JPS60201877A - 析出生成人工ダイヤモンド粒で構成されたダイヤモンド研磨砥石 - Google Patents
析出生成人工ダイヤモンド粒で構成されたダイヤモンド研磨砥石Info
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- JPS60201877A JPS60201877A JP6034884A JP6034884A JPS60201877A JP S60201877 A JPS60201877 A JP S60201877A JP 6034884 A JP6034884 A JP 6034884A JP 6034884 A JP6034884 A JP 6034884A JP S60201877 A JPS60201877 A JP S60201877A
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- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
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- B24D3/10—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements for porous or cellular structure, e.g. for use with diamonds as abrasives
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ダイヤモンド研磨砥石にかかり、特に析出
生成させた人工ダイヤモンド粒にて構成された新規なダ
イヤモンド研磨砥石に関するものである。
生成させた人工ダイヤモンド粒にて構成された新規なダ
イヤモンド研磨砥石に関するものである。
従来、一般に、超硬合金やその他のサーメット、さらに
セラミックスやガラスなどの研削・研磨にはダイヤモン
ド研磨砥石が用いられている。
セラミックスやガラスなどの研削・研磨にはダイヤモン
ド研磨砥石が用いられている。
この従来ダイヤモンド研磨砥石は、例えばMやM合金の
基体の研磨作用面に、結合剤として、レジン樹脂や、C
uまたはNiなどの金属を用いて、天然ダイヤモンド粒
、あるいは超高圧高温合成によって製造された人工ダイ
ヤモンド粒を分散結合させた構造をもつものである。
基体の研磨作用面に、結合剤として、レジン樹脂や、C
uまたはNiなどの金属を用いて、天然ダイヤモンド粒
、あるいは超高圧高温合成によって製造された人工ダイ
ヤモンド粒を分散結合させた構造をもつものである。
したがって、上記の従来ダイヤモンド砥石においては、
天然ダイヤモンド粒や人工ダイヤモンド粒が高価である
ばか′りでなく、研磨面に影響を及ぼすダイヤモンド粒
をできるだけ狭い範囲の粒度分布に収めなければならな
いため、著しく長時間の分級工程を必要とすることから
、その製造コストは高くならざるを得ないものであった
。
天然ダイヤモンド粒や人工ダイヤモンド粒が高価である
ばか′りでなく、研磨面に影響を及ぼすダイヤモンド粒
をできるだけ狭い範囲の粒度分布に収めなければならな
いため、著しく長時間の分級工程を必要とすることから
、その製造コストは高くならざるを得ないものであった
。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から狭い範囲
内の粒度分布をもったダイヤモンド粒で構成されたダイ
ヤモンド研磨砥石を製造コスト安く製造すべく研究を行
なった結果、まず、jVL、Cu。
内の粒度分布をもったダイヤモンド粒で構成されたダイ
ヤモンド研磨砥石を製造コスト安く製造すべく研究を行
なった結果、まず、jVL、Cu。
Fe、 Ni、およびcoなど、さらにこれらの成分の
うちのいずれかを主成分として含有する合金からなる金
属、あるいは炭化タングステン(WC)基?−ノット、
炭化チタン(TIC)基サーメット、窒化チタン(TI
N)基サーメット、および炭窒化チタン(TiCN)基
サーメットなどのサーメットで製造され九基体の研磨作
用面を、酸あるいは電解などによシエッチング処理して
腐食し、このように腐食によシ粗面化した研磨作用面に
、W 、 Mo 、およびNb、並びにその合金のうち
のいずれかからなる反応層を、通常の化学蒸着法または
物理蒸着法;あるいは電解メッキ法または無電解メッキ
法などによって被覆し、この場合前記反応層によって前
記エツチング処理面が平滑化しないように、その被覆厚
さをできるだけ薄くし、この状態で、これを通常の人工
ダイヤモンド析出生成法、すなわち、反応混合ガスを加
熱し、活性化する手段として、(a)例えば特開昭58
−91100号公報に記載されるような熱電子放射材を
用いる方法、(b) 例えば特開昭58−135117
号公報に記載されるような高周波によるプラズマ放電を
利用する方法。
うちのいずれかを主成分として含有する合金からなる金
属、あるいは炭化タングステン(WC)基?−ノット、
