JP4383315B2 - 積層体 - Google Patents
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Description
、これらの物質を中間層Bとして用いる本発明の積層体は白金系材料などを用いる場合に比較して価格がかなり低いため、全体の製造コストをかなり下げることができ、実用上有利である。
[実施例1]
各皮膜の形成は高周波UBMスパッタおよびDC−UBMスパッタ源を有するスパッタ装置を用いて行った。BN系皮膜の形成はBターゲットをAr−N2雰囲気にて高周波スパッタリングにより形成し、BCN膜はBターゲットをAr−N2−CH4雰囲気にて高周波スパッタリングあるいはB4CターゲットをAr−N2雰囲気中でDCスパッタリングにより形成した。全圧力は0.6Paで、成膜時の基板温度は約400℃とした。鏡面研磨した超硬合金基板にTa/Si中間層を介して表1に示すBNあるいはBCN膜を形成した。
3源のUBM−DCスパッタ源を有するスパッタ装置を用いて、表2に示す金属層/Alおよび、またはSiを含有する窒化物、炭化物あるいは炭窒化物層/あるいは傾斜層/BN、BCN膜を有する積層体を形成した。
基材にはWCからなる超硬基材を用いた。成膜はすべてスパッタ法を用いた。超硬基材との密着性を確保する目的で最下層(下地層)にはすべてTa層を50nm成膜した。中間層としてSi、Ce、Yをそのまま採用するときは、これらの単元ターゲットをアルゴン雰囲気でスパッタし、酸化物の場合はSi、Ce、Yの単元ターゲットをアルゴン-酸素10%混合雰囲気でスパッタし、酸窒化物の場合は、これらの単元ターゲットをアルゴン-酸素10%-窒素10%混合雰囲気でスパッタすることで成膜を行った。
酸窒化物系を採用した条件10〜12では大幅に密着性が向上している。
しての全系において、中間構造で耐酸化性能を向上できることがわかった。
A:下地層 B:中間層 C:表面層
Claims (7)
- 基材上に皮膜中のBとNの組成比が原子比で0.8≦B/N≦2の範囲にあるB及びNを含有する硬質皮膜が形成された積層体であって、前記基材の直上にTaまたはWからなる下地層が形成され、該下地層の上部に、Si、Ce、Y、SiOx、CeOx、YOx、SiOxNy、CeOxNyあるいはYOxNyのいずれか一種以上、若しくはAlおよび/またはSiを含有する窒化物、炭化物あるいは炭窒化物からなる中間層が形成され、さらに中間層の上部に前記硬質皮膜からなる表面層が形成されていることを特徴とする潤滑性、耐摩耗性に優れた積層体。
- 請求項1に記載の積層体であって、前記硬質皮膜が、さらにその原子濃度が1at%以上、25at%以下であるCを含有するものである積層体。
- 請求項1または2に記載の積層体であって、前記硬質皮膜と、C原子濃度が1at%以上、25at%以下である炭化ホウ素皮膜とを積層してなる積層体。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の積層体であって、前記中間層と前記表面層間に元素濃度が連続的あるいは段階的に変化する傾斜層が設けられている積層体。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の積層体であって、前記基材が超硬材である積層体。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の積層体であって、前記積層体がガラスレンズ成型用金型に適用されるものである積層体。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の積層体であって、前記硬質皮膜が六方晶系のBN構造を基本とする積層体。
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