JPS61215293A - ダイヤモンドの合成方法 - Google Patents
ダイヤモンドの合成方法Info
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- JPS61215293A JPS61215293A JP60052942A JP5294285A JPS61215293A JP S61215293 A JPS61215293 A JP S61215293A JP 60052942 A JP60052942 A JP 60052942A JP 5294285 A JP5294285 A JP 5294285A JP S61215293 A JPS61215293 A JP S61215293A
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- B01J3/06—Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies
- B01J3/062—Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies characterised by the composition of the materials to be processed
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- B01J2203/0685—Crystal sintering
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、ダイヤモンド単結晶を種結晶上で成長させ
ることによりダイヤモンドを合成する方法の改良に関す
る。
ることによりダイヤモンドを合成する方法の改良に関す
る。
［従来の技術］
ダイヤモンドは、現存する物質中で最も高硬度および高
弾性率の物質である。また、極めて高純度のダイヤモン
ドは、最高の熱伝導率を有すること、および赤外ａ領域
の光の透過度に優れることなどのいくつかの優れた特性
を有する。したがって、ダイヤモンドは、他の物質では
置き換わることのできない貴重な資源の１つである。
弾性率の物質である。また、極めて高純度のダイヤモン
ドは、最高の熱伝導率を有すること、および赤外ａ領域
の光の透過度に優れることなどのいくつかの優れた特性
を有する。したがって、ダイヤモンドは、他の物質では
置き換わることのできない貴重な資源の１つである。
ダイヤモンドの合成方法は成る分野では既に工業的に確
立されており、約Ｑ、５ｍｍ以下の微細な合成ダイヤモ
ンド粉末が主として研磨材として量産されている。しか
しながら、これ以上の大きさのダイヤモンド粒を工業的
に合成することは未だ成功しておらず、天然のダイヤモ
ンド石が用いられている。
立されており、約Ｑ、５ｍｍ以下の微細な合成ダイヤモ
ンド粉末が主として研磨材として量産されている。しか
しながら、これ以上の大きさのダイヤモンド粒を工業的
に合成することは未だ成功しておらず、天然のダイヤモ
ンド石が用いられている。
もっとも、実験室的には、既に１カラツト（０゜２ｇ）
、１辺約５Ｉｌｌの重さおよび大きさを有するダイヤモ
ンドが合成されている。この種のダイヤモンド合成につ
いての基本的な方法は、アメリカ合衆国特許第３，２９
７．４０７号に開示されている。
、１辺約５Ｉｌｌの重さおよび大きさを有するダイヤモ
ンドが合成されている。この種のダイヤモンド合成につ
いての基本的な方法は、アメリカ合衆国特許第３，２９
７．４０７号に開示されている。
第３図は、上記アメリカ合衆国特許に開示されている方
法を説明するための図であり、ガードル型超高圧発生装
置の断面を示す模式図である。第１図において、１，２
は超硬合金製のピストンおよびダイを示し、該ピストン
１およびダイ２により、内部に形成される空間に設けら
れる反応容器内に超高圧が発生される。なお、ピストン
１とダイ２との閤にはガスケット３が設けられており、
このガスケット３により内部の圧力が封止される。
法を説明するための図であり、ガードル型超高圧発生装
置の断面を示す模式図である。第１図において、１，２
は超硬合金製のピストンおよびダイを示し、該ピストン
１およびダイ２により、内部に形成される空間に設けら
れる反応容器内に超高圧が発生される。なお、ピストン
１とダイ２との閤にはガスケット３が設けられており、
このガスケット３により内部の圧力が封止される。
超高圧を発生される反応容器の外周には、たとえば黒鉛
