JPH0354108A - ダイヤモンド粒子の製造方法 - Google Patents
ダイヤモンド粒子の製造方法Info
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- JPH0354108A JPH0354108A JP1187499A JP18749989A JPH0354108A JP H0354108 A JPH0354108 A JP H0354108A JP 1187499 A JP1187499 A JP 1187499A JP 18749989 A JP18749989 A JP 18749989A JP H0354108 A JPH0354108 A JP H0354108A
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Links
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
本発明は、任意の粒径のダイヤモンド粒子を低圧の気相
合或により製造する方法に関し、低圧気相合戊法を用い
て容易かつ安価に、必要とする粒径のダイヤモンド粒子
を製造する方法を提供することを目的とし、 直流または交流アーク放電を用いたプラズマトーチから
噴射されるブラズ．マジェットを、減圧下で原料ガスが
供給されている容器内の基板上に照射してダイヤモンド
の膜を成長させるダイヤモンドの低圧気相成長法を用い
、ダイヤモンドと異なる熱膨張率を有する基板上に、熱
膨張率の差によって上記基板から剥離する膜厚でダイヤ
モンド膜を成長させ、剥離したダイヤモンド膜片を上記
プラズマジェット流を用いて粒子状に破砕するように構
或する。
合或により製造する方法に関し、低圧気相合戊法を用い
て容易かつ安価に、必要とする粒径のダイヤモンド粒子
を製造する方法を提供することを目的とし、 直流または交流アーク放電を用いたプラズマトーチから
噴射されるブラズ．マジェットを、減圧下で原料ガスが
供給されている容器内の基板上に照射してダイヤモンド
の膜を成長させるダイヤモンドの低圧気相成長法を用い
、ダイヤモンドと異なる熱膨張率を有する基板上に、熱
膨張率の差によって上記基板から剥離する膜厚でダイヤ
モンド膜を成長させ、剥離したダイヤモンド膜片を上記
プラズマジェット流を用いて粒子状に破砕するように構
或する。
本発明は、任意の粒径のダイヤモンド粒子を低圧の気相
合戊により製造する方法に関する。
合戊により製造する方法に関する。
ダイヤモンド粒子は、宝石として用いる以外にその高い
硬度を利用し工業用として用いられている。たとえば、
ダイス、ガラス切り、ダイヤモンドビットなどである。
硬度を利用し工業用として用いられている。たとえば、
ダイス、ガラス切り、ダイヤモンドビットなどである。
従来、ダイヤモンド粒子は天然から得る方法と合戒から
得る方法の２種類がある。
得る方法の２種類がある。
工業的には天然のものを利用する他に、人工のものも多
く使用されている。人工的には、高温高圧下での触媒を
用いた方法や、爆発の衝撃を利用して得る方法などがあ
る。
く使用されている。人工的には、高温高圧下での触媒を
用いた方法や、爆発の衝撃を利用して得る方法などがあ
る。
しかし、従来これらの人工的方法では、高温高圧を利用
したり爆発の衝撃を利用するので、装置は大きく操作方
法も非常に難しく、また非常に高価であった。
したり爆発の衝撃を利用するので、装置は大きく操作方
法も非常に難しく、また非常に高価であった。
また、ダイヤモンド合或方法としては、マイクロ波ＣＶ
Ｄ法や熱フィラメント法などの気相合或法があるが、基
板上に膜としてしか得られない。
Ｄ法や熱フィラメント法などの気相合或法があるが、基
板上に膜としてしか得られない。
本発明は、低圧気相合或法を用いて容易かつ安価に、必
要とする粒径のダイヤモンド粒子を製造する方法を提供
することを目的とする。
要とする粒径のダイヤモンド粒子を製造する方法を提供
することを目的とする。
上記の目的は、本発明によれば、直流または交流アーク
放電を用いたプラズマトーチから噴射されるプラズマジ
ェットを、減圧下で原料ガスが供給されている容器内の
基板上に照射してダイヤモンドの膜を成長させるダイヤ
モンドの低圧気相成長法を用い、ダイヤモンドと異なる
熱膨張率を有する基板上に、熱膨張率の差によって上記
基板から剥離する膜厚でダイヤモンド膜を成長させ、剥
離したダイヤモンド膜片を上記プラズマジェット流を用
いて粒子状に破砕することを特徴とするダイヤモンド粒
子の製造方法によって達或される。
放電を用いたプラズマトーチから噴射されるプラズマジ
ェットを、減圧下で原料ガスが供給されている容器内の
基板上に照射してダイヤモンドの膜を成長させるダイヤ
モンドの低圧気相成長法を用い、ダイヤモンドと異なる
熱膨張率を有する基板上に、熱膨張率の差によって上記
基板から剥離する膜厚でダイヤモンド膜を成長させ、剥
離したダイヤモンド膜片を上記プラズマジェット流を用
いて粒子状に破砕することを特徴とするダイヤモンド粒
子の製造方法によって達或される。
低圧気相合或法としてはマイクロ波ＣＶＤ法があるが、
製膜速度がおそい。ＤＣプラズマジェッ｝ＣＶＤ法は、
マイクロ波ＣＶＤ法の数十倍から数百倍製膜速度がはや
