(57)【要約】【課題】高分子結合剤に密度の大きいポリマを使用することで、爆轟圧が高く、有効にダイヤモンドを生成する爆薬組成物を提供する。【解決手段】本発明のダイヤモンド合成用爆薬組成物は、高性能爆薬および高分子結合剤から成り、密度１.５g/cc以上、爆速７０００m/s以上で、１gあたりの酸素バランスが−０.４g以下である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
高性能爆薬および高分子結合剤から成り、密度１.５g/cc以上、爆速７０００m/s以上で、１gあたりの酸素バランスが−０.４g以下であるダイヤモンド合成用爆薬組成物。
【請求項２】
高性能爆薬がトリニトロトルエン、トリメチレントリニトロアミン、テトラメチレンテトラニトロアミン、ペンタエリスリトールテトラナイトレートからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載のダイヤモンド合成用爆薬組成物。
【請求項３】
高分子結合剤が密度０.９g/cc以上、１gあたりの酸素バランスが−０.６g以下である請求項１又は２に記載のダイヤモンド合成用爆薬組成物。
【請求項４】
高分子結合剤中の高分子が爆発熱５００kＪ/kg以上の高エネルギーポリマである請求項１に記載のダイヤモンド合成用爆薬組成物。
【請求項５】
高性能爆薬の割合が６０〜９５重量％で、高分子結合剤の割合が５〜４０重量％である請求項１乃至４のいずれか一項に記載のダイヤモンド合成用爆薬組成物。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の爆薬組成物を起爆させることによりダイヤモンドを直接合成するダイヤモンドの合成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダイヤモンド合成用爆薬組成物およびダイヤモンドの合成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧力を利用してダイヤモンドを合成する試みは、様々な手法で実施されてきた。例えば１０万気圧、２０００℃以上の高圧高温状態を高圧プレス内部に作り出し、ミリメートルサイズのダイヤモンド多結晶体を得ることができる。衝撃高圧力を利用する方法では、爆薬の爆発や高速飛翔体の衝突によって発生させた衝撃波を黒鉛粉に入射させる手法により、マイクロメートルサイズのダイヤモンドを合成することが可能である。これらは、黒鉛原料を加圧し、相変化させることでダイヤモンドを合成することを特徴としており、産業面での応用例も多い。
【０００３】
一方で、爆薬の爆轟反応を利用して、爆薬中の炭素原子からダイヤモンドを合成することも可能である。酸素バランスが負の爆薬の爆発エネルギーを利用して、ダイヤモンド凝集体を得る試みは、Greinerらによって先駆的に為された（非特許文献１参照）。彼らは、融解させたトリニトロトルエン（TNT）にトリメチレントリニトロアミン（RDX）、トリアミノトリニトロベンゼン（TATB）、およびニトログアニジン（NQ）を混合し、凝固させ、爆薬を製造している。これを不活性ガスで置換したチャンバー内で起爆し、爆轟残渣中にダイヤモンドが存在することをＸ線回折および透過型電子顕微鏡観察で確認している。爆発合成ダイヤモンドは、ダイヤモンドへの転換が爆轟波面近傍の反応領域で終了するため、粒成長がナノメートルサイズに留まることが特徴的である。
【０００４】
