JPH03271109A - 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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- JPH03271109A JPH03271109A JP2072655A JP7265590A JPH03271109A JP H03271109 A JPH03271109 A JP H03271109A JP 2072655 A JP2072655 A JP 2072655A JP 7265590 A JP7265590 A JP 7265590A JP H03271109 A JPH03271109 A JP H03271109A
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/06—Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies
- B01J3/08—Application of shock waves for chemical reactions or for modifying the crystal structure of substances
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2203/00—Processes utilising sub- or super atmospheric pressure
- B01J2203/06—High pressure synthesis
- B01J2203/065—Composition of the material produced
- B01J2203/0655—Diamond
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- 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）
本考案は、ダイヤモンドの爆発合成方法に関するもので
ある。
ある。
（従来技術及びその問題点）
爆薬の爆発を利用した従来のダイヤモンドの合成方法に
は、（１）グラファイトに爆発によって加速した物体を
衝突させてグラファイトをダイヤモンドに変換する方法
や、（２）グラファイトを爆薬の爆発で加速し水面等に
衝突させ水中等からダイヤモンド回収する方法、（３）
高性能爆薬とグラファイトの混合物を爆発させてグラフ
ァイトをダイヤモンドに変換する方法等がある。
は、（１）グラファイトに爆発によって加速した物体を
衝突させてグラファイトをダイヤモンドに変換する方法
や、（２）グラファイトを爆薬の爆発で加速し水面等に
衝突させ水中等からダイヤモンド回収する方法、（３）
高性能爆薬とグラファイトの混合物を爆発させてグラフ
ァイトをダイヤモンドに変換する方法等がある。
これらの方法のうち、（１）の方法は原料入り容器に爆
薬で加速した物体を衝突させた後、空中または水中でそ
の容器を拾い、容器内からダイヤモンドを回収する方式
であるが、その物体の加速に必要な装置は１回の爆発加
速で破壊される１回作動かぎりのものであり、またその
ダイヤモンドの原料を入れた容器はこの衝突処理により
二度と使用できなくなる。また使用爆薬量もダイヤモン
ドの原料とするグラファイトの数十倍を必要とする。
薬で加速した物体を衝突させた後、空中または水中でそ
の容器を拾い、容器内からダイヤモンドを回収する方式
であるが、その物体の加速に必要な装置は１回の爆発加
速で破壊される１回作動かぎりのものであり、またその
ダイヤモンドの原料を入れた容器はこの衝突処理により
二度と使用できなくなる。また使用爆薬量もダイヤモン
ドの原料とするグラファイトの数十倍を必要とする。
従って、この方法でダイヤモンドを合成するには多大の
労力と、多量の製造用材料及び爆薬のために費用がかか
る欠点がある。（２）の方法も加速装置の作成に多大な
労力を要し、また１回作動かぎりで破壊してしまうもの
であるので、同様に多大な費用を要する欠点がある。
労力と、多量の製造用材料及び爆薬のために費用がかか
る欠点がある。（２）の方法も加速装置の作成に多大な
労力を要し、また１回作動かぎりで破壊してしまうもの
であるので、同様に多大な費用を要する欠点がある。
（３）の方法には、このような１回作動かぎりの装置は
ないが、その代わりに爆発容器を使い、その由で爆薬と
グラファイトの混合物等を爆発させ、爆発容器の内壁等
に付着した生成物をかき集め、これを精製しダイヤモン
ドを得る方法であるから、爆発容器はその爆発時には密
閉する必要があり、また反応生成物の取り出し等のため
開閉できるようになっている必要がある。そして爆発に
耐え得る強度が必要であり、また爆発時に反応生成物が
燃焼しないように容器内の空気を不活性なガスで置換す
るか、減圧にする必要がある。このように１回の爆発処
理毎に爆発容器の開閉その他の操作を行わねばならない
ので、この方法でも前述の方法と同様に多大な労力を要
しているのが現状である。
ないが、その代わりに爆発容器を使い、その由で爆薬と
グラファイトの混合物等を爆発させ、爆発容器の内壁等
に付着した生成物をかき集め、これを精製しダイヤモン
ドを得る方法であるから、爆発容器はその爆発時には密
閉する必要があり、また反応生成物の取り出し等のため
開閉できるようになっている必要がある。そして爆発に
耐え得る強度が必要であり、また爆発時に反応生成物が
燃焼しないように容器内の空気を不活性なガスで置換す
るか、減圧にする必要がある。このように１回の爆発処
理毎に爆発容器の開閉その他の操作を行わねばならない
ので、この方法でも前述の方法と同様に多大な労力を要
しているのが現状である。
（発明の課題）
本発明は、従来技術に見られる前記問題点を解決し、何
度でも容易に所望回数の爆発を繰返し行うことができ、
かつ反応生成物の回収が容易なダイヤモンドの爆発合成
法を提供し、これによりダイヤモンド合成に要する労力
の低減をはかることをその課題とする。
度でも容易に所望回数の爆発を繰返し行うことができ、
かつ反応生成物の回収が容易なダイヤモンドの爆発合成
法を提供し、これによりダイヤモンド合成に要する労力
の低減をはかることをその課題とする。
（課題を解決するための手段）
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた
結果、本発明を完成するに到った。
結果、本発明を完成するに到った。
即ち１本発明は、水中において、酸素バランス値が負に
調節された有機系爆薬組成物を爆発させ、ダイヤモンド
を生成させることを特徴とするダイヤモンド合成方法を
提供するものである。
調節された有機系爆薬組成物を爆発させ、ダイヤモンド
を生成させることを特徴とするダイヤモンド合成方法を
提供するものである。
本発明においては、ダイヤモンド製造原料としては、酸
素バランス値が負に調節された有機系爆薬組成物自体を
用い、従来のようにグラファイトは混入させない。本発
明では、組成物中に含まれる有機爆薬化合物や、その他
の有機物質が爆発に際しての高温、高圧によってダイヤ
モンドに変換される。
素バランス値が負に調節された有機系爆薬組成物自体を
用い、従来のようにグラファイトは混入させない。本発
明では、組成物中に含まれる有機爆薬化合物や、その他
の有機物質が爆発に際しての高温、高圧によってダイヤ
モンドに変換される。
本明細書でいう酸素バランスは物質１ｇが爆発反応した
場合の酸素の余剰量をｇ単位で表わしたもので有機系爆
薬の爆発を示す反応式（Ｉ）に関し、計算式（ｎ）で表
わされるものである。
場合の酸素の余剰量をｇ単位で表わしたもので有機系爆
薬の爆発を示す反応式（Ｉ）に関し、計算式（ｎ）で表
わされるものである。
（１）
（式中、Ｎは化合物Ｃ１ＨｙＯ１Ｎｗの分子量を示す）
一般の産業爆薬の多くはＯＢが負の可燃物やＯＢが正の
含酸素無機塩等を爆薬化合物に対して適量配合して、そ
のＯＢをゼロに調節している。
一般の産業爆薬の多くはＯＢが負の可燃物やＯＢが正の
含酸素無機塩等を爆薬化合物に対して適量配合して、そ
のＯＢをゼロに調節している。
本発明において、このようなＯＢがゼロに調節された産
業爆薬を原料とするためには、可燃性物質を添加し、そ
の組成物のＯＢを負、特に−０，２５以下に調節する。
業爆薬を原料とするためには、可燃性物質を添加し、そ
の組成物のＯＢを負、特に−０，２５以下に調節する。
