JPS6058200B2 - ダイヤモンド部品の製造方法 - Google Patents
ダイヤモンド部品の製造方法Info
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- JPS6058200B2 JPS6058200B2 JP16241180A JP16241180A JPS6058200B2 JP S6058200 B2 JPS6058200 B2 JP S6058200B2 JP 16241180 A JP16241180 A JP 16241180A JP 16241180 A JP16241180 A JP 16241180A JP S6058200 B2 JPS6058200 B2 JP S6058200B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
-
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- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
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-
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- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
- C04B41/88—Metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ダイヤモンド部品の製造方法に関するもの
で、特に導電性金属被膜で表面をメタライ・ジンクした
ダイヤモンド部品の製造方法を提供するものである。
で、特に導電性金属被膜で表面をメタライ・ジンクした
ダイヤモンド部品の製造方法を提供するものである。
ダイヤモンド部品は、精密工具、精密計測器をはじめ
、オーディオあるいはビデオ記録・再生装置用のスタイ
ラスに実用される。
、オーディオあるいはビデオ記録・再生装置用のスタイ
ラスに実用される。
これらの場合、ダイヤモンド部品の表面に、しばしば導
電性金属被膜でメタライジング加工している。しかるに
、ダイヤモンドの表面は、化学的に非常に安定で、例え
ばダイヤモンド表面に蒸着という手段て金属膜を付着さ
せてもダイヤモンドと金属被膜との接着が弱く、しばし
ば金属被膜がダイヤモンドから剥離するという欠点があ
つた。この欠点を除去するために、例えば従来は８００
℃〜１００００Ｃにおける高温熱処理を導入して、付着
金属被膜をダイヤモンド中に拡散させるということを行
なつていたが、加工プロセス中に高温処理工程が入るた
めに、加工プロセスを複雑にするとともに、ダイヤモン
ド部品の用途をも狭くしていた。本発明の目的は、これ
らの従来の欠点を除去し、強固にメタライジングされた
ダイヤモンド部品を低温で加工するという新規な製造方
法を提供しようとするものである。
電性金属被膜でメタライジング加工している。しかるに
、ダイヤモンドの表面は、化学的に非常に安定で、例え
ばダイヤモンド表面に蒸着という手段て金属膜を付着さ
せてもダイヤモンドと金属被膜との接着が弱く、しばし
ば金属被膜がダイヤモンドから剥離するという欠点があ
つた。この欠点を除去するために、例えば従来は８００
℃〜１００００Ｃにおける高温熱処理を導入して、付着
金属被膜をダイヤモンド中に拡散させるということを行
なつていたが、加工プロセス中に高温処理工程が入るた
めに、加工プロセスを複雑にするとともに、ダイヤモン
ド部品の用途をも狭くしていた。本発明の目的は、これ
らの従来の欠点を除去し、強固にメタライジングされた
ダイヤモンド部品を低温で加工するという新規な製造方
法を提供しようとするものである。
すなわち、本発明者等は、ダイヤモンド部品の表面にメ
タライジングする場合、ダイヤモンド部品の表面にイオ
ン衝撃による前処理を施すとメタライジシグが効果的に
行なえることを発見し、この発見に基づいて、低温例え
ば室温で強固にメタライジング可能なダイヤモンド部品
