ダイヤモンド合成法 – 爆発
ダイヤモンド合成法 ダイヤモンドは、気相法（PVDやCVDなど）、液相法（静水圧法、触媒法、CVD液相法など）、固相法によって合成することができる。 固相法とは、流体のない物質中でダイヤモンドを合成する方法である。 固相状態の炭素原子は、流体中を拡散してダイヤモンドの構造を再構成することができず、触媒作用なしに直接ダイヤモンドに変換されなければならない。この相転移は、原子が分解・再編成される再構成型の相転移とは大きく異なる、置換型の相転移である。原子が拡散したり再結合したりする必要がないため、変位相変化は非常に速く起こる。 合成時間が短いため、静圧下での容量性放電や、爆発物から発生する高電圧と高温の短時間のバーストによって、瞬時（数マイクロ秒）に合成することができる。前者は高圧室の容積に制限があり、実用的でないため、工業用ダイヤモンドパウダーは爆発によって大量生産される。 爆発方法の種類 高圧を発生する火薬を原料として直接合成する方法と、衝撃波による高圧を利用して黒鉛をダイヤモンドに変換する方法がある。爆薬が爆発してガス化すると、残った炭素や他の元素の原子が互いに衝突し、ナノメートル単位（3～10nm）のスラグ（爆轟煤）を形成する。このスラグにはダイヤモンドライクカーボン（DLC）が含まれている。このプロセスはPVD法と似ている。 前者は、大量の炭素原子がガス爆発によって互いにぶつかり合い、ナノ粒子を形成するプロセスであり、後者は、気化した炭素イオンが電界によって基板に連続的にぶつかり、ナノ粒子の組み合わせの薄膜を形成するプロセスである。 爆発物の合成 爆薬法に使用される爆薬は、炭素が多く、酸素やその他の不純物が少ないものでなければならない（TNT、RDX、HMXなど）。酸素のない密閉室内でこの種の爆薬を爆発させると、残留炭素は瞬時に圧縮されてスラグとなり、これは不純物や欠陥を多く（約10％）含むダイヤモンド状の炭素である。粒子が極めて小さいため（例えば411m）。 比表面積が極めて高い（例えば300 M2 / g）ため、不純物を多量に吸着する。 比表面積が極めて大きい（例えば300 M2 / g）ため、不純物を多量に吸着する。 爆薬の爆発後のダイヤモンドへの変換率が低く、ナノダイヤモンドの洗浄とグレーディングのコストが高いため、この製品は、精密研磨、エンジンピストン表面の硬化、PVDD/CVDD結晶化などの特定の用途にのみ使用されている。 価格が高いため（例えば3カラット）、現在市場ではあまり需要がない。 […]
