JPS60258465A - 電子ビ−ム加熱用ルツボの製造方法 - Google Patents
電子ビ−ム加熱用ルツボの製造方法Info
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- JPS60258465A JPS60258465A JP11277684A JP11277684A JPS60258465A JP S60258465 A JPS60258465 A JP S60258465A JP 11277684 A JP11277684 A JP 11277684A JP 11277684 A JP11277684 A JP 11277684A JP S60258465 A JPS60258465 A JP S60258465A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
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- Coating By Spraying Or Casting (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】
〔発明の技術分野〕
この発明は電子ビーム加熱蒸着等に用いる電子ビーム加
熱用ルツボの製造方法に関するものである。
熱用ルツボの製造方法に関するものである。
第１図は一般的な電子ビーム加熱蒸着装置の概略を示す
原理図である。電子ビーム加熱蒸着は、排気系（１ａ）
により真空に排気された容器（１）内でフィラメント（
２）を加熱し、蒸発源（３）を入れた銅製のルツボ（４
）と蒸着する基板（５）の間に数十ｋＶの高電圧を印加
し、フィラメント（２）で発生した電子を加速して蒸発
源（３）に照射し、蒸発源（３）を加熱蒸発させて基板
（５）の表面に蒸着膜（６）を形成するものである。こ
のような装置において、ルツボ（４）そのものは溶融し
てはならず、またルツボ（４）と絶縁体（７）との接着
が離れてはならないため、ルツボ（４）および絶縁体（
７）は水冷されている。このため蒸発源（３）に印加さ
れた熱量のかなりの量は蒸発源（３，）および°敬ツボ
（４）を通して逃げ、蒸発に有効な熱量は少なくなる。
原理図である。電子ビーム加熱蒸着は、排気系（１ａ）
により真空に排気された容器（１）内でフィラメント（
２）を加熱し、蒸発源（３）を入れた銅製のルツボ（４
）と蒸着する基板（５）の間に数十ｋＶの高電圧を印加
し、フィラメント（２）で発生した電子を加速して蒸発
源（３）に照射し、蒸発源（３）を加熱蒸発させて基板
（５）の表面に蒸着膜（６）を形成するものである。こ
のような装置において、ルツボ（４）そのものは溶融し
てはならず、またルツボ（４）と絶縁体（７）との接着
が離れてはならないため、ルツボ（４）および絶縁体（
７）は水冷されている。このため蒸発源（３）に印加さ
れた熱量のかなりの量は蒸発源（３，）および°敬ツボ
（４）を通して逃げ、蒸発に有効な熱量は少なくなる。
こうして印加した電力に対する蒸発効率は小さくなり、
特に銅、銀、アンモニウム等の熱伝導の良い物質はこの
傾向が大きい。
特に銅、銀、アンモニウム等の熱伝導の良い物質はこの
傾向が大きい。
そこで蒸発効率を改良する手段としてルツボ（４）と蒸
発源（３）の間を断熱するため、蒸発源（３）を断熱性
に優れたセラミクスの電子ビーム加熱用ルツボ（８）の
中に入れて加熱することが考えられる。
発源（３）の間を断熱するため、蒸発源（３）を断熱性
に優れたセラミクスの電子ビーム加熱用ルツボ（８）の
中に入れて加熱することが考えられる。
この場合、絶縁体であるセラミクスのルツボ（８）を用
いても、セラミクスの壁を飛びこえて蒸発源（３）との
間に放電が生じ、蒸発源（３）に高圧を印加することが
できる。上記目的に使用するルツボ（８）としては耐熱
性で、高融点のヒートショックに強い材料で、かつ安価
であることが望ましい。
いても、セラミクスの壁を飛びこえて蒸発源（３）との
間に放電が生じ、蒸発源（３）に高圧を印加することが
できる。上記目的に使用するルツボ（８）としては耐熱
性で、高融点のヒートショックに強い材料で、かつ安価
であることが望ましい。
従来のルツボ（８）の製造方法として、セラミクス粉末