などからなる円筒状のヒータ４が設けられている。この
ヒータ４は、通電リング５および電極６に電気的に接続
されており、したがって導電性部材からなるピストン１
から電流を流すことにより発熱されるように構成されて
いる。なお、７で示す空間には、たとえばパイロフィラ
イトなどの固体圧力媒体が充填されている。
などからなる円筒状のヒータ４が設けられている。この
ヒータ４は、通電リング５および電極６に電気的に接続
されており、したがって導電性部材からなるピストン１
から電流を流すことにより発熱されるように構成されて
いる。なお、７で示す空間には、たとえばパイロフィラ
イトなどの固体圧力媒体が充填されている。
上記アメリカ会衆ｒＢ特許に開示されているダイヤモン
ド合成方法では、１個の種結晶１１が、ダイヤモンド合
成時の溶媒となる溶媒金属１２に接するように配置され
る。溶媒金属１２は、たとえばｌ”ｅ 、 Ｎｉ 、
Ｃｏなどの金属またはこれらの合金が用いられる。また
、該溶媒金属１２に接するように、黒鉛などの炭素供給
源１３が配置される。
ド合成方法では、１個の種結晶１１が、ダイヤモンド合
成時の溶媒となる溶媒金属１２に接するように配置され
る。溶媒金属１２は、たとえばｌ”ｅ 、 Ｎｉ 、
Ｃｏなどの金属またはこれらの合金が用いられる。また
、該溶媒金属１２に接するように、黒鉛などの炭素供給
源１３が配置される。
ヒータ４の内部はＮａＣ１などの圧力媒体１４により満
たされている。
たされている。
上記のような構成において、装置内部の圧力と温度を、
ダイヤモンドが安定な超高圧・高温下に置き、かつ溶媒
金属が＠解する濃度以上の温度に保つ。このとき、炭素
供給源１３は、ａｌｌの軸方向中心部に位置されており
、種結晶１１は該炭素供給源１３よりも下方のピストン
１の端面に近い位置に配置することにより、軸方向に自
然に生じる温度勾配によって、高温部で＠＊金属１２に
溶解した炭素が、低温部分の種結晶１１上に、別個のダ
イヤモンド結晶として析出し成長する。
ダイヤモンドが安定な超高圧・高温下に置き、かつ溶媒
金属が＠解する濃度以上の温度に保つ。このとき、炭素
供給源１３は、ａｌｌの軸方向中心部に位置されており
、種結晶１１は該炭素供給源１３よりも下方のピストン
１の端面に近い位置に配置することにより、軸方向に自
然に生じる温度勾配によって、高温部で＠＊金属１２に
溶解した炭素が、低温部分の種結晶１１上に、別個のダ
イヤモンド結晶として析出し成長する。
ところで、本願発明者達は、上記の方法に従って、実際
にダイヤモンド結晶を成長させてみた。
にダイヤモンド結晶を成長させてみた。
種結晶として、１辺約Ｑ、５ｍｓの合成ダイヤモンド砥
粒を用い、これを結晶成長の基板となる直径２０ｍ−の
ＮａＣ１円板に１個埋込んだ。さらに、該種結晶の上面
に溶媒として作用する、４９Ｆｅ−５１Ｎ＋合金からな
る円板を溶媒金属として載置し、さらにその上に炭素供
給源として高純度の黒鉛とダイヤモンド粉末の混合型押
体を配置した。
粒を用い、これを結晶成長の基板となる直径２０ｍ−の
ＮａＣ１円板に１個埋込んだ。さらに、該種結晶の上面
に溶媒として作用する、４９Ｆｅ−５１Ｎ＋合金からな
る円板を溶媒金属として載置し、さらにその上に炭素供
給源として高純度の黒鉛とダイヤモンド粉末の混合型押
体を配置した。
これらを、圧力媒体および通電用ヒータとともに、超高
圧容器内に収納し、圧力５２〜５４ｋｂ１澗度１３４０
℃〜１４００℃のＩＮ皿で、５０Ｂ８間保持する実験を
２回行なった。
圧容器内に収納し、圧力５２〜５４ｋｂ１澗度１３４０
℃〜１４００℃のＩＮ皿で、５０Ｂ８間保持する実験を
２回行なった。
第１回目の実験では、種結晶上で０．６カラツトのダイ
ヤモンド単結晶が成長していた。また、この種結晶上で
成長されたダイヤモンド単結晶以外に、他の部分におい
て０．２ないし０．４カラツトのダイヤモンド結晶が、
自発的な核生成により成長していた。この自発的な核生
成によるダイヤモンド結晶のうちの１個は、種結晶上で
成長したダイヤモンド結晶に接触しており、圧力解放時
にかかる応力により、その接触部から双方のダイヤモン
ド結晶に亀裂が発生していた。
ヤモンド単結晶が成長していた。また、この種結晶上で
成長されたダイヤモンド単結晶以外に、他の部分におい
て０．２ないし０．４カラツトのダイヤモンド結晶が、
自発的な核生成により成長していた。この自発的な核生
成によるダイヤモンド結晶のうちの１個は、種結晶上で
成長したダイヤモンド結晶に接触しており、圧力解放時
にかかる応力により、その接触部から双方のダイヤモン
ド結晶に亀裂が発生していた。
また、第２回目の実験においても、種結晶より成長した
０、７カラツトのダイヤモンド結晶以外に、０，１５〜
０．３カラツトのダイヤモンド結晶６個が成長していた
。
０、７カラツトのダイヤモンド結晶以外に、０，１５〜
０．３カラツトのダイヤモンド結晶６個が成長していた
。
上述のような種結晶上以外の部分における核の生成は好
ましいものではない。なぜならば、本来種結晶上で成長
すべきダイヤモンド結晶の合成収量を低下させ、同時に
再現性を・も低下させるからである。さらに、成長位置
が、種結晶上で成長されたダイヤモンド結晶に近接して
いる場合には、上述のように目的とするダイヤモンド単
結晶に亀裂を生じる原因となることもある。したがって
、工業的に高品質かつ大型のダイヤモンド単結晶を生産
する場合には、自発的な核の生成に基づくダイヤモンド
結晶の成長は、極めて大きな障害となるものである。の
みならず、当然のことながら、自発的な核の生成に起因
するダイヤモンド結晶は、その結晶方位、粒径、および
形状が目的とする製品とは異なり、したがってこれらの
ダイヤモンド結晶を製品として有効に利用し得ることは
、はぼ不可能なものである。
ましいものではない。なぜならば、本来種結晶上で成長
すべきダイヤモンド結晶の合成収量を低下させ、同時に
再現性を・も低下させるからである。さらに、成長位置
が、種結晶上で成長されたダイヤモンド結晶に近接して
いる場合には、上述のように目的とするダイヤモンド単
結晶に亀裂を生じる原因となることもある。したがって
、工業的に高品質かつ大型のダイヤモンド単結晶を生産
する場合には、自発的な核の生成に基づくダイヤモンド
結晶の成長は、極めて大きな障害となるものである。の
みならず、当然のことながら、自発的な核の生成に起因
するダイヤモンド結晶は、その結晶方位、粒径、および
形状が目的とする製品とは異なり、したがってこれらの
ダイヤモンド結晶を製品として有効に利用し得ることは
、はぼ不可能なものである。
他方、上記問題点を解決するための方法が、特開昭５２
−８８２８９号に開示されている。この方法は、溶媒金
属と種結晶との間に、ｃｏ、’ｆ−ｅ。
−８８２８９号に開示されている。この方法は、溶媒金
属と種結晶との間に、ｃｏ、’ｆ−ｅ。
Ｍｎなとのダイヤモンドに対して溶媒として作用し得る
遷移金属やＴｉ、Ｃｒ、Ｗなどの炭化物生成元素などを
、核生成を抑制するための遮断層として配置するもので
ある。この遮断層を設けることにより、種結晶以外の部
分における自発的な核の生成が抑制される四記載されて
いる。
遷移金属やＴｉ、Ｃｒ、Ｗなどの炭化物生成元素などを
、核生成を抑制するための遮断層として配置するもので
ある。この遮断層を設けることにより、種結晶以外の部
分における自発的な核の生成が抑制される四記載されて
いる。
〔発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、本願発明者達が、特開昭５２−８８２８
９号に開示されている方法につき、検討を加えたところ
、以下の２個の問題がなお存在することが明らかとなっ
た。
９号に開示されている方法につき、検討を加えたところ
、以下の２個の問題がなお存在することが明らかとなっ
た。
すなわち、第１に、ｔｓＪｉ 、 ｌ”ｅ−Ｎｉ合金な
どの炭素溶解度の低い金属を溶媒金属として用いた場合
には、ＣＯ，Ｆｅなどの遷移金属からなる核生成抑υｊ
のための遮断層は有効に作用するが、溶媒金属として、
Ｆｅ、（：、ｏまたはこれらの金属を主成分とする合金
などの炭素溶解度の高い金属を用いた場合には、上記遷
移金属からなる核生成抑制のための遮断層は効果を奏し
ないことが確かめられた。
どの炭素溶解度の低い金属を溶媒金属として用いた場合
には、ＣＯ，Ｆｅなどの遷移金属からなる核生成抑υｊ
のための遮断層は有効に作用するが、溶媒金属として、
Ｆｅ、（：、ｏまたはこれらの金属を主成分とする合金
などの炭素溶解度の高い金属を用いた場合には、上記遷
移金属からなる核生成抑制のための遮断層は効果を奏し
ないことが確かめられた。
第２に、ｗ、ｃｒなどの炭化物生成元素を遮断層として
用いる場合には、得られるダイヤモンド単結晶の品質が
低下するという問題があった。これは、ダイヤモンド単
結晶と同時に生成するＷもしくはＣｒの炭化物の微結晶
が、該ダイヤモンド単結晶中に取り込まれやすいからで
ある。
用いる場合には、得られるダイヤモンド単結晶の品質が
低下するという問題があった。これは、ダイヤモンド単
