[发明专利]拉丝模

说明书

技术领域

本发明涉及金属线等的拉丝用金刚石模，尤其涉及铜或金等极细线、或不锈钢线、钢帘线等的高硬度线拉丝用模。

背景技术

以往，在孔径50μm以下的极细线的拉丝用模中，将天然单晶金刚石、或合成单晶金刚石作为原材料，使用图1所示的形状的材料。但是，单晶金刚石在长时间进行拉丝的情况下，发生图2B所示的不均匀磨损，导致线肌(線肌)变差的问题。金刚石单晶中晶格面的间隔根据方位而不同，另外，面内的原子密度根据各晶格面而不同。因此，在耐磨损性上存在显著的依赖性，在拉丝后发生不均匀磨损，线肌肉变差。

另外，不锈钢线、钢帘线等的高硬度线拉丝用模存在：在拉丝时，过度的应力施加于模，劈开引起的裂纹发生的问题。因此，在这样的用途中，现状是通常使用多晶金刚石。

当前，就作为工具用市售的多晶金刚石来说，作为烧结助剂或结合剂，均使用Co、Ni、Fe等铁族金属、或SiC等陶瓷。这些是通过将金刚石的粉末与烧结助剂或结合剂一同在金刚石的热力学上稳定的高压高温条件下(通常，压力5～6GPa、温度1300～1500℃)烧结而得到。但是，包含10体积％左右的烧结助剂或结合材料，因此，得不到高精度的孔面，不能适用于极细线的拉丝。还知道天然产出的多晶金刚石(黑金刚石或玫红尖晶石)，一部分用作挖掘钻，但缺陷多，材质的不均也大，因此，未使用在模用途。

另一方面，通过将石墨(graphite)或玻璃碳、无定型碳等非金刚石碳在超高压高温下，无催化剂或溶媒下，直接变换为金刚石，同时进行烧结，得到没有结合材料的金刚石单相的多晶体。

作为这样的多晶体，例如，在J.Chem.Phys.，38(1 963)631-643[F.P.Bundy](非专利文献1)或Japan.J.Appl.Phys.，11(1972)578-590[M.Wakatsuki，K.Ichinose，T.Aoki](非专利文献2)、Nature 259(1976)38[S.Naka，K.Horii，Y.Takeda，T.Hanawa](非专利文献3)中公开了将石墨作为起始物质，通过14-18GPa、3000K以上的超高压高温下的直接变换，得到多晶金刚石的技术。

另外，在特开2002-66302号公报(专利文献1)中记载了将碳纳米管加热为10GPa以上、1600℃以上，合成微细的金刚石的方法。

进而，在新金刚石和前沿碳技术(New Diamond andFrontier Carbon Technology)，14(2004)313[T.Irifune，H.Sumiya](非专利文献4)或SEI技术评论165(2004)68[角谷、入舩](非专利文献5)中公开了将高纯度石墨作为起始物质，通过基于在12GPa以上、2200℃以上的超高压高温下的间接加热的直接变换烧结，得到致密且高纯度的单晶金刚石的方法。

专利文献1  特开2002-66302号公报

非专利文献1  J.Chem.Phys.，38(1963)631-643[F.P.Bundy]

非专利文献2  Japan.J.Appl.Phys.，11(1972)578-590[M.Wakatsuki，K.Ichinose，T.Aoki]

非专利文献3  Nature 259(1976)38[S.Naka，K.Horii，Y.Takeda，T.Hanawa]

非专利文献4  New Diamond and Frontier Carbon Technology，14(2004)313[T.Irifune，H.Sumiya]

非专利文献5  SEI技术评论165(2004)68[角谷、入舩]

但是，通过在非专利文献1或非专利文献2、非专利文献3中记载的 多晶金刚石均通过向石墨等具有导电性的非金刚石碳直接流过电流来加热的直接通电加热法而进行，因此，不能避免未变换石墨残留的情况。另外，金刚石粒径不均一，另外，容易使烧结部分地不充分。因此，硬度或强度等机械特性不充分，而且，只得到片状多晶体，得不到能够用作拉丝模的物质。

另外，在专利文献1中公开的方法中，用金刚石砧台对碳纳米管加压，用二氧化碳气体激光器聚光加热，因此，不能制造能够适用于拉丝模的尺寸的均质的多晶金刚石。

进而，在利用非专利文献4或非专利文献5中公开的方法得到的金刚石有时具有非常高的硬度，但其再现性不充分，机械特性不稳定，因此，在用作拉丝模的情况下，根据试料，存在性能不均的问题。

发明内容