可燃性物質としては、パラフィン、軽油、重油、芳香族
化合物、植物油、でん粉、木粉、木炭等の炭素前駆体の
酸素と反応し得るものであればよい。
化合物、植物油、でん粉、木粉、木炭等の炭素前駆体の
酸素と反応し得るものであればよい。
本発明で用いる好ましい爆薬化合物としては、ＴＮＴ（
トリニトロトルエン）、ＨＭＸ （シクロテトラメチレ
ンテトラニトラミン）、ＲＤＸ（シクロトリメチレント
リニトラミン）、 ＰＥＴＮ（ペンタエリスリトールテ
トラナイトレート）、アミン類の硝酸塩又は過塩素酸塩
、ニトログリセリン、ピクリン酸、テトリル等が挙げら
れる１本発明では、ダイナマイト組成物に対し、前記Ｏ
Ｂが負の可燃性物質、特に、芳香族化合物を配合し、Ｏ
Ｂを−０，２５〜−１，２の範囲に調節したものも本発
明における好ましい爆薬組成物として使用される。
トリニトロトルエン）、ＨＭＸ （シクロテトラメチレ
ンテトラニトラミン）、ＲＤＸ（シクロトリメチレント
リニトラミン）、 ＰＥＴＮ（ペンタエリスリトールテ
トラナイトレート）、アミン類の硝酸塩又は過塩素酸塩
、ニトログリセリン、ピクリン酸、テトリル等が挙げら
れる１本発明では、ダイナマイト組成物に対し、前記Ｏ
Ｂが負の可燃性物質、特に、芳香族化合物を配合し、Ｏ
Ｂを−０，２５〜−１，２の範囲に調節したものも本発
明における好ましい爆薬組成物として使用される。
本発明によりダイヤモンドを合成するには、ＯＢが負に
調節された有機系爆薬組成物を水槽等の水中において爆
発させる。組成物を爆発させる水深は、目的とする反応
生成物のダイヤモンドが水中外に飛散しないような水深
のところで行う必要があり、これは使用爆薬量や、使用
する水槽の大きさ等により異なり一定しないが、一応の
目安としては５０ｃ＋ｗ以上の水深のところが好ましい
、この爆発処理によりダイヤモンドは水中に生成する。
調節された有機系爆薬組成物を水槽等の水中において爆
発させる。組成物を爆発させる水深は、目的とする反応
生成物のダイヤモンドが水中外に飛散しないような水深
のところで行う必要があり、これは使用爆薬量や、使用
する水槽の大きさ等により異なり一定しないが、一応の
目安としては５０ｃ＋ｗ以上の水深のところが好ましい
、この爆発処理によりダイヤモンドは水中に生成する。
ダイヤモンドの密度は水に比し非常に大きいので、水底
に容易に沈殿する。従って、所望回数のその爆発処理を
行った後、上澄液を取り去る方式や水底をさらう方式に
より、ダイヤモンドを含む沈殿物を容易に回収すること
ができる。
に容易に沈殿する。従って、所望回数のその爆発処理を
行った後、上澄液を取り去る方式や水底をさらう方式に
より、ダイヤモンドを含む沈殿物を容易に回収すること
ができる。
また、水中に両端開放または一端開放の管を吊し、その
管内で爆薬組成物を爆発させる方式でもよい。この方式
では、爆発音を減少させることができる上、所望の多数
回の爆発を行うことにより反応生成物は主に管外に沈殿
するようになる。従って、上述の方式により反応生成物
は容易に回収できる。また、生成した反応生成物を管内
に回収したい時は、一端を封じた管、即ち一端が開口し
た密封管をその長軸がほぼ水平になるように水中に吊り
下げ、その管内で爆発させた後、開口部が上を向くよう
に水中から品り上げる。モして静置後、沈殿物を回収す
る。
管内で爆薬組成物を爆発させる方式でもよい。この方式
では、爆発音を減少させることができる上、所望の多数
回の爆発を行うことにより反応生成物は主に管外に沈殿
するようになる。従って、上述の方式により反応生成物
は容易に回収できる。また、生成した反応生成物を管内
に回収したい時は、一端を封じた管、即ち一端が開口し
た密封管をその長軸がほぼ水平になるように水中に吊り
下げ、その管内で爆発させた後、開口部が上を向くよう
に水中から品り上げる。モして静置後、沈殿物を回収す
る。
このようにして得られる反応生成物中には金属類やグラ
ファイト等の副生物が混在するので、通常のダイヤモン
ド合成方法の場合と同様にまず反応生成物から硝酸で金
属類を溶解除去してから、塩素酸と硝酸の混合液でグラ
ファイトがなくなるまで処理し、最後にフッ化水素酸と
硝酸の混合液で処理することにより純度の高いダイヤモ
