JPH0760099A - 超真空用材料及びその製造方法 - Google Patents
超真空用材料及びその製造方法Info
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- JPH0760099A JPH0760099A JP20775893A JP20775893A JPH0760099A JP H0760099 A JPH0760099 A JP H0760099A JP 20775893 A JP20775893 A JP 20775893A JP 20775893 A JP20775893 A JP 20775893A JP H0760099 A JPH0760099 A JP H0760099A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超真空で使用される真空容器や配管，バルブ
等の付帯機器として使用される材料を得る。 【構成】 １〜６重量％のＡｌを含むステンレス鋼の表
面に、基材内部からの拡散してきたＡｌを供給源として
１０〜１５０ÅのＡｌ酸化物皮膜を熱処理で形成する。
ステンレス鋼は、たとえば酸素分圧０．１Ｐａ以下の不
活性雰囲気又は真空雰囲気で熱処理される。熱処理の前
又は後に、ステンレス鋼を電解研磨しても良い。 【効果】 ステンレス鋼と同等な溶接性及び強靭性をも
ち、Ａｌ系合金に匹敵する低ガス放出率の超真空用材料
が得られる。
等の付帯機器として使用される材料を得る。 【構成】 １〜６重量％のＡｌを含むステンレス鋼の表
面に、基材内部からの拡散してきたＡｌを供給源として
１０〜１５０ÅのＡｌ酸化物皮膜を熱処理で形成する。
ステンレス鋼は、たとえば酸素分圧０．１Ｐａ以下の不
活性雰囲気又は真空雰囲気で熱処理される。熱処理の前
又は後に、ステンレス鋼を電解研磨しても良い。 【効果】 ステンレス鋼と同等な溶接性及び強靭性をも
ち、Ａｌ系合金に匹敵する低ガス放出率の超真空用材料
が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超真空雰囲気を維持す
る真空容器や配管，バルブ等の付帯機器として使用され
る超真空材料及びその製造方法に関する。
る真空容器や配管，バルブ等の付帯機器として使用され
る超真空材料及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロニクス技術の発展に伴って、
半導体デバイスの小型化，高密度化が急速に進んでい
る。高機能の半導体デバイスを得るためには、製造工程
で不純物の混入を極度に抑えた高清浄雰囲気が必要とさ
れる。最近では、１０-10 〜１０-11 Ｐａの超真空が求
められている。このような超真空雰囲気では、真空容器
等の材料内部から放出されるガスが問題にされる。真空
装置用材料としては、靭性に優れ溶接が容易で且つ金属
シールに対応できることから、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３
１６Ｌ等のステンレス鋼が従来から使用されている。ま
た、最近では、ガス放出率が約１０-10 Ｐａ・ｍ3 ／秒
・ｍ2 と少ないことから、Ａｌ系合金も超真空用材料と
して使用され始めている。
半導体デバイスの小型化，高密度化が急速に進んでい
る。高機能の半導体デバイスを得るためには、製造工程
で不純物の混入を極度に抑えた高清浄雰囲気が必要とさ
れる。最近では、１０-10 〜１０-11 Ｐａの超真空が求
められている。このような超真空雰囲気では、真空容器
等の材料内部から放出されるガスが問題にされる。真空
装置用材料としては、靭性に優れ溶接が容易で且つ金属
シールに対応できることから、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３
