JPH0839362A

JPH0839362A - ダイヤモンド−タングステン複合膜付部材の製造方法

Info

Publication number: JPH0839362A
Application number: JP17823594A
Authority: JP
Inventors: Katsura Hayashi; 桂林; Shigeo Atsunushi; 成生厚主; Fumio Fukumaru; 文雄福丸; Takayuki Ishibashi; 孝幸石橋; Atsushi Tokunaga; 敦之徳永
Original assignee: Kyocera Corp; Central Glass Co Ltd
Current assignee: Kyocera Corp; Central Glass Co Ltd
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 1996-02-13
Anticipated expiration: 2016-07-30
Also published as: JP3193235B2

Abstract

(57)【要約】【目的】母材との接合強度を向上することができるダイ
ヤモンド−タングステン複合膜付部材の製造方法を提供
する。【構成】シリコン等からなる基板の表面に、ＣＶＤ法に
よりダイヤモンド及びダイヤモンド状炭素のうち少なく
とも一種からなるダイヤモンド質結晶を形成し、このダ
イヤモンド質結晶間の空隙中にＣＶＤ法により金属タン
グステン及び炭化タングステンのうち少なくとも一種を
充填させて、基体の表面にダイヤモンド−タングステン
複合膜を形成した後、該複合膜の表面に、金属タングス
テン及び炭化タングステンのうち少なくとも一種からな
る接合膜を形成し、この接合膜面を、部材を構成する母
材にろう付けして基板を除去するか、或いは、基板を除
去した後接合膜面を母材にろう付けする方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダイヤモンド−タング
ステン複合膜付部材の製造方法に関するもので、特に、
加工用切削工具，スリッターナイフ等の産業用刃物、各
種の摺動部品、糸道，ガイドブッシュ等の耐摩耗部材、
各種測定機器用部品、精密加工用刃物、医療用器具、各
種電子素子、電子部品用放熱板等に最適なダイヤモンド
−タングステン複合膜付部材の製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来技術】ダイヤモンド等の超硬質材料は、従来大規
模な超高圧プレス装置により作成していたが、気相合成
法（ＣＶＤ）によれば、これらの材料が簡便な方法によ
り得られることから、気相合成法によるダイヤモンド等
の超硬質材料は、今後、広範囲にわたる応用が期待され
ている（特開昭６０−５４９９５号公報等参照）。

【０００３】しかし、ＣＶＤによるダイヤモンド等の超
硬質膜は、例えば鉄系合金には全く付着しない。また、
窒化珪素や超硬合金からなる母材でも密着性が不十分で
剥がれが生じやすいという問題がある。そこでこの対策
としてシリコン基板上にダイヤモンド膜を形成し、しか
る後に、シリコン基板を除去し、ダイヤモンド膜を切り
出して超硬工具からなる母材にろう付けする事が提案さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上記
ダイヤモンド膜を直接母材にろう付けする方法では、ダ
イヤモンドとろう材（例えば、Ａｇ，Ａｕ−Ｓｎ等）と
の濡れ性が低いため、ダイヤモンド膜と母材との接合強
度が低く、例えば、短時間でダイヤモンド膜が母材から
脱落するという問題があった。また、この方法ではダイ
ヤモンドを厚くコーティングする必要があるため、結晶
粒子の大きさにバラツキがあり、性能のバラツキが大き
いという問題があった。

【０００５】そこで、ダイヤモンド膜と母材とを強固に
密着させることができれば、ダイヤモンド膜が広い範囲
で使用可能となり性能改善が期待できる。しかし、現状
では、上記のように母材との密着性を向上するには限界
があり、これらダイヤモンド等の超硬質膜が形成された
工具は未だ実用化されていないのが現状である。

【０００６】しかも、膜厚が厚いダイヤモンド膜を生成
する必要があったため、厚いダイヤモンド膜を生成する
ためのコスト（例えば電力費、装置費、製造に要する時
間）が増大し、総合的にみて従来のダイヤモンド膜を母
材に直接成膜する方法に対する優位性が認められなかっ
た。

【０００７】即ち、本発明は、母材との接合強度を向上
することができるダイヤモンド−タングステン複合膜付
部材の製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】本発明者等は、上記問
題点を鋭意検討した結果、ＣＶＤ法により作成されたダ
イヤモンド質結晶の空隙中に、ＣＶＤ法により金属タン
グステン及び炭化タングステンのうち少なくとも一種を
充填したダイヤモンド−タングステン複合膜を、接合膜
を介して母材にろう付けすることにより、母材との接合
強度を向上することができることを見出し、本発明に到
った。

【０００９】即ち、本発明のダイヤモンド−タングステ
ン複合膜付部材の製造方法は、基板の表面に、ＣＶＤ法
によりダイヤモンド及びダイヤモンド状炭素のうち少な
くとも一種からなるダイヤモンド質結晶を形成し、この
ダイヤモンド質結晶間の空隙中にＣＶＤ法により金属タ
ングステン及び炭化タングステンのうち少なくとも一種
を充填させて、前記基体の表面にダイヤモンド−タング
ステン複合膜を形成した後、該複合膜の表面に、金属タ
ングステン及び炭化タングステンのうち少なくとも一種
からなる接合膜を形成し、この接合膜面を、部材を構成
する母材にろう付けして前記基板を除去するか、或い
は、前記基板を除去した後前記接合膜面を前記母材にろ
う付けする製造方法である。

【００１０】本発明におけるダイヤモンド状炭素とは、
非常に緻密で高硬度であり、結晶粒界が見られず、規則
的な結晶構造を有する結晶質ダイヤモンドとは異なる構
造の炭素を意味する。また、ダイヤモンド及びダイヤモ
ンド状炭素のうち少なくとも一種からなるダイヤモンド
質結晶は、ＣＶＤ（化学的気相合成法）により生成さ
れ、それ自体結晶粒子間に空隙を有するもので、その気
孔率は、５〜８０％であり、膜厚は、１〜５００μｍで
あることが望ましい。

【００１１】また、本発明のダイヤモンド−タングステ
ン複合膜付部材の製造方法は、ダイヤモンド質結晶間の
空隙中に金属タングステンまたは炭化タングステンを充
填することにより緻密化を図るものである。尚、炭化タ
ングステンとしてはＷＣやＷ₂Ｃが挙げられる。

【００１２】また、上記ダイヤモンド−タングステン複
合膜をろう付けする母材としては、例えば、ＷＣとコバ
ルト（Ｃｏ）と周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素の炭
化物，窒化物または炭窒化物とからなる超硬合金や、Ｔ
ｉＣまたはＴｉＣＮとニッケル（Ｎｉ）またはＣｏと周
期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素の炭化物，窒化物また
は炭窒化物とからなるサーメットや、炭化ケイ素（Ｓｉ
Ｃ）とホウ素と炭素とからなる炭化珪素質焼結体や、Ｓ
ｉ₃Ｎ₄またはＳｉＣと希土類元素酸化物とからなる炭
化珪素或いは窒化珪素質焼結体から構成されている。ま
た、母材は、鉄系合金，Ｎｉ系，Ｃｏ系合金，ハイスな
どであっても良い。

【００１３】本発明により得られたダイヤモンド−タン
グステン複合膜は、ダイヤモンド及びダイヤモンド状炭
素のうち少なくとも一種と、金属タングステン及び炭化
タングステンのうち少なくとも一種からなるものである
が、このダイヤモンド−タングステン複合膜の少なくと
も一つの断面で金属タングステン，炭化タングステンが
網目状構造を形成するように、ダイヤモンド質結晶の間
の空隙を充填している。

【００１４】尚、ダイヤモンド質結晶は柱状に析出する
場合や粒子状に析出する場合がある。図１に網目状構造
を示す。図２，３に示すように網目状構造の一部を形成
する構造でも良い。図４に柱状のダイヤモンド質結晶の
隙間を金属タングステン，炭化タングステンが充填して
いる状態を示す。図１，２，３，４で符号１はダイヤモ
ンド質結晶、符号２は金属タングステン，炭化タングス
テン相である。

