JPS6111319B2

JPS6111319B2 -

Info

Publication number: JPS6111319B2
Application number: JP56070819A
Authority: JP
Inventors: Naotatsu Asahi; Shizuka Yamaguchi; Yoshitaka Kojima; Kazuyoshi Terakado
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-05-13
Filing date: 1981-05-13
Publication date: 1986-04-02
Also published as: DE3275470D1; JPS57188670A; EP0064884A1; EP0064884B1; US4486462A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は導電性部材の処理方法に係り、特に、
材料のグロー放電状態をグロー放電の相互作用あ
るいはホローカソード放電を利用して、その面近
傍の電離密度を高くして、温度を安定に保持し
て、被覆処理を行う方法に関する。

材料の表面被覆処理方法として、TiとTiN等の
被覆法が活用されてきている。その代表例として
CVD法、PVD法がある。例えば、CVD法は、
1000℃近傍に加熱した被処理品にTiCl₄とC₃H₈等
を反応させている。加熱法は電気炉あるいは高周
波加熱等によつている。これらの手法でTiC被覆
を形成させる反応は被処理品表面と気相における
触媒的接触反応を通して起こる。その生成物の析
出過程は、気相からの固体の結晶成長プロセスで
被処理品と気相との間には、温度差と化学種物質
の濃度差があつて、過飽和度が被膜成長の駆動力
となる。したがつて、CVD法によれば、反応界
面への反応ガスの拡散は温度によるガス拡散によ
つているので、一般には界面における反応ガス濃
度が低くなつている。一般のCVD処理では、
1000℃近くで２〜３時間の処理で５〜10μｍ程度
の被膜形成であり、高温度の処理にもかかわらず
形成速度が遅いという欠点がある。また、被膜の
特性を安定して形成させるには、ガスの混合比、
流量等の制御も微調整を必要とし、処理工程が複
雑になる。さらに、1000℃程度の高温度を要する
ので、最も汎用性のある鉄鋼部品では結晶粒の粗
大化による脆化等を生じることがあり、その防止
法に複雑な工程を要する。そして、このような欠
点はPVD法においても類似である。すなわち、
PVD法では低温での処理も可能性があるが、そ
の場合は被処理品との密着性の低下、被膜生成速
度の低下等に欠点がある。

一方、最近になつてグロー放電によるTiCの被
覆法に関して研究が行われつつある。この方法は
グロー放電を用いて、現在、工業的に活用されて
いるイオン窒化法を用い、そのガス源として
TiCl₄を用いたものである。この処理法は少なく
とも10^-1Torrに減圧した容器内にTiCl₄とC₂H₂，
またキヤリヤーガスとしてAr＋５％H₂を用いて
TiCを被膜形成している。第１図は装置の概要を
示したものである。導電性部材である被処理品１
が陰極となり、炉体７が陽極となつている。この
炉体７は真空排気装置４で減圧しながら、Ar＋
H₂源６からAr＋５％H₂と、TiCl源５からTiCl₄
を炉体７内に導入している。さらに、C₂H₂源２
からC₂H₂を炉体７内に導入し、該炉体７内を所
定の圧力として、電源３でグロー放電を発生させ
て、被処理品１を加熱している。

このように被処理品の加熱はグロー放電エネル
ギーによつているので外部からの熱源を必要とし
ない。したがつて、グローを発生している表面が
加熱源となるので、被処理品の温度は体積に対す
る表面の割合によつて変化することになる。すな
わち、同一形状で比較的単純な形状の被処理品で
は全体がほぼ均一な温度になり、均一な処理がで
きるが、複雑な形状、特に体積に対する表面積が
異なる部品では同一被処理品でも場所によりイオ
ン衝撃エネルギーおよび電離密度に差を生じて温
度が異なり、それに伴い、拡散原子の濃度、深さ
が大きく変動し、被膜形成速度に変動を与え、こ
のため均一な処理ができなくなるという欠点があ
る。特に、凹凸の製品では凹部にほとんど被膜さ
れないことがある。

