JP4757234B2 - ダイヤモンド被覆非ダイヤモンド炭素部材 - Google Patents
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Description
微結晶ダイヤモンドの成長核を基材表面に固定しやすくする効果は、ダイヤモンドの成膜速度を高速にするほど大きくなる。混合ガスによる非ダイヤモンド炭素基材へのエッチングを抑制し、ダイヤモンド膜を安定して成膜するためには、成膜速度を0.5μm/時以上とすることが必要である。成膜速度が0.5μm/時未満となるような条件でダイヤモンドを気相合成すると、固定される成長核の面積密度が小さくなり、基材が部分的に露出しやすくなる。即ち、微結晶ダイヤモンド膜が連続膜とならない。この微結晶ダイヤモンド膜上に、水素濃度が高い混合ガスを使用して高品質ダイヤモンド膜を成膜しようとすると、基材露出部分において基材がエッチングされてしまう。従って、成膜速度を0.5μm/時以上とすることが必要である。好ましくは、1μm/時以上である。成膜速度を1μm/時以上として高速成膜を行うことにより、ピンホールが無い微結晶ダイヤモンド膜をより確実に得ることができる。
結晶子の平均直径が10nm以下の微結晶ダイヤモンド膜であれば、水素濃度及び酸素濃度が低く炭素濃度が高い混合ガスを使用して、非ダイヤモンド炭素基材上に化学気相合成法により成膜することができる。これに対して、非ダイヤモンド炭素基材上に結晶子の平均直径が10nmを超えるダイヤモンド膜を形成しようとすると、混合ガス中の水素濃度を高くする必要があり、基材に対するエッチングが激しくなる。このため、ダイヤモンド膜を成膜することが困難になる。従って、中間層を形成する微結晶ダイヤモンドの結晶子の平均直径は、10nm以下とする。
2;微結晶ダイヤモンド膜
3;高品質ダイヤモンド膜
4;微結晶ダイヤモンド膜2と高品質ダイヤモンド膜3との界面
Claims (2)
- 非ダイヤモンド炭素であるアモルファス炭素又はグラファイトからなる基材と、この基材上に形成され結晶子の平均直径が10nm以下である微結晶ダイヤモンドからなる中間層と、この中間層上に形成され結晶子の平均直径が20nm以上であるダイヤモンド膜と、を有することを特徴とするダイヤモンド被覆非ダイヤモンド炭素部材。
- 前記基材が熱間静水圧加圧処理された炭素材料からなることを特徴とする請求項1に記載のダイヤモンド被覆非ダイヤモンド炭素部材。
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