JPH0745012B2 - 破砕性ダイヤモンド粒子の製造方法 - Google Patents
破砕性ダイヤモンド粒子の製造方法Info
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- JPH0745012B2 JPH0745012B2 JP63102345A JP10234588A JPH0745012B2 JP H0745012 B2 JPH0745012 B2 JP H0745012B2 JP 63102345 A JP63102345 A JP 63102345A JP 10234588 A JP10234588 A JP 10234588A JP H0745012 B2 JPH0745012 B2 JP H0745012B2
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- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/06—Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明の背景 本発明は破砕性ダイヤモンド粒子の合成に関する。
ダイヤモンドは数十年間、商業的に合成されており、そ
の合成技術は現在、非常によく開発されている。ダイヤ
モンド合成は非ダイヤモンド炭素、特に、グラフアイト
を炭素状態図のダイヤモンド安定域において、ダイヤモ
ンド溶媒（これはまた、触媒としても知られている）の
存在の下で、加熱および加圧条件にさらすことを包含す
る。ダイヤモンド合成に係る条件は特定の形状、サイズ
および特性のダイヤモンドを生成させるために、条件を
整えることができる。もう一種の超硬質研磨材である立
方体形窒素化炭素はまた数十年間、商業的に合成されて
おり、その技法もまた、現在非常によく開発されてい
る。立方体形窒素化炭素の合成は六方体形窒素化炭素原
材料を窒素化炭素状態図の立方体形窒素化炭素安定域に
おいて、適当な触媒の存在の下で、加熱加圧条件にさら
すことを包含する。
の合成技術は現在、非常によく開発されている。ダイヤ
モンド合成は非ダイヤモンド炭素、特に、グラフアイト
を炭素状態図のダイヤモンド安定域において、ダイヤモ
ンド溶媒（これはまた、触媒としても知られている）の
存在の下で、加熱および加圧条件にさらすことを包含す
る。ダイヤモンド合成に係る条件は特定の形状、サイズ
および特性のダイヤモンドを生成させるために、条件を
整えることができる。もう一種の超硬質研磨材である立
方体形窒素化炭素はまた数十年間、商業的に合成されて
おり、その技法もまた、現在非常によく開発されてい
る。立方体形窒素化炭素の合成は六方体形窒素化炭素原
材料を窒素化炭素状態図の立方体形窒素化炭素安定域に
おいて、適当な触媒の存在の下で、加熱加圧条件にさら
すことを包含する。
本発明の要旨 本発明により、砕けやすい超硬質研磨粒子の製造方法が
提供され、この方法は超硬質研磨粒子を生成するための
原材料および生成される超硬質研磨粒子中に吸蔵させる
ことができ、そしてそこから分離することができる非金
属質物質を含む反応混合物を、超硬質研磨粒子を生成さ
せるのに適する温度および圧力条件にさらし、反応材料
から超硬質研磨粒子を採取し、次いで吸蔵されている物
質の少なくとも一部分を研磨粒子から分離する工程を包
含する。
提供され、この方法は超硬質研磨粒子を生成するための
原材料および生成される超硬質研磨粒子中に吸蔵させる
ことができ、そしてそこから分離することができる非金
属質物質を含む反応混合物を、超硬質研磨粒子を生成さ
せるのに適する温度および圧力条件にさらし、反応材料
から超硬質研磨粒子を採取し、次いで吸蔵されている物
質の少なくとも一部分を研磨粒子から分離する工程を包
含する。
発明の詳細な説明 本発明の方法は、原材料が非ダイヤモンド炭素、特にグ
ラフアイトである、砕けやすい（破砕性）ダイヤモンド
粒子の製造に特別の用途を有し、そして使用される温度
および圧力条件は炭素状態図のダイヤモンド安定域にあ
る。本合成はダイヤモンド溶媒の存在の下で行なう。ダ
イヤモンド溶媒は通常、第VIII族金属またはこのような
金属を含有する合金である。ダイヤモンド合成に用いら
れるダイヤモンド溶媒および温度および圧力条件は当技
術でよく知られており、たとえば米国特許第2,947,609
号および同第2,947,610号に記載されている。
ラフアイトである、砕けやすい（破砕性）ダイヤモンド
粒子の製造に特別の用途を有し、そして使用される温度
および圧力条件は炭素状態図のダイヤモンド安定域にあ
る。本合成はダイヤモンド溶媒の存在の下で行なう。ダ
イヤモンド溶媒は通常、第VIII族金属またはこのような