１６Ｌ等のステンレス鋼が従来から使用されている。ま
た、最近では、ガス放出率が約１０-10 Ｐａ・ｍ3 ／秒
・ｍ2 と少ないことから、Ａｌ系合金も超真空用材料と
して使用され始めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ステンレス鋼は、Ａｌ
系合金に比較してガス放出率が一桁近く大きい。一部の
ステンレス鋼は、Ａｌ系合金と同程度に低いガス放出性
を示す。しかし、低いガス放出性を呈するまでには、ス
テンレス鋼自体を２５０℃以上の高温に数日間加熱する
真空ベーキング処理を含む長期間にわたった排気が必要
とされる。これに比較して、Ａｌ系合金では、短時間の
排気によって低いガス放出率を示すようになる。この優
れた真空特性にも拘らず、溶接が困難で靭性も低いた
め、金属シールに使用した場合にナイフエッジが傷つき
易い欠点がある。本発明は、このような問題を解消すべ
く案出されたものであり、Ａｌ含有ステンレス鋼の表面
に欠陥部のない連続したＡｌ酸化物層を形成することに
より、ステンレス鋼とＡｌ系合金の欠点を補い合い、超
真空容器及び配管等の付帯機器に適した材料を提供する
ことを目的とする。
系合金に比較してガス放出率が一桁近く大きい。一部の
ステンレス鋼は、Ａｌ系合金と同程度に低いガス放出性
を示す。しかし、低いガス放出性を呈するまでには、ス
テンレス鋼自体を２５０℃以上の高温に数日間加熱する
真空ベーキング処理を含む長期間にわたった排気が必要
とされる。これに比較して、Ａｌ系合金では、短時間の
排気によって低いガス放出率を示すようになる。この優
れた真空特性にも拘らず、溶接が困難で靭性も低いた
め、金属シールに使用した場合にナイフエッジが傷つき
易い欠点がある。本発明は、このような問題を解消すべ
く案出されたものであり、Ａｌ含有ステンレス鋼の表面
に欠陥部のない連続したＡｌ酸化物層を形成することに
より、ステンレス鋼とＡｌ系合金の欠点を補い合い、超
真空容器及び配管等の付帯機器に適した材料を提供する
ことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の超真空用材料
は、その目的を達成するため、１〜６重量％のＡｌを含
有するステンレス鋼を基材とし、該基材の表面に膜厚１
０〜１５０Åの緻密なＡｌ酸化物皮膜が形成されている
ことを特徴とする。酸素分圧が０．１Ｐａ以下の不活性
雰囲気又は真空雰囲気で１〜６重量％のＡｌを含有する
ステンレス鋼を熱処理し、ステンレス鋼内部から拡散し
てきたＡｌを供給源として膜厚１０〜１５０Åの緻密な
Ａｌ酸化物皮膜がステンレス鋼の表面に形成される。或
いは、熱処理によってＡｌ含有ステンレス鋼の表面にＡ
ｌ酸化物皮膜を形成した後、Ａｌ酸化物皮膜を膜厚１０
〜１５０Åまで電解研磨しても良い。更には、Ａｌ含有
ステンレス鋼を電解研磨した後、酸素分圧が０．１Ｐａ
以下の不活性雰囲気又は真空雰囲気で熱処理し、ステン
レス鋼内部から拡散してきたＡｌを供給源として膜厚１
０〜１５０Åに成長させることもできる。
は、その目的を達成するため、１〜６重量％のＡｌを含
有するステンレス鋼を基材とし、該基材の表面に膜厚１
０〜１５０Åの緻密なＡｌ酸化物皮膜が形成されている
ことを特徴とする。酸素分圧が０．１Ｐａ以下の不活性
雰囲気又は真空雰囲気で１〜６重量％のＡｌを含有する
ステンレス鋼を熱処理し、ステンレス鋼内部から拡散し
てきたＡｌを供給源として膜厚１０〜１５０Åの緻密な
Ａｌ酸化物皮膜がステンレス鋼の表面に形成される。或
いは、熱処理によってＡｌ含有ステンレス鋼の表面にＡ
ｌ酸化物皮膜を形成した後、Ａｌ酸化物皮膜を膜厚１０
〜１５０Åまで電解研磨しても良い。更には、Ａｌ含有
