JPH0288761A - 高原子価クロム酸化物薄膜の製造方法 - Google Patents
高原子価クロム酸化物薄膜の製造方法Info
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- JPH0288761A JPH0288761A JP24015288A JP24015288A JPH0288761A JP H0288761 A JPH0288761 A JP H0288761A JP 24015288 A JP24015288 A JP 24015288A JP 24015288 A JP24015288 A JP 24015288A JP H0288761 A JPH0288761 A JP H0288761A
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- Japan
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- chromium
- chromium oxide
- oxide
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、金属材料またはセラミックス材料等の基板の
表面に高原子価のクロム酸化物薄膜を形成する方法に関
する。
表面に高原子価のクロム酸化物薄膜を形成する方法に関
する。
［従来の技術］
基板上の酸化物薄膜を形成させる方法としては反応型ク
ロメート処理法、反応性イオンブレーティング法、反応
性スパッタリング法等が知られている。クロメート処理
法は金属材料表面を塗装する際、塗装膜との密着性や塗
装後の耐食性を向上させるための前処理として用いられ
ている。
ロメート処理法、反応性イオンブレーティング法、反応
性スパッタリング法等が知られている。クロメート処理
法は金属材料表面を塗装する際、塗装膜との密着性や塗
装後の耐食性を向上させるための前処理として用いられ
ている。
反応性イオンブレーティング法は、０□ガスを直流放電
もしくは高周波によってイオン化し、その中で所定酸化
物にするための金属を蒸発させることにより、当該金属
酸化物を基板上に形成させる方法であるが、比較的高温
で安定な酸化物を形成させるには、非常に有効な方法で
ある。
もしくは高周波によってイオン化し、その中で所定酸化
物にするための金属を蒸発させることにより、当該金属
酸化物を基板上に形成させる方法であるが、比較的高温
で安定な酸化物を形成させるには、非常に有効な方法で
ある。
また反応性スパッタリング法は、酸化物や金属をＡｒや
酸素もしくはその混合ガスでスパッタリングを行い、さ
らに基板上に形成された薄膜を酸素ガスやイオンに接触
もしくは加速電圧を印加して所定の酸化物を得ようとす
るものである。
酸素もしくはその混合ガスでスパッタリングを行い、さ
らに基板上に形成された薄膜を酸素ガスやイオンに接触
もしくは加速電圧を印加して所定の酸化物を得ようとす
るものである。
［発明が解決しようとする課題］
しかし上記従来技術には次の難点があった。
反応型クロメート処理は、基板がセラミックス等の場合
は反応せず、適用できない。
は反応せず、適用できない。
上記イオンブレーティング法やスパッタリング法では熱
的に不安定なＣｒＯ３等の高原子価酸化物は通常の条件
下では形成されない。高原子価酸化物は塗膜密着性や耐
食性の良好な薄膜を得るために不可欠なものである。
的に不安定なＣｒＯ３等の高原子価酸化物は通常の条件
下では形成されない。高原子価酸化物は塗膜密着性や耐
食性の良好な薄膜を得るために不可欠なものである。
そこで本発明の目的は、基板表面に高原子価クロム酸化
物を形成させることによって該表面の塗膜密着性等の性
質を向上することのできる方法を提供することにある。
物を形成させることによって該表面の塗膜密着性等の性
質を向上することのできる方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するための本発明は、基板表面にクロム
の高原子価酸化物を含む酸化物薄膜を形成させるに際し
、クロムまたはクロムを含む物質の薄膜形成途上もしく
は形成後の薄膜表面に、基板温度が２４０℃以下の状態
で加速電圧１０ｋＶ以下で酸素イオンを照射することを
特徴とするものである。
の高原子価酸化物を含む酸化物薄膜を形成させるに際し
、クロムまたはクロムを含む物質の薄膜形成途上もしく
は形成後の薄膜表面に、基板温度が２４０℃以下の状態
で加速電圧１０ｋＶ以下で酸素イオンを照射することを
特徴とするものである。
［作 用］
本発明では、クロムまたはクロムを含む物質の薄膜形成
途上または形成後に、所定の基板温度および酸素イオン
の加速電圧条件下で、酸素イオン照射するものであるか
ら、容易にクロムの高原子価酸化物薄膜を形成すること
ができる。
途上または形成後に、所定の基板温度および酸素イオン
の加速電圧条件下で、酸素イオン照射するものであるか
ら、容易にクロムの高原子価酸化物薄膜を形成すること
ができる。
［発明の具体的構成］
以下本発明をさらに詳説する。
本発明者は、基板として金属クロム板を用いて、２５℃
のクロム基板上に加速電圧を変えて酸素イオンを照射し
たときのＸＰＳ Ｃｒ２ｐ３／ｚスペクトルを調べたと
ころ、第１図の結果を得た。ただし、このスペクトルの
分析は、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光装置）を用い、その分
析条件は、Ｘ線源：Ａｊ２ＫｄＬ（ｈν＝ １４８６．
６ｅＶ）とした。この結果によると、加速電圧が低いほ
ど、６価のクロム酸化物の生成量が多くなることが判る
。さらにまた、基板として１８Ｃｒ−８Ｎｉを用い、酸
素イオンの加速電圧を１ｋＶと同一として、基板温度を
変化させたときのスペクトルを調べたところ、第２図の
結果を得た。
のクロム基板上に加速電圧を変えて酸素イオンを照射し
たときのＸＰＳ Ｃｒ２ｐ３／ｚスペクトルを調べたと
ころ、第１図の結果を得た。ただし、このスペクトルの
分析は、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光装置）を用い、その分
析条件は、Ｘ線源：Ａｊ２ＫｄＬ（ｈν＝ １４８６．
６ｅＶ）とした。この結果によると、加速電圧が低いほ
ど、６価のクロム酸化物の生成量が多くなることが判る
。さらにまた、基板として１８Ｃｒ−８Ｎｉを用い、酸
素イオンの加速電圧を１ｋＶと同一として、基板温度を
変化させたときのスペクトルを調べたところ、第２図の
結果を得た。
この結果によると、基板温度が低いとき６価のクロム酸
化物が生成することが判る。
化物が生成することが判る。
かかる結果および後記実施例などの結果によって、クロ
ムまたはクロムを含む物質の薄膜形成途上または形成後
の薄膜表面に、基板温度２４０℃以下、加速電圧１０ｋ
Ｖ以下で酸素イオンを照射すると、６価のクロム酸化物
が容易に生成することを知見した。その好ましい照射条
件の範囲は第３図内に示した斜線の範囲である。この範
囲内であれば少なくとも一部にＣｒ（ｈが生成するから
である。
ムまたはクロムを含む物質の薄膜形成途上または形成後
の薄膜表面に、基板温度２４０℃以下、加速電圧１０ｋ
Ｖ以下で酸素イオンを照射すると、６価のクロム酸化物
が容易に生成することを知見した。その好ましい照射条
件の範囲は第３図内に示した斜線の範囲である。この範
囲内であれば少なくとも一部にＣｒ（ｈが生成するから
である。
本発明における薄膜形成および酸素イオン照射は、たと
えば第４図の製造装置で行うことができる。図中１は冷
延鋼板等の基板、２は金属クロム等のターゲット、３は
Ａｒイオンビーム、４はヒーター、５は液体窒素、６は
酸素イオンビームである。かかる製造装置の下で、まず
計イオンビームによってターゲット２をスパッタし、ス
パッタされた金属クロムを基板１上に蒸着（スパッタ蒸
着）する。次いで、基板１をヒータ４または液体窒素５
により本発明に規定する所定の温度に保持した状態で、
スパッタ蒸着過程またはスパッタ蒸着終了後、加速電圧
１０ｋＶ以下の条件で酸素イオンビーム６を照射（酸素
イオンビーム照射）する。この場合、スパッタ蒸着と酸
素イオンビーム照射は、同一装置で行ってもよく、別の
装置で行ってもよい。
えば第４図の製造装置で行うことができる。図中１は冷
延鋼板等の基板、２は金属クロム等のターゲット、３は
Ａｒイオンビーム、４はヒーター、５は液体窒素、６は
酸素イオンビームである。かかる製造装置の下で、まず
計イオンビームによってターゲット２をスパッタし、ス
パッタされた金属クロムを基板１上に蒸着（スパッタ蒸
着）する。次いで、基板１をヒータ４または液体窒素５
により本発明に規定する所定の温度に保持した状態で、
スパッタ蒸着過程またはスパッタ蒸着終了後、加速電圧
１０ｋＶ以下の条件で酸素イオンビーム６を照射（酸素
イオンビーム照射）する。この場合、スパッタ蒸着と酸
素イオンビーム照射は、同一装置で行ってもよく、別の
装置で行ってもよい。
一方、薄膜形成途上で酸素イオンを照射する場合、基板
上ヘスバッタ蒸着される薄膜厚さが、酸素イオンにより
スパッタされる厚さより厚くなければならない。
上ヘスバッタ蒸着される薄膜厚さが、酸素イオンにより
スパッタされる厚さより厚くなければならない。
たとえば、Ａｒは１０ｋＶの加速電圧、０□は５ｋＶ以
下の加速電圧で実施し、また試料電流はＡｒでは数用へ
／ｄ、０□では数１０μＡ／ｃＪ以下で、特に１ｋＶ以
下では１０μＡ以下であれば問題は生じない。
下の加速電圧で実施し、また試料電流はＡｒでは数用へ
／ｄ、０□では数１０μＡ／ｃＪ以下で、特に１ｋＶ以
下では１０μＡ以下であれば問題は生じない。
本発明において、基板としては、金属、プラスチック、
セラミックス等適宜のものが使用できる。
セラミックス等適宜のものが使用できる。
その基板表面にクロムまたはクロムを含む酸化物の薄膜
を形成させる方法としては、真空蒸着法、反応性スパッ
タリング法、イオンブレーティング法などを挙げること
ができる。その際の基板表面温度としては、酸素イオン
を照射する時に２４０℃以下でありさえすればよい。
を形成させる方法としては、真空蒸着法、反応性スパッ
タリング法、イオンブレーティング法などを挙げること
ができる。その際の基板表面温度としては、酸素イオン
を照射する時に２４０℃以下でありさえすればよい。
このようにして、基板表面上にクロムまたはクロムを含
む物質の薄膜形成途上もしくは形成後において、その表
面に酸素イオンを照射し、高原子価クロム酸化物（Ｃｒ
ｙ３）を形成させる。
む物質の薄膜形成途上もしくは形成後において、その表
面に酸素イオンを照射し、高原子価クロム酸化物（Ｃｒ
ｙ３）を形成させる。
次に実施例を説明する。
（実施例１）
本実施例は、基板表面にＣｒｙ、の薄膜を形成し、ポリ
エステル系プライマー塗装の密着性向上を図ったもので
あり、基板として低合金鋼冷延鋼板およびアルミナ板を
用いた。この冷延鋼板は、表面をエメリー紙＃８００で
研削後石油ベンジンで脱脂した。試料サイズは５０鮪×
５０龍Ｘ０．８＋＋ｎｔＯものを用いた。また、アルミ
ナ板は、単結晶アルミナ（２５龍×２５龍ｘ１ｍｍｔ）
を用いた。表面はアセトンで脱脂した。
エステル系プライマー塗装の密着性向上を図ったもので
あり、基板として低合金鋼冷延鋼板およびアルミナ板を
用いた。この冷延鋼板は、表面をエメリー紙＃８００で
研削後石油ベンジンで脱脂した。試料サイズは５０鮪×
５０龍Ｘ０．８＋＋ｎｔＯものを用いた。また、アルミ
ナ板は、単結晶アルミナ（２５龍×２５龍ｘ１ｍｍｔ）
を用いた。表面はアセトンで脱脂した。
次に、これら表面に、スパッタ蒸着装置内でクロムを蒸
着し、表面に約２５０人のクロムの薄膜を形成させた後
、別に用意した酸素イオン照射装置内でクロム蒸着面へ
酸素イオンを照射した。酸素イオン照射は、基板温度と
酸素イオンの加速電圧を種々変えて行い、得られた薄膜
のそれぞれを密着性試験に供した。
着し、表面に約２５０人のクロムの薄膜を形成させた後
、別に用意した酸素イオン照射装置内でクロム蒸着面へ
酸素イオンを照射した。酸素イオン照射は、基板温度と
酸素イオンの加速電圧を種々変えて行い、得られた薄膜
のそれぞれを密着性試験に供した。
密着性試験は、冷延鋼板については、ゴバンロカソトし
、エリクセン張出後テープで剥離試験を行い、アルミナ
板については、ゴバン目カットのみでテープ剥離試験を
行った。評価は、一部でも剥離すると×、剥離なしを○
とし、沸騰水２時間浸漬後の密着性試験でも剥離しなか
ったものを◎とした。結果を第１表に示す。
、エリクセン張出後テープで剥離試験を行い、アルミナ
板については、ゴバン目カットのみでテープ剥離試験を
行った。評価は、一部でも剥離すると×、剥離なしを○
とし、沸騰水２時間浸漬後の密着性試験でも剥離しなか
ったものを◎とした。結果を第１表に示す。
第１表より、酸素イオン照射条件を本発明範囲内とする
ことによって、前記密着性は良好となることが明らかと
なった。
ことによって、前記密着性は良好となることが明らかと
なった。
（実施例２）
供試材は実施例１と同じ冷延鋼板を用い、同一の表面処
理を施した。
理を施した。
本実施例では薄膜の形成途上で酸素イオン照射を行った
。使用した装置は第４図示のスパッタリング装置で、基
板１に上記冷延鋼板、ターゲット２に金属クロムを用い
た。なお、クロムクーゲソ、トへの＾ｒイオン照射は１
０ｋＶ、１ｍ＾／ｃｔＡで行った。
。使用した装置は第４図示のスパッタリング装置で、基
板１に上記冷延鋼板、ターゲット２に金属クロムを用い
た。なお、クロムクーゲソ、トへの＾ｒイオン照射は１
０ｋＶ、１ｍ＾／ｃｔＡで行った。
結果を第２表に示す。
第２表中、酸素イオン照射条件においてドーズ量単位を
イオン／５−ｃＡとしたのは、蒸着途上で酸素イオンを
毎秒所定量だけ照射したことを示している。
イオン／５−ｃＡとしたのは、蒸着途上で酸素イオンを
毎秒所定量だけ照射したことを示している。
第２表より、蒸着途上で本発明の範囲内で酸素イオン照
射を行っても、密着性が良好となることが明らかとなっ
た。
射を行っても、密着性が良好となることが明らかとなっ
た。
以上の通り、本発明によれば、基板表面の塗膜密着性等
の性質を向上することのできる方法を提供することがで
きる。
の性質を向上することのできる方法を提供することがで
きる。
亙を七１）に
第１図はクロム基板上に酸素イオンを、加速電圧を変え
て照射したときのＸＰＳ Ｃｒ２ｐｓｚ□スペクトルを
示した図、第２図は１８Ｃｒ−８Ｎｉ基板の温度を変化
させて酸素イオン照射したときのＸＰＳＣｒ２ｐ３７ｇ
スペクトルを示した図、第３図はＣｒＯ＋生成条件を示
す図、第４図は薄膜形成および酸素イオン照射を行う装
置の概略説明図である。 喜砿士１Ｆ址
て照射したときのＸＰＳ Ｃｒ２ｐｓｚ□スペクトルを
示した図、第２図は１８Ｃｒ−８Ｎｉ基板の温度を変化
させて酸素イオン照射したときのＸＰＳＣｒ２ｐ３７ｇ
スペクトルを示した図、第３図はＣｒＯ＋生成条件を示
す図、第４図は薄膜形成および酸素イオン照射を行う装
置の概略説明図である。 喜砿士１Ｆ址
Claims (1)
- （１）基板表面にクロムの高原子価酸化物を含む酸化物
薄膜を形成させるに際し、クロムまたはクロムを含む物
質の薄膜形成途上もしくは形成後の薄膜表面に、基板温
度が２４０℃以下の状態で加速電圧１０ｋＶ以下で酸素
イオンを照射することを特徴とする高原子価クロム酸化
物薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24015288A JPH0288761A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 高原子価クロム酸化物薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24015288A JPH0288761A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 高原子価クロム酸化物薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0288761A true JPH0288761A (ja) | 1990-03-28 |
Family
ID=17055269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24015288A Pending JPH0288761A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 高原子価クロム酸化物薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0288761A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050258029A1 (en) * | 2004-05-18 | 2005-11-24 | Centre Luxembourgeois de Recherches pour le Verre et la Ceramique S.A. (C.R.V.C.), Grand Duchy | Coated article with oxidation graded layer proximate IR reflecting layer(s) and corresponding method |
-
1988
- 1988-09-26 JP JP24015288A patent/JPH0288761A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050258029A1 (en) * | 2004-05-18 | 2005-11-24 | Centre Luxembourgeois de Recherches pour le Verre et la Ceramique S.A. (C.R.V.C.), Grand Duchy | Coated article with oxidation graded layer proximate IR reflecting layer(s) and corresponding method |
| US8524051B2 (en) * | 2004-05-18 | 2013-09-03 | Centre Luxembourg de Recherches pour le Verre et al Ceramique S. A. (C.R.V.C.) | Coated article with oxidation graded layer proximate IR reflecting layer(s) and corresponding method |
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