結晶と同時に生成するＷもしくはＣｒの炭化物の微結晶
が、該ダイヤモンド単結晶中に取り込まれやすいからで
ある。
それゆえに、この発明の目的は、自発的な核の生成に基
づく不要なダイヤモンド結晶の成長を確実に抑制するこ
とができ、したがって大型かつ高品質のダイヤモンド単
結晶を確実に得ることが可能なダイヤモンドの合成方法
を提供することにある。
づく不要なダイヤモンド結晶の成長を確実に抑制するこ
とができ、したがって大型かつ高品質のダイヤモンド単
結晶を確実に得ることが可能なダイヤモンドの合成方法
を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
本願発明者達は、上述の問題点を解消すべく、鋭意検討
した結果、１個の溶媒金属に対して、複数個の種結晶を
結晶成長可能な領域の有効面積に対して、１個／Ｃ１以
上の密度で配置すれば、自発的な核の生成に基づく不要
なダイヤモンド結晶の成長を阻止し得ることを見い出し
た。
した結果、１個の溶媒金属に対して、複数個の種結晶を
結晶成長可能な領域の有効面積に対して、１個／Ｃ１以
上の密度で配置すれば、自発的な核の生成に基づく不要
なダイヤモンド結晶の成長を阻止し得ることを見い出し
た。
本願発明者達の研究によれば、反応容器内の温度差を利
用してダイヤモンド合成を行なう場合、良質のダイヤモ
ンド単結晶が成長する条件下では、結晶成長可能な領域
の面積（多くの場合は、溶媒金属の底面積）１ｃ＋ｅ”
に対する、核の発生数が０〜数１０ａの範囲にあること
がわかった。さらに、これらの核の発生は、結晶成長の
初期段階において起こりやすく、結晶成長が進んだ後で
は核の発生はごくわずかであることも明らかとなった。
用してダイヤモンド合成を行なう場合、良質のダイヤモ
ンド単結晶が成長する条件下では、結晶成長可能な領域
の面積（多くの場合は、溶媒金属の底面積）１ｃ＋ｅ”
に対する、核の発生数が０〜数１０ａの範囲にあること
がわかった。さらに、これらの核の発生は、結晶成長の
初期段階において起こりやすく、結晶成長が進んだ後で
は核の発生はごくわずかであることも明らかとなった。
・この両事実に着目すると、少なくとも核の発生終了時
点における結晶数と同等以上の数の種結晶を配置すれば
、該数取上の核は発生しないことが予想される。
点における結晶数と同等以上の数の種結晶を配置すれば
、該数取上の核は発生しないことが予想される。
上記の予想を確認するために、本願発明者達は、以下の
実験を行なった。この実験は、前述したアメリカ合衆国
特許第３，２９７．４０７号の追試とほぼ同一条件で行
なった。もつとも、ダイヤモンドが安定な超高圧・高温
下に保持する時間は、この実験では６５時間とした。ま
た、種結晶は、第１・図に示すように、複数個の種結晶
２１を、１個の溶媒金属２２に接するように配置した。
実験を行なった。この実験は、前述したアメリカ合衆国
特許第３，２９７．４０７号の追試とほぼ同一条件で行
なった。もつとも、ダイヤモンドが安定な超高圧・高温
下に保持する時間は、この実験では６５時間とした。ま
た、種結晶は、第１・図に示すように、複数個の種結晶
２１を、１個の溶媒金属２２に接するように配置した。
第１表に示すように、この種結晶の数は、０．１．４゜
１０．３０個と変え、それぞれの種結晶数において核２
回の実験を行なった。結果を、第１表に示す。
１０．３０個と変え、それぞれの種結晶数において核２
回の実験を行なった。結果を、第１表に示す。
（以下余白）
Ｉ１：種結晶から成長した結晶の収量＜カラット）Ｉ２
：結晶１個あたりの重！（カラット）第１表の結果から
明らかなように、核の発生数は、種結晶数の増加ととも
に減少していき、十分な種結晶数が確保されていれば、
はぼ完全に自発的な核の生成を抑制し得ることが認めら
れる。
：結晶１個あたりの重！（カラット）第１表の結果から
明らかなように、核の発生数は、種結晶数の増加ととも
に減少していき、十分な種結晶数が確保されていれば、
はぼ完全に自発的な核の生成を抑制し得ることが認めら
れる。
同時に、種結晶数を増加していくことにより、結晶１個
当りの成長速度は低下するものの、ダイヤモンドの全収
量は増加することも明らかとなった。このことは、本願
発明が、工業的に需要の大きな０．０２〜１カラツトサ
イズのダイヤモンド単結晶を高収率で得る場合に好適で
あることを示す。さらに、種結晶の配置密度を変更すれ
ば、得られるダイヤモンド単結晶の粒径をも制御し得る
ことがわかる。
当りの成長速度は低下するものの、ダイヤモンドの全収
