JPH05179416A - プラズマ溶射による膜の形成方法 - Google Patents
プラズマ溶射による膜の形成方法Info
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- JPH05179416A JPH05179416A JP3359753A JP35975391A JPH05179416A JP H05179416 A JPH05179416 A JP H05179416A JP 3359753 A JP3359753 A JP 3359753A JP 35975391 A JP35975391 A JP 35975391A JP H05179416 A JPH05179416 A JP H05179416A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマ溶射により、自立した溶射膜を容易
に低コストで生産性良く製造するための方法を得る。 【構成】 母材１表面に、低密度層３を形成し、低密度
層３上にこれより密度の高い溶射膜２を形成し、その
後、溶射膜２を母材１から分離する。あるいは、母材１
上に、低密度層３とこれより密度の高い溶射膜２をこの
順にそれぞれ複数回積層し、各溶射膜２を前記母材１か
ら分離し、さらに各溶射膜２同士を分離し、複数枚の溶
射膜２を得る。 【効果】 容易に溶射膜を母材から分離でき、自立した
溶射膜の製造歩留りを向上でき、生産性を改善できる。
に低コストで生産性良く製造するための方法を得る。 【構成】 母材１表面に、低密度層３を形成し、低密度
層３上にこれより密度の高い溶射膜２を形成し、その
後、溶射膜２を母材１から分離する。あるいは、母材１
上に、低密度層３とこれより密度の高い溶射膜２をこの
順にそれぞれ複数回積層し、各溶射膜２を前記母材１か
ら分離し、さらに各溶射膜２同士を分離し、複数枚の溶
射膜２を得る。 【効果】 容易に溶射膜を母材から分離でき、自立した
溶射膜の製造歩留りを向上でき、生産性を改善できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、プラズマ溶射による
膜の形成方法に関し、特に自立した溶射膜の形成方法に
関するものである。
膜の形成方法に関し、特に自立した溶射膜の形成方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来におけるプラズマ溶射膜の一
例の構造を示す断面概念図である。図において、１は溶
射に用いる母材、２は溶射膜である。
例の構造を示す断面概念図である。図において、１は溶
射に用いる母材、２は溶射膜である。
【０００３】プラズマ溶射においては、放電により生成
される高温のプラズマジェット中に導入された原料粉末
がプラズマの熱エネルギーによって瞬間的に溶融され、
プラズマジェットの流れに乗って母材表面に叩きつけら
れ、母材に熱を奪われて急速に固化し、母材表面に膜と
なって堆積する。
される高温のプラズマジェット中に導入された原料粉末
がプラズマの熱エネルギーによって瞬間的に溶融され、
プラズマジェットの流れに乗って母材表面に叩きつけら
れ、母材に熱を奪われて急速に固化し、母材表面に膜と
なって堆積する。
【０００４】溶射膜２と母材１との結合は、通常、物理
的機械的な結合力によるものであって、母材１の構成物
質と溶射材料との化学結合によるものではないので、一
般に、母材１と溶射膜２の材料そのもの同士の付着力は
強くはない。すなわち、母材表面が全く凹凸のない完全
な鏡面の場合には、溶射された材料は膜として堆積せ
ず、粉末の状態のまま容易に母材表面から剥離してしま
う。従って、母材表面にプラズマ溶射によって膜状に堆
積させるために、溶射の前に予め母材表面にブラスト処
理を施す等の手段により凹凸を設けることが一般的に行
われている。母材１が元々凹凸のあるザラザラとした表
面の場合は、そのままでもその上に溶射が可能である。
母材表面の凹凸による、母材１と溶射膜２の噛み合わせ
により、溶射膜２は母材１とお互いに結合することにな
る。
的機械的な結合力によるものであって、母材１の構成物
質と溶射材料との化学結合によるものではないので、一
般に、母材１と溶射膜２の材料そのもの同士の付着力は
強くはない。すなわち、母材表面が全く凹凸のない完全
な鏡面の場合には、溶射された材料は膜として堆積せ
ず、粉末の状態のまま容易に母材表面から剥離してしま
う。従って、母材表面にプラズマ溶射によって膜状に堆
積させるために、溶射の前に予め母材表面にブラスト処
理を施す等の手段により凹凸を設けることが一般的に行
