JP2012007199A

JP2012007199A - Dlc coating film, method for forming the same, sliding member and product using the sliding member

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Publication number: JP2012007199A
Application number: JP2010142692A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Oshiro; 竹彦大城; Toshinobu Yamashita; 敏信山下; Koji Miyake; 浩二三宅; Masanori Tsujioka; 正憲辻岡; Munehiro Nakamura; 宗広中村; Masato Takahashi; 正人高橋
Original assignee: Nippon ITF Inc
Current assignee: Nippon ITF Inc
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2012-01-12

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a DLC coating film capable of providing a sliding member exerting a reduced coefficient of friction at sliding in the presence of a lubricant compared to a conventional one, and a method for forming the same.SOLUTION: The DLC coating film is applied to the sliding surface of the sliding member in which the DLC coating film has a surface energy of 52-74 mJ/m, or a contact angle of ethylene glycol is 27-51°. The DLC coating film shows a graphite crystal peak in an X-ray scattering spectrum. The method for forming the DLC coating film comprises steps for subjecting the previously-formed DLC coating film to plasma treatment, thereby controlling the surface energy and forming the DLC coating film. In the plasma treatment, the DLC coating film is irradiated with plasma with an adjusted amount of ions of 1.30×10to 1.85×10ions/cmat a bias (ion acceleration) voltage of 80-140 V.

Description

本発明は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）皮膜とその製造方法、摺動部材および前記摺動部材が用いられている製品に関し、特に摩擦係数が低減されたＤＬＣ皮膜とその製造方法および摺動特性に優れた摺動部材および前記摺動部材が用いられている製品に関する。 The present invention relates to a DLC (diamond-like carbon) film, a manufacturing method thereof, a sliding member, and a product using the sliding member, and particularly to a DLC film having a reduced friction coefficient, a manufacturing method thereof, and a sliding characteristic. The present invention relates to an excellent sliding member and a product in which the sliding member is used.

自動車のピストンリングおよびピストン等のように、２つの部材が接触して相互に摺動する摺動部材は、自動車を始め、家電製品、工作機械等の各種機械や装置の部品、あるいはこれらの製造に用いる金型、刃物、針等の工具や治具等、多くの分野で用いられている。 Sliding members, such as automobile piston rings and pistons, that come into contact with each other and slide against each other, are parts of various machines and devices such as automobiles, home appliances, machine tools, etc. It is used in many fields such as tools and jigs such as dies, blades, and needles used in the field.

このような摺動部材として、ダイヤモンド結晶のような高硬度、高耐摩耗性、高固体潤滑性、優れた化学的安定性に加え、相手材料との接触における低摩擦性を有するＤＬＣ皮膜を基材にコーティングした摺動部材が、従来より広く使用されている。 Such a sliding member is based on a DLC film having a low friction property in contact with a mating material in addition to high hardness, high wear resistance, high solid lubricity, excellent chemical stability such as diamond crystal. A sliding member coated on a material has been widely used.

しかし、このような摺動部材に対して、近年、環境問題や省エネルギーの観点から、一層、摩擦係数、特に潤滑油環境下における摩擦係数を低減することが求められている。即ち、例えば、自動車の内燃機関の摺動部、特にカムフォロア部シム・タペット部など動弁系での摺動部の摩擦を低減させることは、自動車全体の燃費の向上や排出ガスの低減に多大の効果があるため、注目されている。 However, in recent years, such sliding members have been required to further reduce the friction coefficient, particularly in the lubricating oil environment, from the viewpoint of environmental problems and energy saving. That is, for example, reducing the friction of the sliding part of an internal combustion engine of an automobile, particularly the sliding part of a valve system such as a cam follower part shim / tappet part, greatly improves the fuel consumption of the whole automobile and reduces exhaust gas. Has been attracting attention because of its effects.

このような要求に応え、摩擦係数をより低減させる技術として、以下に示すような技術が開示されている。 The following techniques are disclosed as techniques for satisfying such demands and further reducing the friction coefficient.

即ち、特許文献１には、高硬度（２０ＧＰａ以上、４５ＧＰａ未満）のＤＬＣ皮膜上に低硬度（５ＧＰａ以上、２０ＧＰａ以下）のＤＬＣ皮膜を積層して２層構造としたＤＬＣ皮膜が開示されている。２層構造とすることにより、ドライ、油中、水中といずれの場合においても摩擦係数が低減される。 That is, Patent Document 1 discloses a DLC film having a two-layer structure in which a DLC film having a low hardness (5 GPa or more and 20 GPa or less) is laminated on a DLC film having a high hardness (20 GPa or more and less than 45 GPa). . By adopting a two-layer structure, the friction coefficient is reduced in any of dry, oil, and water.

そして、特許文献２には、非晶質炭素皮膜（ＤＬＣ皮膜）に、Ｗ、Ｍｏ、Ｓｉ等の金属元素を添加することにより、摩擦係数を低減させることが開示されている。 Patent Document 2 discloses that the coefficient of friction is reduced by adding a metal element such as W, Mo, Si or the like to an amorphous carbon film (DLC film).

また、特許文献３には、自動車のフロントガラス、自動車の窓、自動車の鏡、建築上鏡、浴室の鏡などのような支持体上に親水性皮膜（例えば、防曇皮膜）を形成させて水との濡れ性を向上させる方法として、ＤＬＣ含有層（皮膜）の表面に極性ドーパント（硼素、窒素等）をドープする技術が開示されている。 In Patent Document 3, a hydrophilic film (for example, an antifogging film) is formed on a support such as an automobile windshield, an automobile window, an automobile mirror, an architectural mirror, and a bathroom mirror. As a method for improving wettability with water, a technique of doping a surface of a DLC-containing layer (film) with a polar dopant (boron, nitrogen, etc.) is disclosed.

さらに、非特許文献１には、膜中の水素含有量を低減することにより、潤滑油環境下において摩擦係数を低減させる技術が開示されている。 Furthermore, Non-Patent Document 1 discloses a technique for reducing the friction coefficient in a lubricating oil environment by reducing the hydrogen content in the film.

