JPH051365A - 金属表面処理方法 - Google Patents
金属表面処理方法Info
- Publication number
- JPH051365A JPH051365A JP18016491A JP18016491A JPH051365A JP H051365 A JPH051365 A JP H051365A JP 18016491 A JP18016491 A JP 18016491A JP 18016491 A JP18016491 A JP 18016491A JP H051365 A JPH051365 A JP H051365A
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- Japan
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- electrode
- vessel
- film
- gas
- heater
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- Pending
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】低温により処理が可能で、而も強固で緻密な生
成膜を形成する。 【構成】反応ガス雰囲気中で、被処理物１４を一方の電
極としてプラズマを発生させ、被処理物表面に生膜させ
ものであり、プラズマを利用して表面処理を行い、低温
で処理膜を生成し、低温下で緻密で強固な生成膜を生成
する
成膜を形成する。 【構成】反応ガス雰囲気中で、被処理物１４を一方の電
極としてプラズマを発生させ、被処理物表面に生膜させ
ものであり、プラズマを利用して表面処理を行い、低温
で処理膜を生成し、低温下で緻密で強固な生成膜を生成
する
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属表面の処理方法、特
に耐食性を向上させる耐食表面処理方法に関するもので
ある。
に耐食性を向上させる耐食表面処理方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】金属の表面耐食処理方法として、耐食性
に優れたフッ化膜生成処理方法がある。
に優れたフッ化膜生成処理方法がある。
【０００３】従来のフッ化膜生成処理方法としては熱化
学反応によるものである。該従来のフッ化膜生成処理方
法を以下に説明する。
学反応によるものである。該従来のフッ化膜生成処理方
法を以下に説明する。
【０００４】被処理物をフッ酸中に浸漬して表面酸化膜
を除去し、その後被処理物を炉内部の容器に入れ、ベー
キング（高温に熱する）して表面の水分を除去する。処
理温度（材料により異なるが３００〜５００℃）に保持
して容器内にフッ素ガスを導入して一定時間フッ化処理
を行う。容器内のフッ素ガスを排気し、チッ素ガスを導
入し、一定時間の後熱処理を行う。
を除去し、その後被処理物を炉内部の容器に入れ、ベー
キング（高温に熱する）して表面の水分を除去する。処
理温度（材料により異なるが３００〜５００℃）に保持
して容器内にフッ素ガスを導入して一定時間フッ化処理
を行う。容器内のフッ素ガスを排気し、チッ素ガスを導
入し、一定時間の後熱処理を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のフッ化
膜生成処理方法では、熱化学反応によるフッ化処理であ
る為、被処理物を３００〜５００℃に加熱保持する必要
があるが、斯かる処理方法ではアルミニゥム等の合金材
料で熱処理材料、加工硬化材については強度低下の問題
がある為、採用することができない。更に、精密部品に
ついても歪みの発生等で寸法精度に狂いが生じるという
問題がある。
膜生成処理方法では、熱化学反応によるフッ化処理であ
る為、被処理物を３００〜５００℃に加熱保持する必要
があるが、斯かる処理方法ではアルミニゥム等の合金材
料で熱処理材料、加工硬化材については強度低下の問題
がある為、採用することができない。更に、精密部品に
ついても歪みの発生等で寸法精度に狂いが生じるという
問題がある。
【０００６】又、従来のフッ化膜生成処理方法では初期
のフッ化過程で組織が化学量論構造にはならない。例え
ば、フッ化鉄Ｆe Ｆ2 の場合、化学量論構造ではＦ／Ｆ
e ＝２．００であるが、この従来のフッ化膜生成処理方
法ではＦ／Ｆe ＝２．＊＊＞２．００といった非化学量
論構造になる。その為、従来のフッ化膜生成処理方法で
処理した金属をそのまま使用すると、完全に反応しきっ
ていないフッ素が放出されるという問題がある。従っ
て、フッ化処理後、フッ化温度＋１００℃程度の後熱処
理が必要となる等、工程数が多く煩雑でコストのかかる
ものとなっていた。
のフッ化過程で組織が化学量論構造にはならない。例え
ば、フッ化鉄Ｆe Ｆ2 の場合、化学量論構造ではＦ／Ｆ
e ＝２．００であるが、この従来のフッ化膜生成処理方
法ではＦ／Ｆe ＝２．＊＊＞２．００といった非化学量
論構造になる。その為、従来のフッ化膜生成処理方法で
処理した金属をそのまま使用すると、完全に反応しきっ
ていないフッ素が放出されるという問題がある。従っ
て、フッ化処理後、フッ化温度＋１００℃程度の後熱処
理が必要となる等、工程数が多く煩雑でコストのかかる
ものとなっていた。
【０００７】本発明は斯かる実情に鑑み、低温により処
理が可能で、而も強固で緻密な生成膜を形成する金属表
面処理方法に関するものである。
理が可能で、而も強固で緻密な生成膜を形成する金属表
面処理方法に関するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、反応ガス雰囲
気中で、被処理物を一方の電極としてプラズマを発生さ
せ、該被処理物の表面処理を行うことを特徴とするもの
である。
気中で、被処理物を一方の電極としてプラズマを発生さ
せ、該被処理物の表面処理を行うことを特徴とするもの
である。
【０００９】
【作用】プラズマを利用して表面処理を行い、低温で処
理膜を生成し、又高エネルギ粒子を用いた処理となるの
で、被処理物に熱的影響を与えることがなく、又低温処
理であっても緻密で強固な生成膜を生成する。
