JP5495427B2 - Film formation method - Google Patents
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Description
本発明は、被膜形成方法に関し、さらに詳しくは、被膜原料として金属含有液状物質を使用して、金属または金属化合物からなる被膜を基板上に形成する方法に関する。 The present invention relates to a film forming method, and more particularly to a method of forming a film made of a metal or a metal compound on a substrate using a metal-containing liquid material as a film material.
金属または金属化合物からなる被膜を基板上に形成する方法として、液状の被膜原料（金属含有液状物質）を基板上に塗布し、この塗膜を加熱して被膜原料を反応させることにより、被膜を形成することが行われている。 As a method of forming a film made of a metal or a metal compound on a substrate, a liquid film raw material (metal-containing liquid substance) is applied on the substrate, and the film raw material is reacted by heating the coating film to react the film. To be formed.
しかしながら、このような方法によって基板上に被膜を形成することはきわめて困難である。すなわち、このような方法で被膜原料を反応させて得られる金属または金属化合物は、基板に対する密着力および相互の結合力のない粉粒体状となるため成膜性にきわめて劣るものである。 However, it is very difficult to form a film on the substrate by such a method. That is, the metal or metal compound obtained by reacting the coating material with such a method is inferior in film formability because it is in the form of a granular material having no adhesion to the substrate and no mutual bonding force.
金属または金属化合物からなる被膜を基板上に形成する他の方法として、液状の被膜原料（例えば、金属アルコキシド、金属塩化物の溶液）を加熱した基板上に噴霧して反応させるスプレーＣＶＤ法が知られている（例えば、特許文献１参照）。 As another method for forming a film made of a metal or a metal compound on a substrate, there is known a spray CVD method in which a liquid film material (for example, a solution of metal alkoxide or metal chloride) is sprayed on a heated substrate to react. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、スプレーＣＶＤ法では、スプレーにより被膜原料（液体粒子）を基板上に均一に供給することが困難であることなどから、形成される被膜の膜厚の均一性を十分に確保することができない。
また、スプレーＣＶＤ法は、成膜速度が低いために、効率的に被膜を形成することができない。また、膜厚の大きな被膜を形成することも困難である。
However, in the spray CVD method, since it is difficult to uniformly supply the film raw material (liquid particles) onto the substrate by spraying, the film thickness of the formed film cannot be sufficiently ensured. .
Further, since the spray CVD method has a low film formation rate, it cannot efficiently form a film. It is also difficult to form a film having a large film thickness.
液状の被膜原料を使用して、厚膜で均一な被膜を効率的に形成するためには、基板上に十分な量の被膜原料が存在すること、換言すれば、十分な量の被膜原料（液相）によって基板が被覆されている必要がある。
このような観点から、被膜原料中に基板（ワーク）を浸漬し、基板の表面（被処理面）に被膜の構成物質である金属または金属化合物を析出させて被膜を形成する液相析出法（ＬＰＤ法）が知られている（特許文献２参照）。
In order to efficiently form a thick and uniform film using a liquid film material, there is a sufficient amount of film material on the substrate, in other words, a sufficient amount of film material ( The substrate needs to be coated with a liquid phase.
From such a viewpoint, a liquid phase deposition method in which a substrate (work) is immersed in a film raw material, and a metal or a metal compound that is a constituent material of the film is deposited on the surface (surface to be treated) to form a film ( The LPD method is known (see Patent Document 2).
液相析出法では、基板の表面（被処理面）において効率的な成膜反応を行わせるために、基板の表面を加熱する。ここに、加熱方法としては、誘導加熱方法が好適である。 In the liquid phase deposition method, the surface of the substrate is heated in order to perform an efficient film formation reaction on the surface (surface to be processed) of the substrate. Here, an induction heating method is suitable as the heating method.
しかしながら、上記の液相析出法によってワーク（基板）の表面に被膜を形成するためには、実用化の阻害要因となる下記のような問題がある。 However, in order to form a coating film on the surface of a workpiece (substrate) by the above liquid phase deposition method, there are the following problems that become impeding factors for practical use.
（１）ワークの表面を液状の被膜原料中で加熱するときに、ワーク表面の熱が被膜原料によって奪われる。このため、ワークの表面の温度を、反応が起こる温度にまで上昇させるためには大きな出力（エネルギーコスト）を必要とする。
また、液相析出法においては、加熱された被膜原料の相当量が、成膜反応に供されることなく、蒸発して系外に放出されてしまう。従って、エネルギーのみでなく、被膜原料についても効率的に利用することができない。
なお、被膜原料の系外への放出を防ぐために、蒸気の冷却回収機構を設けることも考えられるが、その場合には、設備が大掛かりになり、運転コストも増加する。また、ワークの処理装置への設置後に処理浴の密封などの手間の掛かる作業が必要となり、極めて作業効率が悪くなるという問題が生じる。
(1) When the surface of the workpiece is heated in the liquid coating material, the heat of the workpiece surface is taken away by the coating material. For this reason, in order to raise the temperature of the surface of a workpiece | work to the temperature where reaction occurs, a big output (energy cost) is required.
Further, in the liquid phase deposition method, a considerable amount of the heated coating material is evaporated and released out of the system without being subjected to a film formation reaction. Accordingly, not only the energy but also the coating material cannot be used efficiently.
In order to prevent the coating material from being released out of the system, it is conceivable to provide a cooling / recovery mechanism for the steam, but in that case, the equipment becomes large and the operating cost increases. In addition, a troublesome work such as sealing of the treatment bath is required after the work is installed in the treatment apparatus, resulting in a problem that work efficiency is extremely deteriorated.
（２）液相析出法においてワークの一部のみに被膜を形成させたい場合であっても、被膜原料中に当該ワークを浸漬すると、被膜原料と接触しているワークの全部（全表面）に被膜が形成されてしまう。
このような問題を回避するためには、被膜を形成したい部分（ワークの一部）のみに被膜原料が接触するように、ワークの（部分）形状に合わせた被膜原料の収容容器を装着したり、被膜を形成させたくない部分（ワークの残部）を、被膜原料と接触しないよう養生したりすることが考えられる。
しかし、前者の方法では、種々の形状を有するワークに対してシール性（被膜原料の密封性）を確保しながら、被膜原料の収容容器を装着することはきわめて困難である。
また、被膜を形成したくない部分を、被膜原料を接触させないように養生する後者の方法もきわめて煩雑である。
(2) Even when it is desired to form a coating only on a part of the workpiece in the liquid phase deposition method, if the workpiece is immersed in the coating material, all of the workpieces in contact with the coating material (all surfaces) A film will be formed.
