務(wù)所(普通合伙)11277本發(fā)明涉及單晶金剛石的制造方法和單晶性優(yōu)異的單晶金剛石的單晶金剛石的制造方法21.一種單晶金剛石顆粒，其特征在于，其具有平滑的晶面，平均粒徑為0.25～50μm,其表面具備源自碳化合物的晶體缺陷，其是通過如下單晶金剛石的制造方法而制造的，所述方法將由無定形碳、以及具有氫和/或羥基并且具有sp3雜化軌道的碳結(jié)構(gòu)的碳化合物構(gòu)成的原料按照以質(zhì)量比計(jì)為所述無定形碳：所述碳化合物=7:3～4:6的混合比進(jìn)行混合，在壓力為5～10GPa、溫度為1300～1800℃的條件下保持1～300秒，從而合成金剛石。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶金剛石顆粒，其平均粒徑為1～30μm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單晶金剛石顆粒，其中，所述無定形碳為炭黑，所述碳化合物為脂肪族烴、醇和多元醇中的至少1種。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單晶金剛石顆粒，其中，所述脂肪族烴為聚乙烯，所述醇為甲醇，所述多元醇為季戊四醇或木糖醇。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單晶金剛石顆粒，其中，在拉曼光譜中在1332cm?1附近存在6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單晶金剛石顆粒，其中，在拉曼光譜中在1332cm?1附近存在峰。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單晶金剛石顆粒，其中，在拉曼光譜中在1332cm?1附近存在峰。3[0001]本申請是申請日為2022年4月28日、申請?zhí)枮?02280057088.3、發(fā)明名稱為“單晶金剛石的制造方法和單晶金剛石”的申請的分案申請。技術(shù)領(lǐng)域[0002]本發(fā)明涉及單晶金剛石的制造方法和單晶金剛石。背景技術(shù)[0003]工業(yè)用中使用的金剛石顆粒通常以高溫高壓法合成。合成時(shí)使用的原料通常使用石墨(graphite)和熔融(也稱為催化劑、溶媒、溶劑)金屬(或它們的合金和碳化物)來進(jìn)行。例如專利文獻(xiàn)1中記載了如下得到的單晶金剛石：其通過提高12C的濃度，從而降低雜質(zhì)濃中不含Ni,從而硬度的溫度依賴性得到改善。該單晶金剛石的合成基于在熔融金屬的存在下生成金剛石顆粒的熔融析出理論而進(jìn)行。[0004]另一方面，研究了以固體狀態(tài)合成金剛石顆粒而不使用金屬催化劑的方法。例如專利文獻(xiàn)2中公開了一種金剛石顆粒的制造方法，所述制造方法包括如下步驟：使飽和非環(huán)式烴或一元醇浸滲于通過爆炸合成而得到的納米金剛石的粉末(DetonationNano溫度下10～60秒。如此，近年來，高溫高壓法的金剛石顆粒的合成中，揭示了未必需要熔融金屬的方法。[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)[0006]專利文獻(xiàn)[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2013-202446號公報(bào)[0008]專利文獻(xiàn)2:國際公開2015/038031號[0009]專利文獻(xiàn)3:國際公開2018/101347號發(fā)明內(nèi)容[0010]發(fā)明要解決的問題[0011]金剛石需要如下工序：以通過使高純度的烴氣體進(jìn)行熱裂化而得到的碳材料為碳源，通過高溫高壓法來合成金剛石，從所合成的金剛石中切出晶種，以所切出的晶種和不含Ni的金屬溶媒為原料，以高溫高壓法使單晶金剛石生長。