JP2980925B2 - ダイヤモンド被覆部材およびその製造方法 - Google Patents
ダイヤモンド被覆部材およびその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はダイヤモンド被覆部材およびその製造方法に
関する。さらに詳しくは均一で膜質が良く、かつ密着性
に優れて膜剥離の生じにくいダイヤモンド薄膜で被覆さ
れたダイヤモンド被覆部材とその製造方法とに関する。
関する。さらに詳しくは均一で膜質が良く、かつ密着性
に優れて膜剥離の生じにくいダイヤモンド薄膜で被覆さ
れたダイヤモンド被覆部材とその製造方法とに関する。
［従来技術および発明が解決しようとする課題］ ダイヤモンドの薄膜は、硬度、耐摩耗性、電気絶縁
性、熱伝導性、赤外線透過性および固体潤滑性などに優
れているので、たとえば切削工具類、研磨材、耐摩耗性
機械部品、光学部品等の各種部材のハードコート材や電
子材料などに利用されつつある。
性、熱伝導性、赤外線透過性および固体潤滑性などに優
れているので、たとえば切削工具類、研磨材、耐摩耗性
機械部品、光学部品等の各種部材のハードコート材や電
子材料などに利用されつつある。
このダイヤモンド薄膜で被覆された各種部材が所期の
性能を発揮するためには、ダイヤモンド薄膜が、均一性
のある良好な膜質を有すると共に、かつ前記薄膜が形成
される基体との密着性に優れていなければならない。
性能を発揮するためには、ダイヤモンド薄膜が、均一性
のある良好な膜質を有すると共に、かつ前記薄膜が形成
される基体との密着性に優れていなければならない。
ダイヤモンド薄膜はマイクロ波などによるプラズマCV
D法によって形成されるが、基体がSi3N4、Al2O3などの
セラミックス材料の場合には形成されたダイヤモンド薄
膜が均一にならなかったり、膜の形成速度が遅いなどの
問題がある。
D法によって形成されるが、基体がSi3N4、Al2O3などの
セラミックス材料の場合には形成されたダイヤモンド薄
膜が均一にならなかったり、膜の形成速度が遅いなどの
問題がある。
また、WC−Coなどのように導電性で基体によるマイク
ロ波の反射が生じたり、基体の比誘電率（ε）が大き過
ぎてマイクロ波の吸収が激しすぎたりすると、形状のと
がった部分にプラズマが集中し、膜厚むらが大きく、厚
くなった部分の歪が大きくなる。また基体の比誘電率
（ε）が小さい場合には、基体の加熱が周囲のプラズマ
からだけになり、均一な加熱が困難で製膜速度も十分で
ない。あるいは製膜速度を上げるために基体を高温にし
たり、原料ガス濃度を高くしたりするとダイヤモンドの
膜質が低下したりする。
ロ波の反射が生じたり、基体の比誘電率（ε）が大き過
ぎてマイクロ波の吸収が激しすぎたりすると、形状のと
がった部分にプラズマが集中し、膜厚むらが大きく、厚
くなった部分の歪が大きくなる。また基体の比誘電率
（ε）が小さい場合には、基体の加熱が周囲のプラズマ
からだけになり、均一な加熱が困難で製膜速度も十分で
ない。あるいは製膜速度を上げるために基体を高温にし
たり、原料ガス濃度を高くしたりするとダイヤモンドの
膜質が低下したりする。
したがってマイクロ波プラズマCVD法によって膜厚お
よび組織の均一なダイヤモンド薄膜を形成するには、ダ
イヤモンドを析出させる基体の温度を適切に調節して均
一に保持する必要があり、従来からそのための工夫がな
されている。
よび組織の均一なダイヤモンド薄膜を形成するには、ダ
イヤモンドを析出させる基体の温度を適切に調節して均
一に保持する必要があり、従来からそのための工夫がな
されている。
たとえば、マイクロ波による発熱が中心部より外周部
の方が大きくなるように異種の誘電体によって構成され
た基板もしくは基板ホルダーを用いる方法が知られてい
る（特開昭62−167294公報参照）。
の方が大きくなるように異種の誘電体によって構成され
た基板もしくは基板ホルダーを用いる方法が知られてい
る（特開昭62−167294公報参照）。
しかしながら、基体を異った材質で構成することは実
際には難しい。また基体ホルダーの場合にはホルダーの
発熱を熱伝導によって基体に伝えるもので、基体の温度
を均一に制御することは必ずしも容易でない。
際には難しい。また基体ホルダーの場合にはホルダーの
発熱を熱伝導によって基体に伝えるもので、基体の温度