の製造方法を提供しようとするものである。
タライジングする場合、ダイヤモンド部品の表面にイオ
ン衝撃による前処理を施すとメタライジシグが効果的に
行なえることを発見し、この発見に基づいて、低温例え
ば室温で強固にメタライジング可能なダイヤモンド部品
の製造方法を提供しようとするものである。
第１図Ａ，ｂは、本発明にかかる表面を導電性被膜で被
覆したダイヤモンド部品の製造方法の基本プロセスを示
す。
覆したダイヤモンド部品の製造方法の基本プロセスを示
す。
すなわち、第１図ａにおいて、本発明のダイヤモンド部
品の製造方法は、ダイヤモンド部品１１の表面１２を、
イオン１３の衝撃でもつて、粗面１４に加工し、次に第
１図ｂに示すように該粗面加工されたダイヤモンド部品
１１の表面に、蒸着等のプロセスで導電性の金属薄層１
５を付着させることを特徴としている。本発明者等は、
イオン衝撃の条件、とりわけイオンの種類が特に重要で
あることを見い出し、強固に付着させるには、酸素イオ
ンが最適であることを見い出した。この場合、イオン衝
撃を室温で行なつても、メタライジングした被膜の付着
力は、５ｋ９／Ｔｎｉ，以上になることが確認できた。
その理由は必ずしも明確ではないが、通常イオン衝撃に
よつて、表面を洗浄する場合、不活性ガスとして広く知
られているＡｒイオンが用いられる。この場合、Ａｒイ
オンの衝撃によりダイヤモンド表面の吸着ガス等は除去
されるが、仮りにダイヤモンド表面が洗浄されても、ダ
イヤモンド表面は化学的に安定であるため、メタライジ
ングされた金属被膜と強固に接着することは期待されな
い。一方、酸素イオンはダイヤモンド表面と単に物理的
に衝撃するだけではなく、ダイヤモンドと化学的に反応
し、表面を粗面にするとともに、ダイヤモンドの表面を
活性化するため、メタライジングした被膜と強固に付着
すると考えられる。本発明者等は、この種のイオン衝撃
を含む加工プロセスは、グロー放電を用いた所謂スパッ
タエッチングによると効果的に実施されることを確認し
た。
品の製造方法は、ダイヤモンド部品１１の表面１２を、
イオン１３の衝撃でもつて、粗面１４に加工し、次に第
１図ｂに示すように該粗面加工されたダイヤモンド部品
１１の表面に、蒸着等のプロセスで導電性の金属薄層１
５を付着させることを特徴としている。本発明者等は、
イオン衝撃の条件、とりわけイオンの種類が特に重要で
あることを見い出し、強固に付着させるには、酸素イオ
ンが最適であることを見い出した。この場合、イオン衝
撃を室温で行なつても、メタライジングした被膜の付着
力は、５ｋ９／Ｔｎｉ，以上になることが確認できた。
その理由は必ずしも明確ではないが、通常イオン衝撃に
よつて、表面を洗浄する場合、不活性ガスとして広く知
られているＡｒイオンが用いられる。この場合、Ａｒイ
オンの衝撃によりダイヤモンド表面の吸着ガス等は除去
されるが、仮りにダイヤモンド表面が洗浄されても、ダ
イヤモンド表面は化学的に安定であるため、メタライジ
ングされた金属被膜と強固に接着することは期待されな
い。一方、酸素イオンはダイヤモンド表面と単に物理的
に衝撃するだけではなく、ダイヤモンドと化学的に反応
し、表面を粗面にするとともに、ダイヤモンドの表面を
活性化するため、メタライジングした被膜と強固に付着
すると考えられる。本発明者等は、この種のイオン衝撃
を含む加工プロセスは、グロー放電を用いた所謂スパッ
タエッチングによると効果的に実施されることを確認し
た。
第２図はスパッタエッチング装置の主要部を示しており
、同図を用いて本発明の一実施例におけるダイヤモンド
部品の製造方法を以下に説明する。スパッタエッチング
装置においては、主電極２１とサンプルホールダ２２が
、真空容器２０中に配置されており、まずメタライジン
グするダイヤモンド部品２３をサンプルホールダ２２上
に配置し、スイッチ２５を１側に投入した状態で負の高
電圧、例えば１０００Ｖのサンプルホールダ２２に加え
る。
、同図を用いて本発明の一実施例におけるダイヤモンド
部品の製造方法を以下に説明する。スパッタエッチング
装置においては、主電極２１とサンプルホールダ２２が
、真空容器２０中に配置されており、まずメタライジン
グするダイヤモンド部品２３をサンプルホールダ２２上
