JP2021075783A - Manufacturing method of spray coating film coated member and spray coating film coated member - Google Patents

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理大 千葉
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Abstract

To provide a manufacturing method of a spray coating film coated member capable of increasing an adhesion strength of a ceramic spray coating film, and reducing a strength reduction of a base material and a risk of a base material breakage of a ceramic sintered base material even when a blast processing for a base material composed of a ceramic sintered body is not performed.SOLUTION: A manufacturing method includes: an adjustment step of adjusting a space volume Vvv(μm3/μm2) of a surface to be spray coated 10 of a ceramic sintered base material 1 to a predetermined range; and a coating step of coating the surface to be spray coated 10 of the base material 1 with a slurry composed of water and a ceramic raw material powder of which average particle diameter D50 is in a range of 0.5 μm or more and 6 μm or less by plasma spraying. In the adjustment step, the space volume Vvv and the average particle size D50 are adjusted in a range of 0.001≤(Vvv/(D50)3)≤0.40.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、溶射膜被覆部材の製造方法および溶射膜被覆部材に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a thermal spray film coating member and a thermal spray film coating member.

基材の保護や機能向上の目的で、基材の表面に溶射被膜を形成することが行われている。例えば、炭化珪素(SiC)や酸化アルミニウム(Al)、窒化アルミニウム(AlN)等で形成されたセラミックス基材の耐プラズマ性や耐摩耗性、断熱性等を高めるために、イットリア(Y)、チタニア(TiO)、クロミア(Cr)等のセラミックスが溶射されることがある。 A thermal spray coating is formed on the surface of the base material for the purpose of protecting the base material and improving the function. For example, yttria (Y) is used to improve the plasma resistance, abrasion resistance, heat insulation, etc. of a ceramic base material made of silicon carbide (SiC), aluminum oxide (Al 2 O 3), aluminum nitride (AlN), or the like. Ceramics such as 2 O 3 ), titania (TIO 2 ), and chromia (Cr 2 O 3 ) may be sprayed.

従来、基材にセラミックス溶射膜を被覆するには、溶射膜を成膜する前に溶射膜を密着させるために基材表面を粗面化する工程を必須としていた。例えば、ブラスト加工によって基材の表面を粗化することが可能であるが、セラミックス基材などの非金属基材に対してはクラックが発生することによる基材材料の強度低下やクラックに起因する基材破損が生じる虞があるため、ブラスト加工が十分にできない場合があった。そのためクラックを誘起しないようにブラストフリーでセラミックス基材にセラミックス膜を溶射により成膜する方法が要望されていた。 Conventionally, in order to coat a base material with a ceramic sprayed film, a step of roughening the surface of the base material has been indispensable in order to bring the sprayed film into close contact before forming the sprayed film. For example, it is possible to roughen the surface of the base material by blasting, but it is caused by the decrease in strength and cracks of the base material due to the occurrence of cracks in non-metal base materials such as ceramic base materials. Since there is a possibility that the base material may be damaged, blasting may not be sufficiently performed. Therefore, there has been a demand for a blast-free method of forming a ceramic film on a ceramic base material by thermal spraying so as not to induce cracks.

特許文献1には、SiC焼結体をブラストで粗面化し、その後に表面を酸化処理し、その上にY溶射膜を形成することで、酸化によるSiOとYが複酸化物を形成し原子レベルで結合して密着しているセラミックス溶射皮膜被覆部材が開示されている。特許文献2には、SiC基材にレーザを照射することにより表面に薄い酸化膜SiO層を形成し、マイクロクラックを埋めるとともに酸化膜とAl溶射膜の化学的な密着力を得ることができる溶射皮膜被覆部材の製造方法が開示されている。特許文献3には、基材にAlを用い、スラリー原料の粒子径D10と基材との関係において、0.4<D10/Ra≦0.9にあるスラリー及び溶射方法が開示されている。 In Patent Document 1, the SiC sintered body is roughened by blasting, and then the surface is oxidized to form a Y 2 O 3 sprayed film on the surface, whereby SiO 2 and Y 2 O 3 due to oxidation are formed. A ceramic sprayed coating member that forms a double oxide and is bonded and adhered at the atomic level is disclosed. In Patent Document 2, a thin oxide film SiO 2 layer is formed on the surface by irradiating the SiC base material with a laser to fill microcracks and obtain a chemical adhesion between the oxide film and the Al 2 O 3 sprayed film. A method for manufacturing a thermal spray coating coating member that can be used is disclosed. Patent Document 3 discloses a slurry in which Al is used as a base material and the particle size D10 of the slurry raw material and the base material have a relationship of 0.4 <D10 / Ra ≦ 0.9, and a thermal spraying method.

特開2014−162934号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-162934 WO2016/170895WO2016 / 170895 特開2018−154895号公報JP-A-2018-154895

しかしながら、特許文献1は、基材および溶射皮膜の材料として使用できるものを、それぞれ、珪素を含有する材料およびシリカ質層よりも融点が高い材料に限定しているため、一般的なセラミックス基材およびセラミックス溶射材料に適用することが難しい。また、特許文献2は、レーザ照射によって酸化膜が形成されやすい材料を基材として使用しているため、一般的なセラミックス基材に適用することが難しい。 However, Patent Document 1 limits the materials that can be used as the base material and the thermal spray coating material to the material containing silicon and the material having a melting point higher than that of the siliceous layer, respectively, and therefore a general ceramic base material. And difficult to apply to ceramic sprayed materials. Further, since Patent Document 2 uses a material in which an oxide film is easily formed by laser irradiation as a base material, it is difficult to apply it to a general ceramic base material.

また、特許文献3は、基材にセラミックスを使用することができることが記載されているものの、実際にはアルミニウム基材に対して実験を行っており、密着力が弱くなる傾向があるセラミックス基材およびセラミックス溶射膜の組み合わせでも同様の結果が得られるかどうかは不明である。 Further, although Patent Document 3 describes that ceramics can be used as a base material, an experiment is actually conducted on an aluminum base material, and a ceramic base material tends to have a weak adhesion. It is unclear whether similar results can be obtained with the combination of the ceramic sprayed film and the ceramic sprayed film.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、セラミックス焼結体からな基材に対してブラスト加工を行わない場合であっても、セラミックス溶射膜の密着強度の向上ができ、セラミックス焼結体基材の基材材料強度低下や基材破損の虞を低減できる溶射膜被覆部材の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even when the base material made of the ceramics sintered body is not blasted, the adhesion strength of the ceramic sprayed film can be improved. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a thermal sprayed film coating member capable of reducing a decrease in the strength of a base material of a ceramic sintered base material and a risk of damage to the base material.

(1)上記の目的を達成するため、本発明の溶射膜被覆部材の製造方法は、セラミックス焼結体基材の被溶射面の空間容積Vvv(μm/μm)を所定の範囲に調整する調整工程と、前記基材の被溶射面を水と平均粒子径D50が0.5μm以上6μm以下の範囲に含まれるセラミックス原料粉末とからなるスラリーをプラズマ溶射して被覆する被覆工程と、を含み、前記調整工程は、前記空間容積Vvvおよび前記平均粒子径D50に対して、0.001≦(Vvv/(D50))≦0.40の範囲になるように調整することを特徴としている。 (1) In order to achieve the above object, in the method for manufacturing a sprayed film coating member of the present invention, the space volume Vvv (μm 3 / μm 2 ) of the sprayed surface of the ceramic sintered body base material is adjusted within a predetermined range. The adjustment step of thermal spraying and the coating step of coating the surface to be sprayed of the base material with a slurry composed of water and a ceramic raw material powder having an average particle diameter D50 of 0.5 μm or more and 6 μm or less are sprayed. Including, the adjusting step is characterized in that the space volume Vvv and the average particle size D50 are adjusted so as to be in the range of 0.001 ≦ (Vvv / (D50) 3) ≦ 0.40. ..

これにより、基材の被溶射面をブラスト加工によって粗面化する工程を設けることなく溶射膜を基材に密着させることができ、セラミックス基材に対してブラスト加工を行うことによる基材材料強度低下や基材破損の虞を低減することができる。 As a result, the sprayed film can be brought into close contact with the base material without providing a step of roughening the surface to be sprayed of the base material by blasting, and the strength of the base material by blasting the ceramic base material. It is possible to reduce the risk of lowering and damage to the base material.

(2)また、本発明の溶射膜被覆部材の製造方法において、前記セラミックス焼結体は、SiC焼結体であることを特徴としている。これにより、脆性材料であり他のセラミックス材料との密着性がよくない材料であるSiC焼結体に、基材材料強度低下や基材破損の虞を低減しつつセラミックス溶射膜を成膜することができる。 (2) Further, in the method for producing a thermal spray film coating member of the present invention, the ceramic sintered body is characterized in that it is a SiC sintered body. As a result, a ceramic sprayed film can be formed on a SiC sintered body, which is a brittle material and has poor adhesion to other ceramic materials, while reducing the risk of base material strength reduction and base material damage. Can be done.

(3)また、本発明の溶射膜被覆部材の製造方法において、前記セラミックス焼結体は、Al焼結体であることを特徴としている。これにより、脆性材料であり他のセラミックス材料との密着性がよくない材料であるAl焼結体に、基材材料強度低下や基材破損の虞を低減しつつセラミックス溶射膜を成膜することができる。 (3) Further, in the method for producing a thermal spray film coating member of the present invention, the ceramic sintered body is characterized in that it is an Al 2 O 3 sintered body. As a result, a ceramic sprayed film is formed on the Al 2 O 3 sintered body, which is a brittle material and has poor adhesion to other ceramic materials, while reducing the risk of base material strength reduction and base material damage. Can be filmed.

(4)また、本発明の溶射膜被覆部材の製造方法において、前記セラミックス焼結体は、AlN焼結体であることを特徴としている。これにより、脆性材料であり他のセラミックス材料との密着性がよくない材料であるAlN焼結体に、基材材料強度低下や基材破損の虞を低減しつつセラミックス溶射膜を成膜することができる。 (4) Further, in the method for producing a thermal spray film coating member of the present invention, the ceramic sintered body is characterized by being an AlN sintered body. As a result, a ceramic sprayed film can be formed on the AlN sintered body, which is a brittle material and has poor adhesion to other ceramic materials, while reducing the risk of base material strength reduction and base material damage. Can be done.

(5)また、本発明の溶射膜被覆部材の製造方法において、前記プラズマ溶射は、非酸化性ガスを用いることを特徴としている。これにより、不要な基材面の酸化を防止することができ、かつ溶射ガン部品の酸化劣化を防止することにより、密着力を確保した溶射施工を安定的に行なう事が可能となる。 (5) Further, in the method for producing a thermal spray film coating member of the present invention, the plasma spraying is characterized by using a non-oxidizing gas. As a result, it is possible to prevent unnecessary oxidation of the base material surface, and by preventing oxidative deterioration of the thermal spray gun parts, it is possible to stably perform thermal spraying work with ensured adhesion.

(6)また、本発明の溶射膜被覆部材の製造方法において、前記セラミックス原料粉末は、アルミナ、イットリア、ジルコニア、チタニア、クロミアおよびイットリウム・アルミナ・ガーネットの粉末またはこれらの任意の混合粉末であることを特徴としている。これらの材料は、他のセラミックス材料からなる基材との密着性がよくない場合があるが、本発明の製造方法により、セラミックス基材に強固に密着させることができる。 (6) Further, in the method for producing a sprayed film coating member of the present invention, the ceramic raw material powder is a powder of alumina, yttria, zirconia, titania, chromia and yttrium alumina garnet, or an arbitrary mixed powder thereof. It is characterized by. These materials may not have good adhesion to a base material made of another ceramic material, but can be firmly adhered to the ceramic base material by the production method of the present invention.