然而，專利文獻(xiàn)1中記載的發(fā)明中，需要進(jìn)行2次高溫高壓法，且需要抽出良質(zhì)的晶種存在的區(qū)域并切出，因此，難以實(shí)現(xiàn)所制造的金剛石的低價(jià)格化。[0012]另外，專利文獻(xiàn)1中記載了如下方案：作為用于合成單晶金剛石的原料，使用Fe-Co-Ti合金作為金屬催化劑。然而，使用金屬溶媒制造單晶金剛石時(shí)，無法避免催化劑中的元素以原子水平殘留在金剛石中的情況。金屬催化劑中的元素作為雜質(zhì)殘留在單晶金剛石顆粒內(nèi)時(shí)，晶格的排列變得不規(guī)則，而且還能成為缺陷的原因，因4石的硬度也會劣化。[0013]進(jìn)而，研磨材料、磨削材料還要求耐久性使其能耐受長時(shí)間的使用。因此，單晶金剛石的硬度即使高，破碎強(qiáng)度差的情況下，研磨速度也容易降低，用于磨石的情況下，耐久性變差。[0014]另外，專利文獻(xiàn)2中公開了如下方案：使用DND在短時(shí)間內(nèi)合成結(jié)晶性金剛石。不清楚該結(jié)晶性金剛石是單晶金剛石還是多晶金剛石，但金剛石顆粒的尺寸為30～250nm,因此的穩(wěn)定性，認(rèn)為難以在短時(shí)間內(nèi)合成單晶金剛石顆粒。對于以專利文獻(xiàn)2中記載的發(fā)明合成的金剛石顆粒，假定為多晶金剛石的情況下，與以專利文獻(xiàn)1中記載的發(fā)明合成的金剛石顆要強(qiáng)制地制造單晶金剛石顆粒，則認(rèn)為進(jìn)一步需要高壓、高溫、長時(shí)間下的合成條件，量產(chǎn)性變差。[0015]本發(fā)明的課題在于，提供：能廉價(jià)地且在短時(shí)間內(nèi)合成耐久性優(yōu)異的單晶金剛石的單晶金剛石的制造方法和單晶金剛石。[0016]用于解決問題的方案[0017]從制造能廉價(jià)地且在短時(shí)間內(nèi)合成的單晶金剛石的觀點(diǎn)出發(fā)，本發(fā)明人等首先考察了以專利文獻(xiàn)2中記載的制造方法制造的金剛石顆粒的組織。其結(jié)果得到了如下見解：合成后晶界也殘留在DND間，專利文獻(xiàn)2中記載的金剛石顆粒為多晶金剛石。因此，為了在短時(shí)間內(nèi)制造單晶金剛石顆粒，需要不使用金剛石顆粒作為原料。進(jìn)而如專利文獻(xiàn)1中記載那樣，也不使用金剛石顆粒作為原料，合成單晶金剛石的方法。此處，作為原料中不含金屬催化劑、金剛石顆粒的合成方法，墨為原料來合成多晶金剛石顆粒的例子。然而，專利文獻(xiàn)3中，金剛石顆粒的粒徑在實(shí)施例中僅得到了10～100nm左右的微小的金剛石。因此，為了作為磨粒使用，必須將微小的金剛[0019]本發(fā)明人等為了以高溫高壓法合成微米級的單晶金剛石而進(jìn)行了深入研究。為了石墨作為單晶金剛石而生長，需要投入在高溫高壓環(huán)境下石墨成為轉(zhuǎn)化成單晶金剛石的起[0020]此處認(rèn)為，一直以來使用的金屬催化劑在熔融時(shí)容易潤濕石墨，使石墨的溶解速取向成屬于等軸晶系的晶體的金剛石，需要較大的取向能，難以在短時(shí)間內(nèi)制造金剛石。[0021]本發(fā)明人等進(jìn)行了原料的再次研究使得金剛石的制造中使用的原料直接有助于金剛石的生長。作為直接有助于單晶金剛石的生長的原料，敢于使用擔(dān)心高溫高壓法中氣化所導(dǎo)致的孔隙的形成的碳化合物和無定形碳。其結(jié)果，預(yù)料不到的是得到了如下見解：在短時(shí)間內(nèi)合成晶格畸變、缺陷少的微米級的單晶金剛石。進(jìn)而還得到了如下見解：原料的碳是無定形碳而不是進(jìn)行了結(jié)晶的石墨，可以在短時(shí)間內(nèi)制造單晶金剛石，因此，低價(jià)格化的實(shí)現(xiàn)成為可能。5[0022]此外得到了如下見解：得到的單晶金剛石顆粒稍殘留有源自碳化合物的晶核和/或晶體缺陷。