JPH01275759A - ダイヤモンド薄膜付き超硬合金およびその製造方法 - Google Patents
ダイヤモンド薄膜付き超硬合金およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH01275759A JPH01275759A JP63104970A JP10497088A JPH01275759A JP H01275759 A JPH01275759 A JP H01275759A JP 63104970 A JP63104970 A JP 63104970A JP 10497088 A JP10497088 A JP 10497088A JP H01275759 A JPH01275759 A JP H01275759A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cemented carbide
- thin film
- diamond thin
- intermediate layer
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 99
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title abstract description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 58
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 66
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 55
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 7
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical group [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 15
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 229910009043 WC-Co Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 abstract 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 17
- 239000010408 film Substances 0.000 description 14
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- -1 and for example Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 7
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N Cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N pentan-3-one Chemical compound CCC(=O)CC FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LVZWSLJZHVFIQJ-UHFFFAOYSA-N Cyclopropane Chemical compound C1CC1 LVZWSLJZHVFIQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001293 FEMA 3089 Substances 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000779819 Syncarpia glomulifera Species 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 239000010624 camphor oil Substances 0.000 description 1
- 229960000411 camphor oil Drugs 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000010727 cylinder oil Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 239000012208 gear oil Substances 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229940036248 turpentine Drugs 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はダイヤモンド薄膜付き超硬合金に関し、さらに
詳しく言うと、超硬合金とダイヤモンド薄膜との密着性
に優れたダイヤモンド薄膜付き超硬合金に関する。
詳しく言うと、超硬合金とダイヤモンド薄膜との密着性
に優れたダイヤモンド薄膜付き超硬合金に関する。
[従来の技術および
発IIか解決しようとする課題]
従来、超硬合金の表面にダイヤモンドQ膜を形成してな
るダイヤモンド薄膜付き超硬合金かある。
るダイヤモンド薄膜付き超硬合金かある。
ダイヤモンドは最も固い物質であるのて、切削工具、研
磨工具等の工具に使用される超硬合金の表面にダイヤモ
ンド薄膜を形成させると、さらに優れた前記工具か得ら
れるはずである。しかしながら、超硬合金の表面とダイ
ヤモンドとは、通常その密着性か悪い。そこて、前記超
硬合金の表面とダイヤモンドとの密着性の向上を図るた
めに、超硬合金とダイヤモンド薄膜との間に中間層を形
成する技術が開発されている。
磨工具等の工具に使用される超硬合金の表面にダイヤモ
ンド薄膜を形成させると、さらに優れた前記工具か得ら
れるはずである。しかしながら、超硬合金の表面とダイ
ヤモンドとは、通常その密着性か悪い。そこて、前記超
硬合金の表面とダイヤモンドとの密着性の向上を図るた