理膜を生成し、又高エネルギ粒子を用いた処理となるの
で、被処理物に熱的影響を与えることがなく、又低温処
理であっても緻密で強固な生成膜を生成する。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を
説明する。
説明する。
【００１１】真空処理容器１の内部下方に、盤状の電極
２を気密に配設し、該電極２にはヒータ３を内蔵させ、
該ヒータ３には図示内ヒータ源を接続する。前記真空処
理容器１と前記電極２との間に高周波電源４を接続し、
該高周波電源４により、真空処理容器１と電極２との間
に高周波電力を印加することでプラズマを発生させるこ
とができるようになっている。又、前記真空処理容器１
にはガス導入管５を介してアルゴンガス（Ａr ）等の不
活性ガス源８、フッ素ガスＦ2 又はネオンガスＮe ＋フ
ッ素ガスＦ2 等の反応ガス源９を連通し、それぞれバル
ブ６、バルブ７により切替える様にしてある。
２を気密に配設し、該電極２にはヒータ３を内蔵させ、
該ヒータ３には図示内ヒータ源を接続する。前記真空処
理容器１と前記電極２との間に高周波電源４を接続し、
該高周波電源４により、真空処理容器１と電極２との間
に高周波電力を印加することでプラズマを発生させるこ
とができるようになっている。又、前記真空処理容器１
にはガス導入管５を介してアルゴンガス（Ａr ）等の不
活性ガス源８、フッ素ガスＦ2 又はネオンガスＮe ＋フ
ッ素ガスＦ2 等の反応ガス源９を連通し、それぞれバル
ブ６、バルブ７により切替える様にしてある。
【００１２】図中、１０は絶縁物１１を介して設けられ
た高周波シールド、１２はバルブ１３を介して前記真空
処理容器１に連通した真空ポンプである。又、前記電極
２には導通状態で被処理物１４が固定される様になって
いる。
た高周波シールド、１２はバルブ１３を介して前記真空
処理容器１に連通した真空ポンプである。又、前記電極
２には導通状態で被処理物１４が固定される様になって
いる。
【００１３】以下、前記処理装置に於いて金属表面処理
を説明する。真空処理容器１内を真空ポンプ１２によっ
て排気し、ヒータ３により被処理物１４を処理温度（約
１５０℃）に加熱昇温する。
を説明する。真空処理容器１内を真空ポンプ１２によっ
て排気し、ヒータ３により被処理物１４を処理温度（約
１５０℃）に加熱昇温する。
【００１４】前記バルブ６を開いて真空処理容器１内に
アルゴンガスを導入し、前記真空処理容器１と電極２と
に高周波電力を印加して真空処理容器１と電極２即ち被
処理物１４との間にプラズマを発生させこのプラズマに
より、被処理物１４表面のクリーニングを行う。
アルゴンガスを導入し、前記真空処理容器１と電極２と
に高周波電力を印加して真空処理容器１と電極２即ち被
処理物１４との間にプラズマを発生させこのプラズマに
より、被処理物１４表面のクリーニングを行う。
【００１５】被処理物１４を、前記処理温度に保持して
前記バルブ６を閉じ、バルブ７を開いてフッ素ガスＦ2
、又はネオンガスＮe ＋フッ素ガスＦ2 を導入する。
前記バルブ６を閉じ、バルブ７を開いてフッ素ガスＦ2
、又はネオンガスＮe ＋フッ素ガスＦ2 を導入する。
【００１６】更に、真空処理容器１と被処理物１４との
間にプラズマを発生させるとフッ素イオン、フッ素ラジ
カル等が発生する。この場合形成されるフッ素イオン、
フッ素ラジカルはフッ素気体分子よりはるかに大きなエ
ネルギを持っているので、これらの粒子が金属表面に達
した場合に、強固な結合が行われフッ化膜が形成され
る。前記フッ素イオン、フッ素ラジカルのエネルギは、
プラズマ電位が５０Ｖと仮定すると５０万℃に相当す
る。
間にプラズマを発生させるとフッ素イオン、フッ素ラジ
カル等が発生する。この場合形成されるフッ素イオン、
フッ素ラジカルはフッ素気体分子よりはるかに大きなエ
ネルギを持っているので、これらの粒子が金属表面に達
した場合に、強固な結合が行われフッ化膜が形成され
る。前記フッ素イオン、フッ素ラジカルのエネルギは、
プラズマ電位が５０Ｖと仮定すると５０万℃に相当す
る。
【００１７】生成されたフッ化膜中のフッ素拡散の為の
後処理として、一定時間約１５０℃で保持する。
後処理として、一定時間約１５０℃で保持する。
【００１８】最後に、常温、大気圧に戻してフッ化処理
を終了する。図２は第２の実施例を示すものであり、図
２中、図１中で示したものと同一のものには同符号を付
してある。
を終了する。図２は第２の実施例を示すものであり、図
２中、図１中で示したものと同一のものには同符号を付
してある。
【００１９】棒状の電極２が、真空処理容器１の天井よ
り挿通してあり、該電極２の下端に被処理物１４が固定
されている。
り挿通してあり、該電極２の下端に被処理物１４が固定
されている。
【００２０】該実施例ではヒータ３と電極２が分離して
設けられており、前記被処理物１４と真空処理容器１と
の間でプラズマが発生される。表面処理そのものについ
ては前記第１の実施例と変わるところがない。
設けられており、前記被処理物１４と真空処理容器１と
の間でプラズマが発生される。表面処理そのものについ
ては前記第１の実施例と変わるところがない。
【００２１】尚、該実施例では被処理物１４と電極２と
の接触面が少ないので被処理物１４の略全面に亘って表
面処理を行うことができる。
の接触面が少ないので被処理物１４の略全面に亘って表
面処理を行うことができる。
【００２２】図３は第３の実施例を示すものであり、該
実施例では真空処理容器１そのものの内壁に表面処理を
しようとするものである。
実施例では真空処理容器１そのものの内壁に表面処理を
しようとするものである。
【００２３】真空処理容器１の外側を囲む様にヒータ３
を配設し、該真空処理容器１の中心部には棒状の電極２
を挿入たものであり、該電極２は該真空処理容器１に気
密に着脱可能な接続フランジ１５を介して取付けられ
る。前記ヒータ３によって前記真空処理容器１を生膜温
度に迄加熱し、真空処理容器１と電極２との間に高周波
電力を印加してプラズマを発生させ、該真空処理容器１
の内面を表面処理する。
を配設し、該真空処理容器１の中心部には棒状の電極２
を挿入たものであり、該電極２は該真空処理容器１に気
密に着脱可能な接続フランジ１５を介して取付けられ