In order to avoid such problems, a container for containing the coating material that matches the (part) shape of the workpiece is mounted so that the coating material contacts only the portion (part of the workpiece) where the coating is to be formed. Further, it is conceivable to cure the portion where the film is not desired to be formed (the rest of the workpiece) so as not to come into contact with the film material.
However, in the former method, it is very difficult to mount the container for containing the coating material while ensuring the sealing performance (sealing property of the coating material) for the workpiece having various shapes.
Further, the latter method of curing a portion where the film is not desired to be formed so as not to contact the film material is also very complicated.
（３）液相析出法において、被膜原料の収容容器内に配置することが不可能である大型のワークに被膜を形成する場合には、このワークの被処理面に対して、誘導加熱手段および被膜原料の収容容器を相対的に移動させて、ワークの被処理面を順次加熱（移動加熱）する必要がある。
しかしながら、種々の形状を有するワークに対して、シール性（被膜原料の密封性）を確保しながら、被膜原料の収容容器を移動（摺動）させることはきわめて困難である。
(3) In the liquid phase deposition method, when a coating is formed on a large workpiece that cannot be placed in the container for storing the coating material, induction heating means and It is necessary to heat (move and heat) the surface to be processed of the workpiece sequentially by relatively moving the container for containing the coating material.
However, it is extremely difficult to move (slide) the coating material storage container while ensuring sealing properties (sealing property of the coating material) for workpieces having various shapes.
本発明は以上のような事情に基いてなされたものである。
本発明の第１の目的は、ワーク（基板）の被処理面に対して、膜厚の均一な被膜を効率的に形成することができる被膜形成方法を提供することにある。
本発明の第２の目的は、ワークの被処理面に対して、膜厚が大きくて均一な被膜を形成することができ、エネルギーコストが低くて、被膜原料を効率的に利用することができ、簡素な設備で作業性良く実施可能な被膜形成方法を提供することにある。
本発明の第３の目的は、ワークの一部においても、容易かつ確実に被膜を形成することができる被膜形成方法を提供することにある。
本発明の第３の目的は、大型のワークであっても、容易かつ確実に被膜を形成することができる被膜形成方法を提供することにある。
The present invention has been made based on the above situation.
A first object of the present invention is to provide a film forming method capable of efficiently forming a film having a uniform film thickness on a surface to be processed of a workpiece (substrate).
The second object of the present invention is to form a uniform film with a large film thickness on the surface to be processed of the workpiece, to reduce the energy cost, and to efficiently use the film material. An object of the present invention is to provide a film forming method that can be carried out with simple equipment and good workability.
The third object of the present invention is to provide a film forming method capable of easily and reliably forming a film even on a part of a workpiece.
The third object of the present invention is to provide a film forming method capable of easily and reliably forming a film even for a large workpiece.
（１）本発明の被膜形成方法は、被膜形成性の金属含有液状物質が含浸されている耐熱性部材をワークの被処理面に接触させた状態で当該被処理面を電磁誘導により加熱することにより、当該被処理面上に被膜を形成する工程を含むことを特徴とする。 (1) The film forming method of the present invention heats a surface to be processed by electromagnetic induction in a state where a heat-resistant member impregnated with a film-forming metal-containing liquid substance is in contact with the surface to be processed of the workpiece. Thus, the method includes a step of forming a film on the surface to be processed.
被膜原料である金属含有液状物質を含浸する耐熱性部材が接触しているワークの被処理面上には、当該金属含有液状物質による層（液相）が形成され、被処理面の近傍の環境は、当該金属含有液状物質中にワークを浸漬したときと近似した状況となる。この状態で、ワークの被処理面を加熱すると、被処理面に接触した金属含有液状物質の反応によって、当該被処理面に、金属または金属化合物が析出して被膜が形成される。
ここに、ワークの被処理面の周囲には、分子密度の高い液体（耐熱性部材に含浸されている金属含有液状物質）が存在するので、液相析出法と同等程度の高い成膜速度が得られる。
しかも、ワークの被処理面の周囲に存在している液体（耐熱性部材に含浸されている金属含有液状物質）の量は、液相析出法において被処理面の周囲に存在させる液体（ワークを浸漬する液状物質）の量と比較して格段に少ない。従って、液相析出法と比較して十分に小さい出力で、同等程度の被膜形成を行うことができる。
さらに、耐熱性部材に含浸されている金属含有液状物質は、蒸発によって系外に放出されにくいので、含浸させた金属含有液状物質の大部分を成膜反応に供することができる。また、蒸発に伴う金属含有液状物質の損失が極めて少ないので、例えば、耐熱性部材への金属含有液状物質の供給量を制御することにより、被膜の膜厚などを調整することも可能となる。
さらに、電磁誘導加熱によれば、当該被処理面を迅速に昇温することができるとともに、局所的な加熱を行うことができる。
A layer (liquid phase) of the metal-containing liquid material is formed on the surface to be treated of the workpiece that is in contact with the heat-resistant member impregnated with the metal-containing liquid material, which is a coating material, and the environment in the vicinity of the surface to be treated Is similar to the situation when the workpiece is immersed in the metal-containing liquid material. When the surface to be processed of the workpiece is heated in this state, a metal or a metal compound is deposited on the surface to be processed due to the reaction of the metal-containing liquid substance in contact with the surface to be processed to form a film.
Here, since a liquid with a high molecular density (a metal-containing liquid material impregnated in the heat-resistant member) exists around the surface to be processed of the workpiece, the film formation rate is as high as that of the liquid phase precipitation method. can get.
Moreover, the amount of liquid (metal-containing liquid substance impregnated in the heat-resistant member) present around the workpiece surface is determined by the amount of liquid (workpiece that is present around the workpiece surface in the liquid phase deposition method). Compared with the amount of liquid substance to be immersed), it is much less. Therefore, it is possible to form a film of the same degree with a sufficiently small output as compared with the liquid phase deposition method.
Furthermore, since the metal-containing liquid substance impregnated in the heat-resistant member is not easily released out of the system by evaporation, most of the impregnated metal-containing liquid substance can be subjected to a film forming reaction. Further, since the loss of the metal-containing liquid material due to evaporation is extremely small, for example, the film thickness of the coating film can be adjusted by controlling the supply amount of the metal-containing liquid material to the heat-resistant member.
Furthermore, according to the electromagnetic induction heating, the surface to be processed can be quickly heated and local heating can be performed.
（２）本発明の被膜形成方法においては、前記耐熱性部材が、繊維または多孔質材料から成形されていることが好ましい。 (2) In the film forming method of the present invention, the heat-resistant member is preferably formed from a fiber or a porous material.