特開２００９−１６７５１２号公報JP 2009-167512 A 特開２００９−２０３５５６号公報JP 2009-203556 A 特表２００３−５３４２２３号公報Special table 2003-534223 gazette

日産自動車株式会社、株式会社リケン、株式会社日立製作所、日本アイ・ティ・エフ株式会社、”エンジン用水素フリーＤＬＣバルブリフター”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成１９年１２月１２日、（財）機械振興協会技術研究所、［平成２２年４月１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｒｉ．ｊｓｐｍｉ．ｏｒ．ｊｐ／ｐｒｉｚｅ／ｐｐｍｉ／００５／ｒｅｐｏｒｔ／Ｎ０５−０６．ｐｄｆ＞Nissan Motor Co., Ltd., Riken Co., Ltd., Hitachi, Ltd., Japan IT Corporation, “Hydrogen Free DLC Valve Lifter for Engines”, [online], December 12, 2007, Machine Promotion Association Technical Research Institute, [Search on April 1, 2010], Internet <URL: http: // www. tri. jspmi. or. jp / prize / ppmi / 005 / report / N05-06. pdf>

しかし、前記の各先行技術文献に開示された技術によっても、前記した近年の要請に対しては、未だ充分に応えられてはいなかった。 However, even the techniques disclosed in the above-mentioned prior art documents have not yet fully met the above-mentioned recent demands.

そこで、本発明は、潤滑油環境下での摺動において、従来以上に摩擦係数が低減された摺動部材を提供することができるＤＬＣ皮膜とその製造方法を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the DLC film which can provide the sliding member in which the friction coefficient was reduced more than before, and its manufacturing method in the sliding in a lubricating oil environment.

本発明者らは、鋭意検討の結果、以下の各請求項に示す発明により、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。以下、各請求項毎に説明する。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by the inventions shown in the following claims, and have completed the present invention. Hereinafter, each claim will be described.

請求項１に記載の発明は、
摺動部材の摺動側表面にコーティングされたＤＬＣ皮膜であって、表面エネルギーが５２〜７４ｍＪ／ｍ^２またはエチレングリコールの接触角が２７〜５１度であることを特徴とするＤＬＣ皮膜である。 The invention described in claim 1
A DLC film coated on the sliding side surface of a sliding member, wherein the surface energy is 52 to 74 mJ / m ² or the contact angle of ethylene glycol is 27 to 51 degrees.

本発明者は、ＤＬＣ皮膜における摩擦係数の低減を図るに際して、種々のＤＬＣ皮膜を作製し、潤滑油環境下における摩擦係数に影響を持つ要因としてＤＬＣ皮膜の表面エネルギーあるいはエチレングリコールの接触角を取り上げ、摩擦係数との関係を詳細に検討した。 In order to reduce the friction coefficient of the DLC film, the present inventor made various DLC films and took up the surface energy of the DLC film or the contact angle of ethylene glycol as a factor having an influence on the friction coefficient in a lubricating oil environment. The relationship with the friction coefficient was examined in detail.

その結果、表面エネルギーが大きくなるに従い摩擦係数が低下するとの予想に反し、実際には、ある段階までは、表面エネルギーが大きくなるに従い摩擦係数が低下するものの、それを超えると逆に表面エネルギーが大きくなるに従い摩擦係数が上昇することが分かった。これを図１に示す。 As a result, contrary to the expectation that the friction coefficient decreases as the surface energy increases, in fact, the friction coefficient decreases as the surface energy increases until a certain stage. It was found that the coefficient of friction increased as the value increased. This is shown in FIG.

図１は、表面エネルギーと潤滑油環境下における摩擦係数との関係を示す図である。図１において、横軸は表面エネルギー（ｍＪ／ｍ^２）、縦軸は摩擦係数であり、実測値◇と、それに基づく近似曲線が示されている。なお、図１上部に記載した式は、この近似曲線を式で表したものである。 FIG. 1 is a diagram showing a relationship between surface energy and a friction coefficient in a lubricating oil environment. In FIG. 1, the horizontal axis is the surface energy (mJ / m ² ), the vertical axis is the friction coefficient, and an actual measurement value ◇ and an approximate curve based thereon are shown. In addition, the formula described in the upper part of FIG. 1 represents this approximate curve by a formula.

図１に示すように、摩擦係数が表面エネルギーに対して極小値を持つ理由としては、以下のように推測される。 As shown in FIG. 1, the reason why the friction coefficient has a minimum value with respect to the surface energy is estimated as follows.

即ち、潤滑油環境下における摩擦抵抗は、下記の（１）式で示す境界摩擦式によって表される。
Ｆ＝Ａ_{ｓｏｌｉｄ}×Ｓ_{ｓｏｌｉｄ}＋Ａ_ｏｉｌ×Ｓ_ｏｉｌ・・・（１）
但し、Ｆ：摩擦抵抗
Ａ_{ｓｏｌｉｄ}：ＤＬＣ皮膜と相手材との接触面積
Ａ_ｏｉｌ：ＤＬＣ皮膜と潤滑油との接触面積
（Ａ_{ｓｏｌｉｄ}＋Ａ_ｏｉｌ＝一定）
Ｓ_{ｓｏｌｉｄ}：ＤＬＣ皮膜と相手材との接触部のせん断応力
Ｓ_ｏｉｌ：ＤＬＣ皮膜と潤滑油との接触部のせん断応力
（通常Ｓ_{ｓｏｌｉｄ}＞Ｓ_ｏｉｌ） That is, the frictional resistance in the lubricating oil environment is expressed by the boundary friction formula shown by the following formula (1).
F = A _solid × S _solid + A _oil × S _oil (1)
F: Friction resistance
A _solid : contact area between DLC film and mating material
A _oil : Contact area between DLC film and lubricating oil
(A _solid + A _oil = constant)
S _solid : Shear stress at the contact portion between the DLC film and the mating material
_Soil : Shear stress at the contact between the DLC film and the lubricant
(Normally S _solid > S _oil )

潤滑油環境下においては、ＤＬＣ皮膜は相手材と潤滑油のそれぞれに接触しており、摩擦抵抗Ｆは、（１）式で表されるように相手材との摩擦抵抗（Ａ_{ｓｏｌｉｄ}×Ｓ_{ｓｏｌｉｄ}）と潤滑油との摩擦抵抗（Ａ_ｏｉｌ×Ｓ_ｏｉｌ）の和で示すことができる。 In the lubricating oil environment, the DLC film is in contact with the mating material and the lubricating oil, and the frictional resistance F is the frictional resistance against the mating material (A _solid × S _solid ) as expressed by equation (1). ) And lubricating oil (A _oil × S _oil ).

