JPH09157025A - ダイヤモンド焼結体及びその製造方法 - Google Patents
ダイヤモンド焼結体及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH09157025A JPH09157025A JP7337850A JP33785095A JPH09157025A JP H09157025 A JPH09157025 A JP H09157025A JP 7337850 A JP7337850 A JP 7337850A JP 33785095 A JP33785095 A JP 33785095A JP H09157025 A JPH09157025 A JP H09157025A
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- Japan
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- diamond sintered
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来のダイヤモンド焼結体を硬質岩石掘削用ド
リルビットとして使用すると、ビットをなしている焼結
ダイヤモンドは高温となり、Ｃｏ等の鉄属金属を結合材
としているものはその結合力を弱め、実用に耐えなくな
る。本発明は高温における耐熱性、強度及び耐摩耗性を
改良する。 【解決手段】表面の一部もしくは全部を水素原子によっ
て覆ったダイヤモンド粒子と、Ｐ2 Ｏ5 と希土類の酸化
物との混合粉末を原料として、ダイヤモンドが安定な超
高圧、高温条件に晒し、相互に結合したダイヤモンドが
80〜97容量％、残部結合相が希土類の酸化物及び希土類
の燐酸塩からなり、希土類の酸化物の割合が結合相中の
0.1容量％以上10容量％以下の範囲にある焼結体を作
る。
リルビットとして使用すると、ビットをなしている焼結
ダイヤモンドは高温となり、Ｃｏ等の鉄属金属を結合材
としているものはその結合力を弱め、実用に耐えなくな
る。本発明は高温における耐熱性、強度及び耐摩耗性を
改良する。 【解決手段】表面の一部もしくは全部を水素原子によっ
て覆ったダイヤモンド粒子と、Ｐ2 Ｏ5 と希土類の酸化
物との混合粉末を原料として、ダイヤモンドが安定な超
高圧、高温条件に晒し、相互に結合したダイヤモンドが
80〜97容量％、残部結合相が希土類の酸化物及び希土類
の燐酸塩からなり、希土類の酸化物の割合が結合相中の
0.1容量％以上10容量％以下の範囲にある焼結体を作
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は切削工具、掘削工具
として使用するのに適した、高硬度、高靱性でかつ耐熱
性に優れた工具用焼結体およびその製造方法に関するも
のである。
として使用するのに適した、高硬度、高靱性でかつ耐熱
性に優れた工具用焼結体およびその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】現在、切削工具、ダイス、ビットといっ
た産業用途にコバルト等の鉄族金属を主たる成分とする
結合材を用いたダイヤモンド焼結体が販売され、非鉄金
属、プラスチック、セラミックの切削、ドレッサー、ド
リルビット、伸線ダイスとして使用されている。このよ
うに上記焼結体は非鉄金属などの切削には実用に耐え得
る性能を有している。
た産業用途にコバルト等の鉄族金属を主たる成分とする
結合材を用いたダイヤモンド焼結体が販売され、非鉄金
属、プラスチック、セラミックの切削、ドレッサー、ド
リルビット、伸線ダイスとして使用されている。このよ
うに上記焼結体は非鉄金属などの切削には実用に耐え得
る性能を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、切削工
具と比べて過酷な状況で使用される掘削用ドリルビット
に使用する場合、耐熱性において不十分であるという欠
点があった。たとえば、この焼結体を750 ℃以上の温度
に加熱すると、耐摩耗性および強度の低下が見られ、さ
らに900℃以上の温度では焼結体が破壊する。従来のダ
イヤモンド焼結体を硬質岩石掘削用ドリルビットとして
使用した場合に、実用に耐えうる性能が発揮されない原
因がＣｏ等の鉄族金属を結合材として用いていることに
よる以下の作用にあることが既に見出されている。即
ち、硬質岩石掘削時には掘削力が高くなり、焼結ダイヤ
モンドは高温となるため、Ｃｏ等の鉄族金属を結合材と
して使用した場合、（１）Ｃｏ等の鉄族金属によりダイ
ヤモンドの黒鉛化が促進されて粒子間の結合力が弱くな
る。及び（２）Ｃｏ等の鉄族金属の熱膨張率（例えばＣ
ｏの線膨張係数は１８ｘ１０-6）とダイヤモンドのそれ
（線膨張係４．５ｘ１０-6）と比べて大きいため、高温
使用時にその熱膨張係数に起因した亀裂が発生して粒子
間の結合力を弱める、という２つの作用が複合して実用
に耐えうる性能が発揮されない。これらの作用を除き、
耐熱性を向上させるためにいくつかの方法が提案されて
いる。
具と比べて過酷な状況で使用される掘削用ドリルビット
に使用する場合、耐熱性において不十分であるという欠
点があった。たとえば、この焼結体を750 ℃以上の温度
に加熱すると、耐摩耗性および強度の低下が見られ、さ
らに900℃以上の温度では焼結体が破壊する。従来のダ
イヤモンド焼結体を硬質岩石掘削用ドリルビットとして
使用した場合に、実用に耐えうる性能が発揮されない原
因がＣｏ等の鉄族金属を結合材として用いていることに
よる以下の作用にあることが既に見出されている。即
ち、硬質岩石掘削時には掘削力が高くなり、焼結ダイヤ
モンドは高温となるため、Ｃｏ等の鉄族金属を結合材と
して使用した場合、（１）Ｃｏ等の鉄族金属によりダイ
ヤモンドの黒鉛化が促進されて粒子間の結合力が弱くな
る。及び（２）Ｃｏ等の鉄族金属の熱膨張率（例えばＣ
ｏの線膨張係数は１８ｘ１０-6）とダイヤモンドのそれ
（線膨張係４．５ｘ１０-6）と比べて大きいため、高温
使用時にその熱膨張係数に起因した亀裂が発生して粒子
間の結合力を弱める、という２つの作用が複合して実用
に耐えうる性能が発揮されない。これらの作用を除き、
耐熱性を向上させるためにいくつかの方法が提案されて
いる。
【０００４】例えば、特開昭５３−１１４５８９号に記
載されているように、Ｃｏ等の結合材を用いて焼結した
後に、酸処理等によってダイヤモンド焼結体からＣｏ等
の鉄族金属を取り除けばよい。しかしながら、ダイヤモ
ンド焼結体からＣｏ等の鉄族金属を溶出した場合、ダイ
ヤモンド焼結体の強度は20〜30％低下する。特にダイヤ
モンド焼結体をビットとして使用した場合、強度と耐摩
耗性と耐熱性が同時に要求されるため、上記公報に記載
されているようなダイヤモンド焼結体を用いたドリルビ
ットでは強度不足のため、実用に耐えることができな
い。また、Ｃｏ等の鉄族金属以外の結合材を用いる方法
としては、ＳｉＣを結合材として用いる方法がある。Ｓ
ｉＣを結合材とするものとしては、ＵＳＰ４１２４４０
１号に開示されているが、これはホットプレスなどによ
り比較的低圧低温条件で焼結されたもので、ダイヤモン
ド粒子間の結合はなく工具として使用した場合には耐摩
耗性に劣る。
載されているように、Ｃｏ等の結合材を用いて焼結した
後に、酸処理等によってダイヤモンド焼結体からＣｏ等
の鉄族金属を取り除けばよい。しかしながら、ダイヤモ
ンド焼結体からＣｏ等の鉄族金属を溶出した場合、ダイ
ヤモンド焼結体の強度は20〜30％低下する。特にダイヤ
モンド焼結体をビットとして使用した場合、強度と耐摩
耗性と耐熱性が同時に要求されるため、上記公報に記載
されているようなダイヤモンド焼結体を用いたドリルビ
ットでは強度不足のため、実用に耐えることができな
い。また、Ｃｏ等の鉄族金属以外の結合材を用いる方法
としては、ＳｉＣを結合材として用いる方法がある。Ｓ
ｉＣを結合材とするものとしては、ＵＳＰ４１２４４０
１号に開示されているが、これはホットプレスなどによ
り比較的低圧低温条件で焼結されたもので、ダイヤモン
ド粒子間の結合はなく工具として使用した場合には耐摩
耗性に劣る。
【０００５】更に高圧高温の条件下でダイヤモンドに液
相Ｓｉを含浸せしめて耐熱性の高いダイヤモンド焼結体
を得る試みは特開昭６１−３３８６５号に開示されてい
る。しかし、この方法では、Ｓｉとダイヤモンドが反応
して生成するＳｉＣをバインダーとするものであるが、
未反応のＳｉが残留するため、強度と耐摩耗性に劣ると
いう欠点がある。また、未反応の残留Ｓｉの影響を除去
するために焼結体の結合材の原料として、Ｓｉ3 Ｎ4を
使用する試みが特開昭６３−２６０８５８に開示されて
いる。しかし、この方法でもＳｉ3Ｎ4とＳｉＣとの結合
が十分に強くないため、強度と耐摩耗性が十分でない。
相Ｓｉを含浸せしめて耐熱性の高いダイヤモンド焼結体
を得る試みは特開昭６１−３３８６５号に開示されてい
る。しかし、この方法では、Ｓｉとダイヤモンドが反応
して生成するＳｉＣをバインダーとするものであるが、
未反応のＳｉが残留するため、強度と耐摩耗性に劣ると
いう欠点がある。また、未反応の残留Ｓｉの影響を除去
するために焼結体の結合材の原料として、Ｓｉ3 Ｎ4を
使用する試みが特開昭６３−２６０８５８に開示されて
いる。しかし、この方法でもＳｉ3Ｎ4とＳｉＣとの結合
が十分に強くないため、強度と耐摩耗性が十分でない。
【０００６】また、最近になってＣｏ等の鉄族金属だけ
でなく、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａ等のアルカリ土類金
属の炭酸塩がＣｏ等の鉄族金属と同様にダイヤモンドの
生成に有効であるとの知見が得られており、これらの結
合材として使用した焼結体が提案されている。（例えば
特開平４−７４７６６、特開平６−９２７１、特開平６
−９２７２）。この方法によって得られたダイヤモンド
焼結体は耐熱性、強度及び耐摩耗性ともに優れており、
性能的に硬質岩石掘削用ドリルビットとして実用に耐え
うるものとなる可能性はある。しかしながら、これらの
炭酸塩を結合材としてダイヤモンド焼結体を得るために
は圧力、温度条件がそれぞれ７〜10ＧＰａ、2000〜2500
℃とＣｏ等の鉄族金属を結合材とした場合の５ＧＰａ、
1400℃と比べ非常に高温高圧の条件が必要となりコスト
的な観点から工業的でない。
でなく、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａ等のアルカリ土類金
属の炭酸塩がＣｏ等の鉄族金属と同様にダイヤモンドの
生成に有効であるとの知見が得られており、これらの結
合材として使用した焼結体が提案されている。（例えば
特開平４−７４７６６、特開平６−９２７１、特開平６
−９２７２）。この方法によって得られたダイヤモンド
焼結体は耐熱性、強度及び耐摩耗性ともに優れており、
性能的に硬質岩石掘削用ドリルビットとして実用に耐え
うるものとなる可能性はある。しかしながら、これらの
炭酸塩を結合材としてダイヤモンド焼結体を得るために
は圧力、温度条件がそれぞれ７〜10ＧＰａ、2000〜2500
℃とＣｏ等の鉄族金属を結合材とした場合の５ＧＰａ、
1400℃と比べ非常に高温高圧の条件が必要となりコスト
的な観点から工業的でない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点に鑑み耐熱
性、強度及び耐摩耗性に優れかつコスト的に安価となる
低圧条件で製造可能なダイヤモンド焼結体を得るべく研
究を行った結果、下記の特徴を具備することによって、
その目的を達することができた。即ち、ダイヤモンド焼
結体としては、相互に結合したダイヤモンドが80〜97容
量％を占め、残部結合相が希土類の酸化物及び希土類燐
酸塩からなり、希土類の酸化物の割合が結合相中の0.1
容量％以上10％以下の範囲とすることである。そして、
そのダイヤモンド焼結体の製造方法としては、ダイヤモ
ンド粒子の表面の一部もしくは全部を水素原子によって
覆われたダイヤモンド粒子と、Ｐ2Ｏ5と希土類の酸化物
との混合粉末を原料として、超高圧発生装置に配し、ダ
イヤモンドが安定が超高圧、高温条件に晒し、該酸化物
同士及び該酸化物と水素原子との反応を同時に生じせし
めて焼結を行うことである。
性、強度及び耐摩耗性に優れかつコスト的に安価となる
低圧条件で製造可能なダイヤモンド焼結体を得るべく研
究を行った結果、下記の特徴を具備することによって、
その目的を達することができた。即ち、ダイヤモンド焼
結体としては、相互に結合したダイヤモンドが80〜97容
量％を占め、残部結合相が希土類の酸化物及び希土類燐
酸塩からなり、希土類の酸化物の割合が結合相中の0.1
容量％以上10％以下の範囲とすることである。そして、
そのダイヤモンド焼結体の製造方法としては、ダイヤモ
ンド粒子の表面の一部もしくは全部を水素原子によって
覆われたダイヤモンド粒子と、Ｐ2Ｏ5と希土類の酸化物
との混合粉末を原料として、超高圧発生装置に配し、ダ
イヤモンドが安定が超高圧、高温条件に晒し、該酸化物
同士及び該酸化物と水素原子との反応を同時に生じせし
めて焼結を行うことである。
【０００８】
【作用】本発明によるダイヤモンド焼結体は、1000℃程
度の高温下でも非常に安定でありかつダイヤモンドから
黒鉛へ変換を促すことのない希土類の酸化物及び希土類
燐酸塩を結合材として用いることにより耐熱性、強度及
び耐摩耗性を向上せしめたものである。また、これらの
希土類の酸化物及び希土類燐酸塩の熱膨張率は明らかで
はないものの、Ｃｏ等の鉄族金属と比較すると小さくダ
イヤモンドのそれに近いものと考える。また、結合相の
希土類の酸化物及び希土類燐酸塩とを生成せしめる反応
を示すと以下の通りとなる。即ち、Ｒ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5→２
ＲＰＯ4、２Ｒ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5→Ｒ4Ｐ2Ｏ11、及び５Ｒ2Ｏ
3＋Ｐ2Ｏ5→２Ｒ5ＰＯ10、（但しＲはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、
Ｐｒ、及びＮｄのうちのいづれかを表す）の反応により
それぞれの希土類燐酸塩は生成する。この反応が生じる
と同時にダイヤモンド粒子の表面上の水素とＰ2Ｏ5の一
部とが反応する。
度の高温下でも非常に安定でありかつダイヤモンドから
黒鉛へ変換を促すことのない希土類の酸化物及び希土類
燐酸塩を結合材として用いることにより耐熱性、強度及
び耐摩耗性を向上せしめたものである。また、これらの
希土類の酸化物及び希土類燐酸塩の熱膨張率は明らかで
はないものの、Ｃｏ等の鉄族金属と比較すると小さくダ
イヤモンドのそれに近いものと考える。また、結合相の
希土類の酸化物及び希土類燐酸塩とを生成せしめる反応
を示すと以下の通りとなる。即ち、Ｒ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5→２
ＲＰＯ4、２Ｒ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5→Ｒ4Ｐ2Ｏ11、及び５Ｒ2Ｏ
3＋Ｐ2Ｏ5→２Ｒ5ＰＯ10、（但しＲはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、
Ｐｒ、及びＮｄのうちのいづれかを表す）の反応により
それぞれの希土類燐酸塩は生成する。この反応が生じる
と同時にダイヤモンド粒子の表面上の水素とＰ2Ｏ5の一
部とが反応する。
【０００９】これによって、化学量論的に希土類燐酸塩
のみが生成するように予めＲ2Ｏ3とＰ2Ｏ5とを原料とし
て混合させてもＲ2Ｏ3が残留することになる。過剰の希
土類酸化物が存在することによって、更に希土類燐酸塩
とこの希土類酸化物との共晶反応が生じる。この共晶反
応は1500℃〜1600℃の比較的低温で生じる。もちろん予
め化学量論的に過剰となるよう希土類酸化物を原料中に
配しても同じ効果を生じさせることができる。
のみが生成するように予めＲ2Ｏ3とＰ2Ｏ5とを原料とし
て混合させてもＲ2Ｏ3が残留することになる。過剰の希
土類酸化物が存在することによって、更に希土類燐酸塩
とこの希土類酸化物との共晶反応が生じる。この共晶反
