JPH0480989B2 - - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/28—Deposition of only one other non-metal element
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C16/0272—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は基材材料の表面を改質して耐摩耗，耐
熱性，高剛性等の性質を付与するためのホウ素皮
膜の形成方法に関する。
熱性，高剛性等の性質を付与するためのホウ素皮
膜の形成方法に関する。
従来から基材の表面を改質して各種の耐摩耗や
侵食性の気体や液体から侵食を防ぐ保護皮膜或い
は基材の表面に高剛性皮膜を形成させて振動特性
を改良して電気音響変換器用振動体に用いるな
ど、いろいろな用途にその目的に適用した高融点
皮膜処理がなされている。
侵食性の気体や液体から侵食を防ぐ保護皮膜或い
は基材の表面に高剛性皮膜を形成させて振動特性
を改良して電気音響変換器用振動体に用いるな
ど、いろいろな用途にその目的に適用した高融点
皮膜処理がなされている。
高融点組成物の皮膜形成には酸化物，炭化物，
窒化物，ホウ化物，高融点金属等とその合金等を
溶射する方法があり、他の方法として基材金属に
炭化物，ホウ化物，ケイ化物，窒化物等の拡散被
覆、又は基材上に物理蒸着、化学蒸着する所謂気
拍蒸着法などがある。 次に本発明の一用途であ
る電気音響変換器用振動体について説明する。
窒化物，ホウ化物，高融点金属等とその合金等を
溶射する方法があり、他の方法として基材金属に
炭化物，ホウ化物，ケイ化物，窒化物等の拡散被
覆、又は基材上に物理蒸着、化学蒸着する所謂気
拍蒸着法などがある。 次に本発明の一用途であ
る電気音響変換器用振動体について説明する。
スピーカーの振動板，ピツクアツプカートリツ
ジのカンチレバー，トーンアーム，ヘツドシエル
に使用される材料の物理特性としては、密度
（ρ）が小さく、ヤング率（Ｅ）が大きいこと即
ち比剛性（Ｅ／ρ）が大きいことが望まれる。
ジのカンチレバー，トーンアーム，ヘツドシエル
に使用される材料の物理特性としては、密度
（ρ）が小さく、ヤング率（Ｅ）が大きいこと即
ち比剛性（Ｅ／ρ）が大きいことが望まれる。
これら振動体には一般にA1，Ti，Beなどの軽
金属が用いられているが、A1，Tiは（Ｅ／ρ）
が小さく、高性能な電気音響変換器を得るに至つ
ていない。またBeは有害な物質で好ましい材料
でない。
金属が用いられているが、A1，Tiは（Ｅ／ρ）
が小さく、高性能な電気音響変換器を得るに至つ
ていない。またBeは有害な物質で好ましい材料
でない。
前記A1，TiのＥ／ρに比べると６〜７倍の値
をもつホウ素は現在考えられている最も理想的な
音響振動体材料であるが、非常に硬くて脆く融点
が2300℃と高いため通常の機械的加工方法では、
線，パイプ，薄板などに加工することは不可能で
ある。
をもつホウ素は現在考えられている最も理想的な
音響振動体材料であるが、非常に硬くて脆く融点
が2300℃と高いため通常の機械的加工方法では、
線，パイプ，薄板などに加工することは不可能で
ある。
ホウ素を形成するには成形されたある種の基材
上に物理蒸着法（PVD）あるいは化学蒸着法
（CVD）にてホウ素を付着させ、ホウ素皮膜のみ
が必要な場合には基材を化学的方法にて除去して
ホウ素成形物を得る方法がある。このうちPVD
法ではホウ素皮膜層は薄く振動体に供される程の
肉厚（数＋μ〜数mm）のものが得られないこと
及びPVD皮膜の機械的強度がCVD法のものより
劣るという欠点がある。
上に物理蒸着法（PVD）あるいは化学蒸着法
（CVD）にてホウ素を付着させ、ホウ素皮膜のみ
が必要な場合には基材を化学的方法にて除去して
ホウ素成形物を得る方法がある。このうちPVD
法ではホウ素皮膜層は薄く振動体に供される程の
肉厚（数＋μ〜数mm）のものが得られないこと
及びPVD皮膜の機械的強度がCVD法のものより
劣るという欠点がある。
一方CVD法によればホウ素の折出速度はPVD
よりも10倍以上大きく100μ程度のホウ素皮膜は
簡単に得られ、かつこのホウ素はアモルフアスで
あるため機械的強度が大きいという特徴がある。
しかしホウ素のCVD法において用いられる基材
として １ 900℃以上の耐熱性を有すること ２ ホウ素が析出する温度（800〜1300℃）にお
いて化学的に不活性であること ３ ホウ素との熱膨張係数の差が或るだけ小さい
こと の性質が必要で極めて限られた金属のみがホウ素