この後、アメリカ、ロシア、中国をはじめとする諸外国で、ナノダイヤモンドの研究開発が行われ、主に精密研磨剤、減摩剤、潤滑剤、増強剤、コーティング剤として利用されている。ナノダイヤモンドの収量は一般的に爆薬重量の数％程度と低いため、収率の改善が試みられてきた。例えば爆轟反応領域で生成した高温ダイヤモンドの高速冷却が試みられ、窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気や水中で爆発させることで冷却効率を高めている。国内でも、生沼らはヘキソーゲン、グラファイト、及びパラフィンの混合物を圧填したものを水中で爆発、回収し、ダイヤモンドを得ている（特許文献１参照）。また、松永らは、オクトーゲン、ジブロモニトロベンゼン、パラフィンの混合物にダイヤモンド微粒子を数％程度混ぜることで、ダイヤモンドの生成率の向上を試みている（特許文献２参照）。
【０００５】
ナノダイヤモンドを生成させる爆薬の条件として、起爆時にダイヤモンドが安定存在可能な爆轟圧を発生することと、生成したダイヤモンドが燃焼によって失われないことが必要である。即ち爆轟圧が高く、酸素バランスの低い爆薬が必要である。現在主に用いられている爆薬は、爆轟圧１５GPa以上、１g当たりの酸素バランス（以下、単に酸素バランスという）−０.４０g以下である。例えば前記非特許文献１で用いられた爆薬は爆轟圧２３GPa以上、酸素バランス−０.４３g以下である。また、前記特許文献１では爆轟圧１６GPa以上、酸素バランス−０.７５g以下、更に、前記特許文献２では爆轟圧２９GPa以上、酸素バランス−０.４５g以下の爆薬を使用している。
【０００６】
前記非特許文献１による方法では、用いる爆薬の製造工程で融解させたトリニトロトルエン（TNT）中にトリメチレントリニトロアミン（RDX）などの粉体爆薬を混入し、冷却、凝固させることで爆薬を得ている。即ち爆薬を高温に熱して融解させるという危険な工程が含まれている。
また、前記特許文献２の方法では、混入用のダイヤモンドが必要になる。
【０００７】
さらに、前記特許文献１の方法では、前記のように融解した爆薬中に他の爆薬を分散させるのではなく、パラフィン中に粉体状の高性能爆薬及びその他の粉体成分を分散、固化させ、爆薬組成物を成形している。パラフィンの酸素バランスは−３.４６gと低く、爆薬組成物の酸素バランスを低下させる点では、ダイヤモンド合成に有効に働く。
しかしながら、パラフィンの密度は０.７８g/ccと小さいため、パラフィンの混合割合が増加すると爆薬組成物としての密度が下がり、ダイヤモンドを生成する爆轟圧を発生させることが不可能になる。一方、パラフィンの混合割合を抑えると、爆薬組成物の酸素バランスを低下させることができないことに加えて、爆薬原料スラリーの粘度が高くなり、爆薬製造時の成形性に問題が生じる。具体的な実施例では、パラフィンの配合量は爆薬重量の６％程度であり、爆薬を圧填することで密度を上げている。このように、パラフィン中に粉体状爆薬を分散させる方法では、爆薬製造工程で圧填などの爆薬に圧力を加えるという危険な工程を伴うことになる。
【０００８】
爆薬の密度を大きくするために、原材料爆薬に銅粉などの金属粉を混入する手法も取られる。しかしながら、金属粉の混入量が増加すると爆薬の起爆性が乏しくなり、完全に爆轟せず、ダイヤモンドの収率が悪くなる。このため、爆薬に混ぜることのできる金属粉は高々数％である。また、爆薬組成物を製造するとき、爆薬を混和する際に金属粉と爆薬の摩擦が生じるため、摩擦感度の高い爆薬では非常に危険な工程を伴うことになる。さらに、回収したダイヤモンド微粒子を含む爆轟残渣からダイヤモンドを精製する際に、金属不純物を溶解、除去する工程が必要になり、精製工程が煩雑になる。
【０００９】
【非特許文献１】N. Greiner et al., Nature 333, 440 (1988)
【特許文献１】特公平０７−７５６６２号公報（第２頁）
