含有固体碳的材料的加工体、其制造方法和其制造装置制造方法及图纸

一种含有固体碳的材料的加工体的制造方法，所述方法包括：准备所述含有固体碳的材料的步骤，所述含有固体碳的材料由至少具有含有固体碳的表面的材料构成；形成气相流体的步骤，所述气相流体含有对所述固体碳具有活性的活性气体或活性等离子体中的至少一种；和通过将所述气相流体喷射到所述含有固体碳的材料的表面的至少一部分上来加工所述含有固体碳的材料的步骤。

Processing body, manufacturing method and manufacturing device of material containing solid carbon

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有固体碳的材料的加工体、其制造方法和其制造装置
本公开涉及一种含有固体碳的材料的加工体、其制造方法和其制造装置。本申请要求于2017年8月15日提交的日本专利申请号2017-156849的优先权。该日本专利申请中说明的所有说明内容以引用的方式并入本文中。
技术介绍
用于加工诸如金刚石的含有固体碳的材料的方法的实例包括诸如切割、研磨和/或抛光的机械加工方法和使用诸如等离子体、离子和/或自由基的激发物种的化学加工方法。作为机械加工方法，《日本磨料技术学会杂志》，第53卷，第4期，2009年4月，第242-247页(非专利文献1)公开了使用紫外线辅助抛光对PCD(金刚石烧结体)进行超精密加工。作为化学加工方法，AppliedPhysics(《应用物理》)，第77卷，第4期，2008年4月，第383-389页(非专利文献2)公开了使用低频大气压微等离子体射流加工固体材料。NewDiamondandFrontierCarbonTechnology(《新金刚石与前沿碳技术》)，第13卷，第1期，2003年1月，第19-30页(非专利文献3)公开了使用RIE(反应性离子蚀刻)加工单晶金刚石。现有技术文献非专利文献非专利文献1：《日本磨料技术学会杂志》，第53卷，第4期，2009年4月，第242-247页。非专利文献2：AppliedPhysics(《应用物理》)，第77卷，第4期，2008年4月，第383-389页。非专利文献3：NewDiamondandFrontierCarbonTechnology(《新金刚石与前沿碳技术》)，第13卷，第1期，2003年1月，第19-30页。
技术实现思路
根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，所述方法包括：准备所述含有固体碳的材料的步骤，所述含有固体碳的材料至少具有由含有固体碳的材料构成的表面；形成气相流体的步骤，所述气相流体含有对所述固体碳具有活性的活性气体或活性等离子体中的至少一种；和通过将所述气相流体喷射到所述含有固体碳的材料的所述表面的至少一部分上来加工所述含有固体碳的材料的步骤。根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的制造装置为用于根据所述方面的方法中的含有固体碳的材料的加工体的制造装置，所述装置包括：被构造为保持所述含有固体碳的材料的材料保持部；被构造为形成所述气相流体的流体形成部；包括被构造为喷射所述气相流体的喷射口的流体喷射部；和被构造为控制所述含有固体碳的材料或所述喷射口的至少一者的位置的控制部。根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体，所述加工体至少具有由含有固体碳的材料构成的加工表面，其中：所述加工表面包括向内凸起的凹部和向外凸起的凸部；并且当从与所述加工表面的最小二乘平面垂直的方向观察所述加工表面时，所述凹部的总面积占所述加工表面的总面积的60％以上。附图说明图1为示出根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的制造方法的实例的流程图。图2为示出根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的制造方法和制造装置的实例的示意性侧视图。图3为示出根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的制造方法中使用的含有固体碳的材料的实例的示意性立体图。图4为示出根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的制造方法中使用的含有固体碳的材料的实例的示意性立体图。图5为示出根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的制造方法中使用的含有固体碳的材料的实例的示意性立体图。图6为示出根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的一部分的实例的示意性剖面图。图7为示出其中使用扫描型白光干涉仪测量根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的加工表面的最大高度差的范围的实例的示意性平面图。图8为示出根据本公开的一个方面的含有固体碳的材料的加工体的实例的示意性立体图。具体实施方式[本公开要解决的问题]《日本磨料技术学会杂志》，第53卷，第4期，2009年4月，第242-247页(非专利文献1)中公开的机械加工方法可以提供平滑的加工表面以使得能够进行精密加工，但是诸如金刚石的含有固体碳的材料的硬度根据其平面取向而变化。不利的是，需要花费很长时间来加工具有高硬度平面取向的含有固体碳的材料。AppliedPhysics(《应用物理》)，第77卷，第4期，2008年4月，第383-389页(非专利文献2)和NewDiamondandFrontierCarbonTechnology(《新金刚石与前沿碳技术》)，第13卷，第1期，2003年1月，第19-30页(非专利文献3)中公开的使用反应性离子的化学加工方法不管诸如金刚石的含有固体碳的材料的取决于平面取向的硬度的高低如何都使得能够进行短时间的加工。