JPH0576546B2 - - Google Patents

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JPH0576546B2
JPH0576546B2 JP60139208A JP13920885A JPH0576546B2 JP H0576546 B2 JPH0576546 B2 JP H0576546B2 JP 60139208 A JP60139208 A JP 60139208A JP 13920885 A JP13920885 A JP 13920885A JP H0576546 B2 JPH0576546 B2 JP H0576546B2
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Shatsuhinaa Heruberuto
Rukusu Beno
Geran Sutoierunberugu Kurasu
Gesuta Terin Anderusu
Teitsupuman Haintsu
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ダイアモンド粒子が直接的に互いに
他と結合されているような、１またはそれ以上
の、緻密な、微粒ダイアモンド層の表面コーチン
グを有する基材を含むコンパウンド体に関する。
このコーチングは、摩耗パーツ及び工具の用途に
適する、極めて高い硬度を特徴とする。このコー
チングはまた、電子成分における伝熱のための電
子産業に極めて有用なコンパウンド体となるよう
な、極めて高い電気絶縁性と組合わされた極めて
良好な伝熱性を特徴とする。
ダイアモンドコーチングは、初期には、ダイア
モンド粉末を基材上で、高圧及び高温において焼
結することにより製造されていた。この方法にお
ける欠点は、基材材料の選択が極めて制限される
ということである。実際上、種々の硬質合金のみ
が選択可能である。また、基材材料の所定量がダ
イアモンド層に浸透するので純粋なダイアモンド
コーチングを得ることはできない。他の欠点は小
さなパーツのみしかコートできないということで
ある。寸法はどの方向にも３cmを超えることがで
きない。
ダイアモンド層を得るための他の方法が知られ
ている。CVD（chemical Vapour Deposition、
気相成長）によつて、数マイクロメーターの厚さ
を有する層を得ることができる。この方法はいく
つかのソ連及び日本の文献に記載されている。例
えば次のようなものである。
１ ダイアモンド及び他の表面上におけるダイア
モンドの気相成長 B.V.スピツチン（B.V.Spitsyn）外、ジヤー
ナルオブクリスタルグロース（J.of Crystal
Growth）、52巻（1981年）、219〜26頁。
２ メタン−水素ガスからのダイアモンド粒子の
成長 エス．松本（S.Matsumoto）外、ジヤーナ
ルオブマテリアルズサイエンス（J.of
Materials Science）、17巻（1982年）、3106〜
12頁。
３ 日本特許公開58−9100、松本
（Matsumoto）、1983年５月30日。
４ 日本特許公開58−110494、松本
（Matsumoto）、1983年７月１日。
５ 日本特許公開58−135117、松本
（Matsumoto）、1983年８月11日。
この方法の欠点は、しばしば所望されるような
厚い層を得ることができないということ、及びそ
れらの層がしばしば基材材料への接着性において
劣つているということである。
今や、ダイアモンド層の改良された接着性が金
属チタンに対して得られるということが見出され
たのである。従つて、ダイアモンド蒸着の前にチ
タンの薄い層で基材をコーチングすることによつ
て、改良された接着性が得られる。
ダイアモンド蒸着プロセスを等間隔で、チタン
の蒸着層でさえぎることによつて、主としてダイ
アモンドからなり、基材への良好な接着性を有す
る厚いコーチングが得られる。
チタンの層は、極めて薄いもの、例えば、約10
Åであつてよいけれども、それよりも厚いもの、
例えば、約10μｍまでであつてもよい。
本発明によれば、改良された接着性及び厚いダ
イアモンドコーチングを有するコンパウンド体が
得られる。
１つの態様においては、基材は鉄族の金属によ
り結合された、周期律表の4b〜4b族からの金属
の、炭化物、窒化物、炭窒化物、酸炭化物及び硼
化物を含むことができる。この態様における炭化
物はWC、TaC、TiC、Mo2C、Cr3C2、VC、
MoC等の如き炭化物を含む（Ti、Mo）（Ｃ、Ｍ）
の如き炭窒化物及びTi（Ｃ、Ｏ）の如き酸炭化物
も可能である。
窒化物は、アルカリ及びアルカリ土類金属の如
き塩様の窒化物を除き、すべての金属窒化物を含
む。有用な窒化物は、一般に、遷移金属の窒化物
である。これらは一般に耐火性の硬質材料として
の炭化物、硼化物及び珪化物と同じように記載さ
れている。固溶液における金属窒化物の化合物及
び窒化物と炭化物との化合物も本発明に有用であ
る。窒化物及び化合物の特定の例としては、窒化
珪素、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化バナ
ジウム、窒化クロム、窒化ニオブ、窒化モリブデ
ン、窒化タンタル、窒化タングステン及び窒化ハ
フニウムを挙げることができる。硼化物は硼化チ
タン、硼化ジルコニウム、硼化クロム、硼化コバ
ルト、硼化モリブデン、硼化ニオブ、硼化鉄等を
含む。
鉄族の金属はNi、Co及びFeを含む。
この態様に含まれる材料のうちでは、焼結炭化
物、高速度鋼、工具鋼などがある。
他の態様においては、BN、Si3N4、周期律表
の4b〜6b族からの金属の及びAl及びSiの酸化物、
SiAlON、AlON及びAl2O3とTiC及びTiNとの混
合物の如きセラミツク及び耐火材料を含む。セラ
ミツク酸化物のうちでは、SiO2、Al2O3、ZrO2、
TiO2等を挙げることができる。本発明に有用な
セラミツク材料は、結晶質から完全にガラス質ま
での基材を含む多くの材料を含む。セラミツクは
また前述した金属の炭化物、窒化物、硼化物及び
珪化物の如き非酸化物材料並びに上記酸化物との
混合物を含む。本発明に係るセラミツクは、サー
メツトと呼ばれるもの及びセラミツクと金属との
コンポジツトを含む。
本発明においては、コーチングは２以上のダイ
アモンドの層を含んでいてもよく、かかる場合、
それらが蒸着される順序は如何なるものであつて
もよい。例えば、ダイアモンドの層をまず蒸着さ
せ、次いで非ダイアモンドの第２の層を蒸着さ
せ、その後さらにダイアモンドのみを含むかまた
はダイアモンドと非ダイアモンド中間層の組合せ
を含む次の層を蒸着させることができる。
このダイアモンド層の間の中間層としては、安
定な炭化物を形成する金属、例えば、周期律表の
4b〜6b族からの金属、好ましくは、Tiの中間層
を選ぶのが適当である。これらの金属は、炭化物
を容易に形成する特性のために、ダイアモンドに
対して高い親和性を有し、このことがこの中間層
を介してダイアモンド層が極めてよく接着する理
由である。
ダイアモンド層は、活性化された気体状炭化水
素及び水素の混合物を用い、これを加熱された基
材と接触させるような、公知の技術に従つて
CVDにより蒸着することができる。個々の層は
0.1〜10μｍの厚さ、好ましくは0.2〜2μｍの厚さ
を有することができる。コーチングがいくつかの
層を含む場合、合計厚さは個々の層の厚さ及び数
に依存して、500μｍまたはそれ以上に達しても
よい。層の数は２つまたはそれ以上であつてよ
く、非ダイアモンド中間層によつて隔てられたダ
イアモンドのいくつかの層を含む。
非ダイアモンド中間層は、周知のCVDまたは
PVD法により蒸着することができる。
本発明に係るコンパウンド体は産業上の多くの
用途を有する。
１つの用途は、金属並びに木材、プラスチツク
ラミネート及び繊維コンポジツトの如き他の材料
の機械加工のための、強い摩耗に付されるパー
ツ、例えば、押出ダイ、シールリング及び糸ガイ
ド、フライス盤及び旋盤などである。本発明に係
るインサートを備えた工具は高い硬度及び機械加
工効率並びに高い耐摩耗性を有する。これは、特
に、合計のダイアモンド厚さが高い時に耐摩耗性
も良好となるから、コーチングがいくつかのダイ
アモンド層を含む場合に適する。
本発明、特に中間層を有するものは高い有用性
を有し、高い耐腐食性及び耐摩耗性を与え、例え
ば宝石産業や例えば時計側または他の装飾物の製
造に有用である。また、外側表面上のダイアモン
ド層は、特に、貴金属の下層と結合されて、魅力
的な特徴を与える。
本発明に係る製品は、また、電子産業に用いる
ことができ、ダイアモンド層の良好な熱伝導性及
び／又は高い電気絶縁性を与える。
さらに、本発明に係るコンパウンド体は手術用
具として有用である。
また、ダイアモンド層は放射線量をコントロー
ルするための、医療技術または核技術における放
射線検出器として用いることもできる。下記の例
は本発明をさらに説明するためのものである。
例 １ 焼結炭化物インサートを、公知のCVD技術に
従つて、2μｍの厚さのTiC層でコートした。次
に、その上に、PVDにより約0.1μｍのTi層を蒸
着した。次に、このインサートを約2μｍ厚のダ
イアモンド層でコートした。最後に、このインサ
ートをPVD（Physical Vapour Deposition）に
より2μｍ厚のTiN層でコートした。
この多層コーチングは、フライス加工の間の工
具欠陥を減少させて、優れた結果を与えた。
例 ２ Al2O3の糸ガイドをまずTiの0.1μｍ厚の層でコ
ートし、次いで2μｍ厚のダイアモンド層でコー
トした。２倍の耐摩耗性が得られた。
例 ３ 焼結炭化物インサートを、0.1μｍ厚のTi層及び
2μｍ厚のダイアモンド層により交互に、約100μ
ｍの合計厚さになるまでコートした。このインサ
ートは砂岩の機械加工に対して良好な結果をもつ
て用いることができた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 金属結合された硬質金属化合物、セラミツク
    またはそれらの混合物からなるコアを含み、前記
    コアが１つまたはそれ以上の多結晶質ダイアモン
    ドのCVD蒸着層を含むコーチングにより少なく
    とも部分的に被覆されているコンパウンド体であ
    つて、前記コーチングが金属チタンからなる層に
    よりコア基材に結合されていることを特徴とする
    コンパウンド体。 ２ 前記コーチングが安定な炭化物を形成するこ
    とのできる金属からなる、ダイアモンド層間の、
    少なくとも１つの中間層を含む、請求項１記載の
    コンパウンド体。 ３ 前記コーチングの合計厚さが0.1〜500μｍで
    ある、請求項１または２記載のコンパウンド体。
JP60139208A 1984-06-27 1985-06-27 超硬コーチングを有する物体 Granted JPS6115972A (ja)

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SE8403429-7 1984-06-27
SE8403429A SE453474B (sv) 1984-06-27 1984-06-27 Kompoundkropp belagd med skikt av polykristallin diamant

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JPS6115972A JPS6115972A (ja) 1986-01-24
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SE (1) SE453474B (ja)
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