に配置し、スイッチ２５を１側に投入した状態で負の高
電圧、例えば１０００Ｖのサンプルホールダ２２に加え
る。
この時、主電極２１、サンプルホールダ２２が入つてい
る真空容器２０中に酸素ガスを例えば５×１０−２Ｔ０
ｒｒ程度導入して、該主電極２１とサンプルホールダ２
２間に所謂グロー放電を発生させる。このグロー放電に
より発生した酸素イオンは、ダイヤモンド部品２３の表
面に衝突し、例えばダイヤモンド部品２３の０．０５ｐ
ｍ程度の表面層を所謂スパッタエッチングする。スパッ
タエッチング後は、スイッチ２５を２の側に切りかえて
主電極に負の高電圧を加え、同時に放電ガスをアルゴン
に置換する。主電極２１の表面には、あらかじめ導電性
被膜材料２４、例えばＨｆを配置しておき、この導電性
被膜材料２４をスパッタ蒸発させて該スパッタエッチン
グされたダイヤモンド部品の表面に導電性被膜材料を例
えば０．１μｍの厚さに付着させて、メタライジングす
る。本実施例によれば、スパッタエッチングプロセス、
メタライジングプロセスが連続的に行えるとともに、特
にこれらのプロセスで高温度にする必要はなく、室温て
可能てしかも、導電性被膜の付着力が５ｋ９／Ｒｆｒｌ
ｔ以上になる効果がある。なお、上記実施例では導電性
被膜の材料としてＨｆを用いたが、これに限られるもの
でなく、Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚ，Ｃｒ，Ｎｉ，ＭＯ，Ｗ
等の金属、Ｔｉ−Ｎｉ，Ｔｉ−ＡＩ−ＭＯのようなこれ
らの金属を含有する合金、ＨｆＮ，ＴｉＮのような上記
金属の窒化物、ＴｉＣのような上記金属の炭化物、ＭＯ
Ｓｉのような上記金属の硅化物、さらにはステンレスス
チールのようなＦｅ耐蝕性合金でもよい。これらの物質
をダイヤモンド部品にメタライジングするには主電極表
面２４にこれらの材料を設置て、上記のＨｆの実施例の
場合と同様のプロＪ を実施すればよい。また、上記金
属窒化物、炭化物の導電性被膜を形成するとき、主電極
表面をこれらの金属て形成し、主電極のスパッタ蒸発時
にそれぞれ窒素雰囲気、例えば窒素ガス中および炭素雰
囲気、例えばメタン、アセチレン中で、所謂反応性スパ
ッタ蒸着してもよい。本発明による導電性被膜て表面を
メタライジングしたダイヤモンド部品の製造方法は、静
電方式記録再生システム、例えば静電型ビデオディスク
用のタイヤモンドスタイラスの加工に有効であることを
確認した。
る真空容器２０中に酸素ガスを例えば５×１０−２Ｔ０
ｒｒ程度導入して、該主電極２１とサンプルホールダ２
２間に所謂グロー放電を発生させる。このグロー放電に
より発生した酸素イオンは、ダイヤモンド部品２３の表
面に衝突し、例えばダイヤモンド部品２３の０．０５ｐ
ｍ程度の表面層を所謂スパッタエッチングする。スパッ
タエッチング後は、スイッチ２５を２の側に切りかえて
主電極に負の高電圧を加え、同時に放電ガスをアルゴン
に置換する。主電極２１の表面には、あらかじめ導電性
被膜材料２４、例えばＨｆを配置しておき、この導電性
被膜材料２４をスパッタ蒸発させて該スパッタエッチン
グされたダイヤモンド部品の表面に導電性被膜材料を例
えば０．１μｍの厚さに付着させて、メタライジングす
る。本実施例によれば、スパッタエッチングプロセス、
メタライジングプロセスが連続的に行えるとともに、特
にこれらのプロセスで高温度にする必要はなく、室温て
可能てしかも、導電性被膜の付着力が５ｋ９／Ｒｆｒｌ
ｔ以上になる効果がある。なお、上記実施例では導電性
被膜の材料としてＨｆを用いたが、これに限られるもの
でなく、Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚ，Ｃｒ，Ｎｉ，ＭＯ，Ｗ
等の金属、Ｔｉ−Ｎｉ，Ｔｉ−ＡＩ−ＭＯのようなこれ
らの金属を含有する合金、ＨｆＮ，ＴｉＮのような上記
金属の窒化物、ＴｉＣのような上記金属の炭化物、ＭＯ
Ｓｉのような上記金属の硅化物、さらにはステンレスス
チールのようなＦｅ耐蝕性合金でもよい。これらの物質
をダイヤモンド部品にメタライジングするには主電極表
面２４にこれらの材料を設置て、上記のＨｆの実施例の
場合と同様のプロＪ を実施すればよい。また、上記金