【特許文献２】特開平０２−２４１５３６号公報（第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、高分子結合剤として密度の大きいポリマを使用することで爆薬の爆轟圧を増加させ、有効にダイヤモンドを生成する爆薬組成物を提供することにあり、また別の目的は、爆薬組成物の製造時に爆薬の融解や圧填を行うことなく、また、金属粉との混触を回避して爆薬製造工程を安全にした爆薬組成物を提供することにある。さらに別の目的は、爆轟残渣中に金属分が少ないため、少量の金属不純物を精製除去することで純度の高いダイヤモンドの直接合成法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第一の発明は、高性能爆薬および高分子結合剤から成り、密度１.５g/cc以上、爆速７０００m/s以上、１g当たりの酸素バランス−０.４g以下であることを特徴とするダイヤモンド合成用爆薬組成物である。
【００１２】
本発明の第二の発明は、前記ダイヤモンド合成用爆薬組成物において、高性能爆薬がトリニトロトルエン（TNT）、トリメチレントリニトロアミン（RDX）、テトラメチレンテトラニトロアミン（HMX）、ペンタエリスリトールテトラナイトレート（ペンスリット）からなる群から選ばれる少なくとも１種である。
【００１３】
本発明の第三の発明は、前記ダイヤモンド合成用爆薬組成物において、高分子結合剤が密度０.９g/cc以上、１g当たりの酸素バランスが−０.６g以下である。
【００１４】
本発明の第四の発明は、前記ダイヤモンド合成用爆薬組成物において、高分子結合剤中の高分子が爆発熱５００kＪ/kg以上の高エネルギーポリマである。
【００１５】
本発明の第五の発明は、前記ダイヤモンド合成用爆薬組成物において、高性能爆薬の割合が６０〜９５重量％で、高分子結合剤の割合が５〜４０重量％である。
【００１６】
本発明の第六の発明は、前記爆薬組成物を起爆させることによりダイヤモンドを直接合成する方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は以下のような格別の効果を奏する。
第一の発明によれば、金属粉を含まず、圧填不要であるため、爆薬組成物を安全に製造することができる。また、高分子結合剤を配合することで、爆薬成分のみの場合よりも酸素バランスを低下させることができ、爆轟過程で生成したダイヤモンドの酸化損失量を低減させ、ダイヤモンドを有効に合成することができる。尚、爆轟残渣には、爆発を行う密閉容器壁の材料などに由来する金属不純物が極少量混入するが、絶対量が少ないため、精製（酸処理工程）で要する酸の量も格段に少なくて済む。
【００１８】
第二の発明によれば、特定の高性能爆薬を使用しているために、さらにダイヤモンドを有効に合成することができる。
【００１９】
第三の発明によれば、密度の高い高分子結合剤を用いているために、比較的多量に使用しても爆速および爆轟圧の低下が少なく、ダイヤモンドを有効に合成することができる。
【００２０】
第四の発明によれば、高エネルギーバインダを配合することで、高性能爆薬の爆轟熱に加えてバインダーの爆発熱もダイヤモンドの生成に寄与できるため、ダイヤモンドを有効に合成することができる。
【００２１】
第五の発明によれば、高分子結合剤の配合比を高くすることができる。即ち爆薬の酸素バランスを大きく変化させて、ダイヤモンドを効率的に合成するための爆薬を製造することができる。
【００２２】
第六の発明によれば、爆薬分子中の炭素からダイヤモンドを効率良く直接生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明を具体的に説明する。
本発明のダイヤモンド合成用爆薬組成物は、高性能爆薬および高分子結合剤からなり、その組成物の密度は１.５g/cc以上、好ましくは１.６g/cc以上、より好ましくは１.７g/cc以上、爆速は７０００m/s以上、好ましくは７５００m/s以上であり、１g当たりの酸素バランスは−０.４g以下、好ましくは−０.６g以下、より好ましくは−０.７g以下である。この組成物の爆轟圧は２０GPa以上、好ましくは２５GPa以上である。酸素バランスが前記値よりも高いと、爆轟時にダイヤモンドが酸化され、ダイヤモンドの収率が低下する。また、密度が前記値よりも小さいと、爆速および爆轟圧が低下し、ダイヤモンドが生成しなくなる。