また、この温度差は高温度での処理で大きくな
る傾向がある。したがつて、現在、工業的に用い
られているイオン窒化処理よりも高温処理となる
処理では温度差が大きくなり必要な場所に均一に
処理することが困難になつている。その解決策と
して、例えば、従来の真空熱処理炉内でイオン処
理を行う方法、あるいは外部から高周波加熱を行
いつつイオン処理を行う方法等がある。しかし、
〓〓〓〓〓
前者の場合、被処理品の加熱を、例えば、炭素繊
維のようなヒータによつて行うため、加熱電源は
高出力を要すると共に、イオンによる加熱が少な
くなるので、従来のイオンのみによる処理に比較
して被処理品へのイオン衝撃エネルギーが小さく
なり、表面へのイオン量も少なくなる。そのため
装置の構造と制御が複雑となると共に全体の消費
エネルギーも多く、イオンによるクリーニング作
用、表面の被膜生成あるいは硬化等の処理に関与
する原子の濃度も少なくなるという欠点がある。
後者の場合、高周波による誘導電流によつて加熱
するため多くの部品を炉内に挿入した場合、高周
波コイルからの距離によつて、個々の部品間で加
熱される温度が異なると共に、前者同様、電源、
制御が複雑となる。また、処理に要するエネルギ
ーも多く、イオンのクリーニング作用、表面のイ
オン濃度の制御の上でも欠点がある。

一方、被処理品の用途に応じては、その表面全
体に同一機能の表面処理を施すのではなく、同一
被処理品内で、複数の機能を有する処理を要する
ことがある。このような処理は、上述のイオン表
面処理においては同一炉内で、一工程で連続して
行うことはできず、複数工程で行われていた。

イオン表面処理法において、部分的に異なつた
表面処理層（例えば窒化処理での窒化層深さおよ
び硬さ）を得る方法としては、特開昭47―6956号
公報に示される如く、被処理品（陰極）と減圧容
器壁（陽極）との間に付加金属電極（被処理品に
対して陽極）を抵抗を介して陽極電源へ配置させ
て、この部分の電位を変化させ、部分的にイオン
衝撃エネルギーを変化させる方法も知られてい
る。この方法においては、、例えば、イオン窒化
処理の場合には、異なつた窒化を要する部分に付
加金属電極を設け、この部分の電位を外部回路に
よつて変えてイオン衝撃エネルギーを変化させて
表面部に吸着し拡散する窒素量を調節し、部分的
に異なつた深さの窒化層を形成させるようにして
いる。しかし、この外部回路によつてイオン衝撃
エネルギーを部分的に変化させる方法では、衝撃
のエネルギーの制御が難しく、装置が複雑となる
と共に、実際問題として窒素の拡散がイオン衝撃
エネルギーと共に温度の影響も強いため、窒化層
深さを部分的に大幅に変動させることはできな
い。

本発明の目的は、被処理品である導電性部材の
近傍でイオン処理用の電源を用いて被処理品を効
果的に、ある設定した温度に加熱して被処理品に
必要に応じ、全体あるいはその目的とする一部分
に、均一に表面被覆あるいは表面表面硬化を表面
被覆との組合わせ処理をする導電性部材の処理方
法を提供することにある。

本発明は、金属化合物のガス物質を含む減圧雰
囲気中に、陰極に接続された導電性部材を配設す
ると共に、該導電性部材の周囲に補助電極を設
け、該補助電極を導電性部材の被処理部との間に
ホロー放電効果を生じさせる程度に導電性部材に
近接させてグロー放電処理することによつて、前
記ガス物質を解離し、導電性部材の表面に解離し
た金属の被膜或は金属化合物被膜よりなるCVD
被膜を形成することを特徴とする導電性部材の処
理方法である。

また、本発明は、導電性部材の周囲に設けた補
助電極を導電性部材の被処理部との間にホロー放
電効果を生じさせる程度に導電性部材に近接させ
てグロー放電処理することによつて、炭素、窒
素、硼素、硫黄の各原子の少なくともいずれか一
種を有するガス物質を解離して、前記各原子の少
なくともいずれか一種を導電性部材の表面に拡散
させた後、金属化合物のガス物質を導入してグロ
ー放電処理を行ない、前記金属化合物のガス物質
を解離して前記導電性部材の表面に、前記拡散さ
せた原子と金属との金属化合物被膜よりなる
CVD被膜を形成することを特徴とする導電性部
材の処理方法である。

