JPH0753205A - 被覆ダイヤモンド準微粒子、並びに被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体及びその製造法 - Google Patents
被覆ダイヤモンド準微粒子、並びに被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体及びその製造法Info
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Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Glanulating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 体積基準頻度分布で平均粒子径が10μmを
越えるダイヤモンドの準微粒子からなる芯粒子粉体を気
中に分散させ、この分散した芯粒子粉体の粒子を分散度
βが80%以上である分散状態で被覆形成物質前駆体と
接触又は衝突させることによって、単一粒子の表面を被
覆形成物質で被覆した被覆ダイヤモンドをダイヤモンド
が熱力学的に安定な圧力・温度の焼結条件で焼結する
か、またはそれ自体でまたは結合材と共に、2000MP
a未満の圧力及び1850℃を越えないダイヤモンドが
熱力学的に安定ではないが準安定な圧力、温度の焼結条
件下で焼結する、被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体の製
造方法。 【効果】 本方法により、均一で、緻密で、且つ強固に
焼結された、高度に制御された微組織を有する高性能な
被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体が得られる。
越えるダイヤモンドの準微粒子からなる芯粒子粉体を気
中に分散させ、この分散した芯粒子粉体の粒子を分散度
βが80%以上である分散状態で被覆形成物質前駆体と
接触又は衝突させることによって、単一粒子の表面を被
覆形成物質で被覆した被覆ダイヤモンドをダイヤモンド
が熱力学的に安定な圧力・温度の焼結条件で焼結する
か、またはそれ自体でまたは結合材と共に、2000MP
a未満の圧力及び1850℃を越えないダイヤモンドが
熱力学的に安定ではないが準安定な圧力、温度の焼結条
件下で焼結する、被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体の製
造方法。 【効果】 本方法により、均一で、緻密で、且つ強固に
焼結された、高度に制御された微組織を有する高性能な
被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体が得られる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイヤモンド準微粒子
からなる準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子か
らなる芯粒子粉体の粒子に被覆形成物質を被覆した被覆
ダイヤモンド準微粒子、並びにこの被覆ダイヤモンド準
微粒子を焼結した、緻密で高硬度な、高度に微組織が制
御された被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体及びその製造
法に関する。
からなる準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子か
らなる芯粒子粉体の粒子に被覆形成物質を被覆した被覆
ダイヤモンド準微粒子、並びにこの被覆ダイヤモンド準
微粒子を焼結した、緻密で高硬度な、高度に微組織が制
御された被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体及びその製造
法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ダイヤモンド焼結体はその組織の
微細化や均質化を図った開発研究が精力的に進められて
きているが、用途の明確な材料については、敢えて粒子
径が相対的に大きい、例えば粒子径が10μmを越え
る、ダイヤモンド準微粒子を使用することが大変効果的
となる。例えば、超高硬度なダイヤモンドの特徴を生か
した耐摩耗性焼結体は、ダイヤモンド準微粒子を比較的
多量に分散させた準微粒子分散型のダイヤモンド準微粒
子を焼結することで製造可能となるが、この場合原材料
のダイヤモンド準微粒子が極めて重要である。ダイヤモ
ンド準微粒子を分散させたダイヤモンド準微粒子焼結体
は、このダイヤモンド準微粒子とその周りの微組織と
の、欠陥や気孔のない緊密な焼結により準微粒子分散効
果が著しく発揮される。しかしダイヤモンドは超難焼結
性のため、このダイヤモンド準微粒子とその周りの微組
織との焼結を促進する焼結助剤や結合材の存在が欠かせ
ない。従来、このような焼結助剤や結合材の添加は専ら
粉体混合法により行われてきた。
微細化や均質化を図った開発研究が精力的に進められて
きているが、用途の明確な材料については、敢えて粒子
径が相対的に大きい、例えば粒子径が10μmを越え
る、ダイヤモンド準微粒子を使用することが大変効果的
となる。例えば、超高硬度なダイヤモンドの特徴を生か
した耐摩耗性焼結体は、ダイヤモンド準微粒子を比較的
多量に分散させた準微粒子分散型のダイヤモンド準微粒
子を焼結することで製造可能となるが、この場合原材料
のダイヤモンド準微粒子が極めて重要である。ダイヤモ
ンド準微粒子を分散させたダイヤモンド準微粒子焼結体
は、このダイヤモンド準微粒子とその周りの微組織と
の、欠陥や気孔のない緊密な焼結により準微粒子分散効
果が著しく発揮される。しかしダイヤモンドは超難焼結
性のため、このダイヤモンド準微粒子とその周りの微組
織との焼結を促進する焼結助剤や結合材の存在が欠かせ
ない。従来、このような焼結助剤や結合材の添加は専ら
粉体混合法により行われてきた。
【0003】しかし、粉体混合法は、混合時の不純物の
混入が避けられないのみならず、原理的に組織の均一化
に限度があり、焼結助剤や結合材の粒子が相対的に極め
て微細であっても理想的な均一な混合、即ちダイヤモン
ド準微粒子に焼結助剤や結合材の粉体粒子がむらなく行
き渡る均一な分散は極めて困難である。仮にこの均一な
分散が実現されたとしても、この焼結助剤や結合材の粉
体粒子が粒子単位で混合されるために、均一の意味にも
限界がある。特に相対的にその量が少ない場合、分布む
らが必然的に出来る。現実には、多くの場合、ダイヤモ
ンド準微粒子が集中したり、焼結助剤や結合材の粉体粒
子が凝集してダイヤモンド準微粒子焼結体中に塊状に存
在したり、またはダイヤモンド準微粒子焼結体中で偏在
してダイヤモンド準微粒子焼結体の性能を著しく低下せ
しめることになる。従って、ダイヤモンド準微粒子一個
一個に確実に焼結助剤や結合材を分布させる必要があ
る。しかも、ダイヤモンド準微粒子と周りの微組織との
緊密な焼結のために、ダイヤモンド準微粒子表面への高
度に制御された均一な被覆、即ち個々のダイヤモンド準
微粒子の表面の未被覆部分が残らない均一な被覆であっ
て且つこの均一な被覆が個々の全てのダイヤモンド準微
粒子に行われることが求められている。しかも、この高
度に制御された均一な被覆は、その粒子径が大きければ
それだけより一層未被覆部分がない均一な被覆が求めら
れる。
混入が避けられないのみならず、原理的に組織の均一化
に限度があり、焼結助剤や結合材の粒子が相対的に極め
て微細であっても理想的な均一な混合、即ちダイヤモン
ド準微粒子に焼結助剤や結合材の粉体粒子がむらなく行
き渡る均一な分散は極めて困難である。仮にこの均一な
分散が実現されたとしても、この焼結助剤や結合材の粉
体粒子が粒子単位で混合されるために、均一の意味にも
限界がある。特に相対的にその量が少ない場合、分布む
らが必然的に出来る。現実には、多くの場合、ダイヤモ
ンド準微粒子が集中したり、焼結助剤や結合材の粉体粒
子が凝集してダイヤモンド準微粒子焼結体中に塊状に存
在したり、またはダイヤモンド準微粒子焼結体中で偏在
してダイヤモンド準微粒子焼結体の性能を著しく低下せ
しめることになる。従って、ダイヤモンド準微粒子一個
一個に確実に焼結助剤や結合材を分布させる必要があ
る。しかも、ダイヤモンド準微粒子と周りの微組織との
緊密な焼結のために、ダイヤモンド準微粒子表面への高
度に制御された均一な被覆、即ち個々のダイヤモンド準
微粒子の表面の未被覆部分が残らない均一な被覆であっ
て且つこの均一な被覆が個々の全てのダイヤモンド準微
粒子に行われることが求められている。しかも、この高
度に制御された均一な被覆は、その粒子径が大きければ
それだけより一層未被覆部分がない均一な被覆が求めら
れる。
【0004】このように高度に制御された均一な被覆に
よる被覆ダイヤモンド準微粒子の製造、及びこの被覆ダ
イヤモンド準微粒子を用いた高性能な被覆ダイヤモンド
準微粒子焼結体の製造が強く望まれている。このダイヤ
モンド準微粒子への被覆形成物質の被覆法としては気相
法、湿式メッキ法など種々な方法が考慮されうるが、中
でも気相法により、粉体粒子表面に無機材料や金属材料
等の被覆形成物質を、膜を始めとする種々の形態で被覆
する方法は、原理的に、(1)雰囲気の制御が容易であ
る、(2)基本的に被覆形成物質の選択に制限がなく、活
性金属を始めとする金属単体物質、合金、窒化物、炭化
物、硼化物、酸化物など、いろいろな種類の物質を被覆
できる、(3)目的物質を、高純度に被覆できる、(4)被
覆形成物質の被覆量を任意に制御できる等、他の被覆法
では成し得ない大きな特徴がある。
よる被覆ダイヤモンド準微粒子の製造、及びこの被覆ダ
イヤモンド準微粒子を用いた高性能な被覆ダイヤモンド
準微粒子焼結体の製造が強く望まれている。このダイヤ
モンド準微粒子への被覆形成物質の被覆法としては気相
法、湿式メッキ法など種々な方法が考慮されうるが、中
でも気相法により、粉体粒子表面に無機材料や金属材料
等の被覆形成物質を、膜を始めとする種々の形態で被覆
する方法は、原理的に、(1)雰囲気の制御が容易であ
る、(2)基本的に被覆形成物質の選択に制限がなく、活
性金属を始めとする金属単体物質、合金、窒化物、炭化
物、硼化物、酸化物など、いろいろな種類の物質を被覆
できる、(3)目的物質を、高純度に被覆できる、(4)被
覆形成物質の被覆量を任意に制御できる等、他の被覆法
では成し得ない大きな特徴がある。
【0005】しかし、以下の理由により、公知の技術と
して提案されている種々の被覆装置や被覆方法では前記
高度に制御された均一な被覆が成し得なかった。例え
ば、特開昭58−31076号公報に開示されている装
置・方法によれば、PVD装置内に設置された容器の中
に芯粒子粉体の粒子を入れ、容器を電磁気的な方法によ
り振動させ、前記容器内の芯粒子を転動させながらPV
D法により被覆する。また、特開昭61−30663号
公報に開示されている装置によれば、PVD装置内に設
置された容器の中に芯粒子粉体の粒子を入れ、容器を機
械的な方法により振動させ、前記容器内の芯粒子を転動
させながらPVD法により被覆することができるとされ
ている。しかし、これらの容器の振動により芯粒子粉体
の粒子を転動させながら被覆する装置或いは方法では、
実際には、準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子
からなる芯粒子粉体の粒子は幾重にも互いに接触したま
ま重なった状態で転動するのみで単一粒子状態で被覆で
きなかった。特開平3−153864号公報に開示され
ている装置及び方法は、内面に障壁及び/又は凹凸を備
えた回転容器内に粒子を入れ、この回転容器を回転しな
がら蒸着法により芯粒子表面に被覆を行うことを目的と
するものであるが、このような装置或いは方法において
は、準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からな
る芯粒子粉体の粒子は、幾重にも互いに接触したまま重
なった状態で変化はなく、多くの粒子が接触したまま軽
く撹拌されるだけで、単一粒子状態で被覆できなかっ
た。
して提案されている種々の被覆装置や被覆方法では前記
高度に制御された均一な被覆が成し得なかった。例え
ば、特開昭58−31076号公報に開示されている装
置・方法によれば、PVD装置内に設置された容器の中
に芯粒子粉体の粒子を入れ、容器を電磁気的な方法によ
り振動させ、前記容器内の芯粒子を転動させながらPV
D法により被覆する。また、特開昭61−30663号
公報に開示されている装置によれば、PVD装置内に設
置された容器の中に芯粒子粉体の粒子を入れ、容器を機
械的な方法により振動させ、前記容器内の芯粒子を転動
させながらPVD法により被覆することができるとされ
ている。しかし、これらの容器の振動により芯粒子粉体
の粒子を転動させながら被覆する装置或いは方法では、
実際には、準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子
からなる芯粒子粉体の粒子は幾重にも互いに接触したま
ま重なった状態で転動するのみで単一粒子状態で被覆で
きなかった。特開平3−153864号公報に開示され
ている装置及び方法は、内面に障壁及び/又は凹凸を備
えた回転容器内に粒子を入れ、この回転容器を回転しな
がら蒸着法により芯粒子表面に被覆を行うことを目的と
するものであるが、このような装置或いは方法において
は、準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からな
る芯粒子粉体の粒子は、幾重にも互いに接触したまま重
なった状態で変化はなく、多くの粒子が接触したまま軽
く撹拌されるだけで、単一粒子状態で被覆できなかっ
た。
【0006】特開昭58−141375号公報には、反
応ガス雰囲気中に置かれた粉体を反応ガスの流れと重力
の作用とによって浮遊させて、反応ガスの化学反応によ
り生成される析出物質によって粉体の表面を被覆する装
置が開示されている。又、特開平2−43377号公報
には、粒子を減圧下において流動化させながら、熱化学
反応処理を行い被覆を行う方法が開示されている。又、
特開昭64−80437号公報には、低・高周波合成音
波により芯粒子粉体の凝集体を崩して流動化させ被覆す
る方法が開示されている。しかし、これらの気流や振動
により準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子から
なる芯粒子粉体の粒子の流動層利用する方法又は装置で
は、全ての芯粒子を同じ様に単一粒子状態で独立に流
動、浮遊させることは事実上不可能であり、粒子同士が
陰になってできる各粒子の被覆むらをなくすことができ
なかった。特開昭54−153789号公報には、金属
の蒸気を発生させた真空容器内を粉末材料を落下させ金
属を被覆する装置が開示されている。又、特開昭60−
47004号公報には真空槽中の高周波プラズマ領域に
モノマーガスと粉体粒子を導入し、プラズマ重合により
有機物の被覆膜を形成させる方法が開示されている。こ
れらの装置或いは方法の如く単に導入するだけでは準微
粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からなる芯粒子
粉体の粒子は、単一粒子状態でない凝集体を形成して落
下するだけで、粒子の陰ができてむらができたり、凝集
体の内部の粒子は全く被覆されなかったり、或いは単一
粒子に被覆されたものにくらべ被覆量の違いが生じてし
まった。
応ガス雰囲気中に置かれた粉体を反応ガスの流れと重力
の作用とによって浮遊させて、反応ガスの化学反応によ
り生成される析出物質によって粉体の表面を被覆する装
置が開示されている。又、特開平2−43377号公報
には、粒子を減圧下において流動化させながら、熱化学
反応処理を行い被覆を行う方法が開示されている。又、
特開昭64−80437号公報には、低・高周波合成音
波により芯粒子粉体の凝集体を崩して流動化させ被覆す
る方法が開示されている。しかし、これらの気流や振動
により準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子から
なる芯粒子粉体の粒子の流動層利用する方法又は装置で
は、全ての芯粒子を同じ様に単一粒子状態で独立に流
動、浮遊させることは事実上不可能であり、粒子同士が
陰になってできる各粒子の被覆むらをなくすことができ
なかった。特開昭54−153789号公報には、金属
の蒸気を発生させた真空容器内を粉末材料を落下させ金
属を被覆する装置が開示されている。又、特開昭60−
47004号公報には真空槽中の高周波プラズマ領域に
モノマーガスと粉体粒子を導入し、プラズマ重合により
有機物の被覆膜を形成させる方法が開示されている。こ
れらの装置或いは方法の如く単に導入するだけでは準微
粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からなる芯粒子
粉体の粒子は、単一粒子状態でない凝集体を形成して落
下するだけで、粒子の陰ができてむらができたり、凝集
体の内部の粒子は全く被覆されなかったり、或いは単一
粒子に被覆されたものにくらべ被覆量の違いが生じてし
まった。
【0007】特開昭62−250172号公報には、前
処理として、ジェットミル処理した粉体を、減圧加熱処
理室で滞留せしめ、ここで加熱処理を施した後、粉体フ
ィーダーでスパッタリング室に自然落下により導入せし
め、ターゲットを垂直に設けた円筒状のスパッタリング
室に自然落下させ被覆させる装置及び方法が開示されて
いる。又、特開平2−153068号公報には、前処理
として、ジェットミル処理した粉体を、減圧加熱処理室
で滞留せしめ、ここで加熱処理を施した後、粉体フィー
ダーでスパッタリング室のスパッタリング源を納めた回
転容器に粉体状に導入せしめ、容器を回転させた状態で
スパッタリングする装置及び方法が開示されている。こ
れら装置及び方法では、被覆前の加熱工程で、ジェット
ミル処理した準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒
子からなる芯粒子粉体の粒子を滞留せしめる工程があ
り、加熱工程でのこの粉体の滞留のため再び単一粒子状
態でない凝集体を形成し、結局被覆工程ではこの凝集体
は単一粒子状態にならない。以上のように、従来公知の
技術は、いずれもダイヤモンド準微粒子からなる準微粒
子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からなる芯粒子粉
体の粒子は、互いに接触したままで凝集体の状態で被覆
処理に供され、そのために各粒子に高度に制御された均
一な被覆が施された被覆ダイヤモンド準微粒子は製造で
きなかった。
処理として、ジェットミル処理した粉体を、減圧加熱処
理室で滞留せしめ、ここで加熱処理を施した後、粉体フ
ィーダーでスパッタリング室に自然落下により導入せし
め、ターゲットを垂直に設けた円筒状のスパッタリング
室に自然落下させ被覆させる装置及び方法が開示されて
いる。又、特開平2−153068号公報には、前処理
として、ジェットミル処理した粉体を、減圧加熱処理室
で滞留せしめ、ここで加熱処理を施した後、粉体フィー
ダーでスパッタリング室のスパッタリング源を納めた回
転容器に粉体状に導入せしめ、容器を回転させた状態で
スパッタリングする装置及び方法が開示されている。こ
れら装置及び方法では、被覆前の加熱工程で、ジェット
ミル処理した準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒
子からなる芯粒子粉体の粒子を滞留せしめる工程があ
り、加熱工程でのこの粉体の滞留のため再び単一粒子状
態でない凝集体を形成し、結局被覆工程ではこの凝集体
は単一粒子状態にならない。以上のように、従来公知の
技術は、いずれもダイヤモンド準微粒子からなる準微粒
子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からなる芯粒子粉
体の粒子は、互いに接触したままで凝集体の状態で被覆
処理に供され、そのために各粒子に高度に制御された均
一な被覆が施された被覆ダイヤモンド準微粒子は製造で
きなかった。
【0008】即ち、ダイヤモンド準微粒子は、ダイヤモ
ンド微粒子程には凝集力は強くないが、それでも準微粒
子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からなる芯粒子粉
体の粒子が一個一個の単位で存在する単一粒子状態が実
現できなかった。このため、上記の気相法によるダイヤ
モンド準微粒子表面への被覆形成物質の被覆は、他の準
微粒子により遮られたところではこのダイヤモンド準微
粒子表面に未被覆部分を残存させた。そして上記のよう
に高度に制御された均一な被覆が求められているにもか
かわらず、ダイヤモンド準微粒子ではこの程度の凝集力
によっても影響が甚大で、大変深刻な問題となっていた
というのが実状である。
ンド微粒子程には凝集力は強くないが、それでも準微粒
子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からなる芯粒子粉
体の粒子が一個一個の単位で存在する単一粒子状態が実
現できなかった。このため、上記の気相法によるダイヤ
モンド準微粒子表面への被覆形成物質の被覆は、他の準
微粒子により遮られたところではこのダイヤモンド準微
粒子表面に未被覆部分を残存させた。そして上記のよう
に高度に制御された均一な被覆が求められているにもか
かわらず、ダイヤモンド準微粒子ではこの程度の凝集力
によっても影響が甚大で、大変深刻な問題となっていた
というのが実状である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従って、現実に、例え
ばダイヤモンド準微粒子が10μmを越える粒子であ
る、準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からな
る芯粒子粉体の粒子への、高度に制御された均一な被
覆、即ち個々のダイヤモンド準微粒子の表面の大きな未
被覆部分が残らない均一な被覆で、且つこの均一な被覆
が全てのダイヤモンド準微粒子に成される被覆が要求さ
れる。しかも、この高度に制御された均一な被覆は、そ
の粒子径が大きいものについては、より一層未被覆部分
がない均一なものである被覆ダイヤモンド準微粒子の製
造が強く求められている。本発明は、ダイヤモンド準微
粒子からなる準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒
子からなる芯粒子粉体の粒子に、被覆形成物質を高度に
制御された均一な被覆、即ち個々のダイヤモンド準微粒
子の表面の未被覆部分が残らない均一な被覆であって且
つこの均一な被覆が個々の全てのダイヤモンド準微粒子
に成されており、しかも、その粒子径が大きいものにつ
いては、より一層未被覆部分が少ない均一な被覆をした
被覆ダイヤモンド準微粒子、並びにこの被覆ダイヤモン
ド準微粒子を用いた被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体及
びその製造法を提供することを目的とする。
ばダイヤモンド準微粒子が10μmを越える粒子であ
る、準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からな
る芯粒子粉体の粒子への、高度に制御された均一な被
覆、即ち個々のダイヤモンド準微粒子の表面の大きな未
被覆部分が残らない均一な被覆で、且つこの均一な被覆
が全てのダイヤモンド準微粒子に成される被覆が要求さ
れる。しかも、この高度に制御された均一な被覆は、そ
の粒子径が大きいものについては、より一層未被覆部分
がない均一なものである被覆ダイヤモンド準微粒子の製
造が強く求められている。本発明は、ダイヤモンド準微
粒子からなる準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒
子からなる芯粒子粉体の粒子に、被覆形成物質を高度に
制御された均一な被覆、即ち個々のダイヤモンド準微粒
子の表面の未被覆部分が残らない均一な被覆であって且
つこの均一な被覆が個々の全てのダイヤモンド準微粒子
に成されており、しかも、その粒子径が大きいものにつ
いては、より一層未被覆部分が少ない均一な被覆をした
被覆ダイヤモンド準微粒子、並びにこの被覆ダイヤモン
ド準微粒子を用いた被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体及
びその製造法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明者が鋭意研究を重ねた結果、ダイヤモンド準
微粒子である準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒
子からなる芯粒子粉体の粒子に、被覆形成物質を高度に
制御された均一な被覆、即ち個々のダイヤモンド準微粒
子の表面の未被覆部分が残らない均一な被覆であって、
且つこの均一な被覆が個々の全てのダイヤモンド準微粒
子に成されており、しかも、その粒子径が大きいものに
ついては、より一層未被覆部分がない均一な被覆をする
ためには、(1)体積基準頻度分布で平均粒子径が10
μmを越え、20μm以下の芯粒子粉体の粒子が主に単
一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・
気体混合物中のこの芯粒子粉体の粒子を、分散度βが8
0%以上である高い分散状態の被覆空間の被覆開始領域
でか、又は(2)体積基準頻度分布で平均粒子径が20
μmを越え、50μm以下の芯粒子粉体の粒子が主に単
一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・
気体混合物中のこの芯粒子粉体の粒子を、分散度βが9
0%以上である高い分散状態の被覆空間の被覆開始領域
でか、又は(3)体積基準頻度分布で平均粒子径が50
μmを越え、300μm以下の芯粒子粉体の粒子が主に
単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物中のこの芯粒子粉体の粒子を、分散度βが
95%以上である高い分散状態の被覆空間の被覆開始領
域でか、又は(4)体積基準頻度分布で平均粒子径が3
00μmを越え、800μm以下の芯粒子粉体の粒子が
主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物中のこの芯粒子粉体の粒子を、分散度
βが97%以上である高い分散状態の被覆空間の被覆開
始領域でか、又は(5)体積基準頻度分布で平均粒子径
が800μmを越える芯粒子粉体の粒子が主に単一粒子
状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混
合物中のこの芯粒子粉体の粒子を、分散度βが99%以
上である高い分散状態の被覆空間の被覆開始領域で被覆
を開始しなければならないことを見い出した。
に、本発明者が鋭意研究を重ねた結果、ダイヤモンド準
微粒子である準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒
子からなる芯粒子粉体の粒子に、被覆形成物質を高度に
制御された均一な被覆、即ち個々のダイヤモンド準微粒
子の表面の未被覆部分が残らない均一な被覆であって、
且つこの均一な被覆が個々の全てのダイヤモンド準微粒
子に成されており、しかも、その粒子径が大きいものに
ついては、より一層未被覆部分がない均一な被覆をする
ためには、(1)体積基準頻度分布で平均粒子径が10
μmを越え、20μm以下の芯粒子粉体の粒子が主に単
一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・
気体混合物中のこの芯粒子粉体の粒子を、分散度βが8
0%以上である高い分散状態の被覆空間の被覆開始領域
でか、又は(2)体積基準頻度分布で平均粒子径が20
μmを越え、50μm以下の芯粒子粉体の粒子が主に単
一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・
気体混合物中のこの芯粒子粉体の粒子を、分散度βが9
0%以上である高い分散状態の被覆空間の被覆開始領域
でか、又は(3)体積基準頻度分布で平均粒子径が50
μmを越え、300μm以下の芯粒子粉体の粒子が主に
単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物中のこの芯粒子粉体の粒子を、分散度βが
95%以上である高い分散状態の被覆空間の被覆開始領
域でか、又は(4)体積基準頻度分布で平均粒子径が3
00μmを越え、800μm以下の芯粒子粉体の粒子が
主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物中のこの芯粒子粉体の粒子を、分散度
βが97%以上である高い分散状態の被覆空間の被覆開
始領域でか、又は(5)体積基準頻度分布で平均粒子径
が800μmを越える芯粒子粉体の粒子が主に単一粒子
状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混
合物中のこの芯粒子粉体の粒子を、分散度βが99%以
上である高い分散状態の被覆空間の被覆開始領域で被覆
を開始しなければならないことを見い出した。
【0011】より詳しくは、(I)芯粒子粉体の粒子が
主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物の状態の芯粒子粉体の粒子は、滞留さ
せなくとも、時間の経過と共に主に乱流凝集等により再
凝集する傾向にあり、一旦再凝集すると、前記分散処理
前の凝集体と同じく特別に高い分散性能を有する分散処
理手段により分散させなければこの再凝集の状態を崩し
て高度に分散、即ち一個一個の単位の単一粒子状態へ再
分散させることが困難であり、このため、(1)体積基
準頻度分布で平均粒子径が10μmを越え、20μm以
下の芯粒子粉体の粒子が主に単一粒子状態で気中に存在
する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物中のこの芯粒
子粉体の粒子を、分散度βが80%以上である高い分散
状態でか、又は(2)体積基準頻度分布で平均粒子径が
20μmを越え、50μm以下の芯粒子粉体の粒子が主
に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物中のこの芯粒子粉体の粒子を、分散度β
が90%以上である高い分散状態でか、又は(3)体積
基準頻度分布で平均粒子径が50μmを越え、300μ
m以下の芯粒子粉体の粒子が主に単一粒子状態で気中に
存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物中のこの
芯粒子粉体の粒子を、分散度βが95%以上である高い
分散状態でか、又は(4)体積基準頻度分布で平均粒子
径が300μmを越え、800μm以下の芯粒子粉体の
粒子が主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子
粉体の粒子・気体混合物中のこの芯粒子粉体の粒子を、
分散度βが97%以上である高い分散状態の被覆空間の
被覆開始領域でか、又は(5)体積基準頻度分布で平均
粒子径が800μmを越える芯粒子粉体の粒子が主に単
一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・
気体混合物中のこの芯粒子粉体の粒子を、分散度βが9
9%以上である高い分散状態で被覆空間の被覆開始領域
に導く必要があること、またそのためには、(II)この
芯粒子粉体からなる凝集体を崩し、且つ粒子径に応じた
非常に高い分散度で気中に分散させる、―以上からなる
特別に高い分散性能を有する分散処理手段群が必要であ
ることを見い出して本発明に至った。
主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物の状態の芯粒子粉体の粒子は、滞留さ
せなくとも、時間の経過と共に主に乱流凝集等により再
凝集する傾向にあり、一旦再凝集すると、前記分散処理
前の凝集体と同じく特別に高い分散性能を有する分散処
理手段により分散させなければこの再凝集の状態を崩し
て高度に分散、即ち一個一個の単位の単一粒子状態へ再
分散させることが困難であり、このため、(1)体積基
準頻度分布で平均粒子径が10μmを越え、20μm以
下の芯粒子粉体の粒子が主に単一粒子状態で気中に存在
する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物中のこの芯粒
子粉体の粒子を、分散度βが80%以上である高い分散
状態でか、又は(2)体積基準頻度分布で平均粒子径が
20μmを越え、50μm以下の芯粒子粉体の粒子が主
に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物中のこの芯粒子粉体の粒子を、分散度β
が90%以上である高い分散状態でか、又は(3)体積
基準頻度分布で平均粒子径が50μmを越え、300μ
m以下の芯粒子粉体の粒子が主に単一粒子状態で気中に
存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物中のこの
芯粒子粉体の粒子を、分散度βが95%以上である高い
分散状態でか、又は(4)体積基準頻度分布で平均粒子
径が300μmを越え、800μm以下の芯粒子粉体の
粒子が主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子
粉体の粒子・気体混合物中のこの芯粒子粉体の粒子を、
分散度βが97%以上である高い分散状態の被覆空間の
被覆開始領域でか、又は(5)体積基準頻度分布で平均
粒子径が800μmを越える芯粒子粉体の粒子が主に単
一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・
気体混合物中のこの芯粒子粉体の粒子を、分散度βが9
9%以上である高い分散状態で被覆空間の被覆開始領域
に導く必要があること、またそのためには、(II)この
芯粒子粉体からなる凝集体を崩し、且つ粒子径に応じた
非常に高い分散度で気中に分散させる、―以上からなる
特別に高い分散性能を有する分散処理手段群が必要であ
ることを見い出して本発明に至った。
【0012】すなわち、本発明は、ダイヤモンドの準微
粒子からなる芯粒子粉体を被覆空間に投入し、気相を経
て生成する被覆形成物質前駆体及び/又は気相状態の被
覆形成物質前駆体を、芯粒子粉体の粒子に接触及び/又
は衝突させて、この芯粒子粉体の粒子の表面を被覆形成
物質で被覆して得られる被覆ダイヤモンド準微粒子であ
って、 (A) 準微粒子高分散処理手段群の最終処理手段が、
(a) この芯粒子粉体の粒子を気中に分散させる分散
手段、及び(b) 芯粒子粉体の粒子を気中に分散させ
た芯粒子粉体の粒子と気体との混合物において低分散芯
粒子粉体部分を分離し、芯粒子粉体の粒子が主に単一粒
子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体
混合物を選択する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物
選択手段とこの高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選
択手段により選択分離された低分散芯粒子粉体部分を準
微粒子高分散処理手段群中の分散手段の内の最終分散手
段及び/又は最終分散手段以前の処理手段に搬送するフ
ィードバック手段とを備えた高分散芯粒子粉体の粒子・
気体混合物選択手段、から選ばれる準微粒子高分散処理
手段群により、体積基準頻度分布で平均粒子径が10μ
mを越える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子
からなる芯粒子粉体の粒子を、気中に分散させて高分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物とする分散工程、 (B) 分散工程で分散させた芯粒子粉体の粒子を、そ
の平均粒子径が10μmを越え20μm以下のときには
分散度βが80%以上、20μmを越え50μm以下の
ときには分散度βが90%以上、50μmを越え300
μm以下のときには分散度βが95%以上、300μm
を越え800μm以下のときは分散度βが97%以上、
そして800μmを越えるときは分散度βが99%以上
の分散状態で、被覆空間の被覆開始領域において被覆形
成物質前駆体と接触及び/又は衝突させて被覆を開始す
る被覆工程、からなる被覆手段によって調製された、被
覆ダイヤモンド準微粒子に関する。また本発明は、前記
被覆されたダイヤモンド準微粒子が、被覆されたダイヤ
モンド準微粒子の被覆形成物質を介して接触状態で集合
塊を形成した被覆されたダイヤモンド準微粒子の集合塊
を、解砕及び/又は破砕する被覆されたダイヤモンド準
微粒子集合塊の解砕・破砕工程、及び/又はこの被覆ダ
イヤモンド準微粒子集合塊と一次粒子単位の被覆された
ダイヤモンド準微粒子とを選択分離する選択分離工程を
更に経て調製されたものであることを特徴とする、被覆
ダイヤモンド準微粒子に関する。
粒子からなる芯粒子粉体を被覆空間に投入し、気相を経
て生成する被覆形成物質前駆体及び/又は気相状態の被
覆形成物質前駆体を、芯粒子粉体の粒子に接触及び/又
は衝突させて、この芯粒子粉体の粒子の表面を被覆形成
物質で被覆して得られる被覆ダイヤモンド準微粒子であ
って、 (A) 準微粒子高分散処理手段群の最終処理手段が、
(a) この芯粒子粉体の粒子を気中に分散させる分散
手段、及び(b) 芯粒子粉体の粒子を気中に分散させ
た芯粒子粉体の粒子と気体との混合物において低分散芯
粒子粉体部分を分離し、芯粒子粉体の粒子が主に単一粒
子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体
混合物を選択する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物
選択手段とこの高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選
択手段により選択分離された低分散芯粒子粉体部分を準
微粒子高分散処理手段群中の分散手段の内の最終分散手
段及び/又は最終分散手段以前の処理手段に搬送するフ
ィードバック手段とを備えた高分散芯粒子粉体の粒子・
気体混合物選択手段、から選ばれる準微粒子高分散処理
手段群により、体積基準頻度分布で平均粒子径が10μ
mを越える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子
からなる芯粒子粉体の粒子を、気中に分散させて高分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物とする分散工程、 (B) 分散工程で分散させた芯粒子粉体の粒子を、そ
の平均粒子径が10μmを越え20μm以下のときには
分散度βが80%以上、20μmを越え50μm以下の
ときには分散度βが90%以上、50μmを越え300
μm以下のときには分散度βが95%以上、300μm
を越え800μm以下のときは分散度βが97%以上、
そして800μmを越えるときは分散度βが99%以上
の分散状態で、被覆空間の被覆開始領域において被覆形
成物質前駆体と接触及び/又は衝突させて被覆を開始す
る被覆工程、からなる被覆手段によって調製された、被
覆ダイヤモンド準微粒子に関する。また本発明は、前記
被覆されたダイヤモンド準微粒子が、被覆されたダイヤ
モンド準微粒子の被覆形成物質を介して接触状態で集合
塊を形成した被覆されたダイヤモンド準微粒子の集合塊
を、解砕及び/又は破砕する被覆されたダイヤモンド準
微粒子集合塊の解砕・破砕工程、及び/又はこの被覆ダ
イヤモンド準微粒子集合塊と一次粒子単位の被覆された
ダイヤモンド準微粒子とを選択分離する選択分離工程を
更に経て調製されたものであることを特徴とする、被覆
ダイヤモンド準微粒子に関する。
【0013】また本発明は、上記した被覆形成物質で被
覆するべきダイヤモンドの準微粒子からなる芯粒子粉体
の粒子又は主に同準微粒子からなる芯粒子粉体の粒子
が、溶融塩浴を用いる浸漬法により、浸漬法に由来する
被覆物質で一層以上被覆された準微粒子芯粒子粉体の粒
子又は主に準微粒子からなる芯粒子粉体の粒子である被
覆ダイヤモンド準微粒子に関する。
覆するべきダイヤモンドの準微粒子からなる芯粒子粉体
の粒子又は主に同準微粒子からなる芯粒子粉体の粒子
が、溶融塩浴を用いる浸漬法により、浸漬法に由来する
被覆物質で一層以上被覆された準微粒子芯粒子粉体の粒
子又は主に準微粒子からなる芯粒子粉体の粒子である被
覆ダイヤモンド準微粒子に関する。
【0014】更に本発明は、被覆されたダイヤモンド準
微粒子が、体積基準頻度分布で平均粒子径が10μmを
越え20μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理
手段群の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子
粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の
分散度βを80%以上とする分散性能を有する準微粒子
高分散処理手段群、又は体積基準頻度分布で平均粒子径
が20μmを越え50μm以下の芯粒子粉体を、準微粒
子高分散処理手段群の最終処理により気中に分散させて
高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子
粉体の粒子の分散度βを90%以上とする分散性能を有
する準微粒子高分散処理手段群、又は体積基準頻度分布
で平均粒子径が50μmを越え300μm以下の芯粒子
粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最終処理により気
中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物と
し、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを95%以上とす
る分散性能を有する準微粒子高分散処理手段群、又は体
積基準頻度分布で平均粒子径が300μmを越え800
μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の
最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度β
を97%以上とする分散性能を有する準微粒子高分散処
理手段群、又は体積基準頻度分布で平均粒子径が800
μmを越える芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群
の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度
βを99%以上とする分散性能を有する準微粒子高分散
処理手段群による分散工程を設け、準微粒子高分散処理
手段群により分散させた高分散芯粒子粉体の粒子・気体
混合物を被覆工程に直接放出するか、又は分散工程と被
覆工程の間に、準微粒子高分散処理手段群により分散さ
せた高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物を放出する放
出部から、搬送に不可避の、中空部材、中空を形成せし
める部材からなる中間部材、及びパイプから選択される
一種類又はそれ以上の部材を介して搬送するか、及び/
又は、前記分散性能で気中に分散させた高分散芯粒子粉
体の粒子・気体混合物中の粒子の気中分散状態を維持す
る気中分散維持手段、前記分散性能で気中に分散させた
高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物中の粒子の気中分
散状態を高める気中分散促進手段、芯粒子粉体の粒子と
気体との混合物の内の、低分散芯粒子粉体部分を分離
し、芯粒子粉体の粒子が主に単一粒子状態で気中に存在
する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物を選択する高
分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択手段の一種類又
はそれ以上を介して搬送して調製されたものである被覆
ダイヤモンド準微粒子に関する。
微粒子が、体積基準頻度分布で平均粒子径が10μmを
越え20μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理
手段群の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子
粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の
分散度βを80%以上とする分散性能を有する準微粒子
高分散処理手段群、又は体積基準頻度分布で平均粒子径
が20μmを越え50μm以下の芯粒子粉体を、準微粒
子高分散処理手段群の最終処理により気中に分散させて
高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子
粉体の粒子の分散度βを90%以上とする分散性能を有
する準微粒子高分散処理手段群、又は体積基準頻度分布
で平均粒子径が50μmを越え300μm以下の芯粒子
粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最終処理により気
中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物と
し、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを95%以上とす
る分散性能を有する準微粒子高分散処理手段群、又は体
積基準頻度分布で平均粒子径が300μmを越え800
μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の
最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度β
を97%以上とする分散性能を有する準微粒子高分散処
理手段群、又は体積基準頻度分布で平均粒子径が800
μmを越える芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群
の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度
βを99%以上とする分散性能を有する準微粒子高分散
処理手段群による分散工程を設け、準微粒子高分散処理
手段群により分散させた高分散芯粒子粉体の粒子・気体
混合物を被覆工程に直接放出するか、又は分散工程と被
覆工程の間に、準微粒子高分散処理手段群により分散さ
せた高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物を放出する放
出部から、搬送に不可避の、中空部材、中空を形成せし
める部材からなる中間部材、及びパイプから選択される
一種類又はそれ以上の部材を介して搬送するか、及び/
又は、前記分散性能で気中に分散させた高分散芯粒子粉
体の粒子・気体混合物中の粒子の気中分散状態を維持す
る気中分散維持手段、前記分散性能で気中に分散させた
高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物中の粒子の気中分
散状態を高める気中分散促進手段、芯粒子粉体の粒子と
気体との混合物の内の、低分散芯粒子粉体部分を分離
し、芯粒子粉体の粒子が主に単一粒子状態で気中に存在
する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物を選択する高
分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択手段の一種類又
はそれ以上を介して搬送して調製されたものである被覆
ダイヤモンド準微粒子に関する。
【0015】更に本発明は、被覆ダイヤモンド準微粒子
が、体積基準頻度分布で平均粒子径が10μmを越え2
0μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群
の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度
βを80%以上とする分散性能を有する準微粒子高分散
処理手段群、又は体積基準頻度分布で平均粒子径が20
μmを越え50μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分
散処理手段群の最終処理により気中に分散させて高分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の
粒子の分散度βを90%以上とする分散性能を有する準
微粒子高分散処理手段群、又は体積基準頻度分布で平均
粒子径が50μmを越え300μm以下の芯粒子粉体
を、準微粒子高分散処理手段群の最終処理により気中に
分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、
その芯粒子粉体の粒子の分散度βを95%以上とする分
散性能を有する準微粒子高分散処理手段群、又は体積基
準頻度分布で平均粒子径が300μmを越え800μm
以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最終
処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・
気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを9
7%以上とする分散性能を有する準微粒子高分散処理手
段群、又は体積基準頻度分布で平均粒子径が800μm
を越える芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最
終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを
99%以上とする分散性能を有する準微粒子高分散処理
手段群による分散工程の一部以上と前記被覆工程の一部
以上とを、空間を一部以上共有して行うことにより調製
されたものである被覆ダイヤモンド準微粒子に関する。
が、体積基準頻度分布で平均粒子径が10μmを越え2
0μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群
の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度
βを80%以上とする分散性能を有する準微粒子高分散
処理手段群、又は体積基準頻度分布で平均粒子径が20
μmを越え50μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分
散処理手段群の最終処理により気中に分散させて高分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の
粒子の分散度βを90%以上とする分散性能を有する準
微粒子高分散処理手段群、又は体積基準頻度分布で平均
粒子径が50μmを越え300μm以下の芯粒子粉体
を、準微粒子高分散処理手段群の最終処理により気中に
分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、
その芯粒子粉体の粒子の分散度βを95%以上とする分
散性能を有する準微粒子高分散処理手段群、又は体積基
準頻度分布で平均粒子径が300μmを越え800μm
以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最終
処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・
気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを9
7%以上とする分散性能を有する準微粒子高分散処理手
段群、又は体積基準頻度分布で平均粒子径が800μm
を越える芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最
終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを
99%以上とする分散性能を有する準微粒子高分散処理
手段群による分散工程の一部以上と前記被覆工程の一部
以上とを、空間を一部以上共有して行うことにより調製
されたものである被覆ダイヤモンド準微粒子に関する。
【0016】更に本発明は、被覆ダイヤモンド準微粒子
が、体積基準頻度分布で平均粒子径が、10μmを越え
20μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段
群の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体
の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散
度βを80%以上とする空間領域、体積基準頻度分布で
平均粒子径が、20μmを越え50μm以下の芯粒子粉
体を、準微粒子高分散処理手段群の最終処理により気中
に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物と
し、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを90%以上とす
る空間領域、体積基準頻度分布で平均粒子径が、50μ
mを越え300μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分
散処理手段群の最終処理により気中に分散させて高分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の
粒子の分散度βを95%以上とする空間領域、体積基準
頻度分布で平均粒子径が、300μmを越え800μm
以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最終
処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・
気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを9
7%以上とする空間領域、体積基準頻度分布で平均粒子
径が、800μmを越える芯粒子粉体を、準微粒子高分
散処理手段群の最終処理により気中に分散させて高分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の
粒子の分散度βを99%以上とする空間領域の内の高分
散芯粒子粉体の粒子・気体混合物中の芯粒子粉体の粒子
の全ての粒子が通過する面を含む空間領域に、被覆空間
の被覆開始領域を位置せしめるか、又は体積基準頻度分
布で平均粒子径が、10μmを越え20μm以下の芯粒
子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最終処理により
気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物
とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを80%以上と
する空間領域、体積基準頻度分布で平均粒子径が20μ
mを越え50μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散
処理手段群の最終処理により気中に分散させて高分散芯
粒子粉体の粒子・気体混合物とし、芯粒子粉体の粒子の
分散度βを90%以上とする空間領域、体積基準頻度分
布で平均粒子径が、50μmを越え300μm以下の芯
粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最終処理によ
り気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合
物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを95%以上
とする空間領域、体積基準頻度分布で平均粒子径が、3
00μmを越え800μm以下の芯粒子粉体を、準微粒
子高分散処理手段群の最終処理により気中に分散させて
高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、芯粒子粉体
の粒子の分散度βを97%以上とする空間領域、体積基
準頻度分布で平均粒子径が、800μmを越える芯粒子
粉体を準微粒子高分散処理手段群の最終処理により気中
に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物と
し、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを99%以上とす
る空間領域の内の、回収手段の回収部に回収する全ての
粒子が通過する面を含む空間領域に、被覆空間の被覆開
始領域を位置せしめて被覆したものである被覆ダイヤモ
ンド準微粒子に関する。
が、体積基準頻度分布で平均粒子径が、10μmを越え
20μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段
群の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体
の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散
度βを80%以上とする空間領域、体積基準頻度分布で
平均粒子径が、20μmを越え50μm以下の芯粒子粉
体を、準微粒子高分散処理手段群の最終処理により気中
に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物と
し、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを90%以上とす
る空間領域、体積基準頻度分布で平均粒子径が、50μ
mを越え300μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分
散処理手段群の最終処理により気中に分散させて高分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の
粒子の分散度βを95%以上とする空間領域、体積基準
頻度分布で平均粒子径が、300μmを越え800μm
以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最終
処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・
気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを9
7%以上とする空間領域、体積基準頻度分布で平均粒子
径が、800μmを越える芯粒子粉体を、準微粒子高分
散処理手段群の最終処理により気中に分散させて高分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の
粒子の分散度βを99%以上とする空間領域の内の高分
散芯粒子粉体の粒子・気体混合物中の芯粒子粉体の粒子
の全ての粒子が通過する面を含む空間領域に、被覆空間
の被覆開始領域を位置せしめるか、又は体積基準頻度分
布で平均粒子径が、10μmを越え20μm以下の芯粒
子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最終処理により
気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物
とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを80%以上と
する空間領域、体積基準頻度分布で平均粒子径が20μ
mを越え50μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散
処理手段群の最終処理により気中に分散させて高分散芯
粒子粉体の粒子・気体混合物とし、芯粒子粉体の粒子の
分散度βを90%以上とする空間領域、体積基準頻度分
布で平均粒子径が、50μmを越え300μm以下の芯
粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最終処理によ
り気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合
物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを95%以上
とする空間領域、体積基準頻度分布で平均粒子径が、3
00μmを越え800μm以下の芯粒子粉体を、準微粒
子高分散処理手段群の最終処理により気中に分散させて
高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、芯粒子粉体
の粒子の分散度βを97%以上とする空間領域、体積基
準頻度分布で平均粒子径が、800μmを越える芯粒子
粉体を準微粒子高分散処理手段群の最終処理により気中
に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物と
し、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを99%以上とす
る空間領域の内の、回収手段の回収部に回収する全ての
粒子が通過する面を含む空間領域に、被覆空間の被覆開
始領域を位置せしめて被覆したものである被覆ダイヤモ
ンド準微粒子に関する。
【0017】更にまた本発明は、使用する、芯粒子粉体
の粒子の粒度分布が、平均粒子径をDMとしたとき、体
積基準頻度分布で(〔DM/5,5DM〕,≧90%)で
あることを特徴とする、被覆されたダイヤモンド準微粒
子に関する。更にまた本発明は、上記の被覆されたダイ
ヤモンド準微粒子又は同粒子を含む混合物を、2000
MPa以上の圧力および高温において焼結するか、又は上
記請求範囲に記載の被覆されたダイヤモンド準微粒子又
は同粒子を含む混合物を2000MPa未満の圧力及び1
850℃を越えない、ダイヤモンドが熱力学的に安定で
はないが準安定な圧力・温度の焼結条件において焼結す
るか、又は上記請求項に記載の被覆されたダイヤモンド
準微粒子と結合材との体積で1〜90:99〜10の割
合の混合物であって、この結合材は2000MPa未満の
圧力で1850℃を越えないダイヤモンド粒子が熱力学
的に準安定な条件で密度85%以上に焼結されるもので
ある、上記混合物を2000MPa未満の圧力及び185
0℃を越えないダイヤモンドが熱力学的に安定ではない
が準安定な圧力・温度の焼結条件において焼結する被覆
ダイヤモンド準微粒子焼結体の製造法にも関する。そし
て本発明は、上に記載の被覆ダイヤモンド準微粒子焼結
体の製造法により製造することを特徴とする、被覆ダイ
ヤモンド準微粒子焼結体に関するものである。
の粒子の粒度分布が、平均粒子径をDMとしたとき、体
積基準頻度分布で(〔DM/5,5DM〕,≧90%)で
あることを特徴とする、被覆されたダイヤモンド準微粒
子に関する。更にまた本発明は、上記の被覆されたダイ
ヤモンド準微粒子又は同粒子を含む混合物を、2000
MPa以上の圧力および高温において焼結するか、又は上
記請求範囲に記載の被覆されたダイヤモンド準微粒子又
は同粒子を含む混合物を2000MPa未満の圧力及び1
850℃を越えない、ダイヤモンドが熱力学的に安定で
はないが準安定な圧力・温度の焼結条件において焼結す
るか、又は上記請求項に記載の被覆されたダイヤモンド
準微粒子と結合材との体積で1〜90:99〜10の割
合の混合物であって、この結合材は2000MPa未満の
圧力で1850℃を越えないダイヤモンド粒子が熱力学
的に準安定な条件で密度85%以上に焼結されるもので
ある、上記混合物を2000MPa未満の圧力及び185
0℃を越えないダイヤモンドが熱力学的に安定ではない
が準安定な圧力・温度の焼結条件において焼結する被覆
ダイヤモンド準微粒子焼結体の製造法にも関する。そし
て本発明は、上に記載の被覆ダイヤモンド準微粒子焼結
体の製造法により製造することを特徴とする、被覆ダイ
ヤモンド準微粒子焼結体に関するものである。
【0018】而して、本発明によれば、ダイヤモンドの
準微粒子からなる芯粒子粉体の粒子又は主に同準微粒子
からなる芯粒子粉体の粒子であって、その表面が被覆形
成物質で被覆されたものまたは同粒子を含む混合物を、
2000MPa以上の圧力および高温度において焼結する
か、またはこれら粒子又は粒子を含む混合物を、200
0MPa未満の圧力及び1850℃を越えない、ダイヤモ
ンドが熱力学的に安定ではないが準安定な圧力・温度の
焼結条件において焼結するか、又はこの被覆されたダイ
ヤモンド準微粒子と結合材との体積で1〜90:99〜
10の割合の混合物であって、この結合材は2000MP
a未満の圧力で1850℃を越えないダイヤモンド粒子
が熱力学的に準安定な条件で密度85%以上に焼結され
るものである、上記混合物を2000MPa未満の圧力及
び1850℃を越えないダイヤモンドが熱力学的に安定
ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件において焼結
してダイヤモンド粒子の焼結体を製造するに際して、上
記した表面が被覆形成物質で被覆された芯粒子の粉体と
して、気相法により気相を経て生成する被覆形成物質前
駆体及び/又は気相状態の被覆形成物質前駆体と、準微
粒子高分散処理手段群の最終処理手段により気中に分散
させた準微粒子からなる高分散芯粒子粉体の粒子・気体
混合物とを、被覆空間の被覆開始領域で、高分散芯粒子
粉体の粒子・気体混合物中の芯粒子粉体の粒子の分散度
を準微粒子の粒径に応じて上記の値とした分散状態で合
流させ、接触及び/又は衝突させて芯粒子粉体の粒子の
表面を被覆形成物質で被覆したものを用いることによ
り、これまでに得られなかったダイヤモンドの粒子表面
の未焼結部分のない、均一で、緻密で且つ強固に焼結さ
れた高度に制御された微組織を有する高性能なダイヤモ
ンド焼結体を得ることができた。そして、上記した被覆
芯粒子の調製に際して、被覆形成物質前駆体は、原子、
分子、イオン、クラスター、原子クラスター、分子クラ
スター、クラスターイオン等からなる気相状態の、或い
は気相を経て生成したばかりのもので当該高分散状態の
ダイヤモンドの芯粒子と接触及び/又は衝突を始めるこ
とにより、一次粒子状態の個々の芯粒子の表面に被覆形
成物質は強固に結合し、その結果、当該芯粒子の表面を
被覆形成物質により単一粒子単位で被覆を施した被覆さ
れたダイヤモンド粒子が製造できるのである。
準微粒子からなる芯粒子粉体の粒子又は主に同準微粒子
からなる芯粒子粉体の粒子であって、その表面が被覆形
成物質で被覆されたものまたは同粒子を含む混合物を、
2000MPa以上の圧力および高温度において焼結する
か、またはこれら粒子又は粒子を含む混合物を、200
0MPa未満の圧力及び1850℃を越えない、ダイヤモ
ンドが熱力学的に安定ではないが準安定な圧力・温度の
焼結条件において焼結するか、又はこの被覆されたダイ
ヤモンド準微粒子と結合材との体積で1〜90:99〜
10の割合の混合物であって、この結合材は2000MP
a未満の圧力で1850℃を越えないダイヤモンド粒子
が熱力学的に準安定な条件で密度85%以上に焼結され
るものである、上記混合物を2000MPa未満の圧力及
び1850℃を越えないダイヤモンドが熱力学的に安定
ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件において焼結
してダイヤモンド粒子の焼結体を製造するに際して、上
記した表面が被覆形成物質で被覆された芯粒子の粉体と
して、気相法により気相を経て生成する被覆形成物質前
駆体及び/又は気相状態の被覆形成物質前駆体と、準微
粒子高分散処理手段群の最終処理手段により気中に分散
させた準微粒子からなる高分散芯粒子粉体の粒子・気体
混合物とを、被覆空間の被覆開始領域で、高分散芯粒子
粉体の粒子・気体混合物中の芯粒子粉体の粒子の分散度
を準微粒子の粒径に応じて上記の値とした分散状態で合
流させ、接触及び/又は衝突させて芯粒子粉体の粒子の
表面を被覆形成物質で被覆したものを用いることによ
り、これまでに得られなかったダイヤモンドの粒子表面
の未焼結部分のない、均一で、緻密で且つ強固に焼結さ
れた高度に制御された微組織を有する高性能なダイヤモ
ンド焼結体を得ることができた。そして、上記した被覆
芯粒子の調製に際して、被覆形成物質前駆体は、原子、
分子、イオン、クラスター、原子クラスター、分子クラ
スター、クラスターイオン等からなる気相状態の、或い
は気相を経て生成したばかりのもので当該高分散状態の
ダイヤモンドの芯粒子と接触及び/又は衝突を始めるこ
とにより、一次粒子状態の個々の芯粒子の表面に被覆形
成物質は強固に結合し、その結果、当該芯粒子の表面を
被覆形成物質により単一粒子単位で被覆を施した被覆さ
れたダイヤモンド粒子が製造できるのである。
【0019】上記したように、本発明において、被覆ダ
イヤモンド準微粒子を2000MPa以上の圧力及び高温
度であるダイヤモンドが熱力学的に安定である焼結条件
において焼結する場合には、この被覆ダイヤモンド準微
粒子は被覆を押し破って互いに接触したダイヤモンド粒
子同志が直接に結合することになり、きわめて均一で緻
密な焼結体となるものである。また本発明において、被
覆ダイヤモンド準微粒子をそれ自体でかまたは結合材と
共に2000MPa未満の圧力及び1850℃を越えない
ダイヤモンドが熱力学的に安定ではないが準安定な圧力
・温度の焼結条件において焼結する場合については、ダ
イヤモンド準微粒子が互いに接触しても粒子同志が直接
に結合することはないが、被覆ダイヤモンド準微粒子同
志が直接に接触している場所以外は必ずこのダイヤモン
ド準微粒子の周りには結合材または焼結助材である被覆
物質が存在し、得られた焼結体は未焼結部分のない均一
で、緻密で且つ強固に焼結された極めて高度に制御され
た微組織を有するものとなる。
イヤモンド準微粒子を2000MPa以上の圧力及び高温
度であるダイヤモンドが熱力学的に安定である焼結条件
において焼結する場合には、この被覆ダイヤモンド準微
粒子は被覆を押し破って互いに接触したダイヤモンド粒
子同志が直接に結合することになり、きわめて均一で緻
密な焼結体となるものである。また本発明において、被
覆ダイヤモンド準微粒子をそれ自体でかまたは結合材と
共に2000MPa未満の圧力及び1850℃を越えない
ダイヤモンドが熱力学的に安定ではないが準安定な圧力
・温度の焼結条件において焼結する場合については、ダ
イヤモンド準微粒子が互いに接触しても粒子同志が直接
に結合することはないが、被覆ダイヤモンド準微粒子同
志が直接に接触している場所以外は必ずこのダイヤモン
ド準微粒子の周りには結合材または焼結助材である被覆
物質が存在し、得られた焼結体は未焼結部分のない均一
で、緻密で且つ強固に焼結された極めて高度に制御され
た微組織を有するものとなる。
【0020】以下に本発明を詳細に説明する前に、本明
細書中に使用する用語をはじめに定義することにし、そ
して必要によってその用語の具体的内容を説明し、次い
で被覆形成物質で被覆されたダイヤモンド準微粒子の調
製がどのような技術的手段によって行われるものである
かの説明を行うことにする。
細書中に使用する用語をはじめに定義することにし、そ
して必要によってその用語の具体的内容を説明し、次い
で被覆形成物質で被覆されたダイヤモンド準微粒子の調
製がどのような技術的手段によって行われるものである
かの説明を行うことにする。
【0021】被覆されたダイヤモンド準微粒子 被覆されたダイヤモンド準微粒子とは、被覆が施された
下記するダイヤモンド準微粒子をいう。例えば、具体的
には、被覆形成物質が、超微粒子状、島状、連続質状、
一様な膜状、突起物状等の内の一種以上の形態で芯粒子
としてダイヤモンド準微粒子に被覆を施した被覆された
準微粒子をいう。
下記するダイヤモンド準微粒子をいう。例えば、具体的
には、被覆形成物質が、超微粒子状、島状、連続質状、
一様な膜状、突起物状等の内の一種以上の形態で芯粒子
としてダイヤモンド準微粒子に被覆を施した被覆された
準微粒子をいう。
【0022】ダイヤモンド原料粉体粒子 本発明に係る、準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微
粒子からなる芯粒子粉体の粒子であるダイヤモンド粒子
の表面に、被覆形成物質を被覆した被覆ダイヤモンド粒
子を製造するためのダイヤモンド準粒子の原料粒子に
は、天然及び/又は人工のダイヤモンド粉体粒子があ
る。天然品の場合は、超高純度のものを選択できるので
好適である。合成品の場合は、合成時に触媒として使用
された物質を可能な限り取り除いたものが好ましい。合
成品で特に好適な例として、例えば物理蒸着法(PVD
法)或いは化学蒸着法(CVD法)による、気相を介し
て合成されて触媒物質を含まない超高純度なダイヤモン
ドが選択可能である。薄膜状に合成される場合は、不純