【００１５】本発明により得られたダイヤモンド−タン
グステン複合膜付部材は、図５に示すようにダイヤモン
ド−タングステン複合膜３を母材４にろう付けしてなる
ものであるが、ダイヤモンド−タングステン複合膜３と
母材４との間に、図６に示すように、金属タングステ
ン，炭化タングステンのうち少なくとも一種からなる接
合膜５が介在していることが望ましい。接合膜５の膜厚
は０．３〜１０００μｍであることが望ましい。

【００１６】尚、母材と反対側のダイヤモンド−タング
ステン複合膜の表面には、図７に示すように、ダイヤモ
ンド及びダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一種から
なる緻密膜７を０．２μｍ以上の厚みで形成しても良
い。この場合には、耐摩耗性、熱伝導性を向上すること
ができる。

【００１７】そして、図８に示すように、ダイヤモンド
−タングステン複合膜３と母材４との間に接合膜５を形
成するとともに、母材４と反対側のダイヤモンド−タン
グステン複合膜３の表面に、ダイヤモンド及びダイヤモ
ンド状炭素のうち少なくとも一種からなる緻密膜７を形
成することが望ましい。

【００１８】本発明のダイヤモンド−タングステン複合
膜付部材の製造は、図４に示したようにシリコン等から
なる基板８の表面に、ＣＶＤ法によりダイヤモンド及び
ダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一種からなるダイ
ヤモンド質結晶１を形成し、このダイヤモンド質結晶１
の間の空隙中にＣＶＤ法により金属タングステン及び炭
化タングステンのうち少なくとも一種を充填させて、基
板８の表面にダイヤモンド−タングステン複合膜３を形
成し、このダイヤモンド−タングステン複合膜３を母材
にろう付けしてシリコン等の基板８を除去するか、或い
は、シリコン等の基板８を除去した後ダイヤモンド−タ
ングステン複合膜３を母材にろう付けすることにより行
われる。

【００１９】また、ダイヤモンド−タングステン複合膜
３をシリコン等からなる基板８に生成した後、このダイ
ヤモンド−タングステン複合膜３の表面に、金属タング
ステン及び炭化タングステンのうち少なくとも一種から
なる接合膜５を形成し、この後、接合膜５を母材４にろ
う付けしてシリコン等の基板８を除去するか、或いは、
シリコン等の基板８を除去した後接合膜５を母材４にろ
う付けすることにより行われる。

【００２０】

【作用】本発明の製造方法では、母材との接合強度が良
好なダイヤモンド−タングステン複合膜付部材を容易に
得ることができる。また、本発明の製造方法により得ら
れたダイヤモンド−タングステン複合膜付部材では、タ
ングステン，炭化タングステンがダイヤモンド質結晶を
包み込む事になり、ダイヤモンド質結晶とタングステ
ン，炭化タングステンとの接合強度が向上し、複合膜自
体の強度，靱性を向上することができる。

【００２１】また、ダイヤモンド−タングステン複合膜
を母材にろう付けすると、タングステン，炭化タングス
テンとろう材（例えば、Ａｇ，Ａｕ−Ｓｎ等）との濡れ
性が良好であるため、複合膜と母材との接合強度が向上
し、長時間の使用に耐えることができる。

【００２２】さらに、ダイヤモンド−タングステン複合
膜と母材との間に、金属タングステン及び炭化タングス
テンのうち少なくとも一種からなる接合膜を介在させる
ことにより、複合膜と母材との接合強度をさらに向上す
ることができる。また、ダイヤモンド−タングステン複
合膜の表面にダイヤモンドからなる緻密膜を形成するこ
とにより、耐摩耗性，熱伝導性，硬度等の特性を向上す
ることができる。

【００２３】また、ダイヤモンドとタングステン，炭化
タングステンとは熱膨張率が近似しているので複合膜中
の内部応力を抑制することができ、また、ＣＶＤ法によ
るタングステン，炭化タングステンの生成温度が低いた
めにダイヤモンドが分解することがない。