炭化チタン(TIC)基サーメット、窒化チタン(TI
N)基サーメット、および炭窒化チタン(TiCN)基
サーメットなどのサーメットで製造され九基体の研磨作
用面を、酸あるいは電解などによシエッチング処理して
腐食し、このように腐食によシ粗面化した研磨作用面に
、W 、 Mo 、およびNb、並びにその合金のうち
のいずれかからなる反応層を、通常の化学蒸着法または
物理蒸着法;あるいは電解メッキ法または無電解メッキ
法などによって被覆し、この場合前記反応層によって前
記エツチング処理面が平滑化しないように、その被覆厚
さをできるだけ薄くし、この状態で、これを通常の人工
ダイヤモンド析出生成法、すなわち、反応混合ガスを加
熱し、活性化する手段として、(a)例えば特開昭58
−91100号公報に記載されるような熱電子放射材を
用いる方法、(b) 例えば特開昭58−135117
号公報に記載されるような高周波によるプラズマ放電を
利用する方法。
(C) 例えば特開昭58−110494号公報に記載
されるようなマイクロ波によるプラズマ放電を利用する
方法 以上(a)〜(C)のいずれかの方法によって処理する
と、前記反応層における粗面凸部を中心として強固な密
着力で人工ダイヤモンド粒が析出生成するようになり、
この結果形成された人工ダイヤモンド粒は粒度分布がき
わめて狭い範囲内にあることから、これを研磨砥石とし
て使用した場合すぐれた砥石性能を発揮するようになシ
、さらにこの表面にN1などの金属表面層を、通常の化
学蒸着法または物理蒸着法にて蒸着形成したシ、あるい
は電解メッキ法または無電解メッキ法によシメツキ形成
した場合には、前記析出生成人工ダイヤモンド粒の密着
性が一段と向上するようになシ、しかもこのダイヤモン
ド研磨砥石の製造コストは著しく安価であるという知見
を得たのである。
されるようなマイクロ波によるプラズマ放電を利用する
方法 以上(a)〜(C)のいずれかの方法によって処理する
と、前記反応層における粗面凸部を中心として強固な密
着力で人工ダイヤモンド粒が析出生成するようになり、
この結果形成された人工ダイヤモンド粒は粒度分布がき
わめて狭い範囲内にあることから、これを研磨砥石とし
て使用した場合すぐれた砥石性能を発揮するようになシ
、さらにこの表面にN1などの金属表面層を、通常の化
学蒸着法または物理蒸着法にて蒸着形成したシ、あるい
は電解メッキ法または無電解メッキ法によシメツキ形成
した場合には、前記析出生成人工ダイヤモンド粒の密着
性が一段と向上するようになシ、しかもこのダイヤモン
ド研磨砥石の製造コストは著しく安価であるという知見
を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、 (1)研磨作用面がエツチング処理により腐食されて粗
面化した金属またはサーメットの基体と、前記基体の粗
面化した研磨作用面に被覆されたW 、 Mo 、およ
びNb、並びにその合金のうちのいずれかからなる反応
層と、 前記反応層における粗面凸部を中心として析出生成せし
めた人工ダイヤモンドiと、 で構成されたダイヤモンド研磨砥石。
て、 (1)研磨作用面がエツチング処理により腐食されて粗
面化した金属またはサーメットの基体と、前記基体の粗
面化した研磨作用面に被覆されたW 、 Mo 、およ
びNb、並びにその合金のうちのいずれかからなる反応
層と、 前記反応層における粗面凸部を中心として析出生成せし
めた人工ダイヤモンドiと、 で構成されたダイヤモンド研磨砥石。
(2)研磨作用面がエツチング処理により腐食されて粗
面化した金属またはサーメットの基体と、前記基体の粗
面化した研磨作用面に被覆されたW、Mo、およびNb
、並びにその合金のうちのいずれかからなる反応層と、 前記反応層における粗面凸部を中心として析出生成せし
めた人工ダイヤモンド粒と、 さらに、その表面に蒸着またはメッキにょ多形成された
金属表面層と、 で構成されたダイヤモンド研磨砥石。 −に特徴を有す
るものである。
面化した金属またはサーメットの基体と、前記基体の粗
面化した研磨作用面に被覆されたW、Mo、およびNb
、並びにその合金のうちのいずれかからなる反応層と、 前記反応層における粗面凸部を中心として析出生成せし
めた人工ダイヤモンド粒と、 さらに、その表面に蒸着またはメッキにょ多形成された
金属表面層と、 で構成されたダイヤモンド研磨砥石。 −に特徴を有す
るものである。
つぎに、この発明のダイヤモンド研磨砥石を実施例によ
シ具体的に説明する。
シ具体的に説明する。
実施例 1
基体として、重iチで、TiN: 3%、TiC: 3
%、 TaC: 3 %、 Co: 8%、WC:残シ
からなる組成を有し、かつ研磨作用面の寸法が外径ニア
。
%、 TaC: 3 %、 Co: 8%、WC:残シ
からなる組成を有し、かつ研磨作用面の寸法が外径ニア
。
鴎φ×内径:50Bφの超硬合金(サーメット)製カッ
プ状砥石本体を用意し、まず、この砥石本体の研磨作用
面に、エツチング液として10%NaOH水溶液を用い
、6vの電圧をかけて90秒間の電解エツチング処理を
