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公開番号2024131665
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023042078
出願日2023-03-16
発明の名称合成ダイヤモンドの製造方法
出願人CARBONE ALCHEMY株式会社
代理人個人,個人
主分類C30B 29/04 20060101AFI20240920BHJP(結晶成長)
要約【課題】特定のドーパントを加えることなく複数の色彩を有し、見る角度によって異なる色調を楽しめる合成ダイヤモンドを提供する。
【解決手段】本発明は、貝殻を焼成して炭素酸化物ガスを得る工程と、炭素酸化物ガスと水素とを反応させてメタン含有ガスを得る工程と、メタン含有ガスと水素含有ガスとを含む反応ガスを化学気相蒸着により活性化し、活性化された反応ガスを用いてダイヤモンド種結晶を成長させることで合成ダイヤモンドを得る工程とを含む、合成ダイヤモンドの製造方法である。化学気相蒸着は、マイクロ波プラズマ法であることが好ましく、貝殻は、ホウ素成分及び/又はリン成分を含有することが好ましい。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
貝殻を焼成して炭素酸化物ガスを得る工程と、
前記炭素酸化物ガスと水素とを反応させてメタン含有ガスを得る工程と、
前記メタン含有ガスと水素含有ガスとを含む反応ガスを化学気相蒸着により活性化し、活性化された反応ガスを用いてダイヤモンド種結晶を成長させることで合成ダイヤモンドを得る工程と、
を含む、合成ダイヤモンドの製造方法。
続きを表示（約 100 文字）【請求項２】
前記化学気相蒸着がマイクロ波プラズマ法である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記貝殻がホウ素成分及び／又はリン成分を含有する請求項１又は２に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成ダイヤモンドの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、合成ダイヤモンドの製造技術が広く知られており、例えば、高温高圧法によりダイヤモンド基盤を形成するダイヤモンド基盤形成工程と、化学気相蒸着法により前記ダイヤモンド基盤上にダイヤモンド結晶を成長させる第１ダイヤモンド結晶成長工程と、前記工程において成長させた前記ダイヤモンド結晶の次に成長させたい表面を研磨するダイヤモンド結晶研磨工程と、前記工程において研磨された前記表面上に、化学気相蒸着法により次のダイヤモンド結晶を成長させる第２ダイヤモンド結晶成長工程とを備える多色ダイヤモンドの製造方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法は、前記ダイヤモンド結晶研磨工程及び前記第２ダイヤモンド結晶成長工程は、所望の回数繰り返され、前記化学気相蒸着法における水素及びメタンの混合ガスは、周期表における第１周期から第３周期までの元素、チタン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、モリブデン、タングステン、及び、イリジウムからなる一群から選択された少なくとも１種類の元素からなるドーパントが含有されている。ドーパントとは、製品にドーピングされる不純物のことである。
【０００３】
特許文献１に記載の方法によると、１つのダイヤモンドにおいて、複数の色彩を有し、見る角度によって異なる色調を楽しめる多色ダイヤモンドを提供することができる。
【０００４】
また、合成ダイヤモンドは、宝飾品用途に用いられるのはもちろんのこと、硬さ、熱伝導性、化学的安定性及び透光性に優れることから、超精密加工用バイト、線引きダイス、ドレッサー、医療用ナイフ等の加工工具や耐摩工具のほか、ヒートシンク、ボンディングツール、各種窓材や超高圧アンビル等といった工業用途に広く用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－００１５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の方法では、化学気相蒸着法によりダイヤモンド基盤上にダイヤモンド結晶を成長させる第１及び第２のダイヤモンド結晶成長工程において、水素及び炭素源物質の混合ガスを原料とする。一般に、炭素源物質としてメタンガスが用いられるが、当該メタンガスは、工場等から排出されるＣＯ
２
を回収して得られる。そのため、特許文献１に記載の方法のように、混合ガスに、周期表における第１周期から第３周期までの元素、チタン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、モリブデン、タングステン、及び、イリジウムからなる一群から選択された少なくとも１種類の元素からなるドーパントを加えなければ、複数の色彩を有し、見る角度によって異なる色調を楽しめる多色ダイヤモンドを提供することができない。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、上記ドーパントを加えることなく複数の色彩を有し、見る角度によって異なる色調を楽しめる合成ダイヤモンドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、貝殻を原料にすることで上述したドーパントを加えないで多様な色彩に富んだ合成ダイヤモンドを単に提供できるにとどまらず、本来であれば廃棄物として処理される貝殻を有価物として再利用でき、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ：ＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＧｏａｌｓ）にも資することを見出し、本発明を完成するに至った。具体的に、本発明では、以下のようなものを提供する。
【０００９】
第１の特徴に係る発明は、貝殻を焼成して炭素酸化物ガスを得る工程と、前記炭素酸化物ガスと水素とを反応させてメタン含有ガスを得る工程と、前記メタン含有ガスと水素含有ガスとを含む反応ガスを化学気相蒸着により活性化し、活性化された反応ガスを用いてダイヤモンド種結晶を成長させることで合成ダイヤモンドを得る工程と、を含む、合成ダイヤモンドの製造方法を提供する。
【００１０】
第２の特徴に係る発明は、第１の特徴に係る発明であって、前記化学気相蒸着がマイクロ波プラズマ法である方法を提供する。
（【００１１】以降は省略されています）

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