【００２４】

【実施例】本発明のダイヤモンド−タングステン複合膜
付部材の製造方法を図面を用いて詳細に説明する。

【００２５】図５は、本発明により得られたダイヤモン
ド−タングステン複合膜付部材を示すもので、母材４
は、例えば、ＷＣとコバルト（Ｃｏ）と周期律表第４
ａ，５ａ，６ａ族元素の炭化物，窒化物または炭窒化物
とからなる化合物から構成されている。この母材４の表
面には、ダイヤモンド−タングステン複合膜３がろう付
けされている。

【００２６】ダイヤモンド−タングステン複合膜３は、
図４に示すように、先ず、公知の材料よりなる基板８に
ＣＶＤ法によりダイヤモンド質結晶を成膜する。この時
の、これらの膜を成膜する基板８は、例えば、シリコ
ン，カーボン，チタン等の金属或いは窒化珪素、炭化珪
素等のセラミックス、炭素、ガラス等から形成され、任
意に選択できるが、成膜初期に於ける核生成の容易さや
後の工程における基板８の除去の容易さからシリコンか
らなる基板８が適している。

【００２７】成膜にはマイクロ波プラズマＣＶＤ，熱フ
ィラメントＣＶＤ，ＥＣＲプラズマＣＶＤ、プラズマジ
ェット法など公知の方法が用いられるが、少なくとも一
部の工程で核生成密度を低くして、ダイヤモンド質結晶
１の間に隙間を生じさせることが重要である。このよう
なダイヤモンド質結晶１を成膜するには、例えば、ＥＣ
ＲプラズマＣＶＤ法では、装置内にＳｉ基板を設置し、
最大強度２ＫＧの磁場を印加するとともにマイクロ波出
力３〜５ＫＷ、基体温度７００℃以下、装置内圧力０．
０５〜０．５Ｔｏｒｒの条件で成膜を行うことにより得
られる。尚、反応ガスはＣＨ₄、ＣＯ₂、Ｈ₂を用い、
メタンの濃度は５％以下とする。また、基体温度、導入
ガス量、炉内圧力を調整することにより隙間のある膜を
作製することができる。

【００２８】また、ダイヤモンド質結晶１からなる多孔
質膜の厚さや結晶構造（純粋なダイヤモンドやダイヤモ
ンド状炭素の割合）についても、基体温度、ガス濃度な
どにより任意に選択できる。性能と生産性との兼ね合い
からダイヤモンド−タングステン複合膜３の膜厚は０．
３〜１００μｍが適当である。

【００２９】尚、最初に公知の方法で緻密なダイヤモン
ド膜をコーティングしたあと、ダイヤモンドの粒界をエ
ッチングして隙間を生じさせてもよい。エッチングは各
種の方法が用いられるが、例えば、Ｓｉ基板上に成膜し
た緻密なダイヤモンド膜をＯ₂１００％、０．１Ｔｏｒ
ｒ、マイクロ波出力１ＫＷのＥＣＲプラズマ中に設置
し、３０分間エッチングを行う。その他のコーティング
方法を用いた場合でも、コーティングにより緻密なダイ
ヤモンド膜又はダイヤモンドとダイヤモンド状炭素との
混合膜を作製した後、炉内に微量の酸素または酸化性ガ
ス（ＣＯ₂など）を導入すれば、ダイヤモンドの粒界ま
たはダイヤモンド状炭素が選択的にエッチングされ、粒
子間に隙間のある膜が生成できる。

【００３０】また、最初に公知の方法で緻密なダイヤモ
ンド膜をコーティングしたあと、コーティング条件を変
更して粒子間に隙間を生じさせてもよい。この場合に
は、複合膜の表面に本発明の緻密膜を形成することがで
きる。