をプレス成形して焼成する方法があるが、この方法によ
り製造されたルツボは焼成品であるため、組織が緻密で
ヒートショックに弱く、電子ビーム加熱用に使用すると
割れを発生することが多く実用【只ま向かない。
をプレス成形して焼成する方法があるが、この方法によ
り製造されたルツボは焼成品であるため、組織が緻密で
ヒートショックに弱く、電子ビーム加熱用に使用すると
割れを発生することが多く実用【只ま向かない。
従来の他の製造方法として、セラミクスを溶射して製造
する 法がある。第２図（Ａ）は従来の製造方法を示す
断面図、（Ｂ）は製造されたルツボの断面図、（Ｃ）は
その斜視図であり、ルツボ（８）の製造方法は第２図（
Ａ）を示すように、プラズマ溶射装置（９）からジルコ
ニア（ＺｒＯ□）、アルミナ（Ａｌ□０３）等のセラミ
クス粉体（１０）をルツボ形状をした型（１１）に溶射
してセラミクス厚膜（１２）を形成し、その後これを離
型してルツボ（８）を製造する方法である。この方法に
より製造されたルツボ（８）はセラミクス厚膜（１２）
の中に、溶射膜の特徴である空孔が多く存在するため、
ヒートショックに強いものとなる。
する 法がある。第２図（Ａ）は従来の製造方法を示す
断面図、（Ｂ）は製造されたルツボの断面図、（Ｃ）は
その斜視図であり、ルツボ（８）の製造方法は第２図（
Ａ）を示すように、プラズマ溶射装置（９）からジルコ
ニア（ＺｒＯ□）、アルミナ（Ａｌ□０３）等のセラミ
クス粉体（１０）をルツボ形状をした型（１１）に溶射
してセラミクス厚膜（１２）を形成し、その後これを離
型してルツボ（８）を製造する方法である。この方法に
より製造されたルツボ（８）はセラミクス厚膜（１２）
の中に、溶射膜の特徴である空孔が多く存在するため、
ヒートショックに強いものとなる。
しかしながらこのような従来の溶射によるルツボ（８）
の製造方法においては、ジルコニアやアルミナ等を金属
またはセラミクスで作られた型に直接溶射していたため
、溶射材料であるセラミクス厚膜（１２）と型（１１）
間の熱膨張の相違および皮膜形成時におけるセラミクス
粒子の自己結合力などにより、溶射の途中におけるセラ
ミクス厚膜（１２）の型（１１）からの剥離や割れ、な
らびに離型時における割れが発生することが多く、ルツ
ボ形状に成形することが困難であった。
の製造方法においては、ジルコニアやアルミナ等を金属
またはセラミクスで作られた型に直接溶射していたため
、溶射材料であるセラミクス厚膜（１２）と型（１１）
間の熱膨張の相違および皮膜形成時におけるセラミクス
粒子の自己結合力などにより、溶射の途中におけるセラ
ミクス厚膜（１２）の型（１１）からの剥離や割れ、な
らびに離型時における割れが発生することが多く、ルツ
ボ形状に成形することが困難であった。
この発明は以上のような欠点を改善する目的でなされた
もので、プラズマ溶射により粒径１０〜８０μｍの炭化
ホウ素（Ｂ４ ｃ）粉体を溶射して皮膜を形成し、さら
にその上に耐熱性のルツボ材を溶射して複合厚膜を形成
することにより、ヒートショックに強く、容易かつ安価
に製造できる電子ビーム加熱用ルツボの製造方法を提案
するものである。
もので、プラズマ溶射により粒径１０〜８０μｍの炭化
ホウ素（Ｂ４ ｃ）粉体を溶射して皮膜を形成し、さら
にその上に耐熱性のルツボ材を溶射して複合厚膜を形成
することにより、ヒートショックに強く、容易かつ安価
に製造できる電子ビーム加熱用ルツボの製造方法を提案
するものである。
以下この発明の実施例を図について述べる。第３図（Ａ
） 、 （Ｂ）はこの発明の一実施例による製造方法を
示す断面図、（Ｃ）は製造されたルツボの断面図、（Ｄ
）はその斜視図である。製造方法はまず第３図（Ａ）に
示す所望のルツボ形状を有する金属製の型（１１）を回
転させ、その表面にプラズマ溶射装置（９）より炭化ホ
ウ素粉体（１３）を厚さ約５０μｍに溶射し。
） 、 （Ｂ）はこの発明の一実施例による製造方法を
示す断面図、（Ｃ）は製造されたルツボの断面図、（Ｄ
）はその斜視図である。製造方法はまず第３図（Ａ）に
示す所望のルツボ形状を有する金属製の型（１１）を回
転させ、その表面にプラズマ溶射装置（９）より炭化ホ
ウ素粉体（１３）を厚さ約５０μｍに溶射し。
第１層として炭化ホウ素膜（１４）を形成する。次いで