施すことによって、その研磨作用面を58の表面粗とし
た後、通常の化学蒸着装置に装入し、 反応ガス組成二モルチで、WF6:4%、CH30H:
15%、H2:35%、Ar:残り。
プ状砥石本体を用意し、まず、この砥石本体の研磨作用
面に、エツチング液として10%NaOH水溶液を用い
、6vの電圧をかけて90秒間の電解エツチング処理を
施すことによって、その研磨作用面を58の表面粗とし
た後、通常の化学蒸着装置に装入し、 反応ガス組成二モルチで、WF6:4%、CH30H:
15%、H2:35%、Ar:残り。
反応ガス流量:2t/狐。
砥石本体加熱温度: 1000℃。
反応時間:20分。
の条件で化学蒸着処理を施すことによって、前記砥石本
体の粗面化した研磨作用面に、平均層厚。
体の粗面化した研磨作用面に、平均層厚。
1.2μmのW反応層を被覆形成し、引続いて、この化
学蒸着処理後の砥石本体を、反応混合ガスを加熱し、活
性化する手段として、例えば金属タングステン製フィラ
メントの熱電子放射材を用いる、特開昭58−9110
0号公報に記載されるような人工ダイヤモンド析出生成
装置に装入し、反応容器:外径120mxφを有する石
英管。
学蒸着処理後の砥石本体を、反応混合ガスを加熱し、活
性化する手段として、例えば金属タングステン製フィラ
メントの熱電子放射材を用いる、特開昭58−9110
0号公報に記載されるような人工ダイヤモンド析出生成
装置に装入し、反応容器:外径120mxφを有する石
英管。
反応混合ガス組成:容量割合で、CH4/H2−1/1
00゜ 熱電子放射材と砥石本体の研磨作用面との距離:15+
u+。
00゜ 熱電子放射材と砥石本体の研磨作用面との距離:15+
u+。
反応容器内雰囲気圧力ニ 10 torr 。
熱電子放射材の加熱温度: 2200℃。
熱電子放射材による上記研磨作用面の加熱温度ニア50
℃。
℃。
反応処理時間:20時間。
の条件で処理することによって、上記砥石本体の研磨作
用面における反応層上に、平均粒径:4μmを有する人
工ダイヤモンド粒を60%の分布面積割合で析出生成せ
しめた。
用面における反応層上に、平均粒径:4μmを有する人
工ダイヤモンド粒を60%の分布面積割合で析出生成せ
しめた。
つぎに、この結果得られた本発明ダイヤモンド研磨砥石
、さらにその表面に通常の条件にて平均層厚:2μmの
Niを電気メッキして金属表面層を形成した本発明表面
被覆ダイヤモンド研磨砥石を用い、研磨面が2 ’i’
0+ K調整され、かつ平面10jIJI0×厚さ5
Bの寸法を有する窒化けい素基セラミックス試片の前記
研磨面を研磨して、0.28に仕上げるのに要した時間
を測定したところ、いずれも35秒を要し、この所要時
間は、レジン樹脂がンドの同種の従来ダイヤモンド研磨
砥石と同等のもあてあった。
、さらにその表面に通常の条件にて平均層厚:2μmの
Niを電気メッキして金属表面層を形成した本発明表面
被覆ダイヤモンド研磨砥石を用い、研磨面が2 ’i’
0+ K調整され、かつ平面10jIJI0×厚さ5
Bの寸法を有する窒化けい素基セラミックス試片の前記
研磨面を研磨して、0.28に仕上げるのに要した時間
を測定したところ、いずれも35秒を要し、この所要時
間は、レジン樹脂がンドの同種の従来ダイヤモンド研磨
砥石と同等のもあてあった。
実施例 2
基体として、黄銅で製造され、かつ両端面外径501u
ILφ×厚さ:15鰭の寸法をもった円板形状を有し、
さらに前記円板の研磨作用面となる外周面中央部に円周
にそって半径:5間の凸条を有するフォームド砥石本体
を用意し、まず、この砥石本体の研磨作用面を、5%硝
酸水溶液中に20秒間浸漬して粒界腐食を行ない、つい
で、このように研磨作用面をエツチング処理によシ粗面
化した砥石本体を、通常のスパッタリング装置に装入し
、反応容器内の真空度: 2 X 10−t、orr。
ILφ×厚さ:15鰭の寸法をもった円板形状を有し、
さらに前記円板の研磨作用面となる外周面中央部に円周
にそって半径:5間の凸条を有するフォームド砥石本体
を用意し、まず、この砥石本体の研磨作用面を、5%硝
酸水溶液中に20秒間浸漬して粒界腐食を行ない、つい
で、このように研磨作用面をエツチング処理によシ粗面
化した砥石本体を、通常のスパッタリング装置に装入し
、反応容器内の真空度: 2 X 10−t、orr。
雰囲気: Ar 。
反応容器の上部に配置されたMoiたはNbのターグッ
トに印加される電圧ニー1500V。
トに印加される電圧ニー1500V。
反応容器の下部に4回転/分の速度で回転させながら立
置き配置された砥石本体への印加電圧ニー 200 V
。
置き配置された砥石本体への印加電圧ニー 200 V
。
反応時間:2時間。
の条件で蒸着処理を施すことによって、前記砥石本体の
研磨作用面(外周面)に、平均層厚:0.8μm−のM
OまたはNbの反応層を形成し、引続いて。
研磨作用面(外周面)に、平均層厚:0.8μm−のM
OまたはNbの反応層を形成し、引続いて。
この反応層形成後の砥石本体を、反応混合がスを加熱し
、活性化する手段として、マイクロ波によるプラズマ放
