JPH0196073A - ダイヤモンドの鑞付け方法 - Google Patents
ダイヤモンドの鑞付け方法Info
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Landscapes
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- Ceramic Products (AREA)
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- Chemical Vapour Deposition (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〕
本発明は、ダイヤモンドドレッサー、ダイヤモンドメタ
ルボンド砥石、ダイヤモンドメタルボンド切断砥石、ダ
イヤモンド単結晶バイト及びダイヤモンド宝飾品の分野
に利用できるダイヤモンドの鑞付は方法に関するもので
ある。
ルボンド砥石、ダイヤモンドメタルボンド切断砥石、ダ
イヤモンド単結晶バイト及びダイヤモンド宝飾品の分野
に利用できるダイヤモンドの鑞付は方法に関するもので
ある。
ダイヤモンド粉末、ＣＢＮ粉末を主成分とする焼結体、
ダイヤモンド単結晶およびＣＢＮ単結晶等を金属シャン
クに鑞付けする手段として、Ｎｉ等を電解又は無電解メ
ツキとを組み合わせたメツキを施し、該メツキ層を介し
て金属シャンクに鑞付けする事が広く行われている。
ダイヤモンド単結晶およびＣＢＮ単結晶等を金属シャン
クに鑞付けする手段として、Ｎｉ等を電解又は無電解メ
ツキとを組み合わせたメツキを施し、該メツキ層を介し
て金属シャンクに鑞付けする事が広く行われている。
また、特開昭６０−１５５６００号に示されたようなチ
タンやクロムなどの金属をイオンプレーティング法で被
覆してダイヤモンドとヒートシンクとの接合強度を高め
る方法が知られている。
タンやクロムなどの金属をイオンプレーティング法で被
覆してダイヤモンドとヒートシンクとの接合強度を高め
る方法が知られている。
従来の金属メツキと鑞付けを組み合わせる方法では、メ
ツキ層の硬度が充分でない為にメツキ層に塑性変形が生
じたり、メツキ層と基材界面との密着力が弱く、被鑞付
物質の脱落が問題であった。
ツキ層の硬度が充分でない為にメツキ層に塑性変形が生
じたり、メツキ層と基材界面との密着力が弱く、被鑞付
物質の脱落が問題であった。
また、特開昭６０−１５５６００号に示された方法では
、クロムやチタン等表面が酸化されやすい金属を用いる
ために、通常の鑞付材との接着強度はさほど高いもので
はなかった。
、クロムやチタン等表面が酸化されやすい金属を用いる
ために、通常の鑞付材との接着強度はさほど高いもので
はなかった。
上記問題の解決に、従来の金属メツキの代わりに、硬度
が高く、被メツキ材との密着力に優れ、しかも鑞付との
濡れ性に優れる金属炭化物または金属炭窒化物を気相合
成法により被覆することが望ましいことがわかった。こ
れらの物質としては、Ｔｉ、 Ｚｒ、 Ｈｆ、 Ｖ、
Ｎｂ、 Ｔａ、 Ｃｒ、 ＭｏおよびＷの金属炭化物
、金属炭窒化物が望ましい。なかでもＴｉの化合物を用
いた場合は特に以下の点で良好な結果が得られる。
が高く、被メツキ材との密着力に優れ、しかも鑞付との
濡れ性に優れる金属炭化物または金属炭窒化物を気相合
成法により被覆することが望ましいことがわかった。こ
れらの物質としては、Ｔｉ、 Ｚｒ、 Ｈｆ、 Ｖ、
Ｎｂ、 Ｔａ、 Ｃｒ、 ＭｏおよびＷの金属炭化物
、金属炭窒化物が望ましい。なかでもＴｉの化合物を用
いた場合は特に以下の点で良好な結果が得られる。
例えば、ＴｉＣやＴｉＣＮをダイヤモンドに被覆した場
合には、これらの被覆層とダイヤモンドの接合強度が高
く、かつ鑞付との濡れ性が向上する。
合には、これらの被覆層とダイヤモンドの接合強度が高
く、かつ鑞付との濡れ性が向上する。
従って金属基体との鑞付は強度が高くなる。
また、これらの化合物は硬度が高いので、力を受けた時
変形が殆どなく、従って多数回の衝撃を受けたとしても
、接合強度は維持される。金属の炭化物、炭窒化物等を
ダイヤモンドに被覆する方法としては、基材表面への該
化合物のつき回り性、及び基材のダイヤモンドの品質劣
化防止の為に１０００℃以下でＣＶＤ法によりメツキを
行ういわゆる気相合成法が特性上最も優れている。
変形が殆どなく、従って多数回の衝撃を受けたとしても
、接合強度は維持される。金属の炭化物、炭窒化物等を
ダイヤモンドに被覆する方法としては、基材表面への該
化合物のつき回り性、及び基材のダイヤモンドの品質劣
化防止の為に１０００℃以下でＣＶＤ法によりメツキを
行ういわゆる気相合成法が特性上最も優れている。
更に基材とメツキ層との密着度を向上させる為には、メ
ツキ層を形成する前段階で予め水素ガス、酸素ガスの一
層または二種の混合ガス、或いはそれ等のガスとアルゴ
ン、窒素等の不活性ガスとの混合ガスを放電状態にする
ことにより、イオンを発生させ且つ加速し、基材表面に
衝突させて、表面に微細な欠陥を形成する、いわゆるイ
オンエツチング法で前処理し、表面に均一にサブミクロ
ンの凹凸を形成することが望ましい。
ツキ層を形成する前段階で予め水素ガス、酸素ガスの一
層または二種の混合ガス、或いはそれ等のガスとアルゴ
ン、窒素等の不活性ガスとの混合ガスを放電状態にする
ことにより、イオンを発生させ且つ加速し、基材表面に
衝突させて、表面に微細な欠陥を形成する、いわゆるイ
オンエツチング法で前処理し、表面に均一にサブミクロ