めに、超硬合金とダイヤモンド薄膜との間に中間層を形
成する技術が開発されている。
たとえば、特開昭58−126972号公報には、超硬
合金の表面に先ずIVa 、 Va 、 VIa族金属
の炭化物、窒化物、ホウ化物および酸化物から選ばれた
一種以上よりなる中間層を形成し、その後に前記中間層
の上に形成したダイヤモンド薄膜を形成することか記載
されている。
合金の表面に先ずIVa 、 Va 、 VIa族金属
の炭化物、窒化物、ホウ化物および酸化物から選ばれた
一種以上よりなる中間層を形成し、その後に前記中間層
の上に形成したダイヤモンド薄膜を形成することか記載
されている。
また、特開昭59−159981号公報には、CVD法
等により、W、Nb、Ta、V、Cr、Hfなどの金属
上にダイヤモンド薄膜を形成してなる工具か記載されて
いる。
等により、W、Nb、Ta、V、Cr、Hfなどの金属
上にダイヤモンド薄膜を形成してなる工具か記載されて
いる。
しかしながら、前記いずれの公報においても、中間層を
形成した後にダイヤモンド薄膜を形成すると言う段階的
な薄膜形成方法を採用しているのて、密着性の向上を図
ると言いながら、超硬合金とダイヤモンド薄膜との密着
性が実用的なレベルにまで充分に改善されているとは言
い難い。
形成した後にダイヤモンド薄膜を形成すると言う段階的
な薄膜形成方法を採用しているのて、密着性の向上を図
ると言いながら、超硬合金とダイヤモンド薄膜との密着
性が実用的なレベルにまで充分に改善されているとは言
い難い。
本発明の目的は、超硬合金とダイヤモンド薄膜との密着
性に優れたダイヤモンド薄膜付き超硬合金を提供するこ
とを目的とするものである。
性に優れたダイヤモンド薄膜付き超硬合金を提供するこ
とを目的とするものである。
本発明の他の目的は、前記のように優れた密着性を有す
るダイヤモンド薄膜付き超硬合金を利用した工具を提供
することである。
るダイヤモンド薄膜付き超硬合金を利用した工具を提供
することである。
さらにまた、本発明の目的は、前記のように優れた密着
性を有するダイヤモンド薄膜付き超硬合金を簡単な操作
で製造することのできる方法を提供するととである。
性を有するダイヤモンド薄膜付き超硬合金を簡単な操作
で製造することのできる方法を提供するととである。
[前記課題を解決するための手段]
前記課題を解決するために本発明者が鋭意研究した結果
、従来のように、超硬合金の表面に。
、従来のように、超硬合金の表面に。
Wa 、 Va 、 VIa族金属あるいはSiの炭化
物、窒化物、ホウ化物および酸化物から選ばれた一種以
上よりなる中間層を形成し、その後にその中間層の上に
ダイヤモンド薄膜を形成すると言う操作によらずとも、
驚くべきことに、超硬合金の表面に、特定の金属の層を
形成しておいてから、その金属層に、前記原料ガスを励
起して得られるガスを接触させると、前記目的を達成す
ることがてきることを見出して本発明に到達した。
物、窒化物、ホウ化物および酸化物から選ばれた一種以
上よりなる中間層を形成し、その後にその中間層の上に
ダイヤモンド薄膜を形成すると言う操作によらずとも、
驚くべきことに、超硬合金の表面に、特定の金属の層を
形成しておいてから、その金属層に、前記原料ガスを励
起して得られるガスを接触させると、前記目的を達成す
ることがてきることを見出して本発明に到達した。
すなわち、前記目的を達成するための請求項1に記載の
発明は、超硬合金と、原料ガス中の濃度か2モル%以上
である炭素源ガスを含有する原料ガスを励起して得られ
たガスを、前記超硬合金上のrVa 、VaおよびVl
a族金属ならびにSiよりなる群から選択される少なく
とも一種の金属て形成され、かつ、その厚みがO,OS
〜lp、μmの範囲内にある層に、接触させることによ
り形成されてなる中間層上、前記中間層上形成され、か
つ、その厚みが0.2〜1100pであるダイヤモンド
Qt!!2とからなることを特徴とするダイヤモンド薄
膜付き超硬合金。
発明は、超硬合金と、原料ガス中の濃度か2モル%以上
である炭素源ガスを含有する原料ガスを励起して得られ
たガスを、前記超硬合金上のrVa 、VaおよびVl
a族金属ならびにSiよりなる群から選択される少なく
とも一種の金属て形成され、かつ、その厚みがO,OS
〜lp、μmの範囲内にある層に、接触させることによ
り形成されてなる中間層上、前記中間層上形成され、か
つ、その厚みが0.2〜1100pであるダイヤモンド
Qt!!2とからなることを特徴とするダイヤモンド薄
膜付き超硬合金。
また、前記目的を達成するための請求項6に記・11の
発+51は、前記請求項1に記載のダイヤモンド薄膜付
き超硬合金を備えてなることを特徴とする工具である。
発+51は、前記請求項1に記載のダイヤモンド薄膜付
き超硬合金を備えてなることを特徴とする工具である。
さらにまた、前記目的を達成するための請求項7に記載
の発明は、超硬合金上にrVa 、 Va 、およびV
la族金属ならびにSiよりなる群から選択される少な
くとも一種の金属で形成されると共にその厚みが0.0
5〜Igmの範囲内にある中間層に、原料ガス中の濃度
が2モル%以上である炭素源ガスを含有する原料ガスを
励起して得られたガスを接触させることにより、その厚
みが0.2〜100gmであるダイヤモンドFJHを形
成することを特徴とするダイヤモンド薄膜付き超硬合金
の製造方法である。
の発明は、超硬合金上にrVa 、 Va 、およびV
la族金属ならびにSiよりなる群から選択される少な
くとも一種の金属で形成されると共にその厚みが0.0
5〜Igmの範囲内にある中間層に、原料ガス中の濃度
が2モル%以上である炭素源ガスを含有する原料ガスを
励起して得られたガスを接触させることにより、その厚
みが0.2〜100gmであるダイヤモンドFJHを形
成することを特徴とするダイヤモンド薄膜付き超硬合金
の製造方法である。
本発明にかかるダイヤモンド18M膜付き超硬合金にお
いては、超硬合金の表面に、たとえば金属の炭化物から
なる中間層を形成し、その後にその中間層の上にダイヤ
モンド薄膜を形成してなる従来のダイヤモンド薄膜付き
超硬合金におけるよりも、超硬合金とダイヤモンド薄膜
との密着性が大きい。
いては、超硬合金の表面に、たとえば金属の炭化物から
なる中間層を形成し、その後にその中間層の上にダイヤ
モンド薄膜を形成してなる従来のダイヤモンド薄膜付き