炭化ホウ素膜（１４）の上にルツボ材に適するジルコニ
アまたはアルミナ等のセラミクス粉体（１０）を所望の
厚さまで溶射して第２層のセラミクス厚膜（１２）を形
成し、全体として複合厚膜（１５）を形成する。その後
に型（１１）より複合厚膜（１５）を離型してルツボ（
８）を得る。ここで炭化ホウ素粉体（１３）の粒径は１
０〜８０μｍが望ましい。粒径が極端に細いと、炭化ホ
ウ素粉体（１３）は型（１］、 ）への食込みが悪く、
かつ溶射された粒子間の自己結合が強すぎて、溶射の途
中で剥離や割れを生じる。また粒径が大き過ぎると溶融
させることが困難で、膜の形成効率が悪くなる。形成す
る炭化ホウ素膜（１４）の膜厚は３０μｍ以上であれば
十分である。ジルコニア等のルツボ材としてのセラミク
ス厚膜（Ｉ２）の厚さは厚ければ厚いほど機械的に強い
ものとなり、必要に応じて調整できる。
炭化ホウ素膜（１４）の上にルツボ材に適するジルコニ
アまたはアルミナ等のセラミクス粉体（１０）を所望の
厚さまで溶射して第２層のセラミクス厚膜（１２）を形
成し、全体として複合厚膜（１５）を形成する。その後
に型（１１）より複合厚膜（１５）を離型してルツボ（
８）を得る。ここで炭化ホウ素粉体（１３）の粒径は１
０〜８０μｍが望ましい。粒径が極端に細いと、炭化ホ
ウ素粉体（１３）は型（１］、 ）への食込みが悪く、
かつ溶射された粒子間の自己結合が強すぎて、溶射の途
中で剥離や割れを生じる。また粒径が大き過ぎると溶融
させることが困難で、膜の形成効率が悪くなる。形成す
る炭化ホウ素膜（１４）の膜厚は３０μｍ以上であれば
十分である。ジルコニア等のルツボ材としてのセラミク
ス厚膜（Ｉ２）の厚さは厚ければ厚いほど機械的に強い
ものとなり、必要に応じて調整できる。
このように、型（１１）に炭化ホウ素粉体（１３）を溶
射し、次いでジルコニアまたはアルミナ等のセラミクス
粉体（１０）を溶射することにより、炭化ホウ素粉体（
１３）溶射時に型（１１）に適当な表面荒れが生し、炭
化ホウ素膜（１４）と型（１１）の間には適当な密着力
が得られる。そして炭化ホウ素膜（１４）の表面に凹凸
が存在するため、その上に溶射したセラミクス厚膜（１
２）は炭化ホウ素膜（１４）と強く結合する。
射し、次いでジルコニアまたはアルミナ等のセラミクス
粉体（１０）を溶射することにより、炭化ホウ素粉体（
１３）溶射時に型（１１）に適当な表面荒れが生し、炭
化ホウ素膜（１４）と型（１１）の間には適当な密着力
が得られる。そして炭化ホウ素膜（１４）の表面に凹凸
が存在するため、その上に溶射したセラミクス厚膜（１
２）は炭化ホウ素膜（１４）と強く結合する。
また炭化ホウ素膜（１４）およびセラミクス厚膜（１２
）中の空孔が溶射時のヒートショックを吸収する。
）中の空孔が溶射時のヒートショックを吸収する。
このため溶射時および離型時に剥離や割れを発生させず
にルツボ（８）を容易に製造することができる。得ら九
たルツボ（８）は炭化ホウ素膜（１４）が内側すなわち
蒸発源（３）と接触する側に存在するが、炭化ホウ素と
反応すると好ましくない場合は、ルツボ（８）製造後に
炭化ホウ素膜（１４）を機械的に削り落とすか、あるい
は酸化雰囲気中で加熱して取り除くことができる。
にルツボ（８）を容易に製造することができる。得ら九
たルツボ（８）は炭化ホウ素膜（１４）が内側すなわち
蒸発源（３）と接触する側に存在するが、炭化ホウ素と
反応すると好ましくない場合は、ルツボ（８）製造後に
炭化ホウ素膜（１４）を機械的に削り落とすか、あるい
は酸化雰囲気中で加熱して取り除くことができる。
第４図（Ａ）は他の実施例による製造方法を示す断面図
、（Ｂ）は製造されたルツボの断面図、（Ｃ）はその斜
視図である。この製造方法は凹形の型（１１）を使用し
、第１層に炭化ホウ素膜（１４）を溶射した後、第２層
としてジルコニアまたはアルミナ等のセラミクス腹（１
２）を形成すれば蒸発源（３）との反応はなくなり、か
つ炭化ホウ素は電気抵抗が少ないためルツボ（４）との
間の導通が良くなり、ルツボ（４）の周囲の放電を少な
くすることができる。
、（Ｂ）は製造されたルツボの断面図、（Ｃ）はその斜
視図である。この製造方法は凹形の型（１１）を使用し
、第１層に炭化ホウ素膜（１４）を溶射した後、第２層
としてジルコニアまたはアルミナ等のセラミクス腹（１