ンの凹凸を形成することが望ましい。
こうすることにより、被覆層の炭化物または炭窒化物が
基材表面で核生成する際の生成密度が増大し、その結果
として被覆層と基材との密着性が向上する。
基材表面で核生成する際の生成密度が増大し、その結果
として被覆層と基材との密着性が向上する。
なお、１０００℃以下でＣＶＤ法により気相合成する手
段としては、彼■物質が金属炭化物又は金属炭窒化物で
あるので、１０００℃以下の低い温度で該化合物を容易
に合成できるプラズマＣＶＤ法を用いることが一層望ま
しい。また３５０℃以下では被覆層とダイヤモンドの接
合強度が低下する。
段としては、彼■物質が金属炭化物又は金属炭窒化物で
あるので、１０００℃以下の低い温度で該化合物を容易
に合成できるプラズマＣＶＤ法を用いることが一層望ま
しい。また３５０℃以下では被覆層とダイヤモンドの接
合強度が低下する。
以上記載した技術的手段の作用について以下に記す。
■ ＣＶＤ法を用いて気相メツキをする効果ダイヤモン
ドは立体状のものが一般的で、その全面に均一な厚みに
被覆する必要があるが、他の方法に比較してＣＶＤ法が
その点に於て勝っている。またダイヤモンドは比較的に
寸法の小なるものが多く（最大径で数１、大きくても１
０ｍｍ程度）、治具の上に並べるだけで気相処理が可能
な上記の方法が生産性の面でも好ましい。
ドは立体状のものが一般的で、その全面に均一な厚みに
被覆する必要があるが、他の方法に比較してＣＶＤ法が
その点に於て勝っている。またダイヤモンドは比較的に
寸法の小なるものが多く（最大径で数１、大きくても１
０ｍｍ程度）、治具の上に並べるだけで気相処理が可能
な上記の方法が生産性の面でも好ましい。
■ ＣＶＤ処理前段階でのイオンエツチング処理の作用
既述の通り、ＣＶＤ法による金属炭化物或いは金属炭窒
化物の被覆層の生成の鍵を握っているのは該被覆層の粒
度であり、更に底密に言えば初期の核形成が安定化する
臨界核の大きさである。この臨界核の形成を促進し、核
生成密度を大とする為には基材表面にピット状の窪み等
の欠陥を形成してやる必要がある。こうすることにより
後に続く被覆層が密着力良くダイヤモンドに形成される
。
化物の被覆層の生成の鍵を握っているのは該被覆層の粒
度であり、更に底密に言えば初期の核形成が安定化する
臨界核の大きさである。この臨界核の形成を促進し、核
生成密度を大とする為には基材表面にピット状の窪み等
の欠陥を形成してやる必要がある。こうすることにより
後に続く被覆層が密着力良くダイヤモンドに形成される
。
■ プラズマＣＶＤ法を用いて被覆する効果ダイヤモン
ドは、Ｈ，ガス中又は真空中では１２００℃近傍に加熱
すると黒鉛化が進行し、ダイヤモンドの特性を失う。従
って減圧水素ガス雰囲気中で反応を行うＣＶＤ法でダイ
ヤモンドを安定して被覆するには１０００℃以下で処理
することが前提条件となる。
ドは、Ｈ，ガス中又は真空中では１２００℃近傍に加熱
すると黒鉛化が進行し、ダイヤモンドの特性を失う。従
って減圧水素ガス雰囲気中で反応を行うＣＶＤ法でダイ
ヤモンドを安定して被覆するには１０００℃以下で処理
することが前提条件となる。
しかし乍ら、ＣＶＤ法では金属炭化物や金属炭窒化物の
気相合成反応を１０００℃以下の比較的低温で生ぜしめ
ることが困難であり、より低温での反応を可能とするプ
ラズマＣＶＤ法が本目的には更に適当である。
気相合成反応を１０００℃以下の比較的低温で生ぜしめ
ることが困難であり、より低温での反応を可能とするプ
ラズマＣＶＤ法が本目的には更に適当である。
なお本願の方法は、天然ダイヤモンド、人工ダイヤモン
ドや多結晶ダイヤモンドにも応用可能であるが、特に接
合強度を要求されるダイヤモンドドレッサー等の分野で
有効である。
ドや多結晶ダイヤモンドにも応用可能であるが、特に接
合強度を要求されるダイヤモンドドレッサー等の分野で
有効である。
以下実施例を記し、本発明の詳細な説明する。
〔実施例１〕
ダイヤモンド表面を気相合成法により処理し、ダイヤモ
ンドドレッサーを試作した。
ンドドレッサーを試作した。
鑞付けは真空あるいは雲囲気ガス中で７００〜８００℃
で実施した。ダイヤモンド表面の炭化度質相は認められ
なかった。また鑞付は強度は、従来法であるＮｉメツキ
したダイヤモンドに比較し３〜４倍に達し、実使用中で
のダイヤモンドの欠落はまったく認められなかった。
で実施した。ダイヤモンド表面の炭化度質相は認められ
なかった。また鑞付は強度は、従来法であるＮｉメツキ
したダイヤモンドに比較し３〜４倍に達し、実使用中で
のダイヤモンドの欠落はまったく認められなかった。
鑞付は部分は、従来法では低密着を補うため、第２図の
様にダイヤモンド１を鑞付２を介し、ホルダー３にて補
強し、固定していた。
様にダイヤモンド１を鑞付２を介し、ホルダー３にて補
強し、固定していた。
第１図に示す様に、ダイヤモンド５に気相合成法を用い
ＴｉＣを処理することにより、鑞付６を介して、ホルダ
７への接着力が増加し、第２図のようなホルダーによる
補強の必要がなくなる。
ＴｉＣを処理することにより、鑞付６を介して、ホルダ
７への接着力が増加し、第２図のようなホルダーによる
補強の必要がなくなる。
その結果、利用できるダイヤモンドの有効体積が増加、
３〜４倍の長寿命化が達成された。
３〜４倍の長寿命化が達成された。
第１図は、本願発明を用いた場合のダイヤモンドドレッ
サーであり、第２図は従来の例である。 図中、 １．５： ダイヤモンド ２．６： 鑞付 ３．７： ホルダー ４ ： 表面被覆層 し、ｊ−１