属窒化物、炭化物の導電性被膜を形成するとき、主電極
表面をこれらの金属て形成し、主電極のスパッタ蒸発時
にそれぞれ窒素雰囲気、例えば窒素ガス中および炭素雰
囲気、例えばメタン、アセチレン中で、所謂反応性スパ
ッタ蒸着してもよい。本発明による導電性被膜て表面を
メタライジングしたダイヤモンド部品の製造方法は、静
電方式記録再生システム、例えば静電型ビデオディスク
用のタイヤモンドスタイラスの加工に有効であることを
確認した。
ずなわち、静電型ビデオディスク用のダイヤモンドスタ
イラスは先端部にメタライジングするが、記録再生密度
を高めるため、ダイヤモンドスタイラスの先端部の寸法
は、例えば１ｐｍ以下である。この所謂サブミクロンの
領域の加工を施したダイヤモンドスタイラスに、従来の
化学的あるいは機械的な表面前処理を用いると、形状が
不均一になり再現性よく付着強度が得られないが、本発
明にかかるイオン衝撃による表面前処理はイオンの寸法
が１〜１０Ａ程度であるから本質的にサブミクロンの範
囲の加工を施したダイヤモンドスタイラスに適用でき、
結果として再＝現性よく付着強度が得られる。第３図に
、本発明にかかるダイヤモンド部品の製造方法で形成し
た、上記ビデオディスク用スタイラスの先端部の写真を
一例として示した。
イラスは先端部にメタライジングするが、記録再生密度
を高めるため、ダイヤモンドスタイラスの先端部の寸法
は、例えば１ｐｍ以下である。この所謂サブミクロンの
領域の加工を施したダイヤモンドスタイラスに、従来の
化学的あるいは機械的な表面前処理を用いると、形状が
不均一になり再現性よく付着強度が得られないが、本発
明にかかるイオン衝撃による表面前処理はイオンの寸法
が１〜１０Ａ程度であるから本質的にサブミクロンの範
囲の加工を施したダイヤモンドスタイラスに適用でき、
結果として再＝現性よく付着強度が得られる。第３図に
、本発明にかかるダイヤモンド部品の製造方法で形成し
た、上記ビデオディスク用スタイラスの先端部の写真を
一例として示した。
以上の実施例からも明らかなごとく、本発明にかかるダ
イヤモンド部品の製造方法は、精密なダイヤモンド応用
部品の製造に有効で、ビデオディスク用のスタイラス以
外にも、各種の精密工業計測器用探触子をはじめ、広範
囲の応用が期待され、工業上の利用価値が大きい。
イヤモンド部品の製造方法は、精密なダイヤモンド応用
部品の製造に有効で、ビデオディスク用のスタイラス以
外にも、各種の精密工業計測器用探触子をはじめ、広範
囲の応用が期待され、工業上の利用価値が大きい。
第１図Ａ，ｂは、本発明におけるダイヤモンド部品の製
造方法の基本的な工程を説明するための図、第２図は、
本発明の一実施例におけるダイヤモンド部品の製造方法
を説明するための図、２第３図は、本発明の一実施例に
おけるダイヤモンド部品の製造方法で形成したビデオデ
ィスク用のスタイラスの顕微鏡写真である。 １１，２３・・・・・・ダイヤモンド部品、１２・・・
・・・表面、１３・・・・・・イオン、１４・・・・・
・粗面、１５・・・・・・金属層（金属薄層）。
造方法の基本的な工程を説明するための図、第２図は、
本発明の一実施例におけるダイヤモンド部品の製造方法
を説明するための図、２第３図は、本発明の一実施例に
おけるダイヤモンド部品の製造方法で形成したビデオデ
ィスク用のスタイラスの顕微鏡写真である。 １１，２３・・・・・・ダイヤモンド部品、１２・・・
・・・表面、１３・・・・・・イオン、１４・・・・・
・粗面、１５・・・・・・金属層（金属薄層）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ダイヤモンド部品の表面を、酸素イオンの衝撃によ
り粗面に加工した後、前記粗面に金属層を付着させるこ
とを特徴とするダイヤモンド部品の製造方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のダイヤモンド部品の製
造方法において、酸素雰囲気中のグロー放電より得られ
る酸素イオンを利用することを特徴とするダイヤモンド
部品の製造方法。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のダイヤモンド部品の製