(7)また、本発明の溶射膜被覆部材の製造方法において、前記空間容積Vvvは、0.01以上0.30以下であることを特徴としている。これにより、研磨加工や研削加工によってセラミックス焼結体基材の被溶射面の空間容積Vvvを所定の範囲に調整することができる。 (7) Further, in the method for producing a thermal spray film covering member of the present invention, the space volume Vvv is 0.01 or more and 0.30 or less. Thereby, the space volume Vvv of the sprayed surface of the ceramic sintered body base material can be adjusted within a predetermined range by polishing or grinding.

(8)また、本発明の溶射膜被覆部材は、セラミックス焼結体基材と、前記セラミックス焼結体基材の被溶射面に設けられた溶射膜と、からなる溶射膜被覆部材であって、前記セラミックス焼結体基材の前記被溶射面の空間容積Vvv(μm/μm)、および前記溶射膜を形成するセラミックス原料の平均粒子径D50(μm)に対して、0.001≦(Vvv/(D50))≦0.40を満たし、前記セラミックス焼結体基材および前記溶射膜を構成する元素どうしの化学結合が存在しないことを特徴としている。これにより、基材材料強度低下や基材破損の虞が低減された溶射膜被覆部材とすることができる。 (8) Further, the thermal sprayed film coating member of the present invention is a thermal sprayed film coating member composed of a ceramics sintered body base material and a thermal sprayed film provided on the surface to be sprayed of the ceramics sintered body base material. 0.001 ≦ with respect to the space volume Vvv (μm 3 / μm 2 ) of the sprayed surface of the ceramic sintered base material and the average particle size D50 (μm) of the ceramic raw material forming the sprayed film. (Vvv / (D50) 3 ) ≤0.40 is satisfied, and the ceramic sintered body base material and the elements constituting the sprayed coating are not chemically bonded to each other. As a result, it is possible to obtain a thermal spray film coating member in which the risk of the base material strength decrease and the base material breakage is reduced.

(9)また、本発明の溶射膜被覆部材は、セラミックス焼結体基材と、前記セラミックス焼結体基材の被溶射面に設けられた溶射膜と、からなる溶射膜被覆部材であって、前記セラミックス焼結体基材の前記被溶射面の空間容積Vvv(μm/μm)、および前記溶射膜を形成するセラミックス原料の平均粒子径D50(μm)に対して、0.002≦(Vvv/(D50))≦0.40を満たし、前記セラミックス焼結体基材は、SiC焼結体、AlN焼結体、または純度が99.5%以上のAl焼結体であることを特徴としている。これにより、基材材料強度低下や基材破損の虞が低減された溶射膜被覆部材とすることができる。 (9) Further, the sprayed film coating member of the present invention is a sprayed film coating member composed of a ceramics sintered body base material and a sprayed film provided on the surface to be exposed to the ceramics sintered body base material. 0.002 ≦ with respect to the space volume Vvv (μm 3 / μm 2 ) of the surface to be exposed of the ceramic sintered base material and the average particle size D50 (μm) of the ceramic raw material forming the ceramic film. (Vvv / (D50) 3 ) ≤0.40 is satisfied, and the ceramic sintered body base material is a SiC sintered body, an AlN sintered body, or an Al 2 O 3 sintered body having a purity of 99.5% or more. It is characterized by being. As a result, it is possible to obtain a thermal spray film coating member in which the risk of the base material strength decrease and the base material breakage is reduced.

(10)また、本発明の溶射膜被覆部材において、前記セラミックス焼結体基材は、SiC焼結体、Al焼結体、またはAlN焼結体であり、前記溶射膜は、アルミナ、イットリア、ジルコニア、チタニア、クロミア、イットリウム・アルミニウム・ガーネットのいずれか1つまたは2つ以上の組み合わせからなることを特徴としている。これにより、基材材料強度低下や基材破損の虞が低減された溶射膜被覆部材とすることができる。 (10) Further, in the sprayed film coating member of the present invention, the ceramic sintered body base material is a SiC sintered body, an Al 2 O 3 sintered body, or an AlN sintered body, and the sprayed film is alumina. , Yttria, zirconia, titania, chromia, yttrium aluminum garnet, or any combination of two or more. As a result, it is possible to obtain a thermal spray film coating member in which the risk of the base material strength decrease and the base material breakage is reduced.

(11)また、本発明の溶射膜被覆部材において、前記溶射膜は、アルミナ、イットリア、ジルコニア、チタニア、クロミア、イットリウム・アルミニウム・ガーネットのいずれか1つまたは2つ以上の組み合わせからなることを特徴としている。これにより、基材材料強度低下や基材破損の虞が低減された溶射膜被覆部材とすることができる。 (11) Further, in the thermal spray film coating member of the present invention, the thermal spray film is characterized by being composed of any one or a combination of any one or more of alumina, yttria, zirconia, titania, chromia, and yttrium aluminum garnet. It is said. As a result, it is possible to obtain a thermal spray film coating member in which the risk of a decrease in the strength of the base material and the risk of damage to the base material is reduced.

本発明によれば、セラミックス焼結体からなる基材に対してブラスト加工を行わない場合であっても、セラミックス溶射膜の密着強度の向上ができ、セラミックス焼結体基材の基材材料強度低下や基材破損の虞を低減しつつ、セラミックス溶射膜を成膜した、溶射膜被覆部材を製造できる。 According to the present invention, even when the base material made of the ceramic sintered body is not blasted, the adhesion strength of the ceramic sprayed film can be improved, and the base material strength of the ceramic sintered body base material can be improved. It is possible to manufacture a thermal sprayed film coating member in which a ceramic sprayed film is formed, while reducing the risk of deterioration and damage to the base material.

本発明の一実施形態の溶射被覆部材を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the thermal spray coating member of one Embodiment of this invention. 実施例および比較例の製造条件および評価を示す表である。It is a table which shows the manufacturing condition and evaluation of an Example and a comparative example. 実施例および比較例の製造条件および評価を示す表である。It is a table which shows the manufacturing condition and evaluation of an Example and a comparative example.

本発明者らは、鋭意研究の結果、セラミックス焼結体基材の被溶射面の空間容積Vvv(μm/μm)を、溶射する原料粒子の平均粒子径D50に対して調整すること、すなわち、溶射粒子の体積と基材の空間容積の関係が一定の範囲を充足するように調整することで、セラミックス焼結体からなる基材に対してブラスト加工を行わない場合であっても、セラミックス溶射膜の密着強度の向上ができ、セラミックス焼結体基材の基材材料強度低下や基材破損の虞を低減しつつ、セラミックス溶射膜を成膜した、溶射膜被覆部材を製造できることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of diligent research, the present inventors have adjusted the space volume Vvv (μm 3 / μm 2 ) of the surface to be sprayed of the ceramic sintered body base material with respect to the average particle size D50 of the raw material particles to be sprayed. That is, by adjusting the relationship between the volume of the sprayed particles and the space volume of the base material so as to satisfy a certain range, even when the base material made of the ceramic sintered body is not blasted. It is possible to improve the adhesion strength of the ceramic sprayed film, reduce the risk of the base material strength of the ceramics sintered base material being lowered and the base material being damaged, and to manufacture the thermal sprayed film coating member on which the ceramic sprayed film is formed. Find out and complete the present invention.

すなわち、本発明の溶射膜被覆部材の製造方法は、セラミックス焼結体基材の被溶射面の空間容積Vvv(μm/μm)を所定の範囲に調整する調整工程と、前記基材の被溶射面を水と平均粒子径D50が0.5μm以上6μm以下の範囲に含まれるセラミックス原料粉末とからなるスラリーをプラズマ溶射して被覆する被覆工程と、を含み、前記調整工程は、前記空間容積Vvvおよび前記平均粒子径D50に対して、0.001≦(Vvv/(D50))≦0.40の範囲になるように調整する。以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、構成図において、各構成要素の大きさは概念的に表したものであり、必ずしも実際の寸法比率を表すものではない。 That is, the method for manufacturing the thermal sprayed film coating member of the present invention includes an adjusting step of adjusting the space volume Vvv (μm 3 / μm 2 ) of the sprayed surface of the ceramic sintered body base material within a predetermined range, and the method of manufacturing the base material. The adjustment step includes a coating step of coating a surface to be sprayed by thermal spraying a slurry composed of water and a ceramic raw material powder having an average particle diameter D50 in the range of 0.5 μm or more and 6 μm or less. The volume is adjusted to be within the range of 0.001 ≦ (Vvv / (D50) 3 ) ≦ 0.40 with respect to the volume Vvv and the average particle size D50. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the configuration diagram, the size of each component is conceptually represented, and does not necessarily represent the actual dimensional ratio.

[溶射膜被覆部材の製造方法]
まず、セラミックス焼結体基材を準備する。セラミックス焼結体基材は、様々な材料で形成されたものを使用することができる。例えば、SiC焼結体、窒化珪素焼結体、窒化アルミニウム焼結体のような非酸化性セラミックスや、Al焼結体、Y焼結体等の酸化物やYAGなどの複酸化物等を使用することができる。セラミックス焼結体基材は、SiC焼結体、AlN焼結体、またはAl焼結体で形成されていることが好ましい。これにより、脆性材料であり他のセラミックス材料との密着性がよくない材料であるSiC焼結体、AlN焼結体、またはAl焼結体に、基材材料の強度低下や基材破損の虞を低減しつつセラミックス溶射膜を成膜することができる。
[Manufacturing method of sprayed membrane coating member]
First, a ceramics sintered base material is prepared. As the ceramic sintered body base material, those formed of various materials can be used. For example, non-oxidizing ceramics such as SiC sintered body, silicon nitride sintered body and aluminum nitride sintered body, oxides such as Al 2 O 3 sintered body and Y 2 O 3 sintered body, YAG and the like. Double oxides and the like can be used. The ceramic sintered body base material is preferably formed of a SiC sintered body, an AlN sintered body, or an Al 2 O 3 sintered body. As a result, the strength of the base material is reduced and the base material is added to the SiC sintered body, the AlN sintered body, or the Al 2 O 3 sintered body, which is a brittle material and has poor adhesion to other ceramic materials. A ceramic sprayed film can be formed while reducing the risk of breakage.

セラミックス焼結体基材は、どのような方法によって作製されたものであってもよい。製造条件は基材の種類によって適宜選択される。例えば、ホットプレス法やHIPを用いることができる。例えば、ホットプレス法を用いる場合、原料粉末および焼結助剤粉末の混合粉末を成形することで成形体を作製し、これを焼成することで焼結体を作製することができる。このとき、例えば、焼成温度は1650〜1950℃の温度範囲、より好ましくは1750〜1900℃の温度範囲に含まれるように調節される。焼成時間(焼成温度の保持時間)は、2〜10時間の時間範囲に含まれるように調節される。焼成時のプレス圧力は、1〜15MPaの圧力範囲に含まれるように調節される。なお、これらの焼成温度や焼成時間は、原料粉末や焼結助剤粉末の種類等によっても変更される。 The ceramic sintered body base material may be produced by any method. The production conditions are appropriately selected depending on the type of the base material. For example, a hot press method or HIP can be used. For example, when the hot press method is used, a molded product can be produced by molding a mixed powder of a raw material powder and a sintering aid powder, and a sintered body can be produced by firing this. At this time, for example, the firing temperature is adjusted so as to be included in the temperature range of 1650 to 1950 ° C, more preferably 1750 to 1900 ° C. The firing time (holding time of firing temperature) is adjusted to be included in the time range of 2 to 10 hours. The press pressure at the time of firing is adjusted so as to be included in the pressure range of 1 to 15 MPa. The firing temperature and firing time are also changed depending on the type of raw material powder, sintering aid powder, and the like.

次に、準備したセラミックス焼結体基材の被溶射面の空間容積Vvv(μm/μm)を所定の範囲に調整する。準備したセラミックス焼結体基材の被溶射面を、例えば、研磨加工、研削加工等の加工をすることにより、空間容積Vvvを所定の範囲に調整する。なお、本明細書において、空間容積Vvvとは、負荷面積率80%における谷部の空隙容積のことをいう。空間容積Vvv(μm/μm)の計測は、ISO 25178に準拠して、コヒーレンス相関干渉計等を使用して行うことができる。 Next, the space volume Vvv (μm 3 / μm 2 ) of the surface to be sprayed of the prepared ceramic sintered body base material is adjusted to a predetermined range. The space volume Vvv is adjusted to a predetermined range by, for example, polishing, grinding, or the like on the surface to be sprayed of the prepared ceramics sintered base material. In the present specification, the space volume Vvv means the void volume of the valley portion at a load area ratio of 80%. The measurement of the space volume Vvv (μm 3 / μm 2 ) can be performed by using a coherence correlation interferometer or the like in accordance with ISO 25178.

被溶射面の加工は、ブラスト加工であってもよいが、使用する研磨材や吹き付け強度により、セラミックス焼結体基材などの非金属基材に対しては微小なクラックが発生することがある。このようなクラックにより、基材材料の強度低下やクラックに起因する基材破損が生じる虞があるため、ブラスト加工を行う場合は、十分に注意する必要がある。すなわち、ブラスト加工を行う場合は、基材の材質等に応じて、クラックが生じないように行う。本発明の方法は、被溶射面を粗面化する必要がないため、クラックが生じる吹き付け強度でブラスト加工を行う必要はない。したがって、強度を調整したうえで、ブラスト加工を用いることも可能である。 The surface to be sprayed may be blasted, but depending on the abrasive used and the spraying strength, minute cracks may occur in the non-metal substrate such as the ceramic sintered substrate. .. Since such cracks may reduce the strength of the base material or damage the base material due to the cracks, sufficient care must be taken when performing the blasting process. That is, when the blasting process is performed, it is performed so that cracks do not occur depending on the material of the base material and the like. Since the method of the present invention does not need to roughen the surface to be sprayed, it is not necessary to perform blasting with a spray strength at which cracks occur. Therefore, it is also possible to use the blasting process after adjusting the strength.

しかし、研磨加工または研削加工であれば、問題となるクラックが発生する虞が小さいため、セラミックス焼結体基材の被溶射面の加工を行う場合は、研磨加工または研削加工であることが好ましい。また、焼結体の被溶射面の空間容積Vvvが、焼結後の焼き肌面の状態で所定の範囲にある場合は、加工を行わなくてもよい。 However, in the case of polishing or grinding, there is little possibility that a problematic crack will occur. Therefore, when processing the surface to be sprayed of the ceramic sintered body base material, polishing or grinding is preferable. .. Further, if the space volume Vvv of the sprayed surface of the sintered body is within a predetermined range in the state of the baked surface after sintering, processing may not be performed.

被溶射面の調整は、後述する被覆工程で使用するスラリーに含まれるセラミックス原料粉末の平均粒子径D50に応じて、空間容積Vvvおよび平均粒子径D50に対して、0.001≦(Vvv/(D50))≦0.40の範囲になるように調整する。この調整は、使用するセラミックス原料粉末の平均粒子径D50に基づいて、被溶射面の加工を行った後、空間容積Vvvの計測を行い、上記範囲に含まれない場合、さらに被溶射面の加工を行う方法で調整してもよいし、被溶射面の加工を行った後、空間容積Vvvの計測を行い、空間容積Vvvの計測結果に基づいて、使用するセラミックス原料粉末を変更することで調整してもよい。なお、空間容積Vvv(μm/μm)は、0.01以上0.30以下であることが好ましい。 The surface to be sprayed is adjusted by 0.001 ≦ (Vvv / (Vvv /) with respect to the space volume Vvv and the average particle size D50 according to the average particle size D50 of the ceramic raw material powder contained in the slurry used in the coating step described later. D50) 3 ) Adjust so that the range is ≤0.40. In this adjustment, the surface to be sprayed is processed based on the average particle size D50 of the ceramic raw material powder to be used, and then the space volume Vvv is measured. If it is not included in the above range, the surface to be sprayed is further processed. After processing the surface to be sprayed, the space volume Vvv is measured, and the ceramic raw material powder used is changed based on the measurement result of the space volume Vvv. You may. The space volume Vvv (μm 3 / μm 2 ) is preferably 0.01 or more and 0.30 or less.

次に、平均粒子径D50が0.5μm以上6μm以下の範囲に含まれるセラミックス原料粉末と水とを準備し、混合することでスラリーを調整する。セラミックス原料粉末の平均粒子径D50は、0.5μm以上6μm以下であることが好ましい。D50が0.5μmより小さい場合、スラリーの粘性が高くなるため、溶射が困難になり膜質が悪化する。また、6μmより大きい場合、安定してスラリーを輸送できないため膜質が悪化する。平均粒子径D50は、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置の乾式測定または湿式測定を用いて計測することができる。セラミックス原料粉末の粒度分布は、シャープであることが好ましい。 Next, the ceramic raw material powder and water contained in the range of the average particle size D50 of 0.5 μm or more and 6 μm or less are prepared and mixed to prepare a slurry. The average particle size D50 of the ceramic raw material powder is preferably 0.5 μm or more and 6 μm or less. When D50 is smaller than 0.5 μm, the viscosity of the slurry becomes high, so that thermal spraying becomes difficult and the film quality deteriorates. On the other hand, if it is larger than 6 μm, the film quality deteriorates because the slurry cannot be stably transported. The average particle size D50 can be measured by using a dry measurement or a wet measurement of a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device. The particle size distribution of the ceramic raw material powder is preferably sharp.

セラミックス原料粉末は、様々な材料を使用することができる。セラミックス原料粉末は、例えば、アルミナ(Al)、イットリア(Y)、ジルコニア(ZrO)、チタニア(TiO)、クロミア(Cr)、イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAl12、YAGとも表記する)、窒化珪素(Si)、炭化珪素(SiC)、窒化アルミニウム(AlN)の粉末またはこれらの任意の混合粉末を使用することが好ましい。これらの材料は、基材の保護や機能向上など様々な目的で使用されるが、基材がセラミックス焼結体で形成されている場合、基材との密着性が問題になることがある。本発明の製造方法は、基材がセラミックス焼結体で形成されている場合であっても、基材材料の強度低下や基材破損の虞を低減しつつ、これらの材料を使用したセラミックス溶射膜を成膜することができる。 Various materials can be used as the ceramic raw material powder. Ceramic raw material powders include, for example, alumina (Al 2 O 3 ), yttrium (Y 2 O 3 ), zirconia (ZrO 2 ), titania (TIO 2 ), chromia (Cr 2 O 3 ), and yttrium aluminum garnet (Y). 3 Al 5 O 12 , also referred to as YAG), silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon carbide (SiC), aluminum nitride (AlN) powder, or any mixed powder thereof is preferably used. These materials are used for various purposes such as protection of a base material and improvement of functions, but when the base material is formed of a ceramic sintered body, adhesion to the base material may become a problem. In the production method of the present invention, even when the base material is formed of a ceramic sintered body, ceramic spraying using these materials is performed while reducing the risk of strength reduction and base material damage of the base material. A film can be formed.

また、スラリーの濃度は、10wt%以上40wt%以下であることが好ましく、20wt%以上40wt%以下であることがより好ましい。スラリーの濃度が10wt%より小さい場合、施工に時間がかかり、生産性が低減するため工業的ではない。また、40wt%より大きい場合、粘性が高くなり、安定してスラリーを輸送することができなくなる。 The concentration of the slurry is preferably 10 wt% or more and 40 wt% or less, and more preferably 20 wt% or more and 40 wt% or less. If the concentration of the slurry is less than 10 wt%, the construction takes time and the productivity is reduced, so that it is not industrial. On the other hand, if it is larger than 40 wt%, the viscosity becomes high and the slurry cannot be stably transported.

そして、調整したスラリーを、基材の被溶射面にプラズマ溶射して被覆する。溶射に使用するガスは、非酸化性ガスであることが好ましい。非酸化性ガスとしては、例えば、Arガス、HガスもしくはNガスまたはこれらの任意の組み合わせの混合ガスを用いることができる。上記スラリーが、チューブポンプを介してノズルに供給され、ガスを用いてプラズマ溶射される。 Then, the prepared slurry is coated by plasma spraying on the surface to be sprayed of the base material. The gas used for thermal spraying is preferably a non-oxidizing gas. As the non-oxidizing gas, for example, Ar gas, H 2 gas or N 2 gas, or a mixed gas of any combination thereof can be used. The slurry is supplied to the nozzle via a tube pump and plasma sprayed using a gas.

プラズマ溶射の工程の前に、スラリーを投入しないガスのみによって、基材の被溶射面をプラズマ照射する工程を設けてもよい。このような工程を設けることで、基材の被溶射面が予熱され、プラズマ溶射した際に溶融したセラミックス原料粉末がボイドに侵入しやすくなる。 Before the step of plasma spraying, a step of plasma-irradiating the surface to be sprayed of the base material with only the gas to which the slurry is not charged may be provided. By providing such a step, the surface to be sprayed of the base material is preheated, and the ceramic raw material powder melted during plasma spraying easily penetrates into the void.

これらの結果、図1に示されているような、基材1の被溶射面10を被覆する当該スラリー由来のセラミックス溶射膜2が形成される。セラミックス溶射膜2の厚さは50〜500μmに調節されることが好ましい。溶射膜2の厚さが50μm未満であると当該溶射膜2の耐プラズマ性や耐摩耗性、断熱性等の機能が低下する虞が増大するためである。また、溶射膜2の厚さが500μmを超えると当該溶射膜2の内部応力が大きくなり密着力の低下または剥離が生じる虞が増大するためである。セラミックス溶射膜2の気孔率は1〜5%に調節されることが好ましい。 As a result, as shown in FIG. 1, a ceramic sprayed film 2 derived from the slurry that covers the sprayed surface 10 of the base material 1 is formed. The thickness of the ceramic sprayed film 2 is preferably adjusted to 50 to 500 μm. This is because if the thickness of the sprayed film 2 is less than 50 μm, there is an increased risk that the functions of the sprayed film 2 such as plasma resistance, abrasion resistance, and heat insulating property will deteriorate. Further, if the thickness of the sprayed film 2 exceeds 500 μm, the internal stress of the sprayed film 2 becomes large, and the possibility that the adhesion force is lowered or peeling is increased increases. The porosity of the ceramic sprayed film 2 is preferably adjusted to 1 to 5%.

このような製造方法により、セラミックス焼結体からなる基材に対してブラスト加工を行わない場合であっても、セラミックス溶射膜の密着強度の向上ができ、セラミックス焼結体基材の基材材料強度低下や基材破損の虞を低減しつつ、セラミックス溶射膜を成膜した、溶射膜被覆部材を製造できる。 By such a manufacturing method, the adhesion strength of the ceramic sprayed film can be improved even when the base material made of the ceramic sintered body is not blasted, and the base material of the ceramic sintered body base material. It is possible to manufacture a thermal sprayed film coating member in which a ceramic sprayed film is formed, while reducing the risk of strength decrease and base material damage.

