JP4358892B1 - フッ化処理方法およびフッ化処理装置ならびにフッ化処理装置の使用方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被処理物を所定のフッ化雰囲気のフッ化処理空間内に加熱保持してフッ化処理を行なうフッ化処理方法であって、上記フッ化処理空間内にフッ素と反応性のある空間内構造物を露出させ、上記フッ化処理空間内に露出している空間内構造物の表面にあらかじめフッ化層を形成させた状態で上記フッ化処理を行うことにより、被処理物のフッ化処理のために供給されたフッ化源ガスが、フッ化処理中に空間内構造物の表面をフッ化するために多量に消費されることがない。また、供給したフッ化源ガスのフッ化ポテンシャルが不足しても、上記空間内構造物表面のフッ化層がフッ化源ガスを放出する。これにより、フッ化処理中のフッ化処理空間内のフッ化雰囲気を適正に維持することができる。
【選択図】なし
Description
上記フッ化処理空間内にフッ素と反応性のある空間内構造物を露出させ、
上記フッ化処理空間内に露出している空間内構造物の表面に、上記フッ化処理中のフッ化雰囲気のフッ化ポテンシャルが不足したときにフッ化源ガスを放出してフッ化雰囲気を適正に維持するため、フッ素濃度5質量%以上の部分の厚みが1.3μm以上のフッ化層をあらかじめ形成させた状態で上記フッ化処理を行うことを第1の要旨とする。
また、本発明のフッ化処理方法は、被処理物を所定のフッ化雰囲気のフッ化処理空間内に加熱保持してフッ化処理を行なうフッ化処理方法であって、
上記フッ化処理空間内にフッ素と反応性のある空間内構造物を露出させ、
上記フッ化処理中のフッ化雰囲気のフッ化ポテンシャルが不足したときにフッ化源ガスを放出してフッ化雰囲気を適正に維持するためのフッ化層をあらかじめ形成させた状態で上記フッ化処理を行う際、
少なくともフッ化処理中に被処理物よりも高温となる部分に形成されているフッ化層が、フッ素濃度5質量%以上の部分の厚みが1.3μm以上であることを第2の要旨とする。
上記フッ化処理空間内にフッ素と反応性のある空間内構造物が露出され、
上記フッ化処理空間内に露出している空間内構造物の表面に、上記フッ化処理中のフッ化雰囲気のフッ化ポテンシャルが不足したときにフッ化源ガスを放出してフッ化雰囲気を適正に維持するため、フッ素濃度5質量%以上の部分の厚みが1.3μm以上のフッ化層をあらかじめ形成させた状態で上記フッ化処理を行いうるように構成されていることを第1の要旨とする。
また、本発明のフッ化処理装置は、被処理物を所定のフッ化雰囲気のフッ化処理空間内に加熱保持してフッ化処理を行なうフッ化処理装置であって、
上記フッ化処理空間内にフッ素と反応性のある空間内構造物が露出され、
上記フッ化処理空間内に露出している空間内構造物の表面に、上記フッ化処理中のフッ化雰囲気のフッ化ポテンシャルが不足したときにフッ化源ガスを放出してフッ化雰囲気を適正に維持するためのフッ化層をあらかじめ形成させた状態で上記フッ化処理を行いうるように構成され、少なくともフッ化処理中に被処理物よりも高温となる部分に形成されているフッ化層が、フッ素濃度5質量%以上の部分の厚みが1.3μm以上であることを第2の要旨とする。
上記フッ化処理装置は、フッ化処理空間内にフッ素と反応性のある空間内構造物が露出され、上記フッ化処理空間内に露出している空間内構造物の表面にあらかじめフッ化層を形成させた状態で上記フッ化処理を行うものであり、
上記空間内構造物の表面にあらかじめ形成されたフッ化層のフッ素量が、上記フッ化処理中のフッ化雰囲気のフッ化ポテンシャルが不足したときにフッ化源ガスを放出してフッ化雰囲気を適正に維持可能な所定量を下回ったときに、フッ化処理空間内を所定のフッ化雰囲気で加熱保持する予備フッ化処理を行って上記フッ化層を、上記フッ化雰囲気を適正に維持可能なフッ素濃度5質量%以上の部分の厚みが1.3μm以上まで回復することを第1の要旨とする。
また、本発明のフッ化処理装置の使用方法は、被処理物を所定のフッ化雰囲気のフッ化処理空間内に加熱保持してフッ化処理を行なうフッ化処理装置の使用方法であって、
上記フッ化処理装置は、フッ化処理空間内にフッ素と反応性のある空間内構造物が露出され、上記フッ化処理空間内に露出している空間内構造物の表面にあらかじめフッ化層を形成させた状態で上記フッ化処理を行うものであり、
