CN107002235A - 涂层构造、热交换器以及热交换器的制造方法 - Google Patents

涂层构造、热交换器以及热交换器的制造方法 Download PDF

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Abstract

涂层构造具备金属制的基材(1)、设于基材上的基底(2)以及设于基底上的绝缘膜(3)。绝缘膜具有由彼此不同的材质构成的多个膜(31、32)，多个膜交替地层叠。基底通过采用在基材上发生的表面化学反应的涂层方法以外的方法形成，在基底中，与基材接触的部位是非结晶的。由此，即使在基材上附着有异物的情况下，也能够通过基底覆盖异物。并且，在该基底上设置绝缘膜，从而能够抑制由异物产生的绝缘膜的形成不良。

Description

涂层构造、热交换器以及热交换器的制造方法
相关申请的相互参照
本申请基于2014年12月2日申请的日本专利申请2014－243979和2015年10月30日申请的日本专利申请2015－215172，并将其公开内容作为参照编入本申请。
技术领域
本发明涉及一种涂层构造、热交换器以及热交换器的制造方法。
背景技术
以往，在半导体基板的表面形成有绝缘膜(例如，参照专利文献1)。作为这样的在半导体基板上形成绝缘膜的手法，已知原子层沉积法(Atomic Layer Deposition；ALD)。
然而，需要使供从车辆的内燃机排出的排气流通的排气流通零件(例如，排气管等)具有耐腐蚀性。因此，考虑在排气流通零件的基材的表面形成具有耐腐蚀性的(具有绝缘性的)绝缘膜，实现耐腐蚀性的提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011－155033号公报
本申请的发明人对通过原子层沉积法在排气流通零件的表面形成绝缘膜进行了研究。然而，由于排气流通零件是金属制的，所以与半导体基板相比表面凹凸不平，另外存在在表面附着有异物的可能性。另外，通过原子层沉积法向排气流通零件形成膜不在无尘室进行而在通常的工厂环境中进行。因此，根据本发明人的研究，发现通过原子层沉积法在排气流通零件的表面形成绝缘膜有发生如下事项的可能性。
即，在原子层沉积法中，在使水(水蒸气)吸附于基材表面之后使原料气体流动，从而通过吸附于基材表面的水与原料的表面反应，在基材表面形成非常薄的膜。因此，存在如下担忧：非常容易受基材表面的影响，若基材表面存在异物，则该的部位的原子层沉积法的表面反应被阻碍。由此，存在如下情况：在基材表面上存在有异物的部位不形成有膜，产生绝缘膜的形成不良(缺陷)。此外，作为异物，包括例如阻碍水的吸附的(具有疏水性的)油分、粘接剂、石墨等。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种能够抑制绝缘膜的形成不良的涂层构造。另外，第二目的在于提供一种具备该涂层构造的热交换器。此外，第三目的在于提供一种该热交换器的制造方法。
本发明的一方式的涂层构造具备：金属制的基材；基底，该基底设于基材上；以及绝缘膜，该绝缘膜设于基底上。绝缘膜具有由彼此不同的材质构成的多个膜，多个膜交替地层叠。基底通过采用在基材上发生的表面化学反应的涂层方法以外的方法形成，在基底中，与基材接触的部位是非结晶的。
由此，设置在基材上设置的基底，并且，通过采用在基材上发生的表面化学反应的涂层方法以外的方法形成基底，从而即使在基材上附着有异物的情况下，也能够通过基底覆盖异物。并且，在该基底上设置绝缘膜，从而能够抑制由异物产生的绝缘膜的形成不良。
本发明的其他方式的热交换器具备：金属制的基材；基底，该基底设于基材上；以及绝缘膜，该绝缘膜设于基底上。绝缘膜具有由彼此不同的材质构成的多个膜，多个膜交替地层叠。在基底中，与基材接触的部位由硅化物构成。