を均一に制御することは必ずしも容易でない。
本発明はこのような問題を解決する目的でなされたも
のである。
のである。
すなわち本発明の目的は、基体の温度を均一に制御し
て、均一な膜厚および組織を有し、セラミックス基体と
の密着性に優れたダイヤモンド薄膜で被覆されたダイヤ
モンド被覆部材、および薄膜形成速度の大きな、効率の
よい前記のダイヤモンド被覆部材の製造方法を提供する
ことにある。
て、均一な膜厚および組織を有し、セラミックス基体と
の密着性に優れたダイヤモンド薄膜で被覆されたダイヤ
モンド被覆部材、および薄膜形成速度の大きな、効率の
よい前記のダイヤモンド被覆部材の製造方法を提供する
ことにある。
［課題を解決するための手段］ 前記の問題を解決するために本発明者らが研究を重ね
た結果、マイクロ波プラズマCVD法を用いて基体の表面
にダイヤモンド被膜を形成する場合、セラミックス基体
の誘電率（ε）と誘電損失（tanδ）との積、すなわち
損失係数が特定の範囲の値であれば基体の温度を均一に
制御することができ、均質でかつ密着性の優れたダイヤ
モンド被覆部材が得られることを見出して本発明に到達
した。
た結果、マイクロ波プラズマCVD法を用いて基体の表面
にダイヤモンド被膜を形成する場合、セラミックス基体
の誘電率（ε）と誘電損失（tanδ）との積、すなわち
損失係数が特定の範囲の値であれば基体の温度を均一に
制御することができ、均質でかつ密着性の優れたダイヤ
モンド被覆部材が得られることを見出して本発明に到達
した。
本発明は、損失係数［比誘電率（ε）×誘電損失（ta
nδ）:23℃,2,450MHz］が0.05〜100であるセラミックス
からなる基体と、その表面に形成されてなるダイヤモン
ド被覆膜とを有してなることを特徴とするダイヤモンド
被覆部材であり、 本発明はまた、損失係数［比誘電率（ε）×誘電損失
（tanδ）:23℃,2,450MHz］が0.05〜100であるセラミッ
クスからなる基体の表面に、マイクロ波プラズマCVD法
を用いてダイヤモンド被覆膜を形成することを特徴とす
るダイヤモンド被覆部材の製造方法である。
nδ）:23℃,2,450MHz］が0.05〜100であるセラミックス
からなる基体と、その表面に形成されてなるダイヤモン
ド被覆膜とを有してなることを特徴とするダイヤモンド
被覆部材であり、 本発明はまた、損失係数［比誘電率（ε）×誘電損失
（tanδ）:23℃,2,450MHz］が0.05〜100であるセラミッ
クスからなる基体の表面に、マイクロ波プラズマCVD法
を用いてダイヤモンド被覆膜を形成することを特徴とす
るダイヤモンド被覆部材の製造方法である。
本発明のダイヤモンド被覆部材は前記のセラミックス
基体の表面にダイヤモンド被膜を備えるものである。
基体の表面にダイヤモンド被膜を備えるものである。
ダイヤモンド被覆部材 −基体− 上記基体はセラミックスからなり、損失係数［比誘電
率（以下εと略記する）と誘電損失（以下tanδと略記
する）との積:23℃,2,450MHz］が0.05〜100好ましくは
0.1〜100である。
率（以下εと略記する）と誘電損失（以下tanδと略記
する）との積:23℃,2,450MHz］が0.05〜100好ましくは
0.1〜100である。
ここで、ε×tanδが0.05未満では、成膜速度が遅く
かつ不均一になり、またε×tanδが100以上ではプラズ
マがエッジ付近に集中する傾向が強くなり、基体面での
温度むらが生じ、その結果として被覆膜の膜厚むらや熱
応力が生じ、膜の剥離が生じやすくなる。
かつ不均一になり、またε×tanδが100以上ではプラズ
マがエッジ付近に集中する傾向が強くなり、基体面での
温度むらが生じ、その結果として被覆膜の膜厚むらや熱
応力が生じ、膜の剥離が生じやすくなる。
セラミックスとしてはたとえば陶磁器、耐火物、ガラ
ス、合成宝石等のほか酸化カルシウム、マグネシア、ベ
リリア、チタニア等の金属酸化物、いわゆるエンジニア
リングセラミックスといわれるサイアロン、窒化ケイ
素、炭化ケイ素、アルミナ、ジルコニア、窒化ホウ素、
石英等およびチタン酸バリウム等の特殊機能性セラミッ
クス、窒化タンタル、窒化チタン、窒化ハフニウム、炭
化タンタル、炭化チタン、炭化ハフニウム等の高硬度セ
ラミックス等がある。
ス、合成宝石等のほか酸化カルシウム、マグネシア、ベ
リリア、チタニア等の金属酸化物、いわゆるエンジニア
リングセラミックスといわれるサイアロン、窒化ケイ
素、炭化ケイ素、アルミナ、ジルコニア、窒化ホウ素、
石英等およびチタン酸バリウム等の特殊機能性セラミッ
クス、窒化タンタル、窒化チタン、窒化ハフニウム、炭
化タンタル、炭化チタン、炭化ハフニウム等の高硬度セ
ラミックス等がある。
好ましいのはエンジニアリングセラミックスで窒化ケ
イ素（Si3N4）、窒化ホウ素（BN）、炭化ケイ素（Si
C）、アルミナ（Al2O3）、窒化アルミニウム（AlN）、
炭化チタン（TiC）、あるいはこれらの複合物等であ
る。
イ素（Si3N4）、窒化ホウ素（BN）、炭化ケイ素（Si
C）、アルミナ（Al2O3）、窒化アルミニウム（AlN）、
炭化チタン（TiC）、あるいはこれらの複合物等であ
る。
これらの基体材料は、その組成または構造を変化させ
ることにより、εおよびtanδを調節して、ε×tanδを
0.05以上、好ましくは0.1〜100の基体にすることができ
る。
ることにより、εおよびtanδを調節して、ε×tanδを
0.05以上、好ましくは0.1〜100の基体にすることができ
る。
このようにεおよびtanδの両特性値を選ぶことによ
りマイクロ波プラズマ中で、プラズマによる加熱と誘電
体の内部からの発熱の比が調節されて基体の温度を均一
にすることができる。
りマイクロ波プラズマ中で、プラズマによる加熱と誘電
体の内部からの発熱の比が調節されて基体の温度を均一
にすることができる。
本発明においては前記のように基体のεおよびtanδ
の調節が重要である。この調節は基体の材料の組成また
は構造を変化させることによって可能である。この組成
または構造を変化させるのはダイヤモンド被膜を形成す
る基体表面の部分であってもよいし基体全体であっても
よい。本発明においては基体材料のεおよびtanδを調
節する方法としては特に制限されるものではないが、材
料の機械的強度が低下しない範囲で焼結助剤の添加、他
の材料との複合化によって調節することができる。
の調節が重要である。この調節は基体の材料の組成また
は構造を変化させることによって可能である。この組成
または構造を変化させるのはダイヤモンド被膜を形成す
る基体表面の部分であってもよいし基体全体であっても
よい。本発明においては基体材料のεおよびtanδを調
節する方法としては特に制限されるものではないが、材
料の機械的強度が低下しない範囲で焼結助剤の添加、他
の材料との複合化によって調節することができる。
たとえば炭化ケイ素（SiC）の粉末またはウィスカー
をSi3N4やAl2O3に混合すると、SiCの混入によりεが増
大することが確認されている。Si3N4とSiCウィスカーと
の組合せは、特に繊維強化セラミックスとして強度的に
注目されている材料であって、0.5〜1.5μｍの平均径を
有するSiCウィスカーの場合は30重量％程度までSi3N4に
混合することができる。この方法は、最も適用性の幅が
広く、使い易い方法である。
をSi3N4やAl2O3に混合すると、SiCの混入によりεが増
大することが確認されている。Si3N4とSiCウィスカーと
の組合せは、特に繊維強化セラミックスとして強度的に
注目されている材料であって、0.5〜1.5μｍの平均径を
有するSiCウィスカーの場合は30重量％程度までSi3N4に
混合することができる。この方法は、最も適用性の幅が
広く、使い易い方法である。
また、材料の成形過程で空孔を発生させたり、表面の
組成を変化させることによって、εおよびtanδを調節
することもできる。ただし、特に空孔をつくることは機
械的強度の低下を生ずる要因であるので、大きな機械的
強度を要求しない場合に適用することができる。
組成を変化させることによって、εおよびtanδを調節
することもできる。ただし、特に空孔をつくることは機
械的強度の低下を生ずる要因であるので、大きな機械的
強度を要求しない場合に適用することができる。
−その他− 請求項１に記載のダイヤモンド被覆部材においては、
前記のように基体のεおよびtanδを調節してε×tanδ
を特定の範囲に設定することにより、プラズマによる加
熱と基体の内部からの発熱との比が調節されて基体の温
度が均一になり、基体上に均一で良好な膜質をもち、か
つ基体との密着性に優れたダイヤモンド被膜を形成する
ことができる。しかも前記ダイヤモンド被膜は硬度、耐
摩耗性、電気絶縁性、熱伝導性、赤外線透過性および固
体潤滑性などに優れるものである。
前記のように基体のεおよびtanδを調節してε×tanδ
を特定の範囲に設定することにより、プラズマによる加
熱と基体の内部からの発熱との比が調節されて基体の温
度が均一になり、基体上に均一で良好な膜質をもち、か
つ基体との密着性に優れたダイヤモンド被膜を形成する
ことができる。しかも前記ダイヤモンド被膜は硬度、耐
摩耗性、電気絶縁性、熱伝導性、赤外線透過性および固
体潤滑性などに優れるものである。
したがって、請求項１に記載のダイヤモンド被覆部材
は、たとえば切削工具類、研磨材、耐摩耗性機械部品、
光学部品の各種部材のハードコート材や電気、電子材料
などに好適に利用することができる。
は、たとえば切削工具類、研磨材、耐摩耗性機械部品、
光学部品の各種部材のハードコート材や電気、電子材料
などに好適に利用することができる。
そしてこのような特長を有する請求項１に記載のダイ
ヤモンド被覆部材は、次に詳述する請求項２に記載の方
法を好適に採用することにより、良好な再現性の下に容
易に、しかも効率よく得ることができる。
ヤモンド被覆部材は、次に詳述する請求項２に記載の方
法を好適に採用することにより、良好な再現性の下に容
易に、しかも効率よく得ることができる。
ダイヤモンド被覆部材の製造方法 本発明のダイヤモンド被覆部材は前記のセラミックス
基体の表面にダイヤモンドの被覆膜を有する。この被覆
膜は、たとえばマイクロ波プラズマCVD法によって形成
することができるがこれに限定されるものではない。
基体の表面にダイヤモンドの被覆膜を有する。この被覆
膜は、たとえばマイクロ波プラズマCVD法によって形成
することができるがこれに限定されるものではない。
具体的には、炭素源ガスを含有する原料ガスを励起し
て得られるガスを前記の基体の表面に反応室内で接触さ
せることにより、前記基体上に前記の被覆膜を得ること
ができる。
て得られるガスを前記の基体の表面に反応室内で接触さ
せることにより、前記基体上に前記の被覆膜を得ること
ができる。
なお、本発明において、前記ダイヤモンド膜は、ダイ
ヤモンド状炭素膜などいわゆるダイヤモンド類膜を含む
広義の意味に解釈してよい。
ヤモンド状炭素膜などいわゆるダイヤモンド類膜を含む
広義の意味に解釈してよい。
前記原料ガスは、少なくとも炭素源ガスを含有するも
のであればよいが、炭素原子と水素原子とを含むガスが
好ましい。
のであればよいが、炭素原子と水素原子とを含むガスが
好ましい。
具体的には、前記原料ガスとして、たとえば炭素源ガ
スと水素ガスとの混合ガスを挙げることができる。
スと水素ガスとの混合ガスを挙げることができる。
また、所望により、前記原料ガスとともに、不活性ガ
ス等のキャリヤーガスを用いることもできる。
ス等のキャリヤーガスを用いることもできる。
前記炭素源ガスとしては、各種炭化水素、含ハロゲン
化合物、含酸素化合物、含窒素化合物等のガスを使用す
ることができる。
化合物、含酸素化合物、含窒素化合物等のガスを使用す
ることができる。
炭化水素化合物としては、例えばメタン、エタン、プ
ロパン、ブタン等のパラフィン系炭化水素；エチレン、
プロピレン、ブチレン等のオレフィン系炭化水素；アセ
チレン、アリレン等のアセチレン系炭化水素；ブタジエ
ン等のジオレフィン系炭化水素；シクロプロパン、シク
ロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環式
炭化水素；シクロブタジエン、ベンゼン、トルエン、キ
シレン、ナフタレン等の芳香族炭化水素などを挙げるこ
とができる。
ロパン、ブタン等のパラフィン系炭化水素；エチレン、
プロピレン、ブチレン等のオレフィン系炭化水素；アセ
チレン、アリレン等のアセチレン系炭化水素；ブタジエ
ン等のジオレフィン系炭化水素；シクロプロパン、シク
ロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環式
炭化水素；シクロブタジエン、ベンゼン、トルエン、キ
シレン、ナフタレン等の芳香族炭化水素などを挙げるこ
とができる。
含ハロゲン化合物としては、たとえば、ハロゲン化メ
タン、ハロゲン化エタン、ハロゲン化ベンゼン等の含ハ
ロゲン化炭化水素、四塩化炭素等を挙げることができ
る。
タン、ハロゲン化エタン、ハロゲン化ベンゼン等の含ハ
ロゲン化炭化水素、四塩化炭素等を挙げることができ
る。
含酸素化合物としては、例えばアセトン、ジエチルケ
トン、ベンゾフェノン等のケトン類；メタノール、エタ
ノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；
メチルエーテル、エチルエーテル、エチルメチルエーテ
ル、メチルプロピルエーテル、エチルプロピルエーテ
ル、フェノールエーテル、アセタール、環式エーテル
（ジオキサン、エチレンオキシド等）のエーテル類；ア
セトン、ピナコリン、メチルオキシド、芳香族ケトン
（アセトフェノン、ベンゾフェノン等）、ジケトン、環
式ケトン等のケトン類；ホルムアルデヒド、アセトアル
デヒド、ブチルアルデヒド、ベンズアルデヒド等のアル
デヒド類；ギ酸、酢酸、プロピオン酸、コハク酸、酪
酸、シュウ酸、酒石酸、ステアリン酸等の有機酸類；酢
酸メチル、酢酸エチル等の酸エステル類；エチレングリ
コール、ジエチレングリコール等の二価アルコール類；
一酸化炭素、二酸化炭素等を挙げることができる。
トン、ベンゾフェノン等のケトン類；メタノール、エタ
ノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；
メチルエーテル、エチルエーテル、エチルメチルエーテ
ル、メチルプロピルエーテル、エチルプロピルエーテ
ル、フェノールエーテル、アセタール、環式エーテル
（ジオキサン、エチレンオキシド等）のエーテル類；ア
セトン、ピナコリン、メチルオキシド、芳香族ケトン
（アセトフェノン、ベンゾフェノン等）、ジケトン、環
式ケトン等のケトン類；ホルムアルデヒド、アセトアル
デヒド、ブチルアルデヒド、ベンズアルデヒド等のアル
デヒド類；ギ酸、酢酸、プロピオン酸、コハク酸、酪
酸、シュウ酸、酒石酸、ステアリン酸等の有機酸類；酢
酸メチル、酢酸エチル等の酸エステル類；エチレングリ
コール、ジエチレングリコール等の二価アルコール類；
一酸化炭素、二酸化炭素等を挙げることができる。
含窒素化合物としては、例えばトリメチルアミン、ト
リエチルアミンなどのアミン類等を挙げることができ
る。
リエチルアミンなどのアミン類等を挙げることができ
る。
また、前記炭素源ガスとして、単体ではないが、消防
法に規定される第４類危険物；ガソリンなどの第１石油
類、ケロシン、テレピン油、しょう脳油、松根油などの
第２石油類、重油などの第３石油類、ギヤー油、シリン
ダー油などの第４石油類などのガスをも使用することが
できる。また前記各種の炭素化合物を混合して使用する
こともできる。
法に規定される第４類危険物；ガソリンなどの第１石油
類、ケロシン、テレピン油、しょう脳油、松根油などの
第２石油類、重油などの第３石油類、ギヤー油、シリン
ダー油などの第４石油類などのガスをも使用することが
できる。また前記各種の炭素化合物を混合して使用する
こともできる。
これらの炭素源ガスの中でも、常温で気体または蒸気
圧の高いメタン、エタン、プロパン等のパラフィン系炭
化水素；あるいはアセトン、ベンゾフェノン等のケトン
類、メタノール、エタノール等のアルコール類、一酸化
炭素、二酸化炭素ガス等の含酸素化合物が好ましく、一
酸化炭素は特に好ましい。
圧の高いメタン、エタン、プロパン等のパラフィン系炭
化水素；あるいはアセトン、ベンゾフェノン等のケトン
類、メタノール、エタノール等のアルコール類、一酸化
炭素、二酸化炭素ガス等の含酸素化合物が好ましく、一
酸化炭素は特に好ましい。
前記水素ガスには、特に制限がなく、たとえば石油類
のガス化、天然ガス、水性ガスなどの変成、水の電解、
鉄と水蒸気との反応、石炭の完全ガス化などにより得ら
れるものを充分に精製したものを用いることができる。
のガス化、天然ガス、水性ガスなどの変成、水の電解、
鉄と水蒸気との反応、石炭の完全ガス化などにより得ら
れるものを充分に精製したものを用いることができる。
前記水素ガスを構成する水素は、励起されると原子状
水素を形成する。
水素を形成する。
この原子状水素は、ダイヤモンド類の析出と同時に析
出するグラファイトやアモルファスカーボン等の非ダイ
ヤモンド類成分を除去する作用を有する。
出するグラファイトやアモルファスカーボン等の非ダイ
ヤモンド類成分を除去する作用を有する。
前記原料ガスを励起する手段としては、たとえばマイ
クロ波プラズマCVD法、有磁場、あるいはECR法マイクロ
波プラズマCVD法等を挙げることができる。
クロ波プラズマCVD法、有磁場、あるいはECR法マイクロ
波プラズマCVD法等を挙げることができる。
また、原料ガス中の炭素源ガスの濃度は通常0.1〜80
体積％、反応圧力は10-6〜103Torr、好ましくは10-5〜7
60Torrである。
体積％、反応圧力は10-6〜103Torr、好ましくは10-5〜7
60Torrである。
前記原料ガスを励起して得られるガスと接触させる基
体の温度は通常350〜1,200℃、好ましくは700〜1,000℃
である。350℃以下ではダイヤモンド被覆の析出速度が
遅く、1,200℃より高くしてもエネルギー効率が悪くな
るとともに形成されたダイヤモンド被覆のエッチングが
起ることがある。
体の温度は通常350〜1,200℃、好ましくは700〜1,000℃
である。350℃以下ではダイヤモンド被覆の析出速度が
遅く、1,200℃より高くしてもエネルギー効率が悪くな
るとともに形成されたダイヤモンド被覆のエッチングが
起ることがある。
前記したように、本発明のεとtanδを調節した基体
表面にダイヤモンド被膜を形成する場合は、電界分布が
変化し、基体表面のプラズマの分布を制御することがで
きるので、被膜の形成速度を容易に調節することがで
き、効率よくダイヤモンド被覆部材を製造することがで
きる。
表面にダイヤモンド被膜を形成する場合は、電界分布が
変化し、基体表面のプラズマの分布を制御することがで
きるので、被膜の形成速度を容易に調節することがで
き、効率よくダイヤモンド被覆部材を製造することがで
きる。
［実施例］ 以下実施例および比較例により本発明をさらに具体的
に説明する。
に説明する。
（実施例１、２、比較例１、２、３） 各種セラミックス焼結体および超硬合金からなる切削
工具チップに、マイクロ波プラズマCVD法を用いて下記
の条件でダイヤモンド被膜の形成を行なった。
工具チップに、マイクロ波プラズマCVD法を用いて下記
の条件でダイヤモンド被膜の形成を行なった。
原料ガス CO/H2,CO＝10容積％ （マイクロ波出力500W） 圧 力 40torr 基体温度 1,000℃ 反応時間 5hrs. 各チップのε、およびtanδ、反応後のダイヤモンド
被覆膜厚を第１表に示した。またラマン分光分析の結果
各チップ共シャープなダイヤモンドのピーク（1,333cm
-1）が観察され、1,500cm-1を中心とするブロードなピ
ークに対応する少量の非ダイヤモンド成分を含むが、良
質なダイヤモンド膜が形成されていることが確認され
た。
被覆膜厚を第１表に示した。またラマン分光分析の結果
各チップ共シャープなダイヤモンドのピーク（1,333cm
-1）が観察され、1,500cm-1を中心とするブロードなピ
ークに対応する少量の非ダイヤモンド成分を含むが、良
質なダイヤモンド膜が形成されていることが確認され
た。
さらに以下の切削条件で各チップを切削試験に使用し
た。
た。
切削速度 800m/min又は400m/min 送 り 0.1mm/rev 切り込み 0.25mm 横切刀角 45゜ すくい角 ５゜ 逃げ角 ６゜ 被削材 AC8A−T6 外周長手連続旋削 結果を第１表に示す。
［効 果］ （１）請求項１の発明によると、ダイヤモンド被膜が形
成される基体としてε×tanδの値を特定範囲になるよ
うに調節したセラミックスを用いるので、ダイヤモンド
被膜が均一で良好な膜質をもち、かつ基体との密着性に
優れたものになる。これによって、切削工具等に有用な
ダイヤモンド被覆部材を提供することができる。
成される基体としてε×tanδの値を特定範囲になるよ
うに調節したセラミックスを用いるので、ダイヤモンド
被膜が均一で良好な膜質をもち、かつ基体との密着性に
優れたものになる。これによって、切削工具等に有用な
ダイヤモンド被覆部材を提供することができる。
（２）請求項２の発明によると、前記εおよびtanδを
調節したセラミックス基体表面にダイヤモンド被膜をマ
イクロ波プラズマCVD法により形成するので、基体の温
度が均一になり、膜質および膜厚が均一で、被膜の形成
速度が大きくて、極めて効率のよいダイヤモンド被覆部