本発明の製造方法は、セラミックス焼結体基材の被溶射面の空間容積Vvvの大きさと原料粉末の平均粒子径D50が適合しているため、原料粉末粒子が溶融した溶融粒子径が基材の表面に残存する数μm以下のボイドに適量侵入し、これを核としてパンケーキ(スプラット)を形成して基材と密着しているものと推察される。すなわち、基材を研削、研磨加工した状態の面に残存する微小なボイドでミクロンなアンカー効果が発生して密着するため、基材に粗面化のためのブラスト加工をする必要がなく基材へのクラックの誘因リスクを回避することができる。 In the production method of the present invention, since the size of the space volume Vvv of the sprayed surface of the ceramic sintered body base material and the average particle size D50 of the raw material powder match, the molten particle size in which the raw material powder particles are melted is the base material. It is presumed that an appropriate amount of invading voids of several μm or less remaining on the surface of the ceramic, forming a pancake (splat) with this as a core, and adhering to the base material. That is, since a micron anchor effect is generated by the minute voids remaining on the surface in the state where the base material is ground and polished and adheres to the base material, it is not necessary to blast the base material for roughening. The risk of incentives for cracks can be avoided.

[溶射膜被覆部材]
本発明の溶射膜被覆部材は、セラミックス焼結体基材と、セラミックス焼結体基材の被溶射面に設けられた溶射膜と、からなる。セラミックス焼結体基材の被溶射面の空間容積Vvv(μm/μm)、および溶射膜を形成するセラミックス原料の平均粒子径D50(μm)に対して、0.001≦(Vvv/(D50))≦0.40を満たす。また、セラミックス焼結体基材および溶射膜を構成する元素どうしの化学結合が存在しない。
[Sprayed film coating member]
The thermal spray film coating member of the present invention comprises a ceramics sintered body base material and a thermal sprayed film provided on the surface to be sprayed of the ceramics sintered body base material. 0.001 ≦ (Vvv / (Vvv /) with respect to the space volume Vvv (μm 3 / μm 2 ) of the surface to be sprayed of the ceramic sintered body base material and the average particle size D50 (μm) of the ceramic raw material forming the sprayed film. D50) 3 ) Satisfy ≤0.40. In addition, there are no chemical bonds between the elements that make up the ceramic sintered base material and the thermal spray film.

セラミックス焼結体基材および溶射膜を構成する元素どうしの化学結合が存在しないとは、いわゆるアンカー効果によって溶射膜と基材が物理的に密着している状態を言う。すなわち基材に存在する細かい谷部に溶融状態の溶射粒子が入り込み、この谷内で溶射粒子が固化する。そして、冷却され固化した溶射粒子が基材に圧縮応力を及ぼし、その結果として、基材と固化した溶射粒子間に働く摩擦力で、基材と溶射膜が密着している状態となっている。セラミックス焼結体基材および溶射膜を構成する元素どうしの化学結合が存在しないことは、セラミックス焼結体基材と溶射膜との間に反応層が形成されていないことで確かめられる。 The absence of chemical bonds between the ceramic sintered base material and the elements constituting the sprayed film means that the sprayed film and the base material are in physical contact with each other due to the so-called anchor effect. That is, the sprayed particles in the molten state enter the fine valleys existing in the base material, and the sprayed particles solidify in the valleys. Then, the cooled and solidified sprayed particles exert a compressive stress on the base material, and as a result, the base material and the sprayed film are in close contact with each other due to the frictional force acting between the base material and the solidified sprayed particles. .. The absence of chemical bonds between the elements constituting the ceramic sintered body base material and the sprayed film can be confirmed by the fact that no reaction layer is formed between the ceramics sintered body base material and the sprayed film.

また、セラミックス焼結体基材の被溶射面の空間容積Vvv(μm/μm)は、コヒーレンス相関干渉計を使用して測定することができる。本明細書における被溶射面の空間容積Vvv(μm/μm)は、負荷面積率を80%として測定した値である。また、溶射膜を形成するセラミックス原料の平均粒子径D50(μm)は、レーザ回折/散乱法による粒子径測定装置により測定することができる。 Further, the spatial volume Vvv (μm 3 / μm 2 ) of the sprayed surface of the ceramic sintered body base material can be measured using a coherence correlation interferometer. The space volume Vvv (μm 3 / μm 2 ) of the sprayed surface in the present specification is a value measured with the load area ratio as 80%. Further, the average particle size D50 (μm) of the ceramic raw material forming the thermal spray film can be measured by a particle size measuring device by a laser diffraction / scattering method.

セラミックス焼結体基材は、様々な材料から選択することができる。例えば、SiC焼結体、窒化珪素焼結体、窒化アルミニウム焼結体のような非酸化性セラミックスや、Al焼結体、Y焼結体等の酸化物やYAGなどの複酸化物等とすることができる。セラミックス焼結体基材は、SiC焼結体、AlN焼結体、またはAl焼結体で形成されていることが好ましい。これにより、脆性材料であり他のセラミックス材料との密着性がよくない材料であるSiC焼結体、AlN焼結体、またはAl焼結体からなるセラミックス焼結体基材に、セラミックス溶射膜を成膜した溶射膜被覆部材を構成でき、基材材料の強度低下や基材破損の虞を低減できる。 The ceramic sintered body base material can be selected from various materials. For example, non-oxidizing ceramics such as SiC sintered body, silicon nitride sintered body and aluminum nitride sintered body, oxides such as Al 2 O 3 sintered body and Y 2 O 3 sintered body, YAG and the like. It can be a compound oxide or the like. The ceramic sintered body base material is preferably formed of a SiC sintered body, an AlN sintered body, or an Al 2 O 3 sintered body. As a result, ceramics can be used as a ceramic sintered base material made of a SiC sintered body, an AlN sintered body, or an Al 2 O 3 sintered body, which is a brittle material and has poor adhesion to other ceramic materials. It is possible to form a spray film coating member on which a spray film is formed, and it is possible to reduce the risk of a decrease in strength of the base material and damage to the base material.

溶射膜は、アルミナ、イットリア、ジルコニア、チタニア、クロミア、イットリウム・アルミニウム・ガーネットのいずれか1つまたは2つ以上の組み合わせからなることが好ましい。これにより、基材材料強度低下や基材破損の虞が低減された溶射膜被覆部材とすることができ、様々な用途に適用できる。2つ以上の組み合わせからなるとは、溶射膜が異なる原料からなる粒子の混合物によって形成されていることをいう。 The sprayed film preferably comprises any one or a combination of any one or more of alumina, yttria, zirconia, titania, chromia, and yttrium aluminum garnet. As a result, it is possible to obtain a sprayed film coating member in which the risk of a decrease in the strength of the base material and the risk of damage to the base material is reduced, and it can be applied to various uses. Combining two or more means that the sprayed film is formed by a mixture of particles made of different raw materials.

本発明の溶射膜被覆部材は、セラミックス焼結体基材と溶射膜がアンカー効果で密着しているため、基材材料強度低下や基材破損の虞が低減された溶射膜被覆部材とすることができる。 The thermal spray film coating member of the present invention is a thermal spray film coating member in which the ceramic sintered body base material and the thermal spray film are in close contact with each other by the anchor effect, so that the strength of the base material is reduced and the risk of base material damage is reduced. Can be done.

[実施例および比較例]
(実施例1)
(基材準備工程)
純度98%、平均粒子径0.5μmのSiC原料粉末に、焼結助剤としてカーボン及びBC及び有機バインダーを添加し、CIP(冷間等方圧加圧)成形法により、1ton/cmで静水圧成形をして、SiC成形体を作製した。次に、SiC成形体をN雰囲気において、2000℃で3時間常圧焼成してSiC焼結体を作製した。次に、SiC焼結体を縦100mm×横100mm×厚さ5mmの略矩形板状(または略正方形板状)に加工しSiC焼結体基材を作製した。このとき、SiC焼結体基材の一方の主面を研磨加工することにより、空間容積Vvv(μm/μm)を0.010に調整し、プラズマ溶射工程で使用する原料粉末の平均粒子径D50を0.5μmとすることで、(Vvv/(D50))の値を0.0800に調整した。なお、空間容積Vvvは、コヒーレンス相関干渉計(テーラーホブソン社製)を使用して測定した。このようにして、実施例1のSiC焼結体基材を準備した。
[Examples and Comparative Examples]
(Example 1)
(Base material preparation process)
98% purity, the SiC raw material powder having an average particle diameter of 0.5 [mu] m, by adding carbon and B 4 C, and an organic binder as a sintering aid, by CIP (cold isotropic pressure pressing) molding, 1 ton / cm Hydrostatic molding was performed in step 2 to prepare a SiC molded body. Then, the SiC molded body N 2 atmosphere, to prepare a SiC sintered body form 3 hours atmospheric pressure at 2000 ° C.. Next, the SiC sintered body was processed into a substantially rectangular plate shape (or substantially square plate shape) having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 5 mm to prepare a SiC sintered body base material. At this time, the space volume Vvv (μm 3 / μm 2 ) is adjusted to 0.010 by polishing one main surface of the SiC sintered body base material, and the average particle size of the raw material powder used in the plasma spraying step is adjusted. By setting the diameter D50 to 0.5 μm, the value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0800. The space volume Vvv was measured using a coherence correlation interferometer (manufactured by Taylor Hobson). In this way, the SiC sintered body base material of Example 1 was prepared.

(プラズマ照射工程)
次に、高速プラズマ溶射機を用いて非酸化性ガスプラズマを基材の被溶射面に対して照射または噴射し、被溶射面の予熱を行った。非酸化性ガスとして、Arガス、NガスおよびHガスの混合ガスが用いられた。溶射機を構成するノズルに対するArガスの供給量が100l/minに制御され、Nガスの供給量70l/minに制御され、かつ、Hガスの供給量が70l/minに制御された。
(Plasma irradiation process)
Next, a non-oxidizing gas plasma was irradiated or sprayed onto the sprayed surface of the base material using a high-speed plasma sprayer to preheat the sprayed surface. As the non-oxidizing gas, a mixed gas of Ar gas, N 2 gas and H 2 gas was used. The supply amount of Ar gas to the nozzles constituting the thermal sprayer was controlled to 100 l / min, the supply amount of N 2 gas was controlled to 70 l / min, and the supply amount of H 2 gas was controlled to 70 l / min.

高速プラズマ溶射機を構成するノズルに対する印加電流を250Aに制御することにより、当該ノズルへの供給電力が65kWに調節された。ノズルの先端と基材の被溶射面との間隔を75mmに調節した。基材に対するノズルの走査速度または変位速度を850mm/sに調節した。これにより、Arガス、NガスおよびHガスの混合ガスのプラズマが生成され、当該プラズマがノズルの先端から基材の被溶射面に対して照射または噴射された。プラズマの照射または噴射による被溶射面の予熱は、3分間行った。 By controlling the current applied to the nozzles constituting the high-speed plasma sprayer to 250 A, the power supplied to the nozzles was adjusted to 65 kW. The distance between the tip of the nozzle and the sprayed surface of the base material was adjusted to 75 mm. The scanning speed or displacement speed of the nozzle with respect to the substrate was adjusted to 850 mm / s. As a result, a plasma of a mixed gas of Ar gas, N 2 gas and H 2 gas was generated, and the plasma was irradiated or jetted from the tip of the nozzle to the sprayed surface of the base material. Preheating of the sprayed surface by plasma irradiation or injection was performed for 3 minutes.

(プラズマ溶射工程)
そして、高速プラズマ溶射機をそのまま用いて、Yスラリーを、非酸化性ガスを用いて基材の被溶射面に対してプラズマ溶射した。スラリーは、平均粒子径D50が0.5μmである純度99.9%以上のY原料粉末300gと、水700gとを混合することによりYスラリーを調整した。非酸化性ガスとして、Arガス、NガスおよびHガスの混合ガスが用いられた。溶射機を構成するノズルに対するArガスの供給量を100l/minに制御し、Nガスの供給量を70l/minに制御し、かつ、Hガスの供給量を70l/minに制御した。これにより、溶射速度が600〜700mm/sに制御された。
(Plasma spraying process)
Then, the high-velocity plasma spray gun used as it is, the Y 2 O 3 slurry was plasma spray against surface to be thermal sprayed of the substrate using a non-oxidizing gas. The slurry had an average particle diameter D50 was adjusted with Y 2 O 3 raw material powder 300g of 99.9% purity or higher is 0.5 [mu] m, the Y 2 O 3 slurry by mixing water 700 g. As the non-oxidizing gas, a mixed gas of Ar gas, N 2 gas and H 2 gas was used. The supply amount of Ar gas to the nozzles constituting the thermal sprayer was controlled to 100 l / min, the supply amount of N 2 gas was controlled to 70 l / min, and the supply amount of H 2 gas was controlled to 70 l / min. As a result, the thermal spraying rate was controlled to 600 to 700 mm / s.

高速プラズマ溶射機を構成するノズルに対する印加電流を250Aに制御することにより、当該ノズルへの供給電力が65kWに調節された。ノズルの先端と基材の被溶射面との間隔を75mmに調節した。基材に対するノズルの走査速度または変位速度を850mm/sに調節した。これにより、Arガス、NガスおよびHガスの混合ガスのプラズマが生成され、当該プラズマにより溶融された原料粉末がノズルの先端から基材の被溶射面に対して噴射された。このように、SiC焼結体基材の被溶射面がY溶射膜により被覆されている実施例1の溶射膜被覆部材を形成した。 By controlling the current applied to the nozzles constituting the high-speed plasma sprayer to 250 A, the power supplied to the nozzles was adjusted to 65 kW. The distance between the tip of the nozzle and the sprayed surface of the base material was adjusted to 75 mm. The scanning speed or displacement speed of the nozzle with respect to the substrate was adjusted to 850 mm / s. As a result, a plasma of a mixed gas of Ar gas, N 2 gas and H 2 gas was generated, and the raw material powder melted by the plasma was sprayed from the tip of the nozzle onto the sprayed surface of the base material. Thus, to form a sprayed film covering member in Example 1, the spray coat surface of the SiC ceramic substrate is coated with Y 2 O 3 sprayed coating.

(実施例2)
実施例2は、実施例1と空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる実施例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.190に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の平均粒子径D50を1.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.1900に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例2の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 2)
Example 2 is an example in which the space volume Vvv and the average particle size D50 are different from those of Example 1. By grinding one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, the space volume Vvv is adjusted to 0.190, and the average particle size D50 of the raw material powder contained in the slurry is adjusted. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.1900 by setting the value to 1.0 μm. Other than that, the sprayed film covering member of Example 2 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(実施例3)
実施例3は、実施例1と空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる実施例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.060に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の平均粒子径D50を1.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0600に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例3の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 3)
Example 3 is an example in which the space volume Vvv and the average particle size D50 are different from those of Example 1. By grinding one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, the space volume Vvv is adjusted to 0.060, and the average particle size D50 of the raw material powder contained in the slurry is adjusted. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0600 by setting the value to 1.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 3 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(実施例4)
実施例4は、実施例1と空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる実施例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.190に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0070に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例4の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 4)
Example 4 is an example in which the space volume Vvv and the average particle size D50 are different from those of Example 1. By grinding one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, the space volume Vvv is adjusted to 0.190, and the average particle size D50 of the raw material powder contained in the slurry is adjusted. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0070 by setting the value to 3.0 μm. Other than that, the sprayed film covering member of Example 4 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(実施例5)
実施例5は、実施例1と溶射原料の種類、空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる実施例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.190に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の種類をAlとし、平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0070に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例5の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 5)
Example 5 is an example in which the type of thermal spraying raw material, the space volume Vvv, and the average particle size D50 are different from those of Example 1. By grinding one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, the space volume Vvv is adjusted to 0.190, and the type of raw material powder contained in the slurry is changed to Al 2 O. 3 and then, to adjust the average particle diameter D50 by a 3.0μm value of (Vvv / (D50) 3) to 0.0070. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 5 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(実施例6)
実施例6は、実施例1と溶射原料の種類、空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる実施例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.190に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の種類をYAGとし、平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0070に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例6の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 6)
Example 6 is an example in which the type of thermal spraying raw material, the space volume Vvv, and the average particle size D50 are different from those of Example 1. The space volume Vvv was adjusted to 0.190 by grinding one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, and the type of raw material powder contained in the slurry was set to YAG. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0070 by setting the average particle size D50 to 3.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 6 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(実施例7)
実施例7は、実施例1と溶射原料の種類、空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる実施例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.190に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の種類を8mоl%Y−ZrOとし、平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0070に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例7の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 7)
Example 7 is an example in which the type of thermal spraying raw material, the space volume Vvv, and the average particle size D50 are different from those of Example 1. By grinding one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, the space volume Vvv is adjusted to 0.190, and the type of raw material powder contained in the slurry is 8 mL% Y. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0070 by setting 2 O 3- ZrO 2 and setting the average particle size D50 to 3.0 μm. Other than that, the sprayed film covering member of Example 7 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(実施例8)
実施例8は、実施例1と溶射原料の種類、空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる実施例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.190に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の種類をTiOとし、平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0070に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例8の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 8)
Example 8 is an example in which the type of thermal spraying raw material, the space volume Vvv, and the average particle size D50 are different from those of Example 1. The space volume Vvv was adjusted to 0.190 by grinding one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, and the type of raw material powder contained in the slurry was set to TiO 2. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0070 by setting the average particle size D50 to 3.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 8 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(実施例9)
実施例9は、実施例1と溶射原料の種類、空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる実施例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.190に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の種類をCrとし、平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0070に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例9の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 9)
Example 9 is an example in which the type of thermal spraying raw material, the space volume Vvv, and the average particle size D50 are different from those of Example 1. By grinding the one main surface of the SiC ceramic substrate surface to be thermal sprayed at a substrate preparation step, and adjust the space volume Vvv 0.190, the kind of the raw material powder contained in the slurry Cr 2 O 3 and then, to adjust the average particle diameter D50 by a 3.0μm value of (Vvv / (D50) 3) to 0.0070. Other than that, the sprayed film covering member of Example 9 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(実施例10)
(基材準備工程)
実施例10は、実施例1と基材の原料の種類、空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる実施例である。純度99.5%、平均粒子径0.5μmのAl原料粉末に、焼結助剤としてMgO及び有機バインダーを添加し、CIP成形法により、1ton/cmで静水圧成形をして、Al成形体を作製した。次に、Al成形体を大気雰囲気において、1600℃で3時間常圧焼成してAl焼結体を作製した。次に、Al焼結体を縦100mm×横100mm×厚さ5mmの略矩形板状(または略正方形板状)に加工しAl焼結体基材を作製した。このとき、Al焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.150に調整した。このように、実施例10のAl焼結体基材を準備した。
(Example 10)
(Base material preparation process)
Example 10 is an example in which the type of raw material of the base material, the space volume Vvv, and the average particle size D50 are different from those of Example 1. MgO and an organic binder were added as sintering aids to Al 2 O 3 raw material powder with a purity of 99.5% and an average particle size of 0.5 μm, and hydrostatic molding was performed at 1 ton / cm 2 by the CIP molding method. , Al 2 O 3 molded article was prepared. Next, the Al 2 O 3 molded product was fired at 1600 ° C. for 3 hours at normal pressure in an air atmosphere to prepare an Al 2 O 3 sintered body. Next, the Al 2 O 3 sintered body was processed into a substantially rectangular plate shape (or substantially square plate shape) having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 5 mm to prepare an Al 2 O 3 sintered body base material. At this time, the space volume Vvv was adjusted to 0.150 by grinding one main surface of the Al 2 O 3 sintered base material. In this way, the Al 2 O 3 sintered body base material of Example 10 was prepared.

上記の基材準備工程で準備したAl焼結体基材に対し、スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0056に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例10の溶射膜被覆部材を形成した。 By setting the average particle size D50 of the Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry to 3.0 μm with respect to the Al 2 O 3 sintered base material prepared in the above base material preparation step (Vvv / (D50)). The value of 3 ) was adjusted to 0.0056. Other than that, the sprayed film covering member of Example 10 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(実施例11)
実施例11は、実施例1と空間容積Vvvが異なる実施例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.042に調整することで(Vvv/(D50))の値を0.3360に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例11の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 11)
Example 11 is an example in which the space volume Vvv is different from that of Example 1. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted by adjusting the space volume Vvv to 0.042 by grinding one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step. It was adjusted to 0.3360. Other than that, the sprayed film covering member of Example 11 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(実施例12)
実施例12は、実施例1と空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる実施例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.042に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の平均粒子径D50を1.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0420に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例12の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 12)
Example 12 is an example in which the space volume Vvv and the average particle size D50 are different from those of Example 1. By grinding one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, the space volume Vvv is adjusted to 0.042, and the average particle size D50 of the raw material powder contained in the slurry is adjusted. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0420 by setting the value to 1.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 12 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(実施例13)
実施例13は、実施例1と空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる実施例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面をサンドブラスト加工することにより、空間容積Vvvを0.550に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0204に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例13の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 13)
Example 13 is an example in which the space volume Vvv and the average particle size D50 are different from those of Example 1. By sandblasting one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, the space volume Vvv is adjusted to 0.550, and the average particle size D50 of the raw material powder contained in the slurry is adjusted. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0204 by setting the value to 3.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 13 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(実施例14)
実施例14は、実施例1と空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる実施例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面をサンドブラスト加工することにより、空間容積Vvvを0.550に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の平均粒子径D50を4.5μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0060に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例14の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 14)
Example 14 is an example in which the space volume Vvv and the average particle size D50 are different from those of Example 1. By sandblasting one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, the space volume Vvv is adjusted to 0.550, and the average particle size D50 of the raw material powder contained in the slurry is adjusted. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0060 by setting it to 4.5 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 14 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(実施例15)
実施例15は、実施例1と空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる実施例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面をサンドブラスト加工することにより、空間容積Vvvを0.320に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0119に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例15の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 15)
Example 15 is an example in which the space volume Vvv and the average particle size D50 are different from those of Example 1. By sandblasting one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, the space volume Vvv is adjusted to 0.320, and the average particle size D50 of the raw material powder contained in the slurry is adjusted. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0119 by setting the value to 3.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 15 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(実施例16)
実施例16は、実施例1と空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる実施例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面をサンドブラスト加工することにより、空間容積Vvvを0.310に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の平均粒子径D50を6.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0014に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例16の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 16)
Example 16 is an example in which the space volume Vvv and the average particle size D50 are different from those of Example 1. By sandblasting one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, the space volume Vvv is adjusted to 0.310, and the average particle size D50 of the raw material powder contained in the slurry is adjusted. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0014 by setting the value to 6.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 16 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(比較例1)
比較例1は、実施例1と空間容積Vvvが異なる比較例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.060に調整することで(Vvv/(D50))の値を0.4800に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、比較例1の溶射膜被覆部材を形成した。
(Comparative Example 1)
Comparative Example 1 is a comparative example in which the space volume Vvv is different from that of Example 1. By grinding one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, the space volume Vvv is adjusted to 0.060, and the value of (Vvv / (D50) 3) is adjusted. It was adjusted to 0.4800. Other than that, the thermal spray film covering member of Comparative Example 1 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(比較例2)
比較例2は、実施例1と空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる比較例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.020に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0007に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、比較例2の溶射膜被覆部材を形成した。
(Comparative Example 2)
Comparative Example 2 is a Comparative Example in which the space volume Vvv and the average particle diameter D50 are different from those of Example 1. By grinding one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, the space volume Vvv is adjusted to 0.020, and the average particle size D50 of the raw material powder contained in the slurry is adjusted. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0007 by setting the value to 3.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Comparative Example 2 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(比較例3)
比較例3は、実施例1と空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる比較例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.042に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の平均粒子径D50を4.5μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0005に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、比較例3の溶射膜被覆部材を形成した。
(Comparative Example 3)
Comparative Example 3 is a Comparative Example in which the space volume Vvv and the average particle diameter D50 are different from those of Example 1. By grinding one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, the space volume Vvv is adjusted to 0.042, and the average particle size D50 of the raw material powder contained in the slurry is adjusted. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0005 by setting it to 4.5 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Comparative Example 3 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(比較例4)
比較例4は、実施例1と空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる比較例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.042に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の平均粒子径D50を6.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0002に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、比較例4の溶射膜被覆部材を形成した。
(Comparative Example 4)
Comparative Example 4 is a Comparative Example in which the space volume Vvv and the average particle diameter D50 are different from those of Example 1. By grinding one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, the space volume Vvv is adjusted to 0.042, and the average particle size D50 of the raw material powder contained in the slurry is adjusted. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0002 by setting the value to 6.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Comparative Example 4 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(比較例5)
比較例5は、実施例1と空間容積Vvvが異なる比較例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面をサンドブラスト加工することにより、空間容積Vvvを0.550に調整することで(Vvv/(D50))の値を4.4000に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、比較例5の溶射膜被覆部材を形成した。
(Comparative Example 5)
Comparative Example 5 is a comparative example in which the space volume Vvv is different from that of Example 1. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted by adjusting the space volume Vvv to 0.550 by sandblasting one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step. Adjusted to 4.4000. Other than that, the thermal spray film covering member of Comparative Example 5 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(比較例6)
比較例6は、実施例1と空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる比較例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面をサンドブラスト加工することにより、空間容積Vvvを0.550に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の平均粒子径D50を1.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.5500に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、比較例6の溶射膜被覆部材を形成した。
(Comparative Example 6)
Comparative Example 6 is a Comparative Example in which the space volume Vvv and the average particle diameter D50 are different from those of Example 1. By sandblasting one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, the space volume Vvv is adjusted to 0.550, and the average particle size D50 of the raw material powder contained in the slurry is adjusted. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.5500 by setting it to 1.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Comparative Example 6 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(比較例7)
比較例7は、実施例1と空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる比較例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.190に調整し、スラリーに含まれる原料粉末の平均粒子径D50を6.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0009に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、比較例7の溶射膜被覆部材を形成した。
(Comparative Example 7)
Comparative Example 7 is a Comparative Example in which the space volume Vvv and the average particle diameter D50 are different from those of Example 1. By grinding one main surface of the SiC sintered body base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, the space volume Vvv is adjusted to 0.190, and the average particle size D50 of the raw material powder contained in the slurry is adjusted. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0009 by setting the value to 6.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Comparative Example 7 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(比較例8)
比較例8は、従来の製造方法により製造した比較例である。基材準備工程において被溶射面のSiC焼結体基材の一方の主面をサンドブラスト加工することにより、空間容積Vvvを1.480に調整し、スラリーによる湿式溶射に替えて原料粉末をそのままガスで溶射する乾式溶射によって溶射を行った。原料粉末として顆粒状のYを使用した。原料粉末の顆粒の平均粒子径D50は30.0μmであった。形式的に(Vvv/(D50))の値を算出すると、0.0001であった。
(Comparative Example 8)
Comparative Example 8 is a comparative example manufactured by a conventional manufacturing method. In the base material preparation process, the space volume Vvv is adjusted to 1.480 by sandblasting one main surface of the SiC sintered body base material to be sprayed, and the raw material powder is used as it is as a gas instead of wet spraying with a slurry. Thermal spraying was performed by dry spraying. Granular Y 2 O 3 was used as the raw material powder. The average particle size D50 of the raw material powder granules was 30.0 μm. Formally, the value of (Vvv / (D50) 3 ) was calculated to be 0.0001.

(実施例17)
実施例17は、実施例10と空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる実施例である。基材準備工程において被溶射面の純度99.5%Al焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.161に調整し、スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を1.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.1610に調整した。そのほかは、実施例10と同一条件にしたがって、実施例17の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 17)
Example 17 is an example in which the space volume Vvv and the average particle size D50 are different from those of Example 10. The space volume Vvv is adjusted to 0.161 by grinding one main surface of the Al 2 O 3 sintered base material with a purity of 99.5% of the surface to be sprayed in the base material preparation step, and is included in the slurry. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.1610 by setting the average particle size D50 of the Y 2 O 3 raw material powder to 1.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 17 was formed according to the same conditions as in Example 10.

(比較例9)
比較例9は、実施例17と平均粒子径D50が異なる比較例である。スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を0.5μmとすることで(Vvv/(D50))の値を1.2880に調整した。そのほかは、実施例17と同一条件にしたがって、比較例9の溶射膜被覆部材を形成した。
(Comparative Example 9)
Comparative Example 9 is a comparative example in which the average particle size D50 is different from that of Example 17. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 1.2880 by setting the average particle size D50 of the Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry to 0.5 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Comparative Example 9 was formed according to the same conditions as in Example 17.

(実施例18)
実施例18は、実施例17と平均粒子径D50が異なる実施例である。スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0060に調整した。そのほかは、実施例17と同一条件にしたがって、実施例18の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 18)
Example 18 is an example in which the average particle size D50 is different from that of Example 17. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0060 by setting the average particle size D50 of the Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry to 3.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 18 was formed according to the same conditions as in Example 17.

(実施例19)
実施例19は、実施例17と平均粒子径D50が異なる実施例である。スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を4.5μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0018に調整した。そのほかは、実施例17と同一条件にしたがって、実施例19の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 19)
Example 19 is an example in which the average particle size D50 is different from that of Example 17. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0018 by setting the average particle size D50 of the Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry to 4.5 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 19 was formed according to the same conditions as in Example 17.

(比較例10)
比較例10は、実施例17と平均粒子径D50が異なる比較例である。スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を6.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0007に調整した。そのほかは、実施例17と同一条件にしたがって、比較例10の溶射膜被覆部材を形成した。
(Comparative Example 10)
Comparative Example 10 is a comparative example in which the average particle size D50 is different from that of Example 17. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0007 by setting the average particle size D50 of the Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry to 6.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Comparative Example 10 was formed according to the same conditions as in Example 17.

(実施例20)
実施例20は、実施例17と溶射原料の種類、平均粒子径D50が異なる実施例である。スラリーに含まれる溶射原料をYAGとして、YAG原料粉末の平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0060に調整した。そのほかは、実施例17と同一条件にしたがって、実施例20の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 20)
Example 20 is an example in which the type of thermal spraying raw material and the average particle size D50 are different from those of Example 17. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0060 by setting the sprayed raw material contained in the slurry as YAG and setting the average particle size D50 of the YAG raw material powder to 3.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 20 was formed according to the same conditions as in Example 17.

(実施例21)
実施例21は、実施例17と溶射原料の種類、平均粒子径D50が異なる実施例である。スラリーに含まれる溶射原料を8mоl%Y−ZrOとして、8mоl%Y−ZrO原料粉末の平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0060に調整した。そのほかは、実施例17と同一条件にしたがって、実施例21の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 21)
Example 21 is an example in which the type of thermal spraying raw material and the average particle size D50 are different from those of Example 17. The thermal spraying raw material contained in the slurry is 8 mL% Y 2 O 3- ZrO 2 , and the average particle size D50 of the 8 mL% Y 2 O 3- ZrO 2 raw material powder is 3.0 μm (Vvv / (D50) 3 ). The value of was adjusted to 0.0060. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 21 was formed according to the same conditions as in Example 17.

(実施例22)
実施例22は、実施例17と基材、空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる実施例である。実施例17の基材準備工程において、Al原料粉末を純度99.8%とした。そして、純度99.8%Al焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.047に調整し、スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を0.5μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.3760に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例22の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 22)
Example 22 is an example in which the base material, the space volume Vvv, and the average particle size D50 are different from those of the example 17. In the base material preparation step of Example 17, the purity of the Al 2 O 3 raw material powder was 99.8%. Then, by grinding one main surface of the 99.8% pure Al 2 O 3 sintered base material, the space volume Vvv is adjusted to 0.047, and the Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry is adjusted. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.3760 by setting the average particle size D50 to 0.5 μm. Other than that, the sprayed film covering member of Example 22 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(実施例23)
実施例23は、実施例22と平均粒子径D50が異なる実施例である。スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を1.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0470に調整した。そのほかは、実施例22と同一条件にしたがって、実施例23の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 23)
Example 23 is an example in which the average particle size D50 is different from that of Example 22. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0470 by setting the average particle size D50 of the Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry to 1.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 23 was formed according to the same conditions as in Example 22.

(実施例24)
実施例24は、実施例22と平均粒子径D50が異なる実施例である。スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0017に調整した。そのほかは、実施例22と同一条件にしたがって、実施例24の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 24)
Example 24 is an example in which the average particle size D50 is different from that of Example 22. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0017 by setting the average particle size D50 of the Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry to 3.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 24 was formed according to the same conditions as in Example 22.

(比較例11)
比較例11は、実施例22と平均粒子径D50が異なる比較例である。スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を4.5μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0005に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例22の溶射膜被覆部材を形成した。
(Comparative Example 11)
Comparative Example 11 is a comparative example in which the average particle size D50 is different from that of Example 22. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0005 by setting the average particle size D50 of the Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry to 4.5 μm. Other than that, the sprayed film covering member of Example 22 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(比較例12)
比較例12は、実施例22と平均粒子径D50が異なる比較例である。スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を6.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0002に調整した。そのほかは、実施例22と同一条件にしたがって、比較例12の溶射膜被覆部材を形成した。
(Comparative Example 12)
Comparative Example 12 is a comparative example in which the average particle size D50 is different from that of Example 22. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0002 by setting the average particle size D50 of the Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry to 6.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Comparative Example 12 was formed according to the same conditions as in Example 22.

(実施例25)
(基材準備工程)
実施例25は、実施例1と基材の原料の種類、空間容積Vvvおよび平均粒子径D50が異なる実施例である。純度98%、平均粒子径0.5μmのAlN原料粉末に、焼結助剤としてY及び有機バインダーを添加し、CIP成形法により、1ton/cmで静水圧成形をして、AlN成形体を作製した。次に、AlN成形体を大気雰囲気において、550℃で12時間常圧焼成してAlN焼結体を作製した。次に、AlN焼結体を縦100mm×横100mm×厚さ5mmの略矩形板状(または略正方形板状)に加工しAlN焼結体基材を作製した。このとき、AlN焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.158に調整した。このように、実施例25のAlN焼結体基材を準備した。
(Example 25)
(Base material preparation process)
Example 25 is an example in which the type of raw material of the base material, the space volume Vvv, and the average particle size D50 are different from those of Example 1. 98% purity, the AlN raw material powder having an average particle diameter of 0.5 [mu] m, were added Y 2 O 3 and an organic binder as a sintering aid, by CIP molding, and the isostatic pressing at 1 ton / cm 2, AlN A molded product was produced. Next, the AlN molded product was fired at 550 ° C. for 12 hours at normal pressure in an air atmosphere to prepare an AlN sintered body. Next, the AlN sintered body was processed into a substantially rectangular plate shape (or substantially square plate shape) having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 5 mm to prepare an AlN sintered body base material. At this time, the space volume Vvv was adjusted to 0.158 by grinding one main surface of the AlN sintered body base material. In this way, the AlN sintered body base material of Example 25 was prepared.

