JPH0215158A - プラズマ浸炭熱処理炉 - Google Patents

プラズマ浸炭熱処理炉

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JPH0215158A
JPH0215158A JP16627388A JP16627388A JPH0215158A JP H0215158 A JPH0215158 A JP H0215158A JP 16627388 A JP16627388 A JP 16627388A JP 16627388 A JP16627388 A JP 16627388A JP H0215158 A JPH0215158 A JP H0215158A
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JP
Japan
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heating chamber
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insulating
plasma
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JP16627388A
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Masatomo Nakamura
雅知 中村
Koichi Akutsu
阿久津 幸一
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Daido Steel Co Ltd
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Daido Steel Co Ltd
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  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明はプラズマ作用によりイオン化したガスにより
金属材料に浸炭、窒化、浸炭窒化等の表面処理をするプ
ラズマ熱処理炉に関するものである。
[従来の技術] プラズマ熱処理炉は、周知のように、加熱室内を真空引
した後、該加熱室内にCH4,C3H8゜N2.NH3
等のプロセスガスを流し、処理物を陰極にし、陽極との
間に直流電圧を印加し両極間でグロー放電させることに
より上記プロセスガスをイオン化させ、C+(カーボン
イオン)またはN”(窒素イオン)等のイオンを処理物
に衝突させることにより種々の金属材料に対して短時間
で効率よく浸炭、窒化、浸炭窒化等の金属表面処理をな
さしめようとするものである。
[従来技術の課題] ところで、加熱室内の処理物は直流電圧を印加するため
に加熱室内に設けられた導電性のテーブル上に載置され
、該テーブルの足である導電性棒部材は該加熱室の床部
断熱壁を貫通し炉外の直流電源に接続されているが、従
来のプラズマ熱処理炉ではこの導電性棒部材の断熱壁貫
通部分にある絶縁部月が加熱室内の熱源によって高温に
熱せられているために加熱室内で発生したカーボンイオ
ンが非常に付着し易い状況にある。このためにカーボン
が厚く付着しそのため絶縁性がそこなわれるという問題
がある。
また、プラズマ浸炭のように炭化水素系ガスを使用して
いる場合は、その炭化水素系ガスの電離により両電極間
でアーク放電が起き易くなるという危惧があった。
[課題を解決するための手段] この発明は上記課題を解決しようとするもので、断熱壁
によって囲った加熱室内に処理物を配置し、処理ガスを
該加熱室内に満たすと共に、処理物を陰極とし陽極との
間に直流電圧を印加することによりプラズマを発生させ
るプラズマ熱処理炉において、断熱壁の一部に透孔を開
設し処理物に給電する導電性棒部材を該透孔に貫挿し該
導電性棒部材の基端部は加熱室の外部にて絶縁部材を介
在させて固定し、さらに該導電性棒部材の外周を囲い先
端が前記透孔を貫通して加熱室内まで達する耐熱シール
1へ壁を両極から絶縁されるように前記絶縁部材に固設
してなることを特徴としたプラズマ熱処理炉である。
[作用] 導電性棒部材の基端部を加熱室の外部にて絶縁部材を介
在させて固定することで、該絶縁部材が加熱室の熱によ
り高温にさらされることがなくなり、カーボンの付着を
防止できる。また、先端が透孔を貫通し加熱室まで達す
る耐熱シールI−壁を絶縁部材に固設したことによりこ
の部位のアーク放電が防止できる。
[実施例] 次に図面と共にこの発明の一実施例を説明する。
第1図はこのプラズマ熱処理炉の全体の概略を示したも
ので、図中1は断熱壁(カーボン)2により囲った加熱
室である。3は該加熱室1内に設けた熱源(電熱ヒータ
)、4はCH4,C3H,、N2゜NH3等のプロセス
カスを炉内に供給するガスマニホールド、5は真空ポン
プである。断熱壁2の外周面は耐圧性の炉殻6により気
密に被われている。7は加熱室1内にて処理物8を支持
しているテーブルである。断熱壁2の一部には第2図に
拡大して示したように透孔9が開設されている。そして
炉殻6の該透孔9に合致する部分に外方に延びる円筒状
部10を形成し、該円筒状部10の延出端縁にフランジ
11を一体に形成し、該フランジ11にボルト・ナツト
l]、a、12aを使用し座金板12を介して絶縁部材
13を気密に固着している。該絶縁部材13はアルミナ
製で板状部13aの上面に一体に円柱状部13bを形成
してなり、該円柱状部13bの中心を気密に垂直に貫通
するよう導電性棒部材14が設けられている。該導電性
棒部材14の」1端は加熱室1内にてテーブル7を支持