本发明的另一其他的方式的热交换器的制造方法包含：准备金属制的基材的工序；在基材上形成基底的工序；以及通过原子层沉积法，在基底上，以交替地层叠由彼此不同的材质构成的多个膜的方式形成绝缘膜的工序。在形成基底的工序中，以基底中的与基材接触的部位成为硅化物的方式形成基底，以成为在基材的表面附着有异物的情况下，覆盖异物的整体表面的厚度的方式形成基底。
由此，硅化物对于异物的覆盖性及粘合性高，因此即使在基材附着有异物的情况下也通过基底完全地覆盖基材及异物。因此，异物不从基底露出，因此能够避免基底的表面的缺陷。因此，能够抑制形成于基底上的绝缘膜的形成不良。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的排气管的剖视图。
图2是第一实施方式的基材由不锈钢构成的排气管的剖视图。
图3是表示使形成有基底的基材浸渍于硫酸的情况的图。
图4是表示基底的厚度D与在基材产生锈的时间的相关关系的图。
图5是本发明的第二实施方式的排气管的剖视图。
图6是本发明的第三实施方式的EGR冷却器的立体图。
图7是图6所示的EGR冷却器的分解立体图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下的各实施方式彼此中，在图中对彼此相同或者等同的部分标注相同符号。
以下，一边参照附图一边对用于实施本发明的多个方式进行说明。在各方式中存在对于与在先前的方式已说明的事项对应的部分标注相同的参照符号而省略重复的说明的情况。在各方式中仅对结构的一部分进行说明的情况下，对于结构的其他部分能够适用先前已说明的其他方式。不仅可以将在各实施方式具体明示了能够组合的部分彼此组合，而且只要不特别对组合产生障碍，即使未明示也能够部分地将实施方式彼此组合。
(第一实施方式)
以下，基于图1及图2对本发明的第一实施方式进行说明。在本实施方式中，对将本发明的涂层构造应用于供内燃机的排气流通的排气管的例子进行说明。
如图1所示，排气管构成具有金属制的基材1。在本实施方式中，基材1由不锈钢或铝形成。
在基材1的上方，即在基材1的表面形成有基底2。在基底2的上方，即在基底2的基材1的相反侧的表面形成有绝缘膜3。
基底2使基材1与绝缘膜3的粘合性提高。本实施方式的基底2是由非结晶的碳化硅(SiC)或氧化铝(AI2O3)构成的单层膜。另外，本实施方式的基底2的厚度D，即膜层叠方向(层叠方向)(图1的上下方向)的长度在100nm以上。
基底2通过采用在基材1上发生的表面化学反应的涂层方法(例如，原子层沉积法(ALD))以外的方法形成。在本实施方式中，基底2通过化学气相沉积法(CVD)或者溶胶-凝胶法形成。
绝缘膜3通过交替地层叠由彼此不同的材质构成的多个膜31、32而构成。本实施方式的绝缘膜3通过原子层沉积法形成。一方的膜31是例如AI2O3膜。另一方的膜32是例如TiO2膜。
在本实施方式中，绝缘膜3通过将由非结晶构成的非结晶膜31和由雏晶构成的雏晶膜32交替地多个层叠而形成。非结晶膜31具有绝缘性。
在构成绝缘膜3的多个膜31、32中，与基底2接触的膜311是非结晶膜31。即，在绝缘膜3中，与基底2接触的部位是非结晶的。
在构成绝缘膜3的多个膜31、32中，在层叠方向上配置于基底2的相反侧的最外侧的膜312是非结晶膜31。即，在绝缘膜3中，层叠方向上的基底2的相反侧的最外侧部位是非结晶的，并且，由具有绝缘性的材质构成。
这样一来，由多个膜31、32构成绝缘膜3，从而能够使绝缘膜3的晶体缺陷难以在层叠方向从膜311向膜312扩大。即，多个膜31、32交替地层叠，从而能够阻断缺陷的连结。特别是，雏晶膜32起到消除缺陷的膜的功能。由此，能够抑制绝缘膜3以晶体缺陷为基点开裂。因此，能够将绝缘膜3设为无缺陷的膜。
然而，在基材1由不锈钢形成的情况下，如图2所示，在基材1的表面形成有含有铬(Cr)、锰(Mn)以及氧(O)中的至少一种的表面层20。该表面层20的厚度在10nm以上。