（３）本発明の被膜形成方法においては、被膜形成性の金属含有液状物質が含浸されている耐熱性部材によって被覆されているワークの被処理面を加熱することにより、当該被処理面上に被膜を形成する工程を含むことが好ましい。 (3) In the film forming method of the present invention, the surface to be processed of the workpiece covered with the heat-resistant member impregnated with the film-forming metal-containing liquid substance is heated to thereby form the surface to be processed. It is preferable to include the process of forming a film.
金属含有液状物質を含浸している耐熱性部材によってワークの被処理面を被覆することにより、当該被処理面上には、金属含有液状物質による層（液相）が形成され、当該被処理面の近傍の環境は、金属含有液状物質中にワークを浸漬したときと近似した状況となる。この状態で、ワークの被処理面を加熱すると、これに接触した金属含有液状物質の反応により、当該被処理面に、金属または金属化合物が析出して被膜が形成される。 By covering the surface to be processed of the workpiece with a heat-resistant member impregnated with the metal-containing liquid material, a layer (liquid phase) of the metal-containing liquid material is formed on the surface to be processed. The environment in the vicinity of is similar to that when the workpiece is immersed in the metal-containing liquid material. When the surface to be processed of the workpiece is heated in this state, a metal or a metal compound is deposited on the surface to be processed due to the reaction of the metal-containing liquid substance in contact with the workpiece, thereby forming a film.
（４）本発明の具体的方法としては、シート状の耐熱性部材によってワークの被処理面を被覆する工程と、ワークの被処理面を被覆した前記耐熱性部材に、被膜形成性の金属含有液状物質を含浸させるとともに、前記被処理面を加熱することにより、当該被処理面上に被膜を形成する工程を含む方法を挙げることができる。 (4) As a specific method of the present invention, a step of coating a surface to be processed of a workpiece with a sheet-like heat-resistant member, and a film-forming metal content in the heat-resistant member covering the surface to be processed of the workpiece Examples of the method include a step of impregnating a liquid substance and heating the surface to be processed to form a film on the surface to be processed.
（５）前記耐熱性部材は、炭素繊維またはセラミック繊維から成形されていることが好ましい。
これらの繊維材料から成形された耐熱性部材は、成膜反応温度（被処理面の加熱温度）に対して十分な耐熱性を有するとともに、金属含有液状物質を確実に含浸することができる。
(5) The heat-resistant member is preferably formed from carbon fiber or ceramic fiber.
The heat-resistant member formed from these fiber materials has sufficient heat resistance with respect to the film formation reaction temperature (heating temperature of the surface to be processed) and can be reliably impregnated with the metal-containing liquid substance.
（６）前記金属含有液状物質は、金属アルコキシドまたは金属塩化物溶液であることが好ましい。 (6) The metal-containing liquid substance is preferably a metal alkoxide or a metal chloride solution.
（７）本発明の被膜形成方法において、ワークの被処理面に対して誘導加熱手段を相対的に移動して加熱（移動加熱）することが好ましい。本発明の被膜形成方法では、金属含有液状物質が耐熱性部材によって含浸保持されるので、液相析出法のように金属含有液状物質のシール性を考慮する必要がなく移動加熱を行うことができ、これにより、大型のワークであっても、容易かつ確実に被膜を形成することができる。 (7) In the film forming method of the present invention, it is preferable that the induction heating means is moved relative to the surface of the workpiece to be heated (moving heating). In the film forming method of the present invention, since the metal-containing liquid substance is impregnated and held by the heat-resistant member, it is not necessary to consider the sealing property of the metal-containing liquid substance as in the liquid phase deposition method, and the moving heating can be performed. As a result, a film can be formed easily and reliably even for a large workpiece.
本発明の被膜形成方法によれば、ワーク（基板）の被処理面に対して、膜厚が均一な被膜を効率的に形成することができる。
また、本発明の被膜形成方法によれば、膜厚が大きくて均一な被膜を形成することができ、エネルギーコストが低くて、被膜原料を効率的に利用することができ、簡素な設備で作業性良く実施することができる。
また、ワークの一部においても、容易かつ確実に被膜を形成することができる。
また、ワークの被処理面に対して加熱手段を相対的に移動させて加熱することにより、大型のワークであっても容易かつ確実に被膜を形成することができる。
According to the film forming method of the present invention, a film having a uniform film thickness can be efficiently formed on the surface to be processed of a workpiece (substrate).
In addition, according to the film forming method of the present invention, a uniform film having a large film thickness can be formed, the energy cost is low, the film material can be used efficiently, and the work can be performed with simple equipment. Can be implemented with good performance.
In addition, a film can be easily and reliably formed on a part of the workpiece.
In addition, by moving the heating means relative to the surface of the workpiece to be heated, a coating can be formed easily and reliably even for a large workpiece.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の被膜形成方法は、被膜形成性の金属含有液状物質が含浸されている耐熱性部材をワークの被処理面に接触させた状態で、当該被処理面を加熱することにより、当該被処理面上に被膜を形成する工程を含む。
本発明の被膜形成方法によって処理される「ワーク」としては、鉄などの金属、セラミックなどの無機物質を挙げることができる。
ワークの「被処理面」は、ワークのすべての表面であってもよいが、本発明の被膜形成方法は、ワークの一部に被膜を形成する場合に特に好適である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The film forming method of the present invention comprises heating a surface to be processed in a state where a heat-resistant member impregnated with a film-forming metal-containing liquid substance is in contact with the surface to be processed. Forming a film on the surface.
Examples of the “workpiece” to be treated by the film forming method of the present invention include metals such as iron and inorganic substances such as ceramic.
The “surface to be treated” of the work may be all the surface of the work, but the film forming method of the present invention is particularly suitable when a film is formed on a part of the work.
本発明の被膜形成方法は、ワークの被処理面に、金属または金属化合物からなる被膜を形成するものであり、被膜原料として金属含有液状物質を使用する。
本発明の被膜形成方法で使用する「金属含有液状物質」は、反応により被膜を構成する金属または金属化合物を生成することのできるものであって、使用温度（例えば０〜５０℃、特に１０〜４０℃）で液状を呈する金属含有物質（例えば、液状の金属化合物、金属化合物の溶液）である。
The film forming method of the present invention forms a film made of a metal or a metal compound on a surface to be processed of a workpiece, and uses a metal-containing liquid material as a film material.
The “metal-containing liquid substance” used in the film forming method of the present invention is capable of generating a metal or a metal compound constituting the film by reaction, and is used at a use temperature (for example, 0 to 50 ° C., particularly 10 to 10 ° C. A metal-containing substance that exhibits a liquid state (for example, a liquid metal compound or a solution of a metal compound).