【００２４】
本発明に用いられる高性能爆薬としては、爆速７０００m/s以上で、分子内にニトロ基を有する爆薬や硝酸エステルからなる爆薬が好ましい。具体的には、トリニトロトルエン（TNT）、トリニトロベンゼン（TNB）、トリメチレントリニトロアミン（RDX）、テトラメチレンテトラニトロアミン（HMX）、テトラニトロメチルアニリン（テトリル）、トリアミノトリニトロベンゼン（TATB）、ジアミノトリニトロベンゼン（DATB）、ヘキサニトロスチルベン（HNS）、ヘキサニトロアゾベンゼン（HNAB）、ヘキサニトロジフェニルアミン（HNDP）、ピクリン酸、ピクリン酸アンモニウム、ベンゾトリアゾール（TACOT）、エチレンジニトラミン（EDNA）、ニトログアニジン（NQ）やペンタエリスリトールテトラナイトレート（ペンスリット）およびこれらの混合爆薬であるペントライト、サイクロトール、オクトールなどが挙げられる。
【００２５】
これらのいずれを用いても良いが、粉体状のトリニトロトルエン（TNT）、トリメチレントリニトロアミン（RDX）、テトラメチレンテトラニトロアミン（HMX）などのニトロ基を３以上有する爆薬や、ペンタエリスリトールテトラナイトレート（ペンスリット）のような硝酸エステルが性能面、取扱上の安全性の観点から好ましい。これらの爆薬は単独でも２種以上を併用しても良い。粉体状高性能爆薬の粒径は１０〜２００μmの範囲、好ましくは３０〜１２０μmの範囲である。粒径の異なる複数の高性能爆薬を混合して使用することも可能である。
【００２６】
次に、本発明に用いられる高分子結合剤としては、密度０.９g/cc以上、酸素バランスが−０.６g以下のものが好ましく、より好ましくは酸素バランスが−１.０g以下のものを用いる。
密度が上記上限値（０.９g/cc）より低すぎると、組成物の爆速および爆轟圧が低下して、ダイヤモンドを効率良く生成することができない。また、酸素バランスが上記下限値（−０.６g）より高すぎると、組成物としての酸素バランスが高くなる結果、ダイヤモンドを効率良く生成することができない。
【００２７】
このような高分子結合剤の原料高分子の具体例としては、例えばコンポジット推進薬のバインダ成分として知られている高分子物質（Ａタイプ）や燃焼熱の大きいポリマとして知られている高エネルギーポリマ（Ｂタイプ）を挙げることができる。
【００２８】
前記Ａタイプの例としては、ポリブタジエン系（ポリブタジエン：密度０.９１g/cc、酸素バランス−３.２３g）、ポリウレタン系（ポリウレタン：密度１.５０g/cc、酸素バランス−２.１３g）、ポリエーテル系（ポリエチレングリコール：密度１.１２g/cc、酸素バランス−１.７８g）等の高分子物質を挙げることができる。
【００２９】
前記Ｂタイプの例としては、グリシジルアジドポリマ（GAP：密度１.２９g/cc、酸素バランス−１.２１g、爆発熱２５００kＪ/kg）等のアジドポリマ、ポリニトラトメチルメチルオキセタン（polyNIMMO：密度１.２６g/cc、酸素バランス−１.１４g、爆発熱８１８kＪ/kg）等のオキセタンポリマおよびポリグリシジルナイトレート（polyGLYN：密度１.４６g/cc、酸素バランス−０.６１g、爆発熱２６６１kＪ/kg）等のオキシランポリマを挙げることができる。尚、爆発熱は反応物質と爆発生成物質の生成エネルギーの差で定義される。
【００３０】