電を利用する、特開昭58−110494号公報に記載
されるような人工ダイヤモンド析出生成装置に装入し、 反応容器:直径120uφを有する石英管。
、活性化する手段として、マイクロ波によるプラズマ放
電を利用する、特開昭58−110494号公報に記載
されるような人工ダイヤモンド析出生成装置に装入し、 反応容器:直径120uφを有する石英管。
反応混合ガス組成:容量割合で、CH4/ H2/ A
r−1/100−/10)。
r−1/100−/10)。
反応容器内の雰囲気圧力ニ 0.8 torr 。
マイクロ波:2.45GHz。
砥石本体の加熱温度ニア00℃。
反応処理時間:8時間。
の条件で処理することによシ、上記砥石本体の研磨作用
面における上記MoまたはNbからなる反応層上に、平
均粒径:2μmの人工ダイヤモンドを、50%の分布面
積割合で析出生成させた。
面における上記MoまたはNbからなる反応層上に、平
均粒径:2μmの人工ダイヤモンドを、50%の分布面
積割合で析出生成させた。
つぎに、この結果得られた反応層がそれぞれM。
またはNbで形成された本発明ダイヤモンド研磨砥石、
さらにその表面に、通常のスパッタリング法を用い、 反応容器内真空度: 2 X 10−”torr 。
さらにその表面に、通常のスパッタリング法を用い、 反応容器内真空度: 2 X 10−”torr 。
雰囲気: Ar +
Cuターrットヘノ印加電圧、−’100OV。
砥石(4回転/分で回転)への印加電圧ニー I CI
OV。
OV。
反応時間:30分。
の条件で平均層厚=2μmのCuからなる金属表面層を
蒸着させた本発明表面被覆ダイヤモンド研磨砥石につい
て、Co: 12重量%、WC:残シからなる組成を有
し、かつプロファイル加工によシ半径:4.8IImの
凹みを形成しである超硬合金素材の前記凹みを仕上げ研
磨したところ120秒を要した。この所要時間はレジン
?ンドの同種の従来ダイヤモンド研磨砥石と同等のもの
であった。
蒸着させた本発明表面被覆ダイヤモンド研磨砥石につい
て、Co: 12重量%、WC:残シからなる組成を有
し、かつプロファイル加工によシ半径:4.8IImの
凹みを形成しである超硬合金素材の前記凹みを仕上げ研
磨したところ120秒を要した。この所要時間はレジン
?ンドの同種の従来ダイヤモンド研磨砥石と同等のもの
であった。
上述のように、この発明のダイヤモンド研磨砥石は、こ
れを構成するダイヤモンド粒が強固な密着力で結合し、
かつその粒度も、きわめて狭い範囲内に分布しているの
で、すぐれた研磨性能を著しく長期に亘って発揮し、さ
らにダイヤモンド粒を通常の人工ダイヤモンド析出生成
法によって形成することができるので、整粒の人工ダイ
ヤモンド粒が形成されることと含まって製造コストが安
いなど工業上有用な特性を有するのである。
れを構成するダイヤモンド粒が強固な密着力で結合し、
かつその粒度も、きわめて狭い範囲内に分布しているの
で、すぐれた研磨性能を著しく長期に亘って発揮し、さ
らにダイヤモンド粒を通常の人工ダイヤモンド析出生成
法によって形成することができるので、整粒の人工ダイ
ヤモンド粒が形成されることと含まって製造コストが安
いなど工業上有用な特性を有するのである。
出願人 三菱金属株式会社
代理人 富 1) 和 夫 はか1名
Claims (2)
- (1)研磨作用面がエツチング処理によシ腐食されて粗
面化した金属またはサーメットの基体と、前記基体の粗
面化した研磨作用面に被覆されたW 、 Mo 、およ
びNb、並びにその合金のうちのいずれかからなる反応
層と、 前記反応層における粗面凸部を中心として析出生成せし
めた人工ダイヤモンド粒と、 で構成されたことを特徴とする析出生成人工ダイヤモン
ド粒で構成されたダイヤモンド研磨砥石。 - (2)研磨作用面がエツチング処理により腐食されて粗
面化した金属またはサーメットの基体と、前記基体の粗
面化した研磨作用面に被覆されたW、Mo、およびNb
、並びにその合金のうちのいずれかからなる反応層と。 前記反応層における粗面凸部を中心として析出生成せし
めた人工ダイヤモンド粒と、 さらに、その表面に蒸着またはメッキによシ形成された
金属表面層と、 で構成されたことを特徴とする析出生成人工ダイヤモン
ド粒で構成されたダイヤモンド研磨砥石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6034884A JPS60201877A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 析出生成人工ダイヤモンド粒で構成されたダイヤモンド研磨砥石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6034884A JPS60201877A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 析出生成人工ダイヤモンド粒で構成されたダイヤモンド研磨砥石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60201877A true JPS60201877A (ja) | 1985-10-12 |