物の混入に注意しながら粉砕して使用する。粒状或いは
粉体状に合成される場合は、そのまま使用することがで
きる。これ以外の高純度な例として単結晶からなるもの
が選択可能である。或いは、積極的に不純物を除去した
ものが選択できる。高性能な被覆ダイヤモンド準微粒子
焼結体を製造するためのダイヤモンド原料粉体として
は、その粒子径が10μmを越えるダイヤモンド準微粒
子が用いられる。具体的には、ダイヤモンドは平均粒径
DMが10μmを越え体積基準頻度分布が(〔DM/5,
5DM〕,≧90%)のダイヤモンド準微粒子が一般に
流通しているのでこれを適用できる。用途に応じて、比
較的分布の幅の狭い平均粒径DMが10μmを越え体積
基準頻度分布が(〔DM/3,3DM〕,≧90%)のダ
イヤモンド準微粒子、或いは分級等によりダイヤモンド
準微粒子の粒径が管理され更に分布の幅の狭い平均粒径
DMが10μmを越え体積基準頻度分布が(〔DM/2,
3DM/2〕,≧90%)のダイヤモンド準微粒子を選
択できる。
粒子からなる芯粒子粉体の粒子であるダイヤモンド粒子
の表面に、被覆形成物質を被覆した被覆ダイヤモンド粒
子を製造するためのダイヤモンド準粒子の原料粒子に
は、天然及び/又は人工のダイヤモンド粉体粒子があ
る。天然品の場合は、超高純度のものを選択できるので
好適である。合成品の場合は、合成時に触媒として使用
された物質を可能な限り取り除いたものが好ましい。合
成品で特に好適な例として、例えば物理蒸着法(PVD
法)或いは化学蒸着法(CVD法)による、気相を介し
て合成されて触媒物質を含まない超高純度なダイヤモン
ドが選択可能である。薄膜状に合成される場合は、不純
物の混入に注意しながら粉砕して使用する。粒状或いは
粉体状に合成される場合は、そのまま使用することがで
きる。これ以外の高純度な例として単結晶からなるもの
が選択可能である。或いは、積極的に不純物を除去した
ものが選択できる。高性能な被覆ダイヤモンド準微粒子
焼結体を製造するためのダイヤモンド原料粉体として
は、その粒子径が10μmを越えるダイヤモンド準微粒
子が用いられる。具体的には、ダイヤモンドは平均粒径
DMが10μmを越え体積基準頻度分布が(〔DM/5,
5DM〕,≧90%)のダイヤモンド準微粒子が一般に
流通しているのでこれを適用できる。用途に応じて、比
較的分布の幅の狭い平均粒径DMが10μmを越え体積
基準頻度分布が(〔DM/3,3DM〕,≧90%)のダ
イヤモンド準微粒子、或いは分級等によりダイヤモンド
準微粒子の粒径が管理され更に分布の幅の狭い平均粒径
DMが10μmを越え体積基準頻度分布が(〔DM/2,
3DM/2〕,≧90%)のダイヤモンド準微粒子を選
択できる。
【0023】気相被覆法 気相被覆法とは、被覆形成物質の原料が、分子流、イオ
ン流、プラズマ、ガス、蒸気、エアロゾルの一種以上か
らなる気相状態を少なくとも一度は経て被覆する方法、
又は気相状態の被覆形成物質の原料により被覆する方法
をいう。
ン流、プラズマ、ガス、蒸気、エアロゾルの一種以上か
らなる気相状態を少なくとも一度は経て被覆する方法、
又は気相状態の被覆形成物質の原料により被覆する方法
をいう。
【0024】芯粒子 芯粒子とは、被覆を施す対象物となる粒子をいう。これ
はまた、母材粒子、種粒子或いは被覆される粒子ともい
う。この芯粒子は、ダイヤモンドからなる。
はまた、母材粒子、種粒子或いは被覆される粒子ともい
う。この芯粒子は、ダイヤモンドからなる。
【0025】芯粒子粉体 芯粒子粉体とは、芯粒子からなる粉体をいう。芯粒子粉
体の粒子とは、芯粒子粉体を構成する粒子をいう。本発
明で用いる被覆に供する準微粒子芯粒子粉体の粒子又は
主に準微粒子からなる芯粒子粉体の粒子は、平均粒子径
が体積基準頻度分布で10μmを越えるものである。好
ましくは、平均粒子径をDMとしたとき、DMが10μm
を越えて、粒度分布が体積基準頻度分布で(〔DM/5,
5DM〕,≧90%)である。このような比較的分布幅
の狭い粉体では、平均粒子径で粉体の分散特性又は凝集
特性が特徴付けられ、DMの値に適した条件で準微粒子
高分散処理手段群を作動させれば分散できる。平均粒子
径が10μmを越える芯粒子粉体の粒子の粒度分布が、
幅広い分布又は互いに離れた複数のピークを持つ分布の
粉体では、好適には適当な選択分離処理、例えば分級処
理を行ってそれぞれ分級された粉体ごとに、本発明の被
覆処理を施す。これにより、それぞれ分級された粉体ご
とに上記条件の下で、被覆空間の被覆開始領域で分散度
が平均粒子径に応じて分散度βで80%以上、90%以
上、95%以上、97%以上又は99%以上の状態で被
覆が開始され、芯粒子粉体の粒子一つ一つの粒子に被覆
が可能となる。
体の粒子とは、芯粒子粉体を構成する粒子をいう。本発
明で用いる被覆に供する準微粒子芯粒子粉体の粒子又は
主に準微粒子からなる芯粒子粉体の粒子は、平均粒子径
が体積基準頻度分布で10μmを越えるものである。好
ましくは、平均粒子径をDMとしたとき、DMが10μm
を越えて、粒度分布が体積基準頻度分布で(〔DM/5,
5DM〕,≧90%)である。このような比較的分布幅
の狭い粉体では、平均粒子径で粉体の分散特性又は凝集
特性が特徴付けられ、DMの値に適した条件で準微粒子
高分散処理手段群を作動させれば分散できる。平均粒子
径が10μmを越える芯粒子粉体の粒子の粒度分布が、
幅広い分布又は互いに離れた複数のピークを持つ分布の
粉体では、好適には適当な選択分離処理、例えば分級処
理を行ってそれぞれ分級された粉体ごとに、本発明の被
覆処理を施す。これにより、それぞれ分級された粉体ご
とに上記条件の下で、被覆空間の被覆開始領域で分散度
が平均粒子径に応じて分散度βで80%以上、90%以
上、95%以上、97%以上又は99%以上の状態で被
覆が開始され、芯粒子粉体の粒子一つ一つの粒子に被覆
が可能となる。
【0026】被覆形成物質 被覆形成物質とは、被覆を施す対象物に被覆を形成する
物質をいう。例えば、具体的には、超微粒子状、島状、
連続質状、一様な膜状、突起物状等の一種以上からなる
形態で芯粒子粉体の粒子に被覆を形成する物質をいう。
特に、被覆形成物質の形態が超微粒子状の場合、超微粒
子の粒子径は、例えば0.005μm〜0.5μmの範囲
のものをいう。この被覆形成物質は、被覆形成物質自体
がそのままで被覆を形成するか、又は被覆形成物質と芯
粒子のダイヤモンドとが反応して及び/又はダイヤモン
ド粒子に固溶して及び/又は二種類以上の被覆形成物質
同志が反応して及び/又は合金化して及び/又は固溶し
て被覆を形成するための目的とする無機化合物、合金、
金属間化合物等の一種類又はそれ以上を生成し、被覆さ
れたダイヤモンド粒子の焼結を促進する焼結助剤及び/
又は結合材となる単体物質及び/又は化合物及び/又は
ダイヤモンド粒子の表面改質剤となる単体物質及び/又
は化合物から選択される。直接ダイヤモンド粒子に被覆
する被覆形成物質は、ダイヤモンドをグラファイト相に
相転移を促進しない被覆形成物質が選択される。このダ
イヤモンド粒子の粒界を制御する表面改質剤としても被
覆形成物質が選択可能である。必要に応じて、例えば、
ダイヤモンド準微粒子と当該焼結助剤及び/又は結合材
との化学結合性を高めたり、又は個々のダイヤモンド準
微粒子を任意の物質から隔離し、これにより、ダイヤモ
ンドのグラファイト型相への相転移を抑止したり或いは
ダイヤモンドと任意の物質との反応を抑止したりするこ
とができる。これにより、焼結助剤及び/又は結合材と
しての被覆形成物質の選択の幅が飛躍的に大きく広がり
好適である。
物質をいう。例えば、具体的には、超微粒子状、島状、
連続質状、一様な膜状、突起物状等の一種以上からなる
形態で芯粒子粉体の粒子に被覆を形成する物質をいう。
特に、被覆形成物質の形態が超微粒子状の場合、超微粒
子の粒子径は、例えば0.005μm〜0.5μmの範囲
のものをいう。この被覆形成物質は、被覆形成物質自体
がそのままで被覆を形成するか、又は被覆形成物質と芯
粒子のダイヤモンドとが反応して及び/又はダイヤモン
ド粒子に固溶して及び/又は二種類以上の被覆形成物質
同志が反応して及び/又は合金化して及び/又は固溶し
て被覆を形成するための目的とする無機化合物、合金、
金属間化合物等の一種類又はそれ以上を生成し、被覆さ
れたダイヤモンド粒子の焼結を促進する焼結助剤及び/
又は結合材となる単体物質及び/又は化合物及び/又は
ダイヤモンド粒子の表面改質剤となる単体物質及び/又
は化合物から選択される。直接ダイヤモンド粒子に被覆
する被覆形成物質は、ダイヤモンドをグラファイト相に
相転移を促進しない被覆形成物質が選択される。このダ
イヤモンド粒子の粒界を制御する表面改質剤としても被
覆形成物質が選択可能である。必要に応じて、例えば、
ダイヤモンド準微粒子と当該焼結助剤及び/又は結合材
との化学結合性を高めたり、又は個々のダイヤモンド準
微粒子を任意の物質から隔離し、これにより、ダイヤモ
ンドのグラファイト型相への相転移を抑止したり或いは
ダイヤモンドと任意の物質との反応を抑止したりするこ
とができる。これにより、焼結助剤及び/又は結合材と
しての被覆形成物質の選択の幅が飛躍的に大きく広がり
好適である。
【0027】これらの被覆形成物質は、周期律表1a、
2a、3a、4a、5a、6a、7a、1b、2b、3
b、4b、5b、6b、7b、8族の金属、半導体、半
金属、希土類金属、非金属及びその酸化物、窒化物、炭
化物、酸窒化物、酸炭化物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼
化物、珪化物の一種類又はそれ以上、例えばAl、B、
Si、Fe、Ni、Co、Ti、Nb、V、Zr、H
f、Ta、W、Re、Cr、Cu、Mo、Y、La、T
iAl、Ti3Al、TiAl3、TiNi、NiAl、
Ni3Al、SiC、TiC、ZrC、B4C、WC、W
2C、HfC、VC、TaC、Ta2C、NbC、Mo2
C、Cr3C2、Si3N4、TiN、ZrN、Si2N
2O、AlN、HfN、VxN(x=1〜3)、NbN、
TaN、Ta2N、TiB、TiB2、ZrB2、VB、
V3B2、VB2、NbB、NbB2、TaB、TaB2、
MoB、MoB2、MoB4、Mo2B、WB、W2B、W
2B5、LaB6、B13P2、MoSi2、BP、Al
2O3、ZrO2、MgAl2O4(スピネル)、Al2Si
O5(ムライト)の一種類又はそれ以上を含む物質であ
ることができる。この被覆されたダイヤモンド準微粒子
表面を被覆する被覆形成物質の被覆による添加量は、特
に制限はないが、好適には被覆ダイヤモンド焼結体を緻
密化可能な程度の任意の量が選択される。
2a、3a、4a、5a、6a、7a、1b、2b、3
b、4b、5b、6b、7b、8族の金属、半導体、半
金属、希土類金属、非金属及びその酸化物、窒化物、炭
化物、酸窒化物、酸炭化物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼
化物、珪化物の一種類又はそれ以上、例えばAl、B、
Si、Fe、Ni、Co、Ti、Nb、V、Zr、H
f、Ta、W、Re、Cr、Cu、Mo、Y、La、T
iAl、Ti3Al、TiAl3、TiNi、NiAl、
Ni3Al、SiC、TiC、ZrC、B4C、WC、W
2C、HfC、VC、TaC、Ta2C、NbC、Mo2
C、Cr3C2、Si3N4、TiN、ZrN、Si2N
2O、AlN、HfN、VxN(x=1〜3)、NbN、
TaN、Ta2N、TiB、TiB2、ZrB2、VB、
V3B2、VB2、NbB、NbB2、TaB、TaB2、
MoB、MoB2、MoB4、Mo2B、WB、W2B、W
2B5、LaB6、B13P2、MoSi2、BP、Al
2O3、ZrO2、MgAl2O4(スピネル)、Al2Si
O5(ムライト)の一種類又はそれ以上を含む物質であ
ることができる。この被覆されたダイヤモンド準微粒子
表面を被覆する被覆形成物質の被覆による添加量は、特
に制限はないが、好適には被覆ダイヤモンド焼結体を緻
密化可能な程度の任意の量が選択される。
【0028】均一な被覆 一様な膜状の被覆形成物質の場合には、単一粒子におい
て被覆膜の厚さがいたるところで均一であることをい
う。被覆形成物質が超微粒子状、島状又は突起物状の場
合には、超微粒子状、島状又は突起物状の被覆形成物質
が均一な分布で被覆することをいう。被覆形成物質の生
成過程で、避けられない不均一さは、均一の範疇に含ま
れるものである。
て被覆膜の厚さがいたるところで均一であることをい
う。被覆形成物質が超微粒子状、島状又は突起物状の場
合には、超微粒子状、島状又は突起物状の被覆形成物質
が均一な分布で被覆することをいう。被覆形成物質の生
成過程で、避けられない不均一さは、均一の範疇に含ま
れるものである。
【0029】被覆空間に投入の定義 被覆空間に投入とは、例えば、自由落下等の落下によっ
て芯粒子粉体を被覆空間に導入することをいう。搬送ガ
スにより投入する場合には、芯粒子粉体を芯粒子粉体の
粒子・気体混合物の流れの方向に乗せて導入したり、気
体に乗せて流れの方向へ、或いは気体に乗り方向が変え
られて導入することをいう。または、搬送ガスの作用を
受けて導入することをもいう。例えば、搬送ガスの波動
現象、具体的には非線系波動によって導入することをも
いう。或いは、ガス中の音波、超音波、磁場、電子線等
によって被覆空間に導入することをもいう。また、外
場、例えば電場、磁場、電子線等により導入することを
もいう。具体的には、電場、磁場、電子線等により粉体
粒子を帯電させ、または帯磁させ引力又は斥力により被
覆空間に導入することをもいう。また、ガスの背圧や減
圧によって吸い込まれ、導入することも含む。
て芯粒子粉体を被覆空間に導入することをいう。搬送ガ
スにより投入する場合には、芯粒子粉体を芯粒子粉体の
粒子・気体混合物の流れの方向に乗せて導入したり、気
体に乗せて流れの方向へ、或いは気体に乗り方向が変え
られて導入することをいう。または、搬送ガスの作用を
受けて導入することをもいう。例えば、搬送ガスの波動
現象、具体的には非線系波動によって導入することをも
いう。或いは、ガス中の音波、超音波、磁場、電子線等
によって被覆空間に導入することをもいう。また、外
場、例えば電場、磁場、電子線等により導入することを
もいう。具体的には、電場、磁場、電子線等により粉体
粒子を帯電させ、または帯磁させ引力又は斥力により被
覆空間に導入することをもいう。また、ガスの背圧や減
圧によって吸い込まれ、導入することも含む。
【0030】被覆空間 被覆空間とは、被覆形成物質の原料から気相を経て生成
する被覆形成物質前駆体及び/又は気相状態の被覆形成
物質前駆体と芯粒子粉体の粒子が接触及び/又は衝突す
る空間をいう。あるいは、芯粒子粉体の粒子の表面を被
覆形成物質で被覆する空間領域をいう。
する被覆形成物質前駆体及び/又は気相状態の被覆形成
物質前駆体と芯粒子粉体の粒子が接触及び/又は衝突す
る空間をいう。あるいは、芯粒子粉体の粒子の表面を被
覆形成物質で被覆する空間領域をいう。
【0031】被覆室 被覆室とは、被覆空間を一部以上有する室をいう。より
具体的には、被覆室とは、被覆空間を含む仕切られた、
又は略仕切られた(略閉じた、半閉じた)室であって、
被覆空間を一部以上含む室である。
具体的には、被覆室とは、被覆空間を含む仕切られた、
又は略仕切られた(略閉じた、半閉じた)室であって、
被覆空間を一部以上含む室である。
【0032】気中 気中とは、真空又は気相状態の空間内をいう。ここで、
本発明において、気相状態とは、分子流、イオン流、プ
ラズマ、ガス、蒸気、エアロゾルなどの状態をいう。真
空とは、技術的には、減圧状態をさす。どんな減圧下で
も、厳密にはガス、分子、原子、イオン等が含まれる。
本発明において、気相状態とは、分子流、イオン流、プ
ラズマ、ガス、蒸気、エアロゾルなどの状態をいう。真
空とは、技術的には、減圧状態をさす。どんな減圧下で
も、厳密にはガス、分子、原子、イオン等が含まれる。
【0033】被覆形成物質前駆体 被覆形成物質前駆体とは、被覆形成物質の前駆体であ
る。より詳しくは、気相状態の被覆形成物質の原料がそ
のまま、又は被覆形成物質の原料から気相を経て形成及
び/又は合成され、被覆を施す対象物となる粒子である
芯粒子に被覆を形成する直前までの物質をいう。被覆形
成物質前駆体は、被覆形成物質の原料から、気相を経て
形成及び/又は合成する限り、状態の制限はない。被覆
形成物質の原料が気相の場合、原料が被覆形成物質前駆
体にもなりうる。被覆形成物質前駆体そのものが気相で
あってもよい。また、被覆形成物質前駆体が反応性物質
の場合は、反応前でも良く、反応中でもよく、反応後で
もよい。被覆形成物質前駆体の具体例としては、イオ
ン、原子、分子、クラスター、原子クラスター、分子ク
ラスター、クラスターイオン、超微粒子、ガス、蒸気、
エアロゾル等が挙げられる。
る。より詳しくは、気相状態の被覆形成物質の原料がそ
のまま、又は被覆形成物質の原料から気相を経て形成及
び/又は合成され、被覆を施す対象物となる粒子である
芯粒子に被覆を形成する直前までの物質をいう。被覆形
成物質前駆体は、被覆形成物質の原料から、気相を経て
形成及び/又は合成する限り、状態の制限はない。被覆
形成物質の原料が気相の場合、原料が被覆形成物質前駆
体にもなりうる。被覆形成物質前駆体そのものが気相で
あってもよい。また、被覆形成物質前駆体が反応性物質
の場合は、反応前でも良く、反応中でもよく、反応後で
もよい。被覆形成物質前駆体の具体例としては、イオ
ン、原子、分子、クラスター、原子クラスター、分子ク
ラスター、クラスターイオン、超微粒子、ガス、蒸気、
エアロゾル等が挙げられる。
【0034】被覆形成物質の原料 被覆形成物質の原料とは、気相を経て被覆を形成する物
質となる原料物質をいう。被覆形成物質の原料の形態の
具体例として、塊状の固体、粉体粒子、気体、液体等が
挙げられる。
質となる原料物質をいう。被覆形成物質の原料の形態の
具体例として、塊状の固体、粉体粒子、気体、液体等が
挙げられる。
【0035】分散度β 分散度βとは、粉体分散装置の分散性能を評価する指数
として増田、後藤氏らが提案(化学工学、第22回、秋
季大会研究発表講演要旨集、P349(1989)参
照)したように、全粒子の重量に対する、見かけの一次
粒子の重量の割合と定義する。ここで、見かけの一次粒
子状態の粒子とは、任意の分散状態の粉体粒子の質量基
準の頻度分布fm2と完全分散されている粉体粒子の質量
基準の頻度分布fm1のオーバーラップしている部分の割
合を示し、次の式のβで表される。
として増田、後藤氏らが提案(化学工学、第22回、秋
季大会研究発表講演要旨集、P349(1989)参
照)したように、全粒子の重量に対する、見かけの一次
粒子の重量の割合と定義する。ここで、見かけの一次粒
子状態の粒子とは、任意の分散状態の粉体粒子の質量基
準の頻度分布fm2と完全分散されている粉体粒子の質量
基準の頻度分布fm1のオーバーラップしている部分の割
合を示し、次の式のβで表される。
【0036】
【数1】 上式において、粒子径の単位(μm)は規定されるもの
ではない。上式は質量基準で表した粒度分布を基にして
分散度を評価しているが、本来分散度は体積基準で表し
た粒度分布を基にして評価されるべきものである。しか
し粉体粒子密度が同じである場合には質量基準で表した
粒度分布と体積基準で表した粒度分布は同じになる。そ
こで実用上測定が容易な質量基準の粒度分布を測定し、
それを体積基準の粒度分布として用いている。従って本
来の分散度βは次の式及び図1(a)の斜線部分の面積で
表される。
ではない。上式は質量基準で表した粒度分布を基にして
分散度を評価しているが、本来分散度は体積基準で表し
た粒度分布を基にして評価されるべきものである。しか
し粉体粒子密度が同じである場合には質量基準で表した
粒度分布と体積基準で表した粒度分布は同じになる。そ
こで実用上測定が容易な質量基準の粒度分布を測定し、
それを体積基準の粒度分布として用いている。従って本
来の分散度βは次の式及び図1(a)の斜線部分の面積で
表される。
【0037】
【数2】 上式において、粒子径の単位(μm)は規定されるもの
ではない。そして芯粒子粉体の分布及び平均粒子径は、
特に断らない限り基本的には体積基準を用いることとす
る。
ではない。そして芯粒子粉体の分布及び平均粒子径は、
特に断らない限り基本的には体積基準を用いることとす
る。
【0038】体積基準頻度分布 体積基準頻度分布とは、粒子径の分布をある粒子径に含
まれる体積割合をもって表したものをいう。
まれる体積割合をもって表したものをいう。
【0039】(〔D1,D2〕,≧90%)の定義 (〔D1,D2〕,≧90%)分布とは、D1、D2を粒子
径、但しD1<D2とするとき、D1以上でD2以下の粒子
が体積で90%以上含まれる分布を表し、図2(b)のよ
うに斜線の部分の割合が90%以上である粒子からなる
粉体を表す。
径、但しD1<D2とするとき、D1以上でD2以下の粒子
が体積で90%以上含まれる分布を表し、図2(b)のよ
うに斜線の部分の割合が90%以上である粒子からなる
粉体を表す。
【0040】体積基準頻度分布(〔DM/5,5DM〕,
≧90%)の定義 粒度分布が、体積基準頻度分布で(〔DM/5,5
DM〕,≧90%)分布とは、DMを体積基準の平均粒子
径とするとき、DMの1/5倍の粒子径以上、DMの5倍
の粒子径以下の粒子を体積で90%以上含む分布を表
す。例えば、平均粒子径DMが20μmで体積基準頻度
分布が(〔DM/5,5DM〕,≧90%)とは、体積基
準の平均粒子径が20μmで、4μm以上且つ100μ
m以下の粒子径の粒子が体積で90%以上含まれるよう
な分布を表す。ここで、体積基準の平均粒子径DMは、
≧90%)の定義 粒度分布が、体積基準頻度分布で(〔DM/5,5
DM〕,≧90%)分布とは、DMを体積基準の平均粒子
径とするとき、DMの1/5倍の粒子径以上、DMの5倍
の粒子径以下の粒子を体積で90%以上含む分布を表
す。例えば、平均粒子径DMが20μmで体積基準頻度
分布が(〔DM/5,5DM〕,≧90%)とは、体積基
準の平均粒子径が20μmで、4μm以上且つ100μ
m以下の粒子径の粒子が体積で90%以上含まれるよう
な分布を表す。ここで、体積基準の平均粒子径DMは、
【数3】 又は技術的にはある粒子径間隔をDi±△Di/2(△D
iは区分の幅)内にある粒子群の体積をViとすると、 DM=Σ(viDi)/Σvi と表される。
iは区分の幅)内にある粒子群の体積をViとすると、 DM=Σ(viDi)/Σvi と表される。
【0041】被覆開始領域 微粒子高分散処理手段群の最終処理後、初めて被覆が開
始される領域を被覆開始領域という。従って、微粒子高
分散処理手段群の最終処理以前では、初めて被覆が開始
される領域でも、ここでいう被覆開始領域ではない。
始される領域を被覆開始領域という。従って、微粒子高
分散処理手段群の最終処理以前では、初めて被覆が開始
される領域でも、ここでいう被覆開始領域ではない。
【0042】被覆開始領域での分散度β 本発明では、(1)体積基準頻度分布で平均粒子径が1
0μmを越え20μm以下の芯粒子粉体を準微粒子高分
散処理手段群の最終処理により気中に分散させて高分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の
粒子の分散度βを80%以上とするか、又は(2)体積
基準頻度分布で平均粒子径が20μmを越え50μm以
下の芯粒子粉体を準微粒子高分散処理手段群の最終処理
により気中分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混
合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを90%以
上とするか、又は(3)体積基準頻度分布で平均粒子径
が50μmを越え300μm以下の芯粒子粉体を準微粒
子高分散処理手段群の最終処理により気中に分散させて
高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子
粉体の粒子の分散度βを95%以上とするか、又は
(4)体積基準頻度分布で平均粒子径が300μmを越
え800μm以下の芯粒子粉体を準微粒子高分散処理手
段群の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉
体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分
散度βを97%以上とするか、又は(5)体積基準頻度
分布で平均粒子径が800μmを越える芯粒子粉体を、
準微粒子高分散処理手段群の最終処理により気中に分散
させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その
芯粒子粉体の粒子の分散度βを99%以上とした領域に
被覆空間の被覆開始領域を位置せしめた被覆室を設け
る。
0μmを越え20μm以下の芯粒子粉体を準微粒子高分
散処理手段群の最終処理により気中に分散させて高分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の
粒子の分散度βを80%以上とするか、又は(2)体積
基準頻度分布で平均粒子径が20μmを越え50μm以
下の芯粒子粉体を準微粒子高分散処理手段群の最終処理
により気中分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混
合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを90%以
上とするか、又は(3)体積基準頻度分布で平均粒子径
が50μmを越え300μm以下の芯粒子粉体を準微粒
子高分散処理手段群の最終処理により気中に分散させて
高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子
粉体の粒子の分散度βを95%以上とするか、又は
(4)体積基準頻度分布で平均粒子径が300μmを越
え800μm以下の芯粒子粉体を準微粒子高分散処理手
段群の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉
体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分
散度βを97%以上とするか、又は(5)体積基準頻度
分布で平均粒子径が800μmを越える芯粒子粉体を、
準微粒子高分散処理手段群の最終処理により気中に分散
させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その
芯粒子粉体の粒子の分散度βを99%以上とした領域に
被覆空間の被覆開始領域を位置せしめた被覆室を設け
る。
【0043】上記した被覆空間の被覆開始領域における
分散度であれば、芯粒子粉体の粒子が、体積基準頻度分
布で平均粒子径が10μmを越える準微粒子芯粒子粉体
の粒子又は主に準微粒子からなる芯粒子粉体の粒子を、
実質的に気中に単一粒子状態に分散して被覆に供するこ
とができ、被覆空間の被覆開始領域を通過する全ての芯
粒子粉体の粒子の表面に、被覆形成物質前駆体が均等に
接触及び/又は衝突するため、単一粒子に均一な量の被
覆形成物質を付けることができる。平均粒子径が10μ
mを越える準微粒子において、上記分散度βは、芯粒子
粉体の平均粒子径と共に連続的に変化するが、表現困難
なため便宜的に段階的な表現とした。
分散度であれば、芯粒子粉体の粒子が、体積基準頻度分
布で平均粒子径が10μmを越える準微粒子芯粒子粉体
の粒子又は主に準微粒子からなる芯粒子粉体の粒子を、
実質的に気中に単一粒子状態に分散して被覆に供するこ
とができ、被覆空間の被覆開始領域を通過する全ての芯
粒子粉体の粒子の表面に、被覆形成物質前駆体が均等に
接触及び/又は衝突するため、単一粒子に均一な量の被
覆形成物質を付けることができる。平均粒子径が10μ
mを越える準微粒子において、上記分散度βは、芯粒子
粉体の平均粒子径と共に連続的に変化するが、表現困難
なため便宜的に段階的な表現とした。
【0044】好適には、(1)体積基準頻度分布で平均
粒子径が10μmを越え20μm以下の芯粒子粉体を準
微粒子高分散処理手段群の最終処理により気中に分散さ
せて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯
粒子粉体の粒子の分散度βを90%以上とするか、又は
(2)体積基準頻度分布で平均粒子径が20μmを越え
50μmの芯粒子粉体を準微粒子高分散処理手段群の最
終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを
95%以上とするか、又は(3)体積基準頻度分布で平
均粒子径が50μmを越え300μm以下の芯粒子粉体
を準微粒子高分散処理手段群の最終処理により気中に分
散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、そ
の芯粒子粉体の粒子の分散度βを97%以上とするか、
又は(4)体積基準頻度分布で平均粒子径が300μm
を越える芯粒子粉体を準微粒子高分散処理手段群の最終
処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・
気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを9
9%以上とした空間領域に被覆空間の被覆開始領域を位
置せしめた被覆室を設けることである。被覆空間の被覆
開始領域をこのように位置せしめた被覆室であれば、芯
粒子粉体の粒子が、体積基準頻度分布で平均粒子径が1
0μmを越える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微
粒子からなる芯粒子粉体の粒子に対して、単一粒子単位
で被覆形成物質をより均一に被覆でき、且つ各芯粒子ご
とに被覆量のより均一な被覆ができる。
粒子径が10μmを越え20μm以下の芯粒子粉体を準
微粒子高分散処理手段群の最終処理により気中に分散さ
せて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯
粒子粉体の粒子の分散度βを90%以上とするか、又は
(2)体積基準頻度分布で平均粒子径が20μmを越え
50μmの芯粒子粉体を準微粒子高分散処理手段群の最
終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを
95%以上とするか、又は(3)体積基準頻度分布で平
均粒子径が50μmを越え300μm以下の芯粒子粉体
を準微粒子高分散処理手段群の最終処理により気中に分
散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、そ
の芯粒子粉体の粒子の分散度βを97%以上とするか、
又は(4)体積基準頻度分布で平均粒子径が300μm
を越える芯粒子粉体を準微粒子高分散処理手段群の最終
処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・
気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを9
9%以上とした空間領域に被覆空間の被覆開始領域を位
置せしめた被覆室を設けることである。被覆空間の被覆
開始領域をこのように位置せしめた被覆室であれば、芯
粒子粉体の粒子が、体積基準頻度分布で平均粒子径が1
0μmを越える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微
粒子からなる芯粒子粉体の粒子に対して、単一粒子単位
で被覆形成物質をより均一に被覆でき、且つ各芯粒子ご
とに被覆量のより均一な被覆ができる。
【0045】体積基準頻度分布で平均粒子径が10μm
を越える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子か
らなる芯粒子粉体の粒子は、気中に於いては凝集作用が
働き、粒子同士で接触及び/又は衝突しあい高分散芯粒
子粉体の粒子・気体混合物中の芯粒子粉体の粒子の分布
が不均一になる。しかし、上記、芯粒子粉体の粒子の粒
径に応じた分散度のごとき分散状態で被覆を開始すれ
ば、準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からな
る芯粒子粉体の粒子単一粒子単位により均一に被覆形成
物質を被覆でき、且つ各粒子ごとにより均一な量に被覆
形成物質を被覆できる。
を越える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子か
らなる芯粒子粉体の粒子は、気中に於いては凝集作用が
働き、粒子同士で接触及び/又は衝突しあい高分散芯粒
子粉体の粒子・気体混合物中の芯粒子粉体の粒子の分布
が不均一になる。しかし、上記、芯粒子粉体の粒子の粒
径に応じた分散度のごとき分散状態で被覆を開始すれ
ば、準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からな
る芯粒子粉体の粒子単一粒子単位により均一に被覆形成
物質を被覆でき、且つ各粒子ごとにより均一な量に被覆
形成物質を被覆できる。
【0046】準微粒子高分散処理手段群 本発明に於いて、準微粒子高分散処理手段群とは、 (A) 少なくとも分散手段を1以上有し、 (B) 最終の処理手段として、(a)芯粒子粉体の粒子
を気中に分散させる分散手段、又は、(b)芯粒子粉体
の粒子を気中に分散させた芯粒子粉体の粒子と気体との
混合物において低分散芯粒子粉体部分を分離し、芯粒子
粉体の粒子が主に単一粒子状態で気中に存在する高分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物を選択する高分散芯粒子
粉体の粒子・気体混合物選択手段と高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物選択手段により分離された低分散芯粒
子粉体部分を準微粒子高分散処理手段群中の分散手段の
内の最終分散手段及び/又は最終分散手段以前の処理手
段に搬送するフィードバック手段とを備えた高分散芯粒
子粉体の粒子・気体混合物選択手段を有するものであ
る。
を気中に分散させる分散手段、又は、(b)芯粒子粉体
の粒子を気中に分散させた芯粒子粉体の粒子と気体との
混合物において低分散芯粒子粉体部分を分離し、芯粒子
粉体の粒子が主に単一粒子状態で気中に存在する高分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物を選択する高分散芯粒子
粉体の粒子・気体混合物選択手段と高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物選択手段により分離された低分散芯粒
子粉体部分を準微粒子高分散処理手段群中の分散手段の
内の最終分散手段及び/又は最終分散手段以前の処理手
段に搬送するフィードバック手段とを備えた高分散芯粒
子粉体の粒子・気体混合物選択手段を有するものであ
る。
【0047】好適には、(1)体積基準頻度分布で平均
粒子径が10μmを越え20μm以下の芯粒子粉体を当
該準微粒子高分散処理手段群の最終処理により気中に分
散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、そ
の芯粒子粉体の粒子の分散度βを80%以上とするか、
又は(2)体積基準頻度分布で平均粒子径が20μmを
越え50μm以下の芯粒子粉体を準微粒子高分散処理手
段群の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉
体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分
散度βを90%以上とするか、又は(3)体積基準頻度
分布で平均粒子径が50μmを越え300μm以下の芯
粒子粉体を準微粒子高分散処理手段群の最終処理により
気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物
とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを95%以上と
するか、又は(4)体積基準頻度分布で平均粒子径が3
00μmを越え800μm以下の芯粒子粉体を準微粒子
高分散処理手段群の最終処理により気中に分散させて高
分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉
体の粒子の分散度βを97%以上とするか、又は(5)
体積基準頻度分布で平均粒子径が800μmを越える芯
粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最終処理によ
り気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合
