世界一硬い人工ダイヤの球体加工に成功

1 ：再チャレンジホテルφ ★：2011/10/20(木) 23:08:51.86 ID:???0

　愛媛大地球深部ダイナミクス研究センターは２０日、世界一硬い人工ダイヤ「ヒメダイヤ」を直径７・５ミリで４カラット相当の完全な球体（真球）に加工することに成功したと発表した。

　ダイヤの真球加工は世界に例がないとし、高度な加工技術の応用が期待される。

　同センターは２００３年、１５万気圧、２３００度の高温・高圧下で炭素を合成し、極小のダイヤ結晶を多数集めたヒメダイヤ（直径１ミリ未満）をつくることに世界で初めて成功。昨年、直径１センチまで大きくできるようになった。

　また、加工技術の高度化にも取り組み、１個の結晶体のために
各部分で硬さが異なり割れやすい天然ダイヤと比べ、硬さが均一で割れにくいヒメダイヤをレーザー光と超音波による研磨で加工。球の半径の誤差を１０００分の１ミリ程度に抑えた。

　超高圧状況下での合成と加工技術の高度化を組み合わせることで、あらゆる形にする可能性が広がるという。同センター長の入舩徹男教授は「様々な用途に使えるダイヤを作りたい」と話している。

（2011年10月20日20時54分 読売新聞）
http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20111020-OYT1T00980.htm

【科学】   世界一硬い人工ダイヤの球体加工に成功

2 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:09:40.88 ID:gbbocoC20
くれ






3 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:09:41.98 ID:T+F9Dg2I0
すげー






4 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:09:47.75 ID:T2jtx4J6P
世界で二番目に硬いダイヤとかもあるってことか？






5 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:11:04.44 ID:ETFSbg2G0
ホンマのダイヤよりは固くないないんだよね






6 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:11:17.12 ID:dwMKbB7I0
最強のベアリングか






7 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:11:24.05 ID:CoALzo6e0
でも輝かなくなるだろうな






8 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:11:29.69 ID:wsO/W+ra0
掘削とかに使うの？






9 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:11:33.22 ID:whzttEjm0
それをちんぽでぺちぺち






10 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:11:44.18 ID:TvuJLE2g0
早く俺のムスコに埋め込まないと






11 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:12:09.51 ID:7qC+Ku0n0
次はお経の彫り込み加工に挑戦だな






12 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:13:11.94 ID:S7Bn7V6x0
なんかただの水晶と化してしまったな






13 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:13:19.60 ID:QK7chNj80
あの金属と…






14 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:13:39.85 ID:my6iCQihO
わかとの家の地下にはダイヤの鉱脈がある

これ豆な






15 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:13:55.06 ID:Q/9Yfr6+0
やっぱ、ちょっと有難味が薄いな、球形って。






16 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:14:05.36 ID:tXKiAm0N0
ゴルゴでも無理か・・・






17 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:14:47.45 ID:VJZLO3Rh0
これならホコタテのタングステンにも穴をあけられるんじゃないか？






18 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:14:59.40 ID:QyzYdTgM0
イエローダイヤか
装飾用としては価値が劣るな






19 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:15:38.21 ID:nI5GQG6r0
ラムネの瓶に入ってるビー玉の代わりに使うとかがいいと思う








20 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:15:59.44 ID:SAjb/QLb0
単結晶じゃないのか
宝石じゃなくて硬いプラスチックだね。






21 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:16:09.00 ID:0auZLMTq0
ビー玉にしかみえない






22 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:16:21.36 ID:4AmEllDv0
世界一硬い入江ダイヤに見えた






23 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:16:31.30 ID:1JRzueWY0
これはデビアスとかに誰か暗殺されるんじゃね？気をつけろ






24 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:16:55.22 ID:/76Hmp/Z0
なにもかも全ては韓国のために…







25 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:17:57.97 ID:dR9Yg5CQ0
一番じゃなきゃダメなんですか？







26 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:18:25.89 ID:XljyObGt0
もっと硬い物質を目指そうよ
あるの？