い。そこでこの方法を用いて高速に製膜をする。製膜に
あたり基板と膜の熱膨脹率が異なると膜厚の増加に伴っ
て膜と基板間の応力が大きくなり、この応力が膜と基板
間の結合力を超え、膜は剥離する。さらに、この剥離し
た膜片を、音速と同等と言われる高速のジェットの流れ
に乗せて壁面に衝突させ粒子状に破砕し、ダイヤモンド
粒子を得る。
製膜速度がおそい。ＤＣプラズマジェッ｝ＣＶＤ法は、
マイクロ波ＣＶＤ法の数十倍から数百倍製膜速度がはや
い。そこでこの方法を用いて高速に製膜をする。製膜に
あたり基板と膜の熱膨脹率が異なると膜厚の増加に伴っ
て膜と基板間の応力が大きくなり、この応力が膜と基板
間の結合力を超え、膜は剥離する。さらに、この剥離し
た膜片を、音速と同等と言われる高速のジェットの流れ
に乗せて壁面に衝突させ粒子状に破砕し、ダイヤモンド
粒子を得る。
さらに、破砕され粒径分布を持ったダイヤモンド粒子は
、たとえば、粒径による落下速度の違いを利用した従来
の分級方法によって分級され、必要な粒径のダイヤモン
ド粒子が得られる。
、たとえば、粒径による落下速度の違いを利用した従来
の分級方法によって分級され、必要な粒径のダイヤモン
ド粒子が得られる。
基板は、ダイヤモンドと異なる熱膨脹率の材質であれば
よく、浸炭性の少ない金属が特に望ましい。
よく、浸炭性の少ない金属が特に望ましい。
第１図に本発明の方法を行なうための装置の一例を示す
。同図中、１はトーチ用冷却水配管、２はアーク電源、
３は基板、４は基板ホルダ、５は分級装置、６はトーチ
マニビュレー夕、７は真空チャンバ、８は流量計、９は
ガスボンベ、ＩＯは原料ガス供給管、ｌ１は分級装置用
排気調節バルブ、１２はプラズマトーチ、１３は排気ポ
ンプである。
。同図中、１はトーチ用冷却水配管、２はアーク電源、
３は基板、４は基板ホルダ、５は分級装置、６はトーチ
マニビュレー夕、７は真空チャンバ、８は流量計、９は
ガスボンベ、ＩＯは原料ガス供給管、ｌ１は分級装置用
排気調節バルブ、１２はプラズマトーチ、１３は排気ポ
ンプである。
５ ｃｍ角のＭＯ基板３をトーチ１２の２０ｍｍ下にセ
ットし、ロータリーボンブでｌ Ｘ １０−２Ｔｏｒｒ
まで排気した後、原料ガス（Ｈ２ ２０ＬＭ ．ＣＨ４
を２０ＳＣＣＭ）、放電出力２ｋＬ系内圧力３０Ｔｏｒ
ｒで製膜した。このときの、Ｍｏ基板は冷却した基板ホ
ルダ４と接しているために、基板の下方（基板ホルダ接
触側）は温度が低く、逆にプラズマジェットにさらされ
ている上方は７００℃から１０００℃の高温になってい
る。そのため、約ｌ時間後にはモリブデンとダイヤモン
ドの熱膨脹率の違いから膜が剥離した。
ットし、ロータリーボンブでｌ Ｘ １０−２Ｔｏｒｒ
まで排気した後、原料ガス（Ｈ２ ２０ＬＭ ．ＣＨ４
を２０ＳＣＣＭ）、放電出力２ｋＬ系内圧力３０Ｔｏｒ
ｒで製膜した。このときの、Ｍｏ基板は冷却した基板ホ
ルダ４と接しているために、基板の下方（基板ホルダ接
触側）は温度が低く、逆にプラズマジェットにさらされ
ている上方は７００℃から１０００℃の高温になってい
る。そのため、約ｌ時間後にはモリブデンとダイヤモン
ドの熱膨脹率の違いから膜が剥離した。
この剥離した膜片は、音速にまで達するというジェット
流により側面の壁に衝突し粒子状に破砕され、分級装置
５に運ばれる。分級装置内では、各粒径の違いで落下速
度が異なることを利用して、分級が行われる。これによ
り、用途に応じて分級されたダイヤモンド粒が得られた
。
流により側面の壁に衝突し粒子状に破砕され、分級装置
５に運ばれる。分級装置内では、各粒径の違いで落下速
度が異なることを利用して、分級が行われる。これによ
り、用途に応じて分級されたダイヤモンド粒が得られた
。
ここでは、基板にモリブデンを用いて製膜し、剥離させ
て、ダイヤモンド粒子を得たが、これとは異なった粒度
の粒子を多く得るためには、モリブデンとは熱膨脹率の
異なった基板を用いると良い。熱膨脹率がダイヤモンド
に近いときには粒子の戊長が大きくなり、逆に膨脹率の
差が大きくなった時には粒径は小さくなる。
て、ダイヤモンド粒子を得たが、これとは異なった粒度
の粒子を多く得るためには、モリブデンとは熱膨脹率の
異なった基板を用いると良い。熱膨脹率がダイヤモンド
に近いときには粒子の戊長が大きくなり、逆に膨脹率の
差が大きくなった時には粒径は小さくなる。
また、基板を変えるのではなく、基板ホルダの温度を変
えても同様の効果がある。
えても同様の効果がある。
本発明の方法により、ダイヤモンド粒子を容易かつ安価
に得ることができ、さらには通常の分級方法により必要
に応じた粒径のダイヤモンド粒子を容易に得ることがで
きる。また、この粒子大きさの分布は、基板の種類や基
板温度を変えることにより任意に変えることができる。
に得ることができ、さらには通常の分級方法により必要
に応じた粒径のダイヤモンド粒子を容易に得ることがで
きる。また、この粒子大きさの分布は、基板の種類や基
板温度を変えることにより任意に変えることができる。
第１図は、本発明の方法を実施するための装置の一例を
示す配置図である。 １・・・トーチ用冷却水配管、 ２・・・アーク電源、 ３・・・基板、４・・・
基板ホルダ、 ５・・・分級装置、６・・・トー
チマニピュレー夕、 ７・・・真空チャンバ、 ８・・・流量計、９・・・