量は増加することも明らかとなった。このことは、本願
発明が、工業的に需要の大きな０．０２〜１カラツトサ
イズのダイヤモンド単結晶を高収率で得る場合に好適で
あることを示す。さらに、種結晶の配置密度を変更すれ
ば、得られるダイヤモンド単結晶の粒径をも制御し得る
ことがわかる。
さらに、本願発明者達の種結晶の配置密度についてのよ
り詳細な研究によれば、自発的な核の生成を抑ｉｌｌす
る効果を得るには、種結晶の配置密度は、少なくとも１
個／ｃ１以上でなければならず、十分な核生成抑制効果
を期待するには３個／ｃｆｆｉ２以上であることが望ま
しいことが確かめられた。
り詳細な研究によれば、自発的な核の生成を抑ｉｌｌす
る効果を得るには、種結晶の配置密度は、少なくとも１
個／ｃ１以上でなければならず、十分な核生成抑制効果
を期待するには３個／ｃｆｆｉ２以上であることが望ま
しいことが確かめられた。
温度差を小さくし、過飽和度の低い条件下で合成する場
合には、さらに低い密度で種結晶を配置することも、核
発生抑制の点だけを考慮すれば可能である。しかしなが
ら、このような方法は、ダイヤモンド結晶の成長速度が
低下するため、必ずしも経済的な方法とは言えない。
合には、さらに低い密度で種結晶を配置することも、核
発生抑制の点だけを考慮すれば可能である。しかしなが
ら、このような方法は、ダイヤモンド結晶の成長速度が
低下するため、必ずしも経済的な方法とは言えない。
また、本願発明において種結晶の配置密度の上限は、核
の生成を抑制するという観点からは、特になく、高けれ
ば高いほど効果は大きいと言うことができる。しかしな
がら、大型の良質ダイヤモンド単結晶を合成するという
、いわゆる温度差法本来の目的を考慮すれば、現実には
５０個／ｃ１以内が適当であると言うことができる。
の生成を抑制するという観点からは、特になく、高けれ
ば高いほど効果は大きいと言うことができる。しかしな
がら、大型の良質ダイヤモンド単結晶を合成するという
、いわゆる温度差法本来の目的を考慮すれば、現実には
５０個／ｃ１以内が適当であると言うことができる。
さらに、この発明の他の利点としては、特開昭５２−８
８２８９号公報に開示されている方法とは異なり、溶媒
金属の種類にかかわらず自発的な核の生成を抑制する効
果を奏し得ることが挙げられる。待に、ダイヤモンド単
結晶の特性は、合成時に使用する溶媒金属の特性により
大きく左右されることを考慮すれば、この発明によれば
、目的とする特性の結晶に応じた溶媒を自由に選択し得
るため、この利点は大きな価値を有するものと考えられ
る。
８２８９号公報に開示されている方法とは異なり、溶媒
金属の種類にかかわらず自発的な核の生成を抑制する効
果を奏し得ることが挙げられる。待に、ダイヤモンド単
結晶の特性は、合成時に使用する溶媒金属の特性により
大きく左右されることを考慮すれば、この発明によれば
、目的とする特性の結晶に応じた溶媒を自由に選択し得
るため、この利点は大きな価値を有するものと考えられ
る。
なお、この発明は、第２図に断面図で示すように、反応
容器内に多段の合成室を設けた例にも適用し得ることは
言うまでもない。この種の多段の合成室を有する反応容
器を用いる例は、本件出願人が先に出願した特願昭５９
−６７８５５号に開示されている。
容器内に多段の合成室を設けた例にも適用し得ることは
言うまでもない。この種の多段の合成室を有する反応容
器を用いる例は、本件出願人が先に出願した特願昭５９
−６７８５５号に開示されている。
［実施例の説明］
前述したアメリカ合衆国特許第３．２９７．４０７号の
追試実験に対し、溶媒金属をＩ４１ｃｏに代え、種結晶
数を１０個として、これを等間隔に配置し、その他の条
件を同一として実験を行なった。
追試実験に対し、溶媒金属をＩ４１ｃｏに代え、種結晶
数を１０個として、これを等間隔に配置し、その他の条
件を同一として実験を行なった。
その結果、０．２３〜０．４４力ラツト／個のダイヤモ
ンド単結晶１０個が得られた。このダイヤモンド単結晶
１０個は、すべて種結晶上で成長しており、全収量は３
．９カラツトであった。種結晶以外の部分における核の
発生およびこれに基づくダイヤモンド結晶の成長は全く
見られなかった。
ンド単結晶１０個が得られた。このダイヤモンド単結晶
１０個は、すべて種結晶上で成長しており、全収量は３
．９カラツトであった。種結晶以外の部分における核の
発生およびこれに基づくダイヤモンド結晶の成長は全く
見られなかった。
丸１１Ｌ
実施例１の実験に対し、溶媒金属を７０Ｆｅ −３０Ｃ