２）を形成すれば蒸発源（３）との反応はなくなり、か
つ炭化ホウ素は電気抵抗が少ないためルツボ（４）との
間の導通が良くなり、ルツボ（４）の周囲の放電を少な
くすることができる。
なお上記実施例では型（１１）の材質は金属としたが、
セラミクスを用いることも可能であり、また型（１１）
は表面をわずかに研磨することにより繰返し使用が可能
である。型（１１）はわずかの抜きテーパを付けておけ
ば離型は容易に行える。またルツボ材としてジルコニア
またはアルミナ等のセラミクスの例を示したが、他のル
ツボ材でもよく、炭化ホウ素自体をルツボ材とすること
もできる。
セラミクスを用いることも可能であり、また型（１１）
は表面をわずかに研磨することにより繰返し使用が可能
である。型（１１）はわずかの抜きテーパを付けておけ
ば離型は容易に行える。またルツボ材としてジルコニア
またはアルミナ等のセラミクスの例を示したが、他のル
ツボ材でもよく、炭化ホウ素自体をルツボ材とすること
もできる。
以上のように、この発明によれば、ルツボ形状の型に炭
化ホウ素をわずかに溶射し、次いでルツボ材を溶射して
複合厚膜を形成し離型するようにしたので、溶射時また
は離型時の剥離や割れの発生がなく、容易かつ安価に電
子ビーム加熱用ルツボを製造することができ、製造され
たルツボは空孔を多く含むため熱的歪が吸収でき、ヒー
トショックに強くなり、長時間使用できるという効果が
ある。
化ホウ素をわずかに溶射し、次いでルツボ材を溶射して
複合厚膜を形成し離型するようにしたので、溶射時また
は離型時の剥離や割れの発生がなく、容易かつ安価に電
子ビーム加熱用ルツボを製造することができ、製造され
たルツボは空孔を多く含むため熱的歪が吸収でき、ヒー
トショックに強くなり、長時間使用できるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は一般的な電子ビーム加熱蒸着装置の概略を示す
原理図、第２図（Ａ）は従来の電子ビーム加熱用ルツボ
の製造方法を示す断面図、（Ｂ）は製造されたルツボの
断面図、（Ｃ）はその斜視図、第３図（Ａ） 、 （Ｂ
）はこの発明の一実施例による製造方法を示す断面図、
（Ｃ）は製造されたルツボの断面図、（Ｄ）はその斜視
図、第４図（Ａ）は他の実施例による製造方法を示す断
面図、（Ｂ）は製造されたルツボの断面図、（Ｃ）はそ
の斜視図である。 図において、（１）は容器、（２）はフィラメント、（
３）は蒸発源、（４） 、 （８）はルツボ、（５）は
基板、（９）はプラズマ溶射装置、（１０）はセラミク
ス粉体。 （１１）は型、（１２）はセラミクス厚膜、（１３）は
炭化ホウ素粉体、（１４）は炭化ホウ素膜、（１５）は
複合厚膜である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分第１図 第２図 −＜−′ 手続補正書（自発） ２、発明の名称 電子ビーム加熱用ルツボの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名 称
（６０１）三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 ４、代理人 ５、補正命令の日付 自発補正
原理図、第２図（Ａ）は従来の電子ビーム加熱用ルツボ
の製造方法を示す断面図、（Ｂ）は製造されたルツボの
断面図、（Ｃ）はその斜視図、第３図（Ａ） 、 （Ｂ
）はこの発明の一実施例による製造方法を示す断面図、
（Ｃ）は製造されたルツボの断面図、（Ｄ）はその斜視
図、第４図（Ａ）は他の実施例による製造方法を示す断
面図、（Ｂ）は製造されたルツボの断面図、（Ｃ）はそ
の斜視図である。 図において、（１）は容器、（２）はフィラメント、（
３）は蒸発源、（４） 、 （８）はルツボ、（５）は
基板、（９）はプラズマ溶射装置、（１０）はセラミク
ス粉体。 （１１）は型、（１２）はセラミクス厚膜、（１３）は
炭化ホウ素粉体、（１４）は炭化ホウ素膜、（１５）は
複合厚膜である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分第１図 第２図 −＜−′ 手続補正書（自発） ２、発明の名称 電子ビーム加熱用ルツボの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名 称
（６０１）三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 ４、代理人 ５、補正命令の日付 自発補正
Claims (4)
- （１）ルツボ形状を有する型にプラズマ溶射により粒径
１０〜８０μｍの炭化ホウ素粉体を溶射して皮膜を形成
し、さらにその上に耐熱性のルツボ材を溶射して複合厚
膜を形成し、その後離型することを特徴とする電子ビー
ム加熱用ルツボの製造方法。 - （２）型が金属またはセラミクス製であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の電子ビーム加熱用ルツ
ボの製造方法。 - （３）ルツボ材がジルコニアまたはアルミナであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
電子ビーム加熱用ルツボの製造方法。 - （４）炭化ホウ素膜がルツボの内側または外側に形成す
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
いし第３項のいずれかに記載の電子ビーム加熱用ルツボ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11277684A JPS60258465A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 電子ビ−ム加熱用ルツボの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11277684A JPS60258465A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 電子ビ−ム加熱用ルツボの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60258465A true JPS60258465A (ja) | 1985-12-20 |
| JPS6316465B2 JPS6316465B2 (ja) | 1988-04-08 |
Family
ID=14595211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11277684A Granted JPS60258465A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 電子ビ−ム加熱用ルツボの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60258465A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012167372A (ja) * | 2012-02-29 | 2012-09-06 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 希土類酸化物含有溶射基板の製造方法及び積層板の製造方法 |
| JP2018145528A (ja) * | 2013-10-09 | 2018-09-20 | 信越化学工業株式会社 | 溶射成形体 |
-
1984
- 1984-06-01 JP JP11277684A patent/JPS60258465A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012167372A (ja) * | 2012-02-29 | 2012-09-06 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 希土類酸化物含有溶射基板の製造方法及び積層板の製造方法 |
| JP2018145528A (ja) * | 2013-10-09 | 2018-09-20 | 信越化学工業株式会社 | 溶射成形体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6316465B2 (ja) | 1988-04-08 |
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