CVD（化学気相成長）ダイヤモンドは、内部構造、化学組成、物理的特性など、天然ダイヤモンドと多くの特徴を共有しています。CVDダイヤモンドは、モース硬度10という高い耐久性を誇り、強い輝きと煌めきを放ちます。しかし、CVDダイヤモンドには、褐色のアンダートーン、斑点のようなインクルージョン、内部の粒状化など、あまり好ましくない特徴があることが多く、外観を向上させるためにHPHT（高圧高温）のような成長後の処理が必要になることがあります。このような処理を施すと、乳白色やかすんだ外観になることがあります。このような課題にもかかわらず、CVDダイヤモンドは、その硬度と耐摩耗性により、光学および機械分野で広く使用されており、特に自動車部品の加工において、ダイヤモンド薄膜コーティング工具やろう付けダイヤモンド薄膜工具などの用途に適しています。カット、カラー、クラリティ、カラット数によって天然ダイヤモンドと同様の等級付けがされ、内包物が多いものからほぼ無傷のものまであります。
主なポイントの説明
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天然ダイヤモンドとの類似性:
- CVDダイヤモンドは、天然ダイヤモンドと同じ内部構造、化学組成、物理的特性を有しています。
- CVDダイヤモンドは、モース硬度10という極めて高い耐久性を持ち、強い輝きと煌めきを放ちます。
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共通の特徴:
- CVDダイヤモンドは、褐色のアンダートーン、斑点状のインクルージョン、内部のグレーニングなど、あまり好ましくない特徴を示すことがよくあります。
- このような特性は、HPHTのような成長後の処理で外観を向上させる必要がありますが、その結果、乳白色やかすんだ外観になることがあります。
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品質と格付け:
- CVDダイヤモンドは、天然のダイヤモンドと同様に、カット、カラー、クラリティ、カラット数で評価されます。
- 内包物が多いものから、ほぼフローレスのものまで、品質には幅があります。
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光学および機械分野での応用:
- CVDダイヤモンドは、その硬度と耐摩耗性により、光学および機械分野で重要な用途があります。
- 特に自動車部品の加工に適しており、薄いダイヤモンド膜をコーティングした工具や、ダイヤモンド膜をロウ付けした工具の製造に使用されています。
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性能と耐久性:
- CVDダイヤモンド工具の硬度は8,500kgf/mm2で、非常に硬く耐久性に優れている。
- 非鉄材料の切削には適しているが、鋼材の切削には適していない。高温になるとダイヤモンドが溶けてしまい、工具の摩耗が早まるからだ。
- CVDダイヤモンド工具の工具寿命は、PCD（多結晶ダイヤモンド）より2～10倍長く、性能はPCDより約35%優れている。
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色と透明度:
- CVDダイヤモンドは一般的に無色ですが、褐色を帯びたり、内部に砥粒が見られることがあり、外観を改善するための処理が必要になることがあります。
- このような課題にもかかわらず、CVDダイヤモンドは高水準のクラリティとカラーを実現できるため、様々な用途に適しています。
まとめると、CVDダイヤモンドは、天然ダイヤモンドの望ましい特性と、いくつかのユニークな課題と利点を兼ね備えています。CVDダイヤモンドの硬度、耐久性、光学的特性は、工業用としても、宝石用としても価値があります。
総括表
| 特徴 | 詳細 |
|---|---|
| 天然ダイヤモンドとの類似性 | 同じ内部構造、化学組成、物理的性質。 |
| 硬度 | モース硬度10、非常に耐久性がある。 |
| 一般的特徴 | 褐色のアンダートーン、斑点状のインクルージョン、内部粒状。 |
| 品質とグレーディング | 天然ダイヤモンドと同様にグレーディングされます（カット、カラー、クラリティ、カラット）。 |
| 用途 | 光学・機械分野、ダイヤモンド薄膜コーティング工具、自動車部品 |
| 性能 | 硬度：8,500 kgf/mm²、PCDの2～10倍の工具寿命。 |
| 色と透明度 | 通常無色。外観を改善するために処理が必要な場合がある。 |
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