JPH0725033B2 - 硬質複合粉末研磨材 - Google Patents
硬質複合粉末研磨材Info
- Publication number
- JPH0725033B2 JPH0725033B2 JP62118563A JP11856387A JPH0725033B2 JP H0725033 B2 JPH0725033 B2 JP H0725033B2 JP 62118563 A JP62118563 A JP 62118563A JP 11856387 A JP11856387 A JP 11856387A JP H0725033 B2 JPH0725033 B2 JP H0725033B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- abrasive
- diamond
- composite powder
- coating layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば光学用レンズやシリコンウエハなど
の研磨に用いるのに適した硬質複合粉末研磨材に関する
ものである。
の研磨に用いるのに適した硬質複合粉末研磨材に関する
ものである。
従来、一般に研磨材として、炭化けい素（以下SiCで示
す）粉末や、ダイヤモンド粉末が広く用いられている。
す）粉末や、ダイヤモンド粉末が広く用いられている。
しかし、上記の研磨材のうち、SiC粉末は、安価な研磨
材である反面、耐摩耗性に劣るために、短かい使用寿命
しか示さず、このため研磨中に度々の補充を欠かすこと
ができず、あるいはまた長い研磨時間が必要とするなど
の問題があり、一方ダイヤモンド粉末は、地球上に存在
する最も硬い物質であるから、これを研磨材として用い
れば、仕上りが早く、加工変質層も少なくなるため、特
に仕上げ用研磨材として多く利用されているが、このう
ち粉砕および分級により製造される天然ダイヤモンド粉
末は、形状が不規則であるために、被研磨体の仕上げ面
に傷がつき易く、さらに研磨用ペーストを作る際の媒体
への分散性が悪くなるなどの問題があり、また高温高圧
装置を用いて製造される人工ダイヤモンド粉末は、前記
製造装置が高価であるためにコスト高となるのを避ける
ことができないなどの問題がある。
材である反面、耐摩耗性に劣るために、短かい使用寿命
しか示さず、このため研磨中に度々の補充を欠かすこと
ができず、あるいはまた長い研磨時間が必要とするなど
の問題があり、一方ダイヤモンド粉末は、地球上に存在
する最も硬い物質であるから、これを研磨材として用い
れば、仕上りが早く、加工変質層も少なくなるため、特
に仕上げ用研磨材として多く利用されているが、このう
ち粉砕および分級により製造される天然ダイヤモンド粉
末は、形状が不規則であるために、被研磨体の仕上げ面
に傷がつき易く、さらに研磨用ペーストを作る際の媒体
への分散性が悪くなるなどの問題があり、また高温高圧
装置を用いて製造される人工ダイヤモンド粉末は、前記
製造装置が高価であるためにコスト高となるのを避ける
ことができないなどの問題がある。
〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明者等は、上述のような観点から、すぐれ
た特性を有する研磨材をコスト安く製造すべく研究を行
なつた結果、SiC粉末の表面に、通常の化学蒸着装置を
用いて、気相析出法によりダイヤモンド被覆層を形成し
た場合、SiC粉末に対するダイヤモンド被覆層の密着性
がきわめて高く、かつSiCの熱膨張係数が293°Ｋで3.3
×10-6K-1であり、またダイヤモンドのそれが同1.0×10
-6K-1であるように、これら両者の熱膨張係数の値は近
似することから、熱膨張係数の差にともなつて発生する
SiC粉末−ダイヤモンド被覆層間の歪は比較的小さく、
したがつてこれを研磨材として用いた場合にダイヤモン
ド被覆層に剥離が生ずることがなく、しかもこの結果の
複合粉末は、ダイヤモンド被覆層によつてすぐれた耐摩
耗性が解保され、かつ粒度分布が狭く、球状を呈するの
で分散性にすぐれ、研磨材としてすぐれた性能を発揮
し、さらに上記のように気相析出法を利用するので、製
造コストの安いものとなるという知見を得たのである。
た特性を有する研磨材をコスト安く製造すべく研究を行
なつた結果、SiC粉末の表面に、通常の化学蒸着装置を
用いて、気相析出法によりダイヤモンド被覆層を形成し
た場合、SiC粉末に対するダイヤモンド被覆層の密着性
がきわめて高く、かつSiCの熱膨張係数が293°Ｋで3.3
×10-6K-1であり、またダイヤモンドのそれが同1.0×10
-6K-1であるように、これら両者の熱膨張係数の値は近
似することから、熱膨張係数の差にともなつて発生する
SiC粉末−ダイヤモンド被覆層間の歪は比較的小さく、
したがつてこれを研磨材として用いた場合にダイヤモン
ド被覆層に剥離が生ずることがなく、しかもこの結果の
複合粉末は、ダイヤモンド被覆層によつてすぐれた耐摩
耗性が解保され、かつ粒度分布が狭く、球状を呈するの
で分散性にすぐれ、研磨材としてすぐれた性能を発揮
し、さらに上記のように気相析出法を利用するので、製
造コストの安いものとなるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであつ
て、平均粒径:0.01〜５μｍ未満を有するSiC粉末の表面
に、平均層:0.01〜２μｍを有するダイヤモンド被覆層
を形成してなる硬質複合粉末研磨材に特徴を有するもの
である。
て、平均粒径:0.01〜５μｍ未満を有するSiC粉末の表面
に、平均層:0.01〜２μｍを有するダイヤモンド被覆層
を形成してなる硬質複合粉末研磨材に特徴を有するもの
である。
なお、この発明の研磨材において、SiC粉末の平均粒径
を0.01〜５μｍ未満と限定したのは、その平均粒径が0.
