〜１０ｗｔ
％に対して金属粉末９６〜９０ｗｔ％とするのが良い。
炭素源の混合比が３０ｗｔ％を超えると炭素源からダイ
ヤモンドへの転換率が著しく低下し、また、炭素源の混
合比が４ｗｔ％未満ではダイヤモンドの収量が少なく経
済的でない。この炭素源と金属粉末とからなる混合物を
金属製の試料容器に充填するが、この時の容器内の空隙
率は、３５ｖｏｌ％以下、好ましくは３０ｖｏｌ％以下
が適している。また、試料容器の形状は円筒型、箱型な
どの各種の形状であることができる。
るが、その混合比は炭素源４〜３０ｗｔ％に対して金属
粉末９６〜７０ｗｔ％、好ましくは炭素源４〜１０ｗｔ
％に対して金属粉末９６〜９０ｗｔ％とするのが良い。
炭素源の混合比が３０ｗｔ％を超えると炭素源からダイ
ヤモンドへの転換率が著しく低下し、また、炭素源の混
合比が４ｗｔ％未満ではダイヤモンドの収量が少なく経
済的でない。この炭素源と金属粉末とからなる混合物を
金属製の試料容器に充填するが、この時の容器内の空隙
率は、３５ｖｏｌ％以下、好ましくは３０ｖｏｌ％以下
が適している。また、試料容器の形状は円筒型、箱型な
どの各種の形状であることができる。
【００１２】このようにして金属容器に充填された混合
物は、各種の衝撃圧縮処理装置、例えば、円筒型衝撃圧
縮処理装置、平面型衝撃圧縮処理装置を用いて、火薬の
爆発により駆動された高速の飛翔体の衝突により生じる
高温、高圧を伴う衝撃波により衝撃圧縮処理を施す。
物は、各種の衝撃圧縮処理装置、例えば、円筒型衝撃圧
縮処理装置、平面型衝撃圧縮処理装置を用いて、火薬の
爆発により駆動された高速の飛翔体の衝突により生じる
高温、高圧を伴う衝撃波により衝撃圧縮処理を施す。
【００１３】一例として、図３に円筒型衝撃圧縮処理装
置の説明立断面図を示す。図３において、１は電気雷
管、２は起爆薬、３は外筒、４、１２は試料容器支持部
材、５、１１は試料容器の栓、６は炭素源と金属粉末と
からなる混合物、７は試料容器、８は空隙、９は飛翔部
材、１０は主爆薬である。この装置において、電気雷管
に通電させると円盤状の起爆薬をかいして円筒状の主爆
薬が起爆され、このときの爆轟波により駆動された高速
の飛翔部材が試料容器に衝突し、容器内に高温、高圧を
伴う衝撃波か発生し、これにより炭素源がダイヤモンド
に転換する。衝撃圧縮処理後、試料容器を旋削し、内容
物を取り出し、内容物に含まれる金属粉末を酸で溶解し
て、未転換の炭素源とダイヤモンドとからなる粉末を回
収する。さらに、この粉末を空気酸化して未転換の炭素
源を除去し、ダイヤモンドを回収する。
置の説明立断面図を示す。図３において、１は電気雷
管、２は起爆薬、３は外筒、４、１２は試料容器支持部
材、５、１１は試料容器の栓、６は炭素源と金属粉末と
からなる混合物、７は試料容器、８は空隙、９は飛翔部
材、１０は主爆薬である。この装置において、電気雷管
に通電させると円盤状の起爆薬をかいして円筒状の主爆
薬が起爆され、このときの爆轟波により駆動された高速
の飛翔部材が試料容器に衝突し、容器内に高温、高圧を
伴う衝撃波か発生し、これにより炭素源がダイヤモンド
に転換する。衝撃圧縮処理後、試料容器を旋削し、内容
物を取り出し、内容物に含まれる金属粉末を酸で溶解し
て、未転換の炭素源とダイヤモンドとからなる粉末を回
収する。さらに、この粉末を空気酸化して未転換の炭素
源を除去し、ダイヤモンドを回収する。
【００１４】本発明の方法によれば、研磨性能が高く、
安定した品質の多結晶ダイヤモンドを歩留りよく製造す
ることができる。
安定した品質の多結晶ダイヤモンドを歩留りよく製造す
ることができる。