る。前記ヒータ３によって前記真空処理容器１を生膜温
度に迄加熱し、真空処理容器１と電極２との間に高周波
電力を印加してプラズマを発生させ、該真空処理容器１
の内面を表面処理する。
【００２４】該第３の実施例では、被処理物である真空
処理容器を交換することで、同一の装置で複数の真空処
理容器の内面を表面処理することができる。
処理容器を交換することで、同一の装置で複数の真空処
理容器の内面を表面処理することができる。
【００２５】尚、反応ガスとしてフッ素ガス以外のガス
を使用することも可能であることは言う迄もない。
を使用することも可能であることは言う迄もない。
【００２６】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、プラズ
マを利用して表面処理を行うので、従来の熱化学反応を
利用した表面処理に比べ低温で処理膜の生成が可能とな
り、熱処理材、加工硬化材、精密部品への適用が可能と
なる。又、例えばフッ素イオン、フッ素ラジカルといっ
た高エネルギ粒子を用いた処理である為、低温処理であ
っても、緻密で強固な耐食性フッ化膜を生成することが
できる。
マを利用して表面処理を行うので、従来の熱化学反応を
利用した表面処理に比べ低温で処理膜の生成が可能とな
り、熱処理材、加工硬化材、精密部品への適用が可能と
なる。又、例えばフッ素イオン、フッ素ラジカルといっ
た高エネルギ粒子を用いた処理である為、低温処理であ
っても、緻密で強固な耐食性フッ化膜を生成することが
できる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す概略図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す概略図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す概略図である。
１ 真空処理容器 ２ 電極 ３ ヒータ ４ 高周波電源 ９ 反応ガス源 １４ 被処理物
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 反応ガス雰囲気中で、被処理物を一方の
電極としてプラズマを発生させ、該被処理物の表面処理
を行うことを特徴とする金属表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18016491A JPH051365A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 金属表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18016491A JPH051365A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 金属表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH051365A true JPH051365A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=16078520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18016491A Pending JPH051365A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 金属表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH051365A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1026281A2 (en) * | 1999-02-01 | 2000-08-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of producing anti-corrosion member and anti-corrosion member |
| JP2006002170A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Ulvac Japan Ltd | アルミニウム材の表面処理方法 |
-
1991
- 1991-06-25 JP JP18016491A patent/JPH051365A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1026281A2 (en) * | 1999-02-01 | 2000-08-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of producing anti-corrosion member and anti-corrosion member |
| EP1026281A3 (en) * | 1999-02-01 | 2001-02-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of producing anti-corrosion member and anti-corrosion member |
| US6406799B1 (en) | 1999-02-01 | 2002-06-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of producing anti-corrosion member and anti-corrosion member |
| JP2006002170A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Ulvac Japan Ltd | アルミニウム材の表面処理方法 |
| JP4744099B2 (ja) * | 2004-06-15 | 2011-08-10 | 株式会社アルバック | 真空容器の内壁用のアルミニウム材の表面処理方法 |
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