この高分子結合剤は爆轟時に爆発的に燃焼するが、爆発熱は爆轟圧の向上に寄与する。また、高い表面エネルギーのためにナノダイヤモンドの生成熱は２５００kＪ/kg以上と高く、天然ダイヤモンドの生成熱の１０倍以上であるとの報告がある（アメリカ特許第５８６１３４９号明細書）。ナノダイヤモンドを有効に生成するには、このエネルギーを与えることが必要であるが、高エネルギーポリマを配合することで、爆薬成分の爆轟エネルギーに加えて高エネルギーポリマの爆発熱もダイヤモンド生成に寄与することになる。したがって、ポリマの酸素バランスが多少高くなったとしても、爆発熱の大きい、例えば爆発熱が５００kＪ/kg以上の前記Ｂタイプの高エネルギーポリマを用いることが好ましい。高エネルギーポリマのなかでも、グリシジルアジドポリマは酸素バランスと密度のバランスが良く、かつ爆発熱も高いので、爆轟圧の向上と酸素バランスの低下を同時に達成できるため、ダイヤモンド合成には特に有効である。
【００３１】
前記ポリマには適宜、固体推進薬分野で公知の硬化剤、可塑剤、及び反応触媒等を添加することで、爆薬組成物成形体に適度な硬度を持たせることができる。硬化剤としては、例えばトリレンジイソシアネート（TDI）、ヘキサメチレンジイソシアネート（HDI）、イソホロンジイソシアネート（IPDI）等のイソシアネート化合物が、また可塑剤としては、例えばトリメチロールエタントリナイトレート（TMETN）等が、反応触媒としては例えばジブチルチンジラウレート（DBTDL）、アセチルアセトン酸鉄（FeAA）、トリフェニルビスマス（TPB）等がそれぞれ好適に用いられる。
【００３２】
尚、本発明においては、前記高性能爆薬および高分子結合剤以外に、炭素粉などを添加することもできる。炭素粉の添加により爆薬組成物の酸素バランスを低下させることができる。
【００３３】
本発明の爆薬組成物は、高性能爆薬の割合が６０〜９５重量％、好ましくは７０〜８５重量％で、高分子結合剤の割合が５〜４０重量％、好ましくは１５〜３０重量％である。
高性能爆薬の割合が上記下限値（６０重量％）より少なすぎると、理想爆轟しなくなるため、効率良くダイヤモンドを生成することができない。また、上記上限値（９５重量％）より多すぎても、粉体成分が密に凝固せず、組成物の成形性が悪くなるため、やはり効率良くダイヤモンドを生成することができない。
【００３４】
次に爆薬の製造方法の例について説明する。
まず、高分子結合剤としての高分子物質に所定量の可塑剤を添加し、混和機で予混和する。
一方、粉体状爆薬を予め粉砕しておき、真空乾燥機で十分に乾燥させておく。
次に、前記予混和物に高性能爆薬を数回に分けて添加し、均一になるまで十分に混和する。
この混和物に所定量の硬化剤を添加して更に混和する。大気圧下と減圧下の混和を組み合わせることで、スラリー中の気泡を排除し、爆薬の密度を高める。また、適当な温度下で混和を行うことで、スラリーの粘度を下げ、混和をスムーズに行うことができる。
全ての原材料が均一に混ざったところで混和を終了し、適当な容器に注型する。爆薬の密度を上げるために、振動真空注型を行うことが好ましい。
注型後、恒温槽内に所定期間保管し、硬化させることで、十分な硬度と密度を有する爆薬成形体が得られる。成形体の形状は任意であるが、円柱状が一般的である。
【００３５】
次に、前記爆薬組成物を用いたダイヤモンド合成方法の例について説明する。
起爆は爆薬組成物の爆発によって生じる衝撃波に耐え得る鋼製密閉容器内で行うか、または水中で行うのが良い。
密閉容器を使用する場合は、容器内部を窒素、二酸化炭素、アルゴンなどの不活性ガスで置換することで、酸素を排除しておくことが好ましい。注型容器から抜き出した爆薬組成物の一端に雷管と必要に応じてペントライト等の伝爆薬を装着し、鋼製密閉容器内の中心位置に設置する。図１はダイヤモンド回収用密閉容器の概念図であって、これを用いて説明すると、密閉容器１は、発破信号用端子２、真空配管３、ガス充填用配管４、圧力計５、安全弁６、リーク弁７および水抜き弁８を備えている。容器内部の空気を真空ポンプ９で排気した後、二酸化炭素または窒素やアルゴン等の不活性ガスボンベ１０からガスを封入し、大気圧になるまで置換する。不活性ガスで置換する代わりに、爆薬組成物を水中に浸した状態で爆轟させても良い。