ンドが得られる。
ファイト等の副生物が混在するので、通常のダイヤモン
ド合成方法の場合と同様にまず反応生成物から硝酸で金
属類を溶解除去してから、塩素酸と硝酸の混合液でグラ
ファイトがなくなるまで処理し、最後にフッ化水素酸と
硝酸の混合液で処理することにより純度の高いダイヤモ
ンドが得られる。
本発明では爆薬組成物は、成形物として用いるのが有利
である。この場合、成形物の密度はでき６≦ｉ鐙は高密
度であるのが好ましく、通常、１．４ｇ／−以上の密度
になるように加圧成形するのが有利である。その形状は
特に制約されないが、通常は、円柱状成形体として用い
られる。また、この成形物には、成形助剤としてパラフ
ィン等を用いるのが好ましい。
である。この場合、成形物の密度はでき６≦ｉ鐙は高密
度であるのが好ましく、通常、１．４ｇ／−以上の密度
になるように加圧成形するのが有利である。その形状は
特に制約されないが、通常は、円柱状成形体として用い
られる。また、この成形物には、成形助剤としてパラフ
ィン等を用いるのが好ましい。
本発明において、爆薬組成物の爆発は、水中で行うが、
この場合、使用する水槽の大きさや強度等は、その爆発
により破壊されないように設計する。また、水槽使用の
場合、水槽の底部の形状は、反応生成物が沈降しやすく
、またその外部への回収が容易なように、逆円錐形にす
るのが有利である。
この場合、使用する水槽の大きさや強度等は、その爆発
により破壊されないように設計する。また、水槽使用の
場合、水槽の底部の形状は、反応生成物が沈降しやすく
、またその外部への回収が容易なように、逆円錐形にす
るのが有利である。
（実施例）
以下実施例に基づき、本発明を更に詳細に説明する。
実施例１
爆薬ＨＭＸ７６．２％、２，６−ジプロムー４−ニトロ
フェノール１９．５％、パラフィン４．３％の混合物ｔ
ｏｇを直径２０冨の円柱状に成形した。この成形物の密
度は１．９０ｇダ≦＝であった。これにＨＭＸ（粉状）
１．５ｇと６号電気雷管を取り付けたものを、内径２７
ｃｍ、長さ１２５０■の肉厚０、６ｃ＋１の一端が開放
した鉄製の円筒の内部にセットし、水深１．２鵬のとこ
ろにその円筒が水平になるように吊るし、６号電気雷管
に通電によりその成形物を爆発させた。そして円筒の開
口部が上を向くようにして水中から引き上げ、静置し、
沈殿を分離し、これを王水処理により金属類の溶解除去
し、次いで塩素酸と硝酸の混合物で処理して混在するグ
ラファイトを除去し、さらにフッ化水素酸と硝酸で処理
し、水洗した後乾燥した。
フェノール１９．５％、パラフィン４．３％の混合物ｔ
ｏｇを直径２０冨の円柱状に成形した。この成形物の密
度は１．９０ｇダ≦＝であった。これにＨＭＸ（粉状）
１．５ｇと６号電気雷管を取り付けたものを、内径２７
ｃｍ、長さ１２５０■の肉厚０、６ｃ＋１の一端が開放
した鉄製の円筒の内部にセットし、水深１．２鵬のとこ
ろにその円筒が水平になるように吊るし、６号電気雷管
に通電によりその成形物を爆発させた。そして円筒の開
口部が上を向くようにして水中から引き上げ、静置し、
沈殿を分離し、これを王水処理により金属類の溶解除去
し、次いで塩素酸と硝酸の混合物で処理して混在するグ
ラファイトを除去し、さらにフッ化水素酸と硝酸で処理
し、水洗した後乾燥した。
得られた粉末をＸ線回折法（ＣｕＫａ線、管電圧３０ｋ
Ｖ、管電流３０ｇＩＡ）で走査した結果、これはダイヤ
モンドの単一相であることを示した。得られたダイヤモ
ンドは０．４ｇであった。これは使用したＨＭＸの量に
対して５．２％になる。
Ｖ、管電流３０ｇＩＡ）で走査した結果、これはダイヤ
モンドの単一相であることを示した。得られたダイヤモ
ンドは０．４ｇであった。これは使用したＨＭＸの量に
対して５．２％になる。
実施例２
爆薬ＴＮ丁４０％、爆薬ＲＤＸｆ５０％からなる組成物
１０ｇを直径２ｃｉ＋の円柱状に成型した。成型物の密
度は１．７０ｇ／ｃｃである。これを実施例１のように
水中で爆発＆、生成物を回収した。そして実施例１のよ
う゛に酸処理等を行い、得られた粉末についてＸ線回折
を行ったところ、これはダイヤモンドの単一相であるこ
とを示した。得られたダイヤモンドは０．１５ｇであっ
た。これは用いた爆薬の量に対し１．５２になる。