【００３１】そして、図４に示すように、上記のように
して作製した、ダイヤモンド質結晶１の隙間に、ＣＶＤ
によりタングステン，炭化タングステン２を充填する。

【００３２】タングステンを充填するには、ダイヤモン
ド質結晶１を成膜した上記基板８を化学的気相合成（Ｃ
ＶＤ）装置内に収容し、このＣＶＤ装置内を温度２５０
〜１２００℃に保持し、ＣＶＤ装置内にハロゲン化タン
グステンと水素からなる混合ガスを導入する。必要に応
じて上記混合ガスにアルゴンやヘリウム等からなる不活
性ガスを添加しても良い。ハロゲン化タングステンとし
ては、室温で蒸気圧の高い六フッ化タングステンを用い
るのが最も好適である。また、炭化タングステンを充填
するには、上記混合ガスに炭素源として炭化水素ガスを
添加する。炭化水素ガスとしては、メタン、アセチレ
ン、ベンゼン等を挙げることができる。

【００３３】尚、微細な隙間を生じさせたダイヤモンド
膜にタングステンを侵入させるためには、ダイヤモンド
質結晶１を成膜した基板８を収容した上記ＣＶＤ装置内
の圧力を低圧に保持した状態で、ハロゲン化タングステ
ンと水素からなる混合ガスを導入することが望ましい。
上記ＣＶＤ装置内圧力は、性能と生産性との兼ね合いか
ら１〜７６０Ｔｏｒｒが好適である。

【００３４】次いで、ダイヤモンド−タングステン複合
膜３のマスキングを行いシリコン等からなる基板８を酸
等で溶解除去する。基体８は機械的に剥離しても良い。
これにより、ダイヤモンド−タングステン複合膜３が得
られる。次にこれをレーザー等で所定形状にカットし、
その後に、図５に示したように、ダイヤモンド−タング
ステン複合膜３を母材４に銀ろう、もしくはその他のろ
う材でろう付けし、接合する。ろう付け終了後最終的な
加工を行い、本発明のダイヤモンド−タングステン複合
膜付部材を得る。シリコン等の基板の除去はダイヤモン
ド−タングステン複合膜３を母材４にろう付けした後行
っても良い。

【００３５】以上のように構成されたダイヤモンド−タ
ングステン複合膜付部材では、タングステン，炭化タン
グステンがダイヤモンド質結晶１を包み込む事になり、
ダイヤモンド質結晶１とタングステン２との接合強度が
向上し、複合膜３自体の強度を向上することができる。
また、タングステン，炭化タングステン２とろう材（例
えば、Ａｇ，Ａｕ−Ｓｎ等）との濡れ性が良好であるた
め、複合膜３と母材４との接合強度が向上し、長時間の
使用に耐えることができる。

【００３６】しかも、ダイヤモンドとタングステン，炭
化タングステンとは熱膨張率が近似しているので複合膜
３の内部応力を抑制することができ、またタングステ
ン，炭化タングステンの生成温度が低いためにダイヤモ
ンドが分解することがない。

【００３７】本発明の他の実施例を図６を用いて説明す
る。

【００３８】図６は、本発明により得られたダイヤモン
ド−タングステン複合膜付部材を示すもので、ダイヤモ
ンド−タングステン複合膜３と母材４との間には、金属
タングステン及び炭化タングステンのうち少なくとも一
種からなる接合膜５が介在されている。

【００３９】この接合膜５は、以下のようにして形成さ
れる。先ず、基板８の表面に形成されたダイヤモンド−
タングステン複合膜３に、タングステン，炭化タングス
テンの少なくとも一種からなる膜を成膜する。成膜に際
しては公知の方法が使用できる。例えば、Ｗを成膜する
例について説明すると、ダイヤモンド−タングステン複
合膜３の付着した基板８を化学的気相合成装置内に収容
し、この化学的気相合成装置内を温度２５０〜１２００
℃に保持し、気相含浸装置内に混合したＷＦ₆+H₂ガス
を導入することにより、ダイヤモンド−タングステン複
合膜３の表面に、Ｗからなる膜が形成される。ＷＦ₆＋
Ｈ₂ガスと同時にＡｒガスやＨｅガス等の不活性ガスを
導入しても良い。ＷとＣからなる膜を成膜する場合に
は、Ｈ₂，ＷＦ₆のガスと同時にメタン，アセチレン，
ベンゼン等の炭素源となるガスを反応炉に導入する。タ
ングステンと炭素との化合物とは、ＷＣやＷ₂Ｃ等があ
る。接合膜５の厚さは後の工程での取扱の容易さや強度
の関係から０．１〜５ｍｍ程度が好ましい。