応は1500℃〜1600℃の比較的低温で生じる。もちろん予
め化学量論的に過剰となるよう希土類酸化物を原料中に
配しても同じ効果を生じさせることができる。
【００１０】ここで、残留する希土類の酸化物の割合が
10容量％を越えると、結合材の強度が弱くなり、ダイヤ
モンド焼結体の強度の低下が見られる。種々検討の結
果、結合材中の希土類の酸化物の割合が体積比で10％以
下の時、ダイヤモンド焼結体の強度の低下が生じないこ
とを見出すことができた。また、0.1 容量％未満では、
添加の効果を生じない。
10容量％を越えると、結合材の強度が弱くなり、ダイヤ
モンド焼結体の強度の低下が見られる。種々検討の結
果、結合材中の希土類の酸化物の割合が体積比で10％以
下の時、ダイヤモンド焼結体の強度の低下が生じないこ
とを見出すことができた。また、0.1 容量％未満では、
添加の効果を生じない。
【００１１】また、水素によって覆われたダイヤモンド
粒子の表面状態は活性化された状態となっており、比較
的低温でも上記結合材とダイヤモンド粒子の反応は生じ
る。一旦結合材と反応した炭素は結合材中で過飽和とな
ったとき、熱力学的にダイヤモンドの安定領域下であれ
ばダイヤモンドとして再析出し、これがダイヤモンド粒
子同士の結合を生じさせる。従って、（１）共晶反応に
よる結合材の融点の低下、及び（２）ダイヤモンド粒子
が活性化された状態であることによる反応温度の低下、
の両方の効果によって耐熱性、強度及び耐摩耗性に優れ
たダイヤモンド焼結体が比較的低圧低温での製造が可能
となった。
粒子の表面状態は活性化された状態となっており、比較
的低温でも上記結合材とダイヤモンド粒子の反応は生じ
る。一旦結合材と反応した炭素は結合材中で過飽和とな
ったとき、熱力学的にダイヤモンドの安定領域下であれ
ばダイヤモンドとして再析出し、これがダイヤモンド粒
子同士の結合を生じさせる。従って、（１）共晶反応に
よる結合材の融点の低下、及び（２）ダイヤモンド粒子
が活性化された状態であることによる反応温度の低下、
の両方の効果によって耐熱性、強度及び耐摩耗性に優れ
たダイヤモンド焼結体が比較的低圧低温での製造が可能
となった。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の詳細を実施例、比
較例により説明する。
較例により説明する。
【００１３】
【実施例】平均粒度１〜25μｍのダイヤモンド粉末をマ
イクロ波プラズマ発生装置に配し、水素ガス流量100scc
m、圧力10ｋＰａの条件でプラズマを発生させることに
よって該ダイヤモンド粉末を900℃に加熱した。この条
件で一時間の保持の後、該ダイヤモンド粉末を取り出
し、乾燥Ａｒ雰囲気のグローブボックス内にてこのダイ
ヤモンド粉末と各種の希土類酸化物粉末とＰ2Ｏ5粉末と
を表１に示す配合比で均一に混合、型押ししてペレット
状にした後、通常のベルト型超高圧発生装置に配し、15
50℃、６ＧＰａの条件で20分間焼結した。回収された焼
結体は、黒色で非常に硬いものであった。
イクロ波プラズマ発生装置に配し、水素ガス流量100scc
m、圧力10ｋＰａの条件でプラズマを発生させることに
よって該ダイヤモンド粉末を900℃に加熱した。この条
件で一時間の保持の後、該ダイヤモンド粉末を取り出
し、乾燥Ａｒ雰囲気のグローブボックス内にてこのダイ
ヤモンド粉末と各種の希土類酸化物粉末とＰ2Ｏ5粉末と
を表１に示す配合比で均一に混合、型押ししてペレット
状にした後、通常のベルト型超高圧発生装置に配し、15
50℃、６ＧＰａの条件で20分間焼結した。回収された焼
結体は、黒色で非常に硬いものであった。
【００１４】
【表１】
【００１５】各々の焼結体の組成を分析した結果を表２
に示す。また、各々の焼結体の耐熱性評価として真空中
1000℃で30分間加熱し、500gf荷重でヌープ硬度を測定
し劣化を調べた。この結果も併せて表２に示す。表２か
らも明らかなとおり、Ｃｏを結合材とした従来のダイヤ
モンド焼結体では1000℃で加熱すると硬度比率は10％以
下まで劣化するが、本発明のダイヤモンド焼結体はほと
