金刚石单晶、工具以及金刚石单晶的制造方法技术

技术编号:17101064 阅读:39 留言:0更新日期:2018-01-21 12:05
本发明专利技术的金刚石包含氮原子。该氮原子的浓度沿着金刚石单晶的晶体取向周期性地变化。沿着晶体取向的一个周期的距离的算术平均值Aave、最大值Amax和最小值Amin满足由下式(I)表示的关系:(Amax)/1.25≤(Aave)≤(Amin)/0.75…(I)。

The manufacturing method of diamond single crystal, tool and diamond single crystal

The diamond of the present invention contains nitrogen atoms. The concentration of the nitrogen atom varies periodically along the crystal orientation of the diamond single crystal. Along a periodic crystal orientation distance arithmetic mean Aave, maximum Amax and minimum Amin satisfied by the formula (I) said: the relationship between (Amax) /1.25 (Aave) = (Amin) /0.75... (I).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金刚石单晶、工具以及金刚石单晶的制造方法
本专利技术涉及金刚石单晶、工具以及金刚石单晶的制造方法。本申请要求于2015年6月19日提交的日本专利申请No.2015-123783的优先权,并且该日本专利申请中描述的全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
具有高硬度和高强度、并且还具有优异热导率的单晶金刚石在工业上用于广泛的应用中,所述应用除了包括诸如磨石刻槽器用工具、拉丝用模具、划线工具、水射流用孔口以及导线器之类的耐磨工具之外,还包括切削用金刚石工具等。作为用于金刚石产品的单晶金刚石,可以列举天然金刚石和合成金刚石。大多数天然存在的金刚石单晶属于Ia型,并且包含数百ppm至数千ppm的氮,这些氮在晶格之间呈板状聚集形式。在Ia型金刚石单晶中,杂质含量、板状缺陷的密度和产生形态即使在同一晶体内甚至也会发生变化,并且由于晶体之间的个体差异而使得该变化更大,因此,质量和性能不稳定。此外,在天然金刚石单晶中,将氮杂质为若干ppm以下的高纯度产品称为IIa型。IIa型金刚石单晶具有极少的杂质,但具有许多内部变形和缺陷,因此不适用于工具应用。另一方面,在合成金刚石中,可以稳定地提供具有稳定质量的合本文档来自技高网...
金刚石单晶、工具以及金刚石单晶的制造方法

【技术保护点】
一种金刚石单晶,包含氮原子,其中,所述氮原子的浓度沿着所述金刚石单晶的晶体取向周期性地变化,并且沿着所述晶体取向的一个周期的距离的算术平均值Aave、最大值Amax和最小值Amin满足由下式(I)表示的关系:(Amax)/1.25≤(Aave)≤(Amin)/0.75  (I)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.19 JP 2015-1237831.一种金刚石单晶,包含氮原子,其中,所述氮原子的浓度沿着所述金刚石单晶的晶体取向周期性地变化,并且沿着所述晶体取向的一个周期的距离的算术平均值Aave、最大值Amax和最小值Amin满足由下式(I)表示的关系:(Amax)/1.25≤(Aave)≤(Amin)/0.75(I)。2.根据权利要求1所述的金刚石单晶,其中所述一个周期的距离的所述算术平均值Aave为1μm以上50μm以下。3.根据权利要求1或2所述的金刚石单晶,其中所述金刚石单晶包含浓度为10ppm以上1000ppm以下的氮原子。4.根据权利要求1至3中任一项所述的金刚石单晶,其中所述金刚石单晶的在拉曼光谱的1332cm-1拉曼位移处出现的金刚石声子峰的半峰全宽为2.2cm-1以上3.6cm-1以下。5.根据权利要求1至4中任一项所述的金刚石单晶,其中1mm厚度的所述金刚石单晶在红外光谱的1130cm-1波数处的吸收系数为0.5cm-1以上44cm-1以下。6.根据权利要求1至5中任一项所述的金刚石单晶,其中所述金刚石单晶的通过X射线衍射测定的晶格常数为以上以下。7.根据权利要求1至6中任一项所述的金刚石单晶,其中在尖端半径为50μm的金刚石压头以100N/分钟的负载速率压在所述金刚石单晶的表面上的断裂强度试验中,所述金刚石单晶的开裂载荷为5N以上。8.根据权利要求1至7中任一项所述的金刚石单晶,其中所述金刚石单晶的尺寸为0.2克拉以上。9.根据权利要求1至8中任一项所述的金刚石单晶,其中所述金刚石单晶具有在由一组{100}面形成的六面...

【专利技术属性】
技术研发人员:山本佳津子有元桂子角谷均
申请(专利权)人:住友电气工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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