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極限環境状態における現象 超高圧プロセスによる天然ダイヤモンド単結晶・多結晶体の成因解明

研究報告コード R990004285
掲載日 2001年2月6日
研究者
  • 赤石 實
研究者所属機関
  • 文部科学省 物質・材料研究機構(旧無機材質研究所)
研究機関
  • 文部科学省 無機材質研究所
報告名称 極限環境状態における現象 超高圧プロセスによる天然ダイヤモンド単結晶・多結晶体の成因解明
報告概要 本研究は,非金属触媒を用いたダイヤモンド合成研究を発展させて,天然ダイヤモンド単結晶・多結晶体の成因解明を目的とする。このため10GPa領域でのダイヤモンドの合成・焼結を行える大容量の超高圧合成装置の開発と白金カプセル封入技術の開発を行い,種々条件下でダイヤモンド合成実験を実施した。典型的な研究例を挙げれば,触媒として無水シュウ酸あるいはシュウ酸二水和物を添加して,黒鉛からダイヤモンドの合成を7.7GPa,1300~2000℃,0.5~360hで行った。その結果,天然ダイヤモンドの生成環境に存在するC-H-O流体相が,新しいダイヤモンド合成触媒となることを確認した。また,H2Oを添加したMgCO3粉末上にダイヤ粉末を積層し,粒径2~4と0~1μmのダイヤモンド多結晶体の合成に成功した。これを切削工具に加工し,切削テストの結果,2~4μ多結晶体からの工具は市販工具に比べ大変優れた切削特性を示した。
研究分野
  • 研削・研摩材
  • 炭素とその化合物
  • 岩石圏の地球化学一般
  • 不均一系触媒反応
  • 合成鉱物
関連発表論文 (1)M. Akaishi and S. Yamaoka, “Growth of diamond: a new diamond forming catalyst for diamond synthesis”, p. 3 in Proc. 6th NIRIM Int. Symp. Adv. Mater. (1999).
(2)S. M. Hong, M. Akaishi and Yamaoka, “Nucleation of diamond in the system of carbon and water under very high pressure and temperature”, J. Crystal Growth, 200, 326 (1999).
(3)Y. Wang, M. Akaishii and S. Yamaoka, “Diamond formation from graphite in the presence of anhydrous and hydrous magnesium sulfate at high pressures and temperatures”, Diamond and Related Materials, 8, 73 (1999).
(4)S.Yamaoka and M. Akaishi, “Growth of Diamond under HP/HT Water Condition”, p.1 in Proc. 6th NIRIM Int. Symp. Adv. Mater. (1999).
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「極限環境状態における現象」研究代表者 赤石 實(無機材質研究所)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 赤石 實. 極限環境状態における現象 超高圧プロセスによる天然ダイヤモンド単結晶・多結晶体の成因解明. 戦略的基礎研究推進事業 平成10年度 研究年報,1999. p.495 - 497.

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