JPS5935014A - 炭化チタン皮膜の製造法 - Google Patents

炭化チタン皮膜の製造法

Info

Publication number
JPS5935014A
JPS5935014A JP57141624A JP14162482A JPS5935014A JP S5935014 A JPS5935014 A JP S5935014A JP 57141624 A JP57141624 A JP 57141624A JP 14162482 A JP14162482 A JP 14162482A JP S5935014 A JPS5935014 A JP S5935014A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
titanium carbide
film
titanium
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP57141624A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0440285B2 (ja
Inventor
Tetsuyuki Abe
阿部 哲之
Konosuke Inagawa
幸之助 稲川
Kenjiro Obara
小原 建治郎
Yoshio Murakami
村上 義夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Atomic Energy Agency
Original Assignee
Japan Atomic Energy Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Atomic Energy Research Institute filed Critical Japan Atomic Energy Research Institute
Priority to JP57141624A priority Critical patent/JPS5935014A/ja
Priority to US06/523,440 priority patent/US4582728A/en
Publication of JPS5935014A publication Critical patent/JPS5935014A/ja
Publication of JPH0440285B2 publication Critical patent/JPH0440285B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/0021Reactive sputtering or evaporation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は炭化チタン皮膜の製造法に関する。
詳しくは、この発明は金属チタン蒸気と低圧力のアセチ
レンガスを基板上で直接反応させ炭化チタン皮膜を製造
する方法に関するものである。
一般に核融合装置第一壁(プラズマに直接面する壁)は
プラズマからの熱輻射、およびプラズマ閉じ込め領域か
ら漏洩してくるプラズマ構成粒子と種々の相互作用をな
し、その結果、侵食され。
第−壁構成相を不純物としてプラズマ中へ放出する。こ
のだめ第−壁はプラズマ不純物の主要な発生源とみられ
ている。一方、核融合反応でプラズマ温度をできるだけ
高めるためには不純物によるプラズマからのエネルギ損
失を極力低下させる必要がある。この不純物によるエネ
ルギ損失数は同−含有齢のもとで、不純物元素の原子番
号が大きくなるほど増大することが知られている。その
だめ現在、炭化物、硼素化物など原子番号の小さい材料
を核融合装置の第一壁構成材として使用することが計画
さ九ておシ、そのうちでfヒ学駈論組成。
すなわちTi/c = 1の組成ケもった炭化チタンが
最、も有力な候補材となっている。しかし炭化チタンめ
みて第−壁を構成することは、その機械加工性および機
械強度等からむずがしい。そのためモリブデン材など他
の熱的、機械的性質のすぐれている材料を基板として用
い、その表面に炭化チタン皮膜を数十μn1の厚さに蒸
着し、炭化チタン蒸着第一壁として使用する。ところで
、第−壁は前述のような原因により核酬合装置の運転中
に侵食ケ受けるので、侵食箇所はその都度、新しい炭化
チタン皮膜で補修しなければならない。この場合、侵食
箇所の第−墜をその都度、装置外−\敗シ出し補修する
となると、核融合装置の運転・保守上極めて千〇がかか
り、運転コストも高くなる。それゆえ、第−j147.
IT装装置へ暇り出さずに、しかも真空中で侵食箇所ケ
新しい炭1ヒチタン皮膜に補修できる方法(その場コー
ティング法)全開発することは炭化チタン蒸着第一壁を
使用する核融合装置の運転・114:守ヒ、極めて有益
となる。ところで現在。
百1画中の杉ia++合装置では、第一壁面上に炭化チ
タン皮1摸を、蒸〃f析出させるとなると、チタン蒸発
源を、飛び出した蒸着粒子(金属チタン粒子)が第−幅
面」二に到達するまでに飛翔しなければならない距離は
11]1程度であり、この値は核融合装置の犬f(す化
とともに、ますます大きくなる。
一般に蒸M粒子の飛翔距離は雰囲気ガス粒子と蒸着粒子
との孕間“での衝突散乱の度合により決まる。
気体分ニド運動論により、粒子が漸突から次の衝突まで
の間に飛翔する平均距離(平均自由行程)ヶ求めること
ができる。それによると平均自由行程がi Ill t
y、上となるためには雰囲気ガス圧力を5X 10−5
Tarr以−トにする必弗がある。したがって前述の核
融合装置第一壁面上に炭化チタン皮膜全蒸着析出させる
ために、蒸着粒子k 1 m以上飛翔させようとするな
らば、蒸着中の雰囲気ガス圧力を5 X 10 ’ T
orr以−Fにする必要がある。
従来、炭fヒチタン皮膜全基板」二へ蒸着析出させる方
法としては、陰極ス・ξツタ法、反応性イオンブレーテ
ィング法、気相反応法および反応性蒸着法などがある。
しかし、1皺極ス・?ツタ法、反応性イ、オンブレーテ
ィング法および気相反応法はいずnも蒸着を行なうにあ
たっては1反応ガスあるいは作業ガスなど、すなわち雰
囲気ガス圧力’kJO−”Torr以トにする必要があ
り、前述の」!11由により到底、核