得到了如下見解：晶核、晶體缺陷即使殘留，晶體取向也在顆粒整體中一致，所合成的顆粒為單晶金剛石。另外得到了如下見解：如此合成的單晶金剛石不使用金屬催化劑，因此純度極其高、且分解后的碳化合物的碳以外的成分被釋放至外部而不殘留在單晶金剛石顆粒內(nèi)，因此，晶體內(nèi)的雜質(zhì)極其少。與此同時(shí)，還得到了具備高的耐久性的見解。[0023]根據(jù)這些見解得到的本發(fā)明如下所述。[0024](1)一種單晶金剛石的制造方法，其特征在于，其為使用高溫高壓法的單晶金剛石的制造方法，使由無定形碳和碳化合物構(gòu)成的原料暴露于碳的相平衡圖中金剛石的熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)域的壓力和溫度下，從而合成金剛石。[0025](2)根據(jù)上述(1)所述的單晶金剛石的制造方法，其中，無定形碳為炭黑。[0026](3)根據(jù)上述(1)或上述(2)所述的單晶金剛石的制造方法，其中，熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)域的壓力為5～10GPa、溫度為1300～1800℃。[0027](4)根據(jù)上述(1)～上述(3)中任一項(xiàng)所述的單晶金剛石的制造方法，其中，原料被暴露于前述熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)域的時(shí)間為1～300秒。[0028](5)根據(jù)上述(1)～上述(4)中任一項(xiàng)所述的單晶金剛石的制造方法，其中，碳化合物為有機(jī)化合物。[0029](6)根據(jù)上述(5)所述的單晶金剛石的制造方法，其中，有機(jī)化合物為多元醇。[0030](7)根據(jù)上述(5)或上述(6)所述的單晶金剛石的制造方法，其中，構(gòu)成有機(jī)化合物的碳具有sp3雜化軌道。[0031](8)根據(jù)上述(1)或上述(4)所述的單晶金剛石的制造方法，其中，碳化合物為季戊四醇。[0032](9)一種單晶金剛石，其具備源自碳化合物的晶核和/或晶體缺陷。[0033](10)根據(jù)上述(9)所述的單晶金剛石，其中，碳化合物為有機(jī)化合物。[0034](11)根據(jù)上述(10)所述的單晶金剛石，其中，有機(jī)化合物為多元醇。[0035](12)根據(jù)上述(11)所述的單晶金剛石，其中，構(gòu)成有機(jī)化合物的碳具有sp3雜化軌[0036](13)根據(jù)上述(9)所述的單晶金剛石，其中，碳化合物為季戊四醇。[0037](14)根據(jù)上述(9)～上述(13)中任一項(xiàng)所述的單晶金剛石，其平均粒徑為0.25~附圖說明[0038]圖1為示出本發(fā)明的單晶金剛石顆粒的制造工序的框圖。[0039]圖2為砧座對置型的高溫高壓裝置中的加壓部的立體圖。[0040]圖3為示出單晶金剛石顆粒的制造工序中使用的高壓裝置的加壓部的部分截面立體圖，圖3的(a)為半圈型、圖3的(b)為半環(huán)型。[0041]圖4為碳的相平衡圖。[0042]圖5為本發(fā)明的單晶金剛石的照片，圖5的(a)為拍攝了高溫高壓處理后的試樣的外觀的照片，圖5的(b)為圖5的(a)所示的試樣中的金剛石的SEM照片。[0043]圖6為示出拉曼光譜的圖，圖6的(a)為石墨與炭黑的拉曼光譜，圖6的(b)為季戊四6醇的拉曼光譜，圖6的(c)為天然金剛石和在實(shí)施例2的條件下制造的單晶金剛石的拉曼光[0044]圖7為金剛石顆粒的透射型電子顯微鏡(TEM)圖像的照片，圖7的(a)和圖7的(b)為實(shí)施例2的單晶金剛石顆粒，圖7的(c)和圖7的(d)為比較例8的多晶金剛石顆粒。[0045]圖8為實(shí)施例中使用的炭黑的TEM照片。具體實(shí)施方式[0046]1.