（１）式に基づき、従来は、ＤＬＣ皮膜の表面エネルギーが増加するに従い、せん断応力が小さい潤滑油との接触部の接触面積Ａ_ｏｉｌが増加し、その一方で、せん断応力が大きい相手材との接触部の接触面積Ａ_{ｓｏｌｉｄ}が減少するため、トータルの摩擦抵抗Ｆが減少し、摩擦抵抗Ｆにより決定される摩擦係数が低減されると考えられていた。 Based on the formula (1), conventionally, as the surface energy of the DLC film increases, the contact area A _oil of the contact portion with the lubricating oil having a small shear stress increases, while the counterpart material having a large shear stress Since the contact area A _solid of the contact portion of the _sheet is reduced, the total frictional resistance F is reduced, and the friction coefficient determined by the frictional resistance F is considered to be reduced.

しかし、ＤＬＣ皮膜の表面エネルギーが増加すると、ＤＬＣ皮膜の表面が活性化され、相手材との凝着性（凝着摩擦）が増加してくるため、ＤＬＣ皮膜と相手材との接触部のせん断応力Ｓ_{ｓｏｌｉｄ}が増加してくる。この結果、摩擦抵抗Ｆの減少は止まり、その後は却って増加することとなる。このため、表面エネルギーの増加に対して、摩擦係数は極小値を持つと考えられる。 However, if the surface energy of the DLC film increases, the surface of the DLC film is activated and the adhesion (adhesion friction) with the counterpart material increases, so that the shear at the contact portion between the DLC film and the counterpart material increases. Stress S _solid increases. As a result, the decrease in the frictional resistance F stops and thereafter increases. For this reason, it is considered that the friction coefficient has a minimum value with respect to an increase in surface energy.

そして、図１より、一般的なＤＬＣ皮膜の摩擦係数である０．１よりも小さな摩擦係数、具体的には０．１未満に対応する表面エネルギーの範囲は５２〜７４ｍＪ／ｍ^２であり、この範囲であればＤＬＣ皮膜の摩擦係数を０．１未満に維持できることが分かった。 And from FIG. 1, the range of the surface energy corresponding to a friction coefficient smaller than 0.1 which is a friction coefficient of a general DLC film, specifically, less than 0.1 is 52 to 74 mJ / m ² , It was found that the friction coefficient of the DLC film can be maintained below 0.1 within this range.

また、潤滑油との濡れ性の簡易評価として分散成分のエネルギー値が主であるエチレングリコールの接触角を用いて摩擦係数との関係を調べた。図７は、ＤＬＣ皮膜の摩擦係数とエチレングリコールの接触角との関係を、ＤＬＣ皮膜の摩擦係数を縦軸に、エチレングリコールの接触角を横軸にそれぞれとって示した図である。図７より、０．１未満に対応するエチレングリコールの接触角の範囲が２７〜５１度であれば、ＤＬＣ皮膜の摩擦係数を０．１未満に維持できることが分かった。 In addition, as a simple evaluation of the wettability with the lubricating oil, the relationship with the coefficient of friction was investigated using the contact angle of ethylene glycol, which is mainly the energy value of the dispersed component. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the friction coefficient of the DLC film and the contact angle of ethylene glycol, with the friction coefficient of the DLC film as the vertical axis and the contact angle of ethylene glycol as the horizontal axis. From FIG. 7, it was found that the friction coefficient of the DLC film can be maintained below 0.1 when the contact angle range of ethylene glycol corresponding to less than 0.1 is 27 to 51 degrees.

本請求項の発明は、上記の知見に基づく発明であり、表面エネルギーが５２〜７４ｍＪ／ｍ^２またはエチレングリコールの接触角が２７〜５１度に制御されていると、潤滑油環境下におけるＤＬＣ皮膜の摩擦係数を０．１未満に低減することができ、潤滑油環境下においても充分な摺動特性を発揮することができる。５７〜７０ｍＪ／ｍ^２または３２〜４６度であると、より確実に、ＤＬＣ皮膜の摩擦係数を０．１未満に低減することができ好ましい。 The invention of this claim is an invention based on the above knowledge, and when the surface energy is controlled to 52 to 74 mJ / m ² or the contact angle of ethylene glycol to 27 to 51 degrees, the DLC film in a lubricating oil environment The friction coefficient can be reduced to less than 0.1, and sufficient sliding characteristics can be exhibited even in a lubricating oil environment. If it is 57 to 70 mJ / m ² or 32 to 46 degrees, the friction coefficient of the DLC film can be more reliably reduced to less than 0.1, which is preferable.

なお、従来より、水素が存在するＤＬＣ皮膜は、潤滑油環境下において、油分に対する濡れ性が悪いと言われていたが、本請求項の発明によれば、水素が存在するＤＬＣ皮膜であっても、油分に対する濡れ性をよくして、充分な摺動特性を発揮することができる。 Conventionally, it has been said that a DLC film containing hydrogen has poor wettability to oil in a lubricating oil environment. However, according to the invention of this claim, a DLC film containing hydrogen is a DLC film containing hydrogen. However, the wettability with respect to oil can be improved and sufficient sliding characteristics can be exhibited.

上記の５２〜７４ｍＪ／ｍ^２という大きな表面エネルギーまたは２７〜５１度というエチレングリコールの小さい接触角は、予め作製されたＤＬＣ皮膜に、例えば、Ａｒなどの不活性ガスを用いたプラズマ処理を施して、イオンを照射することより得ることができる。そして、イオンの照射量を調整することによって所定の値に制御することができる。 The large surface energy of 52 to 74 mJ / m ² or the small contact angle of ethylene glycol of 27 to 51 degrees is obtained by applying a plasma treatment using an inert gas such as Ar to a DLC film prepared in advance. It can be obtained by irradiating with ions. And it can control to a predetermined value by adjusting the irradiation amount of ion.

