PVDダイヤモンドとは、Physical Vapor Deposition Diamond（物理蒸着ダイヤモンド）の略です。従来のPCD（多結晶ダイヤモンド）部品の表面に、純度の高い多結晶ダイヤモンドの層を蒸着させる方法です。PCDは、合成ダイヤモンド砥粒の高温高圧圧密によって作られる超硬材料の一種です。PCDは、岩石掘削、金属切断、採鉱作業、建設、解体工具、木材加工など、多くの産業用途がある。しかし、PCD工具は、破壊や致命的な破損に悩まされることがあるため、耐食性、熱安定性、耐摩耗性の向上が求められている。
HTHP PCDダイヤモンドへのPVDダイヤモンドコーティングは、これらの問題に対処する技術です。これは、物理的気相成長法または化学的気相成長法を用いて、プレファブリケーションされた従来のPCD部品の表面に純粋な多結晶ダイヤモンドの層を蒸着させるものです。PVDとCVDは、ダイヤモンド・コーティングに使用される2つの方法です。
PVDプロセスでは、純粋な多結晶ダイヤモンドの層が、物理蒸着によってPCD部品の表面に蒸着されます。PCD部品は真空チャンバー内に置かれ、高エネルギービームまたはプラズマがダイヤモンド材料を気化させます。その後、気化したダイヤモンドがPCD部品の表面に凝縮し、ダイヤモンドコーティングの薄い層が形成されます。
CVDプロセスでは、純粋な多結晶ダイヤモンドの層が、化学蒸着によってPCD部品の表面に蒸着されます。このプロセスでは、ダイヤモンドの薄片であるダイヤモンドシードが選択され、徹底的に洗浄されます。ダイヤモンドシードは通常、高温高圧圧密によって作られた高品質のダイヤモンドから採取されます。洗浄されたダイヤモンドシードは成長チャンバーに入れられ、混合ガスがチャンバー内に導入される。ガスが反応してプラズマが形成され、ダイヤモンド材料がPCD部品の表面に堆積し、ダイヤモンド被膜の層が成長します。
PVDおよびCVDダイヤモンドコーティングはいずれも、PCD部品の耐食性、熱安定性、耐摩耗性を向上させます。PVDとCVDのプロセスでは、成長室内の環境をより細かく制御できるため、研磨されたダイヤモンドの特性が向上します。しかし、ラボで成長させたCVDダイヤモンドのサイズは、現在のところ限られており、知られているラボで成長させたCVDダイヤモンドの研磨済み最大サイズは3.23カラットであることに注意することが重要です。
要約すると、PVDダイヤモンドは、物理的気相成長法を使用して、プレファブリケーションされた従来のPCD部品の表面に純粋な多結晶ダイヤモンドの層を蒸着する方法です。このプロセスにより、PCD工具の耐食性、熱安定性、耐摩耗性が向上します。CVDダイヤモンドもダイヤモンド・コーティングに使用できる方法の一つで、化学気相成長法を用いてPCD部品の表面に純粋な多結晶ダイヤモンドの層を蒸着させます。PVDダイヤモンドとCVDダイヤモンドのコーティングにはそれぞれ利点があり、さまざまな産業用途でPCD部品の性能を高めるのに役立ちます。
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