金属を含有する合金である。ダイヤモンド合成に用いら
れるダイヤモンド溶媒および温度および圧力条件は当技
術でよく知られており、たとえば米国特許第2,947,609
号および同第2,947,610号に記載されている。
好適なダイヤモンド合成条件は1450℃〜1600℃の範囲の
温度および45〜70キロバールの範囲の圧力である。
温度および45〜70キロバールの範囲の圧力である。
吸蔵させる物質はクロライドのような適当な塩である。
好ましいクロライドは塩化ナトリウムである。超硬質研
磨粒子がダイヤモンドまたは立方体形窒素化炭素である
場合に、採取技法は通常、反応混合物を熱い酸溶液で処
理することを包含する。この酸溶液は、ダイヤモンドま
たは他の溶媒を溶解し、そしてまた、特に吸蔵されてい
る物質がクロライド塩である場合に、吸蔵物質を浸出す
るのに適当である。吸蔵物質は代表的には、反応混合物
の30重量％までを構成する。
好ましいクロライドは塩化ナトリウムである。超硬質研
磨粒子がダイヤモンドまたは立方体形窒素化炭素である
場合に、採取技法は通常、反応混合物を熱い酸溶液で処
理することを包含する。この酸溶液は、ダイヤモンドま
たは他の溶媒を溶解し、そしてまた、特に吸蔵されてい
る物質がクロライド塩である場合に、吸蔵物質を浸出す
るのに適当である。吸蔵物質は代表的には、反応混合物
の30重量％までを構成する。
吸蔵されている物質は超硬質研磨粒子の表面から分離さ
れ、その後に空洞および孔を残し、これらの空洞および
孔はこの粒子を砕けやすくする助けになる。吸蔵物質の
少なくとも一部分は研磨粒子の閉鎖孔中に捕捉されて残
留する。
れ、その後に空洞および孔を残し、これらの空洞および
孔はこの粒子を砕けやすくする助けになる。吸蔵物質の
少なくとも一部分は研磨粒子の閉鎖孔中に捕捉されて残
留する。
反応材料は慣用の高温高圧装置に装入し、次いで温度お
よび圧力を必要な高められた条件に上昇させる。このよ
うな装置は、たとえば米国特許第2,941,248号に記載さ
れている。
よび圧力を必要な高められた条件に上昇させる。このよ
うな装置は、たとえば米国特許第2,941,248号に記載さ
れている。
本発明の実施例において、粉末状ニツケル／マンガン合
金（76/24）、グラフアイトおよび塩化ナトリウムの混
合物を慣用の高温高圧装置の反応カプセル内に装入す
る。合金対グラフアイトの比率は重量で2:1である。塩
化ナトリウムは合金およびグラフアイトのパーセンテー
ジで表わして、５重量％の量で存在させる。反応カプセ
ルを慣用の高温高圧装置に入れ、60〜65キロバールの圧
力および約1500℃の温度にさらす。これらの条件は16分
間維持する。温度および圧力条件を室内条件に戻し、次
いで反応カプセルを装置から取り出す。カプセルは次い
で熱い酸溶液中に入れ、金属を溶解させると、微細ダイ
ヤモンド粒子の塊が残る。塩化ナトリウムは製造処理中
にダイヤモンド粒子中に吸蔵され、そして開放孔内の塩
化ナトリウムは酸溶液によつて粒子から浸出され、粒子
の表面に空洞および孔が残ることが見い出された。これ
らの空洞および孔は粒子を砕けやすい物性にする助けに
なる。少量の塩化ナトリウムは粒子の閉鎖孔内に残留す
る。
金（76/24）、グラフアイトおよび塩化ナトリウムの混
合物を慣用の高温高圧装置の反応カプセル内に装入す
る。合金対グラフアイトの比率は重量で2:1である。塩
化ナトリウムは合金およびグラフアイトのパーセンテー
ジで表わして、５重量％の量で存在させる。反応カプセ
ルを慣用の高温高圧装置に入れ、60〜65キロバールの圧
力および約1500℃の温度にさらす。これらの条件は16分
間維持する。温度および圧力条件を室内条件に戻し、次
いで反応カプセルを装置から取り出す。カプセルは次い
で熱い酸溶液中に入れ、金属を溶解させると、微細ダイ
ヤモンド粒子の塊が残る。塩化ナトリウムは製造処理中
にダイヤモンド粒子中に吸蔵され、そして開放孔内の塩
化ナトリウムは酸溶液によつて粒子から浸出され、粒子
の表面に空洞および孔が残ることが見い出された。これ
らの空洞および孔は粒子を砕けやすい物性にする助けに
なる。少量の塩化ナトリウムは粒子の閉鎖孔内に残留す
る。
もう一つの例において、上記と同一の方法および装置を
使用し、ただし塩化ナトリウムの含有量を変えて、ダイ
ヤモンド粒子を生成する。ダイヤモンド粒子は合金およ
びグラフアイトにもとずき、塩化ナトリウム0.5、２、
2.5および10重量％を用いて製造する。各場合に、その
表面に空洞および孔を有し、そして若干の塩化ナトリウ
ムが閉鎖孔内に残留している、砕けやすいダイヤモンド
粒子が得られる。
使用し、ただし塩化ナトリウムの含有量を変えて、ダイ
ヤモンド粒子を生成する。ダイヤモンド粒子は合金およ
びグラフアイトにもとずき、塩化ナトリウム0.5、２、
2.5および10重量％を用いて製造する。各場合に、その
表面に空洞および孔を有し、そして若干の塩化ナトリウ
ムが閉鎖孔内に残留している、砕けやすいダイヤモンド
粒子が得られる。
本発明により製造されたダイヤモンド粒子の砕けやすい
物性は、これらの粒子を樹脂接着砥石車のような砥石車
で使用するのに特に適するようにする。砥石車はその周
囲に作業部が位置しているハブよりなる。作業部は結合
性マトリツクスに均一に分散されている分離した研磨粒
子よりなる。樹脂接着砥石車の場合に、結合性マトリツ
クスは樹脂である。
物性は、これらの粒子を樹脂接着砥石車のような砥石車
で使用するのに特に適するようにする。砥石車はその周
囲に作業部が位置しているハブよりなる。作業部は結合
性マトリツクスに均一に分散されている分離した研磨粒
子よりなる。樹脂接着砥石車の場合に、結合性マトリツ
クスは樹脂である。
前記のようにして、塩化ナトリウム５重量％を含有する
反応混合物を使用して生成された砕けやすいダイヤモン
ド粒子を一連の樹脂接着砥石車に配合する。使用ダイヤ
モンド粒子が標準RD（樹脂接着）型破砕性ダイヤモンド
粒子である第二の一連の樹脂接着砥石車を製造する。各
群の２種の砥石車はそれぞれ、88〜105ミクロンの範囲
のダイヤモンド粒子を含有し、そして２種の砥石車はそ
れぞれ、125〜149ミクロンのサイズ範囲のダイヤモンド
を含有している。
反応混合物を使用して生成された砕けやすいダイヤモン
ド粒子を一連の樹脂接着砥石車に配合する。使用ダイヤ
モンド粒子が標準RD（樹脂接着）型破砕性ダイヤモンド
粒子である第二の一連の樹脂接着砥石車を製造する。各
群の２種の砥石車はそれぞれ、88〜105ミクロンの範囲
のダイヤモンド粒子を含有し、そして２種の砥石車はそ
れぞれ、125〜149ミクロンのサイズ範囲のダイヤモンド
を含有している。
各砥石車の研削率を測定する。研削率は分離された工作
物の量対分離された砥石車の量の比率である。研削率が
大であるほどこの砥石車は良好であり、砥石車に存在す
るダイヤモンド粒子の効率は高い。全ての場合に、本発
明の方法により製造されたダイヤモンド粒子は標準RD型
破砕性ダイヤモンド粒子に優る効果を示した。得られた
結果を下記の表に示す。本発明により生成された粒子を
含有する砥石車の研削率は慣用のRD型砕破性ダイヤモン
ド粒子を用いた相当する砥石車のパーセンテージとして
表わす。
物の量対分離された砥石車の量の比率である。研削率が
大であるほどこの砥石車は良好であり、砥石車に存在す
るダイヤモンド粒子の効率は高い。全ての場合に、本発
明の方法により製造されたダイヤモンド粒子は標準RD型
破砕性ダイヤモンド粒子に優る効果を示した。得られた
結果を下記の表に示す。本発明により生成された粒子を
含有する砥石車の研削率は慣用のRD型砕破性ダイヤモン
ド粒子を用いた相当する砥石車のパーセンテージとして
表わす。
上記から明らかなように、全ての例において、研削条件
が湿式であるかまたは乾式であるかにかかわらず、本発
明の方法により生成されたダイヤモンド粒子を含有する
砥石車は慣用のRD型脆弱性ダイヤモンド粒子を用いた砥
石車に比較して、高い研削率を有し、従つてこれらの従
来の砥石車に比較して性能が優れている。
が湿式であるかまたは乾式であるかにかかわらず、本発
明の方法により生成されたダイヤモンド粒子を含有する
砥石車は慣用のRD型脆弱性ダイヤモンド粒子を用いた砥
石車に比較して、高い研削率を有し、従つてこれらの従
来の砥石車に比較して性能が優れている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−38311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−129700（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−32900（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−108716（ＪＰ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】破砕性ダイヤモンド粒子の製造方法におい
て、 前記粒子を製造するのに適した温度及び圧力条件下に、
ダイヤモンド粒子を製造するための原料物質と、ダイヤ
モンド溶媒と、製造される前記ダイヤモンド粒子の中に
吸蔵されかつ前記ダイヤモンド粒子から除去され得る非
金属物質とからなる反応混合物をさらす工程、 前記反応混合物からダイヤモンド粒子を取り出す工程、
及び 前記ダイヤモンド粒子から前記吸蔵物質の少なくとも一
部を除去する工程からなる上記製造方法。 - 【請求項２】反応混合物が原料物質と、ダイヤモンド粒