われている。母材１が元々凹凸のあるザラザラとした表
面の場合は、そのままでもその上に溶射が可能である。
母材表面の凹凸による、母材１と溶射膜２の噛み合わせ
により、溶射膜２は母材１とお互いに結合することにな
る。
【０００５】以上のように、溶射膜２と母材１との結合
は、両者の噛み合いによる機械的な結合であるので、同
じ母材表面に対しては、溶射膜２が緻密で膜そのものの
機械的強度が強いほど、母材１への付着力が強くなる。
このことはすなわち、緻密な溶射膜２を得ようとする
と、必然的に溶射膜２と母材１との付着が強固となるこ
とを意味している。
は、両者の噛み合いによる機械的な結合であるので、同
じ母材表面に対しては、溶射膜２が緻密で膜そのものの
機械的強度が強いほど、母材１への付着力が強くなる。
このことはすなわち、緻密な溶射膜２を得ようとする
と、必然的に溶射膜２と母材１との付着が強固となるこ
とを意味している。
【０００６】溶射膜２を母材１に付着させたままの状態
で、これを母材１のコーティング膜として用いる場合に
は、溶射膜２と母材１の付着が強固であることは、コー
ティング膜としての信頼性という観点からして望ましい
ことである。しかしながら、用途によっては、溶射膜２
を母材１から分離して、自立した膜として用いる場合が
ある。この場合、溶射膜２が緻密になればなるほど、母
材１との付着が強固になるので、溶射膜２を母材１から
機械的に分離することは困難になる。そのため、母材１
に溶射膜２を溶射した後、母材１のみを溶解するような
溶剤で母材を溶かし去って溶射膜２のみを残すという方
法が行われている。
で、これを母材１のコーティング膜として用いる場合に
は、溶射膜２と母材１の付着が強固であることは、コー
ティング膜としての信頼性という観点からして望ましい
ことである。しかしながら、用途によっては、溶射膜２
を母材１から分離して、自立した膜として用いる場合が
ある。この場合、溶射膜２が緻密になればなるほど、母
材１との付着が強固になるので、溶射膜２を母材１から
機械的に分離することは困難になる。そのため、母材１
に溶射膜２を溶射した後、母材１のみを溶解するような
溶剤で母材を溶かし去って溶射膜２のみを残すという方
法が行われている。
【０００７】しかし、この方法では溶かし去った母材１
は再生することができないので、製造コストが高くつ
き、また、溶解には長い時間を要するので、生産性を高
めることができない、等という問題点があった。
は再生することができないので、製造コストが高くつ
き、また、溶解には長い時間を要するので、生産性を高
めることができない、等という問題点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のプラズマ溶射法
は、以上のようになされているので、自立した溶射膜を
得ることが困難で、コストが高くつき、生産性を高める
ことが難しいという問題点があった。
は、以上のようになされているので、自立した溶射膜を
得ることが困難で、コストが高くつき、生産性を高める
ことが難しいという問題点があった。
【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、容易に、かつ低コストで生産性
良く、自立した溶射膜を製造することのできるプラズマ
溶射による膜の形成方法を得ることを目的とする。
ためになされたもので、容易に、かつ低コストで生産性
良く、自立した溶射膜を製造することのできるプラズマ
溶射による膜の形成方法を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明にかかるプラズ
マ溶射による膜の形成方法は、母材表面に、低密度層を
形成し、前記低密度層上に所望の密度の溶射膜を形成
し、その後、前記溶射膜を前記母材から分離するように
したものである。
マ溶射による膜の形成方法は、母材表面に、低密度層を
形成し、前記低密度層上に所望の密度の溶射膜を形成
し、その後、前記溶射膜を前記母材から分離するように
したものである。
【００１１】またこの発明にかかるプラズマ溶射による
膜の形成方法は、母材上に、低密度層と溶射膜をこの順
にそれぞれ複数回積層し、各溶射膜を前記母材から分離
し、さらに各溶射膜同士を分離し、複数枚の溶射膜を得
るようにしたものである。
膜の形成方法は、母材上に、低密度層と溶射膜をこの順
にそれぞれ複数回積層し、各溶射膜を前記母材から分離
し、さらに各溶射膜同士を分離し、複数枚の溶射膜を得
るようにしたものである。
【００１２】
【作用】この発明のプラズマ溶射による膜の形成方法に
おいては、母材表面に、低密度層を形成し、前記低密度
層上に所望の密度の溶射膜を形成し、その後、前記溶射