上記の基材準備工程で準備したAlN焼結体基材に対し、スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を1.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.1580に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例25の溶射膜被覆部材を形成した。 To the above base material preparation step AlN sintered body base material prepared in the average particle diameter D50 of Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry by a 1.0μm of (Vvv / (D50) 3) The value was adjusted to 0.1580. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 25 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(比較例13)
比較例13は、実施例25と平均粒子径D50が異なる比較例である。スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を0.5μmとすることで(Vvv/(D50))の値を1.2640に調整した。そのほかは、実施例25と同一条件にしたがって、比較例13の溶射膜被覆部材を形成した。
(Comparative Example 13)
Comparative Example 13 is a comparative example in which the average particle size D50 is different from that of Example 25. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 1.2640 by setting the average particle size D50 of the Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry to 0.5 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Comparative Example 13 was formed according to the same conditions as in Example 25.

(実施例26)
実施例26は、実施例25と平均粒子径D50が異なる実施例である。スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0059に調整した。そのほかは、実施例25と同一条件にしたがって、実施例26の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 26)
Example 26 is an example in which the average particle size D50 is different from that of Example 25. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0059 by setting the average particle size D50 of the Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry to 3.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 26 was formed according to the same conditions as in Example 25.

(実施例27)
実施例27は、実施例25と平均粒子径D50が異なる実施例である。スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を4.5μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0017に調整した。そのほかは、実施例1と同一条件にしたがって、実施例25の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 27)
Example 27 is an example in which the average particle size D50 is different from that of Example 25. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0017 by setting the average particle size D50 of the Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry to 4.5 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 25 was formed according to the same conditions as in Example 1.

(実施例28)
実施例28は、実施例25と溶射原料の種類、および平均粒子径D50が異なる実施例である。スラリーに含まれる溶射原料をYAGとして、YAG原料粉末の平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0059に調整した。そのほかは、実施例25と同一条件にしたがって、実施例28の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 28)
Example 28 is an example in which the type of thermal spraying raw material and the average particle size D50 are different from those of Example 25. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0059 by setting the sprayed raw material contained in the slurry as YAG and setting the average particle size D50 of the YAG raw material powder to 3.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 28 was formed according to the same conditions as in Example 25.

(実施例29)
実施例29は、実施例25と溶射原料の種類、および平均粒子径D50が異なる実施例である。スラリーに含まれる溶射原料を8mоl%Y−ZrOとして、8mоl%Y−ZrO原料粉末の平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0059に調整した。そのほかは、実施例25と同一条件にしたがって、実施例29の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 29)
Example 29 is an example in which the type of thermal spraying raw material and the average particle size D50 are different from those of Example 25. The thermal spraying raw material contained in the slurry is 8 mL% Y 2 O 3- ZrO 2 , and the average particle size D50 of the 8 mL% Y 2 O 3- ZrO 2 raw material powder is 3.0 μm (Vvv / (D50) 3 ). The value of was adjusted to 0.0059. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 29 was formed according to the same conditions as in Example 25.

(比較例14)
比較例14は、実施例25と平均粒子径D50が異なる比較例である。スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を6.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0007に調整した。そのほかは、実施例25と同一条件にしたがって、比較例14の溶射膜被覆部材を形成した。
(Comparative Example 14)
Comparative Example 14 is a comparative example in which the average particle size D50 is different from that of Example 25. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0007 by setting the average particle size D50 of the Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry to 6.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Comparative Example 14 was formed according to the same conditions as in Example 25.

(実施例30)
実施例30は、実施例25と空間容積Vvv、および平均粒子径D50が異なる実施例である。基材準備工程において被溶射面のAlN焼結体基材の一方の主面を研削加工することにより、空間容積Vvvを0.042に調整し、スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を0.5μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.3360に調整した。そのほかは、実施例25と同一条件にしたがって、実施例30の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 30)
Example 30 is an example in which the space volume Vvv and the average particle size D50 are different from those of Example 25. The space volume Vvv was adjusted to 0.042 by grinding one main surface of the AlN sintered base material on the surface to be sprayed in the base material preparation step, and the average of the Y 2 O 3 raw material powders contained in the slurry was adjusted. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.3360 by setting the particle size D50 to 0.5 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 30 was formed according to the same conditions as in Example 25.

(実施例31)
実施例31は、実施例30と平均粒子径D50が異なる実施例である。スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を1.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.042に調整した。そのほかは、実施例30と同一条件にしたがって、実施例31の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 31)
Example 31 is an example in which the average particle size D50 is different from that of Example 30. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.042 by setting the average particle size D50 of the Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry to 1.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 31 was formed according to the same conditions as in Example 30.

(実施例32)
実施例32は、実施例30と平均粒子径D50が異なる実施例である。スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0016に調整した。そのほかは、実施例30と同一条件にしたがって、実施例32の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 32)
Example 32 is an example in which the average particle size D50 is different from that of Example 30. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0016 by setting the average particle size D50 of the Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry to 3.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 32 was formed according to the same conditions as in Example 30.

(実施例33)
実施例33は、実施例30と溶射原料の種類、および平均粒子径D50が異なる実施例である。スラリーに含まれる溶射原料をYAGとして、YAG原料粉末の平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0016に調整した。そのほかは、実施例30と同一条件にしたがって、実施例33の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 33)
Example 33 is an example in which the type of thermal spraying raw material and the average particle size D50 are different from those of Example 30. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0016 by setting the sprayed raw material contained in the slurry as YAG and setting the average particle size D50 of the YAG raw material powder to 3.0 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 33 was formed according to the same conditions as in Example 30.

(実施例34)
実施例34は、実施例30と溶射原料の種類、および平均粒子径D50が異なる実施例である。スラリーに含まれる溶射原料を8mоl%Y−ZrOとして、8mоl%Y−ZrO原料粉末の平均粒子径D50を3.0μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0016に調整した。そのほかは、実施例30と同一条件にしたがって、実施例34の溶射膜被覆部材を形成した。
(Example 34)
Example 34 is an example in which the type of thermal spraying raw material and the average particle size D50 are different from those of Example 30. The thermal spraying raw material contained in the slurry is 8 mL% Y 2 O 3- ZrO 2 , and the average particle size D50 of the 8 mL% Y 2 O 3- ZrO 2 raw material powder is 3.0 μm (Vvv / (D50) 3 ). The value of was adjusted to 0.0016. Other than that, the thermal spray film covering member of Example 34 was formed according to the same conditions as in Example 30.

(比較例15)
比較例15は、実施例30と平均粒子径D50が異なる比較例である。スラリーに含まれるY原料粉末の平均粒子径D50を4.5μmとすることで(Vvv/(D50))の値を0.0005に調整した。そのほかは、実施例30と同一条件にしたがって、比較例15の溶射膜被覆部材を形成した。
(Comparative Example 15)
Comparative Example 15 is a comparative example in which the average particle size D50 is different from that of Example 30. The value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.0005 by setting the average particle size D50 of the Y 2 O 3 raw material powder contained in the slurry to 4.5 μm. Other than that, the thermal spray film covering member of Comparative Example 15 was formed according to the same conditions as in Example 30.

各実施例および各比較例の溶射膜被覆部材を、外観の観察および密着力の測定により評価した。外観は、目視により溶射膜、基材のクラック、剥離の有無を観察した。密着力の測定は、JIS H8402に準拠して基材に溶射膜が形成されたφ25mmの試験片を用いて測定された。図2および図3の表には、各実施例および各比較例の溶射膜被覆部材の評価結果が製造条件とともに示されている。 The sprayed film coating members of each Example and each Comparative Example were evaluated by observing the appearance and measuring the adhesion. As for the appearance, the presence or absence of cracks and peeling of the sprayed film and the base material was visually observed. The adhesion was measured using a test piece having a diameter of 25 mm in which a sprayed film was formed on the base material in accordance with JIS H8402. The tables of FIGS. 2 and 3 show the evaluation results of the sprayed film coating members of each Example and each Comparative Example together with the manufacturing conditions.

実施例1〜16の溶射膜被覆部材は、(Vvv/(D50))の値が0.001以上0.40以下に調整されており、外観の観察による結果も密着力の値もいずれも良好であった。 In the sprayed film covering members of Examples 1 to 16, the value of (Vvv / (D50) 3 ) is adjusted to 0.001 or more and 0.40 or less, and both the result by observing the appearance and the value of the adhesion force are both. It was good.

一方、比較例1、5、6の溶射膜被覆部材は、(Vvv/(D50))の値が0.4より大きくなっている。このとき、外観の観察による結果に問題はなかったが、密着力の値が小さかった。これらの比較例は、基材のVvvに対し溶融粒子径が小さすぎる場合、または基材がブラスト加工されVvvが大きくなりすぎた状態にある場合に相当すると考えられる。このような場合、基材の表面の狭隘部に溶融粒子が侵入して密着するが、そのままでは基材を全面覆うことができず、耐電圧特性が十分に発揮されない等の不具合が発生する虞がある。更に、その上に溶融粒子を堆積していくとアンカー効果が十分に発揮されず溶射膜界面で剥離が発生する。そのため、特に基材のブラスト加工面ではセラミック溶射膜との密着力が十分得られなかったと推察される。 On the other hand, in the sprayed film covering members of Comparative Examples 1, 5 and 6, the value of (Vvv / (D50) 3 ) is larger than 0.4. At this time, there was no problem in the result of observing the appearance, but the value of the adhesion was small. These comparative examples are considered to correspond to the case where the molten particle size is too small with respect to the Vvv of the base material, or the case where the base material is blasted and the Vvv is too large. In such a case, the molten particles invade the narrow portion of the surface of the base material and adhere to each other, but the base material cannot be completely covered as it is, and there is a risk that problems such as insufficient withstand voltage characteristics may occur. There is. Further, when molten particles are deposited on the molten particles, the anchor effect is not sufficiently exhibited and peeling occurs at the sprayed film interface. Therefore, it is presumed that sufficient adhesion to the ceramic sprayed film was not obtained, especially on the blasted surface of the base material.

また、比較例2〜4、7の溶射膜被覆部材は、(Vvv/(D50))の値が0.001より小さくなっている。このとき、比較例2〜4は外観の観察による結果、剥離が生じていた。そのため有効な密着力の測定ができなかった。また、比較例7は、外観の観察による結果に問題はなかったが、密着力の値が小さかった。比較例2〜4は、基材のVvvに対し溶融粒子径が大きすぎ状態にある場合に相当すると考えられる。このような場合、溶融粒子が基材の数μm以下の微小なボイド部を埋め、残りの融液が厚く堆積して固化する。固化する際に働く応力をアンカー部分で保持できないため、基材に溶射膜を形成することができない現象が生じると推察される。また、比較例7は、比較例2〜4と比較して表面粗さRaが大きかったため固化する際に働く応力をアンカー部分で保持できたと考えられるが、密着力が十分に生じる程度には表面粗さRaが大きくはなかったため、密着力の値が小さくなったと推察される。 Further, in the sprayed film covering members of Comparative Examples 2 to 4 and 7, the value of (Vvv / (D50) 3 ) is smaller than 0.001. At this time, as a result of observing the appearance of Comparative Examples 2 to 4, peeling occurred. Therefore, effective adhesion cannot be measured. Further, in Comparative Example 7, there was no problem in the result of observing the appearance, but the value of the adhesive force was small. Comparative Examples 2 to 4 are considered to correspond to the case where the molten particle size is too large with respect to the Vvv of the base material. In such a case, the molten particles fill a minute void portion of several μm or less of the base material, and the remaining melt is thickly deposited and solidified. Since the stress acting during solidification cannot be retained by the anchor portion, it is presumed that a phenomenon in which a sprayed film cannot be formed on the base material occurs. Further, in Comparative Example 7, since the surface roughness Ra was larger than that in Comparative Examples 2 to 4, it is considered that the stress acting during solidification could be retained at the anchor portion, but the surface surface was sufficiently adhered. Since the roughness Ra was not large, it is presumed that the value of the adhesion force became small.