サーであり、第２図は従来の例である。 図中、 １．５： ダイヤモンド ２．６： 鑞付 ３．７： ホルダー ４ ： 表面被覆層 し、ｊ−１
Claims (5)
- （１）ダイヤモンドを金属基体に鑞付けする方法におい
て、ダイヤモンド表面に３５０℃以上、１０００℃以下
の温度で気相合成法により金属炭化物又は金属炭窒化物
を被覆した後、鑞付を用いて金属基体と該ダイヤモンド
を鑞付けすることを特徴とするダイヤモンドの鑞付け方
法。 - （２）金属炭化物又は、金属の炭窒化物がＴｉの炭化物
又は炭窒化物であることを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載のダイヤモンドの鑞付け方法。 - （３）気相合成法がＣＶＤ法であることを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項記載のダイヤモンドの鑞付け方
法。 - （４）気相合成法がプラズマＣＶＤ法であることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項記載のダイヤモンドの
鑞付け方法。 - （５）ダイヤモンドの前処理として、水素ガス、酸素ガ
スの１種または２種のガス、またはこれに不活性ガスと
してＡｒ、Ｎ＿２を混合した混合ガスを用いてエッチン
グすることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
のダイヤモンドの鑞付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25586487A JPH0196073A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | ダイヤモンドの鑞付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25586487A JPH0196073A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | ダイヤモンドの鑞付け方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0196073A true JPH0196073A (ja) | 1989-04-14 |
Family
ID=17284642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25586487A Pending JPH0196073A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | ダイヤモンドの鑞付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0196073A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0584668A (ja) * | 1991-04-03 | 1993-04-06 | Noritake Co Ltd | 内周用面取り研磨工具 |
| JPWO2007069668A1 (ja) * | 2005-12-14 | 2009-05-21 | 並木精密宝石株式会社 | シャンク及びそれを用いたダイヤモンドスクライバー |
| JP2011527979A (ja) * | 2007-07-17 | 2011-11-10 | エレメント シックス リミテッド | ＳｉＣ−ダイヤモンドを接合する方法 |
| JP2014121608A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Omega Sa | 非晶質金属上に設けることによって製造される装飾用部品 |
| US9194189B2 (en) | 2011-09-19 | 2015-11-24 | Baker Hughes Incorporated | Methods of forming a cutting element for an earth-boring tool, a related cutting element, and an earth-boring tool including such a cutting element |
| JPWO2019155749A1 (ja) * | 2018-02-08 | 2020-12-03 | 住友電気工業株式会社 | 超砥粒、及び超砥粒ホイール |
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| JPS6324002A (ja) * | 1986-02-14 | 1988-02-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 硬質焼結体切削加工具 |
| JPS6328501A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-02-06 | サンドビツク アクテイエボラ−グ | 被覆セメンテッドカ−バイド又は被覆セラミックスのろう付け物品 |
-
1987
- 1987-10-08 JP JP25586487A patent/JPH0196073A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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