01μｍ未満では、所定の研磨効果を期待することができ
ず、一方その平均粒径が５μｍ以上になると、粒径が粗
すぎて所定の研磨面、特に仕上げ研磨面を形成すること
ができないという理由によるものであり、またダイヤモ
ンド被覆層の平均層厚を0.01〜２μｍと定めたのは、そ
の平均層厚が0.01μｍ未満では、所望のすぐれた耐摩耗
性を確保することができず、一方その平均層厚が２μｍ
を越えると、被覆層に割れが発生し易くなり、この結果
として所望のすぐれた耐摩耗性を長期に亘つて確保する
ことができなくなるという理由にもとづくものである。
を0.01〜５μｍ未満と限定したのは、その平均粒径が0.
01μｍ未満では、所定の研磨効果を期待することができ
ず、一方その平均粒径が５μｍ以上になると、粒径が粗
すぎて所定の研磨面、特に仕上げ研磨面を形成すること
ができないという理由によるものであり、またダイヤモ
ンド被覆層の平均層厚を0.01〜２μｍと定めたのは、そ
の平均層厚が0.01μｍ未満では、所望のすぐれた耐摩耗
性を確保することができず、一方その平均層厚が２μｍ
を越えると、被覆層に割れが発生し易くなり、この結果
として所望のすぐれた耐摩耗性を長期に亘つて確保する
ことができなくなるという理由にもとづくものである。
つぎに、この発明の研磨材を実施例により具体的に説明
する。
する。
まず、それぞれ第１表に示される平均粒径を有するSiC
粉末を用意し、ついで第１図に概略断面図で示されるよ
うに、このSiC粉末１を高周波プラズマ装置に装入し、 RF電源２によるRF周波数:13.56MHz、ワークコイル３へ
のRF出力:1KW、 の条件で前記装置内にプラズマを発生させ、このプラズ
マ中に置かれたSiC粉末１に対して、反応ガス４とし
て、H2とCH4とを、装置内全圧力を10トルに保持しなが
ら、H2:50ml/min、CH4:0.5ml/minの流量で通過させ、反
応時間を調整して、前記SiC粉末の表面に、同じく第１
表に示される平均層厚を有するダイヤモンド被覆層を形
成することによつて本発明研磨材１〜５をそれぞれ製造
した。
粉末を用意し、ついで第１図に概略断面図で示されるよ
うに、このSiC粉末１を高周波プラズマ装置に装入し、 RF電源２によるRF周波数:13.56MHz、ワークコイル３へ
のRF出力:1KW、 の条件で前記装置内にプラズマを発生させ、このプラズ
マ中に置かれたSiC粉末１に対して、反応ガス４とし
て、H2とCH4とを、装置内全圧力を10トルに保持しなが
ら、H2:50ml/min、CH4:0.5ml/minの流量で通過させ、反
応時間を調整して、前記SiC粉末の表面に、同じく第１
表に示される平均層厚を有するダイヤモンド被覆層を形
成することによつて本発明研磨材１〜５をそれぞれ製造
した。
また、比較の目的で、それぞれ第１表に示される平均粒
径を有するSiC粉末または人工ダイヤモンド粉末からな
る市販の従来研磨材１〜５をそれ ぞれ用意した。
径を有するSiC粉末または人工ダイヤモンド粉末からな
る市販の従来研磨材１〜５をそれ ぞれ用意した。
なお、本発明研磨材におけるSiC粉末の平均粒径および
ダイヤモンド被覆層の平均層厚はＸ線回折およびレーザ
ーラマン分光分析により測定した。
ダイヤモンド被覆層の平均層厚はＸ線回折およびレーザ
ーラマン分光分析により測定した。
つぎに、これらの各種の研磨材を、直径:30mmの石英ガ
ラス板の研磨に用いたが、その研磨は、それぞれこれの
0.5gを2.5cm3のアルコール媒体中に分散させた状態で、
直径:20cmのナイロンバフ上に散布し、ラツプ盤の回転
数を200rpm、荷重を200g/cm2とし、研磨中の平滑性をよ
くするために５分おきに前記媒体を0.25cm3づつ滴下し
て加えることにより行ない、５時間研磨後の前記石英ガ
ラス板の面精度を測定した。これらの測定結果を第１表
に示した。
ラス板の研磨に用いたが、その研磨は、それぞれこれの
0.5gを2.5cm3のアルコール媒体中に分散させた状態で、
直径:20cmのナイロンバフ上に散布し、ラツプ盤の回転
数を200rpm、荷重を200g/cm2とし、研磨中の平滑性をよ
くするために５分おきに前記媒体を0.25cm3づつ滴下し
て加えることにより行ない、５時間研磨後の前記石英ガ
ラス板の面精度を測定した。これらの測定結果を第１表
に示した。
第１表に示される結果から、本発明研磨材１〜５は、い
ずれも高価な人工ダイヤモンド粉末からなる従来研磨材
4,5と同等で、SiC粉末からなる従来研磨材１〜３に比し