【００４０】このように、ダイヤモンド−タングステン
複合膜３と母材４との間に、金属タングステン及び炭化
タングステンのうち少なくとも一種からなる接合膜５を
介在させることにより、複合膜３と母材４との接合強度
を上記実施例よりもさらに向上することができる。

【００４１】尚、本発明によれば、接合膜５を、その複
合膜３側に炭化タングステン膜を形成して構成しても良
い。接合膜５の複合膜３側に炭化タングステン膜を形成
するには、例えば、複合膜３を形成した後、ＷＦ₆＋Ｈ
₂ガスと同時にメタン，アセチレン，ベンゼン等の炭素
源となるガスを反応炉に導入して炭化タングステン膜を
形成し、その後、ＷＦ₆＋Ｈ₂ガスを反応炉内に導入す
ることにより形成される。このようにすれば、接合膜５
と複合膜３からなる多層膜の強度が高くなり性能が向上
するだけでなく、複合膜３と接合膜５との密着性が向上
する。

【００４２】また、図７に示すように、母材４と反対側
のダイヤモンド−タングステン複合膜３の表面に、ダイ
ヤモンド及びダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一種
からなる緻密膜７を０．２μｍ以上の厚みで形成しても
良い。この場合には耐摩耗性および熱伝導性を向上する
ことができる。緻密膜７の厚さは、耐摩耗性向上のため
には２〜１０μｍ、熱伝導性向上のためには１０〜１０
０μｍ程度が良い。

【００４３】本発明者等は、本発明の効果を確認すべ
く、ダイヤモンド−タングステン複合膜を、必要に応じ
てＷやＷとＣの化合物からなる接合膜を介して、超硬合
金からなる母材にろう付けする実験を行った。そして、
母材との接合時におけるろう付け歩留りを測定するとと
もに、ダイヤモンド−タングステン複合膜が取り付けら
れた工具により切削試験を行った。図９は、この工具を
示す。図９において、符号４は超硬合金からなる母材
（工具本体）を示すもので、この母材４には、本発明の
ダイヤモンド−タングステン複合膜３が、Ａｇろうによ
りろう付けされている。複合膜３と母材４との間には接
合膜５が形成され、複合膜３の表面には、ダイヤモンド
からなる緻密膜７が形成されている。

【００４４】ろう付け歩留りの試験は、ろう付けをアル
ゴンガス中、短時間の加熱により行い、１０個の工具に
おいてろう材の付着の完全さなどを外観からチェック
し、完全なものの割合を求めることにより行った。

【００４５】また、切削試験は、５個の工具を用い、ア
ルミニウム−シリコン合金を、切り込み２ｍｍ、送り
０．２ｍｍ、切削速度４００ｍｍ／ｍｉｎで切削して、
切削後の複合膜の剥離をチェックした。これらの結果を
表１に示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】尚、表１におけるａ部厚さ、ｂ部厚さ、ｃ
部厚さとは、図１０に示すように、それぞれ緻密膜７、
ダイヤモンド−タングステン複合膜３、接合膜５の厚み
をいう。また、表１において網目構造の有無とは、図１
の構造を有するか否かを示すものである。尚、網目構造
は図２，図３に示すものであっても良い。

【００４８】表１により、本発明品はろう付け歩留りや
切削後における剥離も良好であった。試料Ｎo.１８は複
合膜を形成するのにダイヤモンド状炭素を用い、他の試
料はダイヤモンドを用いた。また、試料Ｎo.１９は複合
膜を形成するのに炭化タングステンを用い、他の試料は
タングステンを用いた。さらに、試料Ｎo.２０は接合膜
が炭化タングステンであり、試料Ｎo.１８，２１は、接
合膜をＷ膜とＷＣ膜により構成したものであり、他の試
料はタングステンである。また、試料Ｎo.１は緻密膜が
ダイヤモンド状炭素であり、他の試料はダイヤモンドを
用いた。

【００４９】尚、試料Ｎo,２３はダイヤモンド膜を超硬
合金からなる基体にコーティングした例である。

【００５０】図１１に、本発明により得られたダイヤモ
ンド−タングステン複合膜付部材をダイスに適用した図
を示す。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、母
材との接合強度を向上することができるダイヤモンド−
タングステン複合膜付部材を容易に得ることができる。
また、本発明により得られた複合膜付部材では、タング
ステン，炭化タングステンがダイヤモンド質結晶を包み
込む事になり、ダイヤモンド質結晶とタングステン，炭
化タングステンとの接合強度が向上し、複合膜自体の強
度，靱性を向上することができるとともに、複合膜と母
材との接合強度が向上し、長時間の使用に耐えることが
できる。さらに、複合膜と母材との間に、金属タングス
テン及び炭化タングステンのうち少なくとも一種からな
る接合膜を介在させることにより、複合膜と母材との接
合強度をさらに向上することができる。

【００５２】また、ダイヤモンド−タングステン複合膜
の表面にダイヤモンドからなる緻密膜を形成することに
より、耐摩耗性等の特性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により得られたダイヤモンド−タングス
テン複合膜の一断面における網目状構造を示す図であ
る。

【図２】本発明により得られたダイヤモンド−タングス
テン複合膜の一断面における網目状構造の一部を形成す
る構造を示す図である。

【図３】本発明により得られたダイヤモンド−タングス
テン複合膜の一断面における網目状構造の一部を形成す
る構造を示す図である。

【図４】ダイヤモンド質結晶の間に金属タングステン，
炭化タングステンが充填されている状態を示す斜視図で
ある。

【図５】ダイヤモンド−タングステン複合膜付部材を示
す図である。

【図６】ダイヤモンド−タングステン複合膜付部材と母
材との間に接合膜を形成した図である。

【図７】ダイヤモンド−タングステン複合膜の表面に緻
密膜を形成した図である。

【図８】ダイヤモンド−タングステン複合膜付部材と母
材との間に接合膜を形成し、ダイヤモンド−タングステ
ン複合膜の表面に緻密膜を形成した図である。

【図９】本発明により得られたダイヤモンド−タングス
テン複合膜付部材を工具に適用した状態を示す斜視図で
ある。

【図１０】図９のダイヤモンド−タングステン複合膜近
傍を拡大して示す図である。

【図１１】本発明により得られたダイヤモンド−タング
ステン複合膜付部材をダイスに適用した図である。

【符号の説明】

１・・・ダイヤモンド質結晶２・・・タングステン，炭化タングステン３・・・ダイヤモンド−タングステン複合膜４・・・母材５・・・接合膜７・・・緻密膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福丸文雄鹿児島県国分市山下町１番４号京セラ株式会社総合研究所内 (72)発明者石橋孝幸山口県宇部市大字沖宇部5253番地セントラル硝子株式会社宇部研究所内 (72)発明者徳永敦之山口県宇部市大字沖宇部5253番地セントラル硝子株式会社宇部研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の表面に、ＣＶＤ法によりダイヤモン
ド及びダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一種からな
るダイヤモンド質結晶を形成し、このダイヤモンド質結
晶間の空隙中にＣＶＤ法により金属タングステン及び炭
化タングステンのうち少なくとも一種を充填させて、前
記基体の表面にダイヤモンド−タングステン複合膜を形
成した後、該複合膜の表面に、金属タングステン及び炭
化タングステンのうち少なくとも一種からなる接合膜を
形成し、この接合膜面を、部材を構成する母材にろう付
けして前記基板を除去するか、或いは、前記基板を除去
した後前記接合膜面を前記母材にろう付けすることを特
徴とするダイヤモンド−タングステン複合膜付部材の製
造方法。