JP2000096215A - セラミック被覆製造装置とその製造方法及びセラミック被覆部材 - Google Patents
セラミック被覆製造装置とその製造方法及びセラミック被覆部材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来よりも厚いセラミック皮膜を安定して形成
できるセラミック被覆部材の製造装置を提供すること。 【解決手段】セラミック皮膜と同種類のセラミックイン
ゴットを真空チャンバー内に配置し、セラミックインゴ
ットをターゲット材とすると共に、ターゲット材を構成
する陰イオン元素のガスを導入しながら、低真空雰囲気
下で電子ビームによりターゲット材を蒸発させて部材に
セラミック皮膜を形成しているので、従来よりも１０倍
から１００倍厚い厚い数１０μｍから数１００μｍ厚さ
を持つセラミック皮膜を安定して形成することができ
る。
できるセラミック被覆部材の製造装置を提供すること。 【解決手段】セラミック皮膜と同種類のセラミックイン
ゴットを真空チャンバー内に配置し、セラミックインゴ
ットをターゲット材とすると共に、ターゲット材を構成
する陰イオン元素のガスを導入しながら、低真空雰囲気
下で電子ビームによりターゲット材を蒸発させて部材に
セラミック皮膜を形成しているので、従来よりも１０倍
から１００倍厚い厚い数１０μｍから数１００μｍ厚さ
を持つセラミック皮膜を安定して形成することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、数１０μｍから数
１００μｍ厚さを持つセラミック被覆部材の製造装置と
その製造方法及びセラミック被覆部材に関する。
１００μｍ厚さを持つセラミック被覆部材の製造装置と
その製造方法及びセラミック被覆部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、耐摩耗性・耐食性を必要とする
駆動装置や耐熱性を必要とする高温部品の部材には、金
属母材の表面にＴｉＮ，ＴｉＣ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＺｒＯ2
等のセラミック皮膜をコーティングした部材が多く使わ
れている。
駆動装置や耐熱性を必要とする高温部品の部材には、金
属母材の表面にＴｉＮ，ＴｉＣ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＺｒＯ2
等のセラミック皮膜をコーティングした部材が多く使わ
れている。
【０００３】このようなセラミック皮膜を部材に形成す
るには、物理蒸着法である真空蒸着やイオンプレーティ
ング、あるいは化学蒸着法等のセラミック皮膜形成方法
が用いられている。これらの方法は、真空チャンバー内
においてセラミック皮膜を形成させる方法である。
るには、物理蒸着法である真空蒸着やイオンプレーティ
ング、あるいは化学蒸着法等のセラミック皮膜形成方法
が用いられている。これらの方法は、真空チャンバー内
においてセラミック皮膜を形成させる方法である。
【０００４】例えば、ＴｉＮやＡｌ2 Ｏ3 等のセラミッ
ク皮膜を物理蒸着法で形成する場合は、金属Ｔｉあるい
はＡｌを抵抗加熱，高周波加熱，電子ビーム加熱等によ
って、金属ＴｉあるいはＡｌを蒸発させ、これと同時に
Ｎ2 ガスあるいはＯ2 ガスを真空チャンバー内に導入し
て、金属表面にＴｉＮあるいはＡｌ2 Ｏ3 を形成しコー
ティングを行う。また、化学蒸着法で形成する場合は、
減圧したチャンバーに原料ガスを導入して、１０００℃
程度の高温下でセラミック皮膜を化学反応で形成させて
いる。
ク皮膜を物理蒸着法で形成する場合は、金属Ｔｉあるい
はＡｌを抵抗加熱，高周波加熱，電子ビーム加熱等によ
って、金属ＴｉあるいはＡｌを蒸発させ、これと同時に
Ｎ2 ガスあるいはＯ2 ガスを真空チャンバー内に導入し
て、金属表面にＴｉＮあるいはＡｌ2 Ｏ3 を形成しコー
ティングを行う。また、化学蒸着法で形成する場合は、
減圧したチャンバーに原料ガスを導入して、１０００℃
程度の高温下でセラミック皮膜を化学反応で形成させて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のセラミック皮膜形成方法では、数μｍから高々
２０μｍ程度の厚さを持ったセラミック薄膜が形成され
る。これらの厚さを持ったセラミック薄膜で十分に機能
を発揮する部材もあるが、更に厳しい耐摩耗性，耐食