ては一段とすぐれた研磨特性を発揮することが明らかで
ある。
ずれも高価な人工ダイヤモンド粉末からなる従来研磨材
4,5と同等で、SiC粉末からなる従来研磨材１〜３に比し
ては一段とすぐれた研磨特性を発揮することが明らかで
ある。
上述のように、この発明の研磨材は、SiC粉末の表面に
通常の気相析出法を用いてダイヤモンド被覆層を形成す
ることに製造できるので、製造コストが安くなるばかり
でなく、前記ダイヤモンド被覆層は、ダイヤモンドと同
等に硬質で、かつSiC粉末に対する密着性もきわめて高
いことから、従来の人工ダイヤモンド粉末からなる研磨
材と同等のすぐれた研磨作用を発揮するなど工業上有用
な特性を有するのである。
通常の気相析出法を用いてダイヤモンド被覆層を形成す
ることに製造できるので、製造コストが安くなるばかり
でなく、前記ダイヤモンド被覆層は、ダイヤモンドと同
等に硬質で、かつSiC粉末に対する密着性もきわめて高
いことから、従来の人工ダイヤモンド粉末からなる研磨
材と同等のすぐれた研磨作用を発揮するなど工業上有用
な特性を有するのである。
第１図はダイヤモンド被覆層の形成に用いられる高周波
プラズマ装置の概略断面図である。 １…SiC粉末、２…RF電源、３…ワークコイル、４…反
応ガス。
プラズマ装置の概略断面図である。 １…SiC粉末、２…RF電源、３…ワークコイル、４…反
応ガス。
Claims (1)
- 【請求項１】平均粒径:0.01〜５μｍ未満を有する炭化
けい素粉末の表面に、平均層厚:0.01〜２μｍを有する
ダイヤモンド被覆層を形成してなる硬質複合粉末研磨
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62118563A JPH0725033B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 硬質複合粉末研磨材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62118563A JPH0725033B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 硬質複合粉末研磨材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63283858A JPS63283858A (ja) | 1988-11-21 |
| JPH0725033B2 true JPH0725033B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=14739690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62118563A Expired - Lifetime JPH0725033B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 硬質複合粉末研磨材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0725033B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2550103B2 (ja) * | 1987-10-20 | 1996-11-06 | 洋一 広瀬 | ダイヤモンド複合粒 |
| JP2767897B2 (ja) * | 1989-06-16 | 1998-06-18 | 住友電気工業株式会社 | 精密研磨用複合ダイヤモンド砥粒の製造方法 |
| JP2015086238A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 株式会社ユーテック | 研磨剤、研磨用品、研磨剤エアゾール、研磨部材及び研磨剤の製造方法 |
| JP2018100413A (ja) * | 2018-01-29 | 2018-06-28 | 株式会社ユーテック | 研磨剤、研磨用品、研磨剤エアゾール及び研磨剤の製造方法 |
-
1987
- 1987-05-15 JP JP62118563A patent/JPH0725033B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63283858A (ja) | 1988-11-21 |
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