JPS5832229B2 - 金属窒化物を被覆した真空容器及び真空機器用部品 - Google Patents

金属窒化物を被覆した真空容器及び真空機器用部品

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JPS5832229B2
JPS5832229B2 JP53115863A JP11586378A JPS5832229B2 JP S5832229 B2 JPS5832229 B2 JP S5832229B2 JP 53115863 A JP53115863 A JP 53115863A JP 11586378 A JP11586378 A JP 11586378A JP S5832229 B2 JPS5832229 B2 JP S5832229B2
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/564—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/02—Apparatus characterised by being constructed of material selected for its chemically-resistant properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属窒化物を被覆した真空容器及びその他の真
空機器用部品に関する。
金属製、例えば不銹鋼製の真空容器及びその他の真空機
器用部品内部を真空に排気する際、その真空度により差
はあるが、該容器内壁表面および表面から一定深さに含
有されるガス状不純物が、真空容器内に離脱拡散するこ
とが知られている。
このようなガス状不純物の容器内壁からの放出、即ち汚
染を極力妨止するために、真空容器内表面の平滑度を高
めることが行われており、その手段として所謂、表面皮
膜を剥離するグラス・ビーズ・プラスＩ−（Ｇ、Ｂ、Ｂ
）等により仕上げている。
このような表面処理を施しても、ガス状不純物の容器内
への拡散は皆無とはならない。
本発明者は前述の如き従来方式の欠陥を排除するため、
種々検討の結果本発明の開発に成功したものであり、本
発明の要旨とするところは前記特許請求の範囲各項に記
載のとおりである。
本発明者は、特定の金属窒化物が化学的に安定で、硬質
で表面に疵がつかず、耐食性かつ耐熱性が高く更に真空
容器及びその他の真空機器部品の材質、例えば不銹鋼と
熱膨張係数の差が許容範囲内の値であることに着目し、
金属窒化物を真空容器及びその他の真空機器部品の表面
に被覆して、該表面の平滑度を高め又、表面吸着ガスを
減少させるものである。
前記の如き真空容器及びその他の真空機器部品の表面被
覆用として要求される緒特性を具備する金属窒化物とし
ては、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、チタニウム、ジ
ルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ
ル、クロム等の窒化物がある。
真空容器及びその他の真空機器部品用として一般に用い
られている不銹鋼（５ＵＳ−３０４Ｌ。
組成： Ｃｒ １８．００〜２０．００％、 Ｎｉ ９
．００〜１３．００％、Ｃ０，０３％以下、Ｓｉ１．０
０％以下、Ｍｎ２．００％以下、Ｐｏ、０４％以下、８
０．０３％以下）からの各種ガスの放出量を第１図のグ
ラフに示す。
第２図は５ＵＳ−３０４Ｌ不銹鋼に厚さ１５ミクロンの
窒化タンタル被覆を真空中の反応蒸着手段により施した
もののガス放出量を示すグラフであり、第１図、第２図
ともに従軸にガス放出率をトール・ｌ７秒・ｄで示し、
横軸は排気時間（ｈｒ）をそれぞれ対数目盛で図示し、
各カーブにはガスの種類とその質量数を附記した。
第１図及び第２図を対比すれば明白な通り、窒化タンタ
ル被覆を施した場合は各種ガスの放出率が６０％程度減
少する（例えばＨ２Ｏが１／３になる）。
しかも窒化タンタルは前述した如く、化学的に安定で、
硬質で疵がつき難く、耐食性かつ耐熱性が高いので、真
空容器内面、真空機器用部品の前処理、後処理（例えば
クリーニングなど）が極めて容易かつ安定にできること
のために、真空機器用部品の被覆材として最適のもので
あり、前述したその他の金属窒化物においてもほぼ同等
の作用、効果が得られることを知見した。
第３図にチタンナイトライドを不銹鋼基板表面に反応蒸
着させる例を略図的に示す。
真空槽１内に不銹鋼基板６を保持する。
電子ビーム銃２の照射をうける蒸発材料であるチタン３
を配置し、かつ反応ガスである窒素ガス噴出管４を配置
する。
チタン３の上面を電子ビーム５で照射し、チタンの溶湯
プール３′を造り、チタン蒸気を蒸発させながら、窒素
ガスを噴出すると基板面にチタンナイトライドの蒸着層
６′を生成することができる。
即ち、上述の如く反応蒸着法により生成された金属窒化
物被覆は、その反応生成過程からも明らかな如く、該被
覆中に不純物を全く包含しないものであるから、本発明
の真空容器及び真空機器用部品を真空に曝しても被覆か
らの不純物の滲出は皆無である。
本発明は前述の如く、従来表面の平滑度を高めることの
みによってガス放出量を減少せしめていた技術とは異な
り、大気成分のガス状不純物を吸着しないしかも化学的
に安定、硬質かつ耐食性、耐熱性の高い金属窒化物被覆
を真空容器内面及びその他の真空機器用表面に施すこと
によって、真空容器及びその他の真空機器用部品からの
ガス状不純物の放出率を減少することに成功したもので
あって、本発明部品を用いることにより、各種真空機器
を用いる操作及び処理が容易かつ高品質の製品が得られ
る。
また、本発明によれば多くの応用に対して同一の高真空
度を実現するために必要な真空ポンプ排気時間は、おお
よそ１／２〜１／３となり、従ってその経済的利得は極
めて大きい効果がある。
以上被覆される材質として不銹鋼について説明したが、
真空容器及びその他の真空機器用部品に用いられる他の
金属又は合金材料についてもはゾ同等の作用、効果が得
られるものであり、これらの場合も当然本発明の要旨に
包含されることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第１図は不銹鋼のガス放出率を示すグラフ。 第２図は窒化タンタルを被覆した部品のガス放出率を示
すグラス、第３図は反応蒸着法を例示する略図であり、
図中、１は真空槽、２は電子ビーム銃、３は蒸発材料、
３′は溶湯プール、４は反応ガス噴出管、５は電子ビー
ム、６は基板、６′は蒸着層である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 反応蒸着により金属窒化物で表面を被覆したことを
    特徴とする真空容器及び真空機器用部品。 ２ 金属窒化物が、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、チ
    タニウム、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニ
    オブ、タンタル、クロムの窒化物である特許請求の範囲
    第１項記載の真空器及び真空機器用部品。
JP53115863A 1978-09-22 1978-09-22 金属窒化物を被覆した真空容器及び真空機器用部品 Expired JPS5832229B2 (ja)

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DE19792900057 DE2900057C3 (de) 1978-09-22 1979-01-02 Vakuumbehälter
CH19579A CH646072A5 (en) 1978-09-22 1979-01-09 Method for reducing the amount of gas absorbed on a metallic surface
FR7901177A FR2436625A1 (fr) 1978-09-22 1979-01-10 Recipient a vide et autres pieces d'equipement a vide

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DE2900057B2 (de) 1980-11-27
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FR2436625A1 (fr) 1980-04-18
DE2900057A1 (de) 1980-03-27

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