性，耐熱性や絶縁性を持たせるには、この程度の厚さで
は十分ではなく、数１０μｍから数１００μｍの厚さを
持つセラミック皮膜が必要となる。
た従来のセラミック皮膜形成方法では、数μｍから高々
２０μｍ程度の厚さを持ったセラミック薄膜が形成され
る。これらの厚さを持ったセラミック薄膜で十分に機能
を発揮する部材もあるが、更に厳しい耐摩耗性，耐食
性，耐熱性や絶縁性を持たせるには、この程度の厚さで
は十分ではなく、数１０μｍから数１００μｍの厚さを
持つセラミック皮膜が必要となる。
【０００６】本発明（請求項１乃至請求項１５対応）
は、上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、従
来よりも１０倍から１００倍厚い数１０μｍから数１０
０μｍ厚さを持つセラミック皮膜を安定して形成するこ
とができるセラミック被覆部材の製造装置とその製造方
法及びセラミック被覆部材を提供することにある。
は、上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、従
来よりも１０倍から１００倍厚い数１０μｍから数１０
０μｍ厚さを持つセラミック皮膜を安定して形成するこ
とができるセラミック被覆部材の製造装置とその製造方
法及びセラミック被覆部材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために、健全なセラミック厚膜を得る形成方法
について研究を重ねた結果、数１０μｍから数１００μ
ｍ厚さを持つセラミック皮膜を形成するセラミック被覆
製造装置とその製造方法及びセラミック被覆部材を実現
した。
達成するために、健全なセラミック厚膜を得る形成方法
について研究を重ねた結果、数１０μｍから数１００μ
ｍ厚さを持つセラミック皮膜を形成するセラミック被覆
製造装置とその製造方法及びセラミック被覆部材を実現
した。
【０００８】すなわち、本発明の請求項１は、真空チャ
ンバー内で部材にセラミック皮膜を形成するセラミック
被覆製造装置において、前記セラミック皮膜と同種類の
セラミックインゴットを前記真空チャンバー内に配置
し、このセラミックインゴットをターゲット材とすると
共に、このターゲット材を構成する陰イオン元素のガス
を導入しながら、低真空雰囲気下で電子銃による電子ビ
ーム照射により前記ターゲット材を蒸発させて前記部材
にセラミック皮膜を形成してなることを特徴とする。
ンバー内で部材にセラミック皮膜を形成するセラミック
被覆製造装置において、前記セラミック皮膜と同種類の
セラミックインゴットを前記真空チャンバー内に配置
し、このセラミックインゴットをターゲット材とすると
共に、このターゲット材を構成する陰イオン元素のガス
を導入しながら、低真空雰囲気下で電子銃による電子ビ
ーム照射により前記ターゲット材を蒸発させて前記部材
にセラミック皮膜を形成してなることを特徴とする。
【０００９】請求項１によると、従来ではセラミック皮
膜と同種類のセラミックターゲット材を電子ビームで蒸
発させるときに、セラミックを構成している酸素などの
陰イオンが分離して皮膜の組成が化学量論的組成から外
れる場合があるが、これを補うために、セラミック皮膜
を構成している陰イオンのガスを皮膜形成中に導入して
いる。
膜と同種類のセラミックターゲット材を電子ビームで蒸
発させるときに、セラミックを構成している酸素などの
陰イオンが分離して皮膜の組成が化学量論的組成から外
れる場合があるが、これを補うために、セラミック皮膜
を構成している陰イオンのガスを皮膜形成中に導入して
いる。
【００１０】本発明の請求項２は、請求項１記載のセラ
ミック被覆製造装置において、前記真空チャンバーに配
設された電子銃に局所真空排気装置を連結したことを特
徴とする。
ミック被覆製造装置において、前記真空チャンバーに配
設された電子銃に局所真空排気装置を連結したことを特
徴とする。
【００１１】本発明の請求項３は、請求項２記載のセラ
ミック被覆製造装置において、前記ターゲット材１個に
対して１個の電子銃を組み合わせた構成としたことを特
徴とする。
ミック被覆製造装置において、前記ターゲット材１個に
対して１個の電子銃を組み合わせた構成としたことを特
徴とする。
【００１２】本発明の請求項４は、請求項２記載のセラ
ミック被覆製造装置において、前記ターゲット材複数個
に対して１個の電子銃を組み合わせた構成としたことを
特徴とする。