【００１５】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。 （実施例１）（００２）Ｘ線回折線から求めた面間隔ｄ
(002) が０．３３６ｎｍで、かつ、灰分が０．７ｗｔ％
の燐状黒鉛を平均粒子径１５μｍになるまで粉砕し、こ
の黒鉛８ｗｔ％に対して平均粒子径７４〜１４７μｍの
球状の銅粉９２ｗｔ％を均一に混合した。この混合物を
空隙率２５ｖｏｌ％になるように円筒形に成型し、図３
に示したスチ−ル製の円筒型の試料容器７（外径４２ｍ
ｍ、長さ１４００ｍｍ）に充填した。この試料容器の内
部に残存している揮発分を除去するために容器を８００
℃で３時間加熱・真空引きした後、この容器を密封し
た。そして、この容器の周囲に外径１１０ｍｍのスチ−
ル製の円筒型の飛翔部材９と、さらに、その外側に塩化
ビニル製の外筒３を設置し、飛翔部材と外筒の間に主爆
薬１０を詰め起爆薬２、電気雷管１をセットした。この
ようにして構成した円筒型衝撃圧縮処理装置を雷管によ
り起爆し、黒鉛を衝撃圧縮処理してダイヤモンドを製造
した。衝撃圧縮処理後に回収した試料容器をフライス盤
により旋削し、内容物を取り出した。内容物に含まれる
金属粉末を硝酸で溶解した後、未転換の黒鉛とダイヤモ
ンドとからなる粉末を回収した。この粉末に酸化鉛を加
えて空気中、４５０℃で未転換の黒鉛を酸化除去した。
次に、ダイヤモンド中に残存する酸化鉛を硝酸で溶解
し、洗浄、乾燥してダイヤモンドを得た。
説明する。 （実施例１）（００２）Ｘ線回折線から求めた面間隔ｄ
(002) が０．３３６ｎｍで、かつ、灰分が０．７ｗｔ％
の燐状黒鉛を平均粒子径１５μｍになるまで粉砕し、こ
の黒鉛８ｗｔ％に対して平均粒子径７４〜１４７μｍの
球状の銅粉９２ｗｔ％を均一に混合した。この混合物を
空隙率２５ｖｏｌ％になるように円筒形に成型し、図３
に示したスチ−ル製の円筒型の試料容器７（外径４２ｍ
ｍ、長さ１４００ｍｍ）に充填した。この試料容器の内
部に残存している揮発分を除去するために容器を８００
℃で３時間加熱・真空引きした後、この容器を密封し
た。そして、この容器の周囲に外径１１０ｍｍのスチ−
ル製の円筒型の飛翔部材９と、さらに、その外側に塩化
ビニル製の外筒３を設置し、飛翔部材と外筒の間に主爆
薬１０を詰め起爆薬２、電気雷管１をセットした。この
ようにして構成した円筒型衝撃圧縮処理装置を雷管によ
り起爆し、黒鉛を衝撃圧縮処理してダイヤモンドを製造
した。衝撃圧縮処理後に回収した試料容器をフライス盤
により旋削し、内容物を取り出した。内容物に含まれる
金属粉末を硝酸で溶解した後、未転換の黒鉛とダイヤモ
ンドとからなる粉末を回収した。この粉末に酸化鉛を加
えて空気中、４５０℃で未転換の黒鉛を酸化除去した。
次に、ダイヤモンド中に残存する酸化鉛を硝酸で溶解
し、洗浄、乾燥してダイヤモンドを得た。
【００１６】このダイヤモンドの黒鉛からの転換率は５
２ｗｔ％であった。また、このダイヤモンドの結晶構造
をＸ線回折法で分析したところ、図１のａに示した通り
であり、立方晶系と六方晶系とが混在していた。さら
に、このダイヤモンドを２〜６μｍの範囲で分級し、こ
の分級ダイヤモンドをプラスチック製円盤上に塗布し、
これを用いて３０分間サファイアを研磨した。このと
き、研磨されたサファイアの厚さ方向の研磨深さ（以
下、これを単に研磨量という）は４１．２μｍであり、
本発明の方法によって得られるダイヤモンドは高い研磨
性能を有することがわかる。
２ｗｔ％であった。また、このダイヤモンドの結晶構造
をＸ線回折法で分析したところ、図１のａに示した通り
であり、立方晶系と六方晶系とが混在していた。さら