具体而言，表面层20是由金属氧化物构成的层。在基材1由不锈钢构成的情况下，基材1除了铬和锰之外，还包含铌(Nb)、硅(Si)、钼(Mo)、镍(Ni)、铜(Cu)、钛(Ti)等金属。这样一来，表面层20是包含基材1所包含的金属中的至少一种的氧化物层。
此外，表面层20不限定于图2那样地覆盖异物4的一部分的方式。例如，也有在表面层20的上方附着有异物4的方式。
如以上说明，在本实施方式中，在基材1上形成有基底2。另外，通过采用在基材1上发生的表面化学反应的涂层方法(例如，原子层沉积法)以外的方法形成基底2。由此，即使在基材1上附着有石墨等异物4的情况下，也能够通过基底2覆盖异物4。并且，在该基底2上形成绝缘膜3，从而能够抑制由异物4产生的绝缘膜3的形成不良。
在基材1上形成绝缘膜3的情况下，由于原子层沉积法是通过在基材1上发生的表面化学反应形成绝缘膜3的方法，所以，在基材1上附着有异物4时，不能在异物4的上方形成绝缘膜3。相对于此，通过不利用在基材1上发生的表面化学反应的涂层方法(例如，化学气相沉积法或者溶胶-凝胶法)形成基底2，从而能够用基底2覆盖异物4的表面。用原子层沉积法在该基底2形成绝缘膜3，从而能够遍及该基底2的整个面而形成绝缘膜3。因此，能够抑制绝缘膜3的形成不良。
然而，由于本实施方式的基材1是金属制的，所以与半导体基板等相比表面凹凸不平。因此，在基材1直接形成绝缘膜3的情况下，存在难以确保绝缘膜3的均匀性的情况。
对此，在本实施方式中，在基材1的上方形成基底2，并且在该基底2的上方形成绝缘膜3。因此，能够确保绝缘膜3的涂层的均匀性。
另外，在本实施方式中，将基底2设为由非结晶构成的单层膜。由此，能够将基底2中的与基材1接触的部位及基底2中的与绝缘膜3接触的部位这两者设为非结晶的。
由于基材1是金属制的，所以在基材1的表面形成有金属氧化物，即非结晶。因此，如本实施方式，将基底2中的与基材1接触的部位设为非结晶的，从而能够使基材1与基底2的粘合性提高。
另一方面，将基底2中的与绝缘膜3接触的部位设为非结晶的，从而能够使基底2与绝缘膜3的粘合性提高。此外，如本实施方式，将绝缘膜3中的与基底2接触的部位设为非结晶的，从而能够使基底2与绝缘膜3的粘合性更提高。
然而，基底2的厚度D是能够覆盖异物4的表面的厚度即可，也可以不设为将异物4埋入于基底2内的程度的厚度。但是，由于异物4的形状是各种各样的，所以如本实施方式那样地将基底2的厚度D设为100nm以上，从而能够用基底2覆盖异物4的整个表面。
在此，对将基底2的厚度D设为100nm以上的根据进行说明。发明人们在基材1形成厚度D不同的基底2，并且调查了各基底2是否覆盖异物4的整个表面。
具体而言，如图3所示，将通过化学气相沉积法(CVD)形成有基底2的基材1浸渍于pH＝1的硫酸5，从而调查直到在基材1产生锈的时间。锈是通过基材1的表面因硫酸5溶解而产生的。图4表示该调查的结果。
图4的横轴表示基底2的厚度D。纵轴表示直到在基材1产生锈的时间。纵轴的值越大锈产生越慢，因此意味着基底2覆盖异物4的整个表面。
如图4所示，在基底2的厚度D不足100nm时，在将基材1浸渍于硫酸5之后短时间在基材1产生锈。这是因为，基底2的厚度D不是基底2能够完全地覆盖异物4的整个表面的厚度，因此，从基底2露出的异物4因硫酸5溶解且被异物4覆盖的基材1因硫酸5溶解。
另一方面，在基底2的膜厚在100nm以上时，锈的产生时间饱和。换言之，不在基材1产生锈。发明人们将基底2的厚度D设为100nm、500nm、1000nm、2000nm的结构分别浸渍于硫酸50内72小时，但是在全部的基材1中均不产生锈。因此，优选将基底2的厚度D设为100nm以上。
此外，与异物4的尺寸、形状无关，基底2的厚度D在100nm以上即可。例如，在异物4的尺寸超过100nm的情况下，基底2中的对应于异物4的部分的表面成为从其他面突出。然而，基底2完全地覆盖异物4的整个表面。