ミック被覆製造装置において、前記ターゲット材複数個
に対して１個の電子銃を組み合わせた構成としたことを
特徴とする。
【００１３】本発明の請求項５は、請求項２記載のセラ
ミック被覆製造装置において、前記ターゲット材１個に
対して複数個の電子銃を組み合わせた構成としたことを
特徴とする。
ミック被覆製造装置において、前記ターゲット材１個に
対して複数個の電子銃を組み合わせた構成としたことを
特徴とする。
【００１４】本発明の請求項６は、請求項２記載のセラ
ミック被覆製造装置において、前記ターゲット材複数個
に対して複数個の電子銃を組み合わせた構成としたこと
を特徴とする。
ミック被覆製造装置において、前記ターゲット材複数個
に対して複数個の電子銃を組み合わせた構成としたこと
を特徴とする。
【００１５】本発明の請求項７は、請求項５または請求
項６記載のセラミック被覆製造装置において、前記複数
個の電子銃に対して当該電子銃の個数より少ない電子銃
電源を有し、前記電子銃と前記電子銃電源を切り替える
切替え装置を備えたことを特徴とする。
項６記載のセラミック被覆製造装置において、前記複数
個の電子銃に対して当該電子銃の個数より少ない電子銃
電源を有し、前記電子銃と前記電子銃電源を切り替える
切替え装置を備えたことを特徴とする。
【００１６】本発明の請求項８は、請求項２記載のセラ
ミック被覆製造装置において、前記真空チャンバーに配
設された電子銃筐体を密閉構造とし、この電子銃筐体上
部に電子ビームのスキャン領域だけを開けた蓋を配設
し、前記電子銃のフィラメント近傍の筐体に局所排気装
置を連結したことを特徴とする。
ミック被覆製造装置において、前記真空チャンバーに配
設された電子銃筐体を密閉構造とし、この電子銃筐体上
部に電子ビームのスキャン領域だけを開けた蓋を配設
し、前記電子銃のフィラメント近傍の筐体に局所排気装
置を連結したことを特徴とする。
【００１７】請求項１乃至請求項８によると、局所真空
排気装置を電子銃筐体に連結しており、また複数個の電
子銃を配設しており、あるいは電子銃筐体を密閉構造と
して局所真空排気装置を連結しているので、安定して厚
膜のセラミック皮膜形成ができる。
排気装置を電子銃筐体に連結しており、また複数個の電
子銃を配設しており、あるいは電子銃筐体を密閉構造と
して局所真空排気装置を連結しているので、安定して厚
膜のセラミック皮膜形成ができる。
【００１８】本発明の請求項９は、請求項１記載のセラ
ミック被覆製造装置において、前記ターゲット材１個に
対して１個の電子銃を組み合わせた構成としたことを特
徴とする。
ミック被覆製造装置において、前記ターゲット材１個に
対して１個の電子銃を組み合わせた構成としたことを特
徴とする。
【００１９】本発明の請求項１０は、請求項１記載のセ
ラミック被覆製造装置において、前記ターゲット材複数
個に対して１個の電子銃を組み合わせた構成としたこと
を特徴とする。
ラミック被覆製造装置において、前記ターゲット材複数
個に対して１個の電子銃を組み合わせた構成としたこと
を特徴とする。
【００２０】本発明の請求項１１は、請求項１記載のセ
ラミック被覆製造装置において、前記ターゲット材１個
に対して複数個の電子銃を組み合わせた構成としたこと
を特徴とする。
ラミック被覆製造装置において、前記ターゲット材１個
に対して複数個の電子銃を組み合わせた構成としたこと
を特徴とする。
【００２１】本発明の請求項１２は、請求項１記載のセ
ラミック被覆製造装置において、前記ターゲット材複数
個に対して複数個の電子銃を組み合わせた構成としたこ
とを特徴とする。
ラミック被覆製造装置において、前記ターゲット材複数
個に対して複数個の電子銃を組み合わせた構成としたこ
とを特徴とする。
【００２２】本発明の請求項１３は、請求項１１または
請求項１２記載のセラミック被覆製造装置において、前
記複数個の電子銃に対して当該電子銃の個数より少ない
電子銃電源と、前記電子銃と前記電子銃電源を切り替え
る切替え装置を備えたことを特徴とする。
請求項１２記載のセラミック被覆製造装置において、前
記複数個の電子銃に対して当該電子銃の個数より少ない
電子銃電源と、前記電子銃と前記電子銃電源を切り替え
る切替え装置を備えたことを特徴とする。
【００２３】請求項９乃至請求項１３によると、１個あ
るいは複数個のターゲット材に対して１個あるいは複数
個の電子銃を備えており、あるいは複数個の電子銃に対
して電子銃電源は共用とし、各電子銃と電源は切り替え