超硬合金におけるよりも、超硬合金とダイヤモンド薄膜
との密着性が大きい。
従来のダイヤモンド薄膜付き超硬合金においては何故に
密着性が小さいのか、今のところ不明である。案するに
、従来のダイヤモンド薄膜付き超硬合金においては1粒
径の大きなダイヤモンド結晶か1■1記中間層上に形成
され、中間層上に接するタイヤセント粒子と中間層表面
との間に微少な空隙か生じていて、この空隙により密着
性か低下しているものとも考えられる。
密着性が小さいのか、今のところ不明である。案するに
、従来のダイヤモンド薄膜付き超硬合金においては1粒
径の大きなダイヤモンド結晶か1■1記中間層上に形成
され、中間層上に接するタイヤセント粒子と中間層表面
との間に微少な空隙か生じていて、この空隙により密着
性か低下しているものとも考えられる。
本発明においてダイヤモンド薄膜付き超硬合金か大きな
密着性を有するのは1本発明における特定の金属層に特
定の励起ガスを接触させて反応を開始すると、接触開始
直後においては前記金属の炭化物か形成されるのてあろ
うが、反応開始後に極めて微細なダイヤセント粒子の形
成反応も生じて金属の炭化反応とダイヤモンドの合成反
応とか同時に進行し、前記金属の炭化反応か終了してか
らは微少な結晶のダイヤモンドか生成するから、金属の
1父化物である中間層上ダイヤモンド薄膜層上の界面に
は空隙か無く、しかも形成されるダイヤモンドは微結晶
状態であるのでこのダイヤモンドと金属炭化物の表面と
の接触面積か非常に大きくなっているからであると推定
される。
密着性を有するのは1本発明における特定の金属層に特
定の励起ガスを接触させて反応を開始すると、接触開始
直後においては前記金属の炭化物か形成されるのてあろ
うが、反応開始後に極めて微細なダイヤセント粒子の形
成反応も生じて金属の炭化反応とダイヤモンドの合成反
応とか同時に進行し、前記金属の炭化反応か終了してか
らは微少な結晶のダイヤモンドか生成するから、金属の
1父化物である中間層上ダイヤモンド薄膜層上の界面に
は空隙か無く、しかも形成されるダイヤモンドは微結晶
状態であるのでこのダイヤモンドと金属炭化物の表面と
の接触面積か非常に大きくなっているからであると推定
される。
この微結晶のダイヤモンドが形成されていると言うこと
は重要であり、微結晶のダイヤモンドであるが故に、ダ
イヤモンド薄膜の形成が可能になり、しかも、a硬合金
との熱膨張差により発生する応力の軽減を図ることかで
き、これによってもダイヤモンド薄膜j膜の密着性の向
上か達成されているのてあろう。
は重要であり、微結晶のダイヤモンドであるが故に、ダ
イヤモンド薄膜の形成が可能になり、しかも、a硬合金
との熱膨張差により発生する応力の軽減を図ることかで
き、これによってもダイヤモンド薄膜j膜の密着性の向
上か達成されているのてあろう。
また未確認てはあるか、励起ガスを接触させて形成され
る金属の炭化物層の表面近くでは一部ダイヤセント微結
晶か食込んで形成されている可能性も考えられる。
る金属の炭化物層の表面近くでは一部ダイヤセント微結
晶か食込んで形成されている可能性も考えられる。
以下に本発明についてさらに詳細に説明する。
請求項1に記載の発明において、超硬合金はダイヤモン
ド薄膜を形成させる基材として用いる。
ド薄膜を形成させる基材として用いる。
使用に供される゛超硬合金には特に制限はなく、IVa
、 Va 、およびVIa族金属よりなる群から選択
される少なくとも一種の炭化物を含有するものを使用す
ることかてきるし、また、たとえばWC−Co系合金、
WC−TiC−Co系合金、WC−TiC−TaC−C
o系合金などの中から適宜に選択して用いることもてき
る。
、 Va 、およびVIa族金属よりなる群から選択
される少なくとも一種の炭化物を含有するものを使用す
ることかてきるし、また、たとえばWC−Co系合金、
WC−TiC−Co系合金、WC−TiC−TaC−C
o系合金などの中から適宜に選択して用いることもてき
る。
本発明において好ましいのは、少なくとも80ffli
%以上のWC成分を含有する超硬合金である。
%以上のWC成分を含有する超硬合金である。
請求項1に記載の発明において、中間層は、超硬合金上
に形成された。 IVa 、 Va 、および1FIa
族金属ならびにSiよりなる群から選択される少なくと
も一種の金属により形成されると共にその厚みが0.0
5〜Igmの範囲内にある層(以下、単に金属層上称す
ることかある。)に、特定の原料ガスを励起して得られ
たガスを接触させることにより形成された炭化物を有す
る。
に形成された。 IVa 、 Va 、および1FIa
族金属ならびにSiよりなる群から選択される少なくと
も一種の金属により形成されると共にその厚みが0.0
5〜Igmの範囲内にある層(以下、単に金属層上称す
ることかある。)に、特定の原料ガスを励起して得られ
たガスを接触させることにより形成された炭化物を有す
る。
前記金属層を形成するrVa 、 Va 、 Vla族
金属としては、たとえばTi、Zr、Hf、V、Nb、
Ta、Cr%Mo、Wなどを挙げることができる。
金属としては、たとえばTi、Zr、Hf、V、Nb、
Ta、Cr%Mo、Wなどを挙げることができる。
超硬合金を形成する金属種とこの前記金属層を形成する
金属種との組合わせは重要である。てきるたけ、超硬合
金を形成する金属種と前記金属層を形成する金属種とは
同種であるのか好ましい(請求項2)。同種金属である
ことにより、中間層上超硬合金との密着性か大きくなる
。
金属種との組合わせは重要である。てきるたけ、超硬合
金を形成する金属種と前記金属層を形成する金属種とは
同種であるのか好ましい(請求項2)。同種金属である
ことにより、中間層上超硬合金との密着性か大きくなる
。
超硬合金を形成する金属種とこの超硬合金の上の金属種
とを同種にする場合のその金属としてはタングステン(
W)か好ましい(請求項3)。
とを同種にする場合のその金属としてはタングステン(
W)か好ましい(請求項3)。
超硬合金上のIVa 、VaもしくはVla族金属また
はSiの層はコーチインク法により形成することかてき
る。
はSiの層はコーチインク法により形成することかてき
る。
前記コーティング法としては、たとえば、真空蒸着法、
イオンブレーティング法、MOCVD法、スパッタリン
ク法等を採用することができる。