膜を前記母材から分離するようにしたので、溶射膜を母
材から容易に分離することができる。
おいては、母材表面に、低密度層を形成し、前記低密度
層上に所望の密度の溶射膜を形成し、その後、前記溶射
膜を前記母材から分離するようにしたので、溶射膜を母
材から容易に分離することができる。
【００１３】またこの発明のプラズマ溶射による膜の形
成方法においては、母材上に、低密度層と溶射膜をこの
順にそれぞれ複数回積層し、各溶射膜を前記母材から分
離し、さらに各溶射膜同士を分離し、複数枚の溶射膜を
得るようにしたので、溶射膜を母材から容易に分離する
ことができ、かつ１つの母材から、多数枚の溶射膜を一
度に得ることができる。
成方法においては、母材上に、低密度層と溶射膜をこの
順にそれぞれ複数回積層し、各溶射膜を前記母材から分
離し、さらに各溶射膜同士を分離し、複数枚の溶射膜を
得るようにしたので、溶射膜を母材から容易に分離する
ことができ、かつ１つの母材から、多数枚の溶射膜を一
度に得ることができる。
【００１４】
【実施例】図１はこの発明の一実施例によるプラズマ溶
射による膜の形成方法を示す試料断面構造模式図であ
る。図において、１は溶射に用いる母材、２はプラズマ
溶射により堆積した溶射膜、３は低密度層である。
射による膜の形成方法を示す試料断面構造模式図であ
る。図において、１は溶射に用いる母材、２はプラズマ
溶射により堆積した溶射膜、３は低密度層である。
【００１５】母材１の表面は、凹凸になるように処理
し、溶射膜の形成が可能な表面状態にしておく。母材１
表面にまず低密度層３を溶射し、その上にさらに上記低
密度層３より密度の高い所定の密度の溶射膜２を溶射す
る。低密度層３は、溶射膜２と同じ材質であってもよい
し、異なる材質のものでもよい。同一の材質で低密度層
３を溶射するためには、溶射時にプラズマに投入する放
電エネルギーを、溶射膜２を溶射する場合よりも小さく
すればよい。低密度層３は緻密さが低いため、これと母
材１との付着力は、溶射膜２が直接母材１に付着してい
る場合に比べて小さいので、母材１を溶かし去る必要な
く、低密度層３を破壊することにより、容易に機械的に
溶射膜２を母材１から分離することができる。
し、溶射膜の形成が可能な表面状態にしておく。母材１
表面にまず低密度層３を溶射し、その上にさらに上記低
密度層３より密度の高い所定の密度の溶射膜２を溶射す
る。低密度層３は、溶射膜２と同じ材質であってもよい
し、異なる材質のものでもよい。同一の材質で低密度層
３を溶射するためには、溶射時にプラズマに投入する放
電エネルギーを、溶射膜２を溶射する場合よりも小さく
すればよい。低密度層３は緻密さが低いため、これと母
材１との付着力は、溶射膜２が直接母材１に付着してい
る場合に比べて小さいので、母材１を溶かし去る必要な
く、低密度層３を破壊することにより、容易に機械的に
溶射膜２を母材１から分離することができる。
【００１６】また、溶剤により母材１を溶解して溶射膜
２を分離する方法を用いる場合においても、低密度層３
は多孔質となっているので、溶剤は低密度層３内に浸透
し、浸透した溶剤によって、低密度層３に接している母
材１の表面が溶解され、母材１全体が溶解する以前に、
低密度層３及び溶射膜２の分離が行われるため、母材１
の全体を溶かし去ってしまう必要はなくなる。
２を分離する方法を用いる場合においても、低密度層３
は多孔質となっているので、溶剤は低密度層３内に浸透
し、浸透した溶剤によって、低密度層３に接している母
材１の表面が溶解され、母材１全体が溶解する以前に、
低密度層３及び溶射膜２の分離が行われるため、母材１
の全体を溶かし去ってしまう必要はなくなる。
【００１７】なお、上記実施例においては、母材を溶解
する溶剤を使用した場合を示したが、低密度層を溶解す
る溶剤を浸透させ、低密度層を溶解することにより母材
と溶射膜を分離してもよい。この場合、低密度層と溶射
膜が同じ組成である時には、低密度層が多孔質であるた
め浸透する速度が違うので、これを利用することができ
る。
する溶剤を使用した場合を示したが、低密度層を溶解す
る溶剤を浸透させ、低密度層を溶解することにより母材
と溶射膜を分離してもよい。この場合、低密度層と溶射
膜が同じ組成である時には、低密度層が多孔質であるた
め浸透する速度が違うので、これを利用することができ
る。
【００１８】このように本実施例では、母材と溶射膜と
の間に低密度層を設けたので、溶射膜を母材から容易に
分離することができる。
の間に低密度層を設けたので、溶射膜を母材から容易に
分離することができる。
【００１９】図２は本発明の第２の実施例によるプラズ