單晶金剛石的制造方法的概要[0047]本發(fā)明的單晶金剛石的制造方法為使用高溫高壓法的單晶金剛石的制造方法，使由無定形碳和碳化合物構(gòu)成的原料暴露于碳的相平衡圖中金剛石的熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)域的壓[0048]本發(fā)明的制造方法是敢于將高溫高壓法中作為雜質(zhì)被處理且由于分解成分而認(rèn)為是孔隙的原因的碳化合物和無定形碳用于用來合成單晶金剛石顆粒的起始原料的劃時(shí)[0049]圖1為示出本發(fā)明的單晶金剛石顆粒的制造工序的框圖。本發(fā)明的單晶金剛石的制造方法具體而言如圖1所示，為如下工序：(1)混合由無定形碳和碳化合物構(gòu)成的起始原料的工序；(2)將混合原料導(dǎo)入至壓力介質(zhì)的工序；(3)使混合原料暴露于石墨的相平衡圖中金剛石的熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)的壓力和溫度下的工序。以下對這些進(jìn)行詳述。[0050](1)混合由無定形碳和碳化合物構(gòu)成的起始原料的工序[0051]本發(fā)明的制造方法中使用的“無定形碳”是指為非晶態(tài)，且由不具有恒定的晶體結(jié)雜質(zhì)。[0052]需要說明的是，本發(fā)明中，金剛石、石墨等具有恒定的晶體結(jié)構(gòu)者從本發(fā)明中的[0053]本發(fā)明的制造方法中，可以制造單晶金剛石而不受原料的純度的限定。優(yōu)選的是，包含炭黑的無定形碳的雜質(zhì)濃度低于30ppm、以算術(shù)平均粒徑計(jì)為16～200nm。更優(yōu)選16~[0054]本發(fā)明中使用的碳化合物只要為含有C的化合物就沒有特別限定，例如包含無機(jī)材、廢塑料等能進(jìn)行熱裂化、碳化的物質(zhì)就無限定。使用這種再利用資源的情況下，只要以通過熱裂化容易進(jìn)行碳化的方式較小粉碎，就可以作為原料使用。另外，還包含：煤炭、焦[0055]另外，碳化合物優(yōu)選有機(jī)化合物，優(yōu)選在室溫下為液體或固體，特別優(yōu)選為個(gè)體使得作為原料容易處理。為了在合成時(shí)不有助于金剛石的元素不殘留而合成時(shí)發(fā)生分解從而7[0056]除上述之外，本發(fā)明中使用的碳化合物包含脂肪族烴、芳香族烴和脂環(huán)式烴。它們可以為飽和烴或不飽和烴，另外，也可以為單體、低聚物、聚合物。烯(乙烯)、丙烯(丙烯)、丁烯(丁烯)、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯等烯烴、乙炔(乙戊烷、環(huán)己烷、環(huán)庚烷、環(huán)辛烷、環(huán)壬烷、環(huán)癸烷等環(huán)烷烴、丙二烯(丙二烯)、丁二烯、戊二烯(1,3-戊二烯)、己二烯、庚二烯、辛二烯、壬二烯、癸二烯等烷二烯烷烴。它們也可以為甲醇、羧基等取代基，可以為它們的低聚物，也可以為聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等聚合物。[0058]另外，與單晶金剛石同樣地，優(yōu)選在拉曼光譜中在1330～1340cm?1附近可見肩峰。進(jìn)而，有機(jī)化合物優(yōu)選具有sp3雜化軌道的碳原子，碳數(shù)優(yōu)選1～10、優(yōu)選4～6、特別優(yōu)選5。特別優(yōu)選多元醇作為有機(jī)化合物。作為多元醇，優(yōu)選3元～8元醇，更優(yōu)選4元。進(jìn)一步優(yōu)選多元醇中的碳元素全部具有sp3雜化軌道。[0059]金剛石為具有sp3雜化軌道的四面體結(jié)構(gòu)，在碳化合物中存在該碳結(jié)構(gòu)時(shí)，合成時(shí)發(fā)揮作為晶核的功能。因此，為了更有效地促進(jìn)金剛石的生長，優(yōu)選碳化合物包含具有sp3雜化軌道的碳結(jié)構(gòu)，優(yōu)選具備分支。進(jìn)而，除這些之外，碳化合物優(yōu)選具有接近于金剛石的四面體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。除這些之外，最優(yōu)選由5個(gè)碳原子形成四面體結(jié)構(gòu)。在這些末端可以具有羥基，從如果加熱則作為脫附氣體釋放的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選多元醇。[0060]本發(fā)明中，通過使用上述優(yōu)選的無定形碳和碳化合物，從而可以進(jìn)而廉價(jià)地收率高地在短時(shí)間內(nèi)合成耐久性優(yōu)異的單晶金剛石的理由如以下推測。[0061]現(xiàn)有的高溫高壓法中，使用熔融金屬和石墨。熔融金屬在高溫下熔解，從而石墨被熔融金屬所分解而生成金剛石。然而，作為不具有恒定的晶體結(jié)構(gòu)的碳的無定形碳具有無規(guī)的結(jié)構(gòu)，因此，與具有特定的結(jié)構(gòu)者相比，容易進(jìn)行對金剛石的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化。因此，不需要如現(xiàn)有那樣的、基于熔融金屬的石墨的結(jié)構(gòu)變化所需的高的能量，只要有具有sp3雜化軌道的有機(jī)化合物作為核物質(zhì)即可，成為從碳向金剛石的轉(zhuǎn)化的起點(diǎn)，推測金剛石的生成容易。[0062]另外，暴露于高溫高壓環(huán)境下的原料中的羥基與無定形碳反應(yīng)，作為CO、CO?脫附。殘留的具有sp3雜化軌道的碳成為作為金剛石晶體的最小結(jié)構(gòu)的晶核。然后，該晶核成為起點(diǎn)，無定形碳向金剛石結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化。因此，推測本發(fā)明中，可以廉價(jià)地且以高收率制造缺陷少、耐久性優(yōu)異的單晶金剛石顆粒。[0063]作為多元醇，例如可以舉出：乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三亞甲基二醇、四乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、3-甲基-1,2-丁二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、1,4-戊二醇、2,4-戊二醇、2,3-二甲基三亞甲基二醇、四亞甲基二醇、3-甲基-4,3-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,6-己二醇、1,5-己二醇、1,4-己二醇、2,5-己二醇、新戊二醇、1,4-環(huán)己烷二甲醇、三環(huán)癸烷二甲醇、羥基特戊酸新戊二醇酯、甘油、三羥甲基乙羥基乙基)異氰脲酸、山梨糖醇、甘露庚糖醇、蔗糖等。[0064]這些之中，作為3元醇，可以舉出甘油、三羥甲基丙烷等。作為4元醇，可以舉出季戊8[0065]上述碳化合物可以為1種或混合2種以上，上述碳化合物可以含有不可避免的雜質(zhì)。含有不可避免的雜質(zhì)的情況下，對前述效[0066]本發(fā)明中，無定形碳與碳化合物的組合優(yōu)選無定形碳為炭黑、碳化合物為具有sp3雜化軌道和四面體結(jié)構(gòu)的多元醇，最優(yōu)選炭黑與季戊四醇的組合。如果為該組合，則相對于原料的總重量，95%以上、優(yōu)選99%以上有時(shí)轉(zhuǎn)化為金剛石。[0067]對于無定形碳與碳化合物的混合比，從由無定形碳向金剛石轉(zhuǎn)化時(shí)的體積收縮所產(chǎn)生的壓力衰減的觀點(diǎn)出發(fā)，以質(zhì)量比計(jì)、期望(無定形碳):(碳化合物)=7:3～4:6,特別期望6:4～5:5.以上述范圍稱量無定形碳和碳化合物后，將起始原料混合?；旌戏椒梢詾橐话愕姆椒?。