前記補助電極を導電性部材の被処理部が実質的
に包囲されるように配置することによつて、グロ
ー放電処理を効果的に行うことができる。ここ
で、実質的に包囲するとは、被処理部を補助電極
がほぼ完全に包囲するか、または被処理部と補助
電極を相対的に移動または回転させて、包囲した
と同じ効果を奏することをいう。また、複数個の
補助電極を設け、この補助電極間あるいはこれの
内部の導電性部材間でホロー放電効果を生じさせ
るように配置させることによつても、グロー放電
処理を効果的に行える。例えば、第２図に示すよ
うに、平板状の補助電極８，９を対向して配置
し、該補助電極８，９間に導電性部材１０を配置
する。この場合、補助電極８，９の対向面以外の
〓〓〓〓〓
箇所に絶縁性あるいは保温性のあるセラミツク層
１１を設けることも効果がある。

また、前記補助電極の導電性部材の被処理部分
に面した側の温度が、その面と反対側での温度よ
りも高くなるように構成すれば、グロー放電のエ
ネルギーを有効に利用することができる。

さらに、該導電性部材の被処理部を少なくとも
２種類のグロー放電処理条件下にさらすことによ
り、導電性部材に複数種の処理を施すことができ
る。

また、導電性部材の２以上処理部を異なつたグ
ロー放電処理条件下にさらすことによつて、１つ
の導電性部材に対し複数種の機能をもつた部分を
与えることができる。

本発明はまた穴、スリツト等を形成した不連続
面を有する補助電極を使用するグロー放電処理方
法を提供するものである。

以下、本発明の原理を説明する。まず、被処理
品（導電性部材）表面に被膜を形成する。はじめ
に表面をスパツタリングを行つて直接目的とする
原子を単独あるいは複合して被覆してもよいが、
まず表面から原子を拡散させて、表面硬果あるい
は表面の潤滑作用、耐食性、耐疲労性等の機能を
もたせ、その後に被膜を形成させる。この場合、
被処理品に悪影響を及ぼすことなく機能をもたせ
るには、その拡散あるいは吸着させる原子の量、
深さ等に適切な値があり、表面濃度が一定（一般
には材料の固容限あるいは吸着物の成長速度等に
関係）に保たれれば、処理温度が重要な役割を演
ずる。ここで、鉄鋼材料の表面硬化を例にとる
と、窒素で表面硬果を行う場合は、一般に400〜
700℃の範囲である。炭素を用いる浸炭処理での
表面硬化では700〜1100℃であり、硼素では800〜
1200℃になる。一方、表面に被覆させる処理は原
子によつて異なるが、500〜1200℃の範囲であ
る。このように、材料の表面に硬質な層を形成さ
せた後、その表面にTiC，HfCのような超硬被覆
層を形成させると、変形に強く、しかも耐久性の
すぐれた材料が得られる。

以上のように拡散あるいは被覆させる原子、被
処理材により適切な処理温度と処理時間（処理プ
ロセス）がある。イオン表面処理法において、被
処理品の表面温度を効率よく高くするかあるいは
部分的に適切な温度に加熱する方法は外部熱源に
よる方法等も可能であるが、本発明では、被処理
品導電材料とほぼ同電位の補助電極を、被処理品
表面から所定の距離をおいて陰極側に配設し、イ
オン処理中に導入するガスの圧力種類等を制御す
ることにより、補助電極と被処理品の間あるいは
補助陰極内あるいは補助電極間でホローカソード
放電を発生させて処理を行う。ここで、被処理品
の熱の収受は、グロー放電エネルギーの熱交換、
被処理品間や電極などからの幅射熱であり、熱放
出による熱損失は幅射熱、処理ガスの対流、電極
からの熱伝導（電極の冷却水からの流出）などが
ある。なお、ここでホローカソード放電である
が、２つの負グロー放電をある距離に近づけるこ
とにより、相互作用を及ぼし合い、その他のグロ
ー放電部よりも電離密度が高くなり、他の側より
も温度が高くなつた状態を表現した。この要因の
中で被処理品の必要な部分を所定の温度に加熱す
るのに利用できるものは、補助の陰極と被処理品
間の幅射熱などである。これは、陰極間隔を一定
間隔とし、導入ガス圧力を所定の値に設定して、
２つの陰極間隔あるいは陰極と被処理品間でホロ
ーカソード放電を起こさせて、他のグロー面より
も電流密度を高くさせることにより実現できる。

また、被処理品で部分的に他とは異なる機能を
付与したい表面部分が複数部ある場合は、それに
応じて陰極を複数個設け、それぞれの間隙、形
状、材質を変え、必要に応じて、投入するガスの
種類、圧力を制御することにより、複数の機能面
が得られる。これらの部分の被処理品表面は、こ
の補助電極間あるいは陰極と被処理品との間で、
それぞれの条件に応じてホローカソード放電など
により、加熱および保温される。この場合、被処
理品と補助電極および補助陰極間のガスの電離密
度も増加され、目的とする拡散あるいは被覆する
活性な原子との表面反応も活発となる。この現象
を効果的に行うためには、被処理品表面から補助
電極までの距離あるいは補助陰極内の間隔、材
質、形状、面積およびガスの組成に応じたガス圧
力の設定が重要な因子になる。まず、被処理品表
面から補助電極までの距離あるいは補助陰極内の
間隔であるが、これはガス圧力によつても異なる
が、被処理品および配設された補助電極とに生じ
る負グローが何らかの相互作用を及ぼしてホロー
カソード放電を発生しなければ目的とする効果は
〓〓〓〓〓
発生しない。これは、ガス組成およびガス圧によ
つて負グローのお互いの影響を及ぼし合う有効幅
が異なり、これがホローカソード放電に強く影響
するからである。さらに、これらと密接な関係に
ある補助陰極の形状および構造も重要な因子とな
る。第３図は陰極の構造を示したものである。図
は板状の補助陰極の例である。この場合、陰極１
１１は陽極側であり、陰極１１２が被処理品側で
ある。この処理方法では、陰極間隔t₁が重要な因
子となる。特に、陰極内で陰極１１２が陰極１１
１よりも高い温度になるような構造にする。ホロ
ーカソード効果は陰極間、すなわち陰極１１１と
陰極１１２との間あるいは陰極１１２と被処理品
との間で発生させる。また、陰極構造を第４図の
ように円筒型としてもよい。この場合、電極２′
あるいは３′は１′に比較して薄く、さらに小型片
として１′に取り付けると、ホローカソード放電
による加熱に伴う熱膨張での変形によるホローカ
ソード放電の間隔の変化を少なくすることができ
る。次に、補助電極の間隔t₂あるいは補助電極と
被処理品との間隔t₃であるが、一般的なイオン表
面処理においては、この距離が0.5mm以下になる
と、被処理品への処理ガスの反応が阻害される傾
向にあり、一方、50mm以上離れるとグロー間での
ホローカソード効果の影響が弱くなり、補助電極
間あるいは被処理品との間の幅射熱による加熱効
果が低下するし、一般のイオン表面処理に近くな
る。

ここで、窒素ガス、水素ガス、アルゴンガス、
メタンガスの混合ガスを用い3.5Torrの圧力でグ
ロー放電を発生させ、補助電極のない場合、第３
図および第４図の補助電極を用い、第３図ではt₁
を30mmとし、陰極１１２と被処理品の間隔を任意
に変えた場合および第４図でt₂を10mm、t₃を任意
に変えて、これと被処理品との間隔を８mmとした
場合、直径15mm×長さ50mmの試験片の温度を同一
炉内で同時に処理を行つて測定した。第５図は間
隔と温度の関係を示すグラフである。補助電極の
ない従来のグロー放電のみの温度は、Ａのように
570℃であるが、補助電極として第３図に示すも
のを用いた場合は、Ｂのようになりホローカソー
ド放電の発生する２〜７mmの間では900℃以上の
温度にまで加熱される。また補助電極として第４
図のものを用いた場合は第５図の曲線Ｃのような
温度になり、補助電極のない場合に比較してホロ
ーカソード放電部では300℃以上高い温度になつ
ている。この温度差はガスの組成、ガス圧力、補
助電極材材質、形状、厚さ等によつて大きく変動
する。以上のように直径15mm×長さ50mm程度の試
験片を補助電極を用いてホローカソード放電を用
いて個々の部品のそれぞれあるいは個々の部品の
ある特定の位置を加熱するには、ホローカソード
放電を発生させる距離は1.5〜７mmの範囲が望ま
しいことがわかる。次に、補助電極の構造である
が、第３図および第４図の構造で補助電極として
陽極に対向する面の陰極１１１を被処理品側の陰
極１１２より厚くして同様の実験を行うと、各々
の厚さの差にもよるが、陰極１１２が厚くなる
程、同一の消費電力では温度差が少なくなり、陰
極１１２が陰極１１１よりも高い温度となる構造
が望ましい結果を得た。