マ溶射による膜の形成方法を示す試料断面構造模式図で
ある。図において、１は溶射に用いる母材、２はプラズ
マ溶射により堆積した溶射膜、３は低密度層である。上
記第１の実施例では、母材１上に低密度層３と溶射膜２
とをそれぞれ１層ずつ設けているのに対し、第２の実施
例では、低密度層３と溶射膜２とを繰り返し積み重ねて
形成している。溶射膜２と低密度層３とを同じ材質のも
ので構成する場合には、溶射時のプラズマに投入する放
電エネルギーに時間的に強弱を繰り返すことにより、こ
のような構成を実現することができる。この構造におい
て、低密度層３の部分を破壊することにより、それぞれ
の溶射膜２をお互いに分離し、１つの母材１から、多数
枚の溶射膜２を一度に得ることができる。
マ溶射による膜の形成方法を示す試料断面構造模式図で
ある。図において、１は溶射に用いる母材、２はプラズ
マ溶射により堆積した溶射膜、３は低密度層である。上
記第１の実施例では、母材１上に低密度層３と溶射膜２
とをそれぞれ１層ずつ設けているのに対し、第２の実施
例では、低密度層３と溶射膜２とを繰り返し積み重ねて
形成している。溶射膜２と低密度層３とを同じ材質のも
ので構成する場合には、溶射時のプラズマに投入する放
電エネルギーに時間的に強弱を繰り返すことにより、こ
のような構成を実現することができる。この構造におい
て、低密度層３の部分を破壊することにより、それぞれ
の溶射膜２をお互いに分離し、１つの母材１から、多数
枚の溶射膜２を一度に得ることができる。
【００２０】また、上記溶射膜の分離を行う工程は、低
密度層を溶解する溶剤を浸透させて行ってもよく、同様
の効果が得られる。
密度層を溶解する溶剤を浸透させて行ってもよく、同様
の効果が得られる。
【００２１】なお、上記第１、第２の実施例において、
母材１，溶射膜２，低密度層３それぞれの材質は何であ
ってもよく、上記と同様の効果を奏する。
母材１，溶射膜２，低密度層３それぞれの材質は何であ
ってもよく、上記と同様の効果を奏する。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、この発明に係るプラズマ
溶射による膜の形成方法においては、母材表面に、低密
度層を形成し、前記低密度層上にこれより高い所定の密
度の溶射膜を形成し、その後、前記溶射膜を前記母材か
ら分離するようにしたので、溶射膜を母材から容易にか
つ短時間に分離することができ、生産性が改善される効
果がある。
溶射による膜の形成方法においては、母材表面に、低密
度層を形成し、前記低密度層上にこれより高い所定の密
度の溶射膜を形成し、その後、前記溶射膜を前記母材か
ら分離するようにしたので、溶射膜を母材から容易にか
つ短時間に分離することができ、生産性が改善される効
果がある。
【００２３】またこの発明によるプラズマ溶射の方法に
おいては、母材上に、低密度層と溶射膜をこの順にそれ
ぞれ複数回積層し、各溶射膜を前記母材から分離し、さ
らに各溶射膜同士を分離し、複数枚の溶射膜を得るよう
にしたので、溶射膜を母材から容易に分離することがで
き、かつ１つの母材から、多数枚の溶射膜を一度に得る
ことができ、生産性が改善される効果がある。
おいては、母材上に、低密度層と溶射膜をこの順にそれ
ぞれ複数回積層し、各溶射膜を前記母材から分離し、さ
らに各溶射膜同士を分離し、複数枚の溶射膜を得るよう
にしたので、溶射膜を母材から容易に分離することがで
き、かつ１つの母材から、多数枚の溶射膜を一度に得る
ことができ、生産性が改善される効果がある。
【図１】この発明の第１の実施例によるプラズマ溶射に
よる膜の形成方法を示す図である。
よる膜の形成方法を示す図である。
【図２】この発明の第２の実施例によるプラズマ溶射に
よる膜の形成方法を示す図である。
よる膜の形成方法を示す図である。
【図３】従来のプラズマ溶射の方法の一例を示す図であ
る。
る。
【符号の説明】 １ 母材 ２ 溶射膜 ３ 低密度層
Claims (6)
- 【請求項１】 放電により生成される高温のプラズマジ
ェットを用いて原料粉末を溶融し、母材上に膜堆積を行
うプラズマ溶射による膜の形成方法において、 前記母材表面に、低密度の溶射層を形成する工程と、 前記低密度層上にこれより密度の高い所定密度の溶射膜
を形成する工程と、 溶射後に前記溶射膜を前記母材から分離する工程とを含
むことを特徴とするプラズマ溶射による膜の形成方法。 - 【請求項２】 前記溶射膜を前記母材から分離する工程
は、前記低密度層を機械的に破壊しながら分離を行う工
程であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ溶射