例如，將上述起始原料投入至粉體混合機(jī)，在大氣壓或減壓下混合1～30分鐘[0068](2)將混合原料導(dǎo)入至壓力介質(zhì)的工序[0069]將如前述混合好的混合粉末裝填于例如具備石墨制加熱器的壓力介質(zhì)，并設(shè)置在高溫高壓裝置的加壓部。[0070]基于高溫高壓法的金剛石顆粒的合成中使用的高溫高壓裝置如后述只要為可以在1000～1400℃下將5～10GPa保持1分鐘左右的裝置就沒有特別限定。為了在這種條件下進(jìn)行合成，需要用砧座對混合原料施加靜態(tài)的外力。作為施加外力的加壓形態(tài)，可以采用各種加壓形態(tài)。例如可以舉出：以單軸加壓為代表的帶型等的砧座·氣缸型、砧座對置型的半[0071]圖2為砧座對置型的高溫高壓裝置中的加壓部1的立體圖。在下側(cè)的砧座10上設(shè)置由碳酸鈣等形成的壓力介質(zhì)20。在壓力介質(zhì)20中央部的空腔30中，例如導(dǎo)入裝填于石墨制的管的混合原料。之后，將壓力介質(zhì)20中設(shè)置有混合原料的下側(cè)的砧座10向上側(cè)的砧座40按壓，使原料形成后述的高壓高溫狀態(tài)，進(jìn)行單晶金剛石顆粒的合成。[0072]圖3為示出單晶金剛石顆粒的制造工序中使用的高壓裝置的加壓部的部分截面立分51中導(dǎo)入有原料的壓力介質(zhì)50被上下的砧座60、70所夾持，通過在高壓下壓力介質(zhì)在凹陷部分內(nèi)被適度壓扁，從而可以使得對原料施加的壓力不降低。如圖3的(b)所示，半環(huán)型中，在中央部的凹陷部分81的周圍進(jìn)一步設(shè)置環(huán)狀凹陷部分82。環(huán)狀凹陷部分82從圖面的上方觀察時(shí)形成為環(huán)狀，壓力介質(zhì)80被壓扁而從凹陷部分81漏出，但由環(huán)狀凹陷部分82可以防止被壓扁的壓力介質(zhì)的流動，因此，加壓時(shí)間經(jīng)過的同時(shí)可以抑制壓力的降低。圖3的(b)中，設(shè)有1個(gè)環(huán)狀凹陷部分82,但優(yōu)選在其周圍進(jìn)而設(shè)置其他環(huán)狀凹陷部。[0073](3)使混合原料暴露于石墨的相平衡圖中金剛石的熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)的壓力和溫度下[0074]如上述將原料設(shè)置于高壓裝置后，在砧座上使原料暴露于規(guī)定的壓力和溫度下。圖4為石墨的相平衡圖。如圖4所示，在高于石墨-金剛石平衡線的區(qū)域中，金剛石在熱力學(xué)起始原料的溫度和壓力的均勻化、石墨的重結(jié)晶、核產(chǎn)生和顆粒生長的基礎(chǔ)上，可以確定各9種條件而進(jìn)行。通常，期望使壓力和溫度緩慢地逐漸上升，但會耗費(fèi)時(shí)間直至金剛石的合成結(jié)束為止。[0075]從這種觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)域的壓力為5～10GPa、溫度為1300～1800℃。壓力如果為5GPa以上，則得到微尺寸的金剛石顆粒，另外，得到從炭黑向金剛石的高的轉(zhuǎn)化率。溫度即使為1300℃以上也是同樣的。壓力進(jìn)一步優(yōu)選6GPa以上，溫度進(jìn)一步優(yōu)選1400℃質(zhì)不從間隙漏出，維持初始的壓力而不依賴于時(shí)間的經(jīng)過。另外，如上述范圍內(nèi)，則只要進(jìn)入熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)即可，無需形成高溫至所需以上。壓力更優(yōu)選9.5GPa以下、進(jìn)一步優(yōu)選8GPa以下，溫度更優(yōu)選1明中，從金剛石的收率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選將壓力升高至上述范圍內(nèi)后、將溫度降低至上述范[0077]使原料暴露于熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)域的時(shí)間優(yōu)選1～300秒。