んど劣化することなく耐熱性が高いことが実証された。
に示す。また、各々の焼結体の耐熱性評価として真空中
1000℃で30分間加熱し、500gf荷重でヌープ硬度を測定
し劣化を調べた。この結果も併せて表２に示す。表２か
らも明らかなとおり、Ｃｏを結合材とした従来のダイヤ
モンド焼結体では1000℃で加熱すると硬度比率は10％以
下まで劣化するが、本発明のダイヤモンド焼結体はほと
んど劣化することなく耐熱性が高いことが実証された。
【００１６】
【表２】
【００１７】また、本発明の焼結体の耐摩耗性を評価す
るために、実施例のダイヤモンド焼結体でＡ１−25％Ｓ
ｉ合金の切削試験を行った。上記切削条件は、切削速
度：800ｍ・ｍｉｎ、切り込み：0.5ｍｍ、送り：0.12ｍ
ｍ・ｒｅｖならびに切削時間：15分湿式の条件で行っ
た。その結果を表３に示す。本表からも分かるとおり、
本発明のダイヤモンド焼結体は非常に耐摩耗性に優れた
ものである。
るために、実施例のダイヤモンド焼結体でＡ１−25％Ｓ
ｉ合金の切削試験を行った。上記切削条件は、切削速
度：800ｍ・ｍｉｎ、切り込み：0.5ｍｍ、送り：0.12ｍ
ｍ・ｒｅｖならびに切削時間：15分湿式の条件で行っ
た。その結果を表３に示す。本表からも分かるとおり、
本発明のダイヤモンド焼結体は非常に耐摩耗性に優れた
ものである。
【００１８】
【表３】
【００１９】（比較例）平均粒度１〜25μｍのダイヤモ
ンド粉末をプラズマ処理を行わず、そのままＹＰＯ4や
ＣｅＰＯ4の希土類燐酸塩粉末と混合、型押ししてペレ
ット状にした後、通常のベルト型超高圧発生装置に配
し、1550℃、６ＧＰａの条件で20分間焼結をした。回収
された試料は、ＹＰＯ4 、ＣｅＰｅＯ4のいずれを結合
材として用いた場合でも全く焼結しておらず、粉々の状
態であった。
ンド粉末をプラズマ処理を行わず、そのままＹＰＯ4や
ＣｅＰＯ4の希土類燐酸塩粉末と混合、型押ししてペレ
ット状にした後、通常のベルト型超高圧発生装置に配
し、1550℃、６ＧＰａの条件で20分間焼結をした。回収
された試料は、ＹＰＯ4 、ＣｅＰｅＯ4のいずれを結合
材として用いた場合でも全く焼結しておらず、粉々の状
態であった。
【００２０】
【発明の効果】本発明の焼結体は、切削工具、掘削工具
等の工具材料として優れた耐熱性、強度、及び耐摩耗性
を有しており、特に耐熱性においては、従来のダイヤモ
ンド焼結体よりも大幅に改善されている。しかも本発明
の製造方法によれば、従来のダイヤモンド焼結体と同等
のコストで製造できるので工業上極めて有効である。
等の工具材料として優れた耐熱性、強度、及び耐摩耗性
を有しており、特に耐熱性においては、従来のダイヤモ
ンド焼結体よりも大幅に改善されている。しかも本発明
の製造方法によれば、従来のダイヤモンド焼結体と同等
のコストで製造できるので工業上極めて有効である。
Claims (8)
- 【請求項１】相互に結合したダイヤモンドが80％〜97容
量％を占め、残部結合相が希土類の酸化物及び希土類の
燐酸塩からなり、希土類の酸化物の割合が結合相中の
0.1容量％以上10容量％以下の範囲にあることを特徴と
するダイヤモンド焼結体。 - 【請求項２】上記希土類の酸化物がＹ2 Ｏ3 、Ｌａ2Ｏ3
、Ｃｅ2 Ｏ3 、Ｐｒ2 Ｏ3 、及びＮｄ2Ｏ3のうちの１
種または２種以上であることを特徴とする請求項１記載
のダイヤモンド焼結体。 - 【請求項３】上記希土類の燐酸塩がＲＰＯ4、Ｒ4Ｐ2Ｏ
11、及びＲ5ＰＯ10の１種または２種以上であることを
特徴とする請求項１記載のダイヤモンド焼結体。但し、
ＲはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、及びＮｄのうちいずれかを
表わす。 - 【請求項４】表面の一部もしくは全部を水素原子によっ
て覆ったダイヤモンド粒子とＰ2Ｏ5 と希土類の酸化物
との混合粉末を原料として、超高圧発生装置に配し、ダ
イヤモンドが安定な超高圧、高温条件に晒し、該酸化物
同士及び該酸化物と水素原子及び炭素原子との反応を同
時に生ぜしめて焼結を行い、相互に結合したダイヤモン