方式としているので、長時間の皮膜形成ができる。
るいは複数個のターゲット材に対して１個あるいは複数
個の電子銃を備えており、あるいは複数個の電子銃に対
して電子銃電源は共用とし、各電子銃と電源は切り替え
方式としているので、長時間の皮膜形成ができる。
【００２４】本発明の請求項１４は、真空チャンバー内
で部材にセラミック皮膜を形成するセラミック被覆製造
方法において、セラミック皮膜と同種類のセラミックイ
ンゴットをターゲット材として用い、このターゲット材
を構成する陰イオン元素のガスを導入しながら、低真空
雰囲気下で電子ビームにより前記ターゲット材を蒸発さ
せて前記部材にセラミック被覆部材を形成することを特
徴とする。
で部材にセラミック皮膜を形成するセラミック被覆製造
方法において、セラミック皮膜と同種類のセラミックイ
ンゴットをターゲット材として用い、このターゲット材
を構成する陰イオン元素のガスを導入しながら、低真空
雰囲気下で電子ビームにより前記ターゲット材を蒸発さ
せて前記部材にセラミック被覆部材を形成することを特
徴とする。
【００２５】請求項１４によると、低真空陰イオンガス
雰囲気下で、電子ビームにより厚膜のセラミック皮膜を
安定して形成することができる。
雰囲気下で、電子ビームにより厚膜のセラミック皮膜を
安定して形成することができる。
【００２６】また本発明のセラミック被覆部材の製造方
法によれば、従来よりも１０倍から１００倍厚い数１０
μｍから数１００μｍ厚さを持つセラミック皮膜を部材
に形成させることができる。
法によれば、従来よりも１０倍から１００倍厚い数１０
μｍから数１００μｍ厚さを持つセラミック皮膜を部材
に形成させることができる。
【００２７】本発明の請求項１５は、請求項１乃至請求
項１３記載のセラミック被覆製造装置または請求項１４
記載のセラミック被覆製造方法により、前記部材に数１
０μｍから数１００μｍ厚さを持つセラミック皮膜を形
成してなることを特徴とする。請求項１５によると、従
来よりも１０倍から１００倍厚い数１０μｍから数１０
０μｍ厚さを持つセラミック皮膜を部材に形成させるこ
とができる。
項１３記載のセラミック被覆製造装置または請求項１４
記載のセラミック被覆製造方法により、前記部材に数１
０μｍから数１００μｍ厚さを持つセラミック皮膜を形
成してなることを特徴とする。請求項１５によると、従
来よりも１０倍から１００倍厚い数１０μｍから数１０
０μｍ厚さを持つセラミック皮膜を部材に形成させるこ
とができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は本発明の第１実施例（請求項
１乃至請求項４、請求項７乃至請求項１０、請求項１４
及び請求項１５対応）であるセラミック被覆製造装置の
概略図である。
参照して説明する。図１は本発明の第１実施例（請求項
１乃至請求項４、請求項７乃至請求項１０、請求項１４
及び請求項１５対応）であるセラミック被覆製造装置の
概略図である。
【００２９】図に示すように、本実施例のセラミック被
覆製造装置は、真空チャンバー１と主真空排気装置Ｐ1
と図示しない制御装置と電源装置から構成されている。
また図示しない制御装置には真空排気、電子ビーム電
流、電子ビーム走査、基材駆動等を制御する制御手段が
設けられている。
覆製造装置は、真空チャンバー１と主真空排気装置Ｐ1
と図示しない制御装置と電源装置から構成されている。
また図示しない制御装置には真空排気、電子ビーム電
流、電子ビーム走査、基材駆動等を制御する制御手段が
設けられている。
【００３０】真空チャンバー１の上部には基材（部材）
２が装着されており、この基材２に厚膜のセラミック皮
膜３が形成される。真空チャンバー１の下部には電子銃
４が配設されており、電子銃４には局所真空排気装置Ｐ
2 が連結されている。この電子銃４の足部にはルツボＣ
が配置されており、このルツボＣにはセラミック皮膜３
と同種類のセラミックインゴットのターゲット材５が装
着されている。また、真空チャンバー１には、ガス導入
口６とガス供給装置７が配設されている。
２が装着されており、この基材２に厚膜のセラミック皮
膜３が形成される。真空チャンバー１の下部には電子銃
４が配設されており、電子銃４には局所真空排気装置Ｐ
2 が連結されている。この電子銃４の足部にはルツボＣ
が配置されており、このルツボＣにはセラミック皮膜３
と同種類のセラミックインゴットのターゲット材５が装