另外，将构成绝缘膜3的膜31、32中的至少一个设为非结晶的非结晶膜31，从而能够确保绝缘膜3的绝缘性·耐腐蚀性。此外，在绝缘膜3中，由非结晶的并且具有绝缘性的材质构成层叠方向的基底2的相反侧的最外侧部位，从而能够使绝缘膜3的绝缘性·耐腐蚀性更提高。即，确保绝缘膜3的绝缘性，因此能够抑制电流过绝缘膜3而导致绝缘膜3腐蚀。
(第二实施方式)
接着，基于图5对本发明的第二实施方式进行说明。本第二实施方式与第一实施方式相比，基底2的结构不同。
如图5所示，本实施方式的基底2通过交替地层叠多个由非结晶构成的非结晶层21和由雏晶构成的雏晶层22而形成。在基底2中，在与基材1接触的部位及与绝缘膜3接触的部位分别配置有非结晶层21。即，在基底2中，与基材1接触的部位及与绝缘膜3接触的部位分别是非结晶的。
如以上说明，在基底2中，将与基材1接触的部位设为非结晶的，从而能够使基材1与基底2的粘合性提高。另外，在基底2中，将与绝缘膜3接触的部位设为非结晶的，从而能够使基底2与绝缘膜3的粘合性提高。
(第三实施方式)
在本发明的第三实施方式中，对与第一、第二实施方式不同的部分进行说明。在本实施方式中，对将上述的涂层构成应用于作为需要耐腐蚀性的制品的冷却系统、空调装置的热交换器的例子进行说明。
在本实施方式中，作为热交换器，对EGR冷却器进行说明，该EGR冷却器在使通过未图示的发动机(内燃机)的燃烧而产生的排气在发动机再循环时，通过发动机的冷却水(冷却介质)冷却该排气。
如图6及图7所示，EGR冷却器100具有多个排气管110、水箱120、入口气箱130、出口气箱140、入口水管150、出口水管160以及凸缘170、180。
如图7所示，排气管110是构成排气通道111的管。在排气管110中，内部的排气通道111供排气流动，外部供冷却水流动。由此，排气和冷却水经由排气管110进行热交换。
排气管110的与排气流向正交的截面形状成为长方形。另外，排气管110在与排气流方向正交的方向(图7的左右方向)层叠多个。并且，通过相邻的排气管110的外壁构成冷却水流路112。由此，冷却水在相邻的排气管110之间的冷却水流路112流动。
此外，排气管110具有配置于排气通道111的翅片113。翅片113钎焊接合于排气管110的内表面。翅片113促进排气与冷却水之间的热交换。翅片113配置于各排气管110内。
在排气管110的基本面114设有凸部115及凹部116。基本面114是排气管110的外表面中的与排气管110的层叠方向正交的面。凸部115是以从基本面114的表面向外方突出的方式冲压加工的锻造部。凸部115以堤坝的方式形成于基本面114的外周部。凹部116以从凸部115的突出顶点向基本面114侧凹陷的方式形成。
形成有凹部116的位置是成为基本面114的一个对角的位置的两个部位。因此，排气管110以形成于基本面114的凸部115彼此抵接的方式层叠多个，各凸部115彼此接合。
并且，在凸部115中，形成于各排气管110的长度方向端部的凸部115彼此接合。由此，在多个层叠的排气管110的长度方向端部形成有划分水箱120的内部(冷却水流路112)和各气箱130、140的内部的划分部115A。
在此，在多个层叠的排气管110之间，在凸部115的内侧区域形成有空间。该空间成为冷却水流路112。另外，在基本面114形成于两个部位的凹部116中，由排气管110的长度方向的一方(图7中的左下侧)的凹部116彼此形成的开口部成为外部和冷却水流路112相连接而供冷却水流入的流入侧开口部116a。
另外，在基本面114形成于两个部位的凹部116中，由排气管110的长度方向的另一方(图7中的右上侧)的凹部116彼此形成的开口部成为流出侧开口部116b，该流出侧开口部116b将外部和冷却水流路112相连接而供冷却水流出。在排气管110内的排气通道111中，排气流入的侧对应于流入侧开口部116a，排气流出的侧对应于流出侧开口部116b。
并且，在排气管110的基本面114中的流入侧开口部116a侧形成有作为温度降低部的压窝117，该温度降低部使排气管110的外表面的冷却水的温度边界层的温度降低。压窝117形成为例如圆筒状的凸状部，并且网纹状地配置多个。压窝117的突出尺寸与排气管110的外周部的凸部115的突出尺寸相同。
另外，在排气管110的基本面114设有整流部118，该整流部118用于尽可能地使冷却水流向基本面114的整体扩张，向流出侧开口部116b流动。整流部118也与压窝117同样地以从基本面114突出的方式形成。
水箱120是将多个层叠的排气管110收容于内部的筒状的容器体。如图7所示，水箱120构成为具备第一水箱120A和第二水箱120B。
第一水箱120A具有主体部121、上表面部122以及下表面部123。主体部121是与排气管110的基本面114相对的部分。上表面部122是从主体部121的上侧端部向排气管110大致90度地弯曲的部分。下表面部123是从主体部121的下侧端部向排气管110大致90度地弯曲的部分。由此，第一水箱120A的横截面形状成为コ字状。
在上表面部122的长度方向的对应于流出侧开口部116b的一侧的端部设有向外侧(上侧)隆起的隆起部122a。此外，在隆起部122a的区域内设有翻边部(折边部)，并且设有与出口水管160连接的管孔122b。另外，在下表面部123的长度方向的两端部设有向外侧(下侧)隆起的隆起部123a、123b。
第二水箱120B具有主体部124、上表面部125以及下表面部126。主体部124是与排气管110的基本面114相对的部分。上表面部125是从主体部124的上侧端部向排气管110大致90度地弯曲的部分。下表面部126是从主体部121的下侧端部向排气管110大致90度地弯曲的部分。第二水箱120B的横截面形状具有比第一水箱120A的槽浅的コ字状。
与第一水箱120A同样地，在上表面部125的长度方向的对应于流出侧开口部116b的一侧的端部设有向外侧(上侧)隆起的隆起部125a。另外，与第一水箱120A同样地，在下表面部126的长度方向的两端部设有向外侧(下侧)隆起的隆起部126a、126b。
第一水箱120A和第二水箱120B的コ字状截面的开口侧彼此接合，构成成为截面四边形状的筒状的水箱120。水箱120的长度方向的两端部成为向外部开口的开口侧端部120C、120D。并且，在两开口侧端部120C、120D中，在成为入口气箱130侧的开口侧端部120C设有作为水箱隆起部的隆起部123c。
隆起部123c设为在成为四边形状的开口侧端部120C的下侧的边的中央部向该下侧的边的外侧(下侧)隆起，并且连接于隆起部123a。
入口气箱130具有具备外侧气箱130A和内侧气箱130B的二重构造。入口气箱130构成用于将来自排气管的排气分配供给于多个排气管110的排气通道130C。
外侧气箱130A的外形形状具有长方体状，形成为排气管110侧的一侧的面开口的半容器体。开口的部位成为开口部131。开口部131具有四边形状。外侧气箱130A在成为与开口部131相对的一侧的另一侧的面的下方形成有翻边部，并且形成有成为凸缘170的连接用的圆形的凸缘孔132。另外，在成为外侧气箱130A的上侧的面设有入口水管150的连接用的管孔133。
此外，在成为外侧气箱130A的下侧的外侧壁部134设有气箱隆起部。气箱隆起部形成如下：在具有四边形状的开口部131的下侧的边的中央部向该下侧的边的外侧(下侧)隆起，并且隆起量向凸缘孔132侧逐渐减小。气箱隆起部在外侧气箱130A中设于与设有管孔133的面相对的面、即设于成为设有管孔133的面的相反侧的面。
内侧气箱130B成为漏斗状且在内部形成排气通道130C。内侧气箱130B具有形成于成为排气管110侧的一侧且成为四边形状的开口部135。另外，内侧气箱130B在另一侧形成有翻边部，并且在另一侧设有成为凸缘170的连接用的圆形的凸缘孔136。另一侧面也可以是与一侧相对的面。