金属含有液状物質に含有される金属（形成される被膜を構成する金属）としては、ケイ素、チタン、アルミニウム、バナジウム、スズ、亜鉛、タングステン、ジルコニア、クロム、マグネシウムなどを例示することができる。 Examples of the metal contained in the metal-containing liquid material (metal constituting the film to be formed) include silicon, titanium, aluminum, vanadium, tin, zinc, tungsten, zirconia, chromium, magnesium and the like.
金属含有液状物質として好適に使用することのできる「液状の金属化合物」としては、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、チタニウムテトライソプロポキシド、アルミニウムトリ−ｓｅｃブトキシド：バナジウムオキシトリエトキシドなどの金属アルコキシドを挙げることができる。 Examples of the “liquid metal compound” that can be suitably used as the metal-containing liquid material include metal alkoxides such as tetraethoxysilane (TEOS), titanium tetraisopropoxide, aluminum tri-sec butoxide: vanadium oxytriethoxide. Can be mentioned.
金属含有液状物質として好適に使用することのできる「金属化合物の溶液」としては、塩化スズ、塩化亜鉛、塩化チタン、塩化ケイ素、塩化アルミニウムなどの金属塩化物の溶液を挙げることができる。
また、本発明の被膜形成方法によって形成される被膜を構成する金属化合物としては、上記金属の酸化物、炭化物、窒化物などを挙げることができる。
Examples of the “metal compound solution” that can be suitably used as the metal-containing liquid material include solutions of metal chlorides such as tin chloride, zinc chloride, titanium chloride, silicon chloride, and aluminum chloride.
In addition, examples of the metal compound constituting the film formed by the film forming method of the present invention include oxides, carbides, and nitrides of the above metals.
本発明の被膜形成方法で使用する「耐熱性部材」は、反応温度（被処理面の加熱温度）で使用可能な耐熱性（例えば、耐熱温度が７００℃以上）を有するとともに、液体を含浸して保持することができる繊維または多孔質材料の成形品から構成される。 The “heat-resistant member” used in the film forming method of the present invention has heat resistance (for example, a heat-resistant temperature of 700 ° C. or higher) that can be used at the reaction temperature (heating temperature of the surface to be treated) and is impregnated with a liquid. It is composed of a molded article of fiber or porous material that can be held in a closed state.
耐熱性部材を構成する「繊維材料」としては、炭素繊維、セラミック繊維、アラミド繊維などを挙げることができ、これらの繊維から成形された不織布（フェルト）が好ましい。
耐熱性部材を構成する「多孔質材料」としては、炭素多孔質体およびセラミック多孔質体などを挙げることができる。
Examples of the “fiber material” constituting the heat-resistant member include carbon fiber, ceramic fiber, and aramid fiber, and a nonwoven fabric (felt) formed from these fibers is preferable.
Examples of the “porous material” constituting the heat-resistant member include a carbon porous body and a ceramic porous body.
耐熱性部材の形状は特に限定されるものではないが、ワークの被処理面を被覆するような場合にはシート状であることが好ましい。 The shape of the heat-resistant member is not particularly limited, but is preferably a sheet shape when covering the surface to be processed of the workpiece.
耐熱性部材として好適な市販材料としては、「カーボンフェルト」〔トラスコ中山（株）製の耐炎糸不織布〕、「イソウール（登録商標）」〔イソライト工業（株）製のセラミック繊維から成形されたブランケット〕を挙げることができる。 Commercial materials suitable as heat-resistant members include “carbon felt” (a flame-resistant nonwoven fabric manufactured by Trusco Nakayama Co., Ltd.), “Iso wool (registered trademark)” [a blanket molded from ceramic fibers manufactured by Isolite Industry Co., Ltd. Can be mentioned.
本発明の被膜形成方法では、金属含有液状物質が含浸されている耐熱性部材をワークの被処理面に接触させた状態で、当該被処理面を加熱する。
耐熱性部材をワークの被処理面に接触させる好適な態様としては、当該耐熱性部材によって被処理面を被覆する態様を挙げることができる。
In the film forming method of the present invention, the surface to be processed is heated in a state where the heat-resistant member impregnated with the metal-containing liquid substance is in contact with the surface to be processed of the workpiece.
As a suitable aspect which makes a heat resistant member contact the to-be-processed surface of a workpiece | work, the aspect which coat | covers a to-be-processed surface with the said heat resistant member can be mentioned.
耐熱性部材が接触しているワークの被処理面を加熱する方法としては、特に限定されるものではないが、局所的な加熱が可能で昇温速度が高いことから、電磁誘導によって行うことが好ましい。
被処理面の加熱温度としては、金属含有液状物質により被膜が形成される温度であればよく、使用する金属含有液状物質によって異なる。例えば、金属含有液状物質としてＴＥＯＳを使用してシリカ被膜を形成する場合の加熱温度は、通常８００〜１１００℃とされる。また、金属含有液状物質として塩化スズの溶液を使用してスズ被膜を形成する場合の加熱温度は通常４００〜５５０℃とされる。
The method of heating the surface to be processed of the workpiece that is in contact with the heat-resistant member is not particularly limited, but it can be performed by electromagnetic induction because local heating is possible and the rate of temperature increase is high. preferable.
The heating temperature of the surface to be processed may be any temperature at which a film is formed from the metal-containing liquid material, and varies depending on the metal-containing liquid material used. For example, the heating temperature in the case of forming a silica film using TEOS as the metal-containing liquid material is usually 800 to 1100 ° C. Moreover, the heating temperature in the case of forming a tin film using a solution of tin chloride as the metal-containing liquid substance is usually 400 to 550 ° C.
本発明の好ましい被膜形成方法として、シート状の耐熱性部材によりワークの被処理面を被覆する工程と、ワークの被処理面を被覆した前記耐熱性部材に、被膜形成性の金属含有液状物質を含浸させるとともに、前記被処理面を加熱することにより、当該被処理面上に被膜を形成する工程を含む方法を挙げることができる。
金属含有液状物質を耐熱性部材に含浸させる方法としては、定量ポンプを用いて金属含有液状物質を滴下したり、スプレー塗布したりする方法を挙げることができる。
As a preferable method for forming a film according to the present invention, a step of coating a surface to be processed of a workpiece with a sheet-like heat-resistant member, and a film-forming metal-containing liquid substance on the heat-resistant member with which the surface to be processed of the workpiece is coated A method including a step of forming a film on the surface to be treated by impregnating and heating the surface to be treated can be mentioned.
Examples of the method for impregnating the heat-resistant member with the metal-containing liquid material include a method in which the metal-containing liquid material is dropped or spray-coated using a metering pump.
