JP2010106317A - 耐食性部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】耐食性部材1は、基材2と、表面に形成される表面層4と、基材2上、かつ基材2と表面層4との中間に形成され、実質的に酸化ガドリニウムからなる中間層3と、を備えることを特徴としている。基材2上に中間層3として酸化ガドリニウム皮膜を設けることにより、中間層3の基材2からの剥離を防止することができる。さらに、表面層4が消失した場合であっても酸化ガドリニウムからなる中間層3が高い耐食性を有するため、消失部分からパーティクルが発生しにくい。その結果、長期間の使用が可能となる。
【選択図】図1
Description
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図1は、本発明の耐食性部材1の構成を示す断面図である。耐食性部材1は、基材2、中間層3および表面層4を備える。表面層4は、表面に形成されている。中間層3は、酸化ガドリニウム(Gd2O3)からなり、基材2上かつ基材2と表面層4との中間に形成されている。基材2上に設けられる被覆層は、中間層3および表面層4から構成される2層構造であることが好ましいが、3層またはそれ以上の多層構造であってもよい。以下、2層構造である場合を例として説明する。
耐食性部材1の製造方法を説明する。まず、基材2を準備する。必要に応じて表面にブラスト処理を施し、基材2の表面を粗くする。ブラスト処理等で基材2と中間層3との密着強度を高めることにより、耐食性部材1の使用中や洗浄中に発生しがちな中間層3の剥離や、剥離による基材2の露出を防止することができる。
以下、実験例を説明する。基材2上に酸化ガドリニウム皮膜を形成した試料と基材2上に酸化イットリウム皮膜を形成した試料とを作製し、気孔率、エッチングおよび密着強度を測定した。
酸化ガドリニウム皮膜に含まれるFe2O3量を変えて、基材2上に酸化ガドリニウム皮膜を形成した試料および基材2上に酸化イットリウム皮膜を形成した試料を作製し、それぞれエッチング試験および気孔率の測定を行った。
Fe2O3をそれぞれ1ppm、3ppm、4ppm、8ppm、10ppm、20ppm、30ppm、40ppm、70ppm、80ppm含むGd2O3の純度99.9%以上の溶射粉末を用意した。Fe2O3の含有量は、ICP発光分析装置を用い測定した。溶射粉末の平均粒径は、30μm〜40μmであった。溶射粉末の平均粒径は、レーザー回折・散乱式の粒度測定機を用い測定した。一方、100×100×5t(mm)のアルミニウム基材2を用意し、表面にブラスト処理を施した。そして、エアロプラズマ社製ASP7100プラズマ溶射機を使用し、電圧275V、電流110A、アルゴンガス流量25L/min、酸素ガス40L/minの溶射条件にて、アルミニウム基材上に200μm〜300μmの酸化ガドリニウム皮膜を形成した。
上記の試料の作製手順と同様に、Fe2O3を10ppm含む純度Y2O3の99.9%以上の溶射粉末を用意した。溶射粉末の平均粒径は、30μm〜40μmであった。上記の試料作製と同様の条件で、アルミニウム基材上に200μm〜300μmの酸化物皮膜を形成した。
次に、酸化ガドリニウム皮膜および酸化イットリウム皮膜を同等の条件で試料を作成し、皮膜と基板との密着強度の試験を行った。上記のエッチング試験と同様の試料作製手順に従って、棒状のアルミニウム基材の先端面(表面粗さ5.11μm)上に厚さ200μm〜300μmで純度99.9%以上のGd2O3皮膜を形成し、試料BG1を作製した。また、表面粗さ5.02μmの棒状のアルミニウム基材の先端面上に、厚さ200μm〜300μmで純度99.9%以上のY2O3皮膜を形成し、試料BY1を作製した。そして、試料BG1およびBY1をそれぞれ別の棒状部材の先端面に接着剤で接合し、引っ張りにより剥離する強度、すなわち密着強度を測定した(JISH8666に準じた試験方法)。
2 基材
3 中間層
4 表面層
Claims (10)
- 基材と、
表面に形成される表面層と、
前記基材上かつ前記基材と前記表面層との中間に形成され、実質的に酸化ガドリニウムからなる中間層と、を備えることを特徴とする耐食性部材。 - 前記中間層は、5%以上20%以下の気孔率を有していることを特徴とする請求項1記載の耐食性部材。
- 前記中間層は、50μm以上1000μm以下の厚さを有することを特徴とする請求項1または請求項2記載の耐食性部材。
- 前記中間層は、溶射法により形成されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の耐食性部材。
- 前記中間層は、20MPa以上の強度で前記基材に密着して形成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の耐食性部材。
- 前記表面層は、前記中間層上に形成され、希土類元素、アルミニウムおよびジルコニウムのうちのいずれかを含む酸化物からなることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の耐食性部材。
- 前記表面層は、実質的に酸化イットリウムからなることを特徴とする請求項6記載の耐食性部材。
- 前記表面層は、50μm以上1000μm以下の厚さを有することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の耐食性部材。
- 半導体製造装置内、フラットパネルディスプレイ製造装置内または太陽電池製造装置内で使用されることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載の耐食性部材。
- 静電チャック、ヒーター、ガス分散プレート、バッフルプレート、バッフルリング、シャワーリング、高周波透過窓、赤外線透過窓、監視窓、サセプター、クランプリング、フォーカスリング、シャドーリング、絶縁リング、ダミーウエハ、半導体ウエハを支持するためのリフトピン、ベローズカバー、クーリングプレート、上部電極、下部電極、ならびに、チャンバー、ベルジャー、ドームおよびそれらの内壁材のいずれかであることを特徴とする請求項9記載の耐食性部材。
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