内侧气箱130B插入外侧气箱130A的内部。并且，开口部135的外周面与除去气箱隆起部的外侧气箱130A的开口部131的内周面彼此接合。另外，凸缘孔136的翻边部的外周面和凸缘孔132的翻边部的内周面彼此接合。
这样一来，具有二重构造的入口气箱130成为在内侧气箱130B与外侧气箱130A之间具备外侧空间的箱。外侧空间连接于入口气箱130的外部，并且经由气箱隆起部连接于水箱130的内部空间。
如图6所示，在入口气箱130接合有与排气再循环装置的排气管连接用的凸缘170。凸缘170是外形具有菱形状的板部件。凸缘170具有设于中心部的连通孔171和设于连通孔171旁边的螺栓孔172。螺栓孔172是用于连结螺栓的内螺纹。
连通孔171和入口气箱130的凸缘孔132、136连接，凸缘170接合于入口气箱130。并且，入口气箱130的开口部135的内周面接合于多个层叠的排气管110的划分部115A的外周面。因此，内侧气箱130B的排气通道130C与各排气管110内的排气通道111连通。
出口气箱140成为漏斗状且在内部形成排气通道。如图7所示，出口气箱140在成为排气管110侧的一侧设有呈四边形状的开口部141。另外，出口气箱140在另一侧设有翻边部，并且设有成为凸缘180的连接用的圆形的凸缘孔142。如图6所示，在出口气箱140接合有与排气再循环装置的对方侧排气管连接用的凸缘180。另一侧也可以是与一侧相对的面。
与凸缘170同样地，凸缘180是外形成为菱形状的板部件。凸缘180在中心部设有连通孔，并且在连通孔的旁边设有螺栓孔181。连通孔和出口气箱140的凸缘孔142连接，凸缘180接合于出口气箱140。并且，出口气箱140的开口部141的内周面接合于多个层叠的排气管110的划分部115A的外周面。因此，出口气箱140的内部的排气通道与各排气管110内的排气通道111连通。
并且，第一水箱120A及第二水箱120B以覆盖多个层叠的排气管110的外侧的方式安装于排气管110的层叠方向。由此，排气管110收容于水箱120内。水箱120的开口侧端部120C的内周面接合于外侧气箱130A的开口部131的外周面。另外，水箱120的开口侧端部120D的内周面接合于出口气箱140的开口部141的外周面。
因此，由水箱120的隆起部123a、126a形成的空间与多个层叠的排气管110的侧面部的流入侧开口部116a连通。由水箱120的隆起部122a、125a形成的空间与多个层叠的排气管110的侧面部的流出侧开口部116b连接。在排气管110的侧面部与隆起部123b、126b之间形成有空间。
另外，在最外方的排气管110的基本面114与主体部121、124之间形成有与形成于各排气管110之间的冷却水流路112相同的冷却水流路112。此外，在排气管110的上侧的侧面部与水箱120A、120B的上表面部122、125之间及排气管110的下侧的侧面部与水箱120A、120B的下表面部123、126之间形成有间隙。在水箱120的内部形成于排气管110的外侧的空间成为水箱120的内部空间。
此外，水箱120的隆起部123c的内周面接合于外侧气箱130A的气箱隆起部的外周面，由此隆起部123c与气箱隆起部连接。由隆起部123c及气箱隆起部形成冷却水的流路。并且，由水箱120的隆起部123a、126a形成的空间与入口气箱130的外侧空间经由冷却水的流路连通。
入口水管150是供从发动机流出的冷却水流入的管部件。入口水管150的顶端部插入并接合于外侧气箱130A的管孔133。入口水管150与入口气箱130的外侧空间连接。
出口水管160是供流经排气管110的冷却水流路112的冷却水流出的管部件。出口水管160的顶端部插入并接合于水箱120的隆起部122a的管孔122b。出口水管160与由水箱120的隆起部122a、125a形成的空间连接。