本発明の被膜形成方法により大型のワークに被膜を形成する場合などにおいて、ワークの被処理面に対して誘導加熱手段を相対的に移動させることにより、面積の広い被処理面を連続的に加熱すること（移動加熱）が好ましい。移動加熱を行うことにより、出力の小さい電源で処理することができる。
耐熱性部材によって金属含有液状物質を含浸保持する本発明の被膜形成方法では、液相析出法のように金属含有液状物質のシール性（収容容器の液密性）を考慮する必要がなく移動加熱を行うことができ、これにより、大型のワークであっても、容易かつ確実に被膜を形成することができる。
以下、本発明の被膜形成方法の移動加熱による実施形態について図面を用いて説明する。
When a film is formed on a large workpiece by the film forming method of the present invention, the surface to be processed having a large area is continuously heated by moving the induction heating means relative to the surface to be processed of the workpiece. It is preferable to perform (moving heating). By performing the moving heating, it is possible to process with a power source having a small output.
In the film forming method of the present invention in which the metal-containing liquid material is impregnated and held by the heat-resistant member, it is not necessary to consider the sealing property (liquid-tightness of the container) of the metal-containing liquid material, unlike the liquid phase deposition method, and moving heating This makes it possible to easily and reliably form a film even for a large workpiece.
Hereinafter, embodiments of the film forming method of the present invention by moving heating will be described with reference to the drawings.
＜第１の実施形態＞
図１（１）〜（３）は、棒状ワークの周面に対して移動加熱により被膜形成する一形態を模式的に示している。同図において、Ｗはワーク（被処理物）、Ｓは被処理面、１１は、電磁誘導加熱装置を構成し、被処理面Ｓを局所的に加熱するリング状のコイル、２１は、シート状の耐熱性部材（炭素繊維またはセラミック繊維から成形された不織布）、３１は、耐熱性部材２１に金属含有液状物質を供給するためのノズルである。
<First Embodiment>
1 (1) to 1 (3) schematically show one form of forming a film by moving heating on the peripheral surface of a rod-like workpiece. In the figure, W is a workpiece (object to be processed), S is a surface to be processed, 11 is a ring-shaped coil that constitutes an electromagnetic induction heating device and locally heats the surface to be processed S, and 21 is a sheet shape. , A heat-resistant member (nonwoven fabric formed from carbon fiber or ceramic fiber) 31 is a nozzle for supplying a metal-containing liquid material to the heat-
この実施形態では、先ず、ワークＷの被処理面Ｓ（被膜を形成したい領域）を耐熱性部材２１で被覆する。
次いで、図１（１）に示すように、ワークＷの被処理面Ｓを被覆している耐熱性部材２１に対して、ノズル３１から金属含有液状物質をスプレー塗布する。これにより、耐熱性部材２１（コイル１１に囲まれている部分）に金属含有液状物質が含浸され、この状態で、被処理面Ｓ（コイル１１に囲まれている領域）を電磁誘導により加熱する。
ノズル３１からの金属含有液状物質の塗布量としては、耐熱性部材２１の含浸容量、被膜形成に伴う金属含有液状物質の消費量などに応じて適宜調整することができる。
In this embodiment, first, the surface to be processed S of the workpiece W (region where a film is to be formed) is covered with the heat
Next, as shown in FIG. 1 (1), a metal-containing liquid material is spray-applied from a
The amount of the metal-containing liquid substance applied from the
図１（１）〜（３）に示すように、この実施形態では、コイル１１およびノズル３１に対してワークＷが下方に移動する。これにより、ワークＷの被処理面Ｓを被覆している耐熱性部材２１は、下側から上側に向かって、順次、金属含有液状物質を含浸し、この耐熱性部材２１に被覆されているワークＷの被処理面Ｓは、下側から上側に向かって、順次誘導加熱されることになる。
As shown in FIGS. 1 (1) to (3), in this embodiment, the workpiece W moves downward relative to the
この実施形態において、金属含有液状物質が含浸された耐熱性部材２１が接触しているワークＷの被処理面Ｓ上には、当該金属含有液状物質による層（液相）が形成され、被処理面Ｓの近傍の環境は、液相析出法において金属含有液状物質中にワークを浸漬したときと近似した状況となっている。この状態で、ワークＷの被処理面Ｓを誘導加熱すると、この被処理面Ｓに接触した金属含有液状物質が反応し、被処理面Ｓに、金属または金属化合物が析出して被膜が形成される。
In this embodiment, a layer (liquid phase) of the metal-containing liquid material is formed on the surface to be processed S of the workpiece W in contact with the heat-
ここに、ワークＷの被処理面Ｓの周囲には、分子密度の高い液体（金属含有液状物質）が存在するので、液相析出法と同等程度の高い成膜速度が得られる。すなわち、処理時間が同じであれば、液相析出法と同等程度の膜厚の被膜を形成することができる。しかも、ワークＷの被処理面Ｓの周囲に存在している液体（耐熱性部材に含浸保持されている金属含有液状物質）の量は、液相析出法において被処理面の周囲に存在する液体（ワークが浸漬される液状物質）の量と比較して格段に少ない。従って、この実施形態の被膜形成方法によれば、液相析出法と比較して十分に小さい出力で、液相析出法と同等程度の被膜形成を行うことができる。
さらに、耐熱性部材２１に含浸保持されている金属含有液状物質は、蒸発によって系外に放出されにくいので、含浸させた金属含有液状物質の殆どを効率的に使用することができる。
また、蒸発に伴う金属含有液状物質の損失がきわめて少ないことから、例えば、耐熱性部材への金属含有液状物質の供給量（ノズル３１からの塗布量）を制御することにより、被膜の膜厚などを調整することも可能となる。
Here, since a liquid (metal-containing liquid material) having a high molecular density exists around the surface to be processed S of the workpiece W, a high film formation rate comparable to that of the liquid phase deposition method can be obtained. That is, if the processing time is the same, a film having a film thickness comparable to that of the liquid phase deposition method can be formed. Moreover, the amount of the liquid (metal-containing liquid substance impregnated and held in the heat-resistant member) existing around the surface to be processed S of the workpiece W is the liquid existing around the surface to be processed in the liquid phase deposition method. Compared with the amount of (liquid substance into which the workpiece is immersed), it is much less. Therefore, according to the film forming method of this embodiment, it is possible to form a film equivalent to the liquid phase deposition method with a sufficiently small output as compared with the liquid phase deposition method.
Furthermore, since the metal-containing liquid substance impregnated and held in the heat-
Further, since the loss of the metal-containing liquid material due to evaporation is extremely small, for example, by controlling the supply amount of the metal-containing liquid material to the heat-resistant member (the coating amount from the nozzle 31), the film thickness of the film, etc. It is also possible to adjust.
なお、加熱時において、耐熱性部材２１に含浸された金属含有液状物質は、被処理面Ｓに到達せずに、耐熱性部材２１の外表面側に遍在していてもよい。
この場合であっても、液相析出法と同等程度の被膜形成を行うことができる。
この理由としては、耐熱性部材２１の外表面側には液相が存在しており、反応によって金属含有液状物質が消費されても、消費量に相当する金属含有液状物質が、この液相から常時補給されるために、被処理面Ｓにおいて反応に必要な量の金属含有液状物質を十分に確保することができるからである。また、耐熱性部材２１の外表面側において液相を構成する金属含有液状物質もまた蒸発によって系外に放出されにくいので、金属含有液状物質の殆どを効率的に使用することができる。
During heating, the metal-containing liquid material impregnated in the heat-
Even in this case, it is possible to form a film equivalent to the liquid phase deposition method.
The reason for this is that a liquid phase exists on the outer surface side of the heat-
＜第２の実施形態＞
図２（１）〜（２）は、棒状ワークの周面に対して移動加熱により被膜形成する他の形態を模式的に示している。同図において、１２は、電磁誘導加熱装置を構成するリング状のコイル、２２はリング状の耐熱性部材（炭素繊維またはセラミック繊維から成形された不織布）、３２は、耐熱性部材２２に金属含有液状物質を供給するノズルである。
図２（１）において、コイル１２の内周面には、耐熱性部材２２の外周面が固着されている。また、耐熱性部材２２の内周面は、ワークＷの被処理面Ｓに当接している。
<Second Embodiment>
2 (1) to 2 (2) schematically show other forms in which a coating is formed by moving heating on the peripheral surface of a rod-like workpiece. In the figure, 12 is a ring-shaped coil constituting the electromagnetic induction heating device, 22 is a ring-shaped heat-resistant member (nonwoven fabric formed from carbon fiber or ceramic fiber), and 32 is a metal-containing heat-
In FIG. 2 (1), the outer peripheral surface of the heat-
図２（１）〜（２）に示すように、この実施形態では、被処理面Ｓを局所的に加熱するためのコイル１２と、コイル１２の内周に固着されている耐熱性部材２２と、耐熱性部材２２に金属含有液状物質を供給するためのノズル３２とが、ワークＷ（被処理面Ｓ）に対して一体的に下方に移動する。
これにより、ワークＷの被処理面Ｓは、上側から下側に向かって、耐熱性部材が接触されている状態で誘導加熱され、この結果、上側から下側に向かって、順次、被膜が形成される。
As shown in FIGS. 2 (1) to (2), in this embodiment, the
Thereby, the to-be-processed surface S of the workpiece | work W is induction-heated in the state which the heat-resistant member is contacting from the upper side to the lower side, As a result, a film is formed in order from the upper side to the lower side. Is done.
＜第３の実施形態＞
図３（１）〜（２）は、管状ワークの内周面に対して移動加熱により被膜形成する一形態を模式的に示している。同図において、１３は、電磁誘導加熱装置を構成し、被処理面Ｓを局所的に加熱するコイル、２３は、シート状の耐熱性部材（炭素繊維またはセラミック繊維から成形された不織布）、３３は、耐熱性部材２３に金属含有液状物質を供給するためのノズルである。
<Third Embodiment>
3 (1) and 3 (2) schematically show one form of forming a film by moving heating on the inner peripheral surface of the tubular workpiece. In the figure, 13 constitutes an electromagnetic induction heating device, and a coil for locally heating the surface to be treated S, 23 a sheet-like heat-resistant member (nonwoven fabric formed from carbon fiber or ceramic fiber), 33 Is a nozzle for supplying the metal-containing liquid material to the heat-
この実施形態では、先ず、ワークＷの被処理面Ｓ（被膜を形成したい内周面の領域）を耐熱性部材２３で覆う。
次いで、図３（１）に示すように、ワークＷの被処理面Ｓを被覆している耐熱性部材２３に対して、ノズル３３から金属含有液状物質をスプレー塗布する。これにより、耐熱性部材２３（コイル１３の周囲にある部分）に金属含有液状物質が含浸され、この状態で、被処理面Ｓ（コイル１３の周囲にある領域）を電磁誘導により加熱する。
In this embodiment, first, the surface to be processed S of the workpiece W (the region of the inner peripheral surface on which the film is to be formed) is covered with the heat
Next, as shown in FIG. 3 (1), the metal-containing liquid material is spray-applied from the
図３（１）〜（２）に示すように、この実施形態では、被処理面Ｓを局所的に加熱するためのコイル１３と、コイル１３の周囲における耐熱性部材２３に金属含有液状物質を供給するためのノズル３３とが、ワークＷ（被処理面Ｓ）に対して一体的に下方に移動する。これにより、ワークＷの被処理面Ｓを被覆している耐熱性部材２３は、上側から下側に向かって、順次、金属含有液状物質を含浸し、この耐熱性部材２３に被覆されているワークＷの被処理面Ｓは、上側から下側に向かって、順次、誘導加熱されて被膜が形成されることになる。
As shown in FIGS. 3A to 3B, in this embodiment, a metal-containing liquid material is applied to the
＜第４の実施形態＞
図４（１）〜（２）は、管状ワークの内周面に対して移動加熱により被膜形成する他の形態を模式的に示している。同図において、１４は、電磁誘導加熱装置を構成し、被処理面Ｓを局所的に加熱するコイル、２４はリング状の耐熱性部材（炭素繊維またはセラミック繊維から成形された不織布）、３４は、耐熱性部材２４に金属含有液状物質を供給するノズルである。
<Fourth Embodiment>
4 (1) and 4 (2) schematically show other forms in which a film is formed by moving heating on the inner peripheral surface of the tubular workpiece. In the figure,
図４（１）〜（２）に示すように、この実施形態では、被処理面Ｓを局所的に加熱するためのコイル１４と、コイル１４の外周面に固着されている耐熱性部材２４と、耐熱性部材２４に金属含有液状物質を供給するためのノズル３４とが、ワークＷ（被処理面Ｓ）に対して一体的に下方に移動する。
これにより、ワークＷの被処理面Ｓは、上側から下側に向かって、耐熱性部材が接触されている状態で誘導加熱され、この結果、上側から下側に向かって、順次、被膜が形成される。
As shown in FIGS. 4 (1) to (2), in this embodiment, the
Thereby, the to-be-processed surface S of the workpiece | work W is induction-heated in the state which the heat-resistant member is contacting from the upper side to the lower side, As a result, a film is formed in order from the upper side to the lower side. Is done.