着されている。また、真空チャンバー１には、ガス導入
口６とガス供給装置７が配設されている。
【００３１】次に、本実施例のセラミック被覆製造装置
によるジルコニア（ＺｒＯ2 ）厚膜を被覆する場合につ
いて説明する。基材２にジルコニアを被覆する場合に
は、皮膜と同種のジルコニアからなるターゲット材５を
真空チャンバー１内に装着し、主真空排気装置Ｐ１によ
って真空チャンバー１を１０-4Ｐａ程度の真空度になる
まで真空引きする。次に、電子銃４からターゲット材５
に電子ビームを照射する。電子ビーム照射によりターゲ
ット材５の表面が溶融し基材２への成膜が行われる。ま
たこれと同時に、ターゲット材５を構成している陰イオ
ンガスである酸素をガス供給装置７からガス導入口６を
通して真空チャンバー１内に導入する。このようにして
形成したセラミック皮膜３は、薄い膜厚のものでも５０
μｍ，厚いものでは５００μｍの厚さを持った皮膜を形
成することができる。
によるジルコニア（ＺｒＯ2 ）厚膜を被覆する場合につ
いて説明する。基材２にジルコニアを被覆する場合に
は、皮膜と同種のジルコニアからなるターゲット材５を
真空チャンバー１内に装着し、主真空排気装置Ｐ１によ
って真空チャンバー１を１０-4Ｐａ程度の真空度になる
まで真空引きする。次に、電子銃４からターゲット材５
に電子ビームを照射する。電子ビーム照射によりターゲ
ット材５の表面が溶融し基材２への成膜が行われる。ま
たこれと同時に、ターゲット材５を構成している陰イオ
ンガスである酸素をガス供給装置７からガス導入口６を
通して真空チャンバー１内に導入する。このようにして
形成したセラミック皮膜３は、薄い膜厚のものでも５０
μｍ，厚いものでは５００μｍの厚さを持った皮膜を形
成することができる。
【００３２】前述したように、本発明では、厚膜セラミ
ック皮膜の成膜過程で陰イオンガスを導入しており、こ
の時の圧力は最大で１０Ｐａになる。このような圧力で
は、電子ビームが正常に動作せず、また酸素ガスを導入
した場合は、電子ビームを発生させるフィラメントの寿
命が極端に短くなる。そこで、電子銃４に局所真空排気
装置Ｐ2 を連結させて電子銃４を局所的に高真空に排気
し、電子ビームを発生させるフィラメント近傍を１０-3
Ｐａ台以下の真空度として、長時間の安定したビーム発
生を実現している。また好ましくは、電子銃４の筐体を
密閉構造にし局所真空排気装置Ｐ2 を連結させている。
ック皮膜の成膜過程で陰イオンガスを導入しており、こ
の時の圧力は最大で１０Ｐａになる。このような圧力で
は、電子ビームが正常に動作せず、また酸素ガスを導入
した場合は、電子ビームを発生させるフィラメントの寿
命が極端に短くなる。そこで、電子銃４に局所真空排気
装置Ｐ2 を連結させて電子銃４を局所的に高真空に排気
し、電子ビームを発生させるフィラメント近傍を１０-3
Ｐａ台以下の真空度として、長時間の安定したビーム発
生を実現している。また好ましくは、電子銃４の筐体を
密閉構造にし局所真空排気装置Ｐ2 を連結させている。
【００３３】また、本発明では図２に示すように、アノ
ード１０の前面に前カバー１１を密閉状態になるように
取り付け、電子銃筐体１２を密閉状態にしている。電子
ビーム通過窓１３は、電子ビームがスキャンされる最小
領域の大きさにしてあり、更に局所排気用フランジ１４
をフィラメント１５の近傍に取り付け、局所真空排気が
できる構造としている。
ード１０の前面に前カバー１１を密閉状態になるように
取り付け、電子銃筐体１２を密閉状態にしている。電子
ビーム通過窓１３は、電子ビームがスキャンされる最小
領域の大きさにしてあり、更に局所排気用フランジ１４
をフィラメント１５の近傍に取り付け、局所真空排気が
できる構造としている。
【００３４】また本発明の製造装置は、ターゲット材１
個に対し１個の電子銃を組み合わせた構成を基本構成と
しているが、厚膜のセラミック皮膜を安定して形成する
ため、長時間の成膜が可能なようにターゲット材複数個
と電子銃１個の構成に、また好ましくはターゲット材１
個と電子銃複数個の構成に、また好ましくはターゲット
材複数個と電子銃複数個の構成にしている。また好まし
くは、複数個の電子銃において電子銃電源を共有とし、
各電子銃と電子銃電源とは切り替えスイッチ（切替装
置）を用いた切替方式としている。
個に対し１個の電子銃を組み合わせた構成を基本構成と
しているが、厚膜のセラミック皮膜を安定して形成する
ため、長時間の成膜が可能なようにターゲット材複数個