ステンレス鋼を電解研磨した後、酸素分圧が０．１Ｐａ
以下の不活性雰囲気又は真空雰囲気で熱処理し、ステン
レス鋼内部から拡散してきたＡｌを供給源として膜厚１
０〜１５０Åに成長させることもできる。
【０００５】
【作用】Ａｌ系合金が良好な真空特性を呈する理由は、
次のように考えられている。 水を主成分とする吸着分子は、Ａｌ表面に対する吸
着エネルギーが低く、脱ガス時に容易に離脱する。 Ａｌ系合金の表面には、緻密なＡｌ酸化物皮膜が形
成されている。この酸化物皮膜により、金属内部から表
面に拡散したガス成分の放出が抑制される。 超真空雰囲気においては、残留ガスのほとんどはＨ2 で
ある。Ｈ2 は、水と異なり、雰囲気から表面に吸着され
る分よりも、材料内部から表面に拡散してくる分を考慮
しなければならない。この点、超真空領域において真空
度を上げるためには、前掲のように材料のガス放出率
を低く抑えることが重要である。
次のように考えられている。 水を主成分とする吸着分子は、Ａｌ表面に対する吸
着エネルギーが低く、脱ガス時に容易に離脱する。 Ａｌ系合金の表面には、緻密なＡｌ酸化物皮膜が形
成されている。この酸化物皮膜により、金属内部から表
面に拡散したガス成分の放出が抑制される。 超真空雰囲気においては、残留ガスのほとんどはＨ2 で
ある。Ｈ2 は、水と異なり、雰囲気から表面に吸着され
る分よりも、材料内部から表面に拡散してくる分を考慮
しなければならない。この点、超真空領域において真空
度を上げるためには、前掲のように材料のガス放出率
を低く抑えることが重要である。
【０００６】本発明者等は、以上の点を踏まえ、材料表
面でＡｌ系合金の高い真空特性が維持され、材料自体は
ステンレス鋼の良好な加工性をもった材料を開発すべ
く、種々の材料や処理に関し調査・研究した。そして、
熱処理で表面にＡｌ酸化物層が形成される高Ａｌ含有ス
テンレス鋼に着目し、このステンレス鋼に対する処理を
検討した。その結果、微量のＯ2 を含む不活性ガス雰囲
気又は大気中でＡｌ含有ステンレス鋼を８００〜１１０
０℃に１〜２分間加熱する熱処理を施すとき、ガス放出
率が低い表面層をもった材料が得られることを見い出し
た。また、必要に応じ電解研磨を表面層に施すと、ガス
放出率が一層低下することを解明した。
面でＡｌ系合金の高い真空特性が維持され、材料自体は
ステンレス鋼の良好な加工性をもった材料を開発すべ
く、種々の材料や処理に関し調査・研究した。そして、
熱処理で表面にＡｌ酸化物層が形成される高Ａｌ含有ス
テンレス鋼に着目し、このステンレス鋼に対する処理を
検討した。その結果、微量のＯ2 を含む不活性ガス雰囲
気又は大気中でＡｌ含有ステンレス鋼を８００〜１１０
０℃に１〜２分間加熱する熱処理を施すとき、ガス放出
率が低い表面層をもった材料が得られることを見い出し
た。また、必要に応じ電解研磨を表面層に施すと、ガス
放出率が一層低下することを解明した。
【０００７】熱処理によって、ステンレス鋼表面にＡｌ
酸化物皮膜が形成される。この酸化物皮膜を電解研磨に
より平滑化し、厚みを調整するとき、ガス放出率が極め
て低い表面層をもった材料が得られる。低ガス放出率の
表面層を真空側表面として用いて真空装置を構成すると
き、Ａｌ系合金を構成部品材料として使用した真空装置
と同様な超真空度が得られる。本発明においては、ステ
ンレス鋼表面にＡｌ酸化物層を形成することから、１〜
６重量％のＡｌを含有するステンレス鋼を使用する。Ａ
ｌ含有量が１重量％未満であると、拡散によって表面に
補給されるＡｌ量が少なく、十分な真空特性をもつＡｌ
酸化物皮膜が形成されない。しかし、Ａｌ含有量が６重
量％を超えるステンレス鋼では、溶接性，加工性等が低
いことから、構造材又は部品に成形することが困難にな
る。Ａｌ含有ステンレス鋼は、フェライト系又はオース