１０ｇを直径２ｃｉ＋の円柱状に成型した。成型物の密
度は１．７０ｇ／ｃｃである。これを実施例１のように
水中で爆発＆、生成物を回収した。そして実施例１のよ
う゛に酸処理等を行い、得られた粉末についてＸ線回折
を行ったところ、これはダイヤモンドの単一相であるこ
とを示した。得られたダイヤモンドは０．１５ｇであっ
た。これは用いた爆薬の量に対し１．５２になる。
実施例３
ＨＭＸ ７６％、２，５−ジブロムニトロベンゼン１４
＄、ステアリン酸１０％からなる爆発組成物Ｌｏｇを実
施例１のように成形した。成形物の密度は１．７０ｇ／
ｃｃであった。これを実施例１のように水中で爆発させ
、生成物を実施例１のように酸処理等を行い、得られた
粉末についてＸ線回折を行ったところ、これはダイヤモ
ンドの単一相であることを示した。得られたダイヤモン
ドは用いた爆薬の量に対し１．２ｚであった。
＄、ステアリン酸１０％からなる爆発組成物Ｌｏｇを実
施例１のように成形した。成形物の密度は１．７０ｇ／
ｃｃであった。これを実施例１のように水中で爆発させ
、生成物を実施例１のように酸処理等を行い、得られた
粉末についてＸ線回折を行ったところ、これはダイヤモ
ンドの単一相であることを示した。得られたダイヤモン
ドは用いた爆薬の量に対し１．２ｚであった。
（発明の効果）
本発明は、水中、または水中にセットした管内でダイヤ
モンドの爆発合成を行う方法であるから、その爆発音は
大気中の場合と比べて小さい。特にｉにセットした管内
で行う場合は、爆発エネルギーの大部分が管の運動エネ
ルギーに変換されてしまうので爆発音は極めて小さい。
モンドの爆発合成を行う方法であるから、その爆発音は
大気中の場合と比べて小さい。特にｉにセットした管内
で行う場合は、爆発エネルギーの大部分が管の運動エネ
ルギーに変換されてしまうので爆発音は極めて小さい。
本発明によれば、ダイヤモンドを簡単、かつ容易に得る
ことができる。
ことができる。
Claims (2)
- （１）水中において、酸素バランス値が負に調節された
有機系爆薬組成物を爆発させ、ダイヤモンドを生成させ
ることを特徴とするダイヤモンド合成方法。 - （２）該爆薬組成物をあらかじめ管体内に装着して爆発
させる請求項１の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2072655A JPH0751220B2 (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | ダイヤモンドの合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2072655A JPH0751220B2 (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | ダイヤモンドの合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03271109A true JPH03271109A (ja) | 1991-12-03 |
| JPH0751220B2 JPH0751220B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=13495612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2072655A Expired - Lifetime JPH0751220B2 (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | ダイヤモンドの合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751220B2 (ja) |
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-
1990
- 1990-03-22 JP JP2072655A patent/JPH0751220B2/ja not_active Expired - Lifetime
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