Ｏに代え、種結晶数を６０個として実験を行なった。そ
の結果、０．０４８〜０．０９６力ラツト／個のダイヤ
モンド単結晶５８個を得ることができた。このダイヤモ
ンド単結晶５８個は、すべて種結晶上で成長していた。
Ｏに代え、種結晶数を６０個として実験を行なった。そ
の結果、０．０４８〜０．０９６力ラツト／個のダイヤ
モンド単結晶５８個を得ることができた。このダイヤモ
ンド単結晶５８個は、すべて種結晶上で成長していた。
種結晶のうち２個は、溶解していた。得られたダイヤモ
ンド単結晶の全収量は４．７カラツトであった。
ンド単結晶の全収量は４．７カラツトであった。
実施例１と同様に、種結晶以外の部分における核の発生
およびこれに基づくダイヤモンド結晶は全く見られなか
った。
およびこれに基づくダイヤモンド結晶は全く見られなか
った。
［発明の効果］
上述したように、この発明によれば、いわゆる温度差法
と呼ばれるダイヤモンド合成法において。
と呼ばれるダイヤモンド合成法において。
１個の溶媒金属に対して、結晶成長可能な領域の有効面
積に対して、１個／Ｃ１以上の密度で複数個の種結晶が
配置されるため、自発的な核の生成に基づく不要なダイ
ヤモンド結晶の成長を効果的に抑制することができ、し
たがって大型かつ高品質のダイヤモンド単結晶を効率良
く量産することが可能となる。さらに、ダイヤモンド単
結晶の特性は合成時に使用する溶媒金属により大きく左
右されるが、この発明の方法によれば、従来法と異なり
溶媒金属の種類にかかわらず自発的な核の生成を抑制す
ることができるので、目的特性のダイヤモンド単結晶に
応じた溶媒金属を自由に選択することができるという、
大きな効果が奏される。
積に対して、１個／Ｃ１以上の密度で複数個の種結晶が
配置されるため、自発的な核の生成に基づく不要なダイ
ヤモンド結晶の成長を効果的に抑制することができ、し
たがって大型かつ高品質のダイヤモンド単結晶を効率良
く量産することが可能となる。さらに、ダイヤモンド単
結晶の特性は合成時に使用する溶媒金属により大きく左
右されるが、この発明の方法によれば、従来法と異なり
溶媒金属の種類にかかわらず自発的な核の生成を抑制す
ることができるので、目的特性のダイヤモンド単結晶に
応じた溶媒金属を自由に選択することができるという、
大きな効果が奏される。
第１図は、この発明の詳細な説明するための模式図であ
る。第２図は、この発明が用いられる反応容器の一例を
示す断面図である。第３図は、従来のダイヤモンド合成
法を説明するための部分切欠断面図である。 図において、２１は種結晶、２２は溶媒金属、２３は炭
素供給源を示す。 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 第２図 第３図 手続補正書（方式） 昭和６０年４月１２８ １、事件の表示 昭和６０年特許願第５２９４２号 ２、発明の名称 ダイヤモンドの合成方法 ３、・補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪市 東区 北浜 ５丁目１５番地名称
（２１３＞住友電気工業株式会社代表者 川 上 哲
部 ４、代理人 住 所 大阪市北区天神橋２丁目３番９号 八千代第一
ビル電話 大阪（０６）３５１−６２３９ （代）氏名
弁理士（６４７４）深見久部 ５、補正命令の日付 ６、補正の対象 図面 ７、補正の内、容 濃墨で描いた図面を別紙のとおり添付します。 なお、内容についての補正はありません。 以上
る。第２図は、この発明が用いられる反応容器の一例を
示す断面図である。第３図は、従来のダイヤモンド合成
法を説明するための部分切欠断面図である。 図において、２１は種結晶、２２は溶媒金属、２３は炭
素供給源を示す。 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 第２図 第３図 手続補正書（方式） 昭和６０年４月１２８ １、事件の表示 昭和６０年特許願第５２９４２号 ２、発明の名称 ダイヤモンドの合成方法 ３、・補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪市 東区 北浜 ５丁目１５番地名称
（２１３＞住友電気工業株式会社代表者 川 上 哲
部 ４、代理人 住 所 大阪市北区天神橋２丁目３番９号 八千代第一
ビル電話 大阪（０６）３５１−６２３９ （代）氏名
弁理士（６４７４）深見久部 ５、補正命令の日付 ６、補正の対象 図面 ７、補正の内、容 濃墨で描いた図面を別紙のとおり添付します。 なお、内容についての補正はありません。 以上
Claims (2)
- （１）反応容器内に温度勾配を持たせ、該反応容器内の
相対的に高温の部分に炭素供給源を、相対的に低温の部
分に種結晶を配置し、前記炭素供給源および種結晶の双
方に接するように両者の間に溶媒金属を配置し、ダイヤ
モンドが安定な超高圧・高温下においてダイヤモンド単
結晶を成長させる、ダイヤモンド合成方法において、 １個の溶媒金属に対して、結晶成長可能な領域の有効面
積に対し、１個／ｃｍ＾２以上の密度で複数個の種結晶
を配置することを特徴とする、ダイヤモンドの合成方法
。 - （２）前記反応容器として、複数の合成室が多段に設け
られたものを用い、各合成室内には、１個の炭素供給源
および溶媒金属を配置し、該溶媒金属に対して、結晶成
長可能な領域の有効面積に対して、１個／ｃｍ＾２以上
の密度で複数個の種結晶を配置する、特許請求の範囲第
１項記載のダイヤモンドの合成方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60052942A JPS61215293A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | ダイヤモンドの合成方法 |
| US06/717,074 US4632817A (en) | 1984-04-04 | 1985-03-28 | Method of synthesizing diamond |
| EP85103851A EP0157393B1 (en) | 1984-04-04 | 1985-03-29 | Method of synthesizing diamond |
| DE8585103851T DE3567578D1 (en) | 1984-04-04 | 1985-03-29 | Method of synthesizing diamond |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60052942A JPS61215293A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | ダイヤモンドの合成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61215293A true JPS61215293A (ja) | 1986-09-25 |
Family
ID=12928921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60052942A Pending JPS61215293A (ja) | 1984-04-04 | 1985-03-15 | ダイヤモンドの合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61215293A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01266840A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-10-24 | De Beers Ind Diamond Div Ltd | ダイヤモンドの結晶を生産する方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59152214A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンドの合成方法 |
-
1985
- 1985-03-15 JP JP60052942A patent/JPS61215293A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59152214A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンドの合成方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01266840A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-10-24 | De Beers Ind Diamond Div Ltd | ダイヤモンドの結晶を生産する方法 |
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