テナイト系の何れであっても良い。しかし、Ａｌ酸化物
層を容易に形成する上から、Ｃｒ：１３〜２０重量％及
びＡｌ：１〜６重量％を含むフェライト系ステンレス鋼
が好ましい。
酸化物皮膜が形成される。この酸化物皮膜を電解研磨に
より平滑化し、厚みを調整するとき、ガス放出率が極め
て低い表面層をもった材料が得られる。低ガス放出率の
表面層を真空側表面として用いて真空装置を構成すると
き、Ａｌ系合金を構成部品材料として使用した真空装置
と同様な超真空度が得られる。本発明においては、ステ
ンレス鋼表面にＡｌ酸化物層を形成することから、１〜
６重量％のＡｌを含有するステンレス鋼を使用する。Ａ
ｌ含有量が１重量％未満であると、拡散によって表面に
補給されるＡｌ量が少なく、十分な真空特性をもつＡｌ
酸化物皮膜が形成されない。しかし、Ａｌ含有量が６重
量％を超えるステンレス鋼では、溶接性，加工性等が低
いことから、構造材又は部品に成形することが困難にな
る。Ａｌ含有ステンレス鋼は、フェライト系又はオース
テナイト系の何れであっても良い。しかし、Ａｌ酸化物
層を容易に形成する上から、Ｃｒ：１３〜２０重量％及
びＡｌ：１〜６重量％を含むフェライト系ステンレス鋼
が好ましい。
【０００８】Ａｌ含有ステンレス鋼は、Ａｌ層がめっき
又は蒸着されたステンレス鋼と異なり、加工性及び溶接
性に優れている。ステンレス鋼表面に形成されるＡｌ酸
化物皮膜は、めっき，蒸着等のように外部から供給され
たＡｌではなく、材料内部から拡散してきたＡｌを供給
源として成長する。そのため、基材に対する酸化物皮膜
の密着性が優れ、複雑な形状をもつ部品等であっても基
材表面に均一に形成され、めっき，蒸着等に起因した欠
陥もない。ステンレス鋼の成分元素であるＡｌは、熱処
理によって基材内部から表面に拡散する。拡散してきた
Ａｌを酸化させ、Ａｌ酸化物皮膜を形成するためには、
熱処理雰囲気にＯ2 が存在することが必要である。しか
し、過剰にＯ2 が含まれると、厚いＡｌ酸化物皮膜が形
成され、良好な真空特性が得られない。最も低いガス放
出率を得る上で、コストをも勘案し、０．１Ｐａ以下の
Ｏ2 を含有したＡｒ等の不活性ガスを熱処理雰囲気に使
用することが必要である。
又は蒸着されたステンレス鋼と異なり、加工性及び溶接
性に優れている。ステンレス鋼表面に形成されるＡｌ酸
化物皮膜は、めっき，蒸着等のように外部から供給され
たＡｌではなく、材料内部から拡散してきたＡｌを供給
源として成長する。そのため、基材に対する酸化物皮膜
の密着性が優れ、複雑な形状をもつ部品等であっても基
材表面に均一に形成され、めっき，蒸着等に起因した欠
陥もない。ステンレス鋼の成分元素であるＡｌは、熱処
理によって基材内部から表面に拡散する。拡散してきた
Ａｌを酸化させ、Ａｌ酸化物皮膜を形成するためには、
熱処理雰囲気にＯ2 が存在することが必要である。しか
し、過剰にＯ2 が含まれると、厚いＡｌ酸化物皮膜が形
成され、良好な真空特性が得られない。最も低いガス放
出率を得る上で、コストをも勘案し、０．１Ｐａ以下の
Ｏ2 を含有したＡｒ等の不活性ガスを熱処理雰囲気に使
用することが必要である。
【０００９】熱処理によって形成されるＡｌ酸化物皮膜
は、１０〜１５０Åの膜厚をもっている。膜厚がこの範
囲にあるＡｌ酸化物皮膜は、皮膜欠陥がなく緻密で平滑
なため、ガス放出特性が吸着分子に起因して劣化するこ
とがない。膜厚１０Å未満のＡｌ酸化物皮膜では、ステ
ンレス鋼の表面を完全に被覆することができないため、
真空装置の稼動時に材料内部から拡散してきたＨが雰囲
気中に放出される傾向がみられる。逆に、１５０Åを超
える厚いＡｌ酸化物皮膜では、凹凸の発生により表面積
が増大し、雰囲気中のガス成分を吸着する傾向が強くな