＜第５の実施形態＞
図５は、棒状ワークの周面に対して移動加熱により被膜形成する更に他の形態を模式的に示している。同図において、１５Ａおよび１５Ｂは、それぞれ、電磁誘導加熱装置を構成するリング状のコイル、２５は、シート状の耐熱性部材（炭素繊維またはセラミック繊維から成形された不織布）、３５Ａおよび３５Ｂは、それぞれ、互いに異なる種類の金属含有液状物質を耐熱性部材２５に供給するためのノズルである。
<Fifth Embodiment>
FIG. 5 schematically shows still another form in which a coating film is formed by moving heating on the peripheral surface of the rod-shaped workpiece. In the same figure, 15A and 15B are respectively ring-shaped coils constituting an electromagnetic induction heating device, 25 is a sheet-like heat-resistant member (nonwoven fabric formed from carbon fiber or ceramic fiber), and 35A and 35B are These are nozzles for supplying different types of metal-containing liquid substances to the heat-
この実施形態では、第１の実施形態と同様に、コイル１５Ａ，１５Ｂおよびノズル３５Ａ，３５Ｂに対して、ワークＷが下方に移動するので、耐熱性部材２５に被覆されているワークＷの被処理面Ｓは、下側から上側に向かって、順次、被膜（単層膜、積層膜または組成傾斜膜）が形成される。
In this embodiment, since the workpiece W moves downward with respect to the
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜実施例１（シリカ被膜の形成）＞
直径２２ｍｍ、長さ２０ｍｍの炭素鋼（ＳＳ４００）の表面をベルトサンダー（♯６０）で研削したものをワークとして用い、図６に示すように、このワークＷの全表面を、厚さ２．８ｍｍの耐炎糸不織布「カーボンフェルト２８ＣＦ」〔トラスコ中山（株）製〕からなる耐熱性部材２６で被覆し、定量ポンプ３６により、ＴＥＯＳを滴下しながら（滴下量：１０ｍＬ／ｍｉｎ）、リング状のコイル１６を用いた電磁誘導により５分間加熱することにより、耐熱性部材２６に含浸したＴＥＯＳを反応（加水分解・脱水縮合）させて、ワークＷの全表面にシリカ（ＳｉＯ2 ）被膜を形成した。加熱温度は、ワークの上面（図６のＰで示す位置）にＫ熱電対を取り付け、この位置での温度が１０５０℃を維持するように制御した。この実施例の被膜形成において、消費電力は４ｋＷであった。５分間の加熱後に大気中で放冷し、耐熱性部材２６を取り去ることにより、シリカ被膜が形成されたワークを得た。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.
<Example 1 (Formation of silica coating)>
A surface of carbon steel (SS400) having a diameter of 22 mm and a length of 20 mm ground with a belt sander (# 60) was used as a workpiece. As shown in FIG. 6, the entire surface of the workpiece W was 2.8 mm thick. A ring-shaped coil coated with a heat-
＜実施例２（シリカ被膜の形成）＞
耐熱性部材として、セラミック繊維を成形してなる厚さ６ｍｍのブランケット「イソウール（登録商標）１４００ブランケット」〔イソライト工業（株）製〕を使用したこと以外は実施例１と同様にして加熱（被膜形成）および冷却処理を行ってシリカ被膜が形成されたワークを得た。この実施例の被膜形成において、消費電力は４ｋＷであった。
<Example 2 (Formation of silica coating)>
Heating (coating) as in Example 1 except that a 6 mm thick blanket “Iso wool (registered trademark) 1400 blanket” (manufactured by Isolite Industry Co., Ltd.) formed by molding ceramic fibers was used as the heat resistant member. Formation) and a cooling treatment were performed to obtain a workpiece on which a silica coating was formed. In the film formation of this example, the power consumption was 4 kW.
＜参考例１（シリカ被膜の形成）＞
直径２２ｍｍ、長さ２０ｍｍの炭素鋼（ＳＳ４００）の表面をベルトサンダー（♯６０）で研削したものをワークとして用い、図７に示すように、このワークＷおよびリング状のコイル１７を、ガラス容器２７内に収容されているＴＥＯＳ（Ｌ）（１リットル）中に浸漬し、コイル１７を用いた電磁誘導により５分間加熱することにより、ワークＷの表面近傍に存在するＴＥＯＳを反応させて、ワークＷの全表面にシリカ被膜を析出形成した。加熱温度は、図７に示すシース熱電対Ｑで測定される温度が１０５０℃を維持するように制御した。
なお、発生した蒸気は、図示は省略している収集・冷却機構にて液化回収し、ガラス容器２７内に戻した。
この参考例において、消費電力は１０ｋＷであった。５分間の加熱後、ＴＥＯＳ中にワークＷを浸漬したままの状態で８０℃まで冷却処理した。
<Reference Example 1 (Formation of Silica Film)>
A surface of carbon steel (SS400) having a diameter of 22 mm and a length of 20 mm ground with a belt sander (# 60) is used as a workpiece. As shown in FIG. 7, the workpiece W and the ring-shaped
The generated steam was liquefied and collected by a collecting / cooling mechanism (not shown) and returned to the
In this reference example, the power consumption was 10 kW. After heating for 5 minutes, the workpiece W was cooled to 80 ° C. while being immersed in TEOS.
＜シリカ被膜の膜厚（膜厚均一性）＞
実施例１〜２および参考例１によりシリカ被膜を形成したワークの各々について、電磁式膜厚計「ＣＴＲ−２０００ III」（（株）サンコウ電子研究所製）を用い、シリカ被膜の膜厚を任意の５ヵ所において測定し、膜厚の均一性を評価した。結果を下記表１に示す。
表１に示したように、実施例１〜２に係る被膜形成方法によれば、液相析出法（参考例１）よりも低いエネルギーコストで、かつ、少ない被膜原料で、液相析出法と同等の均一な膜厚のシリカ被膜を形成することができる。
<Film thickness of silica film (film thickness uniformity)>
About each of the workpiece | work which formed the silica film by Examples 1-2 and Reference Example 1, the film thickness of a silica film was measured using the electromagnetic film thickness meter "CTR-2000 III" (made by Sanko Electronics Laboratory). Measurements were made at five arbitrary locations to evaluate the film thickness uniformity. The results are shown in Table 1 below.
As shown in Table 1, according to the film forming method according to Examples 1 and 2, the liquid phase deposition method and the energy cost lower than those of the liquid phase deposition method (Reference Example 1) and with less coating material. A silica coating having an equivalent uniform film thickness can be formed.