27 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:19:06.71 ID:xvJxRCpV0
磨耗しないベアリング






28 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:19:28.50 ID:QawBNSQC0
>>1
人工ダイヤを製造するさいのダイヤモンドアンビルセルとか言う技術は
核爆弾の爆宿技術にも転用できるらしいな。






29 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:20:36.37 ID:AYQM+AQg0
気をつけろ、これ以上やるとゴルゴが来るぞ






30 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:20:47.26 ID:cxf7VEan0
>>27
相手が磨耗しちゃうから却下






31 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:20:58.29 ID:VuAvaoch0
すっごいよぉ…すっごく硬いよぉ……っ

まで読んだ






32 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:21:09.79 ID:T+F9Dg2I0
磁性の筒に入れてレールガンで吹っ飛ばしたらすんごい威力に






33 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:21:17.48 ID:5rFtowkX0
>>6
ガワが削れるから不味いんじゃね






34 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:21:21.83 ID:Fi/lI5y30
モース硬度と靭性を分けて会話しような。






35 ：名無しさん＠１２周年：2011/10/20(木) 23:21:22.28 ID:CWOmgi2b0
これで刃物作ったらトマトは綺麗に切れるかな






人工ダイヤモンド

19世紀末のアンリ・モアッサンの実験など、ダイヤモンドを人工的に作ることは古くから試みられてきたが、実際に成功したのは20世紀後半になってからのことである。1955年3月に米国のゼネラルエレクトリック社（現ダイヤモンド・イノベーションズ社）が高温高圧合成により人類初のダイヤモンド合成に成功したことを発表した。上述の発表後に、スウェーデンの ASEA社がゼネラル・エレクトリック社よりも数年前にダイヤモンド合成に成功していたという発表がされた。ASEA社では宝飾用ダイヤモンドの合成を 狙っていたため、ダイヤモンドの小さな粒子が合成されていたことに気づいていなかった。現在では、ダイヤモンドを人工的に作成する方法は複数が存在する。 従来通り炭素に1,200 - 2,400℃、55,000 - 100,000気圧をかける高温高圧法（High Pressure High Temperature, HPHT。静的高温高圧法と動的高圧高温法とがある）や、それに対して大気圧近傍で合成が可能な化学気相成長法（Chemical Vapor Deposition, CVD。熱CVD法、プラズマCVD法、光CVD法、燃焼炎法などがある）によりプラズマ状にしたガス（例えば、メタンと水素を混合させたもの、その他にメタン-酸素やアセチレン-酸素などがある）から結晶を基板上で成長させる方法などが知られている^[11]。

人工ダイヤモンドは上述の静的高温高圧法においては鉄、ニッケル、マンガン、コバルトなどの金属（これらは触媒として合成時に用いられる）や窒素などの不純物の混入などで黄、緑、黒やこれらの混合した色等の結晶として生成されるのが一般的で、宝飾用途には利用されず、主に工業用ダイヤモンドとして研磨や切削加工（ルータービットやヤスリ、ガラス切り）に利用されている。

しかしながら、宝飾品レベルのダイヤモンドは人工的に合成可能で、技術的な面では何も問題は無い。特に、カラーダイヤモンド（上述）は現在様々な方 法で作製可能であるが、その鑑定書を作成する公的機関では、決められた手順に沿って評価され、その過程で天然・人工の区別も行われている。評価方法は、目 視・顕微鏡観察から、赤外線および紫外線の吸収・反射・透過による測定、レーザによるフォトルミネッセンス、ラマン分光法、電気伝導度測定などあらゆる角度で進められる。

CVD法によって0.1μm - 10μm/hourという低速度での人工ダイヤモンド合成が1990年代に行なわれていたが、1999年頃に米カーネギー研究所が開発した、窒素を加える 方法で150μm/hourの速度になってからは、ボストンのアポロ社で宝飾用のダイヤモンドを製造して販売している。紫外線によるオレンジ色の発光や、 レーザーを使用したフォトルミネッセンスによるCVD独特の吸収線、カソードルミネッセンスにおける成長模様などによってCVDと天然ダイヤモンドの違いが検出できるようになってきている^[10]。

