JPH03164417A - 人工ダイヤモンド材の製造法 - Google Patents
人工ダイヤモンド材の製造法Info
- Publication number
- JPH03164417A JPH03164417A JP1302526A JP30252689A JPH03164417A JP H03164417 A JPH03164417 A JP H03164417A JP 1302526 A JP1302526 A JP 1302526A JP 30252689 A JP30252689 A JP 30252689A JP H03164417 A JPH03164417 A JP H03164417A
- Authority
- JP
- Japan
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- carbon material
- glassy carbon
- laser beam
- artificial diamond
- irradiation
- Prior art date
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- Pending
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/25—Diamond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/25—Diamond
- C01B32/26—Preparation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (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、簡単な操作で、かつきわめて容易に人工ダ
イヤモンド材を製造する方法に関するものである。
イヤモンド材を製造する方法に関するものである。
一般に、人工ダイヤモンド材を製造する方法としては、
例えば特公昭３７ − ４４０６号公報に記載される高
温および高圧を利用する方法や、特願昭４０−２９２６
８号に記載される爆発による衝撃波を利用する方法など
が知られている。
例えば特公昭３７ − ４４０６号公報に記載される高
温および高圧を利用する方法や、特願昭４０−２９２６
８号に記載される爆発による衝撃波を利用する方法など
が知られている。
しかし、上記の従来人工ダイヤモンド材の製造法におい
て、高温高圧法には、大がかりな設備や相対的に長い合
成時間を必要とし、さらに原料として炭素粉末のほかに
溶剤を用いるために、この溶剤が不純物として混入する
ようになるなどの問題があり、また爆発法には、合或時
間が短かいものの、製造条件の制御がきわめて困難であ
るなどの問題がある。
て、高温高圧法には、大がかりな設備や相対的に長い合
成時間を必要とし、さらに原料として炭素粉末のほかに
溶剤を用いるために、この溶剤が不純物として混入する
ようになるなどの問題があり、また爆発法には、合或時
間が短かいものの、製造条件の制御がきわめて困難であ
るなどの問題がある。
（課題を解決するための手段〕
そこで、本発明者等は、上記の大がかりな設備や複雑な
制御を必要とする従来人工ダイヤモンド材の製造法とは
異った観点から、人エダイヤモンド材を製造すべく研究
を行なった結果、原料としてガラス状炭素材を用い、こ
のガラス状炭素材は、「化学便覧」や「セラミック辞典
」などに紹介されているように、「有機物質の固相熱分
解によって製造される一連の硬質炭素」をいい、高強度
、高硬度、および高純度を有し、かつ耐酸化性にもすぐ
れた不通気性のものであって、これにレーザービームを
、これらのいずれか一方を固定し、他方を移動させるか
、あるいはこれら両方を移動させるかの相対移動を行な
いながら照射して、前記ガラス状炭素材の表面部を連続
的あるいは断続的に部分溶融して行くと、前記レーザー
ビームの相対移動に伴ない、前記部分溶融部は順次放冷
されることになるが、放冷時に前記部分溶融部周辺にダ
イヤモンド化現象が起り、かかる部分に人工ダイヤモン
ドが生成するようになるという知見を得たのである。
制御を必要とする従来人工ダイヤモンド材の製造法とは
異った観点から、人エダイヤモンド材を製造すべく研究
を行なった結果、原料としてガラス状炭素材を用い、こ
のガラス状炭素材は、「化学便覧」や「セラミック辞典
」などに紹介されているように、「有機物質の固相熱分
解によって製造される一連の硬質炭素」をいい、高強度
、高硬度、および高純度を有し、かつ耐酸化性にもすぐ
れた不通気性のものであって、これにレーザービームを
、これらのいずれか一方を固定し、他方を移動させるか
、あるいはこれら両方を移動させるかの相対移動を行な
いながら照射して、前記ガラス状炭素材の表面部を連続
的あるいは断続的に部分溶融して行くと、前記レーザー
ビームの相対移動に伴ない、前記部分溶融部は順次放冷
されることになるが、放冷時に前記部分溶融部周辺にダ
イヤモンド化現象が起り、かかる部分に人工ダイヤモン
ドが生成するように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っ
て、ガラス状炭素材およびレーザービームのいずれか、
または両方を相対移動させながら、前記ガラス状炭素材
の表面部をレーザービーム照射により連続的または断続
的に部分溶融し、前記レーザービームの相対移動に伴な
う放冷により前記ガラス状炭素材における部分溶融部周
辺をダイヤモンド化する人工ダイヤモンド材の製造法に
特徴を有するものである。
て、ガラス状炭素材およびレーザービームのいずれか、
または両方を相対移動させながら、前記ガラス状炭素材
の表面部をレーザービーム照射により連続的または断続
的に部分溶融し、前記レーザービームの相対移動に伴な
う放冷により前記ガラス状炭素材における部分溶融部周
辺をダイヤモンド化する人工ダイヤモンド材の製造法に
特徴を有するものである。
つぎに、この発明の方法を実施例により具体的に説明す
る。
る。
まず、原料として外径：８０ｍｍＸ厚さ：３ｍｍの寸法
をもった市販のガラス状炭素材を用意し、このガラス状
炭素材を、反応容器内に設置された縦横方向に水平移動
可能な合板上に載置して固定し、一方反応容器の頂部に
は前記ガラス状炭素材に向けてレンズ付レーザービーム
照射銃を配置し、この状態で、まず反応容器内をｌＯ−
３〜１０’ｔｏｒｒの圧力まで真空引きした後、第１表
に示される条件で雰囲気ガス気流を反応容器内に形成し
、ついで出力：１ｋＶの炭酸ガスレーザービーム発生装
置からのレーザービームを同じく第１表に示される出力