＜シリカ被膜の緻密性＞
実施例１〜２および参考例１によりシリカ被膜を形成したワークの各々について、ＳＥＭを用いて被膜の断面観察を行ったところ、何れのワークのシリカ被膜についても気孔は殆ど認められず、緻密なものであった。
<Denseness of silica coating>
For each of the workpieces on which the silica coating was formed according to Examples 1 and 2 and Reference Example 1, cross-sectional observation of the coating was performed using SEM. As a result, almost no pores were observed in the silica coating of any workpiece, and the workpiece was dense. It was a thing.
＜実施例３（スズ被膜の形成）＞
直径２２ｍｍ、長さ２０ｍｍの炭素鋼（ＳＳ４００）の表面をベルトサンダー（♯６０）で研削したものをワークとして用い、図６に示すように、このワークＷの全表面を、厚さ２．８ｍｍの耐炎糸不織布「カーボンフェルト２８ＣＦ」〔トラスコ中山（株）製〕からなる耐熱性部材２６で被覆し、定量ポンプ３６により、塩化スズのエタノール溶液（塩化第二スズ濃度＝０．５ｍｏｌ／Ｌ）を滴下しながら（滴下量：１０ｍＬ／ｍｉｎ）、リング状のコイル１６を用いた電磁誘導により５分間加熱することにより、耐熱性部材２６に含浸した溶液中の塩化第二スズを反応させて、ワークＷの全表面にスズからなる被膜を形成した。加熱温度は、ワークの上面（図６のＰで示す位置）にＫ熱電対を取り付け、この位置での温度が５００℃を維持するように制御した。この実施例の被膜形成において、消費電力は３ｋＷであった。５分間の加熱後に大気中で放冷し、耐熱性部材２６を取り去ることにより、スズからなる被膜が形成されたワークを得た。
<Example 3 (Formation of tin coating)>
A surface of carbon steel (SS400) having a diameter of 22 mm and a length of 20 mm ground with a belt sander (# 60) was used as a workpiece. As shown in FIG. 6, the entire surface of the workpiece W was 2.8 mm thick. Covered with a heat-
＜実施例４（スズ被膜の形成）＞
電磁誘導による加熱時間を３０分間に変更したこと以外は実施例３と同様にして、スズからなる被膜が形成されたワークを得た。
<Example 4 (Formation of tin coating)>
A workpiece on which a coating film made of tin was formed was obtained in the same manner as in Example 3 except that the heating time by electromagnetic induction was changed to 30 minutes.
＜参考例２（スズ被膜の形成）＞
直径２２ｍｍ、長さ２０ｍｍの炭素鋼（ＳＳ４００）の表面をベルトサンダー（♯６０）で研削したものをワークとして用い、図７に示すように、このワークＷおよびリング状のコイル１７を、ガラス容器２７内に収容されている塩化スズのエタノール溶液Ｌ（塩化第二スズ濃度＝０．５ｍｏｌ／Ｌ、１リットル）中に浸漬し、コイル１７を用いた電磁誘導により５分間加熱することにより、ワークＷの全表面に金属スズ被膜を析出形成した。加熱温度は、図７に示すシース熱電対Ｑで測定される温度が５００℃を維持するように制御した。
なお、発生した蒸気は、図示は省略している収集・冷却機構にて液化回収し、ガラス容器２７内に戻した。
この参考例において、消費電力は８ｋＷであった。５分間の加熱後、塩化スズ水溶液中にワークＷを浸漬したままの状態で８０℃まで冷却処理した。
<Reference Example 2 (Formation of tin coating)>
A surface of carbon steel (SS400) having a diameter of 22 mm and a length of 20 mm ground with a belt sander (# 60) is used as a workpiece. As shown in FIG. 7, the workpiece W and the ring-shaped
The generated steam was liquefied and collected by a collecting / cooling mechanism (not shown) and returned to the
In this reference example, the power consumption was 8 kW. After heating for 5 minutes, the workpiece W was cooled to 80 ° C. while the workpiece W was immersed in the tin chloride aqueous solution.
＜スズ被膜の膜厚（膜厚均一性）＞
実施例３〜４および参考例２によりスズ被膜を形成したワークの各々について、電磁式膜厚計「ＣＴＲ−２０００ III」（（株）サンコウ電子研究所製）を用い、スズ被膜の膜厚を任意の５ヵ所において測定し、膜厚の均一性を評価した。結果を下記表２に示す。
表２に示したように、実施例３〜４に係る被膜形成方法によれば、液相析出法（参考例２）よりも低いエネルギーコストで、かつ、少ない被膜原料で、液相析出法と同等の均一な膜厚のスズ被膜を形成することができる。
<Thin film thickness (film thickness uniformity)>
About each of the workpiece | work which formed the tin film by Examples 3-4 and Reference Example 2, the film thickness of a tin film was measured using the electromagnetic film thickness meter "CTR-2000 III" (made by Sanko Electronics Laboratory). Measurements were made at five arbitrary locations to evaluate the film thickness uniformity. The results are shown in Table 2 below.
As shown in Table 2, according to the film forming methods according to Examples 3 to 4, the liquid phase deposition method can be used at a lower energy cost than the liquid phase deposition method (Reference Example 2) and with less coating material. A tin film having an equivalent uniform film thickness can be formed.
＜スズ被膜の緻密性＞
実施例３〜４および参考例２によりスズ被膜を形成したワークの各々について、ＳＥＭを用いて被膜の断面観察を行ったところ、何れのワークのスズ被膜についても気孔は殆ど認められず、緻密なものであった。
<Denseness of tin coating>
For each of the workpieces on which the tin coating was formed according to Examples 3 to 4 and Reference Example 2, when the cross-section of the coating was observed using SEM, almost no pores were observed in the tin coating of any workpiece, and the workpiece was dense. It was a thing.
１１、１２、１３、１４、１５Ａ、１５Ｂ、１６ コイル
２１、２２、２３、２４、２５、２６ 耐熱性部材
３１、３２、３３、３４、３５Ａ、３５Ｂ ノズル
３６ 定量ポンプ
Ｗ ワーク
Ｓ 被処理面
11, 12, 13, 14, 15A, 15B, 16
Claims (7)
ワークの被処理面を被覆した前記耐熱性部材に、被膜形成性の金属含有液状物質を含浸させるとともに、前記被処理面を加熱することにより、当該被処理面上に被膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項３に記載の被膜形成方法。 A step of covering the surface to be processed of the workpiece with a sheet-like heat-resistant member;
A step of impregnating the heat-resistant member covering the surface to be processed of the workpiece with a film-forming metal-containing liquid substance and heating the surface to be processed to form a film on the surface to be processed; The method for forming a film according to claim 3.
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