ガスボンベ、 １０・・・放電ガス供給管、１１・
・・分級装置用排気調節バルブ、１２・・・プラズマト
ーチ、１３・・・排気ポンプ。
示す配置図である。 １・・・トーチ用冷却水配管、 ２・・・アーク電源、 ３・・・基板、４・・・
基板ホルダ、 ５・・・分級装置、６・・・トー
チマニピュレー夕、 ７・・・真空チャンバ、 ８・・・流量計、９・・・
ガスボンベ、 １０・・・放電ガス供給管、１１・
・・分級装置用排気調節バルブ、１２・・・プラズマト
ーチ、１３・・・排気ポンプ。
Claims (1)
- １、直流または交流アーク放電を用いたプラズマトーチ
から噴射されるプラズマジェットを、減圧下で原料ガス
が供給されている容器内の基板上に照射してダイヤモン
ドの膜を成長させるダイヤモンドの低圧気相成長法を用
い、ダイヤモンドと異なる熱膨張率を有する基板上に、
熱膨張率の差によって上記基板から剥離する膜厚でダイ
ヤモンド膜を成長させ、剥離したダイヤモンド膜片を上
記プラズマジェット流を用いて粒子状に破砕することを
特徴とするダイヤモンド粒子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1187499A JPH0354108A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | ダイヤモンド粒子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1187499A JPH0354108A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | ダイヤモンド粒子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0354108A true JPH0354108A (ja) | 1991-03-08 |
Family
ID=16207132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1187499A Pending JPH0354108A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | ダイヤモンド粒子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0354108A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995014553A1 (en) * | 1993-11-23 | 1995-06-01 | Plasmoteg Engineering Center | An abrasive material for precision surface treatment and a method for the manufacturing thereof |
| US5643343A (en) * | 1993-11-23 | 1997-07-01 | Selifanov; Oleg Vladimirovich | Abrasive material for precision surface treatment and a method for the manufacturing thereof |
| US5711773A (en) * | 1994-11-17 | 1998-01-27 | Plasmoteg Engineering Center | Abrasive material for precision surface treatment and a method for the manufacturing thereof |
-
1989
- 1989-07-21 JP JP1187499A patent/JPH0354108A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995014553A1 (en) * | 1993-11-23 | 1995-06-01 | Plasmoteg Engineering Center | An abrasive material for precision surface treatment and a method for the manufacturing thereof |
| US5643343A (en) * | 1993-11-23 | 1997-07-01 | Selifanov; Oleg Vladimirovich | Abrasive material for precision surface treatment and a method for the manufacturing thereof |
| US5711773A (en) * | 1994-11-17 | 1998-01-27 | Plasmoteg Engineering Center | Abrasive material for precision surface treatment and a method for the manufacturing thereof |
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