と電子銃１個の構成に、また好ましくはターゲット材１
個と電子銃複数個の構成に、また好ましくはターゲット
材複数個と電子銃複数個の構成にしている。また好まし
くは、複数個の電子銃において電子銃電源を共有とし、
各電子銃と電子銃電源とは切り替えスイッチ（切替装
置）を用いた切替方式としている。
【００３５】図３は本発明の第２実施例（請求項５、請
求項１１及び請求項１３対応）の構成図である。図に示
すように、本実施例ではターゲット材１個に対し電子銃
が２個と電子銃電源が１個の場合を示している。すなわ
ち、真空チャンバー１内に設置されたターゲット材５に
対し、電子銃４-1と４-2が配設され、電子銃電源８と切
り替えスイッチ９が接続されている。そして、電子銃４
-1と４-2には局所排気装置Ｐ2 が連結されている。
求項１１及び請求項１３対応）の構成図である。図に示
すように、本実施例ではターゲット材１個に対し電子銃
が２個と電子銃電源が１個の場合を示している。すなわ
ち、真空チャンバー１内に設置されたターゲット材５に
対し、電子銃４-1と４-2が配設され、電子銃電源８と切
り替えスイッチ９が接続されている。そして、電子銃４
-1と４-2には局所排気装置Ｐ2 が連結されている。
【００３６】本実施例においては、電子銃４-1を用いて
ターゲット材５を蒸発させて成膜を行うが、成膜中にフ
ィラメントの寿命が断線した場合は、切り替えスイッチ
９を電子銃４-2に切り替えることにより長時間の成膜が
可能となり、厚膜のセラミック皮膜を形成することがで
きる。
ターゲット材５を蒸発させて成膜を行うが、成膜中にフ
ィラメントの寿命が断線した場合は、切り替えスイッチ
９を電子銃４-2に切り替えることにより長時間の成膜が
可能となり、厚膜のセラミック皮膜を形成することがで
きる。
【００３７】図４は本発明の第３実施例（請求項６、請
求項１２及び請求項１３対応）の構成図である。図に示
すように、本実施例ではターゲット材３個に対し電子銃
３個と電子銃電源が１個の場合を示している。すなわ
ち、真空チャンバー１内に設置されたターゲット材５-
1、５-2、５-3に対し、電子銃４-1、４-2、４-3が配設
され、電子銃電源８と切り替えスイッチ９が接続されて
いる。
求項１２及び請求項１３対応）の構成図である。図に示
すように、本実施例ではターゲット材３個に対し電子銃
３個と電子銃電源が１個の場合を示している。すなわ
ち、真空チャンバー１内に設置されたターゲット材５-
1、５-2、５-3に対し、電子銃４-1、４-2、４-3が配設
され、電子銃電源８と切り替えスイッチ９が接続されて
いる。
【００３８】本実施例では、電子銃４-1によりターゲッ
ト材５-1を、次に電子銃４-2によりターゲット材５-2
を、更に電子銃４-3によりターゲット材５-3を蒸発さ
せ、厚膜のセラミック皮膜を形成する。またいずれかの
電子銃によって３個のターゲット材を蒸発させることも
できる。あるいは複数個の電子銃電源を各々の電子銃に
配設することにより複数個のターゲット材を同時に蒸発
させることもできる。また、図４の第３実施例の変形例
として、電子銃に局所排気装置を連結させることにより
電子銃の更なる長寿命化を図る事ができる。
ト材５-1を、次に電子銃４-2によりターゲット材５-2
を、更に電子銃４-3によりターゲット材５-3を蒸発さ
せ、厚膜のセラミック皮膜を形成する。またいずれかの
電子銃によって３個のターゲット材を蒸発させることも
できる。あるいは複数個の電子銃電源を各々の電子銃に
配設することにより複数個のターゲット材を同時に蒸発
させることもできる。また、図４の第３実施例の変形例
として、電子銃に局所排気装置を連結させることにより
電子銃の更なる長寿命化を図る事ができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明（請求項１
〜請求項１４対応）によれば、低真空陰イオンガス雰囲
気下で、電子ビームにより厚膜のセラミック皮膜を長時
間安定して形成することができ、さらに局所真空排気装
置を電子銃筐体に連結しており、また複数個の電子銃を
配設し、あるいは各々の電子銃に局所真空排気装置を連
結し、さらに電子銃筐体を密閉構造として局所真空排気
装置を連結しているので、安定して厚膜のセラミック皮
膜形成ができる長寿命のセラミック被覆製造装置を実現
できる。
〜請求項１４対応）によれば、低真空陰イオンガス雰囲