している。円柱状部13bの上端縁外周に形成さけた段
部13cにはカーボン製のパイプ状耐熱シールド壁15
が止着され該耐熱シールド壁15は導電性棒部材14の
外周を囲うと共にその先端は断熱壁2の透孔9を貫通し
て加熱室1内まで達している。なお耐熱シールド壁15
は上記のように円柱状部13の段部13cに支持するこ
とで円筒状部10とも導電性棒部材14とも#4Amさ
れ両極から電気的に中立状態にあるように設定される。
なお、16は導電性棒部材14の外方突出端に陰極、炉
殻6に陽極を接続することにより、処理物8を陰極とし
この場合は断熱壁2を陽極に夫々帯電させている直流電
源を示したが、陽極としてヒーターまたは別置陽極とし
てもよい。
このように構成されたプラズマ熱処理炉においては、真
空ポンプ5を作動させて加熱室1内を真空または減圧し
、処理目的に応じて選定されたプロセスガスをガスマニ
ホールド4より加熱室1内に供給する。そして炉内温度
を上昇させイオン化したガスを断熱壁2と処理物8との
電位差により処理物8に吸着させ所期の表面処理をなさ
しめる。
この場合、絶縁部材13は加熱室1の外部に設けられて
いて該加熱室1からの熱伝達が少なく比較的低温度に保
持されることからカーボンの付着量は少なく抑えられる
。また、導電性棒部材14と透孔9の内周との間に電気
的に中立なるように両者から絶縁された耐熱シールド壁
15が位置するので、導電性棒部材14と透孔9内面と
の間でアーク放電か起きるのも防止できる。ちなみに、
この耐熱シール1へ壁15かない場合には、炉温が92
0℃、プロセスガスとしてC3H,、圧力2.OT o
 r rの条件にて出力3KW以」二にするとアーク放
電が起きてしまうのに対し、耐熱シールド壁15を設け
た場合は同一条件にて出力4KWにおいてもアーク放電
は起きなかった。円柱状部13が断熱壁2に直接固定さ
れた従来タイプの炉では同一条件にて出力2KWにては
やくもアーク放電現象が見られたので処理に必要な電位
差を充分に高く採ることができなかった。
[発明の効果] 以上実施例について説明したように本発明のプラズマ熱
処理炉は、処理物に給電する導電性棒部材の基端部を加
熱室の外部にて絶縁部制を介して固定することで該絶縁
部材が低温度に保たれるのでカーボンの付着が防止でき
これによりその絶縁性が破壊されるのを効果的に防止で
きる。また、該#f!A縁部材上部材して電気的に中立
な耐熱シールド壁を透孔を貫通して加熱室まで達するよ
うに設けたのてこの部分におけるアーク放電が防止でき
る。このため処理物と断熱壁との間に所要の電位差を確
実に生じさせることができ所期の金属表面処理を効率よ
く達成できる有益な効果がある。また、材料測定用の熱
電対のようなカーボンが付着し易い個所のカーボン付着
防止にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の一実施例を示したもので、第1図は炉
全体の縦断面図、第2図はその要部の拡大断面図である
。 1・・加熱室、2・・断熱壁、3・・熱源、5・・・真
空ポンプ、6 炉殻、7・・テーブル、8 処理物、9
 透孔、10・円筒状部、13・・絶縁部材、14  
導電性棒部材、15・・耐熱シールド壁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 断熱壁によって囲った加熱室内に処理物を配置し、処理
    ガスを該加熱室内に満たすと共に、処理物を陰極とし陽
    極との間に直流電圧を印加することによりプラズマを発
    生させるプラズマ熱処理炉において、断熱壁の一部に透
    孔を開設し処理物に給電する導電性棒部材を該透孔に貫
    挿し該導電性棒部材の基端部は加熱室の外部にて絶縁部
    材を介在させて固定し、さらに該導電性棒部材の外周を
    囲い先端が前記透孔を貫通して加熱室内まで達する耐熱
    シールド壁を両極から絶縁されるように前記絶縁部材に
    固設してなることを特徴としたプラズマ熱処理炉。
JP63166273A 1988-07-04 1988-07-04 プラズマ浸炭熱処理炉 Expired - Fee Related JP2571421B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6485131B1 (en) 1999-10-04 2002-11-26 Canon Kabushiki Kaisha Ink-jet head base board, ink-jet head, and ink-jet apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4961793A (ja) * 1972-05-08 1974-06-14
JPS5418169A (en) * 1977-07-11 1979-02-09 Toshiba Corp Halogen lamp

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US6485131B1 (en) 1999-10-04 2002-11-26 Canon Kabushiki Kaisha Ink-jet head base board, ink-jet head, and ink-jet apparatus
US6663228B2 (en) 1999-10-04 2003-12-16 Canon Kabushiki Kaisha Ink-jet head base board, ink-jet head, and ink-jet apparatus

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