イオンブレーティング法、MOCVD法、スパッタリン
ク法等を採用することができる。
超硬合金上のrVa 、 VaもしくはVIa族金属ま
たはSiの層の厚みは、 O,OS〜Igmであり、好
ましくは0.1〜0.5終mである。
たはSiの層の厚みは、 O,OS〜Igmであり、好
ましくは0.1〜0.5終mである。
1ij記金属層の厚みが0.05 g m未満であると
超硬合金とダイヤモンド薄膜との密着性を充分なものと
することかできないし、また、厚みが1μmを超えると
金属層が完全に炭化されないことによって、前記密着性
を充分に高めることかてきない。
超硬合金とダイヤモンド薄膜との密着性を充分なものと
することかできないし、また、厚みが1μmを超えると
金属層が完全に炭化されないことによって、前記密着性
を充分に高めることかてきない。
これは、W2C等の不完全な炭化物か生成し、このW2
CはWC笠に比べて脆いものであるからと推定される。
CはWC笠に比べて脆いものであるからと推定される。
さらにまた、前記金属層か炭化された中間層は、その粒
径が0.571m以下であり(請求項5)、特に0.1
〜0.05ルm程度であるのか好ましい。
径が0.571m以下であり(請求項5)、特に0.1
〜0.05ルm程度であるのか好ましい。
1■1記中間層の粒径か0.5gm以下であると中間層
の表面か平滑になり、形成されるダイヤモンド薄膜の粒
径も小さくなって、密着性か向上する。
の表面か平滑になり、形成されるダイヤモンド薄膜の粒
径も小さくなって、密着性か向上する。
請求項1に記載の発明においては、中間層か、特定の原
料ガスを励起して得たガスを、超硬合金−Eの■a、V
aおよびVIa族金属ならびにSiよりなる群から選択
される少なくとも一種の金属の層に、接触させることに
より形成されてなる炭化物てあり、請求項7の方法によ
り炭化物である前記中間層か形成され、中間層の形成と
同時にダイヤモンド薄膜j膜の一部も形成される。
料ガスを励起して得たガスを、超硬合金−Eの■a、V
aおよびVIa族金属ならびにSiよりなる群から選択
される少なくとも一種の金属の層に、接触させることに
より形成されてなる炭化物てあり、請求項7の方法によ
り炭化物である前記中間層か形成され、中間層の形成と
同時にダイヤモンド薄膜j膜の一部も形成される。
なお1本発明においては、ダイヤモンドと言うとき、タ
イヤセント状炭素を一部において含有するダイヤモンド
を含めている。
イヤセント状炭素を一部において含有するダイヤモンド
を含めている。
本発明における炭素源ガスとしては、たとえばメタン、
エタン、プロパン、ブタン等のパラフィン系炭化水素;
エチレン、プロピレン、ブチレン等のオレフィン系炭化
水素;アセチレン、アリレン等のアセチレン系炭化水素
;ブタジェン等のジオレフィン系炭化水素、シクロプロ
パン、シクロフタン、シクロペンタン、シクロヘキサン
等の脂環式炭化水素二ジクロブタジェン、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン、ナフタレン等の芳香族炭化水素;ア
セトン、ジエチルケトン、ベンゾフェノン等のケトン類
:メタノール、エタノール等のアルコール類ニトリメチ
ルアミン、トリエチルアミン等のアミン類:炭酸ガス、
−酸化炭素、過酸化炭素;さらに、単体てはないか、ガ
ソリン等の消防法危険物第4類、第1類、ケロシン、テ
レピン油、しょうのう油等の第2石油類、重油等の第3
石油類、ギヤー油、シリンダー油等の第4石油類も使用
することができる。また前記各種の炭素化合物を混合し
て使用することもてきる。
エタン、プロパン、ブタン等のパラフィン系炭化水素;
エチレン、プロピレン、ブチレン等のオレフィン系炭化
水素;アセチレン、アリレン等のアセチレン系炭化水素
;ブタジェン等のジオレフィン系炭化水素、シクロプロ
パン、シクロフタン、シクロペンタン、シクロヘキサン
等の脂環式炭化水素二ジクロブタジェン、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン、ナフタレン等の芳香族炭化水素;ア
セトン、ジエチルケトン、ベンゾフェノン等のケトン類
:メタノール、エタノール等のアルコール類ニトリメチ
ルアミン、トリエチルアミン等のアミン類:炭酸ガス、
−酸化炭素、過酸化炭素;さらに、単体てはないか、ガ
ソリン等の消防法危険物第4類、第1類、ケロシン、テ
レピン油、しょうのう油等の第2石油類、重油等の第3
石油類、ギヤー油、シリンダー油等の第4石油類も使用
することができる。また前記各種の炭素化合物を混合し
て使用することもてきる。
これらの中でも、好ましいのはメタン、エタン、プロパ
ン等のパラフィン系炭化水素、アセトン、ベンゾフェノ
ン等のケトン類、トリメチルアミン、トリエチルアミン
等のアミン類、炭酸ガス、−・酸化炭素であり、特に−
酸化炭素が好ましい。
ン等のパラフィン系炭化水素、アセトン、ベンゾフェノ
ン等のケトン類、トリメチルアミン、トリエチルアミン
等のアミン類、炭酸ガス、−・酸化炭素であり、特に−
酸化炭素が好ましい。
特に−酸化炭素か好ましいのは、−酸化炭素を2〜50
モル%という高い濃度で有する原料ガスを使用してダイ
ヤモンドを製造することができるので、金属層の完全炭
化を促進することがてきるからである。
モル%という高い濃度で有する原料ガスを使用してダイ
ヤモンドを製造することができるので、金属層の完全炭
化を促進することがてきるからである。
また、好適なl&素源ガスとして一酸化炭素を使用する
場合、−酸化炭素と水素ガスとを組合わせるのか好まし
い。−酸化炭素と水素ガスとを組合わせた原料ガスによ
ると、ダイヤモンド薄膜の成長速度が速いからである(
たとえば、同一条件ては、メタンと水素ガスとを組合わ
せた原料ガスの場合の2〜IO倍のダイヤモンド薄膜の
成長速度が得られることかある。)。
場合、−酸化炭素と水素ガスとを組合わせるのか好まし
い。−酸化炭素と水素ガスとを組合わせた原料ガスによ
ると、ダイヤモンド薄膜の成長速度が速いからである(
たとえば、同一条件ては、メタンと水素ガスとを組合わ
せた原料ガスの場合の2〜IO倍のダイヤモンド薄膜の
成長速度が得られることかある。)。
前記−酸化炭素としては特に制限かなく、たとえば石炭
、コークス等と空気または水蒸気を熱時反応させて得ら
れる発生炉ガスや水性ガスを十分に精製したものを用い