気下で、電子ビームにより厚膜のセラミック皮膜を長時
間安定して形成することができ、さらに局所真空排気装
置を電子銃筐体に連結しており、また複数個の電子銃を
配設し、あるいは各々の電子銃に局所真空排気装置を連
結し、さらに電子銃筐体を密閉構造として局所真空排気
装置を連結しているので、安定して厚膜のセラミック皮
膜形成ができる長寿命のセラミック被覆製造装置を実現
できる。
【００４０】また、本発明（請求項１５対応）によれ
ば、従来よりも１０倍から１００倍厚い数１０μｍから
数１００μｍ厚さを持つセラミック皮膜を部材に形成さ
せることができる。
ば、従来よりも１０倍から１００倍厚い数１０μｍから
数１００μｍ厚さを持つセラミック皮膜を部材に形成さ
せることができる。
【図１】本発明の第１実施例のセラミック被覆製造装置
の概略構成図。
の概略構成図。
【図２】図１の電子銃の概略構成図。
【図３】本発明の第２実施例の電子銃とターゲット材の
構成図。
構成図。
【図４】本発明の第３実施例の電子銃とターゲット材の
構成図。
構成図。
１…真空チャンバー、２…基材、３…セラミック皮膜、
４…電子銃、５…ターゲット材、６…ガス導入口、７…
ガス供給装置、８…電子銃電源、９…切り替えスイッ
チ、１０…アノード、１１…前カバー、１２…電子銃筐
体、１３…電子ビーム通過窓、１４…フランジ、１５…
フィラメント、Ｃ…ルツボ、Ｐ1 …主真空排気装置、Ｐ
2 …局所真空排気装置。
４…電子銃、５…ターゲット材、６…ガス導入口、７…
ガス供給装置、８…電子銃電源、９…切り替えスイッ
チ、１０…アノード、１１…前カバー、１２…電子銃筐
体、１３…電子ビーム通過窓、１４…フランジ、１５…
フィラメント、Ｃ…ルツボ、Ｐ1 …主真空排気装置、Ｐ
2 …局所真空排気装置。
Claims (15)
- 【請求項１】 真空チャンバー内で部材にセラミック皮
膜を形成するセラミック被覆製造装置において、前記セ
ラミック皮膜と同種類のセラミックインゴットを前記真
空チャンバー内に配置し、このセラミックインゴットを
ターゲット材とすると共に、このターゲット材を構成す
る陰イオン元素のガスを導入しながら、低真空雰囲気下
で電子銃による電子ビーム照射により前記ターゲット材
を蒸発させて前記部材にセラミック皮膜を形成してなる
ことを特徴とするセラミック被覆製造装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のセラミック被覆製造装置
において、前記真空チャンバーに配設された電子銃に局
所真空排気装置を連結したことを特徴とするセラミック
被覆製造装置。 - 【請求項３】 請求項２記載のセラミック被覆製造装置
において、前記ターゲット材１個に対して１個の電子銃
を組み合わせた構成としたことを特徴とするセラミック
被覆製造装置。 - 【請求項４】 請求項２記載のセラミック被覆製造装置
において、前記ターゲット材複数個に対して１個の電子
銃を組み合わせた構成としたことを特徴とするセラミッ
ク被覆製造装置。 - 【請求項５】 請求項２記載のセラミック被覆製造装置
において、前記ターゲット材１個に対して複数個の電子
銃を組み合わせた構成としたことを特徴とするセラミッ
ク被覆製造装置。 - 【請求項６】 請求項２記載のセラミック被覆製造装置
において、前記ターゲット材複数個に対して複数個の電
子銃を組み合わせた構成としたことを特徴とするセラミ
ック被覆製造装置。 - 【請求項７】 請求項５または請求項６記載のセラミッ
ク被覆製造装置において、前記複数個の電子銃に対して
当該電子銃の個数より少ない電子銃電源と、前記電子銃
と前記電子銃電源を切り替える切替え装置を備えたこと
を特徴とするセラミック被覆製造装置。 - 【請求項８】 請求項２記載のセラミック被覆製造装置
において、前記真空チャンバーに配設された電子銃筐体
を密閉構造とし、この電子銃筐体上部に電子ビームのス
キャン領域だけを開けた蓋を配設し、前記電子銃のフィ
ラメント近傍の筐体に局所排気装置を連結したことを特
徴とするセラミック被覆製造装置。 - 【請求項９】 請求項１記載のセラミック被覆製造装置
において、前記ターゲット材１個に対して１個の電子銃
を組み合わせた構成としたことを特徴とするセラミック
被覆製造装置。 - 【請求項１０】 請求項１記載のセラミック被覆製造装
置において、前記ターゲット材複数個に対して１個の電
子銃を組み合わせた構成としたことを特徴とするセラミ