物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを99%以上
とする分散性能を有するものである。前記被覆開始領域
における種々の分散度に対応してそれらと同等以上の分
散性能の準微粒子高分散処理手段群を設けることによ
り、被覆開始領域において、各分散度に応じた高品位な
被覆を施すことができる。
粒子径が10μmを越え20μm以下の芯粒子粉体を当
該準微粒子高分散処理手段群の最終処理により気中に分
散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、そ
の芯粒子粉体の粒子の分散度βを80%以上とするか、
又は(2)体積基準頻度分布で平均粒子径が20μmを
越え50μm以下の芯粒子粉体を準微粒子高分散処理手
段群の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉
体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分
散度βを90%以上とするか、又は(3)体積基準頻度
分布で平均粒子径が50μmを越え300μm以下の芯
粒子粉体を準微粒子高分散処理手段群の最終処理により
気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物
とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを95%以上と
するか、又は(4)体積基準頻度分布で平均粒子径が3
00μmを越え800μm以下の芯粒子粉体を準微粒子
高分散処理手段群の最終処理により気中に分散させて高
分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉
体の粒子の分散度βを97%以上とするか、又は(5)
体積基準頻度分布で平均粒子径が800μmを越える芯
粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最終処理によ
り気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合
物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを99%以上
とする分散性能を有するものである。前記被覆開始領域
における種々の分散度に対応してそれらと同等以上の分
散性能の準微粒子高分散処理手段群を設けることによ
り、被覆開始領域において、各分散度に応じた高品位な
被覆を施すことができる。
【0048】最終処理手段 準微粒子高分散処理手段群の最終の処理手段が分散手段
の場合、この分散処理手段を微粒子高分散処理手段群の
最終処理手段という。又、準微粒子高分散処理手段群の
最終の処理手段が、準微粒子高分散処理手段の最終の分
散手段へ、高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択処
理工程時に於いて低分散状態であったために選択分離さ
れた部分を搬送するフィードバック手段を備えた高分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択手段、又は当該最終
の分散手段より前の処理手段に、高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物選択処理工程時に於いて低分散状態であ
ったために選択分離された部分を搬送するフィードバッ
ク手段を備えた高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選
択手段の場合、この高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合
物選択手段を準微粒子高分散処理手段群の最終処理手段
という。尚、準微粒子高分散処理手段群の最終処理手段
であるフィードバック手段を備えた高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物選択手段より前に設ける(例えば、フ
ィードバック手段を備えた高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物選択手段と最終分散手段の間、或いは最終分散
手段より前)高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択
手段は、フィードバック手段の有無にかかわらず微粒子
高分散処理手段群の構成要素である。
の場合、この分散処理手段を微粒子高分散処理手段群の
最終処理手段という。又、準微粒子高分散処理手段群の
最終の処理手段が、準微粒子高分散処理手段の最終の分
散手段へ、高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択処
理工程時に於いて低分散状態であったために選択分離さ
れた部分を搬送するフィードバック手段を備えた高分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択手段、又は当該最終
の分散手段より前の処理手段に、高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物選択処理工程時に於いて低分散状態であ
ったために選択分離された部分を搬送するフィードバッ
ク手段を備えた高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選
択手段の場合、この高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合
物選択手段を準微粒子高分散処理手段群の最終処理手段
という。尚、準微粒子高分散処理手段群の最終処理手段
であるフィードバック手段を備えた高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物選択手段より前に設ける(例えば、フ
ィードバック手段を備えた高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物選択手段と最終分散手段の間、或いは最終分散
手段より前)高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択
手段は、フィードバック手段の有無にかかわらず微粒子
高分散処理手段群の構成要素である。
【0049】分散手段 準微粒子を分散するために用いる手段を分散手段とい
う。この分散手段は少しでも或いは僅かでも分散効果を
有するものは分散手段として使用可能であり、これを分
散手段とする。例えば、一般に供給手段として用いる空
気輸送用のロータリーフィーダーやインジェクションフ
ィーダー(粉体工学会編:“粉体工学便覧”、日刊工業
新聞社(1986)P568、P571)は、分散効果
も有するので、分散目的の手段として使用する場合は分
散手段である。後述の分散維持・促進手段も分散目的で
(βを高める目的で)使用する場合は分散手段となる。
そしてこの分散手段は単一の装置、機器である場合も、
複合された装置、機器である場合もあり、これらを総称
して準微粒子高分散処理手段群と呼ぶ。この準微粒子高
分散処理手段群は、芯粒子粉体の粒子の加速及び/又は
速度勾配に置く気流による分散、芯粒子粉体の粒子の静
止障害物及び/又は回転体でなる障害物への衝突による
分散、芯粒子粉体の粒子の流動層及び/又は脈流及び/
又は回転ドラム及び/又は振動及び/又は掻取りからな
る機械的解砕による分散等の内の選択された一種類以上
の分散の機構を備えたものをいう。
う。この分散手段は少しでも或いは僅かでも分散効果を
有するものは分散手段として使用可能であり、これを分
散手段とする。例えば、一般に供給手段として用いる空
気輸送用のロータリーフィーダーやインジェクションフ
ィーダー(粉体工学会編:“粉体工学便覧”、日刊工業
新聞社(1986)P568、P571)は、分散効果
も有するので、分散目的の手段として使用する場合は分
散手段である。後述の分散維持・促進手段も分散目的で
(βを高める目的で)使用する場合は分散手段となる。
そしてこの分散手段は単一の装置、機器である場合も、
複合された装置、機器である場合もあり、これらを総称
して準微粒子高分散処理手段群と呼ぶ。この準微粒子高
分散処理手段群は、芯粒子粉体の粒子の加速及び/又は
速度勾配に置く気流による分散、芯粒子粉体の粒子の静
止障害物及び/又は回転体でなる障害物への衝突による
分散、芯粒子粉体の粒子の流動層及び/又は脈流及び/
又は回転ドラム及び/又は振動及び/又は掻取りからな
る機械的解砕による分散等の内の選択された一種類以上
の分散の機構を備えたものをいう。
【0050】具体的には、準微粒子高分散処理手段群
は、エジェクタ型分散機、ベンチュリ型分散機、細管、
撹拌機、気流中の障害物を利用した分散機、ジェットの
吹付けを利用した分散機、螺旋管、回転羽根を利用した
分散機、回転するピンを利用した分散機(ケージミ
ル)、流動層型分散機、脈流を利用した分散機、回転ド
ラムを利用した分散機、振動を利用した分散機、振動ふ
るい、スクレーパによる掻き取りを利用した分散機、SA
EI、Gonell式分散機、中条式分散機、Roller式分散機、
オリフィス型分散機、B.M式分散機、Timbrell式分散
機、Wright式分散機等の選択された一種以上からなる分
散手段を備えたものである(粉体工学会編:“粉体工学
便覧”、日刊工業新聞社(1986)P430)。
は、エジェクタ型分散機、ベンチュリ型分散機、細管、
撹拌機、気流中の障害物を利用した分散機、ジェットの
吹付けを利用した分散機、螺旋管、回転羽根を利用した
分散機、回転するピンを利用した分散機(ケージミ
ル)、流動層型分散機、脈流を利用した分散機、回転ド
ラムを利用した分散機、振動を利用した分散機、振動ふ
るい、スクレーパによる掻き取りを利用した分散機、SA
EI、Gonell式分散機、中条式分散機、Roller式分散機、
オリフィス型分散機、B.M式分散機、Timbrell式分散
機、Wright式分散機等の選択された一種以上からなる分
散手段を備えたものである(粉体工学会編:“粉体工学
便覧”、日刊工業新聞社(1986)P430)。
【0051】また、特開昭56−1336号に記載の撹
拌羽根を利用した分散機、特開昭58−163454号
に記載の高速気流と分散ノズルを利用した分散機、特開
昭59−199027号に記載の回転羽根による分散作
用とプラズマイオンによる分散作用を利用した分散機、
特開昭59−207319号に記載のプラズマイオンに
よる分散作用を利用した分散機、特開昭59−2166
16号に記載のエジェクタとプラズマイオンによる分散
作用を利用した分散機、特開昭59−225728号に
記載のエジェクタとイオン流の分散作用を利用した分散
機、特開昭59−183845号に記載のプラズマイオ
ンの分散作用を利用した分散機、特開昭63−1664
21号に記載の分散羽根と圧力気体による分散作用を利
用した分散機、特開昭62−176527号に記載のラ
イン状又はリング状スリット型噴出口を用いた分散機、
特開昭63−221829号に記載の網状羽根を利用し
た分散機、特開昭63−1629号に記載の噴射ノズル
からの高速気流による分散作用を利用した分散機、実開
昭63−9218号に記載の多数の細孔を利用した分散
機、実開昭62−156854号に記載のエジェクタ型
分散機、実開昭63−6034号に記載の細孔とオリフ
ィスを利用した分散機等の公報に記載のものも使用可能
である。準微粒子高分散処理手段群に好適な分散手段と
して、特願昭63−311358号、特願平1−710
71号、特願平2−218537号等に記載の装置が挙
げられる。
拌羽根を利用した分散機、特開昭58−163454号
に記載の高速気流と分散ノズルを利用した分散機、特開
昭59−199027号に記載の回転羽根による分散作
用とプラズマイオンによる分散作用を利用した分散機、
特開昭59−207319号に記載のプラズマイオンに
よる分散作用を利用した分散機、特開昭59−2166
16号に記載のエジェクタとプラズマイオンによる分散
作用を利用した分散機、特開昭59−225728号に
記載のエジェクタとイオン流の分散作用を利用した分散
機、特開昭59−183845号に記載のプラズマイオ
ンの分散作用を利用した分散機、特開昭63−1664
21号に記載の分散羽根と圧力気体による分散作用を利
用した分散機、特開昭62−176527号に記載のラ
イン状又はリング状スリット型噴出口を用いた分散機、
特開昭63−221829号に記載の網状羽根を利用し
た分散機、特開昭63−1629号に記載の噴射ノズル
からの高速気流による分散作用を利用した分散機、実開
昭63−9218号に記載の多数の細孔を利用した分散
機、実開昭62−156854号に記載のエジェクタ型
分散機、実開昭63−6034号に記載の細孔とオリフ
ィスを利用した分散機等の公報に記載のものも使用可能
である。準微粒子高分散処理手段群に好適な分散手段と
して、特願昭63−311358号、特願平1−710
71号、特願平2−218537号等に記載の装置が挙
げられる。
【0052】高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択
手段 高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択手段とは芯粒
子粉体の粒子・気体混合物から、低分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物を分離し、主に単一粒子状態の粒子を含
む高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物を選択する手段
をいう。一次粒子の集合体である凝集粒子は、見かけの
粒子径が一次粒子の粒子径に比べ大きくなることから、
例えば乾式分級手段により分離が可能である。高分散芯
粒子粉体の粒子・気体混合物選択手段の例としては、重
力を利用した分級手段、慣性力を利用した分級手段、遠
心力を利用した分級手段、静電気を利用した分級手段、
流動層を利用した分級手段等から一種以上選択された乾
式分級手段が挙げられる。この高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物選択手段の例としては、重力分級機、慣性
分級機、遠心分級機、サイクロン、エアセパレータ、ミ
クロンセパレータ、ミクロプレックス、ムルチプレック
ス、ジグザグ分級機、アキュカット、コニカルセパレー
タ、ターボクラシファイア、スーパセパレータ、ディス
パージョンセパレータ、エルボジェット、流動層分級
機、バーチュアルインパクタ、O-Sepa、ふるい、バイブ
レーティングスクリーン、シフタ(粉体工学会編:“粉
体工学便覧”日刊工業新聞社、P514(1986))
等が挙げられる。
手段 高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択手段とは芯粒
子粉体の粒子・気体混合物から、低分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物を分離し、主に単一粒子状態の粒子を含
む高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物を選択する手段
をいう。一次粒子の集合体である凝集粒子は、見かけの
粒子径が一次粒子の粒子径に比べ大きくなることから、
例えば乾式分級手段により分離が可能である。高分散芯
粒子粉体の粒子・気体混合物選択手段の例としては、重
力を利用した分級手段、慣性力を利用した分級手段、遠
心力を利用した分級手段、静電気を利用した分級手段、
流動層を利用した分級手段等から一種以上選択された乾
式分級手段が挙げられる。この高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物選択手段の例としては、重力分級機、慣性
分級機、遠心分級機、サイクロン、エアセパレータ、ミ
クロンセパレータ、ミクロプレックス、ムルチプレック
ス、ジグザグ分級機、アキュカット、コニカルセパレー
タ、ターボクラシファイア、スーパセパレータ、ディス
パージョンセパレータ、エルボジェット、流動層分級
機、バーチュアルインパクタ、O-Sepa、ふるい、バイブ
レーティングスクリーン、シフタ(粉体工学会編:“粉
体工学便覧”日刊工業新聞社、P514(1986))
等が挙げられる。
【0053】芯粒子粉体の粒子・気体混合物 芯粒子粉体の粒子・気体混合物とは、(a)芯粒子粉体の
粒子が気中に一様に浮遊した均質流れ(一様な浮遊流
れ)、(b)芯粒子粉体の粒子が気中のある領域で非一様
な分布を示す不均質流れ(非均質浮遊流れ)、(c)芯粒
子粉体の粒子の摺動層を伴う流れ(摺動流れ)、又は
(d)芯粒子粉体の粒子の静止層を伴う流れを
粒子が気中に一様に浮遊した均質流れ(一様な浮遊流
れ)、(b)芯粒子粉体の粒子が気中のある領域で非一様
な分布を示す不均質流れ(非均質浮遊流れ)、(c)芯粒
子粉体の粒子の摺動層を伴う流れ(摺動流れ)、又は
(d)芯粒子粉体の粒子の静止層を伴う流れを
【0054】低分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物 低分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とは芯粒子粉体の
粒子・気体混合物の内、芯粒子粉体の粒子が主に単一粒
子状態以外の状態で気中に存在する芯粒子粉体の粒子・
気体混合物をいう。
粒子・気体混合物の内、芯粒子粉体の粒子が主に単一粒
子状態以外の状態で気中に存在する芯粒子粉体の粒子・
気体混合物をいう。
【0055】高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物 高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とは芯粒子粉体の
粒子が主に単一粒子状態で気中に存在する芯粒子粉体の
粒子・気体混合物をいう。高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物は、極めて高分散であっても、実際には凝集粒
子を含む。低分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物は、実
際には、凝集していない単粒子を含み、選択分離して低
分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物と高分散芯粒子粉体
の粒子・気体混合物に分けられる。低分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物は、凝集粒子の選択分離及び/又は再
分散により、高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とな
る。
粒子が主に単一粒子状態で気中に存在する芯粒子粉体の
粒子・気体混合物をいう。高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物は、極めて高分散であっても、実際には凝集粒
子を含む。低分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物は、実
際には、凝集していない単粒子を含み、選択分離して低
分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物と高分散芯粒子粉体
の粒子・気体混合物に分けられる。低分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物は、凝集粒子の選択分離及び/又は再
分散により、高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とな
る。
【0056】回収手段 被覆空間で被覆した被覆準微粒子を取り出す手段を回収
手段という。回収手段の内で回収処理の行われる部分を
回収部という。被覆空間の被覆開始領域を通過して被覆
した被覆準微粒子は、気中から直接取り出して回収する
か、又は気中から取り出して一時的に蓄えてから回収す
るか、又は、気体と共に回収される。回収手段の回収部
としては、隔壁(障害物)を利用した回収手段の回収
部、重力を利用した回収手段の回収部、慣性力を利用し
た回収手段の回収部、遠心力を利用した回収手段の回収
部、帯電による引力を利用した回収手段の回収部、熱泳
動力を利用した回収手段の回収部、ブラウン拡散を利用
した回収手段の回収部、ガスの背圧や減圧等による吸引
力を利用した回収手段の回収部等が利用可能である。こ
の回収手段の回収部の好適な例として、重力集塵機、慣
性集塵機、遠心力集塵機、濾過集塵機、電気集塵機、洗
浄集塵機、粒子充填層、サイクロン、バグフィルター、
セラミックスフィルター、スクラバー等が挙げられる。
手段という。回収手段の内で回収処理の行われる部分を
回収部という。被覆空間の被覆開始領域を通過して被覆
した被覆準微粒子は、気中から直接取り出して回収する
か、又は気中から取り出して一時的に蓄えてから回収す
るか、又は、気体と共に回収される。回収手段の回収部
としては、隔壁(障害物)を利用した回収手段の回収
部、重力を利用した回収手段の回収部、慣性力を利用し
た回収手段の回収部、遠心力を利用した回収手段の回収
部、帯電による引力を利用した回収手段の回収部、熱泳
動力を利用した回収手段の回収部、ブラウン拡散を利用
した回収手段の回収部、ガスの背圧や減圧等による吸引
力を利用した回収手段の回収部等が利用可能である。こ
の回収手段の回収部の好適な例として、重力集塵機、慣
性集塵機、遠心力集塵機、濾過集塵機、電気集塵機、洗
浄集塵機、粒子充填層、サイクロン、バグフィルター、
セラミックスフィルター、スクラバー等が挙げられる。
【0057】結合材 本発明のダイヤモンド含有高硬度高密度複合焼結体の製
造に用いる結合材としては、圧力が2000MPa未満
で、1850℃を越えない温度で焼結することにより、
密度85%以上に緻密に焼結される結合材が選択され
る。好適には、更に、ダイヤモンドをグラファイト相に
相転移するのを促進しない結合材が選択される。或い
は、圧力が2000MPa未満で、1850℃を越えない
温度で焼結することにより、ダイヤモンドと反応して生
成する反応生成物の密度が85%以上である緻密な結合
材となるものが選択される。より好ましくは、圧力が2
000MPa未満で、1850℃を越えない温度で焼結し
て、密度が90%以上の緻密で、及び/又はビッカース
硬度が600以上の高硬度の結合材となるものが選択さ
れる。圧力が2000MPa未満で、1850℃を越えな
い温度で焼結することにより、密度85%以上の緻密な
結合材となる原料粉体は、周期律表1a、2a、3a、
4a、5a、6a、7a、1b、2b、3b、4b、5
b、6b、7b、8族金属、半導体、半金属、希土類金
属の内の一種類以上及び/又はこれらの内の一種類以上
を含む化合物の少なくとも一種類を含む粉体又は粒子か
ら選択される。より具体的には、この粉体又は粒子が、
B、Ti、Zr、Hf、Ta、Nb、V、SiC、Ti
C、ZrC、B4C、WC、HfC、TaC、NbC、
Si3N4、TiN、ZrN、AlN、HfN、TaN、
TiB、TiB2、ZrB2、HfB、HfB2、La
B6、MoSi2、BP、Al2O3、Al2SiO5(ムラ
イト)、ZrO2(Y2O8、MgO又はCaO安定剤を
添加したジルコニア:PSZ又は正方晶ジルコニア多結
晶体:TZP)、MgAl2O4(スピネル)、の内の少
なくとも一種類から選ばれる粉体又は粒子でありうる。
好適な例として、例えばアルミナでは、高純度で易焼結
性の微細な原料、例えば、特開昭63−151616号
公報に記載のアンモニウム・アルミニウム炭酸塩熱分解
法によるアルミナであれば、常圧の普通焼結でも140
0℃程度の温度で緻密化するので好適である。更に、ア
ルミナの焼結を促進する効果のあるマグネシア(Mg
O)及び/又はチタニア(TiOx、x=1〜2)を体
積で10%まで含有する微細で高純度なアルミナ粉体で
あれば、前記特開昭63−151616号公報に記載の
アルミナ以外の高純度アルミナ、例えばバイヤー法、有
機アルミニウム加水分解法、及びアルミニウムミョウバ
ン熱分解法、エチレンクロルヒドリン法、水中火花放電
法等による、1μm以下の微細な粒子からなる純度99
%以上の高純度・易焼結性アルミナでも差し支えない。
造に用いる結合材としては、圧力が2000MPa未満
で、1850℃を越えない温度で焼結することにより、
密度85%以上に緻密に焼結される結合材が選択され
る。好適には、更に、ダイヤモンドをグラファイト相に
相転移するのを促進しない結合材が選択される。或い
は、圧力が2000MPa未満で、1850℃を越えない
温度で焼結することにより、ダイヤモンドと反応して生
成する反応生成物の密度が85%以上である緻密な結合
材となるものが選択される。より好ましくは、圧力が2
000MPa未満で、1850℃を越えない温度で焼結し
て、密度が90%以上の緻密で、及び/又はビッカース
硬度が600以上の高硬度の結合材となるものが選択さ
れる。圧力が2000MPa未満で、1850℃を越えな
い温度で焼結することにより、密度85%以上の緻密な
結合材となる原料粉体は、周期律表1a、2a、3a、
4a、5a、6a、7a、1b、2b、3b、4b、5
b、6b、7b、8族金属、半導体、半金属、希土類金
属の内の一種類以上及び/又はこれらの内の一種類以上
を含む化合物の少なくとも一種類を含む粉体又は粒子か
ら選択される。より具体的には、この粉体又は粒子が、
B、Ti、Zr、Hf、Ta、Nb、V、SiC、Ti
C、ZrC、B4C、WC、HfC、TaC、NbC、
Si3N4、TiN、ZrN、AlN、HfN、TaN、
TiB、TiB2、ZrB2、HfB、HfB2、La
B6、MoSi2、BP、Al2O3、Al2SiO5(ムラ
イト)、ZrO2(Y2O8、MgO又はCaO安定剤を
添加したジルコニア:PSZ又は正方晶ジルコニア多結
晶体:TZP)、MgAl2O4(スピネル)、の内の少
なくとも一種類から選ばれる粉体又は粒子でありうる。
好適な例として、例えばアルミナでは、高純度で易焼結
性の微細な原料、例えば、特開昭63−151616号
公報に記載のアンモニウム・アルミニウム炭酸塩熱分解
法によるアルミナであれば、常圧の普通焼結でも140
0℃程度の温度で緻密化するので好適である。更に、ア
ルミナの焼結を促進する効果のあるマグネシア(Mg
O)及び/又はチタニア(TiOx、x=1〜2)を体
積で10%まで含有する微細で高純度なアルミナ粉体で
あれば、前記特開昭63−151616号公報に記載の
アルミナ以外の高純度アルミナ、例えばバイヤー法、有
機アルミニウム加水分解法、及びアルミニウムミョウバ
ン熱分解法、エチレンクロルヒドリン法、水中火花放電
法等による、1μm以下の微細な粒子からなる純度99
%以上の高純度・易焼結性アルミナでも差し支えない。
【0058】前記アルミナ以外ではジルコニウムの酸化
物、好適には、共沈法によって製造される易焼結性のイ
ットリア添加部分安定化ジルコニア(2−4mol%Y2O
3−ZrO2)粉体、或いはアルミナ−ジルコニア系粉体
(FCレポート、1〔5〕(1983)13−17)
や、チタン酸化物であるチタニア粉体(TiO2:第1
5回高圧討論会講演要旨集、(1973)P174)が
選択される。また、チタンの窒化物として、窒化チタン
(TiN:山田外、窯業協会誌、89、(1981)6
21〜625)も選択可能である。次に、本発明で用い
る被覆されたダイヤモンド準微粒子を調製する場合に採
用される準微粒子高分散処理手段群を添付の図面に基づ
いて説明することにする。
物、好適には、共沈法によって製造される易焼結性のイ
ットリア添加部分安定化ジルコニア(2−4mol%Y2O
3−ZrO2)粉体、或いはアルミナ−ジルコニア系粉体
(FCレポート、1〔5〕(1983)13−17)
や、チタン酸化物であるチタニア粉体(TiO2:第1
5回高圧討論会講演要旨集、(1973)P174)が
選択される。また、チタンの窒化物として、窒化チタン
(TiN:山田外、窯業協会誌、89、(1981)6
21〜625)も選択可能である。次に、本発明で用い
る被覆されたダイヤモンド準微粒子を調製する場合に採
用される準微粒子高分散処理手段群を添付の図面に基づ
いて説明することにする。
【0059】準微粒子高分散処理手段群の図の説明 図2(a)は被覆されたダイヤモンド準微粒子を調製する
際の準微粒子高分散処理手段群の基本的な構成の一例を
表すブロック図である。芯粒子粉体の粒子を分散させる
最終の分散手段A、最終の分散手段以前の分散処理手段
群の構成要素dで構成されている。εは、芯粒子粉体の
粒子の内、主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯
粒子粉体の粒子・気体混合物である。構成要素dとして
は、分散手段、供給手段、高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物選択手段等任意の処理手段を単独又は組み合わ
せて使用できる。構成要素dは、必ずしも設けなくとも
良い。準微粒子高分散処理手段群は、好適には最終の処
理手段である分散手段Aの処理後、(1)体積基準頻度
分布で平均粒子径が10μmを越え20μm以下の芯粒
子粉体に対し、分散度βが80%以上、又は(2)体積
基準頻度分布で平均粒子径が20μmを越え50μm以
下の芯粒子粉体に対し、分散度βが90%以上、又は
(3)体積基準頻度分布で平均粒子径が50μmを越え
300μm以下の芯粒子粉体に対し、分散度βが95%
以上、又は(4)体積基準頻度分布で平均粒子径が30
0μmを越え800μm以下の芯粒子粉体に対し、分散
度βが97%以上、又は(5)体積基準頻度分布で平均
粒子径が800μmを越える芯粒子粉体に対し、分散度
βが99%以上を実現できる構成のものである。
際の準微粒子高分散処理手段群の基本的な構成の一例を
表すブロック図である。芯粒子粉体の粒子を分散させる
最終の分散手段A、最終の分散手段以前の分散処理手段
群の構成要素dで構成されている。εは、芯粒子粉体の
粒子の内、主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯
粒子粉体の粒子・気体混合物である。構成要素dとして
は、分散手段、供給手段、高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物選択手段等任意の処理手段を単独又は組み合わ
せて使用できる。構成要素dは、必ずしも設けなくとも
良い。準微粒子高分散処理手段群は、好適には最終の処
理手段である分散手段Aの処理後、(1)体積基準頻度
分布で平均粒子径が10μmを越え20μm以下の芯粒
子粉体に対し、分散度βが80%以上、又は(2)体積
基準頻度分布で平均粒子径が20μmを越え50μm以
下の芯粒子粉体に対し、分散度βが90%以上、又は
(3)体積基準頻度分布で平均粒子径が50μmを越え
300μm以下の芯粒子粉体に対し、分散度βが95%
以上、又は(4)体積基準頻度分布で平均粒子径が30
0μmを越え800μm以下の芯粒子粉体に対し、分散
度βが97%以上、又は(5)体積基準頻度分布で平均
粒子径が800μmを越える芯粒子粉体に対し、分散度
βが99%以上を実現できる構成のものである。
【0060】図2(b)は、被覆されたダイヤモンド準微
粒子を調製する際の準微粒子高分散処理手段群の基本的
な構成の第2の例を表すブロック図である。芯粒子粉体
の粒子を分散させる最終の分散手段A、最終の分散手段
Aへ芯粒子粉体の粒子が、主に単一粒子状態で気中に存
在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物、以外の低
分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物ηをフィードバック
させるフィードバック手段Cを備えた最終の高分散芯粒
子粉体の粒子・気体混合物選択手段B、最終の分散手段
以前の分散処理手段群の構成要素d、最終分散手段と最
終選択手段の間の準微粒子高分散処理手段群の構成要素
eで構成されている。εは、芯粒子粉体の粒子の内、主
に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物である。構成要素dとしては、分散手
段、供給手段、選択手段等任意の処理手段を単独又は組
み合わせて使用できる。構成要素eとしては、分散手段
以外の処理手段、例えば供給手段、選択手段等任意の処
理手段を単独又は組み合わせて使用できる。構成要素d
及びeは、必ずしも設けなくとも良い。準微粒子高分散
処理手段群は、好適には、最終の処理手段である選択手
段Bによる処理後、前記平均粒子径の芯粒子粉体に対し
前記分散度を実現できる構成である。
粒子を調製する際の準微粒子高分散処理手段群の基本的
な構成の第2の例を表すブロック図である。芯粒子粉体
の粒子を分散させる最終の分散手段A、最終の分散手段
Aへ芯粒子粉体の粒子が、主に単一粒子状態で気中に存
在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物、以外の低
分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物ηをフィードバック
させるフィードバック手段Cを備えた最終の高分散芯粒
子粉体の粒子・気体混合物選択手段B、最終の分散手段
以前の分散処理手段群の構成要素d、最終分散手段と最
終選択手段の間の準微粒子高分散処理手段群の構成要素
eで構成されている。εは、芯粒子粉体の粒子の内、主
に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物である。構成要素dとしては、分散手
段、供給手段、選択手段等任意の処理手段を単独又は組
み合わせて使用できる。構成要素eとしては、分散手段
以外の処理手段、例えば供給手段、選択手段等任意の処
理手段を単独又は組み合わせて使用できる。構成要素d
及びeは、必ずしも設けなくとも良い。準微粒子高分散
処理手段群は、好適には、最終の処理手段である選択手
段Bによる処理後、前記平均粒子径の芯粒子粉体に対し
前記分散度を実現できる構成である。
【0061】図2(c)は、被覆されたダイヤモンド準微
粒子を調製する際の準微粒子高分散処理手段群の基本的
な構成の第3の例を表すブロック図である。芯粒子粉体
の粒子を分散させる最終の分散手段A、最終の分散手段
Aより前の処理手段へ芯粒子粉体の粒子が、主に単一粒
子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体
混合物、以外の低分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物η
をフィードバックさせるフィードバック手段Cを備えた
最終の高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択手段
B、最終の分散手段以前の準微粒子高分散処理手段群の
構成要素d、最終の分散手段と最後の選択手段の間の準
微粒子高分散処理手段群の構成要素eで構成されてい
る。εは、芯粒子粉体の粒子の内、主に単一粒子状態で
気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物で
ある。構成要素dとしては、分散手段、供給手段、選択
手段等任意の処理手段を単独又は組み合わせて使用でき
る。構成要素eとしては、分散手段以外の処理手段、例
えば供給手段、選択手段等任意の処理手段を単独又は組
み合わせて使用できる。構成要素d及びeは、必ずしも
設けなくとも良い。準微粒子高分散処理手段群は、好適
には最終の処理手段である選択手段Bによる処理後、前
記平均粒子径の芯粒子粉体に対し前記分散度を実現でき
る構成である。
粒子を調製する際の準微粒子高分散処理手段群の基本的
な構成の第3の例を表すブロック図である。芯粒子粉体
の粒子を分散させる最終の分散手段A、最終の分散手段
Aより前の処理手段へ芯粒子粉体の粒子が、主に単一粒
子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体
混合物、以外の低分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物η
をフィードバックさせるフィードバック手段Cを備えた
最終の高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択手段
