ダイヤモンドは地球上の物質の中で最も硬く、ダイヤモンド同士でなければ磨いたり、削ったりする加工は出来ません。多くの方はダイヤモンドが硬いため割れないと思っていますが、それは誤解です。ダイヤモンドは割れるのです。
ダイヤモンドにはへき開という現象があることをご存じでしょうか。へき開とは結晶鉱物がある一定の方向に簡単に割れて層状に剥離する性質のことをいいます。このときに平滑な面が形成され、この面をへき開面と呼びます。ダイヤモンドでは(111)にあたります。(111)に沿って割れやすいため、この面に沿って力を加えるとクラックが生じ、これを利用して磨いたり削ったりすることが可能なのです。
もう一つ重要なのは、ダイヤモンドの結晶には図１に示すように摩耗の異方性があり、ある結晶面において擦られると摩耗しやすい方向としにくい方向が存在します。これらの現象に基づき、工業的なダイヤモンド研磨は小さいダイヤモンド砥粒を用いてダイヤモンド表面を擦ることで可能になります。この特性を用いて古くから宝石用ダイヤモンド単石はスカイフ研磨と呼ばれる方法で成形及び表面平滑化がなされてきました。今でもこの手法は多く使われ、静圧軸受の採用や研磨円盤の最適化がなされ、バイトをはじめとするダイヤモンドの研磨に現在でも多く使われています。
参考文献
戸倉和 「はじめての精密工学 ダイヤモンド -性質・合成・加工・応用-」 精密工学会誌,78,3(2012)