CVD用基材として使用される。
よりも10倍以上大きく100μ程度のホウ素皮膜は
簡単に得られ、かつこのホウ素はアモルフアスで
あるため機械的強度が大きいという特徴がある。
しかしホウ素のCVD法において用いられる基材
として １ 900℃以上の耐熱性を有すること ２ ホウ素が析出する温度（800〜1300℃）にお
いて化学的に不活性であること ３ ホウ素との熱膨張係数の差が或るだけ小さい
こと の性質が必要で極めて限られた金属のみがホウ素
CVD用基材として使用される。
ホウ素CVD用基材の公知例にはCo，Ｃ，Ｗ，
Mo，（特開昭52−16201，特開昭52−16202），Ni
（特開昭52−76916），Ti（特開昭53−4534）があ
るが、これらの基材はホウ素CVD中にホウ素と
反応し、ホウ素が基材中に拡散してホウ素層に欠
陥をつくつたり、ホウ素と基材との熱膨張係数の
差のためにCVDホウ素に割れを生じたりして生
成したホウ素層の機械的強度が低下したりする欠
点がある。またＣ，Ｗ，Mo等或る種の基材はホ
ウ素皮膜のみの成形物が必要な場合、基材の化学
的除去が非常に困難である。
Mo，（特開昭52−16201，特開昭52−16202），Ni
（特開昭52−76916），Ti（特開昭53−4534）があ
るが、これらの基材はホウ素CVD中にホウ素と
反応し、ホウ素が基材中に拡散してホウ素層に欠
陥をつくつたり、ホウ素と基材との熱膨張係数の
差のためにCVDホウ素に割れを生じたりして生
成したホウ素層の機械的強度が低下したりする欠
点がある。またＣ，Ｗ，Mo等或る種の基材はホ
ウ素皮膜のみの成形物が必要な場合、基材の化学
的除去が非常に困難である。
本発明はホウ素CVD基材として金属基材表面
にホウ素或いはホウ素化合物の溶射皮膜層を設
け、該溶射皮膜層上にCVDホウ素皮膜を形成さ
せることを特徴とするもので、基板は溶射皮膜に
おゝわれているためCVDホウ素からホウ素の金
属基材への拡散が防止され、溶射皮膜の空孔や微
小クラツク等の欠陥もCVDホウ素で充填される。
また溶射皮膜はホウ素或いはホウ素化合物である
ためCVDホウ素の析出，付着も良好である。溶
射皮膜はホウ素を含んだ粉末と他の酸化物等の混
合物，金属とのサーメツト等にても同様の効果が
ある。
にホウ素或いはホウ素化合物の溶射皮膜層を設
け、該溶射皮膜層上にCVDホウ素皮膜を形成さ
せることを特徴とするもので、基板は溶射皮膜に
おゝわれているためCVDホウ素からホウ素の金
属基材への拡散が防止され、溶射皮膜の空孔や微
小クラツク等の欠陥もCVDホウ素で充填される。
また溶射皮膜はホウ素或いはホウ素化合物である
ためCVDホウ素の析出，付着も良好である。溶
射皮膜はホウ素を含んだ粉末と他の酸化物等の混
合物，金属とのサーメツト等にても同様の効果が
ある。
以下本発明の一実施例としての振動板について
説明する。
説明する。
第１図は振動板の製造工程を示し第２図はホウ
素CVD装置を示す。
素CVD装置を示す。
第１図Ａのような厚さ0.03mmのTi成形ドーム
１１を＃100研磨粉にて表面をサンドブラスト処
理した後、この表面にTiB2の20〜40μ粉末をプラ
ズマ溶射する。第１図Ｂに示す。溶射皮膜１２の
厚さは約20〜30μとする。
１１を＃100研磨粉にて表面をサンドブラスト処
理した後、この表面にTiB2の20〜40μ粉末をプラ
ズマ溶射する。第１図Ｂに示す。溶射皮膜１２の
厚さは約20〜30μとする。
溶射皮膜はA12O3とB4Ｃ，TiB2 ZvB2などの
混合物にても本発明のCVDホウ素付着層として
同様の効果がある。
混合物にても本発明のCVDホウ素付着層として
同様の効果がある。
次に第２図に示す様に表面が溶射ホウ素化合物
１２でおゝわれたドーム状基材２２をガラス製反
応管２１の基材設置台２３に置き高周波誘導加熱
コイル２４にて900〜1200℃に加熱する。基材温
度はサーモカツプル２５にて調節する。この所定
温度に達したならば三塩化ホウ素と水素の混合ガ
スをガス導入口２６から通じると 2BC13＋3H2→2BT6HC1 の反応により約10分50μ前後の膜厚をもつCVDホ
ウ素皮膜１３を得ることができる。第１図Ｃに示
す。
１２でおゝわれたドーム状基材２２をガラス製反
応管２１の基材設置台２３に置き高周波誘導加熱
コイル２４にて900〜1200℃に加熱する。基材温
度はサーモカツプル２５にて調節する。この所定
温度に達したならば三塩化ホウ素と水素の混合ガ
スをガス導入口２６から通じると 2BC13＋3H2→2BT6HC1 の反応により約10分50μ前後の膜厚をもつCVDホ
ウ素皮膜１３を得ることができる。第１図Ｃに示
す。
加熱を停止して反応管より処理物を取出し、フ