上記空間内構造物の表面にあらかじめ形成されたフッ化層のフッ素量が、上記フッ化処理中のフッ化雰囲気のフッ化ポテンシャルが不足したときにフッ化源ガスを放出してフッ化雰囲気を適正に維持可能な所定量を下回ったときに、フッ化処理空間内を所定のフッ化雰囲気で加熱保持する予備フッ化処理を行って上記フッ化層を、上記フッ化雰囲気を適正に維持可能な状態まで回復する際、
少なくともフッ化処理中に被処理物よりも高温となる部分に形成されているフッ化層が、フッ化雰囲気を適正に維持可能なフッ素濃度5質量%以上の部分の厚みが1.3μm以上であることを第2の要旨とする。
本発明のフッ化処理装置において、上記空間内構造物の表面にあらかじめ形成されるフッ化層は、フッ素濃度5質量%以上の部分の厚みが1.3μm以上である場合には、上記フッ化層が、反応律速を終えて拡散律速に入ることにより成長速度が低下した状態であることから、その後にフッ化処理を行った際に、空間内構造物の表面で消費されるフッ化源ガスが少なくてすむ。また、上記フッ化層が充分なフッ素量を保持していることから、フッ化雰囲気のポテンシャルが低下したときに充分なフッ化源ガスを放出できる。したがって、各種のロットをフッ化処理しても、安定的なフッ化品質を得ることが可能となる。
本発明のフッ化処理装置において、少なくともフッ化処理中に被処理物よりも高温となる部分に形成されているフッ化層が、フッ素濃度5質量%以上の部分の厚みが1.3μm以上である場合には、フッ化雰囲気の安定化によるフッ化品質の安定化にとってさらに有利である。すなわち、被処理物よりも高温な部分では、雰囲気中のフッ化源ガスが消費されるフッ化反応が進みやすい一方、雰囲気のポテンシャルが下がったときのフッ化層の分解によるフッ化源ガスの放出も起こりやすい。このため、被処理物よりも高温となる部分にフッ化層を形成することにより、空間内構造物の表面で消費されるフッ化源ガスを減少させるとともに、フッ化雰囲気のポテンシャルが低下したときにフッ化源ガスを放出することによるフッ化雰囲気を安定化させる効果がより顕著に得られるのである。
本発明のフッ化処理装置の使用方法において、上記空間内構造物の表面にあらかじめ形成されるフッ化層は、フッ素濃度5質量%以上の部分の厚みが1.3μm以上である場合には、上記フッ化層が、反応律速を終えて拡散律速に入ることにより成長速度が低下した状態であることから、その後にフッ化処理を行った際に、空間内構造物の表面で消費されるフッ化源ガスが少なくてすむ。また、上記フッ化層が充分なフッ素量を保持していることから、フッ化雰囲気のポテンシャルが低下したときに充分なフッ化源ガスを放出できる。したがって、各種のロットをフッ化処理しても、安定的なフッ化品質を得ることが可能となる。
本発明のフッ化処理装置の使用方法において、少なくともフッ化処理中に被処理物よりも高温となる部分に形成されているフッ化層が、フッ素濃度5質量%以上の部分の厚みが1.3μm以上である場合には、フッ化雰囲気の安定化によるフッ化品質の安定化にとってさらに有利である。すなわち、被処理物よりも高温な部分では、雰囲気中のフッ化源ガスが消費されるフッ化反応が進みやすい一方、雰囲気のポテンシャルが下がったときのフッ化層の分解によるフッ化源ガスの放出も起こりやすい。このため、被処理物よりも高温となる部分にフッ化層を形成することにより、空間内構造物の表面で消費されるフッ化源ガスを減少させるとともに、フッ化雰囲気のポテンシャルが低下したときにフッ化源ガスを放出することによるフッ化雰囲気を安定化させる効果がより顕著に得られるのである。
2,2´:ヒーター
3,3´:炉壁
4,4´:試験片
5,5´:エンジンバルブ(被処理物)
6,6´:ローラー
7,7´:トレイ
8,8´:熱処理用治具
9,9´:ファン
10,10´:モーター
21:第1処理室(雰囲気置換およびもしくは昇温室)
22:第2処理室(フッ化処理室)
23:第3処理室(中間室)
24:第4処理室(窒化処理室)
25:第5処理室(冷却室)
26:開閉扉
27:熱処理用治具
28:トレイ
29:ファン
30:モーター
Claims (9)
- 被処理物を所定のフッ化雰囲気のフッ化処理空間内に加熱保持してフッ化処理を行なうフッ化処理方法であって、
上記フッ化処理空間内にフッ素と反応性のある空間内構造物を露出させ、
上記フッ化処理空間内に露出している空間内構造物の表面に、上記フッ化処理中のフッ化雰囲気のフッ化ポテンシャルが不足したときにフッ化源ガスを放出してフッ化雰囲気を適正に維持するため、フッ素濃度5質量%以上の部分の厚みが1.3μm以上のフッ化層をあらかじめ形成させた状態で上記フッ化処理を行うことを特徴とするフッ化処理方法。 - 被処理物を所定のフッ化雰囲気のフッ化処理空間内に加熱保持してフッ化処理を行なうフッ化処理方法であって、