密度で前記ガラス状炭素材の表面に向けて皿射して、約
０．２〜２ｍｌＩ１の幅で部分溶融し、一方前記ガラス
状炭素材は同じく第１表に示される移動速度でコ字状に
横方向および縦方向に連続的に柑対移動させ、前記レー
ザービームの相対移動に伴なう前記部分溶融部の放冷に
より前記部分溶融部周辺をダイヤモンド化する本発明法
１〜１７をそれぞれ３０分間に亘って実施した。
をもった市販のガラス状炭素材を用意し、このガラス状
炭素材を、反応容器内に設置された縦横方向に水平移動
可能な合板上に載置して固定し、一方反応容器の頂部に
は前記ガラス状炭素材に向けてレンズ付レーザービーム
照射銃を配置し、この状態で、まず反応容器内をｌＯ−
３〜１０’ｔｏｒｒの圧力まで真空引きした後、第１表
に示される条件で雰囲気ガス気流を反応容器内に形成し
、ついで出力：１ｋＶの炭酸ガスレーザービーム発生装
置からのレーザービームを同じく第１表に示される出力
密度で前記ガラス状炭素材の表面に向けて皿射して、約
０．２〜２ｍｌＩ１の幅で部分溶融し、一方前記ガラス
状炭素材は同じく第１表に示される移動速度でコ字状に
横方向および縦方向に連続的に柑対移動させ、前記レー
ザービームの相対移動に伴なう前記部分溶融部の放冷に
より前記部分溶融部周辺をダイヤモンド化する本発明法
１〜１７をそれぞれ３０分間に亘って実施した。
上記のガラス状炭素材における部分溶融部周辺に形戊さ
れたダイヤモンドを分離して取り出したところ、同じく
第１表に示される平均粒径および生成量の人工ダイヤモ
ンド材が得られたが、製造された人工ダイヤモンド材は
、１０〜３０即の粗粒と、０，５〜１．５一の微粒を主
体とする粒度分布をもつものであり、かつラマン分光分
析で、Ｈ３２ｃｍ−にラマン散乱スペクトルが現われた
ので、確実にダイヤモンド結晶をもつものであることが
確認された。
れたダイヤモンドを分離して取り出したところ、同じく
第１表に示される平均粒径および生成量の人工ダイヤモ
ンド材が得られたが、製造された人工ダイヤモンド材は
、１０〜３０即の粗粒と、０，５〜１．５一の微粒を主
体とする粒度分布をもつものであり、かつラマン分光分
析で、Ｈ３２ｃｍ−にラマン散乱スペクトルが現われた
ので、確実にダイヤモンド結晶をもつものであることが
確認された。
なお、上記実施例では、操作上、レーザービームを固定
し、ガラス状炭素材を移動させた場合について述べたが
、これを逆にして、レーザービームを移動させてガラス
状炭素材を固定してもよく、またこれら両方を一定の相
対移動関係を保持しながら移動させてもよく、さらに同
じくレーザービーム照射を連続的に行なって部分溶融部
が連続した場合について述べたが、レーザービーム照射
を断続的に行なって前記部分溶融部が断続した状態とな
るようにしても部分溶融部周辺のダイヤモンド化に何ら
の影響を及ぼすものではない。
し、ガラス状炭素材を移動させた場合について述べたが
、これを逆にして、レーザービームを移動させてガラス
状炭素材を固定してもよく、またこれら両方を一定の相
対移動関係を保持しながら移動させてもよく、さらに同
じくレーザービーム照射を連続的に行なって部分溶融部
が連続した場合について述べたが、レーザービーム照射
を断続的に行なって前記部分溶融部が断続した状態とな
るようにしても部分溶融部周辺のダイヤモンド化に何ら
の影響を及ぼすものではない。
第１表に示される結果からも明らかなように、この発明
の方法によれば、レーザービームをガラス状炭素材の表
面に照射して、これを部分溶融しながら、レーザービー
ムおよび／またはガラス状炭素材を移動させ、前記部分
溶融部を順次放冷するというｒｒ！ｉ単な操作で、した
がって複雑な制御を必要とすることなく、かつ特別設計
のレーザービーム発生装置を用いることなく、高純度の
人工ダイヤモンド材を製造することができ、製造コスト
の低減化もはかれるなどの工業上有用な効果がもたらさ
れるのである。
の方法によれば、レーザービームをガラス状炭素材の表
面に照射して、これを部分溶融しながら、レーザービー
ムおよび／またはガラス状炭素材を移動させ、前記部分
溶融部を順次放冷するというｒｒ！ｉ単な操作で、した
がって複雑な制御を必要とすることなく、かつ特別設計
のレーザービーム発生装置を用いることなく、高純度の
人工ダイヤモンド材を製造することができ、製造コスト
の低減化もはかれるなどの工業上有用な効果がもたらさ
れるのである。
代
理
人
富
田
和
夫
外１名
Claims (1)
- （１）ガラス状炭素材およびレーザービームのいずれか
、または両方を相対移動させながら、前記ガラス状炭素
材の表面部をレーザービーム照射により連続的または断
続的に部分溶融し、前記レーザービームの相対移動に伴
なう放冷により前記ガラス状炭素材における部分溶融部
周辺をダイヤモンド化することを特徴とする人工ダイヤ
モンド材の製造法
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1302526A JPH03164417A (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | 人工ダイヤモンド材の製造法 |
| US07/554,135 US5066515A (en) | 1989-11-21 | 1990-07-16 | Artificial diamond forming method |
| DE69009153T DE69009153T2 (de) | 1989-11-21 | 1990-07-19 | Verfahren zur Herstellung von künstlichen Diamanten. |
| EP90307929A EP0430397B1 (en) | 1989-11-21 | 1990-07-19 | Artificial diamond forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1302526A JPH03164417A (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | 人工ダイヤモンド材の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03164417A true JPH03164417A (ja) | 1991-07-16 |
Family
ID=17910027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1302526A Pending JPH03164417A (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | 人工ダイヤモンド材の製造法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5066515A (ja) |