ツ化水素酸の希薄溶液に浸すと基材のTi11が除
去されて第１図Ｄに示される溶射膜１２とCVD
ホウ素膜１３で形成された振動板が得られる。
ツ化水素酸の希薄溶液に浸すと基材のTi11が除
去されて第１図Ｄに示される溶射膜１２とCVD
ホウ素膜１３で形成された振動板が得られる。
このようにして得られた振動板は、溶射皮膜の
空孔や微小な割れもCVDホウ素で充填され、表
面に付着したCVDホウ素膜にも欠陥や割れがな
いので機械的強度が大きい。
空孔や微小な割れもCVDホウ素で充填され、表
面に付着したCVDホウ素膜にも欠陥や割れがな
いので機械的強度が大きい。
本実施例によるホウ素皮膜振動板はヤング率が
40000Kg／mm2密度2.30の特性を有し極めて優れた
ものである。
40000Kg／mm2密度2.30の特性を有し極めて優れた
ものである。
本実施例は振動板の場合について説明したもの
であるが、音響振動系材料のトーンアーム，ヘツ
ドシエル等もTiパイプ，Ti平板等におきかえる
ことによつて同様の操作によつて成形を得ること
ができる。
であるが、音響振動系材料のトーンアーム，ヘツ
ドシエル等もTiパイプ，Ti平板等におきかえる
ことによつて同様の操作によつて成形を得ること
ができる。
第１図は本発明一実施例の工程を示す断面図、
第２図はホウ素CVD装置の断面図である。 １１……Ti成形ドーム、１２……ホウ素或い
はホウ素化合物溶射膜、１３……CVDホウ素膜、
２１……CVD 反応管、２２……CVD反応管に
設置した被処理用基材、２３……基材設置台、２
４……高周波加熱誘導コイル、２５……サーモカ
ツプル、２６……CVD反応ガス導入口、２７…
…CVD反応廃ガス排気口である。
第２図はホウ素CVD装置の断面図である。 １１……Ti成形ドーム、１２……ホウ素或い
はホウ素化合物溶射膜、１３……CVDホウ素膜、
２１……CVD 反応管、２２……CVD反応管に
設置した被処理用基材、２３……基材設置台、２
４……高周波加熱誘導コイル、２５……サーモカ
ツプル、２６……CVD反応ガス導入口、２７…
…CVD反応廃ガス排気口である。
Claims (1)
- １ 900℃以上の耐熱性を有する基材上に溶射法
によりホウ素或いはホウ素化合物の層を設け、更
に該層上に化学蒸着法によりホウ素層を付着させ
たことを特徴とするホウ素皮膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22196884A JPS61104077A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | ホウ素皮膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22196884A JPS61104077A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | ホウ素皮膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104077A JPS61104077A (ja) | 1986-05-22 |
| JPH0480989B2 true JPH0480989B2 (ja) | 1992-12-21 |
Family
ID=16774985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22196884A Granted JPS61104077A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | ホウ素皮膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104077A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5076601B2 (ja) * | 2006-06-02 | 2012-11-21 | 株式会社豊田中央研究所 | 導電性耐食材料の製造方法 |
| CN108220922B (zh) | 2016-12-15 | 2020-12-29 | 东京毅力科创株式会社 | 成膜方法、硼膜以及成膜装置 |
-
1984
- 1984-10-24 JP JP22196884A patent/JPS61104077A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61104077A (ja) | 1986-05-22 |
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