JPH02158336A - ターボ分子ポンプ用耐食材料 - Google Patents

ターボ分子ポンプ用耐食材料

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JPH02158336A
JPH02158336A JP31303088A JP31303088A JPH02158336A JP H02158336 A JPH02158336 A JP H02158336A JP 31303088 A JP31303088 A JP 31303088A JP 31303088 A JP31303088 A JP 31303088A JP H02158336 A JPH02158336 A JP H02158336A
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aluminum alloy
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Ryuichiro Ebara
江原 隆一郎
Yoshikazu Yamada
義和 山田
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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〕 本発明は、例えば半導体製造設備の排気ラインなどに適
用されるターボ分子ポンプ用耐食材料に関する。
〔従来の技術〕
従来、例えば半導体製造設備の排気ラインなどにターボ
分子ポンプが設置されているが、このターボ分子ポンプ
はウェハパターン形成のエツチング工程で排出される塩
素ガスなど腐食性ガスの環境中で運転されるため、ター
ボ分子ポンプの設計に際しては動翼や静翼々どの部材の
耐食性が重視されている。このため、翼材として軽量、
低コスト、強度などの面から通常アルミニウム合金が用
いられている。ただし、アルミニウム合金は塩素ガスな
どの環境中では著しく腐食するためにアルミニウム合金
の表面に陽極酸化処理により酸化被膜を生成させたシ、
或いはNiメツキ処理によりメツキ被膜を生成させるな
どして耐食性の向上を計っている。
〔発明が解決しようとする課題〕
一般に、耐食性の向上を計るのみであればアルミニウム
合金よりも耐食性に優れる、例えばステンレス鋼或いは
チタン合金などの耐食材料を使用すれば良い。しかしな
がら、上記のような従来のターボ分子ポンプは軽量化、
比強度の向上、低コスト化などの要求が強く、これらを
満足させるためにはアルミニウム合金以外に無い。また
、陽極酸化処理による酸化被膜は一般的に多孔質であり
、空孔が無数にあるために封孔処理が行われているが、
この封孔処理によって完全に空孔を皆無にすることは不
可能である。
また、Niメツキ処理はピンホールなどの欠陥が必ず発
生するためにこの欠陥部から選択的に腐食が進行し、局
部的に著しい腐食を生ずるなどの不具合を抱えている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係るターボ分子ポンプ用耐食材料は上記の課題
を解決することを目的にしており、アルミニウム金属マ
タはアルミニウム合金の表面に酸化被膜と、該酸化被膜
を酢酸ニッケル浴により処理して得られた水和物および
水酸化物による封孔処理層と、該封孔処理層上に形成さ
れたエポキシ樹脂層とを有することを特徴としている。
また、本発明に係るターボ分子ポンプ用耐食材料はアル
ミニウム金属またはアルミニウム合金の表面に酸化被膜
と、該酸化被膜を温水中で沸騰処理して得られた水和物
による封孔処理層と、該封孔処理層上に形成された中間
結合用樹脂層と、該中間結合用樹脂層上に形成されたエ
ポキシ樹脂層とを有することを特徴としている。
〔作用〕
即ち、本発明に係るターボ分子ポンプ用耐食材料はアル
ミニウム金属またはアルミニウム合金の表面の第1層に
酸化被膜が形成されている。
そして、その封孔のために水和物AR203・XI(2
゜が第2層として形成されている。さらに、この水和物
が形成される際に水酸化物N1(OH)、 。
Aj!(OH)sが同時に形成され、第3層としてエポ
キシ樹脂が形成されている。一般に、酸化被膜は多孔質
であり、そのままでは十分な耐食性を得ることが難しい
ので封孔処理によシできる限り空孔を封じ込め耐食性の
向上を計っている。
封孔処理としては沸騰封孔処理が一般的であるが、本発
明に於いては酢酸ニッケル浴により封孔処理を施してい