に、このダイヤモンドを２〜６μｍの範囲で分級し、こ
の分級ダイヤモンドをプラスチック製円盤上に塗布し、
これを用いて３０分間サファイアを研磨した。このと
き、研磨されたサファイアの厚さ方向の研磨深さ（以
下、これを単に研磨量という）は４１．２μｍであり、
本発明の方法によって得られるダイヤモンドは高い研磨
性能を有することがわかる。
【００１７】（比較例１）（００２）Ｘ線回折線から求
めた面間隔ｄ(002) が０．３５３ｎｍで、かつ、灰分が
０．３ｗｔ％の炭素源（平均粒子径１０μｍ）８ｗｔ％
に対して平均粒子径７４〜１４７μｍの球状の銅粉９２
ｗｔ％を均一に混合した。この混合物を実施例１と同様
の方法で衝撃圧縮処理してダイヤモンドを製造した。
尚、この炭素源はピッチを加熱処理したとき得られるメ
ソカ−ボン・マイクロビ−ズを１０００℃で炭化処理し
たものである。このダイヤモンドの炭素源からの転換率
は３８ｗｔ％であった。また、このダイヤモンドの結晶
構造をＸ線回折法で分析したところ、図１のｅに示した
通り、立方晶系のみであった。さらに、このダイヤモン
ドを２〜６μｍの範囲で分級し、この分級ダイヤモンド
を用いて３０分間サファイアを研磨した。このとき、サ
ファイアの研磨量は２５．２μｍであり、研磨性能が低
かった。
めた面間隔ｄ(002) が０．３５３ｎｍで、かつ、灰分が
０．３ｗｔ％の炭素源（平均粒子径１０μｍ）８ｗｔ％
に対して平均粒子径７４〜１４７μｍの球状の銅粉９２
ｗｔ％を均一に混合した。この混合物を実施例１と同様
の方法で衝撃圧縮処理してダイヤモンドを製造した。
尚、この炭素源はピッチを加熱処理したとき得られるメ
ソカ−ボン・マイクロビ−ズを１０００℃で炭化処理し
たものである。このダイヤモンドの炭素源からの転換率
は３８ｗｔ％であった。また、このダイヤモンドの結晶
構造をＸ線回折法で分析したところ、図１のｅに示した
通り、立方晶系のみであった。さらに、このダイヤモン
ドを２〜６μｍの範囲で分級し、この分級ダイヤモンド
を用いて３０分間サファイアを研磨した。このとき、サ
ファイアの研磨量は２５．２μｍであり、研磨性能が低
かった。
【００１８】（比較例２）（００２）Ｘ線回折線から求
めた面間隔ｄ(002) が０．３３６ｎｍで、かつ、灰分が
２．０ｗｔ％の燐片状黒鉛を平均粒子径１５μｍになる
まで粉砕し、この黒鉛８ｗｔ％に対して平均粒子径７４
〜１４７μｍの球状の銅粉９２ｗｔ％を均一に混合し
た。この混合物を実施例１と同様の方法で衝撃圧縮処理
してダイヤモンドを製造した。このダイヤモンドの黒鉛
からの転換率は３９ｗｔ％であった。また、このダイヤ
モンドの結晶構造をＸ線回折法で分析したところ、図１
のｄに示した通り、立方晶系と六方晶系とが混在してい
た。さらに、このダイヤモンドを２〜６μｍの範囲で分
級し、この分級品を用いて３０分間サファイアを研磨し
た。このとき、サファイアの研磨量は３０．２μｍであ
った。すなわち、この場合は使用した炭素源中の灰分量
が多かったため、立方晶系と六方晶系の結晶が混在した
ダイヤモンドが得られたにもかかわらず研磨性能は低か
った。
めた面間隔ｄ(002) が０．３３６ｎｍで、かつ、灰分が
２．０ｗｔ％の燐片状黒鉛を平均粒子径１５μｍになる
まで粉砕し、この黒鉛８ｗｔ％に対して平均粒子径７４
〜１４７μｍの球状の銅粉９２ｗｔ％を均一に混合し
た。この混合物を実施例１と同様の方法で衝撃圧縮処理
してダイヤモンドを製造した。このダイヤモンドの黒鉛
からの転換率は３９ｗｔ％であった。また、このダイヤ
モンドの結晶構造をＸ線回折法で分析したところ、図１
のｄに示した通り、立方晶系と六方晶系とが混在してい