なお、本請求項の発明における「表面エネルギー」とは、表面エネルギー測定時以外において、少なくとも液体に非接触であるＤＬＣ皮膜の表面エネルギーを指し、また、「エチレングリコールの接触角」とは、エチレングリコールの接触角の測定時以外において、少なくとも液体に非接触であるＤＬＣ皮膜の接触角を指している。具体的には、後述するプラズマ処理等の表面エネルギー増加またはＤＬＣ皮膜の接触角の低下手段を施した直後の表面エネルギーまたはエチレングリコールの接触角を意味している。これは、ＤＬＣ皮膜表面に液体が接触すると未結合手の減少及び極性成分付与等により表面エネルギーが変化するため、上記のように規定している。 The “surface energy” in the invention of the present claim refers to at least the surface energy of the DLC film that is not in contact with the liquid except during the surface energy measurement, and the “contact angle of ethylene glycol” refers to ethylene Except when measuring the contact angle of glycol, it refers to the contact angle of the DLC film that is at least non-contact with the liquid. Specifically, it means the surface energy or the contact angle of ethylene glycol immediately after the means for increasing the surface energy such as plasma treatment described later or the means for decreasing the contact angle of the DLC film. This is defined as described above because when the liquid comes into contact with the surface of the DLC film, the surface energy changes due to the reduction of dangling bonds and the addition of polar components.

請求項２に記載の発明は、
Ｘ線散乱スペクトルにおいてグラファイト結晶ピークを有することを特徴とする請求項１に記載のＤＬＣ皮膜である。 The invention described in claim 2
The DLC film according to claim 1, which has a graphite crystal peak in an X-ray scattering spectrum.

グラファイト結晶はダイヤモンド結晶などに比べて油との親和性が高い。このため、グラファイト結晶が存在することにより潤滑油環境下での摩擦抵抗をより効果的に低減することができる。 Graphite crystals have a higher affinity for oil than diamond crystals. For this reason, the presence of the graphite crystal can more effectively reduce the frictional resistance in the lubricating oil environment.

また、潤滑油環境下での摺動においては、相手材の磨耗を促進する極圧剤を潤滑油に添加することにより表面の凹凸に起因する摩擦を緩和することが一般に行われているが、Ｘ線散乱スペクトルにおいてグラファイト結晶ピークを有するＤＬＣ皮膜は、摺動面として適度な硬度を有するため、コストの高い極圧剤が添加されていない無添加オイルを用いて、低摩擦とすることができる。 Moreover, in sliding under a lubricating oil environment, it is generally performed to reduce friction caused by surface irregularities by adding an extreme pressure agent that promotes wear of the counterpart material to the lubricating oil. Since the DLC film having a graphite crystal peak in the X-ray scattering spectrum has an appropriate hardness as a sliding surface, low friction can be achieved by using an additive-free oil to which an expensive extreme pressure agent is not added. .

請求項３に記載の発明は、
予め作製されたＤＬＣ皮膜にプラズマ処理を施して、表面エネルギーまたはエチレングリコールの接触角を制御することにより、請求項１または請求項２に記載のＤＬＣ皮膜を製造することを特徴とするＤＬＣ皮膜の製造方法である。 The invention according to claim 3
A DLC film according to claim 1 or 2, wherein the DLC film according to claim 1 or 2 is produced by performing a plasma treatment on a DLC film prepared in advance to control the surface energy or the contact angle of ethylene glycol. It is a manufacturing method.

ＤＬＣ皮膜に対してプラズマ処理を施すことにより、ＤＬＣ皮膜の表面エネルギーまたはエチレングリコールの接触角を制御することができ、潤滑油環境下での摩擦抵抗が低減された請求項１や請求項２に記載のＤＬＣ皮膜を容易に、また確実に得ることができる。 Claim 1 or Claim 2 in which the surface energy of the DLC film or the contact angle of ethylene glycol can be controlled by applying a plasma treatment to the DLC film, and the frictional resistance in a lubricating oil environment is reduced. The described DLC film can be obtained easily and reliably.

具体的なプラズマ処理としては、Ａｒ、Ｎ_２、Ｈｅなどの不活性ガスを用いた不活性ガスプラズマ処理が好ましい。 As a specific plasma treatment, an inert gas plasma treatment using an inert gas such as Ar, N ₂ , and He is preferable.

なお、本請求項の発明におけるプラズマ処理は、予め作製されたＤＬＣ皮膜に極性を持たせない処理方法であり、極性ドーパントをドープする特許文献３に示された方法に比べて、親油性が高くなる点で好ましい。 The plasma treatment in the present invention is a treatment method that does not impart polarity to a DLC film prepared in advance, and has higher lipophilicity than the method shown in Patent Document 3 in which a polar dopant is doped. This is preferable.

請求項４に記載の発明は、
前記プラズマ処理が、照射イオン量を調整してＤＬＣ皮膜にプラズマ照射する処理であることを特徴とする請求項３に記載のＤＬＣ皮膜の製造方法である。 The invention according to claim 4
4. The method for producing a DLC film according to claim 3, wherein the plasma treatment is a process of adjusting the amount of irradiated ions to irradiate the DLC film with plasma.

照射イオン量をモニタリングして、調整することにより、ＤＬＣ皮膜の表面エネルギーまたはエチレングリコールの接触角を変化させて、潤滑油環境下での摩擦抵抗が低減されたＤＬＣ皮膜を容易に製造することができる。 By monitoring and adjusting the amount of irradiated ions, the surface energy of the DLC film or the contact angle of ethylene glycol can be changed to easily produce a DLC film with reduced frictional resistance in a lubricating oil environment. it can.

請求項５に記載の発明は、
前記プラズマ処理における照射イオン量が、１．３０×１０^１６〜１．８５×１０^１７イオン／ｃｍ^２であることを特徴とする請求項４に記載のＤＬＣ皮膜の製造方法である。 The invention described in claim 5
5. The method for producing a DLC film according to claim 4, wherein an amount of irradiation ions in the plasma treatment is 1.30 × 10 ^{16 to} 1.85 × 10 ¹⁷ ions / cm ² .

照射イオン量を１．３０×１０^１６〜１．８５×１０^１７イオン／ｃｍ^２に制御することにより、潤滑油環境下での摩擦係数が０．１未満に低減されたＤＬＣ皮膜を製造することができる。 To produce a DLC film in which the friction coefficient in a lubricating oil environment is reduced to less than 0.1 by controlling the irradiation ion amount to 1.30 × 10 ^{16 to} 1.85 × 10 ¹⁷ ions / cm ^2. Can do.