る。沸騰封孔処理では水和物Aλ、0.・XHtOによ
り空孔を封じ込むのに対し、酢酸ニッケル浴では水和物
と水酸化物Ni (OH)z 。
Al1.(OH)3とにより空孔を封じ込むことKよっ
て耐食性の向上を計り、さらに第3層にエポキシ樹脂を
形成させて耐食性を向上させている。このように、複数
の被膜を重ね合わせることにより従来よりも優れた耐食
性を有するターボ分子ポンプ用耐食材料が得られる。
また、本発明に係る他のターボ分子ポンプ用耐賞材料は
アルミニウム金属またはアルミニウム合金の表面の第1
層に酸化被膜が形成され、その封孔のために水和物Af
i203・xHtoが第2層として形成されているが、
第3層に中間結合用樹脂層が形成されている。この中間
結合用樹脂層は第1層の酸化被膜の表面に生成している
OH基および中間結合用樹脂層の上に形成されるエポキ
シ樹脂のエポキシ基と化学的に結びついておシ、このよ
うな被膜構造を有することによって単に機械的に形成さ
れている被膜に比べて基材との密着力が強い。このため
、繰返し応力が作用しても被膜が破壊され難く、耐食性
とともに疲労強度が改善されたターボ分子ポンプ用耐食
材料が得られる。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例に係るターボ分子ポンプ用耐
食材料の断面図、第2図はその作用説明図、第3図はそ
のターボ分子ポンプの断面図である。図に於いて、本実
施例に係るターボ分子ポンプ用耐食材料は第1図に示す
ように脱脂、アルカリ洗浄、水洗、中和、水洗の順に行
われる工程で前処理され7tJIS 2014  に基
づくアルミニウム合金を一定の濃度、温度に保持された
硫酸水溶液中2浸漬する。そして、アルミニウム合金に
所定の時間通電し、電解によりアルミニウム合金の表面
にkQtosから成る酸化被膜(商品名はアルマイト被
膜)を形成させる。
なお、この場合の通電時間は被膜の厚さによって異なる
。このように酸化被膜を形成させた後水洗を行い、温度
80℃以上、pH5,0〜6.0に保持された酢酸ニッ
ケル中に10分間以上浸漬し、空孔の部分にAI!−7
Os・xH2oからなる水和物とN1(OH)zおよび
Afi (OH)3からなる水酸化物を生成させて封孔
し、封孔処理層を形成させる。このように陽極酸化処理
ならびに封孔処理によシアルミニウム合金の表面に形成
される酸化被膜と水和物および水酸化物による封孔処理
l−との上にエポキシ樹脂を浸漬処理により付着させる
次いで、これを引き上げ回転させて不要のエポキシ樹脂
を除去して均一な膜厚のエポキシ樹脂層を形成させる。
エポキシ樹脂層を形成させた後、密着力を向上させるた
めに温度50〜100℃の範囲で乾燥処理を行う。なお
、この乾燥処理の温度が100℃を越えるとエポキシ樹
脂表面に割れが生じやすくなる。
このような処理方法によって得られたターボ分子ポンプ
用耐食材料について、塩素ガスに温度80℃、相対湿度
70チになるように水分を含ませた湿りガス中で従来の
耐食材料との耐食性の比較試験を行った。第2図は腐食
試験前後の試験片の重量減量から計算により求めた腐食
速度と試験日数との関係を表わすグラフで、図に示すよ
うにアルミニウム合金は従来の陽極酸化処理による耐食
コーティング材料、Niメツキ処理による耐食コーティ
ング材料および本実施例に係る耐食材料に比べ著しく耐
食性が劣る。
さらに、従来の陽極酸化処理による耐食コーティング材
料およびNiメツキ処理による耐食コーティング材料と
も本実施例に係る耐食材料に比べるとピンホールなどの
欠陥の影響によシ耐食性が劣っておシ、本実施例に係る
耐食材料が耐食性に最も優れている。なお、本実施例に
於いてはアルミニウム合金について記載したが、アルミ
ニウム金属に適用しても同様の作用効果が得られる。
第3図は動翼および静翼に本ターボ分子ボング用耐食材
料が適用されたターボ分子ポンプの断面図である。図に
於いて、このターボ分子ポンプはケーシングlの上部に
吸気口2、ケーシング1の下部に排気口3が設けられて
おシ、ロータ6に装着した複数の動翼5をケー7/グI
K設けられた複数の静翼4間の溝状の空間内で高速回転
させることによシ、排気作用を得て吸気口2側を高真空
にしている。ロータ6をこのように高速回転させるため
、ロータ6の上部軸受はロータ6の中心軸7に装着した
永久磁石8aとロータ6の中心軸7の周囲に中心軸7と
間隔をおいてケーシング1の下部から上方に向って伸び
る支持台10に装着した永久磁石8bとを磁気的に反撥