た。さらに、このダイヤモンドを２〜６μｍの範囲で分
級し、この分級品を用いて３０分間サファイアを研磨し
た。このとき、サファイアの研磨量は３０．２μｍであ
った。すなわち、この場合は使用した炭素源中の灰分量
が多かったため、立方晶系と六方晶系の結晶が混在した
ダイヤモンドが得られたにもかかわらず研磨性能は低か
った。
【００１９】（実施例２）（００２）Ｘ線回折線から求
めた面間隔ｄ(002) が０．３３５ｎｍで、かつ、灰分が
０．３ｗｔ％の燐片状造黒鉛を平均粒子径１５μｍにな
るまで粉砕し、この黒鉛８ｗｔ％に対して平均粒子径７
４〜１４７μｍの球状の銅粉９２ｗｔ％を均一に混合し
た。この混合物を実施例１と同様の方法で衝撃圧縮処理
してダイヤモンドを製造した。このダイヤモンドの黒鉛
からの転換率は５０ｗｔ％であった。また、このダイヤ
モンドの結晶構造をＸ線回折法で分析したところ、図１
のｂに示した通り、立方晶系と六方晶系とが混在してい
た。さらに、このダイヤモンドを２〜６μｍの範囲で分
級し、この分級品を用いて３０分間サファイアを研磨し
た。このとき、サファイアの研磨量は４２．０μｍであ
り、高い研磨性能を示した。
めた面間隔ｄ(002) が０．３３５ｎｍで、かつ、灰分が
０．３ｗｔ％の燐片状造黒鉛を平均粒子径１５μｍにな
るまで粉砕し、この黒鉛８ｗｔ％に対して平均粒子径７
４〜１４７μｍの球状の銅粉９２ｗｔ％を均一に混合し
た。この混合物を実施例１と同様の方法で衝撃圧縮処理
してダイヤモンドを製造した。このダイヤモンドの黒鉛
からの転換率は５０ｗｔ％であった。また、このダイヤ
モンドの結晶構造をＸ線回折法で分析したところ、図１
のｂに示した通り、立方晶系と六方晶系とが混在してい
た。さらに、このダイヤモンドを２〜６μｍの範囲で分
級し、この分級品を用いて３０分間サファイアを研磨し
た。このとき、サファイアの研磨量は４２．０μｍであ
り、高い研磨性能を示した。
【００２０】（実施例３）（００２）Ｘ線回折線から求
めた面間隔ｄ(002) が０．３３６ｎｍで、かつ、灰分が
０．２ｗｔ％の石油系人造黒鉛を平均粒子径１５μｍに
なるまで粉砕し、この黒鉛８ｗｔ％に対して平均粒子径
７４〜１４７μｍの球状の銅粉９２ｗｔ％を均一に混合
した。この混合物を実施例１と同様の方法で衝撃圧縮処
理してダイヤモンドを製造した。このダイヤモンドの黒
鉛からの転換率は４７ｗｔ％であった。また、このダイ
ヤモンドの結晶構造をＸ線回折法で分析したところ、図
１のｃに示した通り、立方晶系と六方晶系とが混在して
いた。さらに、このダイヤモンドを２〜６μｍの範囲で
分級し、この分級品を用いて３０分間サファイアを研磨
した。このとき、サファイアの研磨量は４０．７μｍで
あり、高い研磨性能を示した。
めた面間隔ｄ(002) が０．３３６ｎｍで、かつ、灰分が
０．２ｗｔ％の石油系人造黒鉛を平均粒子径１５μｍに
なるまで粉砕し、この黒鉛８ｗｔ％に対して平均粒子径
７４〜１４７μｍの球状の銅粉９２ｗｔ％を均一に混合
した。この混合物を実施例１と同様の方法で衝撃圧縮処
理してダイヤモンドを製造した。このダイヤモンドの黒
鉛からの転換率は４７ｗｔ％であった。また、このダイ
ヤモンドの結晶構造をＸ線回折法で分析したところ、図
１のｃに示した通り、立方晶系と六方晶系とが混在して
いた。さらに、このダイヤモンドを２〜６μｍの範囲で
分級し、この分級品を用いて３０分間サファイアを研磨
した。このとき、サファイアの研磨量は４０．７μｍで
あり、高い研磨性能を示した。
【００２１】
【発明の効果】（００２）Ｘ線回折線から求めた面間隔
および灰分含有量が、本発明で規定した範囲内に入る炭
