JPH0543389A - 表面にダイヤモンド薄膜を有する基材の製造法 - Google Patents
表面にダイヤモンド薄膜を有する基材の製造法Info
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- JPH0543389A JPH0543389A JP21802391A JP21802391A JPH0543389A JP H0543389 A JPH0543389 A JP H0543389A JP 21802391 A JP21802391 A JP 21802391A JP 21802391 A JP21802391 A JP 21802391A JP H0543389 A JPH0543389 A JP H0543389A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、表面にダイヤモンド薄膜を有する
基材の製造法を提供することを目的とする。 【構成】 本発明に関わる表面にダイヤモンド薄膜を有
する基材の製造法は、ダイヤモンド微粉末よりなるター
ゲットにイオンビームを照射してダイヤモンド微粉末を
スパッタし、スパッタされたダイヤモンド微粉末を不活
性ガスのプラズマ中を通過させてから基材の表面に打ち
込むことを特徴とする。
基材の製造法を提供することを目的とする。 【構成】 本発明に関わる表面にダイヤモンド薄膜を有
する基材の製造法は、ダイヤモンド微粉末よりなるター
ゲットにイオンビームを照射してダイヤモンド微粉末を
スパッタし、スパッタされたダイヤモンド微粉末を不活
性ガスのプラズマ中を通過させてから基材の表面に打ち
込むことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、表面にダイヤモンド
薄膜を有する基材の製造法に関するものである。表面に
ダイヤモンド薄膜を有する基材は、例えば、切削工具、
精密機構の部品、耐摩耗性部品等として広い用途が期待
されている。またプレート状の基材の表面にダイヤモン
ド薄膜を設けたものは、遠赤外線を良く吸収するので、
急速解凍プレート等として利用されている。
薄膜を有する基材の製造法に関するものである。表面に
ダイヤモンド薄膜を有する基材は、例えば、切削工具、
精密機構の部品、耐摩耗性部品等として広い用途が期待
されている。またプレート状の基材の表面にダイヤモン
ド薄膜を設けたものは、遠赤外線を良く吸収するので、
急速解凍プレート等として利用されている。
【０００２】
【従来の技術】表面にダイヤモンド薄膜を有する基材の
製造法としては、プラズマ気相成長法がある。これはメ
タンガスのような炭素化合物と水素を混合した原料ガス
にマイクロ波を当ててプラズマ状態にし、加熱した基材
の表面に少しずつ結晶化する方法である。この方法は、
一般に低温ではダイヤモンド結晶の成長が悪く、アモル
ファス（非晶質）の炭素が不純物として出てくるため、
純度の高いダイヤモンド結晶を得るためには７５０〜９
５０℃、純度を犠牲にしても４００〜５００℃にする必
要があった。
製造法としては、プラズマ気相成長法がある。これはメ
タンガスのような炭素化合物と水素を混合した原料ガス
にマイクロ波を当ててプラズマ状態にし、加熱した基材
の表面に少しずつ結晶化する方法である。この方法は、
一般に低温ではダイヤモンド結晶の成長が悪く、アモル
ファス（非晶質）の炭素が不純物として出てくるため、
純度の高いダイヤモンド結晶を得るためには７５０〜９
５０℃、純度を犠牲にしても４００〜５００℃にする必
要があった。
【０００３】しかしながら、セラミックとか金属とかの
基材は、ダイヤモンドとは熱膨張係数が異なるため、上
記のように高温の基材上に形成されたダイヤモンド薄膜
は、冷却して常温に戻す際に付着面に応力を生じ、付着
強度が小さくなるという欠点がある。
基材は、ダイヤモンドとは熱膨張係数が異なるため、上
記のように高温の基材上に形成されたダイヤモンド薄膜
は、冷却して常温に戻す際に付着面に応力を生じ、付着
強度が小さくなるという欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
問題点を解決し、基材の表面に付着強度が高いダイヤモ
ンド薄膜を形成させる方法を提供することを目的とす
る。
問題点を解決し、基材の表面に付着強度が高いダイヤモ
ンド薄膜を形成させる方法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【０００６】本発明にかかわる表面にダイヤモンド薄膜
を有する基材の製造法は、ダイヤモンド微粉末よりなる
ターゲットにイオンビームを照射してダイヤモンド微粉
末をスパッタし、スパッタされたダイヤモンド微粉末を
不活性ガスのプラズマ中を通過させてから基材の表面に
打ち込むことを特徴とする。
を有する基材の製造法は、ダイヤモンド微粉末よりなる
ターゲットにイオンビームを照射してダイヤモンド微粉
末をスパッタし、スパッタされたダイヤモンド微粉末を
不活性ガスのプラズマ中を通過させてから基材の表面に
打ち込むことを特徴とする。
【０００７】これを添付図面により説明すると、ターゲ
ットホルダー１に収納されたダイヤモンド微粉末２より
なるターゲットに、イオン源３で発生したイオンビーム
４を照射してダイヤモンド微粉末２をスパッタし、スパ
ッタされたダイヤモンド微粉末を、プラス電極５及びマ
イナス電極６との間に発生させた不活性ガスのプラズマ
７中を通過させてから基材８の表面に打ち込む。
ットホルダー１に収納されたダイヤモンド微粉末２より
なるターゲットに、イオン源３で発生したイオンビーム
４を照射してダイヤモンド微粉末２をスパッタし、スパ
ッタされたダイヤモンド微粉末を、プラス電極５及びマ
イナス電極６との間に発生させた不活性ガスのプラズマ
７中を通過させてから基材８の表面に打ち込む。
【０００８】ダイヤモンド微粉末としては、粒子径１ミ
クロン（μｍ）以下のもの、好ましくは０．５ミクロン
以下のものを用いることが望ましい。
クロン（μｍ）以下のもの、好ましくは０．５ミクロン
以下のものを用いることが望ましい。
【０００９】イオンビーム発生装置としては市販の装置
を使用できる。
を使用できる。
【００１０】不活性ガスのプラズマは、装置内に５〜１
０ｍｍＨｇ程度の圧力のＮｅ（ネオン），ＣＯ2 （炭酸
ガス），Ｎ2 （窒素），Ａｒ（アルゴン）のような不活
性ガスを充填し、電極間に１〜２ＫＶ／ｃｍ（電極間距
離）程度の電圧をかけることにより発生する。電極間の
距離は基材の大きさに応じて定めれば良く、それによっ
て電極間の電圧も定まる。上記ガスの中では、処理温度
を低くできる点でＮｅが最も好ましい。
０ｍｍＨｇ程度の圧力のＮｅ（ネオン），ＣＯ2 （炭酸
ガス），Ｎ2 （窒素），Ａｒ（アルゴン）のような不活
性ガスを充填し、電極間に１〜２ＫＶ／ｃｍ（電極間距
離）程度の電圧をかけることにより発生する。電極間の
距離は基材の大きさに応じて定めれば良く、それによっ
て電極間の電圧も定まる。上記ガスの中では、処理温度
を低くできる点でＮｅが最も好ましい。
【００１１】基材としては、シリカ、アルミナ等のセラ
ミック、ステンレススチール等で、処理温度に対する耐
熱性のあるものを使用する。
ミック、ステンレススチール等で、処理温度に対する耐
熱性のあるものを使用する。
【００１２】処理温度は４００〜１０００℃とするのが
適当である。
適当である。
【００１３】またターゲットをプラス極、基材をマイナ
ス極として３０〜５０ＫＶ程度の電圧をかける。
ス極として３０〜５０ＫＶ程度の電圧をかける。
【００１４】ターゲットよりスパッタされたダイヤモン
ド微粉末は、不活性ガスのプラズマ中を通過させること
によりそれ自身プラズマ化された状態でイオンビームと
共に基材に衝突するので、ダイヤモンド微粉末は単に基
材の表面に付着した状態ではなく、基材の中に一部埋め
込まれた状態で薄膜を形成するので、付着強度は著しく
向上する。
ド微粉末は、不活性ガスのプラズマ中を通過させること
によりそれ自身プラズマ化された状態でイオンビームと
共に基材に衝突するので、ダイヤモンド微粉末は単に基
材の表面に付着した状態ではなく、基材の中に一部埋め
込まれた状態で薄膜を形成するので、付着強度は著しく
向上する。
【００１５】
【発明の効果】表面に、付着強度が高いダイヤモンド薄
膜を有する基材を製造することができる。
膜を有する基材を製造することができる。
【図１】本発明を実施するための基本的装置構成を説明
するための図である。
するための図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 ダイヤモンド微粉末よりなるターゲット
にイオンビームを照射してダイヤモンド微粉末をスパッ
タし、スパッタされたダイヤモンド微粉末を不活性ガス
のプラズマ中を通過させてから基材の表面に打ち込むこ
とを特徴とする表面にダイヤモンド薄膜を有する基材の
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03218023A JP3085414B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 表面にダイヤモンド薄膜を有する基材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03218023A JP3085414B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 表面にダイヤモンド薄膜を有する基材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0543389A true JPH0543389A (ja) | 1993-02-23 |
| JP3085414B2 JP3085414B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=16713424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03218023A Expired - Fee Related JP3085414B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 表面にダイヤモンド薄膜を有する基材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3085414B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6310728B1 (en) | 1998-06-19 | 2001-10-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Image viewing apparatus |
-
1991
- 1991-08-05 JP JP03218023A patent/JP3085414B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6310728B1 (en) | 1998-06-19 | 2001-10-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Image viewing apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3085414B2 (ja) | 2000-09-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |