JPH07228962A - 硬質層被覆部材 - Google Patents
硬質層被覆部材Info
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- JPH07228962A JPH07228962A JP2225694A JP2225694A JPH07228962A JP H07228962 A JPH07228962 A JP H07228962A JP 2225694 A JP2225694 A JP 2225694A JP 2225694 A JP2225694 A JP 2225694A JP H07228962 A JPH07228962 A JP H07228962A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】硬質層４と基体１との密着性を向上し、硬質層
の剥離やクラックの発生を低減することができる硬質層
被覆部材を提供する。 【構成】基体１上に、接合層２、金属窒化物や金属炭化
物などからなるセラミック層３、ダイヤモンドなどの硬
質炭素または立方晶窒化硼素からなる硬質層４が順次積
層された構造からなり、これを切削工具や耐摩耗部品な
どに使用する。
の剥離やクラックの発生を低減することができる硬質層
被覆部材を提供する。 【構成】基体１上に、接合層２、金属窒化物や金属炭化
物などからなるセラミック層３、ダイヤモンドなどの硬
質炭素または立方晶窒化硼素からなる硬質層４が順次積
層された構造からなり、これを切削工具や耐摩耗部品な
どに使用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイヤモンドなどの硬
質炭素または立方晶窒化硼素などの窒化硼素からなる硬
質層が被覆された硬質層被覆部材に関するもので、例え
ば、工具や耐摩耗部品、ヒートシンク、ヒーター、静電
チャック、耐食性部品、成形金型、加工治具等に用いら
れる硬質層被覆部材に関するものである。
質炭素または立方晶窒化硼素などの窒化硼素からなる硬
質層が被覆された硬質層被覆部材に関するもので、例え
ば、工具や耐摩耗部品、ヒートシンク、ヒーター、静電
チャック、耐食性部品、成形金型、加工治具等に用いら
れる硬質層被覆部材に関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来から、ダイヤモンド，立方晶窒化硼素
等の硬質材料は気相合成法によって薄膜を得ることがで
き、その優れた耐摩耗性を利用した工具や耐摩耗材料、
高い熱伝導率を利用したヒートシンクなどへの応用が期
待されている。
等の硬質材料は気相合成法によって薄膜を得ることがで
き、その優れた耐摩耗性を利用した工具や耐摩耗材料、
高い熱伝導率を利用したヒートシンクなどへの応用が期
待されている。
【０００３】しかし、ダイヤモンド，立方晶窒化硼素等
の硬質膜は、セラミックスや超硬合金あるいは金属との
密着性が低く、外力や熱応力によって剥離しやすいとい
う問題があった。そこで、近年では気相法などによりダ
イヤモンドを母材上に形成した後に、母材ごとダイヤモ
ンドを切り出してダイヤモンドを基体にロウ付けし、こ
の後、前記母材を除去することが提案されている（特公
平４−１８９７５号公報）。
の硬質膜は、セラミックスや超硬合金あるいは金属との
密着性が低く、外力や熱応力によって剥離しやすいとい
う問題があった。そこで、近年では気相法などによりダ
イヤモンドを母材上に形成した後に、母材ごとダイヤモ
ンドを切り出してダイヤモンドを基体にロウ付けし、こ
の後、前記母材を除去することが提案されている（特公
平４−１８９７５号公報）。
【０００４】また、従来、ダイヤモンド層の表面に金属
被覆層を設け、この金属被覆層を基体にロウ付けしてダ
イヤモンドを基体に固定した切削工具が開示されている
（特開平５−２３７７０８号公報）。
被覆層を設け、この金属被覆層を基体にロウ付けしてダ
イヤモンドを基体に固定した切削工具が開示されている
（特開平５−２３７７０８号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、ダイ
ヤモンド単体を切り出して超硬工具にロウ付けする方法
でもダイヤモンドを強固にロウ付けする方法や適切なロ
ウ材が見当たらず、実用化できていなかった。また、こ
の方法では、切り出す際または取扱時の破損を考慮して
厚さが０．１ｍｍ以上の厚いダイヤモンド膜を生成する
必要があり、製法が制限されたり、膜生成に長時間を要
するので製造コストが高かった。
ヤモンド単体を切り出して超硬工具にロウ付けする方法
でもダイヤモンドを強固にロウ付けする方法や適切なロ
ウ材が見当たらず、実用化できていなかった。また、こ
の方法では、切り出す際または取扱時の破損を考慮して
厚さが０．１ｍｍ以上の厚いダイヤモンド膜を生成する
必要があり、製法が制限されたり、膜生成に長時間を要
するので製造コストが高かった。
【０００６】一方、ダイヤモンドに金属被覆層を設け、
この金属被覆層を介して基体にロウ付けした特開平５−
２３７７０８号公報の切削工具では、ダイヤモンドと金
属被覆層の密着性が充分でなく、ダイヤモンド膜の剥
離、クラック、摩耗量増加の原因となっていた。特に、
高温で使用する場合に剥離、クラック、摩耗量増加が顕
著となっていた。即ち、ダイヤモンドや立方晶窒化硼素
の熱膨張係数は金属やサーメットに比べて小さいので、
ダイヤモンドの表面に金属被覆層を直接成膜すると成膜
時の残留応力によってダイヤモンド膜に応力を誘起し、
特性劣化の原因になるとともにダイヤモンド膜の剥離や
クラック発生の原因となっていた。従って、特に高温で
使用したり、高い応力が働く場合にはそれが顕著とな
る。
この金属被覆層を介して基体にロウ付けした特開平５−
２３７７０８号公報の切削工具では、ダイヤモンドと金
属被覆層の密着性が充分でなく、ダイヤモンド膜の剥
離、クラック、摩耗量増加の原因となっていた。特に、
高温で使用する場合に剥離、クラック、摩耗量増加が顕
著となっていた。即ち、ダイヤモンドや立方晶窒化硼素
の熱膨張係数は金属やサーメットに比べて小さいので、
ダイヤモンドの表面に金属被覆層を直接成膜すると成膜
時の残留応力によってダイヤモンド膜に応力を誘起し、
特性劣化の原因になるとともにダイヤモンド膜の剥離や
クラック発生の原因となっていた。従って、特に高温で
使用したり、高い応力が働く場合にはそれが顕著とな
る。
【０００７】そこで、本発明は、硬質層を被覆した部材
において、硬質層と基体との密着性を向上し、硬質層の
剥離やクラックの発生を低減することを目的とする。
において、硬質層と基体との密着性を向上し、硬質層の
剥離やクラックの発生を低減することを目的とする。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】本発明者は上記の問題
点に対して鋭意検討した結果、ダイヤモンドなどの硬質
炭素や立方晶窒化硼素などの硬質層を、セラミック層、
接合層を介して基体に接合することにより硬質層と金属
層との密着性を向上させると共に、硬質層と基体との接
合も強固にすることができ、硬質層の剥離の極めて少な
い硬質層被覆部材を提供できることを見い出し、本発明
に至った。
点に対して鋭意検討した結果、ダイヤモンドなどの硬質
炭素や立方晶窒化硼素などの硬質層を、セラミック層、
接合層を介して基体に接合することにより硬質層と金属
層との密着性を向上させると共に、硬質層と基体との接
合も強固にすることができ、硬質層の剥離の極めて少な
い硬質層被覆部材を提供できることを見い出し、本発明
に至った。
【０００９】即ち、本発明の硬質層被覆部材は、基体上
に、接合層、セラミック層およびダイヤモンドまたは立
方晶窒化硼素からなる硬質層をこの順序で積層した構造
からなるものである。上記セラミック層には、炭化物セ
ラミックス，窒化物セラミックスの少なくとも１種を含
有することが望ましく、このセラミック層は２層以上の
多層からなることが望ましい。
に、接合層、セラミック層およびダイヤモンドまたは立
方晶窒化硼素からなる硬質層をこの順序で積層した構造
からなるものである。上記セラミック層には、炭化物セ
ラミックス，窒化物セラミックスの少なくとも１種を含
有することが望ましく、このセラミック層は２層以上の
多層からなることが望ましい。
【００１０】以下本発明を詳述するに、本発明の硬質層
被覆部材は、図１に示すように、基体１の表面に、接合
層２、セラミック層３および硬質層４の積層構造からな
るものである。
被覆部材は、図１に示すように、基体１の表面に、接合
層２、セラミック層３および硬質層４の積層構造からな
るものである。
【００１１】ここで、基体１としては、金属、超硬合
金，セラミックスあるいはサーメットが選択できるが、
プラスチックなどの有機材料でも接合方法を選ぶことに
よって容易に応用できる。
金，セラミックスあるいはサーメットが選択できるが、
プラスチックなどの有機材料でも接合方法を選ぶことに
よって容易に応用できる。
【００１２】接合層２は、ＡｇやＡｕ−Ｓｎ等のロウ
材、エポキシ樹脂等の有機性接着材、シリコン樹脂等の
接着剤からなるもので、このような接合材料を用いてロ
ウ付けや接着により金属層と基体が接合される。この接
合層の厚みは０．０１〜２ｍｍが好ましく、特に０．０
５〜０．５ｍｍが望ましい。
材、エポキシ樹脂等の有機性接着材、シリコン樹脂等の
接着剤からなるもので、このような接合材料を用いてロ
ウ付けや接着により金属層と基体が接合される。この接
合層の厚みは０．０１〜２ｍｍが好ましく、特に０．０
５〜０．５ｍｍが望ましい。
【００１３】また、セラミック層と基体との接着法は、
ロウ付けや接着剤による接着の他、圧着、溶着など何で
も構わないが、高温で使用するものについてはロウ付け
が強度を高めるためには適している。
ロウ付けや接着剤による接着の他、圧着、溶着など何で
も構わないが、高温で使用するものについてはロウ付け
が強度を高めるためには適している。
【００１４】セラミック層３は、基体および接合層と、
硬質層との残留応力を小さくする目的で設けられるもの
で、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，
Ｗ，Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，ＧｅおよびＮｉから選ばれる少な
くとも一種の金属の炭化物，窒化物，硼化物，酸化物，
硅化物のうち少なくとも１種からなるものであるが、こ
れらの中でも硬質炭素や窒化硼素などの硬質層とのなじ
みが良い点で炭化物，窒化物からなることが望ましい。
また、このセラミック層の厚みは、コスト的な観点から
０．００１乃至１ｍｍが好ましい。厳しい使用条件やコ
ストを考慮すると０．００５乃至０．５ｍｍが特に望ま
しい。中間層の厚みは０．０１〜０．１０ｍｍが最適で
ある。
硬質層との残留応力を小さくする目的で設けられるもの
で、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，
Ｗ，Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，ＧｅおよびＮｉから選ばれる少な
くとも一種の金属の炭化物，窒化物，硼化物，酸化物，
硅化物のうち少なくとも１種からなるものであるが、こ
れらの中でも硬質炭素や窒化硼素などの硬質層とのなじ
みが良い点で炭化物，窒化物からなることが望ましい。
また、このセラミック層の厚みは、コスト的な観点から
０．００１乃至１ｍｍが好ましい。厳しい使用条件やコ
ストを考慮すると０．００５乃至０．５ｍｍが特に望ま
しい。中間層の厚みは０．０１〜０．１０ｍｍが最適で
ある。
【００１５】硬質層４は、ダイヤモンド、ダイヤモンド
状炭素、非晶質炭素などの硬質炭素、立方晶窒化硼素
（ＣＢＮ）、ウルツ型窒化硼素（ＷＢＮ）などからなる
が、この硬質層は、その層厚が厚いほどその高硬度特性
が発揮されるが、耐食性材料，耐摩耗材料，摺動材料，
工具などは表面のみが重要となるため、部材表面に硬質
膜が存在すれば充分であり、成膜コストを考慮すると短
時間で成膜した方が好ましく、必ずしも厚い膜は必要な
い。よって、機械部品や工具等の応用に関しては硬質層
厚は３００μｍ以下であればよい。特には１００μｍが
望ましく、１０μｍ以下が最適である。なお、切り込み
量が小さい条件で使用する切削工具や低負荷の機械部品
や摺動部品では１〜５０μｍが適当である。
状炭素、非晶質炭素などの硬質炭素、立方晶窒化硼素
（ＣＢＮ）、ウルツ型窒化硼素（ＷＢＮ）などからなる
が、この硬質層は、その層厚が厚いほどその高硬度特性
が発揮されるが、耐食性材料，耐摩耗材料，摺動材料，
工具などは表面のみが重要となるため、部材表面に硬質
膜が存在すれば充分であり、成膜コストを考慮すると短
時間で成膜した方が好ましく、必ずしも厚い膜は必要な
い。よって、機械部品や工具等の応用に関しては硬質層
厚は３００μｍ以下であればよい。特には１００μｍが
望ましく、１０μｍ以下が最適である。なお、切り込み
量が小さい条件で使用する切削工具や低負荷の機械部品
や摺動部品では１〜５０μｍが適当である。
【００１６】本発明の硬質層被覆部材は、例えば、先
ず、カーボン、シリコン、金属などの基材上にダイヤモ
ンドまたは立方晶窒化硼素などの硬質層を形成し、しか
る後にセラミック層を設けた後、セラミック層や硬質層
に影響を及ぼさない方法によって、基材を除去して、硬
質層，セラミック層からなる複合体を得る。除去方法も
研削等の機械的除去、燃焼、エッチング等の化学的除去
など除去できれば何らの制限を受けない。そして、上記
複合体の金属層側を金属やロウ付けからなる接合層を介
して所定の基体に接合し、本発明の硬質層被覆部材を得
る。なお、基材の除去は複合体と基体との接着前でも接
着後でもいずれでもかまわない。
ず、カーボン、シリコン、金属などの基材上にダイヤモ
ンドまたは立方晶窒化硼素などの硬質層を形成し、しか
る後にセラミック層を設けた後、セラミック層や硬質層
に影響を及ぼさない方法によって、基材を除去して、硬
質層，セラミック層からなる複合体を得る。除去方法も
研削等の機械的除去、燃焼、エッチング等の化学的除去
など除去できれば何らの制限を受けない。そして、上記
複合体の金属層側を金属やロウ付けからなる接合層を介
して所定の基体に接合し、本発明の硬質層被覆部材を得
る。なお、基材の除去は複合体と基体との接着前でも接
着後でもいずれでもかまわない。
【００１７】硬質層，セラミック層は、周知の方法に基
づき、真空蒸着法，スパッタリング，イオンプレーティ
ングなどの物理気相法（ＰＶＤ）でも、熱ＣＶＤ，プラ
ズマＣＶＤ，光ＣＶＤ、プラズマジェット法等の化学気
相法（ＣＶＤ）でも、さらにメッキでも作製できるが、
特にＣＶＤ法が望ましい。
づき、真空蒸着法，スパッタリング，イオンプレーティ
ングなどの物理気相法（ＰＶＤ）でも、熱ＣＶＤ，プラ
ズマＣＶＤ，光ＣＶＤ、プラズマジェット法等の化学気
相法（ＣＶＤ）でも、さらにメッキでも作製できるが、
特にＣＶＤ法が望ましい。
【００１８】
【作用】本発明における硬質層被覆部材において、ダイ
ヤモンドや立方晶窒化硼素などの硬質層の熱膨張係数
は、金属、超硬合金、サーメットなどの熱膨張係数に比
較して小さいので、これらの硬質層の表面に金属、超硬
合金、サーメットなどを直接被覆すると成膜時の残留応
力によって硬質層に応力を誘起し、特性劣化の原因にな
ったり、剥離やクラック発生の原因となる。そこで、ま
ず、硬質層の表面に、金属炭化物や金属窒化物などのセ
ラミック層を形成することにより、この応力の発生を低
減することができる。特にセラミック層中に硬質層を構
成する成分の元素を含むと、硬質層とのなじみが改善さ
れ、密着性を向上できる。セラミック層がない場合や、
金属層上に直接硬質層が存在する場合に比較して、本発
明の構成によれば、密着性を格段に向上できる。
ヤモンドや立方晶窒化硼素などの硬質層の熱膨張係数
は、金属、超硬合金、サーメットなどの熱膨張係数に比
較して小さいので、これらの硬質層の表面に金属、超硬
合金、サーメットなどを直接被覆すると成膜時の残留応
力によって硬質層に応力を誘起し、特性劣化の原因にな
ったり、剥離やクラック発生の原因となる。そこで、ま
ず、硬質層の表面に、金属炭化物や金属窒化物などのセ
ラミック層を形成することにより、この応力の発生を低
減することができる。特にセラミック層中に硬質層を構
成する成分の元素を含むと、硬質層とのなじみが改善さ
れ、密着性を向上できる。セラミック層がない場合や、
金属層上に直接硬質層が存在する場合に比較して、本発
明の構成によれば、密着性を格段に向上できる。
【００１９】さらに、硬質層と基体あるいは接合層との
間で熱膨張特性に大きな差がある場合には、その間に介
在するセラミック層を２層以上の多層構造としたり、組
成が徐々に変化するような傾斜材料を用いたりすること
によって熱膨張特性が徐々に変化するように材質を選択
すればよい。熱膨張率差を緩和し、成膜時や使用時に発
生する応力を緩和することができる。
間で熱膨張特性に大きな差がある場合には、その間に介
在するセラミック層を２層以上の多層構造としたり、組
成が徐々に変化するような傾斜材料を用いたりすること
によって熱膨張特性が徐々に変化するように材質を選択
すればよい。熱膨張率差を緩和し、成膜時や使用時に発
生する応力を緩和することができる。
【００２０】
実施例１ 直径１０ｍｍのカーボン製棒状基材表面にＩＶＤ法（イ
オンアシスト蒸着法）によって非晶質を含む多結晶立方
晶窒化硼素からなる厚さ５μｍの硬質層を形成した。続
いてＣＶＤ法により表１に示すセラミック層を成膜し
た。その後、酸素中での燃焼によってカーボン基材を除
去し、Ａｇろうを用いたロウ付けによりセラミック層側
を表１に示すような材質からなる円筒体の内面に接合
し、軸受けとして試験した。超硬合金製のシャフトを３
００ｒｐｍで最高１０時間回転させて膜の剥離が生じる
までの時間を測定した。その結果は表１に示した。な
お、表中、基体材料として、ＣＭＣとは、アルミナを主
成分として炭化珪素を１０重量％添加したナノコンポジ
ット材料である。
オンアシスト蒸着法）によって非晶質を含む多結晶立方
晶窒化硼素からなる厚さ５μｍの硬質層を形成した。続
いてＣＶＤ法により表１に示すセラミック層を成膜し
た。その後、酸素中での燃焼によってカーボン基材を除
去し、Ａｇろうを用いたロウ付けによりセラミック層側
を表１に示すような材質からなる円筒体の内面に接合
し、軸受けとして試験した。超硬合金製のシャフトを３
００ｒｐｍで最高１０時間回転させて膜の剥離が生じる
までの時間を測定した。その結果は表１に示した。な
お、表中、基体材料として、ＣＭＣとは、アルミナを主
成分として炭化珪素を１０重量％添加したナノコンポジ
ット材料である。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１から明らかなように、試料Ｎo.２，
４，６，８，１０，１３，１５は本発明の範囲外のもの
であり、いずれもセラミック層がなく、摺動により硬質
層が剥離した。これら以外の試料はいずれも優れた密着
性を示し膜の剥離の発生はなかったが、試料Ｎo.１２は
本発明品であり膜の剥離はなかったが、わずかにマイク
ロクラックが観察された。
４，６，８，１０，１３，１５は本発明の範囲外のもの
であり、いずれもセラミック層がなく、摺動により硬質
層が剥離した。これら以外の試料はいずれも優れた密着
性を示し膜の剥離の発生はなかったが、試料Ｎo.１２は
本発明品であり膜の剥離はなかったが、わずかにマイク
ロクラックが観察された。
【００２３】実施例２ 多結晶シリコン基板上にプラズマＣＶＤ法により多結晶
ダイヤモンド膜を１０〜４９μｍの厚みで形成した。続
いて、プラズマＣＶＤ法により表２に示すセラミック層
１およびセラミック層２を形成した。その後、多結晶シ
リコン基板を酸処理によって除去した後、セラミック層
側を各種の材料からなる工具基体の刃先部に銀ロウによ
りロウ付けし、以下の条件で最高４時間の切削試験を行
い、試験後の被覆層の剥離が生じるまでの時間を測定し
た。なお、基体材料中、ＡｌＴｉＣとはＡｌ2 Ｏ3 にＴ
ｉＣを３０重量％含む焼結体である。
ダイヤモンド膜を１０〜４９μｍの厚みで形成した。続
いて、プラズマＣＶＤ法により表２に示すセラミック層
１およびセラミック層２を形成した。その後、多結晶シ
リコン基板を酸処理によって除去した後、セラミック層
側を各種の材料からなる工具基体の刃先部に銀ロウによ
りロウ付けし、以下の条件で最高４時間の切削試験を行
い、試験後の被覆層の剥離が生じるまでの時間を測定し
た。なお、基体材料中、ＡｌＴｉＣとはＡｌ2 Ｏ3 にＴ
ｉＣを３０重量％含む焼結体である。
【００２４】被削材 Ａｌ−１２％Ｓｉ 切削速度 ４００ｍ／ｓｅｃ 切り込み ２ｍｍ 送り ０．２ｍｍ／ｒｅｖ
【００２５】
【表２】
【００２６】表２の結果から明らかなように、セラミッ
ク層を何ら形成しない試料Ｎo.１８、２１、２４、２
７、３０では、いずれも硬質層の剥離が観察された。ま
た、セラミック層を２層以上形成した試料Ｎo.１６、１
９、２３、２６、２８、２９については、セラミック層
１層の試料Ｎo.１７，２０，２２，２５に比較して切削
寿命が長いものであった。なお、試料Ｎo.２０について
は、被覆層中にマイクロクラックの発生が認められた。
ク層を何ら形成しない試料Ｎo.１８、２１、２４、２
７、３０では、いずれも硬質層の剥離が観察された。ま
た、セラミック層を２層以上形成した試料Ｎo.１６、１
９、２３、２６、２８、２９については、セラミック層
１層の試料Ｎo.１７，２０，２２，２５に比較して切削
寿命が長いものであった。なお、試料Ｎo.２０について
は、被覆層中にマイクロクラックの発生が認められた。
【００２７】実施例３ 直径１５０ｍｍの多結晶シリコン基材の表面にプラズマ
ＣＶＤ法により、硼素をドープした多結晶ダイヤモンド
膜を２００μｍの厚みで形成した。続いて、スパッタ法
により炭化タングステンを直径１００ｍｍの大きさで２
０μｍの厚みに形成した。さらにタングステンから電極
を取り出すために一部にマスキングし、窒化ケイ素をプ
ラズマＣＶＤ法によって２００μｍの厚みで形成した。
ここで、シリコン基材をフッ硝酸で溶かし去り、これを
アルミニウム基体に樹脂による接着材によって接着し
た。これをタングステンを電極とする静電チャックとし
て使用したところ、十分な静電吸着性を示した。
ＣＶＤ法により、硼素をドープした多結晶ダイヤモンド
膜を２００μｍの厚みで形成した。続いて、スパッタ法
により炭化タングステンを直径１００ｍｍの大きさで２
０μｍの厚みに形成した。さらにタングステンから電極
を取り出すために一部にマスキングし、窒化ケイ素をプ
ラズマＣＶＤ法によって２００μｍの厚みで形成した。
ここで、シリコン基材をフッ硝酸で溶かし去り、これを
アルミニウム基体に樹脂による接着材によって接着し
た。これをタングステンを電極とする静電チャックとし
て使用したところ、十分な静電吸着性を示した。
【００２８】一方、比較例として、アルミニウム基体上
に窒化ケイ素をイオンプレーティング法によって３０μ
ｍの厚みに形成し、続いて１０μｍの厚みのタングステ
ン電極を形成した。しかる後にＥＣＲプラズマＣＶＤ法
によってダイヤモンド膜を３０μｍの厚みで形成したと
ころ、十分な密着性が得られず、ダイヤモンド層は容易
に剥離した。
に窒化ケイ素をイオンプレーティング法によって３０μ
ｍの厚みに形成し、続いて１０μｍの厚みのタングステ
ン電極を形成した。しかる後にＥＣＲプラズマＣＶＤ法
によってダイヤモンド膜を３０μｍの厚みで形成したと
ころ、十分な密着性が得られず、ダイヤモンド層は容易
に剥離した。
【００２９】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の硬質層被覆
部材は、セラミック層−硬質層からなる複合体を基体に
接合した構造から構成することにより、セラミック層と
基体との接着強度とともに層間の密着性が良好となり硬
質層と基体との密着性を高めることができる。したがっ
て、外力や熱応力に対する耐剥離性が向上し、硬質層被
覆部材の応用範囲をさらに拡大することができ、例え
ば、工具や耐摩耗部品、ヒートシンク、ヒーター、静電
チャック、耐食性部品、成形金型、加工治具等への広い
応用展開が可能となる。
部材は、セラミック層−硬質層からなる複合体を基体に
接合した構造から構成することにより、セラミック層と
基体との接着強度とともに層間の密着性が良好となり硬
質層と基体との密着性を高めることができる。したがっ
て、外力や熱応力に対する耐剥離性が向上し、硬質層被
覆部材の応用範囲をさらに拡大することができ、例え
ば、工具や耐摩耗部品、ヒートシンク、ヒーター、静電
チャック、耐食性部品、成形金型、加工治具等への広い
応用展開が可能となる。
【図１】本発明の硬質層被覆部材の縦断面図である。
１・・・基体 ２・・・接合層 ３・・・セラミック層 ４・・・硬質層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 16/34 16/38
Claims (2)
- 【請求項１】基体上に、接合層、セラミック層および硬
質炭素または窒化硼素からなる硬質層がこの順序で積層
された構造からなることを特徴とする硬質層被覆部材。 - 【請求項２】前記セラミック層が炭化物セラミックス、
窒化物セラミックスの少なくとも１種を含有することを
特徴とする請求項１記載の硬質層被覆部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2225694A JPH07228962A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 硬質層被覆部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2225694A JPH07228962A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 硬質層被覆部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07228962A true JPH07228962A (ja) | 1995-08-29 |
Family
ID=12077702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2225694A Pending JPH07228962A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 硬質層被覆部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07228962A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10158815A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-06-16 | Nissin Electric Co Ltd | 静電チャック用被保持物配置部材及びその製造方法並びに静電チャック |
| JP2006527791A (ja) * | 2003-06-16 | 2006-12-07 | コミサリア、ア、レネルジ、アトミク | 少なくとも一つの水素含有アモルファスカーボンを含んでなる、機械部品用コーティング、およびコーティングの堆積方法 |
| JP2010185095A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Shinko Seiki Co Ltd | 高硬度被膜およびその形成方法 |
| CN107513690A (zh) * | 2016-06-17 | 2017-12-26 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种类金刚石/立方氮化硼多层复合涂层及其制备方法 |
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| KR20200114148A (ko) * | 2019-03-27 | 2020-10-07 | 한국과학기술연구원 | 색채 패턴 구조체 및 이의 제조방법 |
| US11157717B2 (en) * | 2018-07-10 | 2021-10-26 | Next Biometrics Group Asa | Thermally conductive and protective coating for electronic device |
| CN114293134A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-08 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | 一种耐磨销轴及其制备方法 |
-
1994
- 1994-02-21 JP JP2225694A patent/JPH07228962A/ja active Pending
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| US11359303B2 (en) | 2014-02-19 | 2022-06-14 | Tenaris Connections B.V. | Threaded joint for an oil well pipe |
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| CN107513690B (zh) * | 2016-06-17 | 2019-07-02 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种类金刚石/立方氮化硼多层复合涂层及其制备方法 |
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