ダイヤモンド素材

工具素材製品・研究開発用基板

住友電工では、世界有数の高温高圧(HPHT)合成ダイヤモンド単結晶「スミクリスタル」、焼結ダイヤモンド「スミダイヤ」の各種工業用素材製品・研究開発用基板を製造・販売しております。

ラインアップ

■ スミクリスタル^® ダイヤモンド単結晶

ドレッサ用ブランク

スミクリスタルPD
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バイト用ブランク

スミクリスタルUP
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ダイス用ブランク

スミクリスタルCD
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研究開発用基板

スミクリスタル基板
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■ スミダイヤ^®焼結ダイヤモンド

ダイスブランク

スミダイヤWD
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スミクリスタルとは
スミダイヤとは

スミクリスタルとは

スミクリスタルは、住友電工が世界で初めて工業化に成功した大型合成ダイヤモンド単結晶です。徹底した品質管理のもとで製造されるスミクリスタルは品質が安定しており、工業用素材や研究開発用基板として最適です。

製法

合成ダイヤモンド単結晶スミクリスタルは、下図に示すような超高圧装置を用い、5～6GPa、1,300～1,600℃の条件下で、原料炭素と種結晶間の温度差を利用して種結晶上に成長させます。

成長は厳密にコントロールされた圧力、温度のもとでなされますので、形状の整った不純物の少ない結晶が安定して得られます。

超高圧装置の内部

特性

スミクリスタルは天然ダイヤモンドと比較して4つの特長を有しています。第1は形状上の特長で、天然のものが丸味を帯び、結晶方位が肉眼で分かりにくいのに対し、スミクリスタルは結晶面がはっきりと出ており、容易に結晶方位が判別できます。第2は均質性で、工業的に制御された条件下で成長するため、常に一定の品質のものが得られます。第3は天然にないもの、あるいは天然では極めて少ない割合でしか産出しないものを大量に得ることができます。第4はその物性で、工具用スミクリスタルはⅠb型と呼ばれるタイプのダイヤモンドとなっており、窒素を不純物として微量含んでいますが、天然ダイヤモンドと同等以上の機械的及び熱的特性を有します。

破壊強度

スミクリスタルの微小破壊強度は25GPa前後で、天然ダイヤモンドの最高値に相当する特性を安定的に示します。そのため、大きな応力がかかる工具用途で、最適の素材であることがわかります。＊微小破壊強度：ヘルツ強度試験法で測定。先端半径５μｍのダイヤモンド針を試料表面に押し付け、荷重を上げていき、最初に亀裂が発生したときの荷重から強度を算出。

耐摩耗性

ダイヤモンド単結晶は結晶方位によって耐摩耗性が異なります。スミクリスタルのこのような耐摩耗性を生かし、それぞれ特徴のある結晶方位を有する素材を製作しております。＊面方位と耐摩耗性:(110)面の<110>方向((110)<110>と略します)は(100)<100>に比べ100倍以上の耐摩耗性を有します。ただし耐摩耗特性は加工する条件によって大きく異なりますので、実際の加工に合せて最適な面方位を選択することが必要となります。