JP5508657B2 - 非晶質炭素被膜部材 - Google Patents
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Description
前記非晶質炭素被膜は、炭素を主成分とし、表面側が最も低濃度かつ基材側が最も高濃度となるように連続的に濃度が傾斜した珪素と、表面側が最も高濃度かつ基材側が最も低濃度となるように連続的に濃度が傾斜した水素と、を含み、被膜の厚さ方向全体に3〜20at%の珪素および1〜50at%の水素を含む傾斜組成被膜であって、クラッチ板に用いられることを特徴とする。
本成膜装置は、炭素工具鋼からなる基材22の表裏面および外周面に非晶質炭素被膜を成膜する装置である。成膜炉には、円筒形の炉室をもつステンレス鋼製のチャンバー11を用い、チャンバー11は、排気通路12によりチャンバー11と連通する排気系13を有する。排気系13は、油回転ポンプ、メカニカルブースターポンプ、油拡散ポンプからなり、排気通路12に配した排気調整バルブ15を開閉することによりチャンバー11内の処理圧力を調整する。また、チャンバー11には、側面より炉外へ突出する透光窓18を設け、透光窓18を介して赤外線放射温度計(図示せず)により基材22の表面温度を測定する。
上記の構成をもつ成膜装置を作動させて、基材22の表面に、非晶質炭素膜を成膜した。まず、排気系13によりチャンバー11内を到達真空度が6.7×10−3Paまで排気した。つぎに、ガス供給バルブ34を開け、水素ガス1000cc/minおよび窒素ガス1000cc/minの流量をMFC33で調整し、チャンバー11内に供給した。その後、排気調整バルブ15の開度を調整し、チャンバー11内の処理ガス圧を500Paとした。
クラッチプレートAに対して、グロー放電発光分光分析装置(GDS)による深さ方向(被膜の厚さ方向)の元素分析を行った。分析結果の一部(SiおよびHのみ)を図2に示す。なお、図2において、横軸は分析時間であって、被膜表面からの深さを示す。分析時間0〜185秒の部分が非晶質炭素被膜に相当し、185秒以降は、基材部分である。また、縦軸は、光強度であって、各元素の濃度を示す。
13:排気系
16:プラズマ電源
20:基材固定手段
22:基材(クラッチプレート)
23:基材固定具
30:ガス供給手段
Claims (10)
- 導電性の金属基材と、該基材の表面の少なくとも一部に固定した非晶質炭素被膜と、からなり、
前記非晶質炭素被膜は、炭素を主成分とし、表面側が最も低濃度かつ基材側が最も高濃度となるように連続的に濃度が傾斜した珪素と、表面側が最も高濃度かつ基材側が最も低濃度となるように連続的に濃度が傾斜した水素と、を含み、被膜の厚さ方向全体に3〜20at%の珪素および1〜50at%の水素を含む傾斜組成被膜であって、クラッチ板に用いられることを特徴とする非晶質炭素被膜部材。 - 前記非晶質炭素被膜は、その厚さが1〜20μmである請求項1に記載の非晶質炭素被膜部材。
- 前記非晶質炭素被膜は、前記基材の表面から1μm未満の内側部に含まれる珪素の濃度が5〜30at%である請求項1または2に記載の非晶質炭素被膜部材。
- 前記非晶質炭素被膜は、該非晶質炭素被膜の表面から1μm未満の表面部に含まれる珪素の濃度が1〜15at%である請求項1〜3のいずれかに記載の非晶質炭素被膜部材。
- 前記非晶質炭素被膜は、前記基材の表面から1μm未満の内側部に含まれる水素の濃度が0.5〜40at%である請求項1〜4のいずれかに記載の非晶質炭素被膜部材。
- 前記非晶質炭素被膜は、前記基材の表面から1μm未満の内側部に含まれる水素の濃度が1〜40at%である請求項5に記載の非晶質炭素被膜部材。
- 前記非晶質炭素被膜は、該非晶質炭素被膜の表面から1μm未満の表面部に含まれる水素の濃度が3〜55at%である請求項1〜6のいずれかに記載の非晶質炭素被膜部材。
- 前記非晶質炭素被膜は、該非晶質炭素被膜の表面から1μm未満の表面部に含まれる水素の濃度が3〜50at%である請求項7に記載の非晶質炭素被膜部材。
- 前記非晶質炭素被膜は、直流プラズマCVD法により前記基材の温度を低下させつつ成膜された堆積膜である請求項1〜8のいずれかに記載の非晶質炭素被膜部材。
- 前記非晶質炭素被膜の表面の少なくとも一部は、相手材の表面と摺動する摺動面となる請求項1〜9のいずれかに記載の非晶質炭素被膜部材。
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