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。

実施例１第６図に示すようなイオン表面処理装置によ
り、TiCの被覆処理を行つた。被処理品は熱間ダ
イス鋼JISのSKD61鋼（直径20mm、長さ50mmと直
径７mm、長さ30mmの段付き形状）を使用した。補
助電極１２は幅150mm、長さ300mm、厚さ５mmの
SUS304とし、これを第６図に示すように、50mm
の間隔で２枚対向配置させ、その中央に、被処理
品（導電性部材）１３を３本設置した。なお、こ
の第６図において１４は反応炉、１５は電源、１
６は陽極端子、１７は陰極端子、１８はガスボン
ベ、１９はガス導入口、２０は真空装置、２１は
トラツパー、２２は金属蒸発源を示す。

処理は、はじめに真空装置２０により
10^-2Torrに減圧し、その後、H₂，CH₄，Arガス
を導入し、直流電源１５で600V印加してグロー
放電を発生させ、900℃、10mmの浸炭処理後、こ
のガス中にTiCl₄を混合し、930℃，30mmの被覆処
理を行つた。処理は同一温度であるが、補助電極
を用いない従来のイオン窒化処理と類似の工程
と、本発明の補助電極１２を用いた工程を行つ
た。その結果、本発明による工程では、第７図ａ
に示すように、表面に均一に約５μｍ厚さのTiC
被膜が形成されていた。一方、補助電極を用いな
い従来の方法では、段付き部で均一の温度が得ら
〓〓〓〓〓
れないと共に、930℃に加熱した直径７mmの部分
でも均一な被膜は形成されず、また、被膜部も第
７図ｂに示すように不均一な被膜であつた。

