高硬度ナノ多結晶ダイヤモンドの開発

摘要

高純度グラファイトを出発物質として，超高圧高温下の直接変換により，ダイヤモンド単相の多結晶ダイヤモンド（最大径5mm）を合成することに成功した．この多結晶ダイヤモンドは，粒径数十nm以下の微粒子からなる均質構造と微細なラメラ構造とが混在した緻密で微細な組織を有する．また，塑性変形，転位の進展が粒界で阻止される効果と，ラメラ構造による亀裂伝播阻止効果により，単結晶ダイヤモンドを凌駕する高い硬度と強度を有する．極めて微細な組織構造，非常に優れた機械特性を有するこのナノ多結晶ダイヤモンドは究極の硬質材料と言うことができ，次世代の切削工具や耐摩工具材料として大いに期待できる．