水中に浸す場合には、適当な容器に純水を満たし、上部より糸等を使用して爆薬組成物を吊り下げる。この際、爆薬組成物が完全に水中に浸るようにする。水中起爆法は密閉容器の容積が小さい場合に特に有効である。
【００３６】
この状態で雷管の起爆を介して、爆薬組成物を爆轟させる。起爆後、リーク弁を開放して容器内部の爆発生成ガスを排出し、密閉容器の蓋を開放する。容器内壁に付着した爆轟残渣をヘラ等で回収し、洗浄、乾燥させる。回収した爆轟残渣はグラファイトと密閉容器壁材料などに由来する若干の金属不純物を含むため、残渣からダイヤモンドのみを精製することが必要である。グラファイトについては、回収試料を適当な温度に調節した炉内に数日間程度静置することで酸化させ、二酸化炭素として除去することができる。金属不純物については、回収試料に塩酸や硝酸などの強酸を添加し、必要に応じて加熱処理することで金属不純物を溶解させ、未溶解のダイヤモンドを濾過分離することができる。爆薬自体には金属粉を含んでいないため、精製に要する酸の量は極少量である。以上の精製を行うことで、高純度のナノダイヤモンドを精製することができる。
【実施例１】
【００３７】
日本油脂製グリシジルアジドポリマ（GAP5003：密度１.２９g/cc、酸素バランス−１.２２g、爆発熱２５００kＪ/kg、平均分子量約３０００）６００gに、平均粒径１００μmのトリメチレントリニトロアミン１２６０gおよび平均粒径３０μmのトリメチレントリニトロアミン５４０ｇを少量ずつ添加し、均一に混和した後、塩化ビニル製円筒容器に注型し、十分に硬化させた。この爆薬組成物の密度は１.６２g/cc、１g当たりの酸素バランスは−０.４６７gであり、６号電気雷管で起爆させると完全に爆轟した。
【００３８】
次に、発光検出式爆速測定法で爆速の測定を行った。測定原理を以下に記載する。
図２は爆速測定用試料の概略図であって、これを用いて説明すると、塩化ビニル製パイプに注型された円柱状爆薬組成物１１（直径２０mm、長さ１００mm）を固定用枕木１４に粘着テープ１５で固定する。塩ビ管には予め光ファイバ設置穴を一定間隔で開けておき、光ファイバ１３の先端を爆薬組成物に接触させて固定する。光ファイバはコア径１mmのプラスチックファイバを使用し、設置間隔は２０mm、設置数は４本とする。爆薬組成物の端面中央に、先端を埋没するように電気雷管１２を設置し、電気雷管への通電、起爆を介して、爆薬組成物を起爆させる。爆轟波は起爆点から球面状に伝播するが、起爆点から十分に離れた光ファイバ設置点では近似的に平面波と見なせる。光ファイバに爆轟波が到達したことに起因する発光を、光ファイバの他端に設置したフォトダイオードで観測し、オシロスコープで記録する。４点の光ファイバ設置箇所への爆轟波到達時間差を計測することで、爆速を求めることができる。
爆速は起爆点から３０mm離れた点で７８５０m/sであり、その後の爆轟伝播距離に依存せずほぼ一定の値を取った。また、直径２０mm、４０mm、６７mmの爆薬の爆速測定結果から無限大薬径の爆速を求めたところ７９６０m/sであった。尚、この爆薬組成物の爆轟特性計算を行ったところ、爆轟圧は２５.０GPa、爆速は７９２０m/sであった。
【００３９】