B、最終の分散手段以前の準微粒子高分散処理手段群の
構成要素d、最終の分散手段と最後の選択手段の間の準
微粒子高分散処理手段群の構成要素eで構成されてい
る。εは、芯粒子粉体の粒子の内、主に単一粒子状態で
気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物で
ある。構成要素dとしては、分散手段、供給手段、選択
手段等任意の処理手段を単独又は組み合わせて使用でき
る。構成要素eとしては、分散手段以外の処理手段、例
えば供給手段、選択手段等任意の処理手段を単独又は組
み合わせて使用できる。構成要素d及びeは、必ずしも
設けなくとも良い。準微粒子高分散処理手段群は、好適
には最終の処理手段である選択手段Bによる処理後、前
記平均粒子径の芯粒子粉体に対し前記分散度を実現でき
る構成である。
【0062】なお、以上のような構成であるから、供給
槽、芯粒子生成手段等の粉体の供給源も本準微粒子高分
散処理手段群の構成に含めてもよい。例えば図3(c)の
場合、フィードバック手段Cのフィードバック先を供給
槽とする構成も高分散処理手段群の構成として良いこと
は言うまでもない。又、準微粒子高分散処理手段群の分
散工程の前に、芯粒子粉体の粒子を解砕及び/又は粉砕
する解砕工程を入れても良いことは言うまでもない。上
記した準微粒子高分散処理手段群の基本的な構成の具体
的な代表例をより詳細にしたブロック図に基づいて更に
詳しく説明することにする。 構成1 図3(a)は、被覆されたダイヤモンド準微粒子を調製す
る際の準微粒子高分散処理手段群の第1の構成を説明す
るブロック図であって図2(a)に対応するものである。
本例は、被覆される芯粒子粉体を供給する供給槽10
0、被覆される芯粒子粉体を分散させる最終分散手段A
から構成されている。εは、芯粒子粉体の粒子の内、主
に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物である。
槽、芯粒子生成手段等の粉体の供給源も本準微粒子高分
散処理手段群の構成に含めてもよい。例えば図3(c)の
場合、フィードバック手段Cのフィードバック先を供給
槽とする構成も高分散処理手段群の構成として良いこと
は言うまでもない。又、準微粒子高分散処理手段群の分
散工程の前に、芯粒子粉体の粒子を解砕及び/又は粉砕
する解砕工程を入れても良いことは言うまでもない。上
記した準微粒子高分散処理手段群の基本的な構成の具体
的な代表例をより詳細にしたブロック図に基づいて更に
詳しく説明することにする。 構成1 図3(a)は、被覆されたダイヤモンド準微粒子を調製す
る際の準微粒子高分散処理手段群の第1の構成を説明す
るブロック図であって図2(a)に対応するものである。
本例は、被覆される芯粒子粉体を供給する供給槽10
0、被覆される芯粒子粉体を分散させる最終分散手段A
から構成されている。εは、芯粒子粉体の粒子の内、主
に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物である。
【0063】構成2 図3(b)は、被覆されたダイヤモンド準微粒子を調製す
る際の準微粒子高分散処理手段群の第2の構成を説明す
るブロック図であって図2(a)に対応するものである。
本例は、被覆される芯粒子粉体を供給する供給槽10
0、被覆される芯粒子粉体を分散させる分散手段a、被
覆される芯粒子粉体を分散させる最終分散手段Aから構
成されている。εは、芯粒子粉体の粒子の内、主に単一
粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物である。
る際の準微粒子高分散処理手段群の第2の構成を説明す
るブロック図であって図2(a)に対応するものである。
本例は、被覆される芯粒子粉体を供給する供給槽10
0、被覆される芯粒子粉体を分散させる分散手段a、被
覆される芯粒子粉体を分散させる最終分散手段Aから構
成されている。εは、芯粒子粉体の粒子の内、主に単一
粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物である。
【0064】構成3 図3(c)は、被覆されたダイヤモンド準微粒子を調製す
る際の準微粒子高分散処理手段群の第3の構成を説明す
るブロック図であって図2(a)に対応するものである。
本例は、被覆される芯粒子粉体を供給する供給槽10
0、被覆される芯粒子粉体を分散させる分散手段a、分
散手段aで分散させた芯粒子粉体の粒子・気体混合物の
うちから主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒
子粉体の粒子・気体混合物、以外の低分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物ηを分散手段aへフィードバックさせ
るフィードバック手段C、主に高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物を最終の分散手段Aへ導入する高分散芯粒
子粉体の粒子・気体混合物選択手段b、被覆される芯粒
子粉体を分散させる最終分散手段A、から構成されてい
る。εは、芯粒子粉体の粒子の内、主に単一粒子状態で
気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物で
ある。
る際の準微粒子高分散処理手段群の第3の構成を説明す
るブロック図であって図2(a)に対応するものである。
本例は、被覆される芯粒子粉体を供給する供給槽10
0、被覆される芯粒子粉体を分散させる分散手段a、分
散手段aで分散させた芯粒子粉体の粒子・気体混合物の
うちから主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒
子粉体の粒子・気体混合物、以外の低分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物ηを分散手段aへフィードバックさせ
るフィードバック手段C、主に高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物を最終の分散手段Aへ導入する高分散芯粒
子粉体の粒子・気体混合物選択手段b、被覆される芯粒
子粉体を分散させる最終分散手段A、から構成されてい
る。εは、芯粒子粉体の粒子の内、主に単一粒子状態で
気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物で
ある。
【0065】構成4 図3(d)は、被覆されたダイヤモンド準微粒子を調製す
る際の準微粒子高分散処理手段群の第4の構成を説明す
るブロック図であって図2(b)に対応するものである。
本例は、被覆される芯粒子粉体を供給する供給槽10
0、被覆される芯粒子粉体を分散させる最終分散手段
A、最終分散手段Aで分散させた芯粒子粉体の粒子・気
体混合物のうちから主に単一粒子状態で気中に存在する
高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物、以外の低分散芯
粒子粉体の粒子・気体混合物ηを分散手段Aへフィード
バックするフィードバック手段C、高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物を放出する最終の高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物選択手段Bから構成されている。ε
は、芯粒子粉体の粒子の内、主に単一粒子状態で気中に
存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物である。
る際の準微粒子高分散処理手段群の第4の構成を説明す
るブロック図であって図2(b)に対応するものである。
本例は、被覆される芯粒子粉体を供給する供給槽10
0、被覆される芯粒子粉体を分散させる最終分散手段
A、最終分散手段Aで分散させた芯粒子粉体の粒子・気
体混合物のうちから主に単一粒子状態で気中に存在する
高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物、以外の低分散芯
粒子粉体の粒子・気体混合物ηを分散手段Aへフィード
バックするフィードバック手段C、高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物を放出する最終の高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物選択手段Bから構成されている。ε
は、芯粒子粉体の粒子の内、主に単一粒子状態で気中に
存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物である。
【0066】構成5 図3(e)は、被覆されたダイヤモンド準微粒子を調製す
る際の準微粒子高分散処理手段群の第5の構成を説明す
るブロック図であって図3(b)に対応するものである。
本例は、被覆される芯粒子粉体を供給する供給槽10
0、被覆される芯粒子粉体を分散させる分散手段a、被
覆される芯粒子粉体を分散させる最終分散手段A、最終
分散手段Aで分散させた芯粒子粉体の粒子・気体混合物
のうちから主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯
粒子粉体の粒子・気体混合物、以外の低分散芯粒子粉体
の粒子・気体混合物ηを分散手段Aへフィードバックす
るフィードバック手段C、高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物を放出する最終の高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物選択手段Bから構成されている。εは、芯粒子
粉体の粒子の内、主に単一粒子状態で気中に存在する高
分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物である。
る際の準微粒子高分散処理手段群の第5の構成を説明す
るブロック図であって図3(b)に対応するものである。
本例は、被覆される芯粒子粉体を供給する供給槽10
0、被覆される芯粒子粉体を分散させる分散手段a、被
覆される芯粒子粉体を分散させる最終分散手段A、最終
分散手段Aで分散させた芯粒子粉体の粒子・気体混合物
のうちから主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯
粒子粉体の粒子・気体混合物、以外の低分散芯粒子粉体
の粒子・気体混合物ηを分散手段Aへフィードバックす
るフィードバック手段C、高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物を放出する最終の高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物選択手段Bから構成されている。εは、芯粒子
粉体の粒子の内、主に単一粒子状態で気中に存在する高
分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物である。
【0067】構成6 図3(f)は、被覆されたダイヤモンド準微粒子を調製す
る際の準微粒子高分散処理手段群の第6の構成を説明す
るブロック図であって図2(b)に対応するものである。
本例は、被覆される芯粒子粉体を供給する供給槽10
0、芯粒子粉体の粒子・気体混合物のうちから主に低分
散芯粒子粉体の粒子・気体混合物を取り除き、主に高分
散芯粒子粉体の粒子・気体混合物を分散手段Aへ導入す
る高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択手段b、選
択分離された芯粒子粉体の粒子を分散させる最終分散手
段A、最終分散手段Aで分散させた芯粒子粉体の粒子・
気体混合物のうちから主に単一粒子状態で気中に存在す
る高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物、以外の低分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物ηを分散手段Aへフィー
ドバックさせるフィードバック手段C、高分散芯粒子粉
体の粒子・気体混合物を放出する最終の高分散芯粒子粉
体の粒子・気体混合物選択手段Bから構成されている。
εは、芯粒子粉体の粒子の内、主に単一粒子状態で気中
に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物であ
る。
る際の準微粒子高分散処理手段群の第6の構成を説明す
るブロック図であって図2(b)に対応するものである。
本例は、被覆される芯粒子粉体を供給する供給槽10
0、芯粒子粉体の粒子・気体混合物のうちから主に低分
散芯粒子粉体の粒子・気体混合物を取り除き、主に高分
散芯粒子粉体の粒子・気体混合物を分散手段Aへ導入す
る高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択手段b、選
択分離された芯粒子粉体の粒子を分散させる最終分散手
段A、最終分散手段Aで分散させた芯粒子粉体の粒子・
気体混合物のうちから主に単一粒子状態で気中に存在す
る高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物、以外の低分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物ηを分散手段Aへフィー
ドバックさせるフィードバック手段C、高分散芯粒子粉
体の粒子・気体混合物を放出する最終の高分散芯粒子粉
体の粒子・気体混合物選択手段Bから構成されている。
εは、芯粒子粉体の粒子の内、主に単一粒子状態で気中
に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物であ
る。
【0068】構成7 図3(g)は、被覆されたダイヤモンド準微粒子を調製す
る際の準微粒子高分散処理手段群の第7の構成を説明す
るブロック図であって図2(c)に対応するものである。
本例は、被覆される芯粒子粉体を供給する供給槽10
0、被覆される芯粒子粉体を分散させる分散手段a、被
覆される芯粒子粉体を分散させる最終分散手段A、最終
分散手段Aで分散させた芯粒子粉体の粒子・気体混合物
のうちから主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯
粒子粉体の粒子・気体混合物、以外の低分散芯粒子粉体
の粒子・気体混合物ηを分散手段aへフィードバックす
るフィードバック手段C、高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物を放出する最終の高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物選択手段Bから構成されている。εは、芯粒子
粉体の粒子の内、主に単一粒子状態で気中に存在する高
分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物である。
る際の準微粒子高分散処理手段群の第7の構成を説明す
るブロック図であって図2(c)に対応するものである。
本例は、被覆される芯粒子粉体を供給する供給槽10
0、被覆される芯粒子粉体を分散させる分散手段a、被
覆される芯粒子粉体を分散させる最終分散手段A、最終
分散手段Aで分散させた芯粒子粉体の粒子・気体混合物
のうちから主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯
粒子粉体の粒子・気体混合物、以外の低分散芯粒子粉体
の粒子・気体混合物ηを分散手段aへフィードバックす
るフィードバック手段C、高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物を放出する最終の高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物選択手段Bから構成されている。εは、芯粒子
粉体の粒子の内、主に単一粒子状態で気中に存在する高
分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物である。
【0069】このようにして達成された準微粒子の高分
散状態を維持するために、気中分散維持手段を準微粒子
高分散処理手段群と被覆室の間に付加することもでき
る。ここでいう気中分散維持手段とは、気中に分散担持
された芯粒子粉体の粒子の再凝集を防止して分散度βを
維持する手段をいう。又、このようにして達成された芯
粒子の高分散状態を促進するために、気中分散促進手段
を微粒子高分散処理手段群と被覆室の間に付加すること
もできる。ここでいう気中分散促進手段とは、気中に分
散担持された芯粒子粉体の粒子のうち主に再凝集下粒子
の再分散を促進し、分散状態の低下を鈍られたり、一旦
低下した分散状態を元の高分散の状態まで隗服するよう
に再凝分散を促す手段をいう。
散状態を維持するために、気中分散維持手段を準微粒子
高分散処理手段群と被覆室の間に付加することもでき
る。ここでいう気中分散維持手段とは、気中に分散担持
された芯粒子粉体の粒子の再凝集を防止して分散度βを
維持する手段をいう。又、このようにして達成された芯
粒子の高分散状態を促進するために、気中分散促進手段
を微粒子高分散処理手段群と被覆室の間に付加すること
もできる。ここでいう気中分散促進手段とは、気中に分
散担持された芯粒子粉体の粒子のうち主に再凝集下粒子
の再分散を促進し、分散状態の低下を鈍られたり、一旦
低下した分散状態を元の高分散の状態まで隗服するよう
に再凝分散を促す手段をいう。
【0070】この気中分散維持手段又は気中分散促進手
段の好適な例としては、パイプ振動装置、パイプ加熱装
置、プラズマ発生装置、荷電装置等が挙げられる。パイ
プ振動装置は、発振器を設置したパイプの振動により、
気中に分散している粒子に分散機とは言えない振動を与
えることで、再凝集を抑制し高分散状態を維持する手段
又は再凝集した粒子の分散を促進する手段である。パイ
プ加熱装置は、加熱したパイプにより搬送気体の外側か
ら熱を加えて搬送気体を膨張させ、分散機とは言えない
ほどに流速を加速して再凝集を抑制し、再凝集した粒子
の分散を促進する手段である。プラズマ発生装置は、芯
粒子粉体を分散担持している気中にプラズマを発生さ
せ、そのプラズマイオンと芯粒子との衝突により、再凝
集を抑制し高分散状態を維持する手段又は再凝集した粒
子の分散を促進する手段である。荷電装置は、芯粒子粉
体を分散担持している気中に、コロナ放電、電子ビー
ム、放射線等の方法で単極イオンを発生させ、単極イオ
ン雰囲気中を通過させることで粒子を単極に帯電させ、
静電気の斥力により再凝集を抑制し高分散状態を維持す
る手段又は再凝集した粒子の分散を促進する手段であ
る。
段の好適な例としては、パイプ振動装置、パイプ加熱装
置、プラズマ発生装置、荷電装置等が挙げられる。パイ
プ振動装置は、発振器を設置したパイプの振動により、
気中に分散している粒子に分散機とは言えない振動を与
えることで、再凝集を抑制し高分散状態を維持する手段
又は再凝集した粒子の分散を促進する手段である。パイ
プ加熱装置は、加熱したパイプにより搬送気体の外側か
ら熱を加えて搬送気体を膨張させ、分散機とは言えない
ほどに流速を加速して再凝集を抑制し、再凝集した粒子
の分散を促進する手段である。プラズマ発生装置は、芯
粒子粉体を分散担持している気中にプラズマを発生さ
せ、そのプラズマイオンと芯粒子との衝突により、再凝
集を抑制し高分散状態を維持する手段又は再凝集した粒
子の分散を促進する手段である。荷電装置は、芯粒子粉
体を分散担持している気中に、コロナ放電、電子ビー
ム、放射線等の方法で単極イオンを発生させ、単極イオ
ン雰囲気中を通過させることで粒子を単極に帯電させ、
静電気の斥力により再凝集を抑制し高分散状態を維持す
る手段又は再凝集した粒子の分散を促進する手段であ
る。
【0071】このようにして形成された準微粒子の高分
散状態の芯粒子粉体は粒子の表面を被覆形成物質で被覆
するために被覆室に送られる。この被覆室には被覆開始
領域を含む被覆空間が設けられている。準微粒子高分散
処理手段群と被覆室とは直結することが望ましいが、搬
送に不可避の中空部材及び/又はパイプを使って接続し
ても良い。この場合にも、被覆開始領域での分散度βを
上記した範囲の値とすることが不可欠である。準微粒子
高分散処理手段群と被覆室を別々に置いてその間を連結
する場合は、芯粒子粉体をその分散状態のまま被覆室へ
導入してやれば良い。そのためには、この間に芯粒子粉
体の分散状態を維持するための装置である気中分散維持
手段及び/又は分散状態を高めるための装置である気中
分散促進手段及び/又は芯粒子粉体の粒子・気体混合物
から、低分散芯粒子粉体部分を分離し、主に単一粒子状
態の粒子を含む高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物を
選択する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択手段
を設けることもできる。又、被覆されたダイヤモンド準
微粒子を調製するに際して、準微粒子高分散処理手段群
が、(1)被覆室、又は(2)被覆空間、又は(3)被覆開始
領域と一部以上空間を共有することもできる。例えば、
準微粒子高分散処理手段群中の分散空間と被覆室とを、
又は準微粒子高分散処理手段群中の分散空間と被覆開始
領域を有する被覆空間とを、又は準微粒子高分散処理手
段群中の分散空間と被覆開始領域とを、空間的に共有す
ることもできる。
散状態の芯粒子粉体は粒子の表面を被覆形成物質で被覆
するために被覆室に送られる。この被覆室には被覆開始
領域を含む被覆空間が設けられている。準微粒子高分散
処理手段群と被覆室とは直結することが望ましいが、搬
送に不可避の中空部材及び/又はパイプを使って接続し
ても良い。この場合にも、被覆開始領域での分散度βを
上記した範囲の値とすることが不可欠である。準微粒子
高分散処理手段群と被覆室を別々に置いてその間を連結
する場合は、芯粒子粉体をその分散状態のまま被覆室へ
導入してやれば良い。そのためには、この間に芯粒子粉
体の分散状態を維持するための装置である気中分散維持
手段及び/又は分散状態を高めるための装置である気中
分散促進手段及び/又は芯粒子粉体の粒子・気体混合物
から、低分散芯粒子粉体部分を分離し、主に単一粒子状
態の粒子を含む高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物を
選択する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択手段
を設けることもできる。又、被覆されたダイヤモンド準
微粒子を調製するに際して、準微粒子高分散処理手段群
が、(1)被覆室、又は(2)被覆空間、又は(3)被覆開始
領域と一部以上空間を共有することもできる。例えば、
準微粒子高分散処理手段群中の分散空間と被覆室とを、
又は準微粒子高分散処理手段群中の分散空間と被覆開始
領域を有する被覆空間とを、又は準微粒子高分散処理手
段群中の分散空間と被覆開始領域とを、空間的に共有す
ることもできる。
【0072】ここで被覆開始領域とは、(1)体積基準頻
度分布で平均粒径が10μmを越え20μm以下の芯粒
子粉体にあっては粒子の分散度βが80%以上、(2)体
積基準頻度分布で平均粒径が20μmを越え50μm以
下の芯粒子粉体にあっては粒子の分散度βが90%以
上、(3)体積基準頻度分布で平均粒径が50μmを越え
300μm以下の芯粒子粉体にあっては粒子の分散度β
が95%以上、(4)体積基準頻度分布で平均粒径が30
0μmを越え800μm以下の芯粒子粉体にあっては粒
子の分散度βが97%以上、(5)体積基準頻度分布で平
均粒径が800μmを越える芯粒子粉体にあっては粒子
の分散度βが99%以上である分散状態で搬送された高
分散状態の芯粒子粉体に気相を経て生成する被覆形成物
質前駆体及び/又は気相状態の被覆形成物質前駆体が接
触及び/又は衝突し、被覆を開始する領域を指し、次の
図5(a)〜(e)で示される態様が考慮される。すなわ
ち、図5(a)〜(e)において被覆開始領域は2で示され
る領域である。
度分布で平均粒径が10μmを越え20μm以下の芯粒
子粉体にあっては粒子の分散度βが80%以上、(2)体
積基準頻度分布で平均粒径が20μmを越え50μm以
下の芯粒子粉体にあっては粒子の分散度βが90%以
上、(3)体積基準頻度分布で平均粒径が50μmを越え
300μm以下の芯粒子粉体にあっては粒子の分散度β
が95%以上、(4)体積基準頻度分布で平均粒径が30
0μmを越え800μm以下の芯粒子粉体にあっては粒
子の分散度βが97%以上、(5)体積基準頻度分布で平
均粒径が800μmを越える芯粒子粉体にあっては粒子
の分散度βが99%以上である分散状態で搬送された高
分散状態の芯粒子粉体に気相を経て生成する被覆形成物
質前駆体及び/又は気相状態の被覆形成物質前駆体が接
触及び/又は衝突し、被覆を開始する領域を指し、次の
図5(a)〜(e)で示される態様が考慮される。すなわ
ち、図5(a)〜(e)において被覆開始領域は2で示され
る領域である。
【0073】図4(a)において芯粒子の平均粒子径に応
じて上記した分散度βの分散状態で被覆を始める被覆空
間の被覆開始領域2を準微粒子高分散処理手段群又は準
微粒子高分散処理手段群の放出部1を覆って設ける。図
4(b)において準微粒子高分散処理手段群又は準微粒子
高分散処理手段群の放出部1から放出される芯粒子粉体
の粒子4が全て通る前記、被覆空間の被覆開始領域2を
設ける。上記の構成により、全ての芯粒子粉体の粒子は
上記した分散度βの分散状態で被覆始められる。図4
(c)において準微粒子高分散処理手段群又は準微粒子高
分散処理手段群の放出部1から放出される芯粒子粉体の
粒子4の内、回収部5に入る粒子が必ず通過する前記被
覆空間の被覆開始領域2を設ける。
じて上記した分散度βの分散状態で被覆を始める被覆空
間の被覆開始領域2を準微粒子高分散処理手段群又は準
微粒子高分散処理手段群の放出部1を覆って設ける。図
4(b)において準微粒子高分散処理手段群又は準微粒子
高分散処理手段群の放出部1から放出される芯粒子粉体
の粒子4が全て通る前記、被覆空間の被覆開始領域2を
設ける。上記の構成により、全ての芯粒子粉体の粒子は
上記した分散度βの分散状態で被覆始められる。図4
(c)において準微粒子高分散処理手段群又は準微粒子高
分散処理手段群の放出部1から放出される芯粒子粉体の
粒子4の内、回収部5に入る粒子が必ず通過する前記被
覆空間の被覆開始領域2を設ける。
【0074】図4(d)において回収部5を囲む前記被覆
空間の被覆開始領域2を設ける。図4(e)において高分
散芯粒子粉体の粒子・気体混合物の粒子のみが到達可能
な位置に回収部5を設ける。従って、ここでの領域6は
重力を利用した選択手段となる。回収部に入る高分散芯
粒子粉体の粒子・気体混合物の粒子が、必ず通過する前
記被覆空間の被覆開始領域2を図の斜線部のように設け
る。このようにすることで上記した分散度βの分散状態
で被覆始めた芯粒子のみ回収でき、被覆開始領域を通っ
ていない芯粒子と被覆開始領域を通過した被覆準微粒子
とは混ざることはない。
空間の被覆開始領域2を設ける。図4(e)において高分
散芯粒子粉体の粒子・気体混合物の粒子のみが到達可能
な位置に回収部5を設ける。従って、ここでの領域6は
重力を利用した選択手段となる。回収部に入る高分散芯
粒子粉体の粒子・気体混合物の粒子が、必ず通過する前
記被覆空間の被覆開始領域2を図の斜線部のように設け
る。このようにすることで上記した分散度βの分散状態
で被覆始めた芯粒子のみ回収でき、被覆開始領域を通っ
ていない芯粒子と被覆開始領域を通過した被覆準微粒子
とは混ざることはない。
【0075】上記したところから、本発明を実施する装
置は、準微粒子高分散処理手段群と被覆室又は準微粒子
高分散処理手段群と被覆室と回収手段から構成されるも
のであるが、これらの装置の構成要素は、種々の組み合
わせ方をすることが可能で、これらの装置の構成例を図
面にもとづいて説明するとつぎのとおりである。
置は、準微粒子高分散処理手段群と被覆室又は準微粒子
高分散処理手段群と被覆室と回収手段から構成されるも
のであるが、これらの装置の構成要素は、種々の組み合
わせ方をすることが可能で、これらの装置の構成例を図
面にもとづいて説明するとつぎのとおりである。
【0076】装置の構成1 図5(a)は、被覆されたダイヤモンド準微粒子を製造す
るための第一の装置の構成を説明するブロック図であ
る。本例のこの装置は、被覆装置の製造装置本体2−
A、被覆室2−B1、被覆空間2−B2、被覆開始領域
2−B3、準微粒子高分散処理手段群2−C1、回収手
段2−Dから構成されている。準微粒子高分散処理手段
群2−C1は、被覆室2−B1に直結してある。
るための第一の装置の構成を説明するブロック図であ
る。本例のこの装置は、被覆装置の製造装置本体2−
A、被覆室2−B1、被覆空間2−B2、被覆開始領域
2−B3、準微粒子高分散処理手段群2−C1、回収手
段2−Dから構成されている。準微粒子高分散処理手段
群2−C1は、被覆室2−B1に直結してある。
【0077】装置の構成2 図5(b)は、被覆されたダイヤモンド準微粒子を製造す
るための第二の装置の構成を説明するブロック図であ
る。本例のこの装置は、被覆装置の製造装置本体2−
A、被覆室2−B1、被覆空間2−B2、被覆開始領域
2−B3、準微粒子高分散処理手段群2−C1、不可避
の中空部材2−C2、回収手段2−Dから構成されてい
る。準微粒子高分散処理手段群2−C1は、被覆室2−
B1に不可避の中空部材2−C2を介して接続してあ
る。
るための第二の装置の構成を説明するブロック図であ
る。本例のこの装置は、被覆装置の製造装置本体2−
A、被覆室2−B1、被覆空間2−B2、被覆開始領域
2−B3、準微粒子高分散処理手段群2−C1、不可避
の中空部材2−C2、回収手段2−Dから構成されてい
る。準微粒子高分散処理手段群2−C1は、被覆室2−
B1に不可避の中空部材2−C2を介して接続してあ
る。
【0078】装置の構成3 図5(c)は、被覆されたダイヤモンド準微粒子を製造す
るための第三の装置の構成を説明するブロック図であ
る。本例のこの装置は、被覆装置の製造装置本体2−
A、被覆室2−B1、被覆空間2−B2、被覆開始領域
2−B3、準微粒子高分散処理手段群2−C1、気中分
散維持手段2−C3、回収手段2−Dから構成されてい
る。準微粒子高分散処理手段群2−C1は、被覆室2−
B1に気中分散維持手段2−C3を介して接続してあ
る。
るための第三の装置の構成を説明するブロック図であ
る。本例のこの装置は、被覆装置の製造装置本体2−
A、被覆室2−B1、被覆空間2−B2、被覆開始領域
2−B3、準微粒子高分散処理手段群2−C1、気中分
散維持手段2−C3、回収手段2−Dから構成されてい
る。準微粒子高分散処理手段群2−C1は、被覆室2−
B1に気中分散維持手段2−C3を介して接続してあ
る。
【0079】装置の構成4 図5(d)は、被覆されたダイヤモンド準微粒子を製造す
るための第四の装置の構成を説明するブロック図であ
る。本例のこの装置は、被覆装置の製造装置本体2−
A、被覆室2−B1、被覆空間2−B2、被覆開始領域
2−B3、準微粒子高分散処理手段群2−C1、回収手
段2−Dから構成されている。準微粒子高分散処理手段
群2−C1は、被覆室2−B1と空間を共有している。
るための第四の装置の構成を説明するブロック図であ
る。本例のこの装置は、被覆装置の製造装置本体2−
A、被覆室2−B1、被覆空間2−B2、被覆開始領域
2−B3、準微粒子高分散処理手段群2−C1、回収手
段2−Dから構成されている。準微粒子高分散処理手段
群2−C1は、被覆室2−B1と空間を共有している。
【0080】装置の構成5 図5(e)は、被覆されたダイヤモンド準微粒子を製造す
るための第五の装置の構成を説明するブロック図であ
る。本例のこの装置は、被覆装置の製造装置本体2−
A、被覆室2−B1、被覆空間2−B2、被覆開始領域
2−B3、準微粒子高分散処理手段群2−C1、回収手
段2−Dから構成されている。準微粒子高分散処理手段
群2−C1は、被覆室2−B1中に設けている。
るための第五の装置の構成を説明するブロック図であ
る。本例のこの装置は、被覆装置の製造装置本体2−
A、被覆室2−B1、被覆空間2−B2、被覆開始領域
2−B3、準微粒子高分散処理手段群2−C1、回収手
段2−Dから構成されている。準微粒子高分散処理手段
群2−C1は、被覆室2−B1中に設けている。
【0081】装置の構成6 図5(f)は、被覆されたダイヤモンド準微粒子を製造す
るための第六の装置の構成を説明するブロック図であ
る。本例のこの装置は、被覆装置の製造装置本体2−
A、被覆室2−B1、被覆空間2−B2、被覆開始領域
2−B3、準微粒子高分散処理手段群2−C1、回収手
段2−Dから構成されている。準微粒子高分散処理手段
群2−C1の分散空間中に、被覆室2−B1を設けてい
る。
るための第六の装置の構成を説明するブロック図であ
る。本例のこの装置は、被覆装置の製造装置本体2−
A、被覆室2−B1、被覆空間2−B2、被覆開始領域
2−B3、準微粒子高分散処理手段群2−C1、回収手
段2−Dから構成されている。準微粒子高分散処理手段
群2−C1の分散空間中に、被覆室2−B1を設けてい
る。
【0082】装置の構成7 図5(g)は、被覆されたダイヤモンド準微粒子を製造す
るための第七の装置の構成を説明するブロック図であ
る。本例のこの装置は、被覆装置の製造装置本体2−
A、被覆室2−B1、被覆空間2−B2、被覆開始領域
2−B3、準微粒子高分散処理手段群2−C1、回収手
段2−D、再被覆供給手段2−Eから構成されている。
回収手段2−Dから被覆後の被覆準微粒子を高分散処理
手段群2−C1に再被覆供給手段2−Eにより搬送し
て、繰り返して被覆処理が行える。かかる構成の装置の
いずれかにより、被覆されたダイヤモンド準微粒子が製
造されるものである。
るための第七の装置の構成を説明するブロック図であ
る。本例のこの装置は、被覆装置の製造装置本体2−
A、被覆室2−B1、被覆空間2−B2、被覆開始領域
2−B3、準微粒子高分散処理手段群2−C1、回収手
段2−D、再被覆供給手段2−Eから構成されている。
回収手段2−Dから被覆後の被覆準微粒子を高分散処理
手段群2−C1に再被覆供給手段2−Eにより搬送し
て、繰り返して被覆処理が行える。かかる構成の装置の
いずれかにより、被覆されたダイヤモンド準微粒子が製
造されるものである。
【0083】上記のようにしてダイヤモンド準微粒子で
ある芯粒子粉体を被覆形成物質で被覆した被覆準微粒子
について、再び被覆形成物質で被覆すること、またはこ
の再被覆を反復することもできる。この場合、被覆準微
粒子は再被覆供給手段に送られる。ここで、再被覆供給
手段とは、再被覆を行うために被覆後の被覆準微粒子を
準微粒子高分散処理手段群へ搬送する手段をいう。具体
的には、(a)被覆準微粒子を回収する回収手段、及び
(b)この回収手段から準微粒子高分散処理手段群に当該
被覆準微粒子を搬送する被覆粒子搬送手段を備えた手段
である。または、(a)被覆準微粒子を回収する回収手
段、(b)この回収手段から準微粒子高分散処理手段群に
当該被覆準微粒子を搬送する被覆粒子搬送手段、(c)及
び被覆後の被覆準微粒子を分級する被覆粒子分級手段を
備えた手段である。被覆量が多い場合、被覆前の芯粒子
粉体の粒子の粒度分布と被覆後の被覆準微粒子の粒度分
布は変わってしまう。そこで、被覆後の被覆準微粒子の
粒度分布を被覆粒子分級手段により調整し、再被覆処理
を行えば効果的である。この再被覆処理は、必要によっ
て繰り返すことができ、そして被覆形成物質の被覆量を
所望のものに設定することができる。更に、この被覆形
成物質の種類を変えてこの被覆処理を繰り返すことがで
き、このようにして複数成分の物質を被覆形成物質とし
て多重被覆することもできる。
ある芯粒子粉体を被覆形成物質で被覆した被覆準微粒子
について、再び被覆形成物質で被覆すること、またはこ
の再被覆を反復することもできる。この場合、被覆準微
粒子は再被覆供給手段に送られる。ここで、再被覆供給
手段とは、再被覆を行うために被覆後の被覆準微粒子を
準微粒子高分散処理手段群へ搬送する手段をいう。具体
的には、(a)被覆準微粒子を回収する回収手段、及び
(b)この回収手段から準微粒子高分散処理手段群に当該
被覆準微粒子を搬送する被覆粒子搬送手段を備えた手段
である。または、(a)被覆準微粒子を回収する回収手
段、(b)この回収手段から準微粒子高分散処理手段群に
当該被覆準微粒子を搬送する被覆粒子搬送手段、(c)及
び被覆後の被覆準微粒子を分級する被覆粒子分級手段を
備えた手段である。被覆量が多い場合、被覆前の芯粒子
粉体の粒子の粒度分布と被覆後の被覆準微粒子の粒度分
布は変わってしまう。そこで、被覆後の被覆準微粒子の
粒度分布を被覆粒子分級手段により調整し、再被覆処理
を行えば効果的である。この再被覆処理は、必要によっ
て繰り返すことができ、そして被覆形成物質の被覆量を
所望のものに設定することができる。更に、この被覆形
成物質の種類を変えてこの被覆処理を繰り返すことがで
き、このようにして複数成分の物質を被覆形成物質とし
て多重被覆することもできる。
【0084】本発明で用いる被覆準微粒子の製造装置
は、被覆形成物質が、気相を経る気相法によって、芯粒
子粉体の粒子表面に被覆される被覆準微粒子の製造装置
であれば制限はない。例えば、化学蒸着(CVD)装置
としては、熱CVD装置、プラズマCVD装置、電磁波
を利用したCVD(可視光線CVD、レーザCVD、紫
外線CVD、赤外線CVD、遠赤外線CVD)装置、M
OCVD装置等、或いは、物理蒸着(PVD)装置とし
ては、真空蒸着装置、イオンスパックリング装置、イオ
ンプレーティング装置等が適用可能である。より具体的
には、例えば、特開平3−75302号公報の超微粒子
で表面が被覆された粒子およびその製造方法に記載の被
覆粒子製造装置が好適である。
は、被覆形成物質が、気相を経る気相法によって、芯粒
子粉体の粒子表面に被覆される被覆準微粒子の製造装置
であれば制限はない。例えば、化学蒸着(CVD)装置
としては、熱CVD装置、プラズマCVD装置、電磁波
を利用したCVD(可視光線CVD、レーザCVD、紫
外線CVD、赤外線CVD、遠赤外線CVD)装置、M
OCVD装置等、或いは、物理蒸着(PVD)装置とし
ては、真空蒸着装置、イオンスパックリング装置、イオ
ンプレーティング装置等が適用可能である。より具体的
には、例えば、特開平3−75302号公報の超微粒子
で表面が被覆された粒子およびその製造方法に記載の被
覆粒子製造装置が好適である。
【0085】以上述べたとおり、本発明ではダイヤモン
ドの準微粒子からなる芯粒子粉体、又は主に準微粒子か
らなる芯粒子粉体の粒子を被覆空間に投入し、気相を経
て生成する被覆形成物質前駆体及び/又は気相状態の被
覆形成物質前駆体をこの芯粒子粉体の粒子に接触及び/
又は衝突させてこの芯粒子粉体の粒子の表面を被覆形成
物質で被覆して被覆ダイヤモンド準微粒子が製造される
が、この準微粒子からなる芯粒子を被覆するための基本
的な工程を要約するとつぎの通りである。
ドの準微粒子からなる芯粒子粉体、又は主に準微粒子か
らなる芯粒子粉体の粒子を被覆空間に投入し、気相を経
て生成する被覆形成物質前駆体及び/又は気相状態の被
覆形成物質前駆体をこの芯粒子粉体の粒子に接触及び/
又は衝突させてこの芯粒子粉体の粒子の表面を被覆形成
物質で被覆して被覆ダイヤモンド準微粒子が製造される
が、この準微粒子からなる芯粒子を被覆するための基本
的な工程を要約するとつぎの通りである。
【0086】I (A) 準微粒子高分散処理手段群により、体積基準頻
度分布で平均粒子径が10μmを越える準微粒子芯粒子
粉体の粒子又は主に準微粒子からなる芯粒子粉体の粒子
芯粒子粉体の粒子を、気中に分散させて高分散芯粒子粉
体の粒子・気体混合物とする分散工程、 (B) この分散工程で分散させた高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物の芯粒子粉体の粒子を、分散度βを上
記した範囲の値とする分散状態で、被覆空間の被覆開始
領域において被覆形成物質前駆体と接触及び/又は衝突
させて被覆を開始する被覆工程、を設けた被覆法。
度分布で平均粒子径が10μmを越える準微粒子芯粒子
粉体の粒子又は主に準微粒子からなる芯粒子粉体の粒子
芯粒子粉体の粒子を、気中に分散させて高分散芯粒子粉
体の粒子・気体混合物とする分散工程、 (B) この分散工程で分散させた高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物の芯粒子粉体の粒子を、分散度βを上
記した範囲の値とする分散状態で、被覆空間の被覆開始
領域において被覆形成物質前駆体と接触及び/又は衝突
させて被覆を開始する被覆工程、を設けた被覆法。
【0087】II (A) 体積基準頻度分布で平均粒子径が10μmを越
える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からな
る芯粒子粉体の粒子芯粒子粉体の粒子を、準微粒子高分
散処理手段群により分散させた高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物の芯粒子粉体の粒子の分散度βを上記した
範囲の値とすることを実現する準微粒子高分散処理手段
群により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物とする分散工程、 (B) この分散工程で分散させた高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物の芯粒子粉体の粒子を、分散度βを上
記した範囲の値とする分散状態で、被覆空間の被覆開始
領域において被覆形成物質前駆体と接触及び/又は衝突
させて被覆を開始する被覆工程、を設けた被覆法。
える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からな
る芯粒子粉体の粒子芯粒子粉体の粒子を、準微粒子高分
散処理手段群により分散させた高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物の芯粒子粉体の粒子の分散度βを上記した
範囲の値とすることを実現する準微粒子高分散処理手段
群により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物とする分散工程、 (B) この分散工程で分散させた高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物の芯粒子粉体の粒子を、分散度βを上
記した範囲の値とする分散状態で、被覆空間の被覆開始
領域において被覆形成物質前駆体と接触及び/又は衝突
させて被覆を開始する被覆工程、を設けた被覆法。
【0088】III (A) 体積基準頻度分布で平均粒子径が10μmを越
える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からな
る芯粒子粉体の粒子芯粒子粉体の粒子を、準微粒子高分
散処理手段群により分散させた高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物の芯粒子粉体の粒子の分散度βを上記した
範囲の値とすることを実現する微粒子高分散処理手段群
により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体
混合物とする分散工程、 (B) この分散工程で分散させた高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物の芯粒子粉体の粒子を、被覆工程に直
接搬送する搬送工程、 (C) この搬送工程で搬送した高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物の芯粒子粉体の粒子を、分散度βを上記
した範囲の値とする分散状態で、被覆空間の被覆開始領
域において被覆形成物質前駆体と接触及び/又は衝突さ
せて被覆を開始する被覆工程、を設けた被覆法。
える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からな
る芯粒子粉体の粒子芯粒子粉体の粒子を、準微粒子高分
散処理手段群により分散させた高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物の芯粒子粉体の粒子の分散度βを上記した
範囲の値とすることを実現する微粒子高分散処理手段群
により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体
混合物とする分散工程、 (B) この分散工程で分散させた高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物の芯粒子粉体の粒子を、被覆工程に直
接搬送する搬送工程、 (C) この搬送工程で搬送した高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物の芯粒子粉体の粒子を、分散度βを上記
した範囲の値とする分散状態で、被覆空間の被覆開始領
域において被覆形成物質前駆体と接触及び/又は衝突さ
せて被覆を開始する被覆工程、を設けた被覆法。
【0089】IV (A) 体積基準頻度分布で平均粒子径が10μmを越
える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からな
る芯粒子粉体の粒子芯粒子粉体の粒子を、準微粒子高分
散処理手段群により分散させた高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物の芯粒子粉体の粒子の分散度βを上記した
範囲の値とすることを実現する準微粒子高分散処理手段
群により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物とする分散工程、 (B) この分散工程で分散させた高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物の芯粒子粉体の粒子を、搬送に不可避
の、中空部材、中空を形成する部材からなる中間部材、
及びパイプから選択される1種類又はそれ以上の部材を
介して搬送する搬送工程、 (C) この搬送工程で搬送した高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物の芯粒子粉体の粒子を、分散度βを上記
した範囲の値とする分散状態で、被覆空間の被覆開始領
域において被覆形成物質前駆体と接触及び/又は衝突さ
せて被覆を開始する被覆工程、を設けた被覆法。
える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からな
る芯粒子粉体の粒子芯粒子粉体の粒子を、準微粒子高分
散処理手段群により分散させた高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物の芯粒子粉体の粒子の分散度βを上記した
範囲の値とすることを実現する準微粒子高分散処理手段
群により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物とする分散工程、 (B) この分散工程で分散させた高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物の芯粒子粉体の粒子を、搬送に不可避
の、中空部材、中空を形成する部材からなる中間部材、
及びパイプから選択される1種類又はそれ以上の部材を
介して搬送する搬送工程、 (C) この搬送工程で搬送した高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物の芯粒子粉体の粒子を、分散度βを上記
した範囲の値とする分散状態で、被覆空間の被覆開始領
域において被覆形成物質前駆体と接触及び/又は衝突さ
せて被覆を開始する被覆工程、を設けた被覆法。
【0090】V (A) 体積基準頻度分布で平均粒子径が10μmを越
える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からな
る芯粒子粉体の粒子芯粒子粉体の粒子を、準微粒子高分
散処理手段群により分散させた高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物の芯粒子粉体の粒子の分散度βを上記した
範囲の値とすることを実現する準微粒子高分散処理手段
群により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物とする分散工程、 (B) この分散工程で分散させた高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物の芯粒子粉体の粒子を、この分散性能
で気中に分散させた高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合
物の芯粒子粉体の粒子の気中分散状態を維持する気中分
散維持手段、高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物の芯
粒子粉体の粒子の気中分散状態を高める気中分散促進手
段、芯粒子粉体の粒子と気体との混合物において低分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物を分離し、芯粒子粉体の
粒子が主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子
粉体の粒子・気体混合物を選択する高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物選択手段の1種類又はそれ以上を介し
て被覆工程に搬送する搬送工程、 (C) この搬送工程で搬送した高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物の芯粒子粉体の粒子を、分散度βを上記
した範囲の値とする分散状態で、被覆空間の被覆開始領
域において被覆形成物質前駆体と接触及び/又は衝突さ
せて被覆を開始する被覆工程、を設けた被覆法。
える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からな
る芯粒子粉体の粒子芯粒子粉体の粒子を、準微粒子高分
散処理手段群により分散させた高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物の芯粒子粉体の粒子の分散度βを上記した
範囲の値とすることを実現する準微粒子高分散処理手段
群により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物とする分散工程、 (B) この分散工程で分散させた高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物の芯粒子粉体の粒子を、この分散性能
で気中に分散させた高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合
物の芯粒子粉体の粒子の気中分散状態を維持する気中分
散維持手段、高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物の芯
粒子粉体の粒子の気中分散状態を高める気中分散促進手
段、芯粒子粉体の粒子と気体との混合物において低分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物を分離し、芯粒子粉体の
粒子が主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子
粉体の粒子・気体混合物を選択する高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物選択手段の1種類又はそれ以上を介し
て被覆工程に搬送する搬送工程、 (C) この搬送工程で搬送した高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物の芯粒子粉体の粒子を、分散度βを上記
した範囲の値とする分散状態で、被覆空間の被覆開始領
域において被覆形成物質前駆体と接触及び/又は衝突さ
せて被覆を開始する被覆工程、を設けた被覆法。
【0091】以上、I〜Vの全てにおいて、好適には、
体積基準頻度分布で平均粒子径が10μmを越える準微
粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からなる芯粒子
粉体の粒子を、準微粒子高分散処理手段群により分散さ
せた高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物の芯粒子粉体
の粒子の分散度βを上記した範囲の値とすることを実現
する空間領域の内の、高分散芯粒子粉体の粒子・気体混
合物中の芯粒子粉体の粒子の全ての粒子が通過する面を
含む空間領域に、被覆空間の被覆開始領域を位置させる
か、又は、体積基準頻度分布で平均粒子径が10μmを
越える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子から
なる芯粒子粉体の粒子を、準微粒子高分散処理手段群に
より分散させた高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物の
芯粒子粉体の粒子の分散度βを上記した範囲の値とする
ことを実現する空間領域の内の、回収手段の回収部に回
収する全ての粒子が通過する面を含む空間領域に、被覆
空間の被覆開始領域を位置させるか、又は、前記I及び
IIにおいて、体積基準頻度分布で平均粒子径が10μm
を越える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子か
らなる芯粒子粉体の粒子を、準微粒子高分散処理手段群
により分散させた高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物
の芯粒子粉体の粒子の分散度βを上記した範囲の値とす
ることを実現する準微粒子高分散処理手段群により気中
に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とす
る分散工程の一部以上と前記被覆工程の一部以上とを、
空間を一部以上共有して行うものである。
体積基準頻度分布で平均粒子径が10μmを越える準微
粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子からなる芯粒子
粉体の粒子を、準微粒子高分散処理手段群により分散さ
せた高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物の芯粒子粉体
の粒子の分散度βを上記した範囲の値とすることを実現
する空間領域の内の、高分散芯粒子粉体の粒子・気体混
合物中の芯粒子粉体の粒子の全ての粒子が通過する面を
含む空間領域に、被覆空間の被覆開始領域を位置させる
か、又は、体積基準頻度分布で平均粒子径が10μmを
越える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子から
なる芯粒子粉体の粒子を、準微粒子高分散処理手段群に
より分散させた高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物の
芯粒子粉体の粒子の分散度βを上記した範囲の値とする
ことを実現する空間領域の内の、回収手段の回収部に回
収する全ての粒子が通過する面を含む空間領域に、被覆
空間の被覆開始領域を位置させるか、又は、前記I及び
IIにおいて、体積基準頻度分布で平均粒子径が10μm
を越える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子か
らなる芯粒子粉体の粒子を、準微粒子高分散処理手段群
により分散させた高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物
の芯粒子粉体の粒子の分散度βを上記した範囲の値とす
ることを実現する準微粒子高分散処理手段群により気中
に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とす
る分散工程の一部以上と前記被覆工程の一部以上とを、
空間を一部以上共有して行うものである。
【0092】上記、被覆されたダイヤモンド準微粒子
は、被覆された準微粒子の被覆形成物質を介して、接触
状態で集合塊を形成する場合がある。この被覆されたダ
イヤモンド準微粒子からなる粉体は、単一粒子状態の被
覆された準微粒子と、この単一粒子状態の被覆された準
微粒子が数個から数十個接触した集合塊、更に多数個の
単一粒子状態の被覆された準微粒子が接触した集合塊か
ら構成され、その形状及び大きさが不均一で不規則にな
る。この単一粒子状態の被覆された準微粒子からなる集
合塊は、解砕及び/又は破砕してから成形又は焼結処理
に供するのが好ましい。この被覆されたダイヤモンド準
微粒子の集合塊の解砕及び/又は破砕には、種々の解砕
手段、例えば、ボールミル、振動ボールミル、乳鉢、ジ
ェットミル等が利用可能である。また、単一粒子状態の
被覆された準微粒子と、この単一粒子状態の被覆された
準微粒子の集合塊とを選択分離して、単一粒子状態の被
覆された準微粒子のみを成形又は焼結処理に供してもよ
い。
は、被覆された準微粒子の被覆形成物質を介して、接触
状態で集合塊を形成する場合がある。この被覆されたダ
イヤモンド準微粒子からなる粉体は、単一粒子状態の被
覆された準微粒子と、この単一粒子状態の被覆された準
微粒子が数個から数十個接触した集合塊、更に多数個の
単一粒子状態の被覆された準微粒子が接触した集合塊か
ら構成され、その形状及び大きさが不均一で不規則にな
る。この単一粒子状態の被覆された準微粒子からなる集
合塊は、解砕及び/又は破砕してから成形又は焼結処理
に供するのが好ましい。この被覆されたダイヤモンド準
微粒子の集合塊の解砕及び/又は破砕には、種々の解砕
手段、例えば、ボールミル、振動ボールミル、乳鉢、ジ
ェットミル等が利用可能である。また、単一粒子状態の
被覆された準微粒子と、この単一粒子状態の被覆された
準微粒子の集合塊とを選択分離して、単一粒子状態の被
覆された準微粒子のみを成形又は焼結処理に供してもよ
い。
【0093】本発明によれば、上記のようにして得られ
た被覆されたダイヤモンド準微粒子又は同粒子を含む混
合物を、2000MPa以上の圧力および高温において焼
結するか、又はこの被覆されたダイヤモンド準微粒子又
は同粒子を含む混合物を2000MPa未満の圧力及び1
850℃を越えない、ダイヤモンドが熱力学的に安定で
はないが準安定な圧力・温度の焼結条件において焼結す
るか、又はこの被覆されたダイヤモンド準微粒子と結合
材との体積で1〜90:99〜10の割合の混合物であ
って、この結合材は2000MPa未満の圧力で1850
℃を越えないダイヤモンド粒子が熱力学的に準安定な条
件で密度85%以上に焼結されるものである、上記混合
物を2000MPa未満の圧力及び1850℃を越えない
ダイヤモンドが熱力学的に安定ではないが準安定な圧力
・温度の焼成条件において焼結される。
た被覆されたダイヤモンド準微粒子又は同粒子を含む混
合物を、2000MPa以上の圧力および高温において焼
結するか、又はこの被覆されたダイヤモンド準微粒子又
は同粒子を含む混合物を2000MPa未満の圧力及び1
850℃を越えない、ダイヤモンドが熱力学的に安定で
はないが準安定な圧力・温度の焼結条件において焼結す
るか、又はこの被覆されたダイヤモンド準微粒子と結合
材との体積で1〜90:99〜10の割合の混合物であ
って、この結合材は2000MPa未満の圧力で1850
℃を越えないダイヤモンド粒子が熱力学的に準安定な条
件で密度85%以上に焼結されるものである、上記混合
物を2000MPa未満の圧力及び1850℃を越えない
ダイヤモンドが熱力学的に安定ではないが準安定な圧力
・温度の焼成条件において焼結される。
【0094】また他の機能を発現する物質を加える場合
についてはこの物質が粉体状、板状又は粒子状のもの
で、より具体的には、周期律表第1a、2a、3a、4
a、5a、6a、7a、1b、2b、3b、4b、5
b、6b、7b、8族の金属、半導体、半金属、希土類
金属、及びその酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸
炭化物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化物、珪化物の内の
選択された一種類以上のもの、例えばAl、B、Si、
Fe、Ni、Co、Ti、Nb、V、Zr、Hf、T
a、W、Re、Cr、Cu、Mo、TiAl、Ti3A
l、TiAl3、TiNi、NiAl、Ni3Al、Si
C、B4C、Cr3C2、TiC、ZrC、WC、W2C、
HfC、TaC、Ta2C、NbC、VC、Mo2C、S
i3N4、TiN、ZrN、Si2N2O、AlN、Hf
N、VxN(x=1〜3)、NbN、TaN、Ta2N、
TiB、TiB2、ZrB2、VB、V3B2、VB2、N
bB、NbB2、TaB、TaB2、MoB、MoB2、
MoB4、Mo2B、WB、W2B、W2B5、LaB6、B
P、B13P2、MoSi2、Al2O3、ZrO2(Y
2O3、MgO又はCaO安定剤を添加した部分安定化ジ
ルコニア:PSZ、又は正方晶ジルコニア多結晶体:T
ZP)、MgAl2O4(スピネル)、Al2SiO5(ム
ライト)の少なくとも一種類からなる粉体及び/又は粒
子等から選択されうる。
についてはこの物質が粉体状、板状又は粒子状のもの
で、より具体的には、周期律表第1a、2a、3a、4
a、5a、6a、7a、1b、2b、3b、4b、5
b、6b、7b、8族の金属、半導体、半金属、希土類
金属、及びその酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸
炭化物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化物、珪化物の内の
選択された一種類以上のもの、例えばAl、B、Si、
Fe、Ni、Co、Ti、Nb、V、Zr、Hf、T
a、W、Re、Cr、Cu、Mo、TiAl、Ti3A
l、TiAl3、TiNi、NiAl、Ni3Al、Si
C、B4C、Cr3C2、TiC、ZrC、WC、W2C、
HfC、TaC、Ta2C、NbC、VC、Mo2C、S
i3N4、TiN、ZrN、Si2N2O、AlN、Hf
N、VxN(x=1〜3)、NbN、TaN、Ta2N、
TiB、TiB2、ZrB2、VB、V3B2、VB2、N
bB、NbB2、TaB、TaB2、MoB、MoB2、
MoB4、Mo2B、WB、W2B、W2B5、LaB6、B
P、B13P2、MoSi2、Al2O3、ZrO2(Y
2O3、MgO又はCaO安定剤を添加した部分安定化ジ
ルコニア:PSZ、又は正方晶ジルコニア多結晶体:T
ZP)、MgAl2O4(スピネル)、Al2SiO5(ム
ライト)の少なくとも一種類からなる粉体及び/又は粒
子等から選択されうる。
【0095】更にこの助剤が繊維状物質であっても良
い。この被覆ダイヤモンド準微粒子に混合する、繊維状
物質は短径が500μm以下で、短径に対する長径との
比が2以上である形状の、金属又は化合物の少なくとも
一種類からなる物質で、短径が500μm以下で、短径
に対する長径との比が2以上である形状の棒状物質及び
/又は融解紡糸して繊維形状にした連続繊維である長繊
維及び/又は結晶自体が繊維形状をとる自形繊維である
短繊維及び/又は一方向に結晶成長させて繊維形状にし
たウィスカー(wisker)からなる。このウィスカー(ヒ
ゲ結晶)には、その形成においては、相変化や体積全体
に及ぼす化学反応という現象は起こらないものと定義さ
れている真性のウィスカー及び/又は相変化とか体積全
体に及ぶ化学変化によって生成する結晶の一つの結晶面
のみを成長させることにより、長い針状晶となった単結
晶を指す広義のウィスカー及び/又は断面積が8×10
-5in2以下で、長さが平均直径の10倍以上の単結晶で
あるウィスカーがある。
い。この被覆ダイヤモンド準微粒子に混合する、繊維状
物質は短径が500μm以下で、短径に対する長径との
比が2以上である形状の、金属又は化合物の少なくとも
一種類からなる物質で、短径が500μm以下で、短径
に対する長径との比が2以上である形状の棒状物質及び
/又は融解紡糸して繊維形状にした連続繊維である長繊
維及び/又は結晶自体が繊維形状をとる自形繊維である
短繊維及び/又は一方向に結晶成長させて繊維形状にし
たウィスカー(wisker)からなる。このウィスカー(ヒ
ゲ結晶)には、その形成においては、相変化や体積全体
に及ぼす化学反応という現象は起こらないものと定義さ
れている真性のウィスカー及び/又は相変化とか体積全
体に及ぶ化学変化によって生成する結晶の一つの結晶面
のみを成長させることにより、長い針状晶となった単結
晶を指す広義のウィスカー及び/又は断面積が8×10
-5in2以下で、長さが平均直径の10倍以上の単結晶で
あるウィスカーがある。
【0096】繊維状物質として、周期律表第1a、2
a、3a、4a、5a、6a、7a、1b、2b、3
b、4b、5b、6b、7b、8族の金属、半導体、半
金属、希土類金属、非金属の内の一種類以上を含む化合
物の少なくとも一種類を含む。短径が500μm以下
で、短径に対する長径との比が2以上である形状の繊維
状物質が用いられる。具体的には、周期律表第1a、2
a、3a、4a、5a、6a、7a、1b、2b、3
b、4b、8族の金属、半導体、半金属、希土類金属、
及びその酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸炭化
物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化物、珪化物の少なくと
も一種類からなる、短径が500μm以下で、短径に対
する長径との比が2以上である形状の繊維状物質が使用
される。好適には、例えばAl、B、Si、Fe、N
i、Co、Ti、Nb、V、Zr、Hf、Ta、W、R
e、Cr、Cu、Mo、TiAl、Ti3Al、TiA
l3、TiNi、NiAl、Ni3Al、SiC、Cr3
C2、TiC、ZrC、B4C、WC、W2C、HfC、
TaC、Ta2C、NbC、VC、Mo2C、Si3N4、
TiN、ZrN、Si2N2O、AlN、HfN、VxN
(x=1〜3)、NbN、TaN、Ta2N、TiB、
TiB2、ZrB2、VB、V3B2、VB2、NbB、N
bB2、TaB、TaB2、MoB、MoB2、MoB4、
Mo2B、WB、W2B、W2B5、LaB6、BP、B13
P2、MoSi2、Al2O3、ZrO2(Y2O3、MgO
又はCaO安定剤を添加した部分安定化ジルコニア:P
SZ、又は正方晶ジルコニア多結晶体:TZP)、Mg
Al2O4(スピネル)、Al2SiO5(ムライト)の少
なくとも一種類からなる、短径が500μm以下で、短
径に対する長径との比が2以上である形状の繊維状物質
が選択されうる。
a、3a、4a、5a、6a、7a、1b、2b、3
b、4b、5b、6b、7b、8族の金属、半導体、半
金属、希土類金属、非金属の内の一種類以上を含む化合
物の少なくとも一種類を含む。短径が500μm以下
で、短径に対する長径との比が2以上である形状の繊維
状物質が用いられる。具体的には、周期律表第1a、2
a、3a、4a、5a、6a、7a、1b、2b、3
b、4b、8族の金属、半導体、半金属、希土類金属、
及びその酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸炭化
物、炭窒化物、酸炭窒化物、硼化物、珪化物の少なくと
も一種類からなる、短径が500μm以下で、短径に対
する長径との比が2以上である形状の繊維状物質が使用
される。好適には、例えばAl、B、Si、Fe、N
i、Co、Ti、Nb、V、Zr、Hf、Ta、W、R
e、Cr、Cu、Mo、TiAl、Ti3Al、TiA
l3、TiNi、NiAl、Ni3Al、SiC、Cr3
C2、TiC、ZrC、B4C、WC、W2C、HfC、
TaC、Ta2C、NbC、VC、Mo2C、Si3N4、
TiN、ZrN、Si2N2O、AlN、HfN、VxN
(x=1〜3)、NbN、TaN、Ta2N、TiB、
TiB2、ZrB2、VB、V3B2、VB2、NbB、N
bB2、TaB、TaB2、MoB、MoB2、MoB4、
Mo2B、WB、W2B、W2B5、LaB6、BP、B13
P2、MoSi2、Al2O3、ZrO2(Y2O3、MgO
又はCaO安定剤を添加した部分安定化ジルコニア:P
SZ、又は正方晶ジルコニア多結晶体:TZP)、Mg
Al2O4(スピネル)、Al2SiO5(ムライト)の少
なくとも一種類からなる、短径が500μm以下で、短
径に対する長径との比が2以上である形状の繊維状物質
が選択されうる。
【0097】本発明で用いる被覆されたダイヤモンド準
微粒子は、上記したように気相法によりその表面を被覆
するので基本的に被覆形成物質に制限はない。被覆ダイ
ヤモンド準微粒子焼結体を、用途に応じて任意に材料設
計する上で必要に応じて、この被覆を施す前に、ダイヤ
モンド準微粒子表面に事前に、同種及び/又は異種の被
覆形成物質を同種及び/又は異種の被覆方法により被覆
を施してもよい。例えば、ダイヤモンド準微粒子表面
に、目的とする金属の炭化物からなる被覆を形成する場
合、事前に炭素を被覆した被覆ダイヤモンド準微粒子を
使用すればよい。事前に物質を被覆する方法は、特に制
限するものではないが、例えば、特開平2−25266
0号公報に記載の溶融塩浸漬法、特開平1−20738
0号公報に記載の溶融塩不均化反応法を始め、電気メッ
キ法、無電解メッキ法、クラッド法、物理蒸着法(スパ
ッタリング法、イオンプレーティング法等)や化学蒸着
法等が好適である。目的とする金属化合物の金属の種類
は、本発明の結合材及び/又は焼結助剤として適用可能
の範囲であれば特に制限されない。
微粒子は、上記したように気相法によりその表面を被覆
するので基本的に被覆形成物質に制限はない。被覆ダイ
ヤモンド準微粒子焼結体を、用途に応じて任意に材料設
計する上で必要に応じて、この被覆を施す前に、ダイヤ
モンド準微粒子表面に事前に、同種及び/又は異種の被
覆形成物質を同種及び/又は異種の被覆方法により被覆
を施してもよい。例えば、ダイヤモンド準微粒子表面
に、目的とする金属の炭化物からなる被覆を形成する場
合、事前に炭素を被覆した被覆ダイヤモンド準微粒子を
使用すればよい。事前に物質を被覆する方法は、特に制
限するものではないが、例えば、特開平2−25266
0号公報に記載の溶融塩浸漬法、特開平1−20738
0号公報に記載の溶融塩不均化反応法を始め、電気メッ
キ法、無電解メッキ法、クラッド法、物理蒸着法(スパ
ッタリング法、イオンプレーティング法等)や化学蒸着
法等が好適である。目的とする金属化合物の金属の種類
は、本発明の結合材及び/又は焼結助剤として適用可能
の範囲であれば特に制限されない。
【0098】上記溶融塩を用いる浸漬法により形成され
る被覆膜は、緻密な高硬度高融点物質であり、ダイヤモ
ンド準微粒子を他の物質から隔離する作用を有し、結合
材の選択の幅が飛躍的に広がる。この溶融塩を用いる浸
漬法により被覆膜を設けた、被覆されたダイヤモンド準
微粒子は、従来の圧力が2000MPa未満で、ダイヤモ
ンドが熱力学的に準安定な圧力・温度の焼結条件による
ダイヤモンド含有高硬度高密度複合焼結体の製造法では
緻密に焼結することが困難であるが、この溶融塩を用い
る浸漬法により形成された高硬度高融点物質の被覆膜で
被覆されたダイヤモンド準微粒子に、更に一層以上の、
本発明の気相法による被覆法により十分緻密で高硬度に
焼結可能な結合材として適用可能な物質を適量被覆する
と焼結促進により好適である。本発明によればダイヤモ
ンド準微粒子表面に、気相法により、被覆形成物質を被
覆させた被覆ダイヤモンド準微粒子を結合材と混合し
て、又は被覆ダイヤモンド準微粒子と結合材との混合物
と、残部が前記粉体、板状物質、粒子等及び/又は前記
短径が500μm以下で、短径に対する長径との比が2
以上である形状の繊維状物質を混合した混合物を、粉体
状で、若しくは成形後焼結することも可能である。
る被覆膜は、緻密な高硬度高融点物質であり、ダイヤモ
ンド準微粒子を他の物質から隔離する作用を有し、結合
材の選択の幅が飛躍的に広がる。この溶融塩を用いる浸
漬法により被覆膜を設けた、被覆されたダイヤモンド準
微粒子は、従来の圧力が2000MPa未満で、ダイヤモ
ンドが熱力学的に準安定な圧力・温度の焼結条件による
ダイヤモンド含有高硬度高密度複合焼結体の製造法では
緻密に焼結することが困難であるが、この溶融塩を用い
る浸漬法により形成された高硬度高融点物質の被覆膜で
被覆されたダイヤモンド準微粒子に、更に一層以上の、
本発明の気相法による被覆法により十分緻密で高硬度に
焼結可能な結合材として適用可能な物質を適量被覆する
と焼結促進により好適である。本発明によればダイヤモ
ンド準微粒子表面に、気相法により、被覆形成物質を被
覆させた被覆ダイヤモンド準微粒子を結合材と混合し
て、又は被覆ダイヤモンド準微粒子と結合材との混合物
と、残部が前記粉体、板状物質、粒子等及び/又は前記
短径が500μm以下で、短径に対する長径との比が2
以上である形状の繊維状物質を混合した混合物を、粉体
状で、若しくは成形後焼結することも可能である。
【0099】ダイヤモンドは、熱力学的には超高圧力下
のみ安定で、高温下では圧力が不十分な場合にはグラフ
ァイトに相移転する。そこでダイヤモンドを含有するダ
イヤモンド焼結体は、ダイヤモンドのグラファイトへの
相移転を防止し、且つこのダイヤモンド焼結体を緻密に
するために、ダイヤモンドが熱力学的に安定な2000
MPaを越える超高圧力及び高温度下で製造される。従っ
て圧力が2000MPa以上で、ダイヤモンドが熱力学的
に安定な圧力・温度の焼結条件を選択する場合、ダイヤ
モンドの相図の熱力学的平衡線により圧力に対して温度
は限定される。しかし、圧力が2000MPa以上で、ダ
イヤモンドが熱力学的に安定ではないが準安定な圧力・
温度の焼結条件を選択する場合、ダイヤモンドの相図の
熱力学的平衡線により圧力に対応して限定される領域か
ら若干外れる温度でも差し支えない。
のみ安定で、高温下では圧力が不十分な場合にはグラフ
ァイトに相移転する。そこでダイヤモンドを含有するダ
イヤモンド焼結体は、ダイヤモンドのグラファイトへの
相移転を防止し、且つこのダイヤモンド焼結体を緻密に
するために、ダイヤモンドが熱力学的に安定な2000
MPaを越える超高圧力及び高温度下で製造される。従っ
て圧力が2000MPa以上で、ダイヤモンドが熱力学的
に安定な圧力・温度の焼結条件を選択する場合、ダイヤ
モンドの相図の熱力学的平衡線により圧力に対して温度
は限定される。しかし、圧力が2000MPa以上で、ダ
イヤモンドが熱力学的に安定ではないが準安定な圧力・
温度の焼結条件を選択する場合、ダイヤモンドの相図の
熱力学的平衡線により圧力に対応して限定される領域か
ら若干外れる温度でも差し支えない。
【0100】一方、圧力が2000MPa未満で、ダイヤ
モンドが熱力学的に安定ではないが準安定な圧力・温度
の焼結条件を選択する場合、ダイヤモンドが熱力学的に
準安定な領域に、当該圧力に対応して限定される温度が
あるので注意を要する。つまり、圧力が2000MPa未
満で、ダイヤモンドが熱力学的に安定ではないが準安定
な圧力・温度の焼結条件を選択する場合、ダイヤモンド
粒子の品質に応じて焼結温度の上限が異なる。例えばダ
イヤモンドでは、若槻らの圧力下での実験によるとダイ
ヤモンドが熱力学的には安定な状態でなくとも、熱力学
的に準安定である場合、相転移に要する時間が極めて長
いために事実上安定に存在し、その事実上安定に存在す
る温度の上限として1100℃を示して報告している
(H.T. Hall、 Science, 169(1970)868〜8
69)。
モンドが熱力学的に安定ではないが準安定な圧力・温度
の焼結条件を選択する場合、ダイヤモンドが熱力学的に
準安定な領域に、当該圧力に対応して限定される温度が
あるので注意を要する。つまり、圧力が2000MPa未
満で、ダイヤモンドが熱力学的に安定ではないが準安定
な圧力・温度の焼結条件を選択する場合、ダイヤモンド
粒子の品質に応じて焼結温度の上限が異なる。例えばダ
イヤモンドでは、若槻らの圧力下での実験によるとダイ
ヤモンドが熱力学的には安定な状態でなくとも、熱力学
的に準安定である場合、相転移に要する時間が極めて長
いために事実上安定に存在し、その事実上安定に存在す
る温度の上限として1100℃を示して報告している
(H.T. Hall、 Science, 169(1970)868〜8
69)。
【0101】特に高純度のダイヤモンド、例えばPVD
法或いはCVD法による気相を介して合成される超高純
度のダイヤモンド、或いは長時間かけて超高圧合成した
超高純度のダイヤモンドを用いれば、圧力を伝達可能な
カプセルに脱気封入して超高圧HIP(熱間静水圧加
圧)焼結又はHIP焼結を行うか或いは真空若しくは不
活性ガス中でPC(ピストンシリンダー)による焼結又
はHP(ホットプレス)焼結を行うことにより、熱力学
的に安定な状態ではなくとも、前記Hall氏らの報告の1
200℃よりも遥かに高い1850℃までダイヤモンド
が現実上安定に存在する。しかし、1850℃を越える
と短時間でグラファイト相に相転移する。従って、圧力
が2000MPa未満で、ダイヤモンドが熱力学的に安定
でないが準安定な圧力・温度の焼結条件を選択する場
合、焼結温度の上限は1850℃である。
法或いはCVD法による気相を介して合成される超高純
度のダイヤモンド、或いは長時間かけて超高圧合成した
超高純度のダイヤモンドを用いれば、圧力を伝達可能な
カプセルに脱気封入して超高圧HIP(熱間静水圧加
圧)焼結又はHIP焼結を行うか或いは真空若しくは不
活性ガス中でPC(ピストンシリンダー)による焼結又
はHP(ホットプレス)焼結を行うことにより、熱力学
的に安定な状態ではなくとも、前記Hall氏らの報告の1
200℃よりも遥かに高い1850℃までダイヤモンド
が現実上安定に存在する。しかし、1850℃を越える
と短時間でグラファイト相に相転移する。従って、圧力
が2000MPa未満で、ダイヤモンドが熱力学的に安定
でないが準安定な圧力・温度の焼結条件を選択する場
合、焼結温度の上限は1850℃である。
【0102】本発明のダイヤモンド準微粒子焼結体は、
圧力が異なる2種類の焼結条件の製造法により製造され
る。圧力が2000MPa以上の超高圧力下で且つ高温下
で適宜時間焼結する被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体の
製造装置は、キュービック型、テトラ型、ガードル型、
ベルト型超高圧力装置等が適用可能で、特に制限はな
い。再現性良く試料を加圧するための加圧装置及び圧力
は、前記キュービック型超高圧力装置を始めとする各種
超高圧力装置を使用し、2000MPa以上とする。焼結
温度は、前記ダイヤモンドの熱力学的安定領域から若干
外れた条件でも差し支えない。しかし、より好適にはダ
イヤモンドの熱力学的安定領域で2000MPa以上の超
高圧力・高温下で焼結せしめる。圧力が2000MPa未
満で、温度が1850℃を越えない、ダイヤモンドが熱
力学的安定ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件で
適宜時間焼結する被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体の製
造装置は、PC(ピストンシリンダー)型超高圧力装
置、又は超高圧HIP(熱間静水圧加圧)装置、或いは
HIP装置、若しくはHP(ホットプレス)装置等が適
用可能で、特に制限はない。PC型超高圧力装置を使用
する場合は、圧力は2000MPa未満を適用しても差し
支えないが、このPC型超高圧力装置の耐久性を考慮す
ると1500MPaを越えないことが好ましい。圧力発生
に関する従来公知の技術としては、超高圧HIP装置の
場合1000MPaまでHIP圧力を作用可能であり、こ
の超高圧HIP装置を除くHIP装置及びHP装置の場
合は、200MPaまでそれぞれ作動可能である。
圧力が異なる2種類の焼結条件の製造法により製造され
る。圧力が2000MPa以上の超高圧力下で且つ高温下
で適宜時間焼結する被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体の
製造装置は、キュービック型、テトラ型、ガードル型、
ベルト型超高圧力装置等が適用可能で、特に制限はな
い。再現性良く試料を加圧するための加圧装置及び圧力
は、前記キュービック型超高圧力装置を始めとする各種
超高圧力装置を使用し、2000MPa以上とする。焼結
温度は、前記ダイヤモンドの熱力学的安定領域から若干
外れた条件でも差し支えない。しかし、より好適にはダ
イヤモンドの熱力学的安定領域で2000MPa以上の超
高圧力・高温下で焼結せしめる。圧力が2000MPa未
満で、温度が1850℃を越えない、ダイヤモンドが熱
力学的安定ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件で
適宜時間焼結する被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体の製
造装置は、PC(ピストンシリンダー)型超高圧力装
置、又は超高圧HIP(熱間静水圧加圧)装置、或いは
HIP装置、若しくはHP(ホットプレス)装置等が適
用可能で、特に制限はない。PC型超高圧力装置を使用
する場合は、圧力は2000MPa未満を適用しても差し
支えないが、このPC型超高圧力装置の耐久性を考慮す
ると1500MPaを越えないことが好ましい。圧力発生
に関する従来公知の技術としては、超高圧HIP装置の
場合1000MPaまでHIP圧力を作用可能であり、こ
の超高圧HIP装置を除くHIP装置及びHP装置の場
合は、200MPaまでそれぞれ作動可能である。
【0103】以上の方法により焼結させた被覆ダイヤモ
ンド準微粒子焼結体は、高度に微組織が制御された高性
能な焼結体である。用途として最も一般的な機械部材用
に、被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体でそのビッカース
硬度が好適には600以上の高硬度で、その密度が85
%以上の緻密な被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体が製造
できる。好適には、この被覆ダイヤモンド準微粒子焼結
体でそのビッカース硬度が800以上の高硬度で、及び
/又は、その密度が90%以上の緻密な被覆ダイヤモン
ド準微粒子焼結体が製造できる。より好ましくは、例え
ば、耐摩耗性の高い機械部材への適用を考慮すると、相
対的にダイヤモンドの含有量を増し、且つ緻密に焼結す
ることにより、ビッカース硬度は1000以上の高硬度
の被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体が製造できる。より
一層耐摩耗性を要求される工具用等には、更にダイヤモ
ンドの含有量を増し、且つ緻密に焼結することにより、
ビッカース硬度2000以上の被覆ダイヤモンド準微粒
子焼結体が製造できる。
ンド準微粒子焼結体は、高度に微組織が制御された高性
能な焼結体である。用途として最も一般的な機械部材用
に、被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体でそのビッカース
硬度が好適には600以上の高硬度で、その密度が85
%以上の緻密な被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体が製造
できる。好適には、この被覆ダイヤモンド準微粒子焼結
体でそのビッカース硬度が800以上の高硬度で、及び
/又は、その密度が90%以上の緻密な被覆ダイヤモン
ド準微粒子焼結体が製造できる。より好ましくは、例え
ば、耐摩耗性の高い機械部材への適用を考慮すると、相
対的にダイヤモンドの含有量を増し、且つ緻密に焼結す
ることにより、ビッカース硬度は1000以上の高硬度
の被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体が製造できる。より
一層耐摩耗性を要求される工具用等には、更にダイヤモ
ンドの含有量を増し、且つ緻密に焼結することにより、
ビッカース硬度2000以上の被覆ダイヤモンド準微粒
子焼結体が製造できる。
【0104】以下、本発明の被覆ダイヤモンド準微粒
子、並びに被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体及びその製
造法を実施例により説明する。 実施例1 平均粒子径DMが17μmで、体積基準頻度分布が
(〔DM/2,3DM/2〕,≧90%)のダイヤモンド
準微粒子をチタン金属の炭化物である炭化チタンを被覆
した。使用した装置は、図6およびその部分拡大図であ
る図7に示したものであり、図5(a)に示した構成の具
体例である。本例の装置は、プラズマトーチ3−A、プ
ラズマ室3−a、被覆形成物質前駆体生成室の冷却槽3
−B、被覆形成物質前駆体生成室3−b、狭義の被覆室
冷却槽3−C、狭義の被覆室3−c、被覆準微粒子冷却
室の冷却槽3−D、被覆準微粒子冷却室3−d、被覆形
成物質の原料の供給側に、供給装置3−E1、芯粒子粉
体の供給側に、撹拌式分散機3−F1とエジェクター式
分散機3−H1、細管分散機107及び被覆準微粒子回
収部3−Gより成る。供給装置3−E1は被覆形成物質
の原料粉体の供給槽112に、撹拌式分散機3−F1は
芯粒子粉体の供給槽を備えた供給機111にそれぞれ結
合される。本例における被覆室は、定義ではプラズマ室
3−a、被覆形成物質前駆体生成室3−b、狭義の被覆
室3−c、被覆粒子冷却室3−dから構成されており、
ここではこれらを広義の被覆室と称する。当該広義の被
覆室の内、主に被覆処理の行われる室3−cを狭義の被
覆室と称する。
子、並びに被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体及びその製
造法を実施例により説明する。 実施例1 平均粒子径DMが17μmで、体積基準頻度分布が
(〔DM/2,3DM/2〕,≧90%)のダイヤモンド
準微粒子をチタン金属の炭化物である炭化チタンを被覆
した。使用した装置は、図6およびその部分拡大図であ
る図7に示したものであり、図5(a)に示した構成の具
体例である。本例の装置は、プラズマトーチ3−A、プ
ラズマ室3−a、被覆形成物質前駆体生成室の冷却槽3
−B、被覆形成物質前駆体生成室3−b、狭義の被覆室
冷却槽3−C、狭義の被覆室3−c、被覆準微粒子冷却
室の冷却槽3−D、被覆準微粒子冷却室3−d、被覆形
成物質の原料の供給側に、供給装置3−E1、芯粒子粉
体の供給側に、撹拌式分散機3−F1とエジェクター式
分散機3−H1、細管分散機107及び被覆準微粒子回
収部3−Gより成る。供給装置3−E1は被覆形成物質
の原料粉体の供給槽112に、撹拌式分散機3−F1は
芯粒子粉体の供給槽を備えた供給機111にそれぞれ結
合される。本例における被覆室は、定義ではプラズマ室
3−a、被覆形成物質前駆体生成室3−b、狭義の被覆
室3−c、被覆粒子冷却室3−dから構成されており、
ここではこれらを広義の被覆室と称する。当該広義の被
覆室の内、主に被覆処理の行われる室3−cを狭義の被
覆室と称する。
【0105】本例における準微粒子高分散処理手段群α
は、供給槽を備えた供給機111、撹拌式分散機3−F
1とエジェクター式分散機3−H1及び内径4mmのステ
ンレス製細管分散機107で構成されており、図2(a)
の準微粒子高分散処理手段群の構成である。準微粒子高
分散処理手段群は、DM=17μmの(〔DM/5,5
DM〕,≧90%)分布の粉体に対して出力時β≧80
%を実現できるように構成されている。準微粒子高分散
処理手段群の最終処理手段である細管107は被覆室3
−Cに直結してあり、被覆空間の3−L2の被覆開始領
域3−L1においてβ≧80%を実現できるように構成
されている。
は、供給槽を備えた供給機111、撹拌式分散機3−F
1とエジェクター式分散機3−H1及び内径4mmのステ
ンレス製細管分散機107で構成されており、図2(a)
の準微粒子高分散処理手段群の構成である。準微粒子高
分散処理手段群は、DM=17μmの(〔DM/5,5
DM〕,≧90%)分布の粉体に対して出力時β≧80
%を実現できるように構成されている。準微粒子高分散
処理手段群の最終処理手段である細管107は被覆室3
−Cに直結してあり、被覆空間の3−L2の被覆開始領
域3−L1においてβ≧80%を実現できるように構成
されている。
【0106】プラズマトーチ3−Aの上部に設けられた
ガス噴出口101に供給源102からアルゴンガスを2
0リットル/分の割合で供給する。このアルゴンガスは
印加された高周波によってプラズマ化され、プラズマト
ーチ3−A内プラズマ室3−aでプラズマ焔を形成す
る。被覆形成物質の原料の供給槽を備えた供給機112
から供給した被覆形成物質の原料である平均粒子径2μ
mの炭化チタン粉末は、5リットル/分のキャリアガス
103に担持されて、プラズマトーチ3−Aの下部に設
けられた被覆形成物質の原料の投入口104から、プラ
ズマ焔中に0.3g/分の割合で導入され、プラズマ焔
の熱により蒸発して気相を経て、被覆形成物質前駆体生
成室3−bで被覆形成物質前駆体となる。芯粒子粉体の
供給槽を備えた供給機111から3.0g/分で供給さ
れる平均粒子径17μmのダイヤモンドの芯粒子を、撹
拌式分散機3−F1により分散させ、5リットル/分の
割合で供給されるキャリアガス105により担持され、
10リットル/分の流量の分散ガス106によるエジェ
クター式分散機3−H1及び細管分散機107により分
散度β=89%の分散状態に分散させ、被覆室に導入す
る。高分散状態のダイヤモンド準微粒子は、被覆空間の
3−L2の被覆開始領域3−L1において被覆形成物質
前駆体とβ=89%の分散状態で接触及び/又は衝突し
始める。このようにして生成した、被覆形成物質で表面
に被覆が施された被覆準微粒子は、気体と共に被覆準微
粒子冷却室3−dを降下し、被覆準微粒子回収部3−G
に至る。被覆準微粒子からなる製品は、フィルター11
0により気体と分離し、集められ取り出される。
ガス噴出口101に供給源102からアルゴンガスを2
0リットル/分の割合で供給する。このアルゴンガスは
印加された高周波によってプラズマ化され、プラズマト
ーチ3−A内プラズマ室3−aでプラズマ焔を形成す
る。被覆形成物質の原料の供給槽を備えた供給機112
から供給した被覆形成物質の原料である平均粒子径2μ
mの炭化チタン粉末は、5リットル/分のキャリアガス
103に担持されて、プラズマトーチ3−Aの下部に設
けられた被覆形成物質の原料の投入口104から、プラ
ズマ焔中に0.3g/分の割合で導入され、プラズマ焔
の熱により蒸発して気相を経て、被覆形成物質前駆体生
成室3−bで被覆形成物質前駆体となる。芯粒子粉体の
供給槽を備えた供給機111から3.0g/分で供給さ
れる平均粒子径17μmのダイヤモンドの芯粒子を、撹
拌式分散機3−F1により分散させ、5リットル/分の
割合で供給されるキャリアガス105により担持され、
10リットル/分の流量の分散ガス106によるエジェ
クター式分散機3−H1及び細管分散機107により分
散度β=89%の分散状態に分散させ、被覆室に導入す
る。高分散状態のダイヤモンド準微粒子は、被覆空間の
3−L2の被覆開始領域3−L1において被覆形成物質
前駆体とβ=89%の分散状態で接触及び/又は衝突し
始める。このようにして生成した、被覆形成物質で表面
に被覆が施された被覆準微粒子は、気体と共に被覆準微
粒子冷却室3−dを降下し、被覆準微粒子回収部3−G
に至る。被覆準微粒子からなる製品は、フィルター11
0により気体と分離し、集められ取り出される。
【0107】得られた被覆準微粒子である、炭化チタン
で表面に被覆を施したダイヤモンド準微粒子を走査型電
子顕微鏡で観察したところ、図8に示す通り、個々の粒
子は、いずれも、一様に0.005μm程度の炭化チタ
ンが超微粒子状に被覆したものであった。炭化チタンの
被覆量は、体積で5%であった。このようにして得られ
た炭化チタン被覆ダイヤモンド準微粒子を結合する結合
材として、この炭化チタン被覆ダイヤモンド準微粒子と
略同様の条件で被覆を行って、粒径0.5〜2μm(平
均粒子径1μm)の微粒子からなるダイヤモンド微粒子
粉体に炭化チタンを体積で15%被覆した被覆ダイヤモ
ンド粉体を用いた。上記の被覆ダイヤモンド準微粒子を
体積で60%、また上記の粒径0.5〜2μm(平均粒
子径1μm)の微粒子からなる被覆ダイヤモンド微粒子
を体積で40%をアセトンを用いて湿式で混合し、これ
を外径6mm、高さ2mmに型押し成形し、その外側に六方
晶窒化硼素(h−BN)成形体を配置した圧力媒体に埋
め込み、200℃、10-3torrで一昼夜真空乾燥して、
低沸点不純物を除去した。これをキュービック型超高圧
装置にセットし、先ず、室温で5.5GPaまで昇圧し、そ
の後1450℃に昇温し、30分保持後に降温し、圧力
を下げた。
で表面に被覆を施したダイヤモンド準微粒子を走査型電
子顕微鏡で観察したところ、図8に示す通り、個々の粒
子は、いずれも、一様に0.005μm程度の炭化チタ
ンが超微粒子状に被覆したものであった。炭化チタンの
被覆量は、体積で5%であった。このようにして得られ
た炭化チタン被覆ダイヤモンド準微粒子を結合する結合
材として、この炭化チタン被覆ダイヤモンド準微粒子と
略同様の条件で被覆を行って、粒径0.5〜2μm(平
均粒子径1μm)の微粒子からなるダイヤモンド微粒子
粉体に炭化チタンを体積で15%被覆した被覆ダイヤモ
ンド粉体を用いた。上記の被覆ダイヤモンド準微粒子を
体積で60%、また上記の粒径0.5〜2μm(平均粒
子径1μm)の微粒子からなる被覆ダイヤモンド微粒子
を体積で40%をアセトンを用いて湿式で混合し、これ
を外径6mm、高さ2mmに型押し成形し、その外側に六方
晶窒化硼素(h−BN)成形体を配置した圧力媒体に埋
め込み、200℃、10-3torrで一昼夜真空乾燥して、
低沸点不純物を除去した。これをキュービック型超高圧
装置にセットし、先ず、室温で5.5GPaまで昇圧し、そ
の後1450℃に昇温し、30分保持後に降温し、圧力
を下げた。
【0108】得られた焼結体をX線回折で調べたとこ
ろ、ダイヤモンドと炭化チタンが認められたのみであっ
た。実施例1の焼結体の研摩面に、観察のための通常の
金蒸着を施してなる当該研摩面の電子顕微鏡写真(×5
000)を図9に示す。図中、暗部はダイヤモンドであ
り、明部は炭化チタンである。図9から明らかなよう
に、焼結体中には気孔が全く存在せず、相対密度99%
以上に焼結出来た。しかも、未焼結な部分が全然なかっ
た。被覆形成物質が薄くなって、ダイヤモンド準微粒子
及び/又は微粒子からなるダイヤモンド微粒子同志が接
触しているところは、このダイヤモンド準微粒子及び/
又はダイヤモンド微粒子同士が被覆を押し破り、焼結し
て直接結合している。これ以外では、炭化チタンがダイ
ヤモンド準微粒子を均一に取り巻いて分布し、被覆ダイ
ヤモンド準微粒子が緻密で、均一な、極めて高度に制御
された分布を有する特徴的な焼結体であることが分か
る。しかも、ダイヤモンド粒子は、原料のダイヤモンド
粉体と比べ、粒成長がないという特徴もある。このよう
な、極めて高度に制御された微組織を有する焼結体は従
来は製造できなかった。以上のように、ダイヤモンド
は、本来極めて難焼結性であるにもかかわらず、本発明
の被覆ダイヤモンド準微粒子は、工業レベルの超高圧力
・高温下において、恰も比較的焼結し易い粒子のごとく
振る舞い、緻密で強固、且つ極めて高度に制御された微
組織を形成した。
ろ、ダイヤモンドと炭化チタンが認められたのみであっ
た。実施例1の焼結体の研摩面に、観察のための通常の
金蒸着を施してなる当該研摩面の電子顕微鏡写真(×5
000)を図9に示す。図中、暗部はダイヤモンドであ
り、明部は炭化チタンである。図9から明らかなよう
に、焼結体中には気孔が全く存在せず、相対密度99%
以上に焼結出来た。しかも、未焼結な部分が全然なかっ
た。被覆形成物質が薄くなって、ダイヤモンド準微粒子
及び/又は微粒子からなるダイヤモンド微粒子同志が接
触しているところは、このダイヤモンド準微粒子及び/
又はダイヤモンド微粒子同士が被覆を押し破り、焼結し
て直接結合している。これ以外では、炭化チタンがダイ
ヤモンド準微粒子を均一に取り巻いて分布し、被覆ダイ
ヤモンド準微粒子が緻密で、均一な、極めて高度に制御
された分布を有する特徴的な焼結体であることが分か
る。しかも、ダイヤモンド粒子は、原料のダイヤモンド
粉体と比べ、粒成長がないという特徴もある。このよう
な、極めて高度に制御された微組織を有する焼結体は従
来は製造できなかった。以上のように、ダイヤモンド
は、本来極めて難焼結性であるにもかかわらず、本発明
の被覆ダイヤモンド準微粒子は、工業レベルの超高圧力
・高温下において、恰も比較的焼結し易い粒子のごとく
振る舞い、緻密で強固、且つ極めて高度に制御された微
組織を形成した。
【0109】実施例2 平均粒子径DMが17μmで、体積基準頻度分布が
(〔DM/2,3DM/2〕,≧90%)のダイヤモンド
準微粒子をチタン金属で被覆した。使用した装置は、図
10およびその部分拡大図である図11に示したもので
あり、図5(a)に示した構成の具体例である。本例の被
覆形成物質前駆体を生成する装置の構成は実施例1と同
一である。準微粒子高分散処理手段群αは、供給槽を備
えた供給機214、撹拌式分散機5−F1、細管分散機
211及び衝突板を利用した分散機5−H2で構成され
ており、図2(a)の準微粒子高分散処理手段群の構成で
ある。細管分散機211は、内径4mmのステンレス製で
ある。準微粒子高分散処理手段群αの最終分散手段であ
る衝突板を利用した分散機5−H2は、SiC製の衝突板
213がステンレス製のホルダー212により設置され
た構成である。この衝突板を利用した分散機5−H2は
狭義の被覆室5−cの中に設けられており、準微粒子高
分散処理手段群αと狭義の被覆室5−cは共有の空間を
有している。また、被覆空間5−L1及び被覆空間の被
覆開始領域5−L2は、狭義の被覆室5−c内に設けて
ある。本装置の準微粒子高分散処理手段群は、平均粒子
径DMが17μmで、体積基準頻度分布が(〔DM/5,
5DM/2〕,≧90%)の芯粒子粉体の粒子を、最終
の分散処理である衝突板を利用した分散機5−H2の衝
突板215を衝突直後、分散度β≧80%に分散でき
る。したがって、分散度β≧80%の状態で被覆が開始
される。
(〔DM/2,3DM/2〕,≧90%)のダイヤモンド
準微粒子をチタン金属で被覆した。使用した装置は、図
10およびその部分拡大図である図11に示したもので
あり、図5(a)に示した構成の具体例である。本例の被
覆形成物質前駆体を生成する装置の構成は実施例1と同
一である。準微粒子高分散処理手段群αは、供給槽を備
えた供給機214、撹拌式分散機5−F1、細管分散機
211及び衝突板を利用した分散機5−H2で構成され
ており、図2(a)の準微粒子高分散処理手段群の構成で
ある。細管分散機211は、内径4mmのステンレス製で
ある。準微粒子高分散処理手段群αの最終分散手段であ
る衝突板を利用した分散機5−H2は、SiC製の衝突板
213がステンレス製のホルダー212により設置され
た構成である。この衝突板を利用した分散機5−H2は
狭義の被覆室5−cの中に設けられており、準微粒子高
分散処理手段群αと狭義の被覆室5−cは共有の空間を
有している。また、被覆空間5−L1及び被覆空間の被
覆開始領域5−L2は、狭義の被覆室5−c内に設けて
ある。本装置の準微粒子高分散処理手段群は、平均粒子
径DMが17μmで、体積基準頻度分布が(〔DM/5,
5DM/2〕,≧90%)の芯粒子粉体の粒子を、最終
の分散処理である衝突板を利用した分散機5−H2の衝
突板215を衝突直後、分散度β≧80%に分散でき
る。したがって、分散度β≧80%の状態で被覆が開始
される。
【0110】プラズマトーチ5−Aの上部に設けられた
ガス噴出口201に供給源202から20リットル/分
のアルゴンガスを供給する。このアルゴンガスは印加さ
れた高周波によってプラズマ化され、プラズマトーチ5
−A内プラズマ室5−aでプラズマ焔を形成する。被覆
形成物質の原料の供給槽を備えた供給機215から0.
5g/分で供給した被覆形成物質の原料である平均粒子
径25μmのチタン金属粉末は、5リットル/分のキャ
リアガス203に担持されて、プラズマトーチ5−Aの
下部に設けられた被覆形成物質の原料の投入口204か
ら、プラズマ焔中に導入され、プラズマ焔の熱により蒸
発して気相を経て、被覆形成物質前駆体生成室5−bで
被覆形成物質前駆体となる。芯粒子粉体の供給槽を備え
た供給機214から2.5g/分で供給されるダイヤモ
ンドの芯粒子は、撹拌式分散機5−F1により分散さ
せ、20リットル/分の割合で供給されるキャリアガス
205により担持され、細管分散機211を経て、被覆
室中に設けた衝突板を利用した分散機5−H2によっ
て、分散度β=89%に気中に分散させる。高分散状態
のダイヤモンド準微粒子は、被覆空間の5−L2の被覆
開始領域5−L1において被覆形成物質前駆体とβ=8
9%の分散状態で接触及び/又は衝突し始める。このよ
うにして生成した、被覆形成物質で表面が被覆された被
覆準微粒子は、気体と共に被覆準微粒子冷却室5−dを
降下し、被覆準微粒子回収部5−Gに至る。この被覆準
微粒子からなる製品は、フィルター210により気体と
分離し、集められ取り出される。
ガス噴出口201に供給源202から20リットル/分
のアルゴンガスを供給する。このアルゴンガスは印加さ
れた高周波によってプラズマ化され、プラズマトーチ5
−A内プラズマ室5−aでプラズマ焔を形成する。被覆
形成物質の原料の供給槽を備えた供給機215から0.
5g/分で供給した被覆形成物質の原料である平均粒子
径25μmのチタン金属粉末は、5リットル/分のキャ
リアガス203に担持されて、プラズマトーチ5−Aの
下部に設けられた被覆形成物質の原料の投入口204か
ら、プラズマ焔中に導入され、プラズマ焔の熱により蒸
発して気相を経て、被覆形成物質前駆体生成室5−bで
被覆形成物質前駆体となる。芯粒子粉体の供給槽を備え
た供給機214から2.5g/分で供給されるダイヤモ
ンドの芯粒子は、撹拌式分散機5−F1により分散さ
せ、20リットル/分の割合で供給されるキャリアガス
205により担持され、細管分散機211を経て、被覆
室中に設けた衝突板を利用した分散機5−H2によっ
て、分散度β=89%に気中に分散させる。高分散状態
のダイヤモンド準微粒子は、被覆空間の5−L2の被覆
開始領域5−L1において被覆形成物質前駆体とβ=8
9%の分散状態で接触及び/又は衝突し始める。このよ
うにして生成した、被覆形成物質で表面が被覆された被
覆準微粒子は、気体と共に被覆準微粒子冷却室5−dを
降下し、被覆準微粒子回収部5−Gに至る。この被覆準
微粒子からなる製品は、フィルター210により気体と
分離し、集められ取り出される。
【0111】得られた被覆準微粒子である、チタン金属
で表面を被覆したダイヤモンド準微粒子を、走査型電子
顕微鏡で観察したところ、個々の粒子は、いずれも、一
様に0.005μm程度のチタン金属が超微粒子状に被
覆したものであった。チタン金属の被覆量は、体積で1
0%であった。このようにして得られたチタン金属被覆
ダイヤモンド準微粒子を結合する結合材として、このチ
タン金属被覆ダイヤモンド準微粒子と略同様の条件でチ
タン金属による被覆を行って、粒径0.5〜2μm(平
均粒子径1μm)の微粒子からなるダイヤモンド微粒子
粉体にチタン体積で15%被覆した被覆ダイヤモンド粉
体を用いた。上記の被覆ダイヤモンド準微粒子を体積で
60%、また上記の粒径0.5〜2μm(平均粒子径1μ
m)の微粒子からなる被覆ダイヤモンド微粒子を体積で
40%をアセトンを用いて湿式で混合し、これを外径6
mm、高さ2mmに型押し成形し、その外側に六方晶窒化硼
素(h−BN)成形体を配置した圧力媒体に埋め込み、
200℃、10-3torrで一昼夜真空乾燥して、低沸点不
純物を除去した。これをキュービック型超高圧装置にセ
ットし、先ず、室温で5.5GPaまで昇圧し、その後14
50℃に昇温し、30分保持後に降温し、圧力を下げ
た。得られた焼結体をX線回折で調べたところ、ダイヤ
モンドと炭化チタンが認められダイヤモンド87%、炭
化チタン13%であった。この焼結体は実施例1の焼結
体と同様、緻密で強固、且つ極めて高度に制御された微
組織を形成した。
で表面を被覆したダイヤモンド準微粒子を、走査型電子
顕微鏡で観察したところ、個々の粒子は、いずれも、一
様に0.005μm程度のチタン金属が超微粒子状に被
覆したものであった。チタン金属の被覆量は、体積で1
0%であった。このようにして得られたチタン金属被覆
ダイヤモンド準微粒子を結合する結合材として、このチ
タン金属被覆ダイヤモンド準微粒子と略同様の条件でチ
タン金属による被覆を行って、粒径0.5〜2μm(平
均粒子径1μm)の微粒子からなるダイヤモンド微粒子
粉体にチタン体積で15%被覆した被覆ダイヤモンド粉
体を用いた。上記の被覆ダイヤモンド準微粒子を体積で
60%、また上記の粒径0.5〜2μm(平均粒子径1μ
m)の微粒子からなる被覆ダイヤモンド微粒子を体積で
40%をアセトンを用いて湿式で混合し、これを外径6
mm、高さ2mmに型押し成形し、その外側に六方晶窒化硼
素(h−BN)成形体を配置した圧力媒体に埋め込み、
200℃、10-3torrで一昼夜真空乾燥して、低沸点不
純物を除去した。これをキュービック型超高圧装置にセ
ットし、先ず、室温で5.5GPaまで昇圧し、その後14
50℃に昇温し、30分保持後に降温し、圧力を下げ
た。得られた焼結体をX線回折で調べたところ、ダイヤ
モンドと炭化チタンが認められダイヤモンド87%、炭
化チタン13%であった。この焼結体は実施例1の焼結
体と同様、緻密で強固、且つ極めて高度に制御された微
組織を形成した。
【0112】実施例3 平均粒子径DMが17μmで、体積基準頻度分布が
(〔DM/2,3DM/2〕,≧90%)のダイヤモンド
準微粒子をジルコニウム金属で被覆した。使用した装置
は、図12およびその部分拡大図である図13に示した
ものであり、図5(b)に示した構成の具体例である。本
例の被覆形成物質前駆体を生成する装置の構成は実施例
1と同一である。準微粒子高分散処理手段群αは、供給
槽を備えた供給機313、分散手段である撹拌式分散機
6−F1、高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択手
段であるサイクロン6−Iで構成されており、図2(b)
のブロック図の構成の一例である。サイクロン6−Iの
高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物の放出部は、搬送
に不可避のパイプ307で狭義の被覆室6−cへ接続し
てあり、低分散芯粒子粉体部分の放出部は、ホッパー6
−J、ロータリーバルブ6−Kを介して搬送管310で
撹拌式分散機6−F1へ接続してある。本装置の準微粒
子高分散処理手段群によれば、体積基準の粒度分布とし
て、平均粒子径DMが17μmで、体積基準頻度分布が
(〔DM/5,5DM〕,≧90%)の芯粒子粉体の粒子
を、最終の処理手段であるサイクロン6−Iの高分散芯
粒子粉体流の放出部で、分散度β≧85%に分散でき
る。狭義の被覆室6−cに図のごとく被覆空間6−L2
及び被覆空間の被覆開始領域6−L1が設けてある。6
−Cと6−Dを結合せしめるフランジ部の制約による搬
送に不可避のパイプ307による分散度βの低下は少な
くとどめられる。したがって、被覆開始領域において、
分散度β≧80%の状態で被覆が開始される。
(〔DM/2,3DM/2〕,≧90%)のダイヤモンド
準微粒子をジルコニウム金属で被覆した。使用した装置
は、図12およびその部分拡大図である図13に示した
ものであり、図5(b)に示した構成の具体例である。本
例の被覆形成物質前駆体を生成する装置の構成は実施例
1と同一である。準微粒子高分散処理手段群αは、供給
槽を備えた供給機313、分散手段である撹拌式分散機
6−F1、高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択手
段であるサイクロン6−Iで構成されており、図2(b)
のブロック図の構成の一例である。サイクロン6−Iの
高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物の放出部は、搬送
に不可避のパイプ307で狭義の被覆室6−cへ接続し
てあり、低分散芯粒子粉体部分の放出部は、ホッパー6
−J、ロータリーバルブ6−Kを介して搬送管310で
撹拌式分散機6−F1へ接続してある。本装置の準微粒
子高分散処理手段群によれば、体積基準の粒度分布とし
て、平均粒子径DMが17μmで、体積基準頻度分布が
(〔DM/5,5DM〕,≧90%)の芯粒子粉体の粒子
を、最終の処理手段であるサイクロン6−Iの高分散芯
粒子粉体流の放出部で、分散度β≧85%に分散でき
る。狭義の被覆室6−cに図のごとく被覆空間6−L2
及び被覆空間の被覆開始領域6−L1が設けてある。6
−Cと6−Dを結合せしめるフランジ部の制約による搬
送に不可避のパイプ307による分散度βの低下は少な
くとどめられる。したがって、被覆開始領域において、
分散度β≧80%の状態で被覆が開始される。
【0113】プラズマトーチ6−Aの上部に設けられた
ガス噴出口301に供給源302からアルゴンガスを2
0リットル/分で供給する。このアルゴンガスは印加さ
れた高周波によってプラズマ化され、プラズマトーチ6
−A内プラズマ室6−aでプラズマ焔を形成する。被覆
形成物質の原料の供給槽を備えた供給機314から0.
5g/分で供給した被覆形成物質の原料であるジルコニ
ウム粉末は、5リットル/分のキャリアガス303に担
持されて、プラズマトーチ6−Aの下部に設けられた被
覆形成物質の原料の投入口304から、プラズマ焔中に
導入され、プラズマ焔の熱により蒸発して気相を経て被
覆形成物質前駆体生成室6−bで被覆形成物質前駆体と
なる。芯粒子粉体の供給槽を備えた供給機313から
2.0g/分で供給されるダイヤモンドの芯粒子は、撹
拌式分散機6−F1により分散させ、15リットル/分
のキャリアガス305により担持されパイプ306を介
してサイクロン6−Iに搬送される。サイクロン6−I
は、微粉側の最大粒子径が20μmとなるように調節さ
れており、単一粒子を主に含むβ=92%の分散状態の
高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物を、搬送に不可避
のパイプ307を介し放出口308から狭義の被覆室6
−cに放出させる。一方、サイクロン6−Iにより選択
分離した低分散芯粒子粉体部分は、ホッパー6−J、ロ
ータリーバルブ6−Kを経て、10リットル/分のキャ
リアガス309によりパイプ310中を搬送され、撹拌
式分散機6−F1へフィードバックする。
ガス噴出口301に供給源302からアルゴンガスを2
0リットル/分で供給する。このアルゴンガスは印加さ
れた高周波によってプラズマ化され、プラズマトーチ6
−A内プラズマ室6−aでプラズマ焔を形成する。被覆
形成物質の原料の供給槽を備えた供給機314から0.
5g/分で供給した被覆形成物質の原料であるジルコニ
ウム粉末は、5リットル/分のキャリアガス303に担
持されて、プラズマトーチ6−Aの下部に設けられた被
覆形成物質の原料の投入口304から、プラズマ焔中に
導入され、プラズマ焔の熱により蒸発して気相を経て被
覆形成物質前駆体生成室6−bで被覆形成物質前駆体と
なる。芯粒子粉体の供給槽を備えた供給機313から
2.0g/分で供給されるダイヤモンドの芯粒子は、撹
拌式分散機6−F1により分散させ、15リットル/分
のキャリアガス305により担持されパイプ306を介
してサイクロン6−Iに搬送される。サイクロン6−I
は、微粉側の最大粒子径が20μmとなるように調節さ
れており、単一粒子を主に含むβ=92%の分散状態の
高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物を、搬送に不可避
のパイプ307を介し放出口308から狭義の被覆室6
−cに放出させる。一方、サイクロン6−Iにより選択
分離した低分散芯粒子粉体部分は、ホッパー6−J、ロ
ータリーバルブ6−Kを経て、10リットル/分のキャ
リアガス309によりパイプ310中を搬送され、撹拌
式分散機6−F1へフィードバックする。
【0114】高分散状態のダイヤモンド準微粒子は、被
覆空間6−L2の被覆開始領域6−L1において被覆形
成物質前駆体とβ=89%の分散状態で接触及び/又は
衝突し始める。このようにして生成した、被覆形成物質
で表面が被覆された被覆粒子は、気体と共に被覆準微粒
子冷却室6−dを降下し、被覆準微粒子回収部6−Gに
至る。この被覆準微粒子からなる製品は、フィルター3
12により気体と分離し、集められ取り出される。得ら
れた被覆準微粒子である、ジルコニウムで表面を被覆し
たダイヤモンド準微粒子を、走査型電子顕微鏡で観察し
たところ、個々の粒子は、いずれも、一様に0.005
μm程度のジルコニウムが超微粒子状に被覆したもので
あった。ジルコニウムの被覆量は体積で10%であっ
た。
覆空間6−L2の被覆開始領域6−L1において被覆形
成物質前駆体とβ=89%の分散状態で接触及び/又は
衝突し始める。このようにして生成した、被覆形成物質
で表面が被覆された被覆粒子は、気体と共に被覆準微粒
子冷却室6−dを降下し、被覆準微粒子回収部6−Gに
至る。この被覆準微粒子からなる製品は、フィルター3
12により気体と分離し、集められ取り出される。得ら
れた被覆準微粒子である、ジルコニウムで表面を被覆し
たダイヤモンド準微粒子を、走査型電子顕微鏡で観察し
たところ、個々の粒子は、いずれも、一様に0.005
μm程度のジルコニウムが超微粒子状に被覆したもので
あった。ジルコニウムの被覆量は体積で10%であっ
た。
【0115】このようにして得られたジルコニウム被覆
ダイヤモンド準微粒子を結合させる結合材として、この
ジルコニウム被覆ダイヤモンド準微粒子と略同様の条件
で炭化チタンによる被覆を行って、粒径0.5〜2μm
(平均粒子径1μm)の微粒子からなるダイヤモンド微
粒子粉体に炭化チタンを体積で15%被覆した被覆ダイ
ヤモンド粉体を用いた。上記の被覆ダイヤモンド準微粒
子を体積で30%、また上記の粒径0.5〜2μm(平
均粒子径1μm)の微粒子からなる被覆ダイヤモンド微
粒子を体積で70%をアセトンを用いて湿式で混合し、
これを外径6mm、高さ2mmに型押し成形し、その外側に
六方晶窒化硼素(h−BN)成形体を配置した圧力媒体
に埋め込み、200℃、10-3torrで一昼夜真空乾燥し
て、低沸点不純物を除去した。これをキュービック型超
高圧装置にセットし、先ず、室温で5.5GPaまで昇圧
し、その後1450℃に昇温し、30分保持後に降温
し、圧力を下げた。得られた焼結体をX線回折で調べた
ところ、ダイヤモンド、炭化ジルコニウム、および炭化
チタンが認められたのみであった。焼結体は相対密度9
9%以上に緻密に焼結出来た。この焼結体は、X線定量
分析によれば、ダイヤモンド、炭化ジルコニウム、炭化
チタンの体積割合は、それぞれ約86%、3%及び11
%であった。焼結体は、緻密で強固、且つ極めて高度に
制御された微組織を形成した。
ダイヤモンド準微粒子を結合させる結合材として、この
ジルコニウム被覆ダイヤモンド準微粒子と略同様の条件
で炭化チタンによる被覆を行って、粒径0.5〜2μm
(平均粒子径1μm)の微粒子からなるダイヤモンド微
粒子粉体に炭化チタンを体積で15%被覆した被覆ダイ
ヤモンド粉体を用いた。上記の被覆ダイヤモンド準微粒
子を体積で30%、また上記の粒径0.5〜2μm(平
均粒子径1μm)の微粒子からなる被覆ダイヤモンド微
粒子を体積で70%をアセトンを用いて湿式で混合し、
これを外径6mm、高さ2mmに型押し成形し、その外側に
六方晶窒化硼素(h−BN)成形体を配置した圧力媒体
に埋め込み、200℃、10-3torrで一昼夜真空乾燥し
て、低沸点不純物を除去した。これをキュービック型超
高圧装置にセットし、先ず、室温で5.5GPaまで昇圧
し、その後1450℃に昇温し、30分保持後に降温
し、圧力を下げた。得られた焼結体をX線回折で調べた
ところ、ダイヤモンド、炭化ジルコニウム、および炭化
チタンが認められたのみであった。焼結体は相対密度9
9%以上に緻密に焼結出来た。この焼結体は、X線定量
分析によれば、ダイヤモンド、炭化ジルコニウム、炭化
チタンの体積割合は、それぞれ約86%、3%及び11
%であった。焼結体は、緻密で強固、且つ極めて高度に
制御された微組織を形成した。
【0116】実施例4 実施例1の装置により、実施例1と略同様の条件で炭化
チタンを体積で5%被覆して、更にアルミナを体積で5
0%を被覆した被覆ダイヤモンド準微粒子を直径8mm、
厚さ5mmに型押し成形し、この成形体を、h−BN粉体
を充填したパイレックスガラス製のカプセルに配置し、
10-6torr、400℃、12時間脱気後封入した。この
カプセルを、アルゴンガスを圧力媒体とするHIP装置
に配置し、焼結温度1200℃、焼結圧力150MPaで
3時間保持して焼結した。しかる後、炉冷し、圧力を開
放して、焼結体を取り出した。粉末X線回折により焼結
体の結晶相を調べたところ、ダイヤモンド、炭化チタン
及びα−アルミナ以外の回折ピークは認められなかっ
た。焼結体は相対密度99%以上に緻密に焼結できた。
焼結体は、緻密で強固、且つ極めて高度に制御された微
組織を形成した。
チタンを体積で5%被覆して、更にアルミナを体積で5
0%を被覆した被覆ダイヤモンド準微粒子を直径8mm、
厚さ5mmに型押し成形し、この成形体を、h−BN粉体
を充填したパイレックスガラス製のカプセルに配置し、
10-6torr、400℃、12時間脱気後封入した。この
カプセルを、アルゴンガスを圧力媒体とするHIP装置
に配置し、焼結温度1200℃、焼結圧力150MPaで
3時間保持して焼結した。しかる後、炉冷し、圧力を開
放して、焼結体を取り出した。粉末X線回折により焼結
体の結晶相を調べたところ、ダイヤモンド、炭化チタン
及びα−アルミナ以外の回折ピークは認められなかっ
た。焼結体は相対密度99%以上に緻密に焼結できた。
焼結体は、緻密で強固、且つ極めて高度に制御された微
組織を形成した。
【0117】実施例5 実施例1の装置により、実施例1と略同様の条件で被覆
を行って炭化チタンを体積で10%を被覆した被覆ダイ
ヤモンド準微粒子を得た。この被覆ダイヤモンド準微粒
子を、結合材として高純度で易焼結性のアルミナ(特開
昭63−151616号公報に記載のアルミナ粉体)を
用い、焼結した。すなわち、この被覆ダイヤモンド準微
粒子を体積で40%、結合材として、特開昭63−15
1616号公報に記載の平均粒径が0.2μmの高純度
・易焼結性アルミナ粉体を体積で53.4%、及びこの
アルミナ粉体の焼結助剤としてマグネシア(MgO)及
びチタニア(TiOx、x=1〜2)を体積でそれぞれ
0.6%及び1.0%からなる混合物を調製し、これらを
アルミナ製ボールミルを用い、アセトン中湿式で2時間
混合した。その後、10-6torr、200℃でこの混合粉
体を真空乾燥した。次いで、直径16mm、厚さ5mmの円
盤状に型押し成形し、当該成形体を、h−BN粉体を充
填したパイレックスガラス製のカプセルに配置し、10
-6torr、400℃、12時間脱気後封入した。このカプ
セルをアルゴンガスを圧力媒体とするHIP装置に配置
し、焼結温度1300℃、焼結圧力150MPaで3時間
保持して焼結した。しかる後、炉冷し、圧力を開放し
て、焼結体を取り出した。X線回折により実施例5の焼
結体の結晶相を調べたところ、ダイヤモンド、炭化チタ
ン及びα−アルミナ以外の回折ピークは認められなかっ
た。焼結体は相対密度99%以上に緻密に焼結出来た。
焼結体は、緻密で強固、且つ極めて高度に制御された微
組織を形成した。
を行って炭化チタンを体積で10%を被覆した被覆ダイ
ヤモンド準微粒子を得た。この被覆ダイヤモンド準微粒
子を、結合材として高純度で易焼結性のアルミナ(特開
昭63−151616号公報に記載のアルミナ粉体)を
用い、焼結した。すなわち、この被覆ダイヤモンド準微
粒子を体積で40%、結合材として、特開昭63−15
1616号公報に記載の平均粒径が0.2μmの高純度
・易焼結性アルミナ粉体を体積で53.4%、及びこの
アルミナ粉体の焼結助剤としてマグネシア(MgO)及
びチタニア(TiOx、x=1〜2)を体積でそれぞれ
0.6%及び1.0%からなる混合物を調製し、これらを
アルミナ製ボールミルを用い、アセトン中湿式で2時間
混合した。その後、10-6torr、200℃でこの混合粉
体を真空乾燥した。次いで、直径16mm、厚さ5mmの円
盤状に型押し成形し、当該成形体を、h−BN粉体を充
填したパイレックスガラス製のカプセルに配置し、10
-6torr、400℃、12時間脱気後封入した。このカプ
セルをアルゴンガスを圧力媒体とするHIP装置に配置
し、焼結温度1300℃、焼結圧力150MPaで3時間
保持して焼結した。しかる後、炉冷し、圧力を開放し
て、焼結体を取り出した。X線回折により実施例5の焼
結体の結晶相を調べたところ、ダイヤモンド、炭化チタ
ン及びα−アルミナ以外の回折ピークは認められなかっ
た。焼結体は相対密度99%以上に緻密に焼結出来た。
焼結体は、緻密で強固、且つ極めて高度に制御された微
組織を形成した。
【0118】
【発明の効果】本発明によれば、(1)体積基準頻度分布
で平均粒子径が10μmを越え、20μm以下の芯粒子
粉体の粒子が主に単一粒子状態で気中に存在する高分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物中の当該芯粒子粉体の粒
子を、分散度βが80%以上である高い分散状態でか、
又は(2)体積基準頻度分布で平均粒子径が20μmを越
え、50μm以下の芯粒子粉体の粒子が主に単一粒子状
態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合
物中の芯粒子粉体の粒子を、分散度βで90%以上であ
る高い分散状態でか、又は(3)体積基準頻度分布で平均
粒子径が50μmを越え、300μm以下の芯粒子粉体
の粒子が主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒
子粉体の粒子・気体混合物中の当該芯粒子粉体の粒子
を、分散度βで95%以上である高い分散状態でか、又
は(4)体積基準頻度分布で平均粒子径が300μmを越
え、800μm以下の芯粒子粉体の粒子が主に単一粒子
状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混
合物中の当該芯粒子粉体の粒子を、分散度βが97%以
上である高い分散状態でか、又は(5)体積基準頻度分布
で平均粒子径が800μmを越える芯粒子粉体の粒子が
主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物中の当該芯粒子粉体の粒子を、分散度
βで99%以上である高い分散状態で被覆形成物質前駆
体と接触又は衝突させることによって、単一粒子状態で
その表面を被覆形成物質で被覆した被覆ダイヤモンド準
微粒子が得られる。そしてこの被覆ダイヤモンド準微粒
子はこの準微粒子自体で、または結合材と共に高圧下に
焼結することにより、実質的にグラファイト相を含まな
い、緻密で極めて高度に微組織が制御された被覆ダイヤ
モンド準微粒子焼結体が製造出来るようになった。特
に、超高圧HIP装置或いは当該超高圧HIP装置を除
くHIP装置を使用する場合は、更に複雑形状の焼結体
の製造も可能である等、本発明は工業生産上のメリット
が頗る大きい。
で平均粒子径が10μmを越え、20μm以下の芯粒子
粉体の粒子が主に単一粒子状態で気中に存在する高分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物中の当該芯粒子粉体の粒
子を、分散度βが80%以上である高い分散状態でか、
又は(2)体積基準頻度分布で平均粒子径が20μmを越
え、50μm以下の芯粒子粉体の粒子が主に単一粒子状
態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合
物中の芯粒子粉体の粒子を、分散度βで90%以上であ
る高い分散状態でか、又は(3)体積基準頻度分布で平均
粒子径が50μmを越え、300μm以下の芯粒子粉体
の粒子が主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒
子粉体の粒子・気体混合物中の当該芯粒子粉体の粒子
を、分散度βで95%以上である高い分散状態でか、又
は(4)体積基準頻度分布で平均粒子径が300μmを越
え、800μm以下の芯粒子粉体の粒子が主に単一粒子
状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混
合物中の当該芯粒子粉体の粒子を、分散度βが97%以
上である高い分散状態でか、又は(5)体積基準頻度分布
で平均粒子径が800μmを越える芯粒子粉体の粒子が
主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物中の当該芯粒子粉体の粒子を、分散度
βで99%以上である高い分散状態で被覆形成物質前駆
体と接触又は衝突させることによって、単一粒子状態で
その表面を被覆形成物質で被覆した被覆ダイヤモンド準
微粒子が得られる。そしてこの被覆ダイヤモンド準微粒
子はこの準微粒子自体で、または結合材と共に高圧下に
焼結することにより、実質的にグラファイト相を含まな
い、緻密で極めて高度に微組織が制御された被覆ダイヤ
モンド準微粒子焼結体が製造出来るようになった。特
に、超高圧HIP装置或いは当該超高圧HIP装置を除
くHIP装置を使用する場合は、更に複雑形状の焼結体
の製造も可能である等、本発明は工業生産上のメリット
が頗る大きい。
【図1】粉体粒子の分布図であり、(a)は本来の分散度
βを表わし、(b)は粒径D1〜D2の範囲の粒子が体積で
90%を占める粉体の粒径対体積基準頻度を表わす。
βを表わし、(b)は粒径D1〜D2の範囲の粒子が体積で
90%を占める粉体の粒径対体積基準頻度を表わす。
【図2】(a)〜(c)は準微粒子高分散処理手段群の基本
構成を示すブロック図。
構成を示すブロック図。
【図3】(a)〜(g)は準微粒子高分散処理手段群の構成
をより詳細に説明するブロック図。
をより詳細に説明するブロック図。
【図4】(a)〜(e)は芯粒子粉体に被覆が開始される態
様を示す図。
様を示す図。
【図5】(a)〜(g)は被覆されたダイヤモンド準微粒子
を製造するための装置の構成を説明するブロック図。
を製造するための装置の構成を説明するブロック図。
【図6】実施例1で用いる装置を示す図。
【図7】実施例1で用いる装置の部分拡大図。
【図8】実施例1で得られた被覆準微粒子の走査型電子
顕微鏡写真。
顕微鏡写真。
【図9】実施例1の焼結体の研磨面の電子顕微鏡写真。
【図10】実施例2で用いる装置を示す図。
【図11】実施例2で用いる装置の部分拡大図。
【図12】実施例3で用いる装置を示す図。
【図13】実施例3で用いる装置の部分拡大図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 41/87 S (72)発明者 吉田 晴男 愛知県名古屋市北区尾上町1番地の2 尾 上団地第5号棟第1406号室 (72)発明者 粂 正市 愛知県津島市鹿伏兎町字二之割150番地の 2 (72)発明者 山田 幸良 埼玉県比企郡川島町八幡3丁目6番18号 (72)発明者 冬木 正 埼玉県入間郡大井町緑ヶ丘2丁目23番16号 (72)発明者 秋山 聡 埼玉県川越市稲荷町17番22号 (72)発明者 濱田 美明 埼玉県川越市末広町3丁目4番8号 (72)発明者 黒田 英輔 埼玉県川越市西小仙波町2丁目16番4号 (72)発明者 鍋谷 忠克 神奈川県鎌倉市山ノ内1095−21 (72)発明者 隅田 幸雄 宮城県亘理郡亘理町吉田字中原55−520 (72)発明者 木村 健一 宮城県仙台市太白区八木山本町2−33−5 グレイス八木山502号
Claims (9)
- 【請求項1】 ダイヤモンドの準微粒子からなる芯粒子
粉体を被覆空間に投入し、気相を経て生成する被覆形成
物質前駆体及び/又は気相状態の被覆形成物質前駆体
を、この芯粒子粉体の粒子に接触及び/又は衝突させ
て、この芯粒子粉体の粒子の表面を被覆形成物質で被覆
して得られる被覆ダイヤモンド準微粒子であって、 (A) 準微粒子高分散処理手段群の最終処理手段が、
(a) 芯粒子粉体の粒子を気中に分散させる分散手
段、及び(b) 芯粒子粉体の粒子を気中に分散させた
芯粒子粉体の粒子と気体との混合物において低分散芯粒
子粉体部分を分離し、芯粒子粉体の粒子が主に単一粒子
状態で気中に存在する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混
合物を選択する高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選
択手段とこの高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物選択
手段により選択分離された低分散芯粒子粉体部分を準微
粒子高分散処理手段群中の分散手段の内の最終分散手段
及び/又は最終分散手段以前の処理手段に搬送するフィ
ードバック手段とを備えた高分散芯粒子粉体の粒子・気
体混合物選択手段、から選ばれる準微粒子高分散処理手
段群により、体積基準頻度分布で平均粒子径が10μm
を越える準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子か
らなる芯粒子粉体の粒子を、気中に分散させて高分散芯
粒子粉体の粒子・気体混合物とする分散工程、 (B) この分散工程で分散させた芯粒子粉体の粒子
を、その平均粒子径が10μmを越え20μm以下のと
きには分散度βが80%以上、 20μmを越え50μm以下のときには分散度βが90
%以上、 50μmを越え300μm以下のときには分散度βが9
5%以上、 300μmを越え800μm以下のときは分散度βが9
7%以上、そして800μmを越えるときは分散度βが
99%以上の分散状態で、被覆空間の被覆開始領域にお
いて被覆形成物質前駆体と接触及び/又は衝突させて被
覆を開始する被覆工程、からなる被覆手段によって調製
された、被覆ダイヤモンド準微粒子。 - 【請求項2】 前記被覆されたダイヤモンド準微粒子
が、 被覆されたダイヤモンド準微粒子の被覆形成物質を介し
て接触状態で集合塊を形成した被覆されたダイヤモンド
準微粒子の集合塊を、解砕及び/又は破砕する被覆され
たダイヤモンド準微粒子集合塊の解砕・破砕工程、及び
/又はこの被覆ダイヤモンド準微粒子集合塊と一次粒子
単位の被覆されたダイヤモンド準微粒子とを選択分離す
る選択分離工程を更に経て調製されたものであることを
特徴とする、請求項1に記載の被覆ダイヤモンド準微粒
子。 - 【請求項3】 被覆形成物質で被覆するべきダイヤモン
ドの準微粒子からなる芯粒子粉体の粒子又は主に同準微
粒子からなる芯粒子粉体の粒子が、溶融塩浴を用いる浸
漬法により、浸漬法に由来する被覆物質で一層以上被覆
された準微粒子芯粒子粉体の粒子又は主に準微粒子から
なる芯粒子粉体の粒子であることを特徴とする、請求項
1又は請求項2に記載の被覆ダイヤモンド準微粒子。 - 【請求項4】 被覆されたダイヤモンド準微粒子が、 体積基準頻度分布で平均粒子径が10μmを越え20μ
m以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最
終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを
80%以上とする分散性能を有する準微粒子高分散処理
手段群、又は体積基準頻度分布で平均粒子径が20μm
を越え50μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処
理手段群の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒
子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子
の分散度βを90%以上とする分散性能を有する準微粒
子高分散処理手段群、又は体積基準頻度分布で平均粒子
径が50μmを越え300μm以下の芯粒子粉体を、準
微粒子高分散処理手段群の最終処理により気中に分散さ
せて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯
粒子粉体の粒子の分散度βを95%以上とする分散性能
を有する準微粒子高分散処理手段群、又は体積基準頻度
分布で平均粒子径が300μmを越え800μm以下の
芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最終処理に
より気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混
合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを97%以
上とする分散性能を有する準微粒子高分散処理手段群、
又は体積基準頻度分布で平均粒子径が800μmを越え
る芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最終処理
により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体
混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを99%
以上とする分散性能を有する準微粒子高分散処理手段群
による分散工程を設け、準微粒子高分散処理手段群によ
り分散させた高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物を被
覆工程に直接放出するか、又は分散工程と被覆工程の間
に、準微粒子高分散処理手段群により分散させた高分散
芯粒子粉体の粒子・気体混合物を放出する放出部から、
搬送に不可避の、中空部材、中空を形成せしめる部材か
らなる中間部材、及びパイプから選択される一種類又は
それ以上の部材を介して搬送するか、及び/又は、前記
分散性能で気中に分散させた高分散芯粒子粉体の粒子・
気体混合物中の粒子の気中分散状態を維持する気中分散
維持手段、前記分散性能で気中に分散させた高分散芯粒
子粉体の粒子・気体混合物中の粒子の気中分散状態を高
める気中分散促進手段、芯粒子粉体の粒子と気体との混
合物の内の、低分散芯粒子粉体部分を分離し、芯粒子粉
体の粒子が主に単一粒子状態で気中に存在する高分散芯
粒子粉体の粒子・気体混合物を選択する高分散芯粒子粉
体の粒子・気体混合物選択手段の一種類又はそれ以上を
介して搬送して調製されたものであることを特徴とす
る、請求項1に記載の被覆ダイヤモンド準微粒子。 - 【請求項5】 被覆ダイヤモンド準微粒子が、 体積基準頻度分布で平均粒子径が10μmを越え20μ
m以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最
終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを
80%以上とする分散性能を有する準微粒子高分散処理
手段群、又は体積基準頻度分布で平均粒子径が20μm
を越え50μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処
理手段群の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒
子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子
の分散度βを90%以上とする分散性能を有する準微粒
子高分散処理手段群、又は体積基準頻度分布で平均粒子
径が50μmを越え300μm以下の芯粒子粉体を、準
微粒子高分散処理手段群の最終処理により気中に分散さ
せて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯
粒子粉体の粒子の分散度βを95%以上とする分散性能
を有する準微粒子高分散処理手段群、又は体積基準頻度
分布で平均粒子径が300μmを越え800μm以下の
芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最終処理に
より気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混
合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを97%以
上とする分散性能を有する準微粒子高分散処理手段群、
又は体積基準頻度分布で平均粒子径が800μmを越え
る芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最終処理
により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体
混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを99%
以上とする分散性能を有する準微粒子高分散処理手段群
による分散工程の一部以上と前記被覆工程の一部以上と
を、空間を一部以上共有して行うことにより調製された
ものであることを特徴とする、請求項1に記載の被覆ダ
イヤモンド準微粒子。 - 【請求項6】 被覆ダイヤモンド準微粒子が、 体積基準頻度分布で平均粒子径が、10μmを越え20
μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の
最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度β
を80%以上とする空間領域、 体積基準頻度分布で平均粒子径が、20μmを越え50
μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の
最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒
子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度β
を90%以上とする空間領域、 体積基準頻度分布で平均粒子径が、50μmを越え30
0μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群
の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度
βを95%以上とする空間領域、 体積基準頻度分布で平均粒子径が、300μmを越え8
00μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段
群の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体
の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散
度βを97%以上とする空間領域、 体積基準頻度分布で平均粒子径が、800μmを越える
芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最終処理に
より気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混
合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを99%以
上とする空間領域の内の当該高分散芯粒子粉体の粒子・
気体混合物中の芯粒子粉体の粒子の全ての粒子が通過す
る面を含む空間領域に、被覆空間の被覆開始領域を位置
せしめるか、又は体積基準頻度分布で平均粒子径が、1
0μmを越え20μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高
分散処理手段群の最終処理により気中に分散させて高分
散芯粒子粉体の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体
の粒子の分散度βを80%以上とする空間領域、 体積基準頻度分布で平均粒子径が20μmを越え50μ
m以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群の最
終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子
・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを
90%以上とする空間領域、 体積基準頻度分布で平均粒子径が、50μmを越え30
0μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段群
の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体の
粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度
βを95%以上とする空間領域、 体積基準頻度分布で平均粒子径が、300μmを越え8
00μm以下の芯粒子粉体を、準微粒子高分散処理手段
群の最終処理により気中に分散させて高分散芯粒子粉体
の粒子・気体混合物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散
度βを97%以上とする空間領域、 体積基準頻度分布で平均粒子径が、800μmを越える
芯粒子粉体を準微粒子高分散処理手段群の最終処理によ
り気中に分散させて高分散芯粒子粉体の粒子・気体混合
物とし、その芯粒子粉体の粒子の分散度βを99%以上
とする空間領域の内の、回収手段の回収部に回収する全
ての粒子が通過する面を含む空間領域に、被覆空間の被
覆開始領域を位置せしめることを特徴とする、請求項
1、2又は3に記載の被覆ダイヤモンド準微粒子。 - 【請求項7】 使用する、芯粒子粉体の粒子の粒度分布
が、平均粒子径をDMとしたとき、体積基準頻度分布で
(〔DM/5,5DM〕,≧90%)であることを特徴と
する、請求項1、請求項4、請求項5又は請求項6に記
載の被覆ダイヤモンド準微粒子。 - 【請求項8】 請求項1、請求項2、請求項3、請求項
4、請求項5、請求項6又は請求項7に記載の被覆され
たダイヤモンド準微粒子又は同粒子を含む混合物を、2
000MPa以上の圧力および高温において焼結するか、
又は上記請求範囲に記載の被覆されたダイヤモンド準微
粒子又は同粒子を含む混合物を2000MPa未満の圧力
及び1850℃を越えない、ダイヤモンドが熱力学的に
安定ではないが準安定な圧力・温度の焼結条件において
焼結するか、又は上記請求項に記載の被覆されたダイヤ
モンド準微粒子と結合材との体積で1〜90:99〜1
0の割合の混合物であって、この結合材は2000MPa
未満の圧力で1850℃を越えないダイヤモンド粒子が
熱力学的に準安定な条件で密度85%以上に焼結される
ものである、上記混合物を2000MPa未満の圧力及び
1850℃を越えないダイヤモンドが熱力学的に安定で
はないが準安定な圧力・温度の焼結条件において焼結す
ることを特徴とする、被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体
の製造法。 - 【請求項9】 請求項8に記載の被覆ダイヤモンド準微
粒子焼結体の製造法により製造することを特徴とする、
被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5219277A JPH0753205A (ja) | 1993-08-12 | 1993-08-12 | 被覆ダイヤモンド準微粒子、並びに被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体及びその製造法 |
| US08/288,947 US5536485A (en) | 1993-08-12 | 1994-08-11 | Diamond sinter, high-pressure phase boron nitride sinter, and processes for producing those sinters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5219277A JPH0753205A (ja) | 1993-08-12 | 1993-08-12 | 被覆ダイヤモンド準微粒子、並びに被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体及びその製造法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003393214A Division JP4635215B2 (ja) | 2003-11-25 | 2003-11-25 | 被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0753205A true JPH0753205A (ja) | 1995-02-28 |
Family
ID=16733003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5219277A Pending JPH0753205A (ja) | 1993-08-12 | 1993-08-12 | 被覆ダイヤモンド準微粒子、並びに被覆ダイヤモンド準微粒子焼結体及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0753205A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003055649A (ja) * | 2001-08-22 | 2003-02-26 | Ishizuka Kenkyusho:Kk | 炭化物被覆ダイヤモンド粉末 |
| WO2010092996A1 (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | 株式会社インキュベーション・アライアンス | ダイヤモンド材料の製造方法 |
| JP2013500920A (ja) * | 2009-07-31 | 2013-01-10 | エレメント シックス リミテッド | 多結晶ダイヤモンド複合成形体 |
| JP2013049599A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Hitachi Zosen Corp | 繊維状カーボン材料の製造装置 |
| JP2017504552A (ja) * | 2014-06-09 | 2017-02-09 | 河海大学 | 窒化チタン−二ホウ化チタン−立方晶窒化ホウ素複合材料の製造方法 |
| CN112079640A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-12-15 | 南昌航空大学 | MoSi2@ZrO2核壳结构制备方法 |
| WO2024210148A1 (ja) * | 2023-04-05 | 2024-10-10 | 積水化学工業株式会社 | ダイヤモンド複合粒子、樹脂組成物 |
-
1993
- 1993-08-12 JP JP5219277A patent/JPH0753205A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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