JPH0725637B2 - ダイヤモンド微粒子の製造方法 - Google Patents
ダイヤモンド微粒子の製造方法Info
- Publication number
- JPH0725637B2 JPH0725637B2 JP61124638A JP12463886A JPH0725637B2 JP H0725637 B2 JPH0725637 B2 JP H0725637B2 JP 61124638 A JP61124638 A JP 61124638A JP 12463886 A JP12463886 A JP 12463886A JP H0725637 B2 JPH0725637 B2 JP H0725637B2
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- Japan
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- fine particles
- diamond
- reaction vessel
- diamond fine
- fibrous body
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 炭化水素ガスを用いたプラズマCVD法によってダイヤモ
ンド微粒子を析出させる際に、金属繊維状体を使用して
ダイヤモンドの核生成空間密度を高めて生産量を高め
る。
ンド微粒子を析出させる際に、金属繊維状体を使用して
ダイヤモンドの核生成空間密度を高めて生産量を高め
る。
本発明のダイヤモンド微粒子の製造方法、より詳しく
は、プラズマCVD法によるダイヤモンド微粒子製造方法
に関するものである。
は、プラズマCVD法によるダイヤモンド微粒子製造方法
に関するものである。
ダイヤモンド微粒子は、その高硬度等の特性を利用して
研摩材、砥粒、あるいは切削・研削工具、その他用途で
の焼結用材料として用いられている。近年、超精密加工
を行なうようになり、またファインセラミックなどの高
硬度材料の加工を行なうようになるなどでダイヤモンド
の需要が増大し、安価にかつ多量にダイヤモンド微粒子
を製造する方法が求められている。
研摩材、砥粒、あるいは切削・研削工具、その他用途で
の焼結用材料として用いられている。近年、超精密加工
を行なうようになり、またファインセラミックなどの高
硬度材料の加工を行なうようになるなどでダイヤモンド
の需要が増大し、安価にかつ多量にダイヤモンド微粒子
を製造する方法が求められている。
従来、ダイヤモンド微粒子は、天然ダイヤモンドのほか
に人工ダイヤモンドがあり衝撃法や金属触媒法などの高
圧合成法で作られているが、天然ダイヤモンドはその産
出量が限られており、高圧合成法でもその生産量は多く
なくしかも高価である。
に人工ダイヤモンドがあり衝撃法や金属触媒法などの高
圧合成法で作られているが、天然ダイヤモンドはその産
出量が限られており、高圧合成法でもその生産量は多く
なくしかも高価である。
最近、炭化水素ガス（CH4,C4H10,C2H6など）を原料とし
たプラズマCVD（Chemical Vapour Deposition,気相反
応）法によって、ダイヤモンドを合成して微粒子又は薄
膜を形成する方法が試みられている。このような方法で
は大気圧以下の低圧力下でダイヤモンド合成ができるの
で装置が高圧合成法よりも簡単であり、さらに原料に炭
化水素ガスを用いているので安価なダイヤモンド生産生
産が可能である。
たプラズマCVD（Chemical Vapour Deposition,気相反
応）法によって、ダイヤモンドを合成して微粒子又は薄
膜を形成する方法が試みられている。このような方法で
は大気圧以下の低圧力下でダイヤモンド合成ができるの
で装置が高圧合成法よりも簡単であり、さらに原料に炭
化水素ガスを用いているので安価なダイヤモンド生産生
産が可能である。
上述のプラズマCVD法によるダイヤモンド微粒子の製造
方法では、ダイヤモンド成長の核生成場所を有する基体
としてシリンコン（Si）あるいはモリブデン（Mo）など
の板を用いている。そのために、核生成場所はこの板表
面に限定されているのでダイヤモンド微粒子の生産量は
少ない。
方法では、ダイヤモンド成長の核生成場所を有する基体
としてシリンコン（Si）あるいはモリブデン（Mo）など
の板を用いている。そのために、核生成場所はこの板表
面に限定されているのでダイヤモンド微粒子の生産量は
少ない。
本発明の目的は、炭化水素ガスのプラズマCVD法による
ダイヤモンド微粒子の製造方法を改善して生産量を高め
ることである。
ダイヤモンド微粒子の製造方法を改善して生産量を高め
ることである。
上記目的を達成するために、炭化水素ガスを原料とした
プラズマCVD法において、従来の板に代えて金属繊維状
体を基板として用い、これを減圧反応容器内に配置しか
つ加熱してその表面上にダイヤモンド微粒子を析出させ
る。