素源を用いて衝撃法によりダイヤモンドを製造すると、
立方晶系と六方晶系とが混在している多結晶ダイヤモン
ドを高収率で合成することができるとともに、得られた
ダイヤモンドの研磨性能は、従来のものと比較して著し
く改善される。したがって、本発明の方法で得られるダ
イヤモンドは、超硬合金、セラミックス、電子材料など
の新規超硬材料の精密加工用砥粒として、優れた加工性
能を発揮するものである。
および灰分含有量が、本発明で規定した範囲内に入る炭
素源を用いて衝撃法によりダイヤモンドを製造すると、
立方晶系と六方晶系とが混在している多結晶ダイヤモン
ドを高収率で合成することができるとともに、得られた
ダイヤモンドの研磨性能は、従来のものと比較して著し
く改善される。したがって、本発明の方法で得られるダ
イヤモンドは、超硬合金、セラミックス、電子材料など
の新規超硬材料の精密加工用砥粒として、優れた加工性
能を発揮するものである。
【図１】５種類の炭素源から製造したダイヤモンドのＸ
線回折チャ−トである。
線回折チャ−トである。
【図２】面間隔ｄ(002) が０．３３５〜０．３４０ｎｍ
以下の各種炭素源中の灰分の量とこれらの炭素源から製
造した粒径２〜６μｍのダイヤモンドによりサファイヤ
を研磨した際の研磨量との関係を示したグラフである。
以下の各種炭素源中の灰分の量とこれらの炭素源から製
造した粒径２〜６μｍのダイヤモンドによりサファイヤ
を研磨した際の研磨量との関係を示したグラフである。
【図３】本発明の方法を実施するための衝撃圧縮処理装
置の一例としての円筒型衝撃圧縮処理装置を立断面で示
す説明図である。
置の一例としての円筒型衝撃圧縮処理装置を立断面で示
す説明図である。
ａ ｄ(002) ＝０．３３６ｎｍの天然黒鉛から製造し
たダイヤモンドの図 ｂ ｄ(002) ＝０．３３５ｎｍの天然黒鉛から製造し
たダイヤモンドの図 ｃ ｄ(002) ＝０．３３６ｎｍの人造黒鉛から製造し
たダイヤモンドの図 ｄ ｄ(002) ＝０．３３６ｎｍの天然黒鉛から製造し
たダイヤモンドの図 ｅ ｄ(002) ＝０．３５３ｎｍの炭素源から製造した
ダイヤモンドの図 １ 電気雷管 ２ 起爆薬 ３ 外筒 ４、１２ 試料容器支持部材 ５、１１ 試料容器の栓 ６ 炭素源と金属粉末とからなる混合物 ７ 試料容器 ８ 空隙 ９ 飛翔部材 １０ 主爆薬
たダイヤモンドの図 ｂ ｄ(002) ＝０．３３５ｎｍの天然黒鉛から製造し
たダイヤモンドの図 ｃ ｄ(002) ＝０．３３６ｎｍの人造黒鉛から製造し
たダイヤモンドの図 ｄ ｄ(002) ＝０．３３６ｎｍの天然黒鉛から製造し
たダイヤモンドの図 ｅ ｄ(002) ＝０．３５３ｎｍの炭素源から製造した
ダイヤモンドの図 １ 電気雷管 ２ 起爆薬 ３ 外筒 ４、１２ 試料容器支持部材 ５、１１ 試料容器の栓 ６ 炭素源と金属粉末とからなる混合物 ７ 試料容器 ８ 空隙 ９ 飛翔部材 １０ 主爆薬
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素源と金属粉末とからなる混合物を火
薬の爆発力を用いて衝撃圧縮することによりダイヤモン
ドを製造する方法に於いて、該炭素源として（００２）
Ｘ線回折線から求めた面間隔ｄ(002) が０．３３５ｎｍ
以上０．３４０ｎｍ以下の範囲内で、かつ、灰分が１．
０ｗｔ％以下の黒鉛を使用することを特徴とするダイヤ
モンドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29815492A JPH06121923A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | ダイヤモンドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29815492A JPH06121923A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | ダイヤモンドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06121923A true JPH06121923A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17855900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29815492A Pending JPH06121923A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | ダイヤモンドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06121923A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007052623A1 (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-10 | Nihon Micro Coating Co., Ltd. | 研磨材及びその製造方法 |
| CN112473560A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-03-12 | 四川久纳新材料有限公司 | 爆炸法生产多晶金刚石中提高金刚石转化率的方法 |
| WO2021197471A1 (zh) * | 2020-04-03 | 2021-10-07 | 燕山大学 | 金刚石复相材料及其制备方法 |
| JP2023504294A (ja) * | 2020-01-21 | 2023-02-02 | 成都奇点無限科技有限公司 | 爆轟合成用二重管接続構造、爆轟合成装置およびその使用 |
-
1992
- 1992-10-12 JP JP29815492A patent/JPH06121923A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007052623A1 (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-10 | Nihon Micro Coating Co., Ltd. | 研磨材及びその製造方法 |
| JP2023504294A (ja) * | 2020-01-21 | 2023-02-02 | 成都奇点無限科技有限公司 | 爆轟合成用二重管接続構造、爆轟合成装置およびその使用 |
| WO2021197471A1 (zh) * | 2020-04-03 | 2021-10-07 | 燕山大学 | 金刚石复相材料及其制备方法 |
| CN113493202A (zh) * | 2020-04-03 | 2021-10-12 | 燕山大学 | 金刚石复相材料及其制备方法 |
| CN112473560A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-03-12 | 四川久纳新材料有限公司 | 爆炸法生产多晶金刚石中提高金刚石转化率的方法 |
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