ることができる。
、コークス等と空気または水蒸気を熱時反応させて得ら
れる発生炉ガスや水性ガスを十分に精製したものを用い
ることができる。
前記水素ガスとしては、特に制限がなく、たとえば石油
類のガス化、天然ガス、水性ガス等の変成、水の電解、
鉄と水蒸気との反応1石炭の完全ガス化等により得られ
るものを十分に精製したものを用いることかてきる。
類のガス化、天然ガス、水性ガス等の変成、水の電解、
鉄と水蒸気との反応1石炭の完全ガス化等により得られ
るものを十分に精製したものを用いることかてきる。
水素ガスと一酸化炭素との混合ガスを原料ガスとして使
用する場合、°−酸化炭素ガスの含有量か2〜50モル
%、好ましくは5〜30モル%、さらに好ましくは10
〜20モル%となる割合で原料ガスを調製するのか好ま
しい。
用する場合、°−酸化炭素ガスの含有量か2〜50モル
%、好ましくは5〜30モル%、さらに好ましくは10
〜20モル%となる割合で原料ガスを調製するのか好ま
しい。
前記混合ガス中の一酸化炭素ガスの含有量か2モル%よ
りも少ないと、前記金属層か十分に炭化されず、また炭
化されたとしても、たとえばW2Cか生成して脆いもの
となることがある。−酸化炭素ガスの含有量か50モル
%を越えると堆積するダイヤモンド薄膜の純度か低下す
ることかある。
りも少ないと、前記金属層か十分に炭化されず、また炭
化されたとしても、たとえばW2Cか生成して脆いもの
となることがある。−酸化炭素ガスの含有量か50モル
%を越えると堆積するダイヤモンド薄膜の純度か低下す
ることかある。
なお、炭素源ガスには、不活性ガスを混入させても良い
、不活性ガスは炭素源ガスのキャリヤーガスとして用い
ることかできる。
、不活性ガスは炭素源ガスのキャリヤーガスとして用い
ることかできる。
この不活性ガスとしては、たとえば窒素ガス、アルゴン
ガス、ネオンガス、キセノンガスなどが挙げられる。
ガス、ネオンガス、キセノンガスなどが挙げられる。
前記炭素源ガス励起手段としては、ダイヤモンドの合成
に従来より慣用されている各種の方法の中から任意の方
法を用いることかてきる。
に従来より慣用されている各種の方法の中から任意の方
法を用いることかてきる。
具体的には、たとえば直流を印加してプラズマ分解する
方法、高周波を印加してプラズマ分解する方法、マイク
ロ波無極放主によりプラズマ分解する方法、あるいはプ
ラズマ分解をイオン室またはイオン銃で行なわせ、電界
によりイオンを引出すイオンビーム法などの各種プラズ
マ分解法、熱フィラメントよる加熱により熱分解する熱
分解法などが挙げられる。これらの中でも、好ましいの
は各種プラズマ分解法であり、中でもマイクロ波プラズ
マによる分解か最も好ましい。
方法、高周波を印加してプラズマ分解する方法、マイク
ロ波無極放主によりプラズマ分解する方法、あるいはプ
ラズマ分解をイオン室またはイオン銃で行なわせ、電界
によりイオンを引出すイオンビーム法などの各種プラズ
マ分解法、熱フィラメントよる加熱により熱分解する熱
分解法などが挙げられる。これらの中でも、好ましいの
は各種プラズマ分解法であり、中でもマイクロ波プラズ
マによる分解か最も好ましい。
なお、前記炭素源ガスをプラズマ分解する場合のプラズ
マ出力は1通常、 0.1 kw以上である。プラズマ
出力か0.1 km未満であると、プラズマが充分に発
生しないことがある。
マ出力は1通常、 0.1 kw以上である。プラズマ
出力か0.1 km未満であると、プラズマが充分に発
生しないことがある。
請求項7の方法においては、通常、以下の条件下に反応
が進行して、超硬合金上の前記金属層が炭化物の中間層
に変化すると共にダイヤモンド薄膜か形成されると考え
られる。
が進行して、超硬合金上の前記金属層が炭化物の中間層
に変化すると共にダイヤモンド薄膜か形成されると考え
られる。
すなわち、前記超硬合金からなる基板表面の温度は、前
記原料ガスの活性化手段により異なるのて、−概に決め
ることはできないが、たとえばプラズマ分解による場合
には1通常、400〜1,200℃、好ましくは450
〜1,100℃である。この温度か400℃よりも低い
と、ダイヤモンドR膜の形成か不充分になることがある
。一方、1,200℃を超えると、中間層の形成と共に
堆積したダイヤモンド膜かエツチングにより削り取られ
てしまい結果的にダイヤモンド薄膜か形成されないこと
がある。
記原料ガスの活性化手段により異なるのて、−概に決め
ることはできないが、たとえばプラズマ分解による場合
には1通常、400〜1,200℃、好ましくは450
〜1,100℃である。この温度か400℃よりも低い
と、ダイヤモンドR膜の形成か不充分になることがある
。一方、1,200℃を超えると、中間層の形成と共に
堆積したダイヤモンド膜かエツチングにより削り取られ
てしまい結果的にダイヤモンド薄膜か形成されないこと
がある。
反応圧力は10−’〜10’ torr、好ましくは1
0−’〜10’ Lorrである0反応圧カカ月0−’
torrよりも低いと、ダイヤモンド薄膜の形成速度か
遅くなることかある。一方、103torrより高くし
てもそれに相当する効果は奏されず、場合によってはダ
イヤモンド膜の形成速度あるいは密着性の低下を招くこ
とかある。
0−’〜10’ Lorrである0反応圧カカ月0−’
torrよりも低いと、ダイヤモンド薄膜の形成速度か
遅くなることかある。一方、103torrより高くし
てもそれに相当する効果は奏されず、場合によってはダ
イヤモンド膜の形成速度あるいは密着性の低下を招くこ
とかある。
反応時間は所望のダイヤモンド膜の厚みが0.2〜lO
口pmとなるようにダイヤモンド膜の形成速度応じて適
宜に設定することがてきる。
口pmとなるようにダイヤモンド膜の形成速度応じて適
宜に設定することがてきる。
請求項7の方法によって、超硬合金上に前記請求項1に
記載の中間層が形成されると共にダイヤモンド薄膜か形
成される。
記載の中間層が形成されると共にダイヤモンド薄膜か形
成される。
そして、中間層上ダイヤモンド薄膜との境界面がSEM
像により僅かにa察される程度に形成される。
像により僅かにa察される程度に形成される。
したがって、中間層の厚みな超硬合金から厳密に規定す
ることがてきないのであるか、請求項1における中間層
の厚みは0.05〜17zmである。
ることがてきないのであるか、請求項1における中間層