実施例２第８図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅに示す如く、試験片
を第１図に示す従来のイオン表面処理装置の内部
にセツトした。第８図で被処理品３１１はJIS規
格SCM415のクロムモリブデン鋼シヤフト（直径
15mm、長さ200mm）を使用した。補助電極は第８
図ａでは円筒状とし、３１２と３１３の間隔を８
mmとし、３１２と試験片との間隔は５mmとして、
ホローカソード放電は３１２と試験片との間で発
生させた。第８図ｂは補助電極３１５を３１４よ
りも厚くして、この間隔を3.5mmとし、ここでホ
ローカソード放電を発生させた。第８図ｃは試験
片の上，下にホローカソード放電を発生させるも
ので、上端では３１８と３１７で、下端では３１
９と試験片の間で発生させている。第８図ｄは３
１０を３１１よりも厚くし、３１０と３１１の間
にホローカソード放電を発生させた。第８図ｅは
上端では３１２と３１３の間で、下端は３１６と
３１７の間でホローカソード放電を発生させた。
その結果、第８図のａ，ｃの上下端、ｅの上端で
は850〜950℃の温度に加熱され、第８図ｂは680
〜700℃、ｄは670〜690℃、ｅの下端650〜670℃
の範囲となつていた。ここで、CH₄＋H₂＋アルゴ
ン雰囲気中で1hの処理を行い、その後、さらに
TiCl₄ガスを混合し、30minの処理を行い、急冷
処理を行つた。第９図は処理後の硬さ分布の測定
結果を示したものである。その結果、表面の被覆
以外の部分の硬さは、温度が850℃以上に加熱さ
れたものの硬さはの範囲となり、その他のもの
はの範囲である。表面被覆の状態も実施例１と
同様850℃以上に加熱された浸炭が均一に行われ
た範囲ではTiCが形成されていた。以上のよう
に、ホローカソード放電試験片あるいはその近傍
で発生させたものが硬化および被膜形成に対して
極めて有効であることがわかる。第１０図は補助
電極の一例を示す。直径20mm、長さ200mmの丸棒
状被処理品４１１に第１０図の直径26mmで150mm
長さで肉厚が３mmの円筒状内側補助電極４１２の
みを用いる場合、およびこれに直径が36mmで肉厚
が５mmの内側電極４１３のある場合、第１１図の
ように直径が26mmで肉厚が３mmの円筒状内側補助
電極４１５に１mm，２mm，３mmの穴を順次に全面
に設けたものおよび、この補助電極の外側に内径
が36mmで肉厚が５mmの外側補助電極４１６のある
四種類と電極を用いない場合を、第６図に示す装
置中で窒素ガス、水素ガス、アルゴンガス、メタ
ンガスの混合ガスによつて補助電極のない部分を
580℃に保持し、ガス圧力を変動させて補助電極
部の温度を測定した。第１２図はガス圧力と温度
分布の関係を示したものである。イオンにおける
表面処理を安定して行うためには、多少のガス圧
力の変動によつても被処理品の温度が大きく変動
しないことである。補助電極のない場合は、580
℃であるが、従来の単一の補助電極では第１２図
の１２１のように被処理品との間でホローカソー
ド放電を発生させる範囲内のみで比較的狭い圧力
内で高い温度になる。これに外部電極を用いる
と、第１２図の曲線１３１のようになり、ホロー
カソード効果が電極内である第１０図の４１２と
４１３の間にも発生し、その効果がみられる。一
方、本発明のように電極に直径１〜３mmの穴を順
序正しく設けた場合は、第１２図の曲線１４１の
ように最高加熱時の温度は低くなるが、温度が一
定の範囲になる圧力範囲が広くなる。この場合、
圧力の変動により、補助電極内の穴の中にその圧
力に応じてホローカソード放電が発生し、これに
より、被処理品とのホローカソード放電の圧力範
囲が広くなることによつている。次に、この電極
にさらに外側電極（第１１図）を設けた場合は、
第１２図の曲線１５１のようになり、最高温度が
高くなると共に一定温度を維持できる圧力範囲も
広くなる。なお、最高温度、一定温度を維持でき
る圧力範囲は補助電極の形状、構造、ガスの組成
によつても大幅に変動できる。

次に第１１図の構造の電極として直径0.5〜３
mm，４，５，６，７，８，９mmの穴を順次設けた
内部補助電極を用いて穴の大きさについて検討し
た。その結果、最大の穴径が４mm以上になると、
最高加熱温度が急激に低下し８mm以上になると効
果が著しく低下することがわかつた。最も効果が
ある範囲は、直径0.5〜４mmで0.5〜７mmの範囲で
もある程度の効果がある。次に、穴のかわりに長
さ20mmのスリツトを設けた。この場合も、スリツ
トの幅が４mm以内であれば同様にはじめにスリツ
ト内でホローカソード効果に基づく放電が発生し
〓〓〓〓〓
た。次に、電極の外側にセラミツク層を設けて同
様の実験を行つた。その結果、第１１図の形の電
極で外側電極にセラミツクを設けた場合は電気出
力を約10％低減できることが知られた。

実施例３断面寸法15mm×15mm、長さ120mmのJISSKD1材
を用い、これに、第１０図および第１１図に示す
二種の電極を用い各々３本を、１〜4Torrの窒素
ガス、メタンガス、水素ガス、アルゴンガス、
CrCl₂を用いて、ホローカソード放電のない位置
の温度を950℃で30分間保持し、その断面を観察
した。その結果、本発明による方法では、ホロー
カソード部に均一に７〜10μｍのCr炭化物被膜
が形成されていた。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般のグロー放電処理装置の構成を示
す概略図、第２図は本発明のグロー放電処理装置
の構成を示す要部斜視図、第３図は本発明で使用
される補助電極の構造を示す斜視図、第４図は他
の補助電極の構造を示す断面図、第５図は本発明
の実施例で得られた被処理品からの距離と温度と
の関係を示すグラフ、第６図は本発明のイオン表
面処理装置の構成を示す概略図、第７図ａ，ｂは
本発明工程と従来工程を施した場合の被処理品の
金属組識の顕微鏡写真、第８図は本発明で使用さ
れる各種補助電極の構造を示す断面図、第９図は
本発明の実施例で得られた被処理品の表面硬度
と、被処理品と補助電極との距離との関係を示す
グラフ、第１０図および第１１図は本発明に用い
られる補助電極の構造を示す断面図、第１２図は
本発明の実施例で得られたガス圧力と温度との関
係を示すグラフである。８，９…補助電極、１０…導電性部材、１１
１，１１２…陰極、１１…セラミツク層、１２…
補助電極、１３…被処理品、３１２〜３１９…補
助電極、４１１…被処理品、４１２，４１３，４
１５，４１６…補助電極。〓〓〓〓〓

Claims

【特許請求の範囲】１金属化合物のガス物質を含む減圧雰囲気中
に、陰極に接続された導電性部材を配設すると共
に、誘導電性部材の周囲に補助電極を設け、該補
助電極を導電性部材の被処理部との間にホロー放
電効果を生じさせる程度に導電性部材に近接させ
てグロー放電処理することによつて、前記ガス物
質を解離し、導電性部材の表面に解離した金属の
被膜或は金属化合物被膜よりなるCVD被膜を形
成することを特徴とする導電性部材の処理方法。２補助電極が、導電性部材の被処理部を実質的
に包囲するように配置された特許請求の範囲第１
項記載の導電性部材の処理方法。３補助電極を複数個設け、該補助電極間あるい
は補助電極間に設置された導電性部材間でホロー
放電効果を生じさせるように配置した特許請求の
範囲第１項記載の導電性部材の処理方法。４補助電極の導電性部材の被処理部に面した側
の温度が、その面と反対側あるいは補助電極を設
けない面での温度よりも高くなるように構成され
た特許請求の範囲第１項記載の導電性部材の処理
方法。５導電性部材の被処理部を異なつたグロー放電
処理条件下にさらすことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の導電性部材の処理方法。６陰極に接続された不連続面を有する補助電極
を導電性部材近傍に設け、補助電極内あるいは導
電性部材との間にホローカソード放電を発生させ
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の導電性部材の処理方法。７補助電極の導電性部材と面する側と反対側の
部分にセラミツク層あるいはセラミツク材を設け
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
導電性部材の処理方法。８減圧雰囲気中圧力を0.1〜10Torrとし、ガス
物質として、金属、半金属系の蒸気あるいはハロ
ゲン化などの化合物蒸気、金属塩の蒸気あるいは
その分解生成物気体と窒素ガス、水素ガス、炭化
水素系ガス、アンモニアガス、硫化物ガス、硼化
物ガス、アルゴンガスの一種以上を用い、処理中
に圧力を変動させて、補助電極間あるいは補助電
極と導電性部材との間の少なくとも一方にグロー
放電の相互作用を生じさせて導電性部材の表面を
処理するようにした特許請求の範囲第１項記載の
導電性部材の処理方法。９炭素、窒素、硼素、硫黄の各原子の少なくと
〓〓〓〓〓
もいずれか一種を有するガス物質を含む減圧雰囲
気中に、陰極に接続された導電性部材を配設する
と共に、該導電性部材の周囲に補助電極を設け、
該補助電極を導電性部材の被処理部との間にホロ
ー放電効果を生じさせる程度に導電性部材に近接
させてグロー放電処理することによつて、前記ガ
ス物質を解離して炭素、窒素、硼素、硫黄の各原
子の少なくともいずれか一種を前記導電性部材の
表面に拡散させた後、金属化合物のガス物質を前
記減圧雰囲気中に導入してグロー放電処理を行な
い、前記金属化合物のガス物質を解離して前記導
電性部材の表面に、前記拡散させた原子と解離し
た金属との金属化合物被膜よりなるCVD被膜を
形成することを特徴とする導電性部材の処理方
法。