請求項６に記載の発明は、
前記プラズマ処理におけるバイアス（イオン加速）電圧が、８０〜１４０Ｖであることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載のＤＬＣ皮膜の製造方法である。 The invention described in claim 6
The method for producing a DLC film according to any one of claims 3 to 5, wherein a bias (ion acceleration) voltage in the plasma treatment is 80 to 140V.

潤滑油環境下での摩擦係数が０．１未満に低減されたＤＬＣ皮膜を製造するに際して、効果的なバイアス（イオン加速）電圧は、８０〜１４０Ｖである。 An effective bias (ion acceleration) voltage is 80 to 140 V in manufacturing a DLC film having a friction coefficient reduced to less than 0.1 in a lubricating oil environment.

請求項７に記載の発明は、
表面に、請求項１または請求項２に記載のＤＬＣ皮膜がコーティングされていることを特徴とする摺動部材である。 The invention described in claim 7
A sliding member characterized in that the DLC film according to claim 1 or 2 is coated on a surface.

摩擦係数が０．１未満に低減された上記のＤＬＣ皮膜がコーティングされた摺動部材は、充分な摺動特性を発揮することができる。なお、相手材はＤＬＣ皮膜のコーティングが施されていなくてもよいが、相手材にも同様なＤＬＣ皮膜のコーティングが施されている場合には、さらに優れた摺動特性を発揮することができ好ましい。 The sliding member coated with the DLC film having a friction coefficient reduced to less than 0.1 can exhibit sufficient sliding characteristics. The counterpart material may not be coated with a DLC film, but if the counterpart material is also coated with a similar DLC film, it can exhibit even better sliding characteristics. preferable.

請求項８の発明は、
請求項７に記載の摺動部材が用いられていることを特徴とする物品である。 The invention of claim 8
An article characterized in that the sliding member according to claim 7 is used.

上記した摺動特性に優れた摺動部材が用いられている物品は、環境問題や省エネルギーの観点から好ましい物品として提供することができる。特に好ましい物品としては、自動車等の輸送機械部品、工作機械部品、家電部品、金型、刃物、針、治具、および輸送機械、工作機械、家電製品、スポーツ用品、レジャー用品、医療用品等を挙げることができる。 Articles using the above-described sliding members having excellent sliding characteristics can be provided as preferred articles from the viewpoint of environmental problems and energy saving. Particularly preferred articles include transport machine parts such as automobiles, machine tool parts, home appliance parts, molds, blades, needles, jigs, and transport machines, machine tools, home appliances, sports equipment, leisure goods, medical supplies, etc. Can be mentioned.

本発明によれば、潤滑油環境下での摺動において、従来以上に摩擦係数が低減されたＤＬＣ皮膜とその製造方法を提供することができる。そして、従来以上に摩擦係数が低減されたＤＬＣ皮膜を用いることにより、摺動特性に優れた摺動部材、さらには、環境問題や省エネルギーの観点から好ましい物品を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a DLC film having a friction coefficient reduced more than that in the conventional sliding method in a lubricating oil environment and a method for manufacturing the DLC film. Then, by using a DLC film having a friction coefficient reduced more than before, a sliding member having excellent sliding characteristics, and further a preferable article from the viewpoint of environmental problems and energy saving can be provided.

ＤＬＣ皮膜の摩擦係数と表面エネルギーとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the friction coefficient of a DLC film, and surface energy. ＤＬＣ皮膜の形成に用いる陰極ＰＩＧプラズマＣＶＤ装置の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the cathode PIG plasma CVD apparatus used for formation of a DLC film. プラズマ処理に用いるプラズマ処理装置の概要を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the outline | summary of the plasma processing apparatus used for a plasma processing. ＤＬＣ皮膜の表面エネルギーと照射イオン量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the surface energy of a DLC film, and the amount of irradiation ions. 摺動試験方法を模式的に示す図である。It is a figure which shows a sliding test method typically. ＤＬＣ皮膜の摩擦係数と表面エネルギーとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the friction coefficient of a DLC film, and surface energy. ＤＬＣ皮膜の摩擦係数とエチレングリコールの接触角との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the friction coefficient of a DLC film, and the contact angle of ethylene glycol. ＤＬＣ皮膜のエチレングリコールの接触角と照射イオン量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the contact angle of the ethylene glycol of a DLC film, and the amount of irradiation ions. ＤＬＣ皮膜の摩擦係数とエチレングリコールの接触角との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the friction coefficient of a DLC film, and the contact angle of ethylene glycol.

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings based on embodiments.

本実施の形態の摺動部材は、以下の手順により作成される。 The sliding member of the present embodiment is created by the following procedure.

１．ＤＬＣ皮膜の形成
最初に、図２に示す陰極ＰＩＧプラズマＣＶＤ装置を用いて、基材の表面にＤＬＣ皮膜を形成する。 1. Formation of DLC film First, a DLC film is formed on the surface of a base material using the cathode PIG plasma CVD apparatus shown in FIG.

図２に示す陰極ＰＩＧプラズマＣＶＤ装置において、図中の符号４０はチャンバー、４２は取り付け治具、４３はプラズマ源、４４は基材載置台（電極）、４５はコイル、４６はカソード、４７はガス導入口、４８はガス排出口、４９はバイアス電源、５０はチャンバー４０内に形成されたプラズマである。基材４１には、取り付け治具４２および基材載置台４４を介してバイアス電源４９が接続されており、マイナスの電圧がパルス印加されるようになっている。 In the cathode PIG plasma CVD apparatus shown in FIG. 2, reference numeral 40 in the drawing is a chamber, 42 is a mounting jig, 43 is a plasma source, 44 is a substrate mounting table (electrode), 45 is a coil, 46 is a cathode, 47 is A gas inlet 48, a gas outlet, 49 a bias power source, and 50 plasma formed in the chamber 40. A bias power source 49 is connected to the base material 41 via a mounting jig 42 and a base material mounting table 44 so that a negative voltage is applied as a pulse.