の厚みは0.05〜17zmである。
また、ダイヤモンド薄膜層の厚みについても、前述の理
由により明確に規定することかできないのであるか、タ
イヤセント薄膜の厚みは。
由により明確に規定することかできないのであるか、タ
イヤセント薄膜の厚みは。
0.2〜100gmである。好ましい厚みとしては、0
.3〜30鉢mてあり、特に0.5〜571mである。
.3〜30鉢mてあり、特に0.5〜571mである。
ダイヤモンドj膜か0.2μmよりも薄いと超硬合金の
表面を充分に被覆することができないし、また、タイヤ
セント薄膜の厚み力月00pmよりも大きいと超硬合金
と中間層上ダイヤモンド薄膜との熱膨張の相違によりダ
イヤモンド薄膜が剥離する。
表面を充分に被覆することができないし、また、タイヤ
セント薄膜の厚み力月00pmよりも大きいと超硬合金
と中間層上ダイヤモンド薄膜との熱膨張の相違によりダ
イヤモンド薄膜が剥離する。
本発明におけるダイヤモンド薄膜は、超硬合金の表面に
ダイヤモンドの一部混在する中間層上に形成されている
と考えられ、従来のものよりもはるかに大きな密着性を
有しているのて、このダイヤモンド薄膜付き超硬合金は
、たとえばバイト、カッター、エンドミルなどの各種工
具として特に好適に利用することができる。
ダイヤモンドの一部混在する中間層上に形成されている
と考えられ、従来のものよりもはるかに大きな密着性を
有しているのて、このダイヤモンド薄膜付き超硬合金は
、たとえばバイト、カッター、エンドミルなどの各種工
具として特に好適に利用することができる。
[実施例]
(実施例1〜7、比較例1〜4)
超硬合金からなる切削チップ(JIS K 105PG
N422)を、ランゲルE(10倍稀釈液、液温50℃
、目止精工n>で3回、純水て3回そしてイソプロピル
アルコールて3回の洗浄処理に付して表面の汚れ、油成
分および鏑等を除去した。なお、各回の洗n1操作は6
0秒てあり、3回の内2回目の洗浄においては超音波処
理を併用した。
N422)を、ランゲルE(10倍稀釈液、液温50℃
、目止精工n>で3回、純水て3回そしてイソプロピル
アルコールて3回の洗浄処理に付して表面の汚れ、油成
分および鏑等を除去した。なお、各回の洗n1操作は6
0秒てあり、3回の内2回目の洗浄においては超音波処
理を併用した。
次いて、前記切削チップの表面に真空蒸看法によりタン
グステンをコーティングした。
グステンをコーティングした。
真空蒸着の条件は以下の通っである。
真空度; 10−’Torr
切削チップの温度、 300℃
堆積速度、10人/sec
次いで、この切削チップを基板として反応室内に設置し
、基板温度900’C1反応室内の圧力50Lorrの
条件下に、周波数2.45Gllzのマイクロ波電源の
出力を350Wに設定するとともに1反応室内への原料
ガス流量として一酸化炭素ガスと水素ガスとの全量をI
[l(l scc■に設定し、また−酸化炭素ガスの濃
度を第1表に示す値にして、第1表に示す時間をかけて
反応を行なって、前記温度に制御した基板上に堆積物を
得た。
、基板温度900’C1反応室内の圧力50Lorrの
条件下に、周波数2.45Gllzのマイクロ波電源の
出力を350Wに設定するとともに1反応室内への原料
ガス流量として一酸化炭素ガスと水素ガスとの全量をI
[l(l scc■に設定し、また−酸化炭素ガスの濃
度を第1表に示す値にして、第1表に示す時間をかけて
反応を行なって、前記温度に制御した基板上に堆積物を
得た。
XRDにより、原料ガスの接触後の切削チップ表面の金
属層の分析、前記堆植層の中間層の分析を行って、その
成分を決定した。
属層の分析、前記堆植層の中間層の分析を行って、その
成分を決定した。
得られた堆積物の表面について、ラマン分光分析を行な
ったところ、ラマンスペクトルの1311cm−’付近
にダイヤモンドに起因するピークか見られ、不純物のな
いダイヤモンド薄膜であることを確認した。
ったところ、ラマンスペクトルの1311cm−’付近
にダイヤモンドに起因するピークか見られ、不純物のな
いダイヤモンド薄膜であることを確認した。
切削チップの表面に形成された中間層およびダイヤモン
ド薄膜の厚みおよび粒径(単位; JLm)については
SEM像により測定した。
ド薄膜の厚みおよび粒径(単位; JLm)については
SEM像により測定した。
さらに、中間層を介してダイヤモンド薄膜を形成してな
る切削チップについて、以下の条件下に切削試験を行な
った。
る切削チップについて、以下の条件下に切削試験を行な
った。
被削材:Al−8重量%Si合金。
切削速度; 800 m / see。
送り ; 0.Ims / rev。
切込み; 0.25*■。
切削時間; 10m1n、100m1n、l、000m
1n、試験後、被切削材溶着物を稀塩酸で除去し、切削
チ・ンブの切刃の状態を走査型電子WJ微鏡(日本電子
(株)製、JSM840)て観察した。
1n、試験後、被切削材溶着物を稀塩酸で除去し、切削
チ・ンブの切刃の状態を走査型電子WJ微鏡(日本電子
(株)製、JSM840)て観察した。
以上の試験結果および観察結果を第1表に示す。
(実施例8〜In)
切削チップの表面に、タングステンの代りにシリコンを
コーティングしく実施例8)、チタンをコーティングし
く実施例9)、ハフニウムをコーティングして(実施例
IO)、中間層の厚みおよび粒径な実施例4におけるの
と同様になるようにしたほかは、前記実施例2と同様に
実施した。
コーティングしく実施例8)、チタンをコーティングし
く実施例9)、ハフニウムをコーティングして(実施例
IO)、中間層の厚みおよび粒径な実施例4におけるの
と同様になるようにしたほかは、前記実施例2と同様に
実施した。
結果を第1表に示す。
(実施例11)
切削チップにおける超硬合金をJIS K2Oとした
他は前記実施例2と同様に実施した。
他は前記実施例2と同様に実施した。
結果を第1表に示す。
(比較例5)
前記実施例で使用した洗炸済の切削チップに。
中間層を形成することなく、前記実施例2と同様の条件
でプラズマCVD法によりダイヤモンド薄膜を形成した
。
でプラズマCVD法によりダイヤモンド薄膜を形成した
。
結果を第1表に示す。
(比較例6)
洗浄処理を施したところの実施例1におけるのと同じ切
削チップの表面に、900℃に加熱しながら、WF6.
