JP2000109970A - 熱伝導率が小さい断熱被膜、断熱被膜により保護される金属部品、および断熱被膜の堆積方法 - Google Patents

熱伝導率が小さい断熱被膜、断熱被膜により保護される金属部品、および断熱被膜の堆積方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 超合金基体に堆積するための熱伝導率が小さ
い断熱被膜を得ることができる化学組成を提供する。 【解決手段】 主成分のジルコニアと、ジルコニア安定
化酸化物と、ニッケル、コバルト、鉄または、それらの
混合物の中から選択した０．５〜１２重量％の添加金属
元素とを少なくとも含む組成の均質な酸化物の混合物を
含む。添加金属元素は、酸化物として添加することがで
きる。有利には、被膜の組成はさらに０．０１％〜１重
量％の炭素を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱伝導率が小さい
断熱被膜、断熱被膜により保護される金属部品、および
断熱被膜の堆積（ｄｅｐｏｓｉｔ）方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】陸上および航空用タービンエンジンの製
造メーカーは、３０年以上も前から、タービンエンジン
の効率を増加し、燃料消費率を減らし、ＣＯＸ、Ｓ
ＯＸ、ＮＯ Ｘタイプの成分や不完全燃焼成分の汚染放出
物を減らす問題に取り組んでいる。このような要求に応
える方法の１つは、燃料の化学量論的な燃焼に近づけ、
従って、燃焼室から出るガスの温度を上昇させ、タービ
ンの第１段に入れることからなる。
【０００３】これに伴って、タービンの材料を、燃焼ガ
ス温度のこうした上昇と相容れるようにすることが必要
になった。考慮された解決法の１つは、タービンの羽根
の冷却技術を改善することからなる。このような方法
は、部品の複雑性と製造コストを著しく上げることにな
る。もう１つの解決法は、使用される材料の耐熱性を向
上させることにある（使用限界温度、クリープおよび疲
労における寿命）。この解決法は、ニッケルおよびまた
はコバルトを主成分とする超合金の出現以降に実施され
た。また、等軸超合金から単結晶超合金への移行時に著
しい技術の発達が見られた（耐クリープ性が８０〜１０
０℃向上）。この方法に沿った更なる発展は、開発費を
大きくかけないとなされない（約２０℃の耐クリープ性
の追加の向上を可能にすることになる、いわゆる第３世
代の超合金）。これ以上になると、材料の種類を新たに
変えることが必要になる。
【０００４】こうした材料の種類変更に代わる方法は、
断熱セラミック被膜を、高温を受ける超合金部品に堆積
することからなる。このセラミック被膜は、作動中冷却
される部品に、２００℃を越える可能性があるセラミッ
ク被膜を介する熱勾配を形成することができる。下にあ
る金属の作動温度は、比例して減少し、必要な冷却空気
の量、部品の作動寿命、およびエンジン燃料消費率に著
しい影響を与える。
【０００５】セラミック被膜は、様々な方法を用いるこ
とによって被覆されるべき部品に堆積することができ
る。この方法の大部分が、溶射被覆と、物理蒸着法によ
り堆積される被覆との２つの異なる種類に属する。また
プラズマで補助された化学気相成長（ＣＶＤ）すなわち
化学蒸着などの堆積方法を用いてもよい。
【０００６】溶射被覆の場合、ジルコニアを主成分とす
る酸化物が、プラズマ溶射と関連がある技術により堆積
される。被覆は、厚さ５０μｍ〜１ｍｍの不完全に圧密
化した堆積物を形成するように、溶融セラミック滴を急
冷し平らにして積み重ねた積層物からなる。このタイプ
の被覆の特徴の１つは、固有の大きい粗さである（粗さ
Ｒａは、一般に５〜３５μｍである）。この被覆に関連
して大抵の場合に現れる使用時の劣化モードは、セラミ
ックと金属との境界面に並行してセラミックの亀裂がゆ
っくりと広がることを特徴とする。
【０００７】物理蒸着法により堆積される被覆の場合、
問題は全く異なる。このような堆積は、電子衝撃下の蒸
発により実施することができる。その主な特徴は、被膜
が、被覆面にほぼ垂直に配向された非常に細い柱（ｃｏ
ｌｕｍｎ）（一般に０．２〜１０μｍ）のアセンブリか
らなることにある。こうした被覆の厚みは、２０〜６０
０μｍである。このようなアセンブリは、被覆される基
体表面の状態を劣化せずに、再現するという有効な特徴
を持つ。特に、タービンの羽根の場合、最終的な粗さを
１マイクロメートルよりもずっと小さくすることができ
るので、羽根の空気力学的な特性に対しては極めて有効
である。物理蒸着法によるセラミック堆積物のいわゆる
柱状構造のもう１つの影響は、柱と柱の間にあるスペー
スにより、超合金基体との膨張差が原因で使用時に被る
圧縮応力に、被膜が非常に有効に適合できることにあ
る。この場合、高温における熱疲労に関して作動寿命が
長くなり、下部層とセラミックとの境界面付近で被膜の
破損が起きる。
【０００８】化学蒸着法は、形が柱状であり、物理蒸着
法により実施される堆積物とほぼ同じ形状の被膜を形成
する。化学蒸着法の場合も物理蒸着法の場合も、金属原
子または金属イオンと酸素との間の分子反応により酸化
物が生成される。
【０００９】断熱被膜は、大抵はジルコニアを主成分と
する酸化物の混合物からなる。この酸化物は、比較的低
い熱伝導率と、酸化物の堆積を必要とするニッケルおよ
びまたはコバルトを主成分とする合金の膨張率に近い比
較的高い膨張率とを有する。最も満足を与えるセラミッ
クの組成の１つは、たとえば酸化イットリウムなどの酸
化物で全体または一部を安定化したジルコニアであり、
すなわちＺｒＯ２＋６〜８重量％のＹ２Ｏ３である。酸
化イットリウムの役割は、ジルコニアの立方同素体変化
Ｃおよびまたは変態できない正方変化ｔ’を安定化し、
かくして環境温度から部品使用時の高温へ移行する間
に、マルテンサイト型の相転移を回避することにある。
【００１０】断熱被膜の第１の機能は、高温ガスからな
る外部媒体と被覆される金属部品との間の熱交換を緩和
することにあり、前記金属部品は、大抵は冷却ガスを強
く循環させることにより冷却される。セラミック被膜と
下部金属との熱交換は、伝導によりなされ、ある程度は
放射によりなされる。セラミック被膜の熱伝導率は、熱
伝導を緩和の有効性を測るパラメータである。放射によ
る熱交換に関しては、被膜が入射放射線を透過するか、
または半透過することにより基本的には決定されるが、
セラミックの半透過性作用は、熱伝達プロセスにおける
伝導に比べて重要性は二番目のものである。従って、熱
伝導率は最も適切なパラメータであり、被膜内への熱伝
達を低減するために調整しなければならない。
【００１１】被覆の熱伝導率を低減するには複数の方法
が存在する。これらの方法は、断熱被膜が多孔性のセラ
ミック層であること、被膜の熱伝導率が、熱を伝える２
つの媒体の異質な組み合わせによるものであることから
きている。こうした２つの媒体は、固有の伝導率λ
ｉｎｔｒを持つセラミック材料自体と、被膜の孔または
微小亀裂とであり、後者の伝導率は、使用条件下でそれ
らを満たす空気の伝導率に近い。
【００１２】被膜の有効伝導率λｒｅｅｌは、λ
ｉｎｔｒと空気の伝導率λａｉｒとの間に含まれる。実
際、λｒｅｅｌは、λｉｎｔｒと、λａｉｒと、被膜の
形態との複雑な関数である。
【００１３】熱伝導率の小さい被膜を得るための第１の
解決法は、たとえば６〜８重量％の酸化イットリウムに
より部分的にジルコニアを安定化した従来のセラミック
組成のセラミックを使用し、λｒｅｅｌを減らすよう
に、被覆の形態、すなわち被膜の孔または微小亀裂の割
合、分散および配向、あるいは柱状または層状の材料の
構造を変えることからなる。被膜の堆積パラメータを変
えることにより、この結果に到達可能である。
【００１４】第２の解決方法は、被膜の他の特性を維持
しながら、被覆の形態を損なうことなく被膜の化学組成
を変えることによって、λｉｎｔｒを直接減らそうとす
ることからなる。本発明で実施されるのはこの方法であ
る。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、熱伝
導率が小さい断熱被膜を得ることができる新しい化学組
成を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための方法】そのために、本発明は、
酸化物によって部分的に安定化されたジルコニアを含む
従来の断熱被膜の組成を調製し、ここに他の金属元素Ｍ
ｅを添加することからなり、この金属元素は、ＭｅｘＯ
ｙの酸化物として添加され、たとえば相の性質、膨張
率、耐熱性などの主要な特徴を保持しながら、ジルコニ
アの結晶格子に存在する酸素欠陥の量を著しく増加する
ことができる。
【００１７】本発明によれば、超合金基体に堆積される
熱伝導率の小さい断熱被膜は、少なくとも、主成分のジ
ルコニアと、ジルコニア安定化酸化物と、ニッケル、コ
バルト、鉄または、それらの混合物の中から選択した
０．５〜１２重量％の添加金属元素とを含む組成の均質
な酸化物の混合物を含むことを特徴とする。
【００１８】好適には、断熱被膜中の添加金属元素の割
合が、１．５〜５重量％である。添加金属元素はまた、
酸化物として添加される。
【００１９】有利には、断熱被膜の組成が、さらに０．
０１％〜１重量％、好適には０．０２〜０．１重量％の
炭素を含む。
【００２０】本発明はまた、熱伝導率の小さい断熱型の
セラミック被膜により少なくとも一部が被覆される超合
金製の金属部品に関する。
【００２１】本発明の他の特徴および長所は、添付図面
に関して限定的ではなく例として挙げられた以下の説明
において一層明らかになろう。
【００２２】
【発明の実施の形態】断熱セラミック被膜の新しい化学
組成のための我々の研究から、一部または全部を安定化
したジルコニアを主成分とする組成に、たとえばニッケ
ル、コバルト、鉄、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化
鉄などの金属元素または金属酸化物を添加すると、セラ
ミック被膜の熱伝導率が下がることが分かった。
【００２３】また、０．０１〜１重量％、好適には０．
０２〜０．１重量％のわずかな量の炭素を被膜に添加す
ると、被膜の熱伝導率の低減に相当有利な効果があるこ
とも分かった。被膜に炭素を添加するのは、酸化物の非
化学量論的な結晶化を促進することを目的としている。
この結果は、被膜中の固体とガスの次のような反応によ
り得られる。 ＭｅｘＯｙ＋ｙＣ→ｘＭｅ＋ｙＣＯ↑または２ＭｅｘＯ
ｙ＋ｙＣ→２ｘＭｅ＋ｙＣＯ２↑ 有効量のＣＯまたはＣＯ２は、セラミックの結晶格子な
らびにその構造の微小孔に捕捉され、それによって熱伝
導率が低減される。
【００２４】従って、本発明による被膜は、下記の例１
〜３の１つによって製造できる。 例１ 耐熱合金部品、好適にはニッケルおよびまたはコバルト
を主成分とする超合金製部品を基体として用いる。この
部品は、従来技術の既知の方法に従って金属の下部層に
より被覆される。この下部層は、ＭＣｒＡｌＹ（Ｍ＝Ｎ
ｉおよびまたはＣｏおよびまたはＦｅ）型の耐酸化腐食
性のアルミノ形成合金（ａｌｕｍｉｎｏ−ｆｏｒｍｉｎ
ｇ ａｌｌｏｙ）か、または、白金、パラジウム、ルテ
ニウム、イリジウム、オスミウム、ロジウムの中から選
択した１つまたは複数の白金族の貴金属とクロムとを添
加して改質させた、または改質させないニッケルまたは
コバルトアルミナイド（ａｌｕｍｉｎｉｄｅ）とするこ
とができる。可能な下部層のこうした列挙は、限定的な
ものではなく、一例として挙げたにすぎない。下部層
は、たとえばホットスプレー法、電子ビーム物理蒸着法
（ＥＢ−ＰＶＤ）または化学蒸着法（ＣＶＤまたは熱化
学蒸着）により前記基体に堆積することができ、下部層
の厚さは３０〜２５０μｍで、好適には５０〜１２０μ
ｍである。
【００２５】次に、電子ビーム蒸発による物理蒸着装置
内で、セラミック被膜の堆積を行うことができる。この
ために、ジルコニアと、酸化イットリウムと、ニッケル
およびまたはコバルトおよびまたは鉄の中から選択した
酸化物としても添加可能な添加金属元素の粉末との混合
物を、混合してから棒状に焼結する。この棒の平均組成
が、主成分のＺｒＯ２と、３〜１５重量％のＹ２Ｏ
３と、０．５〜１２重量％、好適には１．５〜５重量％
の添加金属元素およびまたはその酸化物からなるように
する。
【００２６】粉末の最初の粒度および棒の焼結条件（温
度、圧力、持続時間）は、既知の方法で選択され、電子
ビーム蒸発による蒸着装置内で蒸発可能な最終製品を得
るようにする。特に、棒の組成の巨視的な均質性と残留
多孔性レベルとが、適切になるように（たとえば２５％
〜５０％）留意する。
【００２７】被覆される部品を、上記のような蒸発され
る棒を予め充填したＥＢＰＶＤ蒸着チャンバに入れる。
チャンバを排気にして部品を予熱した後で、チャンバの
１つまたは複数の電子ビーム発生器を、るつぼから出て
いる前記棒部分に既知の方法で焦点合わせする。棒表面
を蒸発させて、向かい合って配置される部品上に凝縮さ
せる。
【００２８】棒に存在する各元素の蒸発の単位質量当た
りの熱はそれほど変わらないので、種々の組成（ジルコ
ニウム、イットリウム、ニッケルおよびまたはコバル
ト、およびまたは鉄、酸素）の均質な混合物が、棒で製
造された割合とほぼ同じ割合で気相において得られる。
分析により、被膜の成分は、上記の棒の平均成分と良く
相関があることが認められる。
【００２９】また、気相での種々の組成の混合により、
被膜の成分が完全に均質になることに気づく。部品は、
厚さ２０〜４００μｍ、好適には７０〜２５０μｍの被
膜を部品表面に構成するのに十分な時間、棒から放出さ
れる気相に向かい合って保持される。得られる被膜は、
ＥＢＰＶＤ法によるジルコニアの堆積時に一般に観察さ
れるように、部品の表面にほぼ垂直な柱の並置からなる
構造を示す。被膜は、黒または濃い灰色を示す。しか
し、従来技術で製造される被膜、すなわちニッケル、コ
バルト、および鉄が、棒（すなわち被膜）に含まれない
ときの同じ条件では、白、薄黄色、または非常に薄い灰
色を示すことに留意されたい。
【００３０】Ｘ線回折により被膜の結晶構造を調べる
と、被膜が、主にジルコニアの正方準安定相ｔ’から構
成されることが示される。しかしながら極く微量の酸化
ニッケルおよびまたは酸化コバルトおよびまたは酸化鉄
が見られる。
【００３１】被膜の熱伝導率の測定のための合金サンプ
ルをこのように被覆し、従来技術に従って被覆された、
すなわち棒（従って被膜）にニッケル、コバルト、鉄が
ない場合に被覆された同じサンプルで測定した大きさと
この大きさを比較すると、図１に示した結果が得られ
る。図１では、本発明による一連の被膜と、従来技術に
対応する一連の市販の被膜とに対して、環境温度から１
１００℃まで測定した被膜の熱伝導率の値を示した。本
発明による被膜が、所望の効果によって、従来技術に対
して約１／２の熱伝導率であることがはっきりと分か
る。
【００３２】さらに、熱伝導率に対する被膜の高温エー
ジングの影響を研究した。これは、被覆された部品が高
温作動時に、熱伝導率の値が持続可能であるようにする
ために重要である。このために、本発明および従来技術
で作製されたサンプルは、熱伝導率の再測定を受ける前
に、空気中で１５０時間、約１１００℃でアニーリング
を受けた。その結果を図２に示す。三角形の記号は、本
発明によるサンプルを示している。四角形の記号は、従
来技術によるサンプルを示している。破線の曲線は、未
処理の蒸着サンプルを示している。実線の曲線は、エー
ジングサンプルを示している。いずれの場合にも、アニ
ーリング時に熱伝導率がやや上昇するが、この効果は、
従来技術よりも本発明による被膜に対しての方が、それ
ほど顕著ではないことが認められる。本発明による被膜
の長所は、エージング後でさえもはっきりしている。 例２ 例１の手順に従い、以下の組成のセラミック被膜を作製
した。 成分：重量％ ＺｒＯ２：主成分 Ｙ２Ｏ３：３−１５％ ＮｉおよびまたはＣｏおよびまたはＦｅおよびまたはそ
れらの酸化物：０．５〜１２％（好適には１．５〜５
％） 炭素：０．０１〜１％（好適には０．０２〜０．１％） 被膜にカーボンを添加するのは、非化学量論的な形態の
酸化物被膜の結晶化を促進するためである。
【００３３】被膜へのカーボンの添加は、たとえば例１
に記載したように棒を液体に入れて実施することがで
き、焼結前のセラミック粉末の結合剤としては、（ポリ
ビニルアルコールなどの）少なくとも炭素を多く含む成
分の有機溶剤を用いるようにする。適度の温度で粉末を
焼結すると、溶剤の一部が、セラミック粉粒の間に捕捉
された炭素入り残留物として残る。次いで、これらの炭
素粒子は、被膜作製時に酸化物と共に蒸発し、炭素の一
部は、堆積の間に部品上に凝縮される。棒の製造のため
に初期的に使用される有機溶媒の量、ならびに棒の焼結
条件を調整して、堆積物において所望の残留炭素含有量
を得るようにする。このような堆積を実施するには、好
適には、堆積中に酸素が全く添加されないチャンバを用
いる。
【００３４】あるいはまた、少なくとも１つのクラッキ
ングにより分解可能な炭素前駆体ガスを含むわずかなガ
ス流を、蒸着チャンバに入れることにより、被膜中に所
望の量の炭素を導入することができる。このようなガス
としては、限定的ではなく例として、メタン、エタン、
ブタン、プロパンおよびアルケンとアルキン族中のその
同等物を挙げることができる。こうした炭素前駆体ガス
は、搬送ガスで希釈することができ、セラミック被膜に
組み入れる望ましい量の炭素に応じて加える流量を調整
する。
【００３５】この例によって得られる被膜は、例１によ
って実施される堆積物の結晶学的な特徴と同じ特徴を有
する。例２の堆積物の熱伝導率は、例１で得られる熱伝
導率よりもさらに小さい。 例３ 例１に記載したような基体と、酸素腐食に対する保護下
部層とを使用する。
【００３６】セラミック被膜は、プラズマ溶射によって
作製する。そのために、以下のような組成のセラミック
粉を使用する。 成分：重量％ ＺｒＯ２：主成分 Ｙ２Ｏ３：３−１５％ ＮｉおよびまたはＣｏおよびまたはＦｅおよびまたはそ
れらの酸化物：０．５〜１２％（好適には１．５〜５
％） 先の２つの例とは反対に、異なる酸化物の粉末混合物を
使用するだけでは十分ではなく、各粉粒の組成が、上記
の設計上の組成にほぼ等しくなるように予め混合された
粉末を使用することが必要である。限定的ではない例と
して、このような粉末は、炉内での圧密熱処理もしくは
誘導性のプラズマを伴うまたは伴わないアトマイジング
および乾燥方法、溶融粉砕型の方法、またはゾル−ゲル
方法により既知の方法で得られる。
【００３７】次に、粉末の設計上の組成にほぼ等しい組
成の断熱セラミック堆積物を、プラズマ溶射によって行
う。得られるセラミック被膜は、断熱型の被膜であり、
その熱伝導率は極めて小さく、１０００℃で０．５Ｗ／
ｍ・Ｋに達しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術および本発明により実施される各種被
膜の温度に対する熱伝導率を比較する図である。
【図２】空気中で１５０時間１１００℃でアニーリング
する前後で、温度に対する各被膜の熱伝導率を比較する
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 セルジユ・ゲルデフ ロシア国、123364・モスク、ブルバール・ キムキンスキー（番地なし) (72)発明者 ヤン・フイリツプ・ジヤスリエ フランス国、77000・ムリユン、リユ・カ ミーユ・フラマリオン・９ (72)発明者 ユーリ・タマリーネ ロシア国、111555・モスク、リユ・モロス トビーク・11−６−15

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 超合金基体に堆積される熱伝導率の小さ
    い断熱被膜であって、該断熱被膜が、均質な酸化物の混
    合物を含み、少なくとも、主成分のジルコニアと、ジル
    コニア安定化酸化物と、ニッケル、コバルト、鉄また
    は、それらの混合物の中から選択した０．５〜１２重量
    ％の添加金属元素とを含む組成を有することを特徴とす
    る断熱被膜。
  2. 【請求項２】 断熱被膜中の添加金属元素の割合が、
    １．５〜５重量％であることを特徴とする請求項１に記
    載の断熱被膜。
  3. 【請求項３】 添加金属元素が、酸化物として導入され
    ることを特徴とする請求項１または２に記載の断熱被
    膜。
  4. 【請求項４】 断熱被膜の組成が、さらに０．０１％〜
    １重量％の炭素を含むことを特徴とする請求項１から３
    のいずれか一項に記載の断熱被膜。
  5. 【請求項５】 断熱被膜中の炭素の割合が、０．０２〜
    ０．１重量％であることを特徴とする請求項４に記載の
    断熱被膜。
  6. 【請求項６】 ジルコニア安定化酸化物が、イットリア
    であることを特徴とする請求項１に記載の断熱被膜。
  7. 【請求項７】 イットリアの割合が、３％〜１５％であ
    ることを特徴とする請求項６に記載の断熱被膜。
  8. 【請求項８】 均質な酸化物の混合物が、少なくとも主
    成分のＺｒＯ２と、３〜１５重量％のＹ２Ｏ３と、０．
    ５〜１２重量％のＮｉおよびまたはＣＯおよびまたはＦ
    ｅおよびまたはそれらの酸化物とを含む組成の棒から、
    電子ビーム物理蒸着法により前記基体に堆積されること
    を特徴とする請求項１に記載の断熱被膜。
  9. 【請求項９】 棒が、さらに炭素を含むことを特徴とす
    る請求項４および８に記載の断熱被膜。
  10. 【請求項１０】 均質な酸化物の混合物が、ホットスプ
    レーにより堆積されることを特徴とする請求項１に記載
    の断熱被膜。
  11. 【請求項１１】 均質な酸化物の混合物が、プラズマ溶
    射により堆積されることを特徴とする請求項１０に記載
    の断熱被膜。
  12. 【請求項１２】 均質な酸化物の混合物が、化学蒸着法
    により堆積されることを特徴とする請求項１に記載の断
    熱被膜。
  13. 【請求項１３】 均質な酸化物の混合物が、プラズマで
    補助した化学蒸着法により堆積されることを特徴とする
    請求項１２に記載の断熱被膜。
  14. 【請求項１４】 基体と酸化物の混合物の堆積物との間
    に、アルミノ形成合金の金属下部層をさらに含むことを
    特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の断
    熱被膜。
  15. 【請求項１５】 下部層が、ニッケルアルミナイドの堆
    積物であることを特徴とする請求項１４に記載の断熱被
    膜。
  16. 【請求項１６】 ニッケルアルミナイドが、クロム、白
    金族の貴金属、イットリウム、希土類から選択した少な
    くとも１つの金属を含むことを特徴とする請求項１５に
    記載の断熱被膜。
  17. 【請求項１７】 下部層は、Ｍが、ニッケル、コバル
    ト、鉄から選択された少なくとも１つの金属を示すと
    き、ＭＣｒＡｌＹ型の合金の堆積物であることを特徴と
    する請求項１６に記載の断熱被膜。
  18. 【請求項１８】 請求項１から１７のいずれか一項に記
    載の断熱被膜により少なくとも一部が被覆される表面を
    含むことを特徴とする超合金製の金属部品。
  19. 【請求項１９】 超合金製の基体に熱伝導率が小さい断
    熱被膜を堆積する方法であって、 ジルコニアと、ジルコニア安定化酸化物と、ニッケル、
    コバルト、鉄から選択した添加金属元素との粉末の混合
    物を、混合し棒状に焼結し、 予め棒を装填したＥＢＰＶＤ蒸着チャンバに被覆される
    基体を入れ、 チャンバを排気にし、部品を予熱し、電子ビームの焦点
    を棒に合わせ、棒内に存在する元素を蒸発させて被覆さ
    れる基体に凝縮するようにすることからなる方法。
  20. 【請求項２０】 棒を製造する際に、少なくとも炭素を
    多く含む成分の有機溶剤を含む結合剤を用いることによ
    り、粉末の混合を行うことを特徴とする請求項１９に記
    載の方法。
  21. 【請求項２１】 溶剤がポリビニルアルコールであるこ
    とを特徴とする請求項２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 蒸着チャンバ内で被覆される基体のす
    ぐ近傍に、少なくともクラッキングにより分解可能な炭
    素前駆体ガスを含むガス流を導入するステップを含むこ
    とを特徴とする請求項１９に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 炭素前駆体ガスが、メタン、エタン、
    ブタン、プロパン、アルケン族およびまたはアルキン族
    のガスから選択されることを特徴とする請求項２２に記
    載の方法。
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