| EP (1) | EP0430397B1 (ja) |
| JP (1) | JPH03164417A (ja) |
| DE (1) | DE69009153T2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5411797A (en) * | 1988-04-18 | 1995-05-02 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Nanophase diamond films |
| US5154945A (en) * | 1990-03-05 | 1992-10-13 | Iowa Laser Technology, Inc. | Methods using lasers to produce deposition of diamond thin films on substrates |
| US5328855A (en) * | 1991-07-25 | 1994-07-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Formation of semiconductor diamond |
| US5273788A (en) * | 1992-07-20 | 1993-12-28 | The University Of Utah | Preparation of diamond and diamond-like thin films |
| US5731046A (en) * | 1994-01-18 | 1998-03-24 | Qqc, Inc. | Fabrication of diamond and diamond-like carbon coatings |
| US5554415A (en) * | 1994-01-18 | 1996-09-10 | Qqc, Inc. | Substrate coating techniques, including fabricating materials on a surface of a substrate |
| US5620754A (en) * | 1994-01-21 | 1997-04-15 | Qqc, Inc. | Method of treating and coating substrates |
| US6626949B1 (en) | 1999-07-14 | 2003-09-30 | Biopro, Inc. | Diamond coated joint implant |
| JP6188689B2 (ja) * | 2011-06-26 | 2017-08-30 | レイ テクニクス リミテッド | ナノダイヤモンドの制御された合成のための方法およびシステム |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1370722A (fr) * | 1963-07-12 | 1964-08-28 | Comp Generale Electricite | Dispositif pour la synthèse du diamant |
| GB1386241A (en) * | 1971-06-24 | 1975-03-05 | Standard Telephones Cables Ltd | Diamond synthesis |
| DE2725966A1 (de) * | 1977-06-08 | 1978-12-21 | Nat Res Dev | Verfahren zum wachsen von kuenstlichen diamanten |
| JPS5410558A (en) * | 1977-06-27 | 1979-01-26 | Lion Fat Oil Co Ltd | Method of treating waste water |
| US4248909A (en) * | 1979-11-19 | 1981-02-03 | The Aerospace Corporation | Chaoite coating process |
| JPS58135117A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-11 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | ダイヤモンドの製造法 |
| US4751193A (en) * | 1986-10-09 | 1988-06-14 | Q-Dot, Inc. | Method of making SOI recrystallized layers by short spatially uniform light pulses |
| US4954365A (en) * | 1989-12-18 | 1990-09-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method of preparing a thin diamond film |
-
1989
- 1989-11-21 JP JP1302526A patent/JPH03164417A/ja active Pending
-
1990
- 1990-07-16 US US07/554,135 patent/US5066515A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-07-19 EP EP90307929A patent/EP0430397B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-07-19 DE DE69009153T patent/DE69009153T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0430397A1 (en) | 1991-06-05 |
| DE69009153T2 (de) | 1994-09-15 |
| EP0430397B1 (en) | 1994-05-25 |
| US5066515A (en) | 1991-11-19 |
| DE69009153D1 (de) | 1994-06-30 |
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