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ダイヤモンドの加工法

 ダイヤモンドを加工する場合は、ダイヤモンド以上に硬い物質が無いため、ダイヤモンド粉末で加工するか、レーザーなど特殊な加工法を用いることになります。

劈開加工
 単結晶のダイヤモンドには劈開性があります。
 劈開性とは、ある特定の面に垂直な方向の原子・イオン・分子間の結合力が弱いため、平面に平行に割れやすい性質のことです。
 ダイヤモンドは劈開によって、切りくずを出さずに、原石を無駄なく二つに分割することができます。


研磨
 単結晶ダイヤモンドの研磨では、ダイヤモンドの粉末を研磨剤に用いて、研磨を行います。
 同じダイヤモンド同士で研磨を行うため、原石の結晶面を調べて研磨容易な、研磨可能な方向を見極めることが重要になってきます。

 ダイヤモンド粉末を使った研磨とは異なる方法として、真空中で加熱した鉄板でダイヤモンドを研磨する方法があります。
 これは、ダイヤモンドを構成している炭素原子の鉄板中への拡散、真空中にわずかに存在する酸素原子と化合し炭酸ガスになる熱化学反応を利用した研磨法です。
 同様の理由で、ダイヤモンドでは鉄系材料の研磨を行うことはできません)


レーザー加工
 粉末のダイヤモンドを使わない加工法としてレーザー加工があります。
 レーザーは媒体によっていくつか種類がありますが、ダイヤモンド加工にはYAGレーザーを用います。
 レーザー加工はダイヤモンドにレーザーを照射し局部的に加熱します。すると、ダイヤモンドは大気中の酸素と反応し、炭酸ガスとなって消滅します。
 この反応を利用して、ダイヤモンドを加工する方法が、レーザー加工です。
 レーザービーム加工は、ダイヤモンドの穴あけや切断に用いられます。

イオンビーム加工
 数十ev(エレクトロンボルト)の運動エネルギーを持っているアルゴンイオンをダイヤモンド表面に照射すると、アルゴンイオンとダイヤモンドを構成している炭素原子が衝突し、運動エネルギーの交換が行われダイヤモンド表面の炭素原子がはじき出されます。
 このような現象を、スパッタリングといい、スパッタリングを利用してダイヤモンド表面を少しずつ除去していく加工がイオンビーム加工です。


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