抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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高圧高温下でグラファイトの直接変換により合成された高純度ナノ多結晶ダイヤモンドは非常に高い硬度および熱安定性を持つが,劈開を持たない。このような特徴から,この高純度ナノ多結晶ダイヤモンドは切断ツールや耐磨耗性材料のような応用への測り知れない可能性を持つ。高硬度に寄与する要因を明確にするために,各種炭素材料の直接変換により合成されたナノ多結晶ダイヤモンドの微細構造と機械的特性を調べた。圧入硬度試験の結果は15Gpa以下および2300°C~2500°Cの下でグラファイトから合成された(細粒10~30nm寸法と結晶層から成る)多結晶ダイヤモンドは非常に高いKnoop硬度(Hk≧120GPa)を持ち,15GPa以上および1800°C~2000°Cの下で非グラファイト炭素から合成された(5から10nmの単一ナノ粒子のみの)多結晶ダイヤモンドは非常に低い硬度(Hk=70~90GPa)を持つことを明らかにした。これらのナノ多結晶ダイヤモンドの微細構造の観察結果から,層状組織の存在と一定の粒子結合強度が多結晶ダイヤモンドの硬度と強靭性に決定的に影響を及ぼすことが分かった。(翻訳著者抄録)