る。Ａｌ酸化物皮膜は、熱処理雰囲気中の酸素分圧との
関連で１〜２分の範囲で熱処理時間を調整することによ
り、膜厚１０〜１５０Åの範囲に制御される。酸素分圧
０．１Ｐａ以下の不活性雰囲気中で１〜２分間熱処理さ
れたＡｌ含有ステンレス鋼は、そのままの状態で真空装
置の構成材料として使用しても、良好な真空特性を呈す
る。しかし、熱処理後のステンレス鋼を電解研磨すると
き、更に優れた真空特性をもつ材料が得られる。
は、１０〜１５０Åの膜厚をもっている。膜厚がこの範
囲にあるＡｌ酸化物皮膜は、皮膜欠陥がなく緻密で平滑
なため、ガス放出特性が吸着分子に起因して劣化するこ
とがない。膜厚１０Å未満のＡｌ酸化物皮膜では、ステ
ンレス鋼の表面を完全に被覆することができないため、
真空装置の稼動時に材料内部から拡散してきたＨが雰囲
気中に放出される傾向がみられる。逆に、１５０Åを超
える厚いＡｌ酸化物皮膜では、凹凸の発生により表面積
が増大し、雰囲気中のガス成分を吸着する傾向が強くな
る。Ａｌ酸化物皮膜は、熱処理雰囲気中の酸素分圧との
関連で１〜２分の範囲で熱処理時間を調整することによ
り、膜厚１０〜１５０Åの範囲に制御される。酸素分圧
０．１Ｐａ以下の不活性雰囲気中で１〜２分間熱処理さ
れたＡｌ含有ステンレス鋼は、そのままの状態で真空装
置の構成材料として使用しても、良好な真空特性を呈す
る。しかし、熱処理後のステンレス鋼を電解研磨すると
き、更に優れた真空特性をもつ材料が得られる。
【００１０】熱処理によって形成されたＡｌ酸化物皮膜
は、多孔質の表層部をもっていることがある。多孔質表
層部は、高いガス吸着性を呈し、真空特性を劣化させ
る。そこで、必要に応じて電解研磨を施し、多孔質表層
部を除去する。電解処理は、Ａｌ酸化物皮膜の表面平滑
度を向上させる作用も呈し、この点でも材料のガス放出
率を低下させる。電解研磨は、ステンレス鋼表面を平滑
化してガス吸着性を低下させることから、熱処理に先立
って行うことも可能である。この場合には、酸素分圧
０．１Ｐａ以下の不活性雰囲気又は真空雰囲気で熱処理
を施す。ステンレス鋼表面にあるＡｌ酸化物皮膜を平滑
化する電解研磨によるとき、不活性雰囲気中における熱
処理を省略すること、或いは大気雰囲気中での熱処理も
可能である。電解研磨によって、ステンレス鋼表面から
Ａｌ酸化物皮膜が部分的に溶出し、Ａｌ酸化物皮膜の膜
厚が調整される。この場合も、電解処理後のＡｌ酸化物
皮膜は、１０〜１５０Åの膜厚をもつことが必要であ
る。
は、多孔質の表層部をもっていることがある。多孔質表
層部は、高いガス吸着性を呈し、真空特性を劣化させ
る。そこで、必要に応じて電解研磨を施し、多孔質表層
部を除去する。電解処理は、Ａｌ酸化物皮膜の表面平滑
度を向上させる作用も呈し、この点でも材料のガス放出
率を低下させる。電解研磨は、ステンレス鋼表面を平滑
化してガス吸着性を低下させることから、熱処理に先立
って行うことも可能である。この場合には、酸素分圧
０．１Ｐａ以下の不活性雰囲気又は真空雰囲気で熱処理
を施す。ステンレス鋼表面にあるＡｌ酸化物皮膜を平滑
化する電解研磨によるとき、不活性雰囲気中における熱
処理を省略すること、或いは大気雰囲気中での熱処理も
可能である。電解研磨によって、ステンレス鋼表面から
Ａｌ酸化物皮膜が部分的に溶出し、Ａｌ酸化物皮膜の膜
厚が調整される。この場合も、電解処理後のＡｌ酸化物
皮膜は、１０〜１５０Åの膜厚をもつことが必要であ
る。
【００１１】
【実施例】Ｃ：０．００８重量％，Ｓｉ：０．３２重量
％，Ｍｎ：０．２８重量％，Ｎｉ：０．２３重量％，Ｃ
ｒ：１９．９０重量％及びＡｌ：４．９２重量％を含む
フェライト系ステンレス鋼を＃２０００ペーパーで研磨
し、バフ研磨後に表１に示す条件下で熱処理及び電解研
磨を施した。熱処理は、微量の酸素を含むＡｒガスを雰
囲気とし、８４０℃でステンレス鋼を１分間加熱した。
電解研磨には、リン酸及びフッ酸を容量比２：３の割合
で調合した電解液を使用した。本実施例においては、こ
の電解液に浸漬したステンレス鋼に、電流密度０．５〜
１．０Ａ／ｄｍ2 で５分間通電した。
％，Ｍｎ：０．２８重量％，Ｎｉ：０．２３重量％，Ｃ
ｒ：１９．９０重量％及びＡｌ：４．９２重量％を含む
フェライト系ステンレス鋼を＃２０００ペーパーで研磨
し、バフ研磨後に表１に示す条件下で熱処理及び電解研
磨を施した。熱処理は、微量の酸素を含むＡｒガスを雰
囲気とし、８４０℃でステンレス鋼を１分間加熱した。
電解研磨には、リン酸及びフッ酸を容量比２：３の割合
で調合した電解液を使用した。本実施例においては、こ
の電解液に浸漬したステンレス鋼に、電流密度０．５〜
１．０Ａ／ｄｍ2 で５分間通電した。
【００１２】
【表１】
【００１３】処理後の各試験片についてＴＤＳ測定し、
Ｈ2 に関する結果を図１に、Ｈ2 Ｏに関する結果を図２
に示す。酸素分圧０．０２Ｐａの不活性雰囲気で熱処理
された試料番号１の試験片は、１００Åの適正な膜厚を
もったＡｌ酸化物皮膜が形成されており、図１及び図２
に示すように極めて低いガス放出率を呈している。これ
に対し、大気雰囲気で熱処理した試料番号５の試験片
は、１０００Åと厚いＡｌ酸化物皮膜で表面が覆われて
おり、ガス放出率が高くなっている。また、純水素雰囲
気で熱処理された試料番号６の試験片では、表面にＡｌ
酸化物皮膜が形成されておらず、ガス放出率が低くなっ
ている。試料番号５及び６の試験片は、このままでは真
空特性は悪いが、電解研磨を施すことにより試料番号３
に示されているようにガス放出率が低下し、真空特性が
改善される。
Ｈ2 に関する結果を図１に、Ｈ2 Ｏに関する結果を図２
に示す。酸素分圧０．０２Ｐａの不活性雰囲気で熱処理
された試料番号１の試験片は、１００Åの適正な膜厚を
もったＡｌ酸化物皮膜が形成されており、図１及び図２
に示すように極めて低いガス放出率を呈している。これ
に対し、大気雰囲気で熱処理した試料番号５の試験片
は、１０００Åと厚いＡｌ酸化物皮膜で表面が覆われて
おり、ガス放出率が高くなっている。また、純水素雰囲
気で熱処理された試料番号６の試験片では、表面にＡｌ
酸化物皮膜が形成されておらず、ガス放出率が低くなっ
ている。試料番号５及び６の試験片は、このままでは真
空特性は悪いが、電解研磨を施すことにより試料番号３
に示されているようにガス放出率が低下し、真空特性が
改善される。
【００１４】熱処理後に電解研磨した試験片、すなわち
試料番号１の試験片を電解研磨した試料番号２の試験片
は、特にＨ2 Ｏに関するガス放出率が低下している。こ
のことから、電解研磨により、熱処理材のガス放出率が
更に低下することが判る。しかし、熱処理を行わずに電
解研磨のみを施した試料番号７の試験片では、ステンレ
ス鋼表面に熱処理によるＡｌ酸化物皮膜が形成されてい
ないことから、ガス放出率が高くなっている。また、試
料番号２と３との対比から、熱処理と電解研磨との順番
は何れが先であっても、良好な真空特性を呈する材料が
得られることが判る。
試料番号１の試験片を電解研磨した試料番号２の試験片
は、特にＨ2 Ｏに関するガス放出率が低下している。こ
のことから、電解研磨により、熱処理材のガス放出率が
更に低下することが判る。しかし、熱処理を行わずに電
解研磨のみを施した試料番号７の試験片では、ステンレ
ス鋼表面に熱処理によるＡｌ酸化物皮膜が形成されてい
ないことから、ガス放出率が高くなっている。また、試
料番号２と３との対比から、熱処理と電解研磨との順番
は何れが先であっても、良好な真空特性を呈する材料が
得られることが判る。
【００１５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、熱処理によって膜厚１０〜１５０ÅのＡｌ酸化物皮
膜が形成されたＡｌ含有ステンレス鋼を超真空用材料と
している。Ａｌ酸化物皮膜は、ステンレス鋼の内部から
拡散したＡｌを供給源として成長するので、複雑な形状
をもつ部品でも表面全域に均一に形成される。この材料
は、Ａｌ系合金に匹敵する低いガス放出率を呈する。し
かも、基材がステンレス鋼であることから、溶接が容易
で靭性に優れ、各種の形状に成形することも可能であ
る。この材料を使用して構築した真空装置では、従来必
要であった高温ベーキング処理を含む排気作業が不要に
なり、短時間で高真空雰囲気が得られる。
は、熱処理によって膜厚１０〜１５０ÅのＡｌ酸化物皮
膜が形成されたＡｌ含有ステンレス鋼を超真空用材料と
している。Ａｌ酸化物皮膜は、ステンレス鋼の内部から
拡散したＡｌを供給源として成長するので、複雑な形状
をもつ部品でも表面全域に均一に形成される。この材料
は、Ａｌ系合金に匹敵する低いガス放出率を呈する。し
かも、基材がステンレス鋼であることから、溶接が容易
で靭性に優れ、各種の形状に成形することも可能であ
る。この材料を使用して構築した真空装置では、従来必
要であった高温ベーキング処理を含む排気作業が不要に
なり、短時間で高真空雰囲気が得られる。
【図１】 Ｈ2 分圧に関するＴＤＳ測定結果
【図２】 Ｈ2 Ｏ分圧に関するＴＤＳ測定結果
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末光 眞希 宮城県仙台市青葉区片平２−１−１ 東北 大学電気通信研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 １〜６重量％のＡｌを含有するステンレ
ス鋼を基材とし、該基材の表面に膜厚１０〜１５０Åの
緻密なＡｌ酸化物皮膜が形成されている超真空用材料。 - 【請求項２】 酸素分圧が０．１Ｐａ以下の不活性雰囲
気又は真空雰囲気で１〜６重量％のＡｌを含有するステ
ンレス鋼を熱処理し、ステンレス鋼内部から拡散してき
たＡｌを供給源として膜厚１０〜１５０Åの緻密なＡｌ
酸化物皮膜を前記ステンレス鋼の表面に形成することを
特徴とする超真空用材料の製造方法。 - 【請求項３】 熱処理によって１〜６重量％のＡｌを含
有するステンレス鋼の表面にＡｌ酸化物皮膜を形成した
後、該Ａｌ酸化物皮膜を膜厚１０〜１５０Åまで電解研
磨することを特徴とする超真空用材料の製造方法。 - 【請求項４】 １〜６重量％のＡｌを含有するステンレ
ス鋼を電解研磨した後、酸素分圧が０．１Ｐａ以下の不
活性雰囲気又は真空雰囲気で熱処理し、ステンレス鋼内
部から拡散してきたＡｌを供給源として膜厚１０〜１５
０Åの緻密なＡｌ酸化物皮膜を前記ステンレス鋼の表面
に形成することを特徴とする超真空用材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20775893A JP3434857B2 (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | 超真空用材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20775893A JP3434857B2 (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | 超真空用材料及びその製造方法 |
Publications (2)
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1993
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