そして、基材４１を取り付け治具４２にセットした後、ガス導入口４７よりチャンバー４０内にＡｒガスを注入すると共に、プラズマ源４３、基材載置台（電極）４４、コイル４５を用いて、プラズマ５０を発生、安定させる。次に、プラズマ５０中にて分解されたＡｒガスをバイアス電源４９にて基材４１へ引きつけ、表面エッチングを行う。その後、高密度プラズマ雰囲気下でガス導入口４７より注入された原料ガスを分解、反応させることにより、膜中にグラファイト結晶を含有するＤＬＣ皮膜４１ａ（図３参照）を形成し、所定の厚さになるまでそのまま維持してＤＬＣ皮膜の成膜を完了する。 And after setting the base material 41 to the attachment jig 42, while inject | pouring Ar gas in the chamber 40 from the gas inlet 47, using the plasma source 43, the base material mounting base (electrode) 44, and the coil 45, Plasma 50 is generated and stabilized. Next, Ar gas decomposed in the plasma 50 is attracted to the base material 41 by a bias power source 49 to perform surface etching. Thereafter, the source gas injected from the gas inlet 47 in a high-density plasma atmosphere is decomposed and reacted to form a DLC film 41a (see FIG. 3) containing graphite crystals in the film, and has a predetermined thickness. The DLC film formation is completed by maintaining the state until it becomes.

ＤＬＣ皮膜がグラファイト結晶を含有するか否かについては、次のようにして確認することができる。即ち、結晶材料のＸ線回折スペクトルには、個々の格子面に対応した鋭い回折ピークが複数本存在し、これらを照合して結晶構造が確定されるのが一般的であるが、非晶質に特有のハローパターンと呼ばれるブロードな散乱ピークに混じって、グラファイト結晶の回折ピークが存在することによりグラファイト結晶の存在を確認することができる。 Whether or not the DLC film contains graphite crystals can be confirmed as follows. That is, the X-ray diffraction spectrum of a crystalline material generally has a plurality of sharp diffraction peaks corresponding to individual lattice planes, and these are generally collated to determine the crystal structure. The presence of a graphite crystal can be confirmed by the presence of a diffraction peak of a graphite crystal mixed with a broad scattering peak called a halo pattern peculiar to.

上記の方法でＤＬＣ皮膜を成膜するに際して、成膜パラメータを適切に選択することにより、Ｘ線散乱スペクタルにおいてグラファイト結晶ピークをもつ、摩擦摩耗特性に優れたＤＬＣ皮膜を得ることができる。 When a DLC film is formed by the above method, a DLC film having a graphite crystal peak in an X-ray scattering spectrum and having excellent frictional wear characteristics can be obtained by appropriately selecting a film formation parameter.

なお、基材４１としては、金属系またはセラミックス系の基材を用いることができ、具体的には、例えば、鉄、熱処理鋼、超硬合金、ステンレス、ニッケル、銅、アルミニウム合金、チタン合金、アルミナ、窒化珪素、炭化珪素などが好ましく用いられる。 As the base material 41, a metal or ceramic base material can be used. Specifically, for example, iron, heat treated steel, cemented carbide, stainless steel, nickel, copper, aluminum alloy, titanium alloy, Alumina, silicon nitride, silicon carbide and the like are preferably used.

２．ＤＬＣ皮膜へのプラズマ処理
次に、図３に示すプラズマ処理装置を用いて、ＤＬＣ皮膜にプラズマ処理を施す。 2. Next, plasma processing is performed on the DLC film using the plasma processing apparatus shown in FIG.

図３に示すプラズマ処理装置において、図中の符号１はプラズマ、４は基材ステージ、５は基材電流、６はバイアス電源、７はアーク電源、８はフィラメント電源、９は電子源（フィラメント）、１０はチャンバーである。 In the plasma processing apparatus shown in FIG. 3, reference numeral 1 in the drawing is plasma, 4 is a substrate stage, 5 is a substrate current, 6 is a bias power supply, 7 is an arc power supply, 8 is a filament power supply, and 9 is an electron source (filament). ) 10 is a chamber.

最初に、ＤＬＣ皮膜が形成された基材４１を基材ステージ４にセットし、チャンバー１０内を例えば０．３ＰａのＡｒ雰囲気にし、アーク電源７で電子源９から熱電子を引出してＡｒのプラズマ１を発生させ、バイアス電源６で基材４１にＡｒイオンを引き込み、ＤＬＣ皮膜４１ａの表面にＡｒイオン照射を行う。なお、照射されるＡｒイオンのエネルギーは、バイアス電源６とアーク電源７で制御される。 First, the base material 41 on which the DLC film is formed is set on the base material stage 4, the inside of the chamber 10 is set to an Ar atmosphere of, for example, 0.3 Pa, and hot electrons are extracted from the electron source 9 by the arc power source 7 to plasma Ar. 1 is generated, Ar ions are drawn into the base material 41 by the bias power source 6, and the surface of the DLC film 41a is irradiated with Ar ions. The energy of irradiated Ar ions is controlled by a bias power source 6 and an arc power source 7.

そして、プラズマ照射の条件を適切な値に設定することにより、表面エネルギーが所定範囲の低摩擦係数のＤＬＣ皮膜を得ることができる。 Then, by setting the plasma irradiation condition to an appropriate value, a DLC film having a low friction coefficient with a surface energy within a predetermined range can be obtained.

３．ＤＬＣ皮膜の摩擦係数と表面エネルギーとの関係を求める実験
上記の装置を用いて、摩擦係数と表面エネルギーとの関係を求める以下の実験を行った。 3. Experiment for obtaining the relationship between the friction coefficient of the DLC film and the surface energy The following experiment for obtaining the relationship between the friction coefficient and the surface energy was performed using the above-described apparatus.

（１）ＤＬＣ皮膜の作製
（ａ）ＤＬＣ皮膜の作製
７０ｍｍ（長さ）×１４ｍｍ（幅）×９ｍｍ（厚さ）のＳＫＨ５１製の基材を、７個準備した。 (1) Preparation of DLC film (a) Preparation of DLC film Seven 70 mm (length) x 14 mm (width) x 9 mm (thickness) base materials made of SKH51 were prepared.

図２に示す陰極ＰＩＧプラズマＣＶＤ装置のプラズマ源４３に、５０ｃｃｍの量のＡｒガスを流しながら直流放電（アノード電圧：５０Ｖ、放電電流：１０Ａ）させることによりプラズマ５０を発生させ、発生したプラズマ５０をチャンバー４０内に輸送した（輸送用コイル電流：３Ａ）。そして、ガス導入口４７から、原料ガスとして、アセチレンガス（Ｃ_２Ｈ_２）を導入することにより、原料ガスを解離、イオン化した。そして、原料ガス及びＡｒガスの解離分子、イオンを基材に照射することにより厚さ５μｍのＤＬＣ膜を形成した。なお、バイアス電源４９のバイアス電圧は−７００Ｖとした。 A plasma 50 is generated by direct current discharge (anode voltage: 50 V, discharge current: 10 A) while flowing Ar gas in an amount of 50 ccm to the plasma source 43 of the cathode PIG plasma CVD apparatus shown in FIG. Was transported into the chamber 40 (transporting coil current: 3A). Then, by introducing acetylene gas (C ₂ H ₂ ) as a source gas from the gas inlet 47, the source gas was dissociated and ionized. Then, a DLC film having a thickness of 5 μm was formed by irradiating the base material with dissociated molecules and ions of the source gas and Ar gas. The bias voltage of the bias power source 49 was −700V.

（ｂ）グラファイト結晶の確認
ＤＬＣ皮膜内におけるグラファイト結晶の存在の確認は、前記の通り、Ｘ線回折測定を用いて行った。具体的には、Ｘ線エネルギー：１５ｋｅＶ、検出器スキャン範囲：５〜１４０°、スキャンステップ：０．１°、積算時間：２０秒／ステップ、各試験体は基板から剥離＆キャピラリに充填という測定条件の下、Ｘ線回折測定を行った。これにより、グラファイト結晶が存在することが確認できた。 (B) Confirmation of graphite crystal The presence of the graphite crystal in the DLC film was confirmed using X-ray diffraction measurement as described above. Specifically, X-ray energy: 15 keV, detector scan range: 5 to 140 °, scan step: 0.1 °, integration time: 20 seconds / step, each specimen is peeled from the substrate and filled into the capillary X-ray diffraction measurement was performed under the conditions. Thereby, it was confirmed that graphite crystals exist.

（２）ＤＬＣ膜のプラズマ処理
図３に示すプラズマ処理装置を用いて、７個の基材４１の表面に形成されたＤＬＣ皮膜４１ａに対して、基材毎に、イオン照射量を変えて、以下の条件で、プラズマ処理を施した。 (2) Plasma treatment of DLC film For the DLC film 41a formed on the surface of the seven base materials 41 using the plasma treatment apparatus shown in FIG. Plasma treatment was performed under the following conditions.

Ａｒガス（不活性ガス）流量：１０ｃｃｍ
ガス圧：０．３Ｐａ
アーク電圧：６０Ｖ
バイアス（イオン加速）電圧：８０Ｖまたは１４０Ｖ
フィラメント電圧：基材電流（０．５〜７ｍＡ）が一定になるように制御
処理時間（照射時間）：６００秒
基材ステージ面積：１４２ｃｍ^２ Ar gas (inert gas) flow rate: 10 ccm
Gas pressure: 0.3Pa
Arc voltage: 60V
Bias (ion acceleration) voltage: 80V or 140V
Filament voltage: Control so that the substrate current (0.5-7 mA) is constant Treatment time (irradiation time): 600 seconds Substrate stage area: 142 cm ²

このとき、照射イオン量については、式（２）に基づき制御した。 At this time, the amount of irradiated ions was controlled based on the formula (2).

以上のようにして、イオン照射量の異なる７個の試料を作製した。 As described above, seven samples with different ion irradiation amounts were produced.

（３）表面エネルギーおよび摩擦係数の測定
（ａ）表面エネルギーの測定
得られた７個の試料のＤＬＣ皮膜の表面エネルギーについて、ＫＲＵＳＳ社製のＤＳＡ（自動接触角測定装置）を用いて、プラズマ処理直後のＤＬＣ皮膜の純水、エチレングルコール、ホルムアルデヒドの３種類の液体に対する接触角を測定し、Ｏｗｅｎｓ−Ｗｅｎｄｔの方法を用いて算出した。なお、各液体のエネルギー値γ（ｍＪ／ｍ^２）は表１に示す値を使用した。 (3) Measurement of surface energy and friction coefficient (a) Measurement of surface energy The surface energy of the DLC film of the seven samples obtained was subjected to plasma treatment using a DSA (automatic contact angle measuring device) manufactured by KRUSS. The contact angles of the DLC film immediately after the pure water, ethylene glycol and formaldehyde were measured and calculated using the Owens-Wendt method. In addition, the value shown in Table 1 was used for energy value γ (mJ / m ² ) of each liquid.

その結果は、図４と図８に示す通りである。図４より表面エネルギーと照射イオン量、図８よりエチレングリコールの接触角と照射イオン量との間には相関性があり、照射イオン量を調整することによって、表面エネルギーまたはエチレングリコールの接触角を制御できることが分かる。 The results are as shown in FIGS. There is a correlation between the surface energy and the amount of irradiated ions from FIG. 4, and the contact angle of ethylene glycol and the amount of irradiated ions from FIG. 8. By adjusting the amount of irradiated ions, the surface energy or the contact angle of ethylene glycol can be adjusted. It can be seen that it can be controlled.

（ｂ）摩擦係数の測定
次に、各試験体の表面エネルギーに対する摩擦係数を、摺動試験装置を用いて、潤滑油環境下、以下の条件で、測定した。図５は、摺動試験方法を模式的に示す図である。図５において、４１ａはＤＬＣ皮膜、４１は基材、２３は相手材である。そして、相手材２３を矢印で示すように往復動させ摩擦係数を測定した。 (B) Measurement of friction coefficient Next, the friction coefficient with respect to the surface energy of each specimen was measured under the following conditions in a lubricating oil environment using a sliding test apparatus. FIG. 5 is a diagram schematically showing a sliding test method. In FIG. 5, 41a is a DLC film, 41 is a base material, and 23 is a counterpart material. Then, the mating member 23 was reciprocated as indicated by an arrow, and the friction coefficient was measured.

潤滑油環境：油中（ＮＩＳＳＡＮ５Ｗ−３０ＳＭグレード）
往復摺動：往復動摩擦摩耗試験機
荷重：５５０Ｎ
回転数：６００ｒｐｍ
摺動時間：１２０分
基材：ＳＫＨ５１
相手材：ＦＣ２５０ Lubricating oil environment: In oil (NISSAN 5W-30SM grade)
Reciprocating sliding: Reciprocating friction and wear tester Load: 550N
Rotation speed: 600rpm
Sliding time: 120 minutes Base material: SKH51
Opponent material: FC250

測定結果は、図６、図９に示す通りである。 The measurement results are as shown in FIGS.

次に、この測定結果に基いて摩擦係数と表面エネルギーの関係を示す近似式を求め、下記の２次関数の近似式を得た。前記近似式の曲線を、図１に示す。
ｙ＝（２．７０９７ｘ^２−３４２．７３ｘ＋１１４８４）／１００００
同様に摩擦係数とエチレングリコールの関係を示す近似式を図７に示す。
ｙ＝（２．１７４ｘ^２−１６８．６３ｘ＋３９１５．９）／１００００ Next, an approximate expression indicating the relationship between the friction coefficient and the surface energy was obtained based on the measurement result, and an approximate expression of the following quadratic function was obtained. The curve of the approximate expression is shown in FIG.
y = (2.77097 < ² > -342.73x + 11484) / 10000
Similarly, an approximate expression showing the relationship between the friction coefficient and ethylene glycol is shown in FIG.
^{y = (2.174x 2 -168.63x + 3915.9} ) / 10000

図１より、表面エネルギーを５２ｍＪ／ｍ^２以上７４ｍＪ／ｍ^２以下にすることにより、潤滑油環境下において一般的なＤＬＣ皮膜の摩擦係数である０．１よりも低減させることができることが分かる。 From FIG. 1, it can be seen that by setting the surface energy to 52 mJ / m ² or more and 74 mJ / m ² or less, the friction coefficient of a general DLC film can be reduced below 0.1 in a lubricating oil environment.

同様に図７より、エチレングリコールの接触角を２７以上５１度以下にすることにより
摩擦係数を０．１よりも低減できることが分かる。 Similarly, FIG. 7 shows that the friction coefficient can be reduced below 0.1 by setting the contact angle of ethylene glycol to 27 to 51 degrees.

また、より安定した好ましい摩擦係数の範囲に対応する表面エネルギーまたはエチレングリコールの接触角を近似曲線から特定した。具体的には、摩擦係数の最小値０．０６４７（エチレングリコールの接触角の場合には最小値０．０６４６）が２割増の範囲において、充分に低い摩擦係数が得られるため、この範囲の摩擦係数に対応する表面エネルギーを近似曲線から求め、安定した好ましい摩擦係数を得るには５７ｍＪ／ｍ^２以上７０ｍＪ／ｍ^２以下（エチレングリコールの場合は３２度以上４６度以下）にすればよいことが分った。 Further, the surface energy or the contact angle of ethylene glycol corresponding to a more stable preferable range of the friction coefficient was specified from the approximate curve. Specifically, a sufficiently low friction coefficient is obtained when the minimum friction coefficient 0.0647 (minimum value 0.0646 in the case of ethylene glycol contact angle) is increased by 20%. The surface energy corresponding to the coefficient is obtained from the approximate curve, and in order to obtain a stable preferable friction coefficient, it may be 57 mJ / m ² or more and 70 mJ / m ² or less (32 to 46 degrees in the case of ethylene glycol). I understand.

以上より、本発明によれば、ＤＬＣ皮膜のプラズマ処理に際し、イオン照射量で表面エネルギー値またはエチレングリコールの接触角を所定の範囲に調整することにより、従来のＤＬＣ皮膜を凌ぐ低摩擦係数のＤＬＣ皮膜を作製することができる。 As described above, according to the present invention, in the plasma treatment of the DLC film, the surface energy value or the contact angle of ethylene glycol is adjusted to a predetermined range by the ion irradiation amount, so that the DLC having a low friction coefficient surpassing that of the conventional DLC film. A film can be produced.

以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to said embodiment. Various modifications can be made to the above-described embodiment within the same and equivalent scope as the present invention.

１プラズマ
４基材ステージ
５基材電流
６バイアス電源
７アーク電源
８フィラメント電源
９電子源（フィラメント）
１０、４０チャンバー
２３相手材
４１基材
４１ａＤＬＣ皮膜
４２取り付け治具（ホルダー）
４３プラズマ源
４４基材載置台（電極）
４５コイル
４６カソード
４７ガス導入口
４８ガス排出口
４９バイアス電源
５０プラズマ 1 Plasma 4 Substrate stage 5 Substrate current 6 Bias power supply 7 Arc power supply 8 Filament power supply 9 Electron source (filament)
10, 40 Chamber 23 Counterpart material 41 Base material 41a DLC film 42 Mounting jig (holder)
43 Plasma source 44 Substrate mounting table (electrode)
45 Coil 46 Cathode 47 Gas inlet 48 Gas outlet 49 Bias power supply 50 Plasma

Claims

A DLC film coated on a sliding side surface of a sliding member, wherein the surface energy is 52 to 74 mJ / m ² or the contact angle of ethylene glycol is 27 to 51 degrees.

The DLC film according to claim 1, which has a graphite crystal peak in an X-ray scattering spectrum.

A DLC film according to claim 1 or 2, wherein the DLC film according to claim 1 or 2 is produced by performing a plasma treatment on a DLC film prepared in advance to control the surface energy or the contact angle of ethylene glycol. Production method.

4. The method for producing a DLC film according to claim 3, wherein the plasma treatment is a process of adjusting the amount of irradiated ions to irradiate the DLC film with plasma.

5. The method for producing a DLC film according to claim 4, wherein an amount of irradiation ions in the plasma treatment is 1.30 × 10 ^{16 to} 1.85 × 10 ¹⁷ ions / cm ² .

The method for producing a DLC film according to any one of claims 3 to 5, wherein a bias (ion acceleration) voltage in the plasma treatment is 80 to 140V.

A sliding member, wherein the surface is coated with the DLC film according to claim 1.

An article comprising the sliding member according to claim 7.