による膜の形成方法。 - 【請求項３】 前記溶射膜を前記母材から分離する工程
は、前記低密度層に前記低密度層あるいは前記母材を溶
解する溶剤を浸透させて分離を行う工程であることを特
徴とする請求項１記載のプラズマ溶射による膜の形成方
法。 - 【請求項４】 放電により生成される高温のプラズマジ
ェットを用いて原料粉末を溶融し、母材上に膜堆積を行
うプラズマ溶射による膜の形成方法において、 前記母材上に、低密度の溶射層とこれより密度の高い所
定密度の溶射膜をこの順にそれぞれ複数回積層する工程
と、 各溶射膜を前記母材から分離し、さらに各溶射膜同士を
分離し、複数枚の溶射膜を得る工程とを含むことを特徴
とするプラズマ溶射による膜の形成方法。 - 【請求項５】 前記各溶射膜を前記母材から分離し、さ
らに各溶射膜同士を分離する工程は、前記低密度層を機
械的に破壊しながら分離を行う工程であることを特徴と
する請求項４記載のプラズマ溶射による膜の形成方法。 - 【請求項６】 前記各溶射膜を前記母材から分離し、さ
らに各溶射膜同士を分離する工程は、前記低密度層を溶
解する溶剤を浸透させて分離を行う工程であることを特
徴とする請求項４記載のプラズマ溶射による膜の形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3359753A JPH05179416A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | プラズマ溶射による膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3359753A JPH05179416A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | プラズマ溶射による膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05179416A true JPH05179416A (ja) | 1993-07-20 |
Family
ID=18466124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3359753A Pending JPH05179416A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | プラズマ溶射による膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05179416A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006521666A (ja) * | 2003-03-07 | 2006-09-21 | フォルシュングスツェントルム・ユーリッヒ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 金属製担体およびアノード官能性層を含む層系の製造方法 |
| JP2016533883A (ja) * | 2013-08-16 | 2016-11-04 | シンポアー インコーポレイテッド | ナノ多孔性窒化ケイ素膜ならびにそのような膜の製造方法および使用方法 |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP3359753A patent/JPH05179416A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006521666A (ja) * | 2003-03-07 | 2006-09-21 | フォルシュングスツェントルム・ユーリッヒ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 金属製担体およびアノード官能性層を含む層系の製造方法 |
| JP2016533883A (ja) * | 2013-08-16 | 2016-11-04 | シンポアー インコーポレイテッド | ナノ多孔性窒化ケイ素膜ならびにそのような膜の製造方法および使用方法 |
| US10391219B2 (en) | 2013-08-16 | 2019-08-27 | Simpore, Inc. | Nanoporous silicon nitride membranes, and methods for making and using such membranes |
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