JPH03291379A - カーボン硬質膜の積層構造 - Google Patents
カーボン硬質膜の積層構造Info
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- JPH03291379A JPH03291379A JP9300690A JP9300690A JPH03291379A JP H03291379 A JPH03291379 A JP H03291379A JP 9300690 A JP9300690 A JP 9300690A JP 9300690 A JP9300690 A JP 9300690A JP H03291379 A JPH03291379 A JP H03291379A
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- Japan
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- carbon hard
- hard film
- nitride
- carbide
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
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。
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、カーボン硬質膜の耐腐食性、耐摩耗性改善の
ため中間層とカーボン硬質膜とを交互に多層に形成させ
たカーボン硬質膜の積層構造に関するものである。
ため中間層とカーボン硬質膜とを交互に多層に形成させ
たカーボン硬質膜の積層構造に関するものである。
従来技術によるカーボン硬質膜の構造は、特開昭６４−
７９３７１号公報のように例えば第２図に示すように、
基板１１上に基板１１およびカーボン硬質膜１６そうほ
うに密着性の良い中間層１２を設け、その上にプラズマ
ＣＶＤ法によるカーボン硬質膜１６を形成したものであ
る。カーボン硬質膜１３は黒色を呈し、非常に平滑な膜
であることから、装飾品、磁気ヘッドなどの分野での表
面コーティングに使用が可能である。
７９３７１号公報のように例えば第２図に示すように、
基板１１上に基板１１およびカーボン硬質膜１６そうほ
うに密着性の良い中間層１２を設け、その上にプラズマ
ＣＶＤ法によるカーボン硬質膜１６を形成したものであ
る。カーボン硬質膜１３は黒色を呈し、非常に平滑な膜
であることから、装飾品、磁気ヘッドなどの分野での表
面コーティングに使用が可能である。
前記従来のカーボン硬質膜の膜構造にお℃・では、カー
ボン膜を厚くするとストレスなどにより剥離してしまし
・、薄膜ではカーボン硬質膜の性能が十分に発揮できな
い。そのため、より過酷な条件下で使用される耐摩耗性
部品あるいは耐腐食性を必要とする薬品ポンプ等のコー
ティングについては不向きであり、望ましくない。
ボン膜を厚くするとストレスなどにより剥離してしまし
・、薄膜ではカーボン硬質膜の性能が十分に発揮できな
い。そのため、より過酷な条件下で使用される耐摩耗性
部品あるいは耐腐食性を必要とする薬品ポンプ等のコー
ティングについては不向きであり、望ましくない。
本発明は、上記した従来の欠点を無＜シ、ストレスによ
る剥離防止ができ、耐摩耗性の向上や衝撃に強く、耐腐
食性に優れたカーボン硬質膜の積層構造を提供すること
を目的としている。
る剥離防止ができ、耐摩耗性の向上や衝撃に強く、耐腐
食性に優れたカーボン硬質膜の積層構造を提供すること
を目的としている。
本発明は、炭化水素を含有するガス雰囲気中におけるプ
ラズマ重合処理により被覆した部材のカーボン硬質膜の
構造において、中間層とカーボン硬質膜とを交互に多層
に形成させたものである。
ラズマ重合処理により被覆した部材のカーボン硬質膜の
構造において、中間層とカーボン硬質膜とを交互に多層
に形成させたものである。
また、上記中間層は、シリコン、ゲルマニウム、チタン
、窒化チタン、炭化チタン、ジルコニウム、窒化ジルコ
ニウム、炭化ジルコニウム、ハフニウム、窒化ハフニウ
ム、炭化ノーフニウム、クロム、窒化クロム、炭化クロ
ム、モリブテン、窒化モリブテン、炭化モリブテン、タ
ングステン、窒化タングステン、炭化タングステン、金
、銅の中の少なくとも１つからなることを特徴とするも
のである。
、窒化チタン、炭化チタン、ジルコニウム、窒化ジルコ
ニウム、炭化ジルコニウム、ハフニウム、窒化ハフニウ
ム、炭化ノーフニウム、クロム、窒化クロム、炭化クロ
ム、モリブテン、窒化モリブテン、炭化モリブテン、タ
ングステン、窒化タングステン、炭化タングステン、金
、銅の中の少なくとも１つからなることを特徴とするも
のである。
以下本発明の一実施例を図面により詳細に説明する。
第１図は、本発明の膜構造を示す要部断面図である。
ステンレス鋼や超硬材料等の基板１上に、中間層２及び
カーボン硬質膜３を形成したのち、さらに中間層４、カ
ーボン硬質膜５といった具合に何層にも中間層、カーボ
ン硬質膜の順に形成する。
カーボン硬質膜３を形成したのち、さらに中間層４、カ
ーボン硬質膜５といった具合に何層にも中間層、カーボ
ン硬質膜の順に形成する。
中間層２．４．６の形成に気相合成法の中の例えば反応
性イオンブレーティング法を使用した場合は、次の通り
である。真空槽内をｌ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ以下の真
空度に排気し、アルゴンガスを導入し・ボンバードを行
った後、電子ビームでチタニウムを蒸発させ、さらにエ
チレンガスを導入し、膜中に含まれる炭素が多く、また
チタニウムと結合していない炭素が多い化学量論的でな
い炭化チタニウム膜を中間層として形成する。成膜条件
は以下のとおりである。
性イオンブレーティング法を使用した場合は、次の通り
である。真空槽内をｌ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ以下の真
空度に排気し、アルゴンガスを導入し・ボンバードを行
った後、電子ビームでチタニウムを蒸発させ、さらにエ
チレンガスを導入し、膜中に含まれる炭素が多く、また
チタニウムと結合していない炭素が多い化学量論的でな
い炭化チタニウム膜を中間層として形成する。成膜条件
は以下のとおりである。
アルゴンガス流量： ４ ＳＣＣＭ（５ｔａｎｄａｒｄ
ｃｃ／ｍ１ｎｕｔｅ）、エチレンガス流量：２０〜５０
ＳＣＣＭ、アノード電流：２０Ａ、フィラメント電流：
１０Ａ、カソード電圧ニー２００Ｖ、中間層膜厚： ５
０〜１０００ ｎｍ、 圧カニ１〜５×１０−’Ｔｏ
ｒｒ、堆積速度： ７０ ｎｍ／ｍｉｎ、である。
ｃｃ／ｍ１ｎｕｔｅ）、エチレンガス流量：２０〜５０
ＳＣＣＭ、アノード電流：２０Ａ、フィラメント電流：
１０Ａ、カソード電圧ニー２００Ｖ、中間層膜厚： ５
０〜１０００ ｎｍ、 圧カニ１〜５×１０−’Ｔｏ
ｒｒ、堆積速度： ７０ ｎｍ／ｍｉｎ、である。
次に中間層膜上に、例えば気相合成法の中のプラズマＣ
ＶＤ法によりカーボン硬質膜６．５．７を形成する。プ
ラズマＣＶＤ法は、金属製真空容器内にマツチングボッ
クスを介して高周波電源と接続されているカソード電極
上に、中間層が形成された基板を設置する。チャピノ；
−を減圧後、ガス導入口よりメタンガスを導入し、プラ
ズマを発生させた後、以下の条件によりカーボン硬質膜
６．５．７を形成した。
ＶＤ法によりカーボン硬質膜６．５．７を形成する。プ
ラズマＣＶＤ法は、金属製真空容器内にマツチングボッ
クスを介して高周波電源と接続されているカソード電極
上に、中間層が形成された基板を設置する。チャピノ；
−を減圧後、ガス導入口よりメタンガスを導入し、プラ
ズマを発生させた後、以下の条件によりカーボン硬質膜
６．５．７を形成した。
成膜条件？まとめると以下のとおりである。
原料ガス二メタン、励起法：高周波（１３，５６ＭＨ１
）、高周波室カニ３００Ｗ、圧カニ０．１’ｆ□ｒｒ、
堆積速度： １００ ｎｍ／ｍｉｎ、処理時間； １０
ｍ１ｎ０ なお、実施例では中間層２．４．６として炭化チタン膜
の形成例を示したが、これに換えて窒化チタン、シリコ
ン、ゲルマニウム、チタン、ジルコニウム、窒化ジルコ
ニウム、炭化ジルコニウム、ハフニウム、窒化ハフニウ
ム、炭化ノ・フニウム、クロム、窒化クロム、炭化クロ
ム、モリブテン、窒化モリブテン、炭化モリブテン、タ
ングステン、窒化タングステン、炭化タングステン、金
、銅など種々応用できることはいうまでもない。また、
中間層の形成方法として反応性イオングレーティング法
に代えてアーク式蒸着法やスパッタリング法などのＰＶ
Ｄ法やＣＶＤ法の適用も可能である。
）、高周波室カニ３００Ｗ、圧カニ０．１’ｆ□ｒｒ、
堆積速度： １００ ｎｍ／ｍｉｎ、処理時間； １０
ｍ１ｎ０ なお、実施例では中間層２．４．６として炭化チタン膜
の形成例を示したが、これに換えて窒化チタン、シリコ
ン、ゲルマニウム、チタン、ジルコニウム、窒化ジルコ
ニウム、炭化ジルコニウム、ハフニウム、窒化ハフニウ
ム、炭化ノ・フニウム、クロム、窒化クロム、炭化クロ
ム、モリブテン、窒化モリブテン、炭化モリブテン、タ
ングステン、窒化タングステン、炭化タングステン、金
、銅など種々応用できることはいうまでもない。また、
中間層の形成方法として反応性イオングレーティング法
に代えてアーク式蒸着法やスパッタリング法などのＰＶ
Ｄ法やＣＶＤ法の適用も可能である。
中間層とカーボン硬質膜を形成させる際は、同一装置で
行なうことが密着性向上の点で望ましい。
行なうことが密着性向上の点で望ましい。
尚、中間層を上記に示した窒化チタン、シリコン、ゲル
マニウム等１つ以上形成させることにより、単体では得
られな（・耐薬品性、ストレス防止が計れ、製品の目的
に合った性能のカーボン硬質膜の積層構造を容易に作る
こともできる。
マニウム等１つ以上形成させることにより、単体では得
られな（・耐薬品性、ストレス防止が計れ、製品の目的
に合った性能のカーボン硬質膜の積層構造を容易に作る
こともできる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、中間
層及びカーボン硬質膜の順に何層にも形成することによ
り、ストレスによる剥離防止および中間層、基材の腐食
を防ぐことができ、耐摩耗性、耐衝撃性、耐食性が向上
し、カーボン硬質膜の性能を十分に発揮することが可能
になる。
層及びカーボン硬質膜の順に何層にも形成することによ
り、ストレスによる剥離防止および中間層、基材の腐食
を防ぐことができ、耐摩耗性、耐衝撃性、耐食性が向上
し、カーボン硬質膜の性能を十分に発揮することが可能
になる。
第１図は本発明の実施例を示すカーボン硬質膜の積層構
造の要部断面図、第２図は従来例を示すカーボン硬質膜
の構造の要部断面図である。 １．１１・・・・・・基板、 ２．４．６．１２・・・・・・中間層、３．５．７．１
６・・・・・・カーボン硬質膜。 第 図 第 図
造の要部断面図、第２図は従来例を示すカーボン硬質膜
の構造の要部断面図である。 １．１１・・・・・・基板、 ２．４．６．１２・・・・・・中間層、３．５．７．１
６・・・・・・カーボン硬質膜。 第 図 第 図
Claims (2)
- （１）炭化水素を含有するガス雰囲気中におけるプラズ
マ重合処理により被覆した部材のカーボン硬質膜の構造
において、中間層とカーボン硬質膜とを交互に多層に形
成させたことを特徴とするカーボン硬質膜の積層構造。 - （２）中間層が、シリコン、ゲルマニウム、チタン、窒
化チタン、炭化チタン、ジルコニウム、窒化ジルコニウ
ム、炭化ジルコニウム、ハフニウム、窒化ハフニウム、
炭化ハフニウム、クロム、窒化クロム、炭化クロム、モ
リブテン、窒化モリブテン、炭化モリブテン、タングス
テン、窒化タングステン、炭化タングステン、金、銅の
中の少なくとも１つからなることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のカーボン硬質膜の積層構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9300690A JPH03291379A (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | カーボン硬質膜の積層構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9300690A JPH03291379A (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | カーボン硬質膜の積層構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03291379A true JPH03291379A (ja) | 1991-12-20 |
Family
ID=14070306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9300690A Pending JPH03291379A (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | カーボン硬質膜の積層構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03291379A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0651069A1 (en) * | 1993-10-29 | 1995-05-03 | VLAAMSE INSTELLING VOOR TECHNOLOGISCH ONDERZOEK, afgekort V.I.T.O., onderneming van openbaar nut onder de vorm van een n.v. | Method for applying a friction-reducing coating |
| EP0705915A1 (en) * | 1994-10-03 | 1996-04-10 | Motorola, Inc. | Electron emissive film |
| US5786129A (en) * | 1997-01-13 | 1998-07-28 | Presstek, Inc. | Laser-imageable recording constructions utilizing controlled, self-propagating exothermic chemical reaction mechanisms |
| JP2010229552A (ja) * | 2010-05-27 | 2010-10-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 非晶質炭素被覆部材の製造方法 |
| JP2013521413A (ja) * | 2010-03-09 | 2013-06-10 | フェデラル−モーグル ブルシャイト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | スライド要素、とりわけピストンリング、およびスライド要素をコーティングするための方法 |
| JP2015083875A (ja) * | 2014-11-25 | 2015-04-30 | Ｔｐｒ株式会社 | ピストンリング |
| JP2016145406A (ja) * | 2015-02-06 | 2016-08-12 | ナコ テクノロジーズ，エスアイエー | ナノ複合固体潤滑被膜 |
| JP2021510934A (ja) * | 2018-01-15 | 2021-04-30 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 炭化タングステン膜の接着性及び欠陥を改善する技法 |
-
1990
- 1990-04-10 JP JP9300690A patent/JPH03291379A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0651069A1 (en) * | 1993-10-29 | 1995-05-03 | VLAAMSE INSTELLING VOOR TECHNOLOGISCH ONDERZOEK, afgekort V.I.T.O., onderneming van openbaar nut onder de vorm van een n.v. | Method for applying a friction-reducing coating |
| BE1008229A3 (nl) * | 1993-10-29 | 1996-02-20 | Vito | Werkwijze voor het aanbrengen van een tegen slijtage beschermende laag op een substraat. |
| EP0705915A1 (en) * | 1994-10-03 | 1996-04-10 | Motorola, Inc. | Electron emissive film |
| US5786129A (en) * | 1997-01-13 | 1998-07-28 | Presstek, Inc. | Laser-imageable recording constructions utilizing controlled, self-propagating exothermic chemical reaction mechanisms |
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| JP2010229552A (ja) * | 2010-05-27 | 2010-10-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 非晶質炭素被覆部材の製造方法 |
| JP2015083875A (ja) * | 2014-11-25 | 2015-04-30 | Ｔｐｒ株式会社 | ピストンリング |
| JP2016145406A (ja) * | 2015-02-06 | 2016-08-12 | ナコ テクノロジーズ，エスアイエー | ナノ複合固体潤滑被膜 |
| JP2021510934A (ja) * | 2018-01-15 | 2021-04-30 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 炭化タングステン膜の接着性及び欠陥を改善する技法 |
| JP2023113700A (ja) * | 2018-01-15 | 2023-08-16 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 炭化タングステン膜の接着性及び欠陥を改善する技法 |
| US11859275B2 (en) | 2018-01-15 | 2024-01-02 | Applied Materials, Inc. | Techniques to improve adhesion and defects for tungsten carbide film |
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