造方法において、金属層を付着させる際真空蒸着あるい
はスパッタ蒸着により、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｚｒ
、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｗ等の金属またはこれらの金属を含有す
る合金またはこれらの金属の窒化物、炭化物、硅化物ま
たはステンレススチール等耐蝕性鉄合金のうちの少なく
とも１つを粗面加工されたダイヤモンド部品の表面に付
着させて前記金属層を形成することを特徴とするダイヤ
モンド部品の製造方法。 ４ 特許請求の範囲第１項記載のダイヤモンド部品の製
造方法において、ダイヤモンド部品が静電方式記録再生
システムに用いる、少なくとも先端部の表面に導電性被
膜電極を設けたダイヤモンドスタイラスであることを特
徴とするダイヤモンド部品の製造方法。 ５ 特許請求の範囲第１項記載のダイヤモンド部品の製
造方法において、ダイヤモンド部品が静電方式記録再生
システムに用いる、少なくとも先端部の表面に導電性被
膜電極を設けたダイヤモンドスタイラスであることを特
徴とするダイヤモンド部品の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16241180A JPS6058200B2 (ja) | 1980-11-17 | 1980-11-17 | ダイヤモンド部品の製造方法 |
| US06/319,279 US4458346A (en) | 1980-11-17 | 1981-11-09 | Pickup stylus |
| EP81109722A EP0052373B1 (en) | 1980-11-17 | 1981-11-16 | Method of manufacturing a pickup stylus |
| DE8181109722T DE3174085D1 (en) | 1980-11-17 | 1981-11-16 | Method of manufacturing a pickup stylus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16241180A JPS6058200B2 (ja) | 1980-11-17 | 1980-11-17 | ダイヤモンド部品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5786145A JPS5786145A (en) | 1982-05-29 |
| JPS6058200B2 true JPS6058200B2 (ja) | 1985-12-18 |
Family
ID=15754086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16241180A Expired JPS6058200B2 (ja) | 1980-11-17 | 1980-11-17 | ダイヤモンド部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6058200B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110578129A (zh) * | 2019-10-30 | 2019-12-17 | 惠州市三航无人机技术研究院 | 一种基于人工智能的硬质合金基体金刚石涂层的制备方法 |
| CN116926494B (zh) * | 2023-08-07 | 2024-11-08 | 深圳市博源碳晶科技有限公司 | 一种金刚石铜基复合材料及其制备方法 |
-
1980
- 1980-11-17 JP JP16241180A patent/JPS6058200B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5786145A (en) | 1982-05-29 |
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