住友電気工業株式会社|プレスリリース 2014年 「大河内記念技術賞」を受賞

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「大河内記念技術賞」を受賞

2014年2月21日
住友電気工業株式会社

当社は、このたび「ナノ多結晶ダイヤモンド合成技術および応用製品開発」に関して、第60回(平成25年度)大河内賞において、「大河内記念技術賞」を受賞しました。

大河内賞は、故大河内正敏工学博士の功績を記念して、大河内記念会が毎年、日本の生産工学・高度生産技術における顕著な業績を表彰するもので、日本で最も権威のある賞のひとつです。贈賞式は、3月26日(水)に東京・丸の内の日本工業倶楽部会館にて行われます。

 

1.受賞内容

第60回大河内賞 「大河内記念技術賞」

受賞業績: ナノ多結晶ダイヤモンド合成技術及び応用製品開発

2.受賞者

角谷 均     アドバンストマテリアル研究所 技師長/フェロー
           無機材料研究部 グループ長
原野 佳津子  アドバンストマテリアル研究所 無機材料研究部 主幹
佐藤 武     アドバンストマテリアル研究所 無機材料研究部 主席

3.開発の背景

切削加工や成形加工に用いられるダイヤモンド工具の素材としては、従来、単結晶ダイヤモンドや焼結ダイヤモンドが用いられていましたが、単結晶ダイヤモンドは結晶方位に依存する偏摩耗や劈開性*1のために工具寿命が短く、焼結ダイヤモンドは含まれる結合材(バインダー)の影響で機械特性や耐熱性が低下して工具損傷が起こりやすいという欠点がありました。また、単結晶ダイヤモンドの製造は結晶成長によるため数十時間の長時間を要し、コスト・生産性の課題もありました。

当社は、ダイヤモンド材料のこれらの問題点を一掃する画期的なニューダイヤモンド「ナノ多結晶ダイヤモンド」を開発しました。これは、15GPa以上の超々高圧、2000℃を超える高温下で、黒鉛材料からの直接変換により得られる非常に緻密な組織を備えたダイヤモンド単相の多結晶体です。この新材料は単結晶を凌駕する硬さを持つうえに極めて強靭で、劈開性や機械特性の異方性がなく、耐熱性も高い特長を備えた工具用素材であり、理想的な新硬質材料です。当社は一昨年、これを刃先素材とした切削工具「スミダイヤ®バインダレス」を製品化しました。この製品は超硬合金や硬脆材料*2の切削加工など、従来困難であった加工が可能で大幅な高能率化も図れる画期的な工具製品として大きく注目されています。

4.受賞技術の概要

本業績は、このナノ多結晶ダイヤモンドの実用化実現のベースとなった超々高圧製造技術や新製品加工技術などの高度で斬新な生産技術開発に関するものです。15GPa以上、2000℃以上の超々高圧・高温下で、黒鉛を直接変換して得られるナノ多結晶ダイヤモンドの合成技術を開発し、精密刃先加工技術と組み合わせた結果、超硬合金や超硬質脆性材料の精密切削加工を可能とするとともに、加工時間の大幅な短縮を実現しました。

ナノ多結晶ダイヤモンドの合成技術では、超々高圧金型素材の開発、新加圧方式の導入、高精度圧力温度制御技術の確立等により、従来のダイヤモンド製造条件の3倍を超える超々高圧(15GPa以上)の工業化に世界で初めて成功しました。黒鉛を直接変換して得られるナノ多結晶ダイヤモンドの合成により、従来の単結晶ダイヤモンド製造に比べて大幅な短時間化を実現しました。

製品加工技術では、特殊な加工方法を開発して、ナノ多結晶ダイヤモンド工具の刃先加工の高精度・高速化を実現し、超精密・微細加工用途として製品化に成功しました。

これらの技術開発により、ナノ多結晶ダイヤモンド合成の量産技術を世界で初めて開発し、精密刃先加工技術を組み合わせて、超硬合金や超硬質脆性材料の精密切削加工が可能な工具を製品化しました。また、この製品は従来のダイヤモンド材料では対応できなかった新規用途への展開、工学・電子・自動車等の製造技術の向上や製造コストの低減にも寄与し、今後、産業界や社会への大きな貢献が期待できます。

*1 劈開(へきかい):単結晶に特有の結晶の一定方向に沿った割れのこと

*2 硬脆材料(こうぜいざいりょう):硬くてもろい材料のこと

以上

 

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