以上是EGR冷却器100的整体结构。构成EGR冷却器100的各部件110～180由基材1构成。各部件110～180由例如不锈钢、或者轻量、热传导性优异且便宜的铝材、或者铝合金材料构成。各部件110～180的抵接部通过钎焊或者焊接接合。换言之，基材1具备彼此钎焊的多个部件110～180。
接着，对在钎焊有各部件110～180的EGR冷却器100形成上述的涂层构造的方法进行说明。因此，首先，准备EGR冷却器100作为金属制的基材1。
此外，在钎焊的工序中，在高温的炉中配置基材1。因此，在准备EGR冷却器100的工序中，有在基材1的表面形成有表面层20的可能性，或者有形成有表面层20的可能性。
接着，在基材1上形成基底2。在此，以基底2中的与基材1接触的部位成为硅化物的方式形成基底2。另外，在基材1的表面附着有异物4的情况下，以成为能够覆盖异物4的整个表面的厚度的方式形成基底2。如上所述，以100nm以上的厚度D形成基底2从而能够覆盖异物4的整个表面。
之后，通过原子层沉积法，在基底2上交替地层叠由彼此不同的材质构成的多个膜31、32。由此，形成绝缘膜3。由此，制造具备涂层构造的EGR冷却器100。
因此，本实施方式的基底2的与基材1接触的部位由硅化物构成。由此，硅化物对于异物4的覆盖性及粘合性高，因此，即使在基材1附着有异物4的情况下，也通过基底2完全地覆盖基材1及异物4。因此，异物4不从基底2露出，因此能够使基底2的表面无缺陷。因此，能够抑制形成于基底2上的绝缘膜3的形成不良。
此外，在本实施方式中，基底2的整体由硅化物构成。当然，与第二实施方式同样地，基底2也可以由多层构成。
另外，在基材1的钎焊时，作为异物4的碳化物容易残留于基材1的表面。即使在这样的状况下也能够通过基底2完全地覆盖异物4，因此能够在基底2的整体形成绝缘膜3。
此外，为了对EGR冷却器100那样的热交换器进行涂层，需要高温下的耐热性和对于低温、耐冷热、振动以及压力等的耐久性。然而，硅化物在作为热交换器的使用环境的高温下的耐热性优良，并且对于低温、耐冷热、振动以及压力等的耐久性优良。因此，能够确保基底2对于基材1的粘合性。
并且，在本实施方式中，硅化物的结晶的状态是非结晶。由此，能够使基底2对于基材1的粘合性提高。因此，能够抑制基底2的裂缝的产生、来自基材1的剥落。
在此，硅化物也可以是SiC、SiN、SiCN、SiO、SiON中的至少一个。硅化物也可以是包含SiC、SiN、SiCN、SiO、SiON中的多个的混合物。通过这样的物质构成基底2，从而能够确保基底2对于以石墨为主要成分的异物4的的粘合性。
本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行例如以下的各种变形。
(1)在上述实施方式中，对将本发明的涂层构造应用于排气管的例子进行了说明，但是涂层构造的应用不限定于此。例如，也可以将本发明的涂层构造应用于搭载于使内燃机的排气的一部分在吸气侧环流的EGR(排气再循环)装置的EGR阀。
(2)也可以将在第三实施方式所示的基底2应用于在第一、第二实施方式所示的涂层构造。即，也可以由硅化物构成在第一、第二实施方式所示的基底2中的与基材1接触的部位。另外，硅化物的结晶状态不限定于非结晶，也可以是多结晶。在硅化物的结晶状态是多结晶的情况下，在基底2的表面形成有凹凸，因此，能够通过锚定效应使基底2对于的绝缘膜3的粘合性提高。
(3)在第三实施方式中，作为热交换器对排气热交换器进行了说明，但是这是一个例子。热交换器不限定于排气系统，也可以用于其他用途。
本发明以实施例为依据进行记述，但是理解为本发明不限定于该实施例、构造。本发明也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。此外，各种各样的组合、方式，而且在这些组合、方式中包含仅一个要素、一个要素以上、或者一个要素以下的其他的组合、方式也在本发明的范畴和思想范围内。