材の製造方法を提供することができる。
調節したセラミックス基体表面にダイヤモンド被膜をマ
イクロ波プラズマCVD法により形成するので、基体の温
度が均一になり、膜質および膜厚が均一で、被膜の形成
速度が大きくて、極めて効率のよいダイヤモンド被覆部
材の製造方法を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 正一 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊陶業株式会社内 (72)発明者 飯尾 聡 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊陶業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−291493（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−20479（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−33570（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−167294（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】損失係数［比誘電率（ε）×誘電損失（ta
nδ）:23℃,2,450MHz］が0.05〜100であるセラミックス
からなる基体と、その表面にマイクロ波プラズマCVD法
により形成されたダイヤモンド被覆膜とを有してなるこ
とを特徴とするダイヤモンド被覆部材。 - 【請求項２】損失係数［比誘電率（ε）×誘電損失（ta
nδ）:23℃,2,450MHz］が0.05〜100であるセラミックス
からなる基体の表面に、マイクロ波プラズマCVD法によ
ってダイヤモンドの被覆膜を形成することを特徴とする
ダイヤモンド被覆部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1284225A JP2980925B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | ダイヤモンド被覆部材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1284225A JP2980925B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | ダイヤモンド被覆部材およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03146485A JPH03146485A (ja) | 1991-06-21 |
| JP2980925B2 true JP2980925B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=17675799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1284225A Expired - Fee Related JP2980925B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | ダイヤモンド被覆部材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2980925B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9403399B2 (en) | 2012-06-06 | 2016-08-02 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Marking pen |
-
1989
- 1989-10-31 JP JP1284225A patent/JP2980925B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03146485A (ja) | 1991-06-21 |
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