ドが80〜97容量％を占め、残部結合相が希土類の酸化物
及び希土類燐酸塩からなり、希土類の酸化物の割合が結
合相中の0.1容量％以上10容量％以下の範囲にあること
を特徴とするダイヤモンド焼結体の製造方法。 - 【請求項５】上記希土類の酸化物としてＹ2Ｏ3、Ｌａ2
Ｏ3 、Ｃｅ2 Ｏ3、Ｐｒ2Ｏ3、及びＮｄ2Ｏ3のうち１種
または２種以上の粉末を用いることを特徴とする請求項
４記載のダイヤモンド焼結体の製造方法。 - 【請求項６】上記希土類の酸化物のＰ2Ｏ5に対する混合
比をモル比で１以上10以下とすることを特徴とする請求
項４又は５記載のダイヤモンド焼結体の製造方法。 - 【請求項７】上記焼結条件が圧力：5.5ＧＰａ以上6.5Ｇ
Ｐａ以下、温度：1500℃以上1600℃以下であることを特
徴とする請求項４、５又は６記載のダイヤモンド焼結体
の製造方法。 - 【請求項８】圧力： 100Ｐａ以上 100ＫＰａ以下の水素
プラズマ中で600℃以上1100℃以下の温度範囲で加熱処
理することにより、原料ダイヤモンド粒子の表面の一部
もしくは全部を水素原子で覆わしめることを特徴とする
請求項４、５、６又は７記載のダイヤモンド焼結体の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7337850A JPH09157025A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | ダイヤモンド焼結体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7337850A JPH09157025A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | ダイヤモンド焼結体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09157025A true JPH09157025A (ja) | 1997-06-17 |
Family
ID=18312573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7337850A Pending JPH09157025A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | ダイヤモンド焼結体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09157025A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004509054A (ja) * | 2000-09-20 | 2004-03-25 | キャムコ、インターナショナル、（ユーケイ）、リミテッド | 触媒物質を枯渇させた作業面を有する高容積密度多結晶ダイヤモンド |
| JP2012041406A (ja) * | 2010-08-17 | 2012-03-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンド |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP7337850A patent/JPH09157025A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004509054A (ja) * | 2000-09-20 | 2004-03-25 | キャムコ、インターナショナル、（ユーケイ）、リミテッド | 触媒物質を枯渇させた作業面を有する高容積密度多結晶ダイヤモンド |
| JP2012041406A (ja) * | 2010-08-17 | 2012-03-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンド |
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