如果為該時(shí)間內(nèi)，則得到從炭黑向金剛石的高的轉(zhuǎn)化率。另外，如果為300秒以內(nèi)，則可以抑制壓扁了的壓力介質(zhì)從間隙漏出而產(chǎn)生的壓力的降低。使原料暴露于熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)域的時(shí)間更優(yōu)選2～70秒、進(jìn)一步優(yōu)選3～10秒、特別優(yōu)選4～7秒以內(nèi)。需要說明的是，該時(shí)間范圍為暴露于熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)域的時(shí)間，優(yōu)選為壓力與溫度處于上述范圍內(nèi)時(shí)的時(shí)間。[0078]壓力曲線和溫度曲線沒有特別限定，只要在裝置的規(guī)格的范圍內(nèi)設(shè)定加壓速度和升溫速度即可，加壓速度優(yōu)選快，只要為0.5GPa/秒以上即可，更優(yōu)選3GPa/秒以上。升溫速度也優(yōu)選快，只要為300℃/秒以上即可。[0079]在上述那樣的條件下使起始原料暴露于高溫高壓，從而炭黑瞬時(shí)地轉(zhuǎn)化為單晶金剛石，且碳化合物的碳嵌入至單晶金剛石。因此，根據(jù)本發(fā)明的單晶金剛石的適合的制造方法，可以在幾秒～幾十秒這樣的短時(shí)間內(nèi)、以90%以上、或99%以上這樣的高收率制造。[0080]2.單晶金剛石[0082]由前述單晶金剛石的制造方法制造的本發(fā)明的單晶金剛石顆粒具備源自碳化合物的晶核和/或晶體缺陷。如果為現(xiàn)有的金剛石顆粒，則晶核、晶體缺的面上形成晶體界面，會成為多晶。然而，本發(fā)明的單晶金剛石在包含這些和其周邊的全部區(qū)域中晶體取向一致，所合成的金剛石顆粒為單晶。伴隨于此，本發(fā)明的單晶金剛石具有不進(jìn)行粉碎等加的as-grown面、所謂的平滑的晶面。[0083]另外，本發(fā)明的單晶金剛石顆粒如前述不使用金屬催化劑，因此，純度極其高、且分解后的碳化合物的碳以外的成分不殘留在單晶金剛石顆粒內(nèi)而被釋放至外部，因此，缺[0084](2)源自碳化合物的晶核和/或晶體缺陷[0085]本發(fā)明的單晶金剛石顆粒具備源自碳化合物的晶核和/或晶體缺陷。對單晶金剛高的耐久性。[0086]本發(fā)明中的晶核、晶體缺陷可以由TEM等容易地確認(rèn)。例如如圖7的(a)所示，縱和橫的線為晶體缺陷，其中心部為晶核。圖7的(a)的線為缺陷，但該缺陷為偶然在試樣的表面觀察到的，未到達(dá)顆粒的深處。即使存在這種微弱的缺陷，在包含晶核和其周邊的全部區(qū)域[0087]本發(fā)明中的晶核、晶體缺陷源自前述的制造方法中說明的碳化合物，對于碳化合物，與前述同樣，因此，省略說明。本發(fā)明的單晶金剛石顆粒所具有的晶核是生成前的碳化合物的結(jié)構(gòu)某種程度殘留者，其數(shù)量優(yōu)選1～3個(gè)，只要有1個(gè)就可以充分緩和應(yīng)力。在廣泛的用途中使用。本發(fā)明中，例如可以將激光衍射散射方式的粒度分布測定機(jī)(例如MicrotracMT3000、MicrotracUPA等)的體積平均徑D50值作為平均粒徑。[0091]本發(fā)明的單晶金剛石顆粒與天然的單晶金剛石同樣地優(yōu)選在1332cm?1附近具備尖[0093]本發(fā)明不限定于以下所示的實(shí)施例。[0094]1.金剛石顆粒的制作[0095]首先，使用算術(shù)平均粒徑為40nm的炭黑粉末(商品名：東海碳素株式會社制、TOKABLACK#4500)或石墨作為無定形碳，使用季戊四醇(東京化成工業(yè)株式會社制、制品編號(P0039))、木糖醇(東京化成工業(yè)株式會社制、制品編號(X0018))、將聚乙烯(日進(jìn)化學(xué)株式會社制、制品名：KitchenPack)用市售的剪刀裁切而成者、或甲醇(關(guān)東化學(xué)株式會社末。