しかし、宝飾品レベルのダイヤモンドは人工的に作成可能だが、これが普及していないのは、デビアス社等供給サイドの圧力があるからだと言われている^[要出典]。

工業用途 

上述の高温高圧合成などによって合成された工業用ダイヤモンドはもはや高価な材料ではない。工業用ダイヤモンドにも多種あるが、金の 10分の1程度の価格で取引されているものが多い。ダイヤモンドを工業用途として使用する最大の特徴はその硬さである。工業用ダイヤモンドや宝飾用途に適 さない色の天然の結晶を用いることで、電子材料、超硬合金、セラミック・アルミニウム系合金・ガラスなどの高硬度材料・難削材料の研削（ダイヤモンドカッ ター）・研磨（ダイヤやすり）をはじめとして、切削用バイト、木材加工などオールラウンドな加工が可能である。

工業用ダイヤモンドには用途により、数ナノメートルから数ミリメートルまでの粒径、形状、破砕性、表面状態などによる多くの品種がある。また、前述 のバイトは超硬合金を基板にダイヤモンドをコバルトなどと共に焼結することによって得られるダイヤモンド焼結体を指すこともある。しかしながら、ダイヤモ ンドは高温下で鉄 (Fe)、コバルト (Co)、ニッケル (Ni) と容易に化学反応を起こす、などの性質のために、鋼など鉄基合金や耐熱合金の切削には適さない。ダイヤモンドが使用できない分野では、代わりに立方晶窒化ホウ素 (cubic Boron Nitride, cBN) の焼結体（「ボラゾン™」）を用いる。

プラズマCVDなどの気相合成法によりダイヤモンドのコーティングは可能であり、一部のドリルなどでは既に実用化されている。

半導体 

詳細は「ダイヤモンド半導体」を参照

大部分のダイヤモンドは不導体であるが、ホウ素が微量含まれたIIb型のダイヤモンド結晶はP型半導体の特性を持ち、燐が微量含まれるとN型半導体となる。これらを使用したMES（金属-半導体結合）型やMIS（金属-半導体の間に絶縁体を挟む結合）型のFET（電界効果トランジスタ）半導体素子が研究されている。

窒化ケイ素の基板上に微量ホウ素を含むP型半導体のダイヤモンドを作ると、-70 - 600℃の広い温度範囲に対して直線的に抵抗値が変化する高精度の温度センサーができる。これは圧力センサーとしての利用も検討されている^[10]。

ダイヤモンド・アンビルセル

ダイヤモンド・アンビルセル (diamond anvil cell, DAC) は、天然または人工合成のダイヤモンドを使って超高圧を実現するための機械。小さなダイヤモンドを2つ用意し、その間に試料を挟み込んで圧縮する。小型 （手のひらサイズ）で透明（リアルタイムで光学的な観測が可能）であり、サブテラパスカル（数百万気圧、数百GPa） までの加圧が可能である。鉱物学や物性物理学などで用いられる。一方、ダイヤモンドそのものが大型化できないので、試料は大変小さなものにしなければなら ない。ダイヤモンド以外に、サファイヤ、炭化ケイ素を使ったアンビルセルもあるが、加圧できる圧力はダイヤモンドよりも劣る。なお、アンビルとは金床のことである。

音響機器 

レコードプレーヤーのレコード針に使われる他、スピーカーの 高域ユニットの振動板としても使用される。チタンなどの軽金属で形成されたベースにダイヤモンドをコーティーングした製品が多いが、過去には樹脂のベース に厚くダイヤ皮膜を形成し、その後ベースを熔解除去し、ダイヤモンドだけで形成される振動板も登場した。しかし、ここでいうダイヤモンドはプラズマ法で形 成されたアモルファス物質であり、またダイヤモンド化していない炭素も少なからず含まれている。

関連動画
http://youtu.be/ZPCAsD5fFtY











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