子中に吸蔵させることができる物質との混合物よりな
る、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】ダイヤモンド粒子中に吸蔵させることがで
きる物質が塩化物塩である、請求項１または２に記載の
方法。 - 【請求項４】塩化物塩が塩化ナトリウムである、請求項
３に記載の方法。 - 【請求項５】ダイヤモンド粒子中に吸蔵させることがで
きる物質を反応混合物中に、該反応混合物の30重量％ま
での量で存在させる、請求項１〜４のいづれか１項に記
載の方法。 - 【請求項６】吸蔵されている物質の少なくとも一部分を
ダイヤモンド粒子から浸出により分離する、請求項１〜
５のいづれか１項に記載の方法。 - 【請求項７】原料物質がグラファイトである、請求項１
〜６のいずれか１項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ZA87/2940 | 1987-04-24 | ||
| ZA872940 | 1987-04-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01139133A JPH01139133A (ja) | 1989-05-31 |
| JPH0745012B2 true JPH0745012B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=25578830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63102345A Expired - Fee Related JPH0745012B2 (ja) | 1987-04-24 | 1988-04-25 | 破砕性ダイヤモンド粒子の製造方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5385715A (ja) |
| EP (1) | EP0289224B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0745012B2 (ja) |
| KR (1) | KR960008933B1 (ja) |
| AT (1) | ATE65032T1 (ja) |
| AU (1) | AU604307B2 (ja) |
| CA (1) | CA1336649C (ja) |
| DE (1) | DE3863579D1 (ja) |
| IE (1) | IE60351B1 (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CA2423102C (en) * | 2000-09-20 | 2009-08-25 | Camco International (Uk) Limited | Polycrystalline diamond with a surface depleted of catalyzing material |
| US6616725B2 (en) | 2001-08-21 | 2003-09-09 | Hyun Sam Cho | Self-grown monopoly compact grit |
| JP4197328B2 (ja) | 2005-08-05 | 2008-12-17 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | データを編集する画面の表示を制御するシステム、およびその方法 |
| US8694258B2 (en) | 2010-02-14 | 2014-04-08 | Vermeer Manufacturing Company | Derivative imaging for subsurface object detection |
| JP5882087B2 (ja) | 2012-03-07 | 2016-03-09 | 船井電機株式会社 | 端末装置、操作キーの表示順変更方法 |
| CN106975421B (zh) * | 2017-05-07 | 2020-11-10 | 河南黄河旋风股份有限公司 | 一种高自锐性人造金刚石的制造方法 |
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| US11014759B2 (en) | 2018-07-30 | 2021-05-25 | XR Downhole, LLC | Roller ball assembly with superhard elements |
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