使用DND的情況下，使用由激光衍射散射方式的粒度分布測定機(jī)(例如MicrotracBEL末和季戊四醇如表1所示稱量，投入至粉體混合機(jī)，得到混合粉末。將這些混合粉末裝填至石墨制的管中，導(dǎo)入至圓盤狀的CaCO?制壓力介質(zhì)的空腔部。[0096]金剛石的合成在“半環(huán)狀”型的高壓腔室中進(jìn)行。加壓力用高溫高壓法中通常使用的室溫下的Bi、T1、Ba的相變的近似曲線進(jìn)行校正，設(shè)為油壓計(jì)顯示的壓力。加熱溫度設(shè)為用熱電偶由輸入電力和溫度進(jìn)行校正、由輸入電力求出的溫度。原料的加熱以電流在石墨制加熱器中流動的直熱加熱式進(jìn)行。使用這些裝置構(gòu)成，在表1所示的條件下使粉末原料暴露于高溫高壓。[0097]通過高溫高壓法合成的試樣如圖5的(a)所示，在減壓完成時(shí)刻為與壓力介質(zhì)混合入至溴仿(CHBr?)的液體中，將炭黑與金剛石顆粒分離。將金剛石顆粒過濾，用去離子水清[0098]從得到的金剛石顆粒中任意抽出2粒，如圖5的(a)所示，用光學(xué)顯微鏡(OpticalMicroscope:0M)進(jìn)行觀察，如圖5的(b)所示，用場發(fā)射型掃描電子顯微鏡(FieldEmissionScanningElectronMicroscope;FE-SEM)觀察得到的顆粒的形態(tài)。金剛石的鑒定如圖6的(c)所示用拉曼分光分析(日本分光株式會社制裝置名：激光拉曼分光裝置、型號NRS-7500)11進(jìn)行，如圖7所示，在透射型電子顯微鏡(日本電子株式會社制裝置名：Transmission顯微鏡圖像中觀察本實(shí)施例中使用的炭黑中是否混入石墨。[0099]收率設(shè)為在得到的金剛石顆粒的質(zhì)量除以原料的質(zhì)量的總計(jì)而得到的值上乘以100而得到的值(%)。如果不是0%,則可以制造單晶微金剛石，收率如果為90%以上，則可以說為高的收率。收率如果為99%以上，則為極其高的收率，期待早期的實(shí)施。[0100]得到的晶體平均粒徑是由激光衍射散射方式的粒度分布測定機(jī)(例如、Malvern[0101]粒徑為1μm以上、且可以制造單晶的金剛石的情況下，將評價(jià)記作“O”。無法制造[0102]將結(jié)果示于表1。原料1原料2時(shí)間(秒)的制造(5質(zhì)量份)(5質(zhì)量份)O(6質(zhì)量份)(4質(zhì)量份)5(6質(zhì)量份)(4質(zhì)量份)5337O(5質(zhì)量份)(5質(zhì)量份)O(5質(zhì)量份)(5質(zhì)量份)○(7質(zhì)量份)(3質(zhì)量份)85O(6質(zhì)量份)(4質(zhì)量份)7(6質(zhì)量份)(4質(zhì)量份)1○(6質(zhì)量份)(4質(zhì)量份)(5質(zhì)量份)(5質(zhì)量份)85○實(shí)施例11(5質(zhì)量份)甲醇(5質(zhì)量份)835O比較例1(10質(zhì)量份)0比較例2(10質(zhì)量份)0比較例3石墨(5質(zhì)量份)(5質(zhì)量份)50多晶比較例4(5質(zhì)量份)(5質(zhì)量份)350·比較例5(5質(zhì)量份)(5質(zhì)量份)50比較例6(5質(zhì)量份)(5質(zhì)量份)50·比較例7(3質(zhì)量份)(7質(zhì)量份)550·比較例8(5質(zhì)量份)(5質(zhì)量份)多晶[0105]由表1表明，實(shí)施例的金剛石顆粒均為單晶，可以確認(rèn)晶核。特別是由實(shí)施例1、2和4表明，在短時(shí)間內(nèi)示出高收率的單晶的微金剛石顆粒。[0106]另一