然而，不利的是，在加工表面中残留陡峭的台阶和/或微细的突起，这不能提供平滑加工。因此，本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种含有固体碳的材料的加工体的制造方法和制造装置，其可以在短时间内平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其平面取向如何；以及提供一种含有固体碳的材料的加工体，所述加工体是由此制造的并且具有平滑表面。[本公开的有益效果]根据上文，可以提供一种含有固体碳的材料的加工体的制造方法和制造装置，其可以在短时间内平滑地加工含有固体碳的材料的表面；以及一种含有固体碳的材料的加工体，所述加工体是由此制造的并且具有平滑表面。[实施方式的说明]首先，将列出并且说明本公开的实施方式。[1]根据本公开的一个实施方式的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，所述方法包括：准备所述含有固体碳的材料的步骤，所述含有固体碳的材料至少具有由含有固体碳的材料构成的表面；形成气相流体的步骤，所述气相流体含有对所述固体碳具有活性的活性气体或活性等离子体中的至少一种；和通过将所述气相流体喷射到所述含有固体碳的材料的表面的至少一部分上来加工所述含有固体碳的材料的步骤。本实施方式的方法可以在短时间内平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何。[2]在所述含有固体碳的材料的加工体的制造方法中，当将所述气相流体喷射到所述含有固体碳的材料的表面的至少一部分上时，可以使所述气相流体的喷射口和所述含有固体碳的材料相对移动。所述方法可以在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何。[3]在所述含有固体碳的材料的加工体的制造方法中，喷射所述气相流体的气氛压力可以为0.2atm以上。所述方法可以在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何。[4]在所述含有固体碳的材料的加工体的制造方法中，所述气相流体可以为具有300℃以上的温度的热流体。所述方法可以在短时间内更平滑地加工含有固体碳的材料的表面而不管其表面取向如何。[5]在所述含有固体碳的材料的加工体的制造方法中，在从所述喷射口中喷射之前，可以通过0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有固体碳的材料的加工体的制造方法，所述方法包括：/n准备所述含有固体碳的材料的步骤，所述含有固体碳的材料至少具有由含有固体碳的材料构成的表面；/n形成气相流体的步骤，所述气相流体含有对所述固体碳具有活性的活性气体或活性等离子体中的至少一种；和/n通过将所述气相流体喷射到所述含有固体碳的材料的所述表面的至少一部分上来加工所述含有固体碳的材料的步骤。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170815 JP 2017-1568491.一种含有固体碳的材料的加工体的制造方法，所述方法包括：
准备所述含有固体碳的材料的步骤，所述含有固体碳的材料至少具有由含有固体碳的材料构成的表面；
形成气相流体的步骤，所述气相流体含有对所述固体碳具有活性的活性气体或活性等离子体中的至少一种；和
通过将所述气相流体喷射到所述含有固体碳的材料的所述表面的至少一部分上来加工所述含有固体碳的材料的步骤。


2.根据权利要求1所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中当将所述气相流体喷射到所述含有固体碳的材料的所述表面的至少一部分上时，使所述气相流体的喷射口和所述含有固体碳的材料相对移动。


3.根据权利要求1或2所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中喷射所述气相流体的气氛压力为0.2atm以上。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中所述气相流体为具有300℃以上的温度的热流体。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中在从所述喷射口中喷射之前，通过0.2MHz以上且5GHz以下的高频放电、无线电波电弧放电或直流电弧放电中的至少一种方法来激发所述活性等离子体。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中所述活性等离子体含有选自由O2、CO2、CO、NO2、N2O、H2O和H2构成的组中的至少任意一者的离子和自由基中的至少任意一者的激发物种。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中所述活性气体含有选自由O2、CO2、CO、NO2、N2O、H2O和H2构成的组中的至少任意一种分子。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中所述气相流体的喷射口具有小于1cm的直径。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的含有固体碳的材料的加工体的制造方法，其中所述含有固体碳的材料至少具有含有SP3键合的固体碳或SP2键合的固体碳中的至少一种的表面。


10.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：西林良树，辰巳夏生，滨木健成，
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