上記フッ化処理空間内にフッ素と反応性のある空間内構造物を露出させ、
上記フッ化処理中のフッ化雰囲気のフッ化ポテンシャルが不足したときにフッ化源ガスを放出してフッ化雰囲気を適正に維持するためのフッ化層をあらかじめ形成させた状態で上記フッ化処理を行う際、
少なくともフッ化処理中に被処理物よりも高温となる部分に形成されているフッ化層が、フッ素濃度5質量%以上の部分の厚みが1.3μm以上であることを特徴とするフッ化処理方法。 - 被処理物を所定のフッ化雰囲気のフッ化処理空間内に加熱保持してフッ化処理を行なうフッ化処理装置であって、
上記フッ化処理空間内にフッ素と反応性のある空間内構造物が露出され、
上記フッ化処理空間内に露出している空間内構造物の表面に、上記フッ化処理中のフッ化雰囲気のフッ化ポテンシャルが不足したときにフッ化源ガスを放出してフッ化雰囲気を適正に維持するため、フッ素濃度5質量%以上の部分の厚みが1.3μm以上のフッ化層をあらかじめ形成させた状態で上記フッ化処理を行いうるように構成されていることを特徴とするフッ化処理装置。 - 被処理物を所定のフッ化雰囲気のフッ化処理空間内に加熱保持してフッ化処理を行なうフッ化処理装置であって、
上記フッ化処理空間内にフッ素と反応性のある空間内構造物が露出され、
上記フッ化処理空間内に露出している空間内構造物の表面に、上記フッ化処理中のフッ化雰囲気のフッ化ポテンシャルが不足したときにフッ化源ガスを放出してフッ化雰囲気を適正に維持するためのフッ化層をあらかじめ形成させた状態で上記フッ化処理を行いうるように構成され、少なくともフッ化処理中に被処理物よりも高温となる部分に形成されているフッ化層が、フッ素濃度5質量%以上の部分の厚みが1.3μm以上であることを特徴とするフッ化処理装置。 - 上記フッ化処理の後に後処理を行う後処理空間をさらに備え、上記フッ化処理空間は後処理空間とは独立して存在しているとともに、上記フッ化処理室から後処理室に被処理物を搬送するための搬送手段が設けられている請求項3または4記載のフッ化処理装置。
- 上記フッ化処理室は、被処理物の搬送方向を軸にした円筒状に形成されている請求項5記載のフッ化処理装置。
- 被処理物を所定のフッ化雰囲気のフッ化処理空間内に加熱保持してフッ化処理を行なうフッ化処理装置の使用方法であって、
上記フッ化処理装置は、フッ化処理空間内にフッ素と反応性のある空間内構造物が露出され、上記フッ化処理空間内に露出している空間内構造物の表面にあらかじめフッ化層を形成させた状態で上記フッ化処理を行うものであり、
上記空間内構造物の表面にあらかじめ形成されたフッ化層のフッ素量が、上記フッ化処理中のフッ化雰囲気のフッ化ポテンシャルが不足したときにフッ化源ガスを放出してフッ化雰囲気を適正に維持可能な所定量を下回ったときに、フッ化処理空間内を所定のフッ化雰囲気で加熱保持する予備フッ化処理を行って上記フッ化層を、上記フッ化雰囲気を適正に維持可能なフッ素濃度5質量%以上の部分の厚みが1.3μm以上まで回復することを特徴とするフッ化処理装置の使用方法。 - 被処理物を所定のフッ化雰囲気のフッ化処理空間内に加熱保持してフッ化処理を行なうフッ化処理装置の使用方法であって、
上記フッ化処理装置は、フッ化処理空間内にフッ素と反応性のある空間内構造物が露出され、上記フッ化処理空間内に露出している空間内構造物の表面にあらかじめフッ化層を形成させた状態で上記フッ化処理を行うものであり、
上記空間内構造物の表面にあらかじめ形成されたフッ化層のフッ素量が、上記フッ化処理中のフッ化雰囲気のフッ化ポテンシャルが不足したときにフッ化源ガスを放出してフッ化雰囲気を適正に維持可能な所定量を下回ったときに、フッ化処理空間内を所定のフッ化雰囲気で加熱保持する予備フッ化処理を行って上記フッ化層を、上記フッ化雰囲気を適正に維持可能な状態まで回復する際、
少なくともフッ化処理中に被処理物よりも高温となる部分に形成されているフッ化層が、フッ化雰囲気を適正に維持可能なフッ素濃度5質量%以上の部分の厚みが1.3μm以上であることを特徴とするフッ化処理装置の使用方法。 - 上記空間内構造物の表面を構成する材料と同じ材料の試験片をフッ化処理空間内に配置し、フッ化処理を繰り返し行なった際に空間内構造物の表面に形成されているフッ化層のフッ素量を上記試験片の状態によって検知する請求項7または8記載のフッ化処理装置の使用方法。
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