JP4380377B2 - カーボン系膜形成方法 - Google Patents
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ブロック試験片を基材として、前出図1に示された(a)〜(e)の工程により、その摺動面にDLC膜を形成した。ブロック試験片は、SUS440C製であり、ビッカース硬さ665、表面粗さ(Ra)0.01〜0.02である。DLC膜の形成には、スパッタリング装置(株式会社神戸製鋼所製「UBMS202」)を使用した。装置内部圧力は0〜0.1Paの範囲で調整し、基材温度は約200℃とした。Cターゲット出力は0.5〜2.5kW、Crターゲット出力は0.1〜1.5kWの範囲でそれぞれ調整した。バイアス電圧は、50V〜200Vの範囲で調整した。また、導入する放電ガス、反応ガスの流量は、合わせて200ml/minとなるよう調整した。なお、反応ガスの組成は、上記実施形態に示したように変化させた。得られたブロック試験片を、実施例の試験片とした。
上記(1)と同様のブロック試験片を基材として、従来の方法により、その摺動面にDLC膜を形成した。従来の方法と、上記(1)の方法との相違点は、反応ガスの組成を変化させずにDLC膜を形成する点である。すなわち、反応ガスとしてCH4のみを用い、容器内のガス組成を95%Ar−5%CH4と一定とした。それ以外は、上記(1)と同様に行った。得られた試験片を比較例の試験片とした。
作製したブロック試験片と、相手材となるリング試験片とを、摩擦試験機(LFW−1、ファレックス社製)に設置し、摩擦試験を行った。摩擦試験の方法は以下の通りである。ブロック試験片の上から初期面圧で320MPaの荷重をかけ、ブロック試験片の摺動面とリング試験片とを当接させた状態で、リング試験片を回転速度160rpmで回転させた。ブロック試験片とリング試験片との当接部には、潤滑油(5W30ベースオイル)を80℃の油浴から供給した。試験時間は30分とした。
Claims (4)
- 炭化水素ガスを含む反応ガスを用いるCVD法と炭素をターゲットとしたPVD法との併用により基材の表面にカーボン系膜を形成するカーボン系膜形成方法であって、
前記反応ガスとして二種類以上の炭化水素ガスを用い、該炭化水素ガスの種類および配合割合の少なくとも一方を変化させて該反応ガスの組成を変化させることにより、膜厚方向において炭素濃度が異なるカーボン系膜を形成することを特徴とするカーボン系膜形成方法。 - 前記カーボン系膜における前記炭素濃度は、前記基材側から当該カーボン系膜の表面に向かって高くなる請求項1に記載のカーボン系膜形成方法。
- 前記炭化水素ガスは、CH 4 、C 2 H 6 、C 2 H 2 、C 3 H 8 、C 4 H 10 から選ばれる請求項1に記載のカーボン系膜形成方法。
- 第一炭化水素ガスを含む反応ガスと、炭素ターゲットとから供給される炭素により、第一DLC膜を形成する第一DLC膜形成工程と、
前記第一炭化水素ガス及び該第一炭化水素ガスよりも単位体積当たりの炭素原子数の多い第二炭化水素ガスを含む反応ガスと、前記炭素ターゲットとから供給される炭素により、前記第一DLC膜の上に第二DLC膜を形成する第二DLC膜形成工程と、
前記第二炭化水素ガスを含む反応ガスと、前記炭素ターゲットとから供給される炭素により、前記第二DLC膜の上に第三DLC膜を形成する第三DLC膜形成工程と、を備え、
前記第二DLC膜形成工程では、前記第一炭化水素ガスと前記第二炭化水素ガスとの配合割合を時間の経過とともに変更して、前記第二DLC膜における炭素濃度を、前記第一DLC膜側から該第二DLC膜の表面に向かって高くする請求項1に記載のカーボン系膜形成方法。
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