JPH01267A

JPH01267A - ＳｉＣ被膜を有する部材

Info

Publication number: JPH01267A
Application number: JP62-43958A
Authority: JP
Inventors: 江端　誠; 正海安藤; 茅根　美治
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Filing date: 1987-02-26
Publication date: 1989-01-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はＣＶＤによるβ−３ｉＣ被膜を有する部材に係
り、特にミラーとして好適なＳｉＣ被膜を有する部材に
関する。

［従来の技術］近年、高温高強度材料として、窒化珪素、炭化珪素、サ
イアロン等の非酸化物セラミックス、あるいは酸化アル
ミニウム、酸化ジルコニウム等、いわゆるニューセラミ
ックスが急速にクローズアップされ、多くの研究や開発
がなされている。

これらセラミックスのうち、炭化珪素（以下ｒＳ　ｉ　
Ｃ」と略記する。）は、 ■　軽い材料である。

■　常温から高温まで機械的強度が高く安定している。

■　熱膨張が小さく熱伝導性が良いため耐スポーリング
性に優れる。

■　耐食性が極めて大きい。

■　硬度が高く、耐摩耗性に優れる。

■　導電性があり電気素子としても使用できる。

などの特徴を有し、極めて重要な工業材料として注目さ
れている。

とりわけ、ＣＶＤ法等の気相法によって製造されるＳｉ
Ｃは、緻密で高純度であることから、これらの特性が著
しく高いため、気相法Ｓ　ｔ　Ｃ＠で被覆することによ
り、各種部材の特性を改良する方法が従来より提案され
ている。

［発明が解決しようとする問題点］ＣＶＤによるＳｉＣ被膜を有する部材をミラーとして用
いる場合、基材表面に形成されたＳＩＣ被膜を研磨仕上
げしなければならないのであるが、ＳｉＣは極めて硬度
が高いので、従来のＳｉＣ被膜を有する部材では、良好
な反射率、散乱比を得るのが極めて困難であった。

即ち、従来品では、ＳｉＣ被膜の結晶粒は一般に襞間状
で、□粒界がとがっているため、研磨中に■　粒子その
ものが破壊する微小破壊 ■　粒子の脱落による掘り起こし現象が起こり易く、このため研磨により良好な平滑面が得ら
れず、光学特性に優れた表面を得ることが困難であった
。

［問題点を解決するための手段］本発明は、研磨特性に優れたＣＶＤ−５ＬＣ被膜を有す
る部材を提供するものであって、基材上にＣＶＤによる
ＳｉＣ被膜が形成された部材であって、該ＳｉＣ被膜の
表面は平坦で、該ＳｉＣ膜の強度が３点曲げで測定して
６０Ｋ　ｇ　／　ｍ　ｒｒ？以上であることを特徴とす
るＳｉＣ被膜を有する部材、を、要旨とするものである。

［作用］本発明の部材のＳｉＣ被膜は、表面が平坦でしかも強度
が６０ｋｇ／ｍｍ２以上と高強度であるため、研磨によ
り微小破壊や掘り起こし現象が起こることが殆どなく、
良好な平滑面が得られる。このため理論反射率が高く、
光学的特性に優れた部材が提供される。

［実施例］以下に図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の実施例に係るＳｉＣ被膜を有する部材
の部分断面図である。図示の如く、本発明のＳｉＣ被膜
を有する部材は、基材１上にＳｉＣ被膜２が形成された
部材であって、該ＳｉＣの表面は平坦で、膜の３点曲げ
強度が６０Ｋ　ｇ　／　ｍ　ｒｒ？以上であるものであ
る。

表面が平坦で膜の強度が６０Ｋｇ／ｍｒｎ’以上と高強
度であると、極めて研磨が容易であり、最終的な仕上り
が良くなり、良好な反射率、散乱比が得られる。

特に、後述の実施例で示すような粒径の揃った結晶粒を
有するＳＩＣ被膜であれば、研磨特性はより向上する。

本発明において、基材１としては金属、セラミック、合
成樹脂等各種のものが採用できる。

また、この基材１上の高強度ＳｉＣ被膜は、ＣＶＤ法に
よって形成される。

このＣＶＤ法の基本反応は良く知られてるところであり
、例えばＳ　ｉ　Ｃｆ１４等のハロゲン化珪素とＣｓ　
Ｈｓ等の炭化水素とをＨ２をキャリアガスとして流し、
ＳｔＣを析出させるものである。

なお、本発明では珪素原料ガス及び炭素原料ガスとして
、上記以外の各種のものを用い得る。

このＳＩＣ被膜を研磨する方法は特に限定されるもので
はなく、ホーニング、超仕上げ、研磨布加工、ラッピン
グ、ボリシング、バレル加工、超音波加工、ＥＥＭ（エ
ラスティックエミッションマシニング）、メカノケミカ
ルボリジング、フロートポリジングなど各種の方法が採
用できる。

以下、具体例について説明する。

本発明例として、黒鉛基材に、温度：　１５００℃、原
料ガス：　Ｓ　ｉ　Ｃ１ｔ４及びＣ３Ｈδ、キャリアガ
ス：Ｈ２、ガス流量０．７ｕ／ｍｉｎなる条件の下でＳ
ｉＣ被膜（０，２５ｍｍ厚さ）を形成した。

この被膜の表面組織及び断面組織の顕微鏡写真を第２図
（ａ）、（ｂ）（１００倍）に示す。第２図（ａ）、（
ｂ）より明らかなように、本実施例のＳｉＣ被膜は結晶
粒径が比較的揃っており、しかも表面は極めて平坦であ
る。第３図（ａ）（４００倍）は膜表面の凹凸を示す断
面写真の模式図である。膜表面における凹凸の平坦値（
凸部最先端を基準としたときの膜表面の平均深さ）は５
μｍであった。また、その３点曲げ強度を測定したとこ
ろ８０Ｋｇ／ｍｒｆであった。

この被膜を回転研磨法で研磨したところ、微小破壊や掘
り起こし現象はみられず、反射率９５％以上、散乱の信
号と雑音の強度比が１００００以上となった。

なお、ＣＶＤ条件を種々変えて黒鉛基材上に同様の平坦
表面のＳｉＣ被膜を形成し、次いでこれを研磨した際の
膜強度と反射率との関係を次に示す。

膜強度（Ｋｇ／ｍｒｎ’）　　　　反射率（％）このよ
うに、膜強度が６０ｋｇ／ｍｍ２を越えると著しく優れ
た反射率が得られることが分かる。

別の比較例として、第３図（ｂ）（４００倍の断面写真
の模式図）に示すようなＳｉＣ被膜を黒鉛基材上に形成
した。第３図（ｂ）より明らかなように、これらの被膜
の膜表面の凹凸ははげしく、凹凸の平坦値は１５μｍで
ＳｉＣ結晶粒は襞間状で表面の強度はいずれも約１０Ｋ
ｇ／ｍｍ’と低いものであフた。

膜強度が８０　Ｋ　ｇ　／　ｍゴ未満の被膜を同様に研
磨したところ、微小破壊や掘り起こし現象により、良好
な研磨面が得られず、反射率は９０％以下であり、散乱
の信号と雑音の強度比は１０００以下となった。

このように本発明の部材は、極めて研磨し易い被膜を有
することが認められた。

［発明の効果］以上詳述した通り、本発明のＳｉＣ被膜を有する部材は
、表面が平坦で高強度であるため、極めて研磨し易く、
良好な反射率、散乱比が得られる。また、表面はＳｉＣ
層であるため、ＳｉＣの優れた耐食性、耐摩耗性を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＳｉＣ被膜を有する部材の部分断面図
、第２図はＳｉＣ被膜の顕微鏡写真であって、（ａ）は
表面の組織を、（ｂ）は断面の組織を示す写真である。第３図（ａ）、（ｂ）は膜表面の凹凸を示す断面写真（
４００倍）の模式％式％図面の浄書第３図（ａ）（ｂ）＝ｒ＝　　続　ネ市　正　書（方式）１１１９件の表示昭和６２年特許願第４３９５８号２　発明の名称ＳＩＣ被膜を有する部材３　補正をする者事件との関係　特許出願人名称　　　（５９０）三井造船株式会社４　代理人住　所　　　　東京都港区虎ノ門１丁目１５番７号〒１
０５　７Ｇ１１５ビル　８階６　補正の対象　　　　明細書の図面の簡単な説明の欄
及び図面７　補正の内容（１）　明細書第８頁第１２行〜第１４行に「第２図は
・・・・第３図（ａ）、（ｂ）は」とあるのをｒ第２図
（ａ）、（ｂ）はＪと訂正する。（２）　図面の第２図を削除する。（３）　図面の「第３図」をｒ第２図１に改める。以　　上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基材上にＣＶＤによるＳｉＣ被膜が形成された部
材であって、該ＳｉＣ被膜の表面は平坦で膜の３点曲げ
強度が６０ｋｇ／ｍｍ＾２以上であることを特徴とする
ＳｉＣ被膜を有する部材。