プラズマCVD法において、従来の板に代えて金属繊維状
体を基板として用い、これを減圧反応容器内に配置しか
つ加熱してその表面上にダイヤモンド微粒子を析出させ
る。
減圧反応容器内に炭化水素ガスのプラズマを発生させか
つ配置した金属繊維状体を加熱するために、この反応容
器の周囲に高周波誘導コイルを設けるのが好ましい。
つ配置した金属繊維状体を加熱するために、この反応容
器の周囲に高周波誘導コイルを設けるのが好ましい。
金属繊維状体の金属にはダイヤモンドの核生成しやすい
金属であるモリブデン、タングステン（Ｗ）、ニオブ
（Nb）、チタン（Ti）などが望ましく、誘導加熱によっ
て発熱するものである。
金属であるモリブデン、タングステン（Ｗ）、ニオブ
（Nb）、チタン（Ti）などが望ましく、誘導加熱によっ
て発熱するものである。
本発明にしたがって金属繊維状体とすることによって体
積当りの表面積を極めて大きくすることができ、このこ
とが核生成場所を従来の板よりも格段に多くすることに
なり、したがって、ダイヤモンド微粒子の析出が多くな
り生産量を増大することができる。
積当りの表面積を極めて大きくすることができ、このこ
とが核生成場所を従来の板よりも格段に多くすることに
なり、したがって、ダイヤモンド微粒子の析出が多くな
り生産量を増大することができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例によって本発
明を詳しく説明する。
明を詳しく説明する。
第１図は、本発明に係るダイヤモンド微粒子の製造方法
を実施するための装置の概略図である。
を実施するための装置の概略図である。
第１図に示したダイヤモンド微粒子の製造装置は、反応
容器（例えば、内径60mmの石英管）１と、原料ガス源で
あるメタン（CH4）ガスボンベ２および水素（H2）ガス
ボンベ３と、反応容器１をとりまく誘導コイル４および
高周波電源５（例えば、13.56MHz,500W）と、反応容器
内を排気する真空ポンプ（図示せず）とからなる。ガス
ボンベ２および３はパイプ６を介して反応容器１と連通
しており、それぞれのボンベに流動計（図示せず）と弁
7,8が設けられている。反応容器１の下流側には真空ポ
ンプにつながるパイプ９があり矢印Ａ方向に排気して反
応容器内を減圧状態にできる。この反応容器１はその中
にボート（例えば、石英ボート）11に載せた金属繊維状
体（例えば、太さ約50μｍのモリブデン線状態）12を挿
入し、そして取出すことができるようになっており、第
１図に示すようにボート11は誘導コイル４の内部領域内
に配置される。
容器（例えば、内径60mmの石英管）１と、原料ガス源で
あるメタン（CH4）ガスボンベ２および水素（H2）ガス
ボンベ３と、反応容器１をとりまく誘導コイル４および
高周波電源５（例えば、13.56MHz,500W）と、反応容器
内を排気する真空ポンプ（図示せず）とからなる。ガス
ボンベ２および３はパイプ６を介して反応容器１と連通
しており、それぞれのボンベに流動計（図示せず）と弁
7,8が設けられている。反応容器１の下流側には真空ポ
ンプにつながるパイプ９があり矢印Ａ方向に排気して反
応容器内を減圧状態にできる。この反応容器１はその中
にボート（例えば、石英ボート）11に載せた金属繊維状
体（例えば、太さ約50μｍのモリブデン線状態）12を挿
入し、そして取出すことができるようになっており、第
１図に示すようにボート11は誘導コイル４の内部領域内
に配置される。
上述した装置でモリブデン繊維状体12を反応容器１内に
配置したところで、次のような条件にて炭化水素のプラ
ズマCVDによるダイヤモンド微粒子の製造（合成）を行
なった。
配置したところで、次のような条件にて炭化水素のプラ
ズマCVDによるダイヤモンド微粒子の製造（合成）を行
なった。
モリブデン繊維状体：太さ約50μm, 重量40g, 合計長さ2000m, 表面積30cm2 反応容器内圧力:10Torr 反応温度（モリブデンの加熱温度）:800℃ 原料ガス:1vo″％CH4＋99vo″％H2 ガス流量:100SCCM 反応時間:50時間 高周波出力:500W（13.56MHz） この結果として、モリブデン繊維状体12の表面にダイヤ
モンド微粒子が析出し、その粒径は平均20μｍであっ
た。次に、モリブデン繊維状体を塩酸で溶解することに
よってダイヤモンド微粒子を回収したならば、その量は
約5gであった。
モンド微粒子が析出し、その粒径は平均20μｍであっ
た。次に、モリブデン繊維状体を塩酸で溶解することに
よってダイヤモンド微粒子を回収したならば、その量は
約5gであった。
上述した実施例でのモリブデン繊維状体12の代りに正方
形（5cm×5cm）のモリブデン板を配置して、上述した製
造条件と同一条件でモリブデン板上にダイヤモンド微粒
子を析出させた。モリブデン板の溶解によってダイヤモ
ンド微粒子を回収したところ、その量は約0.02gであっ
た。
形（5cm×5cm）のモリブデン板を配置して、上述した製
造条件と同一条件でモリブデン板上にダイヤモンド微粒
子を析出させた。モリブデン板の溶解によってダイヤモ
ンド微粒子を回収したところ、その量は約0.02gであっ
た。
本発明のダイヤモンド微粒子の製造方法によれば、ダイ
ヤモンド微粒子の核生成場所を金属板から金属繊維状体
にして大幅に増やすことができるので、ダイヤモンドの
析出量（生産量）を大幅に増やすことができる。このこ
とが、ダイヤモンド微粒子の製造コストを下げることに
なる。
ヤモンド微粒子の核生成場所を金属板から金属繊維状体
にして大幅に増やすことができるので、ダイヤモンドの
析出量（生産量）を大幅に増やすことができる。このこ
とが、ダイヤモンド微粒子の製造コストを下げることに
なる。
第１図はダイヤモンド微粒子の製造装置の概略図であ
る。 １……反応容器、５……高周波電源、 ２……CH4ガスボンベ、11……ボート、 ３……H2ガスボンベ、12……モリブデン繊維状体。 ４……誘導コイル、
る。 １……反応容器、５……高周波電源、 ２……CH4ガスボンベ、11……ボート、 ３……H2ガスボンベ、12……モリブデン繊維状体。 ４……誘導コイル、
Claims (2)
- 【請求項１】炭化水素ガスを原料としてプラズマCVD法
によって、減圧反応容器内に配置しかつ加熱したMo、
Ｗ、Nb、またはTiのようなダイヤモンドの核生成しやす
い金属繊維状体の表面上にダイヤモンド微粒子を析出さ
せることを特徴とするダイヤモンド微粒子の製造方法。 - 【請求項２】前記減圧反応容器の周囲に設けた高周波誘
導コイルによって前記金属繊維状体を加熱しかつ炭化水
素のプラズマを発生させることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61124638A JPH0725637B2 (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | ダイヤモンド微粒子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61124638A JPH0725637B2 (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | ダイヤモンド微粒子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62283898A JPS62283898A (ja) | 1987-12-09 |
| JPH0725637B2 true JPH0725637B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=14890363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61124638A Expired - Lifetime JPH0725637B2 (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | ダイヤモンド微粒子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0725637B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2534094A4 (en) * | 2010-02-13 | 2014-01-01 | Mcalister Technologies Llc | INDUCTION FOR THERMOCHEMICAL PROCESSES AND CORRESPONDING SYSTEMS AND METHODS |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59184792A (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-20 | Mitsubishi Metal Corp | ダイヤモンドの気相合成法 |
-
1986
- 1986-05-31 JP JP61124638A patent/JPH0725637B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2534094A4 (en) * | 2010-02-13 | 2014-01-01 | Mcalister Technologies Llc | INDUCTION FOR THERMOCHEMICAL PROCESSES AND CORRESPONDING SYSTEMS AND METHODS |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62283898A (ja) | 1987-12-09 |
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