前記爆薬組成物１６０g（直径５０mm、長さ５０mm円柱形）を注型容器から離型し、６号電気雷管を装着して図１の密閉容器内で起爆させた。尚、密閉容器の容積は０.０７m3であり、起爆前に容器内の空気を１気圧の窒素ガスで置換した。起爆後、ゴム製ヘラを使用して爆轟残渣を回収し、水洗、乾燥した。乾燥後の爆轟残渣の重量を測定したところ２０.０gであった。また、前記残渣のＸ線回折測定を行ったところ、グラファイトとダイヤモンドの存在を示す鋭いピークが観測された。前記残渣を４００℃に調温した炉内に１０時間静置してグラファイトを酸化除去した後、塩酸で金属不純物を溶解させ、沈殿物を濾過した。濾紙に残った試料を水洗し、乾燥させると灰色粉末５.０gが得られた。灰色粉末のＸ線回折測定を行ったところ、ダイヤモンドの回折線のみが観測され、精製された物質がダイヤモンドの単一相からなることが確認された（図３参照）。Ｘ線回折法から求まるダイヤモンドの結晶子サイズは５.０nmであった。同試料の蛍光Ｘ線測定を行ったところ、炭素分９９％以上で構成されていることが分かった。爆轟残渣及び精製後のダイヤモンドは、それぞれ爆薬の質量の１２.５％、および３.１％であった。
【実施例２】
【００４０】
ポリウレタン（密度１.５０g/cc、酸素バランス−２.１３g）６００gに、平均粒径１００μmのトリメチレントリニトロアミン１２６０gおよび平均粒径３０μmのトリメチレントリニトロアミン５４０gを添加し、均一に混和した後、内径２０mm、長さ１００mmの塩化ビニル製円筒容器に注型し、十分に硬化させた。この爆薬組成物の密度は１.７０g/cc、１g当たりの酸素バランスは−０.７０gであった。この爆薬組成物（直径２０mm、長さ１００mm）は６号電気雷管で起爆させると完全に爆轟し、爆速は７９５０m/sであった。尚、この爆薬組成物の爆轟特性計算を行ったところ、爆轟圧は２７.４GPa、爆速は８０４０m/sであった。
この爆薬組成物１７０g（直径５０mm、長さ５０mm円柱形）に６号電気雷管を装着し、窒素で置換した密閉容器内で起爆させ、爆轟残渣を回収した。残渣を酸化処理および酸処理を通して精製し、乾燥させると灰色粉末４.１gが得られた。乾燥粉末試料のＸ線回折測定を行ったところ、ダイヤモンドの単一相からなることが確認された。精製後のダイヤモンドの重量は爆薬質量の２.４％であった。
【比較例】
【００４１】
パラフィン（密度０.７８g/cc、酸素バランス−３.４６g）６００gに平均粒径１００μmのトリメチレントリニトロアミン１２６０gおよび平均粒径３０μmのトリメチレントリニトロアミン５４０gを添加後、均一に攪拌し、内径２０mm、長さ１００mmの塩化ビニル製円筒容器に注型した。この爆薬組成物の密度は１.３５g/ccであり、１g当たりの酸素バランスは−０.７０gであった。この爆薬組成物（直径２０mm、長さ１００mm）は８号電気雷管で起爆させると爆轟した。同爆薬組成物の爆速は６６７０m/sであった。尚、この爆薬組成物の爆轟特性計算を行ったところ、爆轟圧は１５.８GPa、爆速は６７９０m/sであった。
この爆薬組成物１３０g（直径５０mm、長さ５０mm円柱形）に８号電気雷管を装着し、窒素で置換した密閉容器内で起爆させ、爆轟残渣を回収した。残渣を酸化処理および酸処理を通して精製し、乾燥させると灰色粉末２.０gが得られた。乾燥粉末試料のＸ線回折測定を行ったところ、ダイヤモンドの単一相からなることが確認された。精製後のダイヤモンドの重量は爆薬質量の１.５％であった。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】爆発合成用密閉容器概略図である。
【図２】爆速測定試料概略図である。
【図３】精製後の粉末試料のＸ線回折パターンである。
【符号の説明】
【００４３】
１  鋼製密閉容器
２  発破信号用端子
３  真空配管
４  ガス充填用配管
５  圧力計
６  安全弁
７  リーク弁
８  水抜き弁
９  真空ポンプ
１０  不活性ガスボンベ
１１  円柱状爆薬組成物
１２  電気雷管
１３  光ファイバ
１４  固定用枕木
１５  粘着テープ
【図１】
2005289677.tif 000002
【図２】
2005289677.tif 000003
【図３】
2005289677.tif 000004