また、比較例8は、従来の製造方法によって密着力を高めることができるようにブラスト加工により表面粗さRaを大きくしたため、密着力の値は大きかったが、外観の観察により、クラックの発生が確認された。 Further, in Comparative Example 8, since the surface roughness Ra was increased by blasting so that the adhesion could be increased by the conventional manufacturing method, the value of the adhesion was large, but cracks were generated by observing the appearance. confirmed.

実施例1〜15の溶射膜被覆部材は、Vvvの値が0.01以上0.30以下であったが、その密着力は10MPa以上であり、さらに良好な密着力が得られることが示された。 The sprayed film coating members of Examples 1 to 15 had a Vvv value of 0.01 or more and 0.30 or less, but their adhesion was 10 MPa or more, indicating that even better adhesion could be obtained. It was.

実施例17〜34の溶射膜被覆部材は、基材の純度が99.5%以上のAl焼結体、純度99.8%以上のAl焼結体、AlN焼結体であって、(Vvv/(D50))の値が0.001以上0.40以下に調整されており、外観の観察による結果も密着力の値もいずれも良好であった。 Sprayed film covering member in Example 17 to 34 is, Al 2 O 3 sintered purity of more than 99.5% of the base material, a purity of 99.8% or more of Al 2 O 3 sintered body, AlN sintered body Therefore, the value of (Vvv / (D50) 3 ) was adjusted to 0.001 or more and 0.40 or less, and both the result of observing the appearance and the value of adhesion were good.

特に、(Vvv/(D50))の値が0.002以上0.40以下であった、実施例1〜15、17、18、20〜23、25、26、28〜31は、密着力が高かった。 In particular, Examples 1 to 15, 17, 18, 20 to 23, 25, 26, 28 to 31, in which the value of (Vvv / (D50) 3) was 0.002 or more and 0.40 or less, have adhesive strength. Was expensive.

一方、比較例9、13の溶射膜被覆部材は、(Vvv/(D50))の値が0.4より大きくなっている。このとき、外観の観察による結果に問題はなかったが、密着力の値が小さかった。これらの比較例は、基材のVvvに対し溶融粒子径が小さすぎる場合、または基材がブラスト加工されVvvが大きくなりすぎた状態にある場合に相当すると考えられる。このような場合、基材の表面の狭隘部に溶融粒子が侵入して密着するが、そのままでは基材を全面覆うことができず、耐電圧特性が十分に発揮されない等の不具合が発生する虞がある。更に、その上に溶融粒子を堆積していくとアンカー効果が十分に発揮されず溶射膜界面で剥離が発生する。そのため、特に基材のブラスト加工面ではセラミック溶射膜との密着力が十分得られなかったと推察される。 On the other hand, in the sprayed film covering members of Comparative Examples 9 and 13, the value of (Vvv / (D50) 3 ) is larger than 0.4. At this time, there was no problem in the result of observing the appearance, but the value of the adhesion was small. These comparative examples are considered to correspond to the case where the molten particle size is too small with respect to the Vvv of the base material, or the case where the base material is blasted and the Vvv is too large. In such a case, the molten particles invade the narrow portion of the surface of the base material and adhere to each other, but the base material cannot be completely covered as it is, and there is a risk that problems such as insufficient withstand voltage characteristics may occur. There is. Further, when molten particles are deposited on the molten particles, the anchor effect is not sufficiently exhibited and peeling occurs at the sprayed film interface. Therefore, it is presumed that sufficient adhesion to the ceramic sprayed film was not obtained, especially on the blasted surface of the base material.

また、比較例10〜12、14、15の溶射膜被覆部材は、(Vvv/(D50))の値が0.002より小さくなっている。このとき、比較例10〜12、14、15は外観の観察による結果、剥離が生じていた。そのため有効な密着力の測定ができなかった。比較例10〜12、14、15は、基材のVvvに対し溶融粒子径が大きすぎ状態にある場合に相当すると考えられる。このような場合、溶融粒子が基材の数μm以下の微小なボイド部を埋め、残りの融液が厚く堆積して固化する。固化する際に働く応力をアンカー部分で保持できないため、基材に溶射膜を形成することができない現象が生じると推察される。 Further, in the sprayed film covering members of Comparative Examples 10 to 12, 14 and 15 , the value of (Vvv / (D50) 3 ) is smaller than 0.002. At this time, as a result of observing the appearance of Comparative Examples 10 to 12, 14 and 15, peeling occurred. Therefore, effective adhesion cannot be measured. Comparative Examples 10 to 12, 14 and 15 are considered to correspond to the case where the molten particle size is too large with respect to the Vvv of the base material. In such a case, the molten particles fill a minute void portion of several μm or less of the base material, and the remaining melt is thickly deposited and solidified. Since the stress acting during solidification cannot be retained by the anchor portion, it is presumed that a phenomenon in which a sprayed film cannot be formed on the base material occurs.

本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形および均等物に及ぶことはいうまでもない。また、各図面に示された構成要素の構造、形状、数、位置、大きさ等は説明の便宜上のものであり、適宜変更しうる。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments and extends to various modifications and equivalents included in the ideas and scope of the present invention. Further, the structure, shape, number, position, size, etc. of the components shown in each drawing are for convenience of explanation and can be changed as appropriate.

1 セラミックス焼結体基材
2 セラミックス溶射膜
10 被溶射面
1 Ceramic sintered base material 2 Ceramic sprayed film 10 Sprayed surface

Claims (11)

溶射膜被覆部材の製造方法であって、
セラミックス焼結体基材の被溶射面の空間容積Vvv(μm/μm)を所定の範囲に調整する調整工程と、
前記基材の被溶射面を水と平均粒子径D50が0.5μm以上6μm以下の範囲に含まれるセラミックス原料粉末とからなるスラリーをプラズマ溶射して被覆する被覆工程と、を含み、
前記調整工程は、前記空間容積Vvvおよび前記平均粒子径D50に対して、
0.001≦(Vvv/(D50))≦0.40
の範囲になるように調整することを特徴とする溶射膜被覆部材の製造方法。
It is a method of manufacturing a thermal spray film covering member.
An adjustment step for adjusting the spatial volume Vvv (μm 3 / μm 2 ) of the surface to be sprayed of the ceramic sintered body base material within a predetermined range, and
The coating step of coating the surface to be sprayed of the base material by plasma spraying a slurry composed of water and a ceramic raw material powder having an average particle size D50 in the range of 0.5 μm or more and 6 μm or less is included.
The adjusting step is performed with respect to the space volume Vvv and the average particle size D50.
0.001 ≦ (Vvv / (D50) 3 ) ≦ 0.40
A method for manufacturing a sprayed film coating member, which comprises adjusting the temperature so as to fall within the range of.
前記セラミックス焼結体基材は、SiC焼結体からなることを特徴とする請求項1に記
載の溶射膜被覆部材の製造方法。
The method for manufacturing a thermal spray film coating member according to claim 1, wherein the ceramic sintered body base material is made of a SiC sintered body.
前記セラミックス焼結体基材は、Al焼結体からなることを特徴とする請求項1に記載の溶射膜被覆部材の製造方法。 The method for manufacturing a thermal spray film coating member according to claim 1, wherein the ceramic sintered body base material is made of an Al 2 O 3 sintered body. 前記セラミックス焼結体基材は、AlN焼結体からなることを特徴とする請求項1に記載の溶射膜被覆部材の製造方法。 The method for producing a thermal spray film coating member according to claim 1, wherein the ceramic sintered body base material is made of an AlN sintered body. 前記プラズマ溶射は、非酸化性ガスを用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溶射膜被覆部材の製造方法。 The method for producing a thermal spray film coating member according to any one of claims 1 to 4, wherein the plasma spraying uses a non-oxidizing gas. 前記セラミックス原料粉末は、アルミナ、イットリア、ジルコニア、チタニア、クロミア、イットリウム・アルミニウム・ガーネットの粉末またはこれらの任意の混合粉末であ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溶射膜被覆部材の製造方法。 The ceramic raw material powder according to any one of claims 1 to 5, wherein the ceramic raw material powder is a powder of alumina, yttria, zirconia, titania, chromia, yttrium aluminum garnet, or an arbitrary mixed powder thereof. A method for manufacturing a sprayed film coating member. 前記空間容積Vvvは、0.01以上0.30以下であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の溶射膜被覆部材の製造方法。 The method for manufacturing a thermal spray film coating member according to any one of claims 1 to 6, wherein the space volume Vvv is 0.01 or more and 0.30 or less. セラミックス焼結体基材と、前記セラミックス焼結体基材の被溶射面に設けられた溶射膜と、からなる溶射膜被覆部材であって、
前記セラミックス焼結体基材の前記被溶射面の空間容積Vvv(μm/μm)、および前記溶射膜を形成するセラミックス原料の平均粒子径D50(μm)に対して、
0.001≦(Vvv/(D50))≦0.40
を満たし、
前記セラミックス焼結体基材および前記溶射膜を構成する元素どうしの化学結合が存在しないことを特徴とする溶射膜被覆部材。
A thermal sprayed film coating member composed of a ceramics sintered body base material and a thermal sprayed film provided on a sprayed surface of the ceramics sintered body base material.
With respect to the space volume Vvv (μm 3 / μm 2 ) of the sprayed surface of the ceramics sintered base material and the average particle size D50 (μm) of the ceramic raw material forming the sprayed film.
0.001 ≦ (Vvv / (D50) 3 ) ≦ 0.40
The filling,
A thermal spray film coating member, characterized in that there is no chemical bond between the ceramic sintered base material and the elements constituting the thermal spray film.
セラミックス焼結体基材と、前記セラミックス焼結体基材の被溶射面に設けられた溶射膜と、からなる溶射膜被覆部材であって、
前記セラミックス焼結体基材の前記被溶射面の空間容積Vvv(μm/μm)、および前記溶射膜を形成するセラミックス原料の平均粒子径D50(μm)に対して、
0.002≦(Vvv/(D50))≦0.40
を満たし、
前記セラミックス焼結体基材は、SiC焼結体、AlN焼結体、または純度が99.5%以上のAl焼結体であることを特徴とする溶射膜被覆部材。
A thermal sprayed film coating member comprising a ceramics sintered body base material and a thermal sprayed film provided on the surface to be sprayed of the ceramics sintered body base material.
With respect to the space volume Vvv (μm 3 / μm 2 ) of the sprayed surface of the ceramics sintered base material and the average particle size D50 (μm) of the ceramic raw material forming the sprayed film.
0.002 ≤ (Vvv / (D50) 3 ) ≤ 0.40
The filling,
The ceramics sintered body base material is a SiC sintered body, an AlN sintered body, or an Al 2 O 3 sintered body having a purity of 99.5% or more.
前記セラミックス焼結体基材は、SiC焼結体、Al焼結体、またはAlN焼結体であり、
前記溶射膜は、アルミナ、イットリア、ジルコニア、チタニア、クロミア、イットリウム・アルミニウム・ガーネットのいずれか1つまたは2つ以上の組み合わせからなることを特徴とする請求項8に記載の溶射膜被覆部材。
The ceramic sintered body base material is a SiC sintered body, an Al 2 O 3 sintered body, or an Al N sintered body.
The sprayed film coating member according to claim 8, wherein the sprayed film comprises any one or a combination of any one or more of alumina, yttria, zirconia, titania, chromia, and yttrium aluminum garnet.
前記溶射膜は、アルミナ、イットリア、ジルコニア、チタニア、クロミア、イットリウム・アルミニウム・ガーネットのいずれか1つまたは2つ以上の組み合わせからなることを特徴とする請求項9に記載の溶射膜被覆部材。 The sprayed film coating member according to claim 9, wherein the sprayed film comprises any one or a combination of any one or more of alumina, yttria, zirconia, titania, chromia, and yttrium aluminum garnet.
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