CH,およびH2の混合気流を50Lorrにて30分
間流すことにより、 0.51Lm厚のWC皮膜を形成
した。
削チップの表面に、900℃に加熱しながら、WF6.
CH,およびH2の混合気流を50Lorrにて30分
間流すことにより、 0.51Lm厚のWC皮膜を形成
した。
このWC皮膜を形成した切削チップを実施例1と同様に
処理してその表面にダイヤモンド薄膜を形成した。
処理してその表面にダイヤモンド薄膜を形成した。
結果を第1表に示す。
[95明の効果]
この発明によると、
(1) 従来のタイヤモント薄+12付き超硬合金に
おけるよりも超硬合金とダイヤモンド薄膜との密着性の
大きなダイヤモンド薄膜付き超硬合金を提供することか
てき、 (2) ′#:着性に優れたダイヤモンド膜を超硬合
金1−に形成したダイヤモンド薄膜付き超硬合金を利用
したところの、耐摩耗性に優れるとともに剥離のない1
具を提供することかてき、 (3) 超硬合金の表面が粗面であっても金属層をコ
ーティングするのでダイヤモンド薄膜を形成する表面を
均一なものとすることができ、これによって、緻密なダ
イヤモンド薄膜を形成することかてき、前記のように優
れた密着性を有するダイヤモンド薄膜付き超硬合金を簡
単な操作で容易に製造することかできる。
おけるよりも超硬合金とダイヤモンド薄膜との密着性の
大きなダイヤモンド薄膜付き超硬合金を提供することか
てき、 (2) ′#:着性に優れたダイヤモンド膜を超硬合
金1−に形成したダイヤモンド薄膜付き超硬合金を利用
したところの、耐摩耗性に優れるとともに剥離のない1
具を提供することかてき、 (3) 超硬合金の表面が粗面であっても金属層をコ
ーティングするのでダイヤモンド薄膜を形成する表面を
均一なものとすることができ、これによって、緻密なダ
イヤモンド薄膜を形成することかてき、前記のように優
れた密着性を有するダイヤモンド薄膜付き超硬合金を簡
単な操作で容易に製造することかできる。
特許出願人 出光石油化学株式会社
Claims (7)
- (1)超硬合金と、原料ガス中の濃度が2モル%以上で
ある炭素源ガスを含有する原料ガスを励起して得られた
ガスを、前記超硬合金上のIVa、VaおよびVIa族金属
ならびにSiよりなる群から選択される少なくとも一種
の金属で形成され、かつ、その厚みが0.05〜1μm
の範囲内にある層に、接触させることにより形成されて
なる中間層と、前記中間層上に形成され、かつ、その厚
みが0.2〜100μmであるダイヤモンド薄膜とから
なることを特徴とするダイヤモンド薄膜付き超硬合金。 - (2)前記超硬合金における金属種と、前記中間層にお
ける金属種とが同種である前記請求項1に記載のダイヤ
モンド薄膜付き超硬合金。 - (3)前記超硬合金における金属種の主成分がタングス
テンであり、前記中間層中における金属種の主成分がタ
ングステンである前記請求項1または前記請求項2に記
載のダイヤモンド薄膜付き超硬合金。 - (4)前記原料ガスが、水素ガスと一酸化炭素とを含ん
でなる前記請求項1に記載のダイヤモンド薄膜付き超硬
合金 - (5)前記中間層はその粒径が0.5μm以下の炭化物
である前記請求項1から前記請求項4までのいずれかに
記載のダイヤモンド薄膜付き超硬合金。 - (6)前記請求項1から前記請求項5までのいずれかに
記載のダイヤモンド薄膜付き超硬合金を備えてなること
を特徴とする工具。 - (7)超硬合金上にIVa、Va、およびVIa族金属なら
びにSiよりなる群から選択される少なくとも一種の金
属で形成されると共にその厚みが0.05〜1μmの範
囲内にある中間層に、原料ガス中の濃度が2モル%以上
である炭素源ガスを含有する原料ガスを励起して得られ
たガスを接触させることにより、その厚みが0.2〜1
00μmであるダイヤモンド薄膜を形成することを特徴
とするダイヤモンド薄膜付き超硬合金の製造方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63104970A JP2543132B2 (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | ダイヤモンド薄膜付き超硬合金およびその製造方法 |
KR1019890001197A KR920000801B1 (ko) | 1988-02-04 | 1989-02-02 | 다이아몬드박막부착 초경합금의 제조방법 |
CA000590089A CA1336704C (en) | 1988-02-04 | 1989-02-03 | Method of producing sintered hard metal with diamond film |
DE8989101927T DE68904314T2 (de) | 1988-02-04 | 1989-02-03 | Verfahren fuer die herstellung eines gesinterten hartmetalles mit einer diamantschicht. |
EP89101927A EP0327110B1 (en) | 1988-02-04 | 1989-02-03 | Method for producing sintered hard metal with diamond film |
US07/488,420 US5028451A (en) | 1988-02-04 | 1990-03-02 | Method of producing sintered hard metal with diamond film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63104970A JP2543132B2 (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | ダイヤモンド薄膜付き超硬合金およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01275759A true JPH01275759A (ja) | 1989-11-06 |
JP2543132B2 JP2543132B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=14394963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63104970A Expired - Fee Related JP2543132B2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-04-26 | ダイヤモンド薄膜付き超硬合金およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2543132B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5260106A (en) * | 1990-08-03 | 1993-11-09 | Fujitsu Limited | Method for forming diamond films by plasma jet CVD |
US5492770A (en) * | 1990-08-03 | 1996-02-20 | Fujitsu Limited | Method and apparatus for vapor deposition of diamond film |