させて成る間隙を設けて対向させた磁気棚受8であシ、
下部軸受はロータ6の中心軸7の軸方向および軸直角方
向に負荷能力を有する、例えばスパイラルグループベア
リングのようなすベシ軸受9で構成されている。11は
モータである。
第4図は本発明の他の実施例に係るターボ分子ポンプ用
耐食材料の縦断説明図、第5図はその作用説明図である
。図に於いて、本実施例に係るターボ分子ポンプ用耐食
材料は第4図に示すように脱脂、アルカリ洗浄、水洗、
中和、水洗の順に行われる工程で前処理され* JIS
 2014に基づくアルミニウム合金を一定の濃度、温
度に保持された硫酸水溶液中に浸漬する。そして、アル
ミニウム合金に所定の時間通電し、電解によりアルミニ
ウム合金の表面にAI!、、 O3からなる酸化被膜(
商品名はアルマイト被膜)を形成させる。なお、この場
合の通電時間は被膜の厚さによって異なる。このように
酸化被膜を形成させた後水洗を行い、一定の温度と水素
イオン濃度に保持された温水中に所定の時間浸漬し、沸
騰処理により空孔の部分KAJ、Q、・XH,Oからな
る水和物を生成させて封孔し、封孔処理層を形成させる
。このように陽極酸化処理ならびに封孔処理によりアル
ミニウム合金の表面に形成された酸化被膜と水和物によ
り形成された封孔処理層との上に中間結合膚としてγ−
グリシドキシプロビルトリメトキシシラン樹脂を浸漬処
理によって形成させた後、さらにエポキシ樹脂を浸漬処
理によシ付着させる。その後温度100℃で熱処理を行
い、化学結合を促進させる。
このような処理方法によって得られたターボ分子ポンプ
用耐食材料について、塩素ガスに温度80℃、相対湿度
70チになるように水分を含ませた湿シガス中で疲労試
験を行った。第5図はその結果を示すグラフで、図に示
すように従来の単に陽極酸化被膜のみのもの、或いはそ
の上にエポキシ樹脂層を形成させたものよりも本ターボ
分子ポンプ用耐食材料は強度的に優れている。なお、上
記の実施例に係るターボ分子ポンプ用耐食材料と同程度
に耐食性にも優れることは明らかである。また、本実施
例に於いてはアルミニウム合金について記載したが、ア
ルミニウム金属に適用しても同様の作用効果が得られる
〔発明の効果〕
本発明に係るターボ分子ポンプ用耐食材料は前記の通り
構成されており、従来の耐食材料よりも耐食性に優れて
いるので塩素ガスなど腐食性ガスの環境中でもターボ分
子ポンプが十分安全に運転されるなどの効果が奏せられ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るターボ分子ポンプ用耐
食材料の断面図、第2図はその作用説明図、第3図はそ
のターボ分子ポンプの断面図、第4図は本発明の他の実
施例に係るターボ分子ポンプ用耐食材料の縦断説明図、
第5図はその作用説明図である。 4・・・静翼、5・・・動翼。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アルミニウム金属またはアルミニウム合金の表面
    に酸化被膜と、該酸化被膜を酢酸ニッケル浴により処理
    して得られた水和物および水酸化物による封孔処理層と
    、該封孔処理層上に形成されたエポキシ樹脂層とを有す
    ることを特徴とするターボ分子ポンプ用耐食材料。
  2. (2)アルミニウム金属またはアルミニウム合金の表面
    に酸化被膜と、該酸化被膜を温水中で沸騰処理して得ら
    れた水和物による封孔処理層と、該封孔処理層上に形成
    された中間結合用樹脂層と、該中間結合用樹脂層上に形
    成されたエポキシ樹脂層とを有することを特徴とするタ
    ーボ分子ポンプ用耐食材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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ITMI20090405A1 (it) * 2009-03-17 2010-09-18 Nuovo Pignone Spa Metodo di produzione di un rivestimento protettivo per un componente di una turbomacchina, il componente stesso e la relativa macchina

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