| JPH0474145B2 JPH0474145B2 (ja) | 1992-11-25 |
Family
ID=13139564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6034884A Granted JPS60201877A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 析出生成人工ダイヤモンド粒で構成されたダイヤモンド研磨砥石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60201877A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60255366A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンド研磨紙の製造法 |
| JPH03251370A (ja) * | 1990-03-01 | 1991-11-08 | Mitsubishi Materials Corp | 超精密研削用ダイヤモンド砥石およびその製造法 |
| JPH04141372A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-14 | Mitsubishi Materials Corp | ダイヤモンド砥石 |
| JPH04348028A (ja) * | 1991-05-24 | 1992-12-03 | Kyushu Electron Metal Co Ltd | 半導体試料の斜研磨法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5855562A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-04-01 | Hitachi Ltd | 研磨皿とその製造方法 |
| JPS58135117A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-11 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | ダイヤモンドの製造法 |
| JPS6086096A (ja) * | 1983-10-18 | 1985-05-15 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | 膜状ダイヤモンドの析出法 |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP6034884A patent/JPS60201877A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5855562A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-04-01 | Hitachi Ltd | 研磨皿とその製造方法 |
| JPS58135117A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-11 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | ダイヤモンドの製造法 |
| JPS6086096A (ja) * | 1983-10-18 | 1985-05-15 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | 膜状ダイヤモンドの析出法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS60255366A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンド研磨紙の製造法 |
| JPH03251370A (ja) * | 1990-03-01 | 1991-11-08 | Mitsubishi Materials Corp | 超精密研削用ダイヤモンド砥石およびその製造法 |
| JPH04141372A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-14 | Mitsubishi Materials Corp | ダイヤモンド砥石 |
| JPH04348028A (ja) * | 1991-05-24 | 1992-12-03 | Kyushu Electron Metal Co Ltd | 半導体試料の斜研磨法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0474145B2 (ja) | 1992-11-25 |
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