JPH0197570A - メタルボンド砥石用ダイヤモンド砥材 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンクリート、石は、スレート、タイル、ガラ
ス、セラミックス、フェライト、超硬金属等硬質材料の
加工用メタルボンドダイヤモンド砥石の製造に使用する
ダイヤモンド砥材に関する。

〔従来の技術〕

ダイヤモンドは天然の鉱物中で最も高硬質であることの
性質を利用し、上記各種硬質材料の加工用砥石の砥材と
して広く使用されている。

しかしながら、ダイヤモンドは他物質と接着し難いため
、ダイヤモンド砥石を作製する場合のダイヤモンド砥粒
の保持は、通常、ボンド材に機械的に埋め込む方法が一
般的に用いられている。

そして、メタルボンドダイヤモンド砥石による研削は、
一部ボンド面から露出したダイヤモンド砥粒で研削作用
が行われるため、ダイヤモンド砥粒のボンドによる保持
力が砥石の寿命に大きな影響をもたらす。

研削砥石におけるボンド材の主要な役割は、（１）砥材
の保持 （２）砥材埋まり込み防止のための支持（３）砥石の摩
耗速度コントロール の３点にある。

ところが、単一の結合剤でこれらの３つの役割を同時に
調整することは非常に難しい。たとえば、砥石の切味向
上のためには軟質のボンド材を使用して砥石の摩耗速度
を大きくするのが一般的であるが、同時に砥材の保持力
及び砥材の支持力が低下し、逆に切味向上が達成できな
いという問題があった。

このため、たとえば、特開昭５５−６５０７５号公報。

特開昭５６−３９８６２号公報等に記載のように、レジ
ンボンド用砥材として、電着、スパッタリング、化学蒸
着、電解メツキ、無電解メツキ等によって、Ｎｉ、　Ｃ
ｕ、　Ｔｉ　を被覆したメタルコート砥材が開発され、
物理的、化学的に砥材の保持強度の向上が図られている
。

・：抛明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記従来のメタルコート砥材は、■　被
覆材とダイヤモンド砥材との間には基本的に化学的結合
がないため、被覆膜のダイヤモンド表面に対する接着強
度が低く、砥材の保持力が充分でない、 ■　金属結合剤の場合、被覆材は焼結時の熱によって周
辺の金属結合剤中に拡散し、極端な場合被覆層が消失し
てしまうことがある、 ■　従来のメタルコート材は、素地の結合剤（メタルボ
ンド）と硬度９強度的な差が小さく、ダイヤモンド砥粒
の保持力向上の効果が少ない。

等の欠点があった。

本発明の目的は、このような従来のメタルコーティング
によるダイヤモンド砥材保持の欠点を解消し、ダイヤモ
ンド砥粒のメタルボンドによる保持力を改善することに
ある。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明は、ダイヤモンドの形状変化の手段として用いら
れているダイヤモンドの気相合成において知られている
ように、ダイヤモンド砥粒への炭素の付着性が比較的良
好である点に着目して完成したもので、ダイヤモンド砥
粒表面にダイヤモンド状硬質炭素材を形成してなるダイ
ヤモンド砥はを使用することによって上記目的を達成し
たものである。

本発明において、適用するダイヤモンド砥粒としては、
通常径のものが使用でき、また、上記従来のメタルコー
ティングを施した砥粒にも適用できる。

ダイヤモンド砥材の被覆材としては、「セラミックス２
１　（１９８６）　Ｎｏ、　６　Ｊに記載のダイヤモン
ドの気相合成によって得られたＩ−カーボンとして知ら
れているダイヤモンド状硬質カーボンを用いる。

また、被覆方法としては、ダイヤモンド砥粒に直接被覆
を形成する場合には、高周波スパッタリング法を適用し
、また砥粒がメタルコートされている場合には直流スパ
ッタリング法を適用する。

更に、メタンと水素を混合したガスを用い、化学反応に
よってダイヤモンド粒子に炭素被覆を被覆する化学蒸着
法等任意の方法を用いることもできる。

このダイヤモンド砥材の炭素質被覆材の厚みは、メタル
ボンドに対する密着性に顕著に影響する。

著しく薄い場合は密着性の向上の効果が認められず、ま
た、１ｗｎ以上と厚い被覆を施したものは密着性能はむ
しろ低下し、被覆面よりの剥離が起こり、２〜５ｐの膜
厚の場合がとくにを効である。

このように、ダイヤモンド状炭素材を被覆したダイヤモ
ンド砥材によってメタルボンドとの接着効果に適した界
面を形勢することができ、焼成時にダイヤモンド粒子と
ダイヤモンド状カーボンが同素体要素を有し、そのため
相互拡散が容易で接着効果が増大する。

また、ダイヤモンド状炭素材として、合成過程の微細な
ダイヤモンド粒を分散させたダイヤモンド状炭素材は、
それ自体も、砥材として作用し、製作した砥石の研削能
を上げると共に、砥材そのもののメタルボンドとの結合
性を上げることができる。

〔実施例〕

高周波スパッタ装置でターゲットに黒鉛板を用い、Ｉ　
Ｘ　１Ｏ−２Ｔｏｒｒのアルゴンと水素ガスによる混合
ガス雰囲気として、ダイヤモンド粒子を機械的に振動（
１０サイクル／分）させるようにした２００℃の基盤上
に設置し、ｌ−カーボン（ダイヤモンド状硬質カーボン
）を２　ｕ！ｎＭ　Ｍさせた。この工具を、切り込み深
さ５ＱｍＪ　　送り速度２．０　ｍ／ｍｉｎ　のコンク
リートの研削試験に適用した。

上記ブレードの比較のために、このｌ−カーボンの被覆
を行わない従来砥材を用いて切断ブレードを作製した。

第１図は、これら本発明による砥石と従来の砥石の研削
の結果を示す図である。同図に示すように、本発明のダ
イヤモンド砥粒を用いた切断ブレードは従来のものと比
較して、耐用で３５％向上し、テスト機械の消費電力も
３４％低いことが確認できた。機械の消費電力が少ない
ことは、同一作業をより少ないパワーで行うことを示し
、切断プレートの切味が良いことを示す。

〔発明の効果〕

実施例に示すように、本発明によるダイヤモンド質硬質
炭素を被覆した砥材は、ダイヤモンド砥材に対する結合
性と共に、ボンドメタルとの結合性もきわめて良く、研
削加工中のダイヤモンド砥材の剥離が少なく、研削特性
の優れた、長寿命のメタルボンドのダイヤモンド工具を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のダイヤモンド砥材と従来の砥材の効
果の比較を示す図でみる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ダイヤモンド砥粒表面にダイヤモンド状硬質炭素材
   層を形成して成ることを特徴とするメタルボンド砥石用
   ダイヤモンド砥材。 ２、ダイヤモンド状硬質炭素材層がダイヤモンド状硬質
   炭素材の薄膜であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載のメタルボンド砥石用ダイヤモンド砥材。 ３、ダイヤモンド状硬質炭素材層が粒状ダイヤモンド状
   硬質炭素材の集合体であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載のメタルボンド砥石用ダイヤモンド砥
   材。