ック被覆製造装置。 - 【請求項１１】 請求項１記載のセラミック被覆製造装
置において、前記ターゲット材１個に対して複数個の電
子銃を組み合わせた構成としたことを特徴とするセラミ
ック被覆製造装置。 - 【請求項１２】 請求項１記載のセラミック被覆製造装
置において、前記ターゲット材複数個に対して複数個の
電子銃を組み合わせた構成としたことを特徴とするセラ
ミック被覆製造装置。 - 【請求項１３】 請求項１１または請求項１２記載のセ
ラミック被覆製造装置において、前記複数個の電子銃に
対して当該電子銃の個数より少ない電子銃電源と、前記
電子銃と前記電子銃電源を切り替える切替え装置を備え
たことを特徴とするセラミック被覆製造装置。 - 【請求項１４】 真空チャンバー内で部材にセラミック
皮膜を形成するセラミック被覆製造方法において、前記
セラミック皮膜と同種類のセラミックインゴットをター
ゲット材として用い、このターゲット材を構成する陰イ
オン元素のガスを導入しながら、低真空雰囲気下で電子
ビームにより前記ターゲット材を蒸発させて前記部材に
セラミック被覆を形成することを特徴とするセラミック
被覆製造方法。 - 【請求項１５】 請求項１乃至請求項１３記載のセラミ
ック被覆製造装置または請求項１４記載のセラミック被
覆製造方法により、前記部材に数１０μｍから数１００
μｍ厚さを持つセラミック皮膜を形成してなることを特
徴とするセラミック被覆部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10271406A JP2000096215A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | セラミック被覆製造装置とその製造方法及びセラミック被覆部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10271406A JP2000096215A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | セラミック被覆製造装置とその製造方法及びセラミック被覆部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000096215A true JP2000096215A (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=17499618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10271406A Pending JP2000096215A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | セラミック被覆製造装置とその製造方法及びセラミック被覆部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000096215A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015092998A1 (ja) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | 株式会社アルバック | 電子銃装置及び真空蒸着装置 |
-
1998
- 1998-09-25 JP JP10271406A patent/JP2000096215A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015092998A1 (ja) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | 株式会社アルバック | 電子銃装置及び真空蒸着装置 |
| CN105555994A (zh) * | 2013-12-20 | 2016-05-04 | 株式会社爱发科 | 电子枪装置以及真空蒸镀装置 |
| TWI568868B (zh) * | 2013-12-20 | 2017-02-01 | 愛發科股份有限公司 | 電子槍裝置及真空蒸鍍裝置 |
| JPWO2015092998A1 (ja) * | 2013-12-20 | 2017-03-16 | 株式会社アルバック | 電子銃装置及び真空蒸着装置 |
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