JP2010017791A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Mitsubishi Materials Corp | ダイヤモンド被覆超硬合金製切削工具 |
CN112281136A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-01-29 | 曾一 | 一种制备超纳米金刚石薄膜的方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61106494A (ja) * | 1984-10-29 | 1986-05-24 | Kyocera Corp | ダイヤモンド被膜部材及びその製法 |
JPS6286161A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-20 | Mitsubishi Metal Corp | 析出形成速度の速い人工ダイヤモンド皮膜の形成方法 |
JPS62133068A (ja) * | 1985-12-03 | 1987-06-16 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | ダイヤモンド被覆部材 |
-
1988
- 1988-04-26 JP JP63104970A patent/JP2543132B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61106494A (ja) * | 1984-10-29 | 1986-05-24 | Kyocera Corp | ダイヤモンド被膜部材及びその製法 |
JPS6286161A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-20 | Mitsubishi Metal Corp | 析出形成速度の速い人工ダイヤモンド皮膜の形成方法 |
JPS62133068A (ja) * | 1985-12-03 | 1987-06-16 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | ダイヤモンド被覆部材 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5260106A (en) * | 1990-08-03 | 1993-11-09 | Fujitsu Limited | Method for forming diamond films by plasma jet CVD |
US5382293A (en) * | 1990-08-03 | 1995-01-17 | Fujitsu Limited | Plasma jet CVD apparatus for forming diamond films |
US5492770A (en) * | 1990-08-03 | 1996-02-20 | Fujitsu Limited | Method and apparatus for vapor deposition of diamond film |
JP2010017791A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Mitsubishi Materials Corp | ダイヤモンド被覆超硬合金製切削工具 |
CN112281136A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-01-29 | 曾一 | 一种制备超纳米金刚石薄膜的方法 |
CN112281136B (zh) * | 2020-10-27 | 2023-08-18 | 曾一 | 一种制备超纳米金刚石薄膜的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2543132B2 (ja) | 1996-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR920000801B1 (ko) | 다이아몬드박막부착 초경합금의 제조방법 | |
EP0413834B1 (en) | Diamond-covered member and process for producing the same | |
JPH07506799A (ja) | ダイアモンドの化学的気相成長のための結晶核生成の強化 | |
AU3855399A (en) | Tungsten carbide coatings and method for producing the same | |
US5616372A (en) | Method of applying a wear-resistant diamond coating to a substrate | |
JP5469676B2 (ja) | ダイヤモンド複合材料を製造する方法 | |
Sein et al. | Chemical vapour deposition diamond coating on tungsten carbide dental cutting tools | |
JPH01275759A (ja) | ダイヤモンド薄膜付き超硬合金およびその製造方法 | |
JP2720384B2 (ja) | ダイヤモンド類薄膜による被覆方法 | |
Kikuchi et al. | Characteristics of thin film growth in the synthesis of diamond by chemical vapour deposition and application of the thin film synthesis technology for tools | |
JPH05247652A (ja) | ダイヤモンド類被覆部材の製造方法 | |
JPH0254768A (ja) | ダイヤモンド膜付部材とその製造方法 | |
JPH0776146B2 (ja) | ダイヤモンド膜の製造方法 | |
JPS63286575A (ja) | 硬質炭素膜の製造方法 | |
JPH02250967A (ja) | ダイヤモンド類被覆部材およびその製造方法 | |
JPH02188494A (ja) | ダイヤモンド類薄膜の製造方法および製造装置 | |
JPH02153071A (ja) | ダイヤモンド薄膜付き超硬合金 | |
JP2584467B2 (ja) | ダイヤモンド膜付超硬合金の製造方法 | |
JPH02126843A (ja) | 歯科用工具 | |
JPH02101167A (ja) | ダイヤモンド類被覆部材の製造方法 | |
JP2645147B2 (ja) | ダイヤモンド類被覆切削工具用部材およびダイヤモンド類被覆耐摩耗部材 | |
JPH02239191A (ja) | ダイヤモンド多層膜およびその製造方法 | |
JPH02217472A (ja) | ダイヤモンド工具部材およびその製造方法 | |
JPH02125874A (ja) | ダイヤモンド類薄膜の製造方法 | |
JPH0255297A (ja) | ダイヤモンドの合成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |