2018 Fiscal Year Annual Research Report
Precision Machining of Diamond Plate by Saw Wire Fixed Grain of Wurtzite type Boron Nitride
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16K06791
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
神谷 修 秋田大学, 理工学研究科, 教授 (60113891)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 固定砥粒型ソーワイヤ / ダイヤモンド砥粒 / 窒化ホウ素砥粒 / 極細ソーワイヤ / ダイヤモンド基板加工 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究期間中に、大気中で砥粒を塗布し高真空炉へ連続的にソーワイヤを製造できる実験設備を開発し、タングステン線を心線として50μm以下の高温ろう付け固定砥粒型ソーワイヤを完成することができた。砥粒としては、ｃBN, hBN,ダイヤモンド、およびフラーレンを用いてソーワイヤを製造し、タングステンカーバイドやダイヤモンド基板を切断できることを確認した。これにより、本研究の目的である、世界で最も細い50μm以下のソーワイヤを製造して、ダイヤモンド基板を切断するということが達成された。心線に関しては、これまで高温に強いタングステン線を使用してきたが、高強度ステンレス鋼でも心線に使用できることが明らかとなった。ウルツ鉱型窒化ホウ素（wBN)の合成を目的に、爆薬メーカーである日本工機と共同研究を続けてきた。hBNを出発物質とする爆発合成を現在も続けているが定常的にwBNを製造するに至って居ない。入手可能でダイヤモンド基板を加工できるツール素材としては、ダイヤモンド微細砥粒であり、これを用いて、本研究の目的を達成することができた。ダイヤモンド表面をCuSnろう材で濡らしてタングステン線に接合するためには、高真空中で強い還元雰囲気を作る必要がある。これは、水素化チタン（TiH2)を900℃まで素早く加熱することにより実現することができた。直径2－3μmのダイヤモンド微細粒を確実にろう材で濡らすための要因は3つある。ダイヤモンド微細砥粒を混合するときに表面に強固な物理吸着酸素を形成しないように混合に注意すること。水素化チタンの昇温速度を高くして、分解温度を高温にシフトすること、そして真空度が10－3Pa以下にすることである。こうして、確実にダイヤモンドを加工できるソーワイヤを製作することができる。
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