Claims (14)

1.一种涂层构造，其特征在于，具备：
金属制的基材(1)；
基底(2)，该基底(2)设于所述基材(1)上；以及
绝缘膜(3)，该绝缘膜(3)设于所述基底(2)上，
所述绝缘膜(3)具有由彼此不同的材质构成的多个膜(31、32)，所述多个膜(31、32)交替地层叠，
所述基底(2)通过采用在所述基材(1)上发生的表面化学反应的涂层方法以外的方法形成，
在所述基底(2)中，与所述基材(1)接触的部位是非结晶的。
2.根据权利要求1所述的涂层构造，其特征在于，
在构成所述绝缘膜(3)的所述多个膜(31、32)中，至少一个膜(31)是非结晶的。
3.根据权利要求1或2所述的涂层构造，其特征在于，
在所述基底(2)中，与所述绝缘膜(3)接触的部位是非结晶的。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的涂层构造，其特征在于，
在所述绝缘膜(3)中，与所述基底(2)接触的部位是非结晶的。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的涂层构造，其特征在于，
所述基底(2)的厚度(D)在100nm以上。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的涂层构造，其特征在于，
在所述绝缘膜(3)中，所述基底(2)的相反侧的最外侧部位是非结晶的，并且，由具有绝缘性的材质构成。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的涂层构造，其特征在于，
所述基材(1)由不锈钢或铝构成，
所述基底(2)由碳化硅或氧化铝构成。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的涂层构造，其特征在于，
所述基材(1)由不锈钢形成，
所述基材(1)在表面具备含有铬、锰以及氧中的至少一种的表面层(20)，
所述表面层(20)的厚度在10nm以上。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的涂层构造，其特征在于，
所述绝缘膜(3)通过原子层沉积法形成。
10.一种热交换器，其特征在于，具备：
金属制的基材(1)；
基底(2)，该基底(2)设于所述基材(1)上；以及
绝缘膜(3)，该绝缘膜(3)设于所述基底(2)上，
所述绝缘膜(3)具有由彼此不同的材质构成的多个膜(31、32)，所述多个膜(31、32)交替地层叠，
在所述基底(2)中，与所述基材(1)接触的部位由硅化物构成。
11.根据权利要求10所述的热交换器，其特征在于，
所述硅化物是非结晶的。
12.根据权利要求10或11所述的热交换器，其特征在于，
所述硅化物包含SiC、SiN、SiCN、SiO、SiON中的至少一种。
13.根据权利要求10至12中的任一项所述的热交换器，其特征在于，
所述基材(1)由彼此钎焊的多个部件构成。
14.一种热交换器的制造方法，其特征在于，包含：
准备金属制的基材(1)的工序；
在所述基材(1)上形成基底(2)的工序；以及
通过原子层沉积法，在所述基底(2)上，以交替地层叠由彼此不同的材质构成的多个膜(31、32)的方式形成绝缘膜(3)的工序，
在形成所述基底(2)的工序中，以所述基底(2)中的与所述基材(1)接触的部位成为硅化物的方式形成所述基底(2)，以成为在所述基材(1)的表面附着有异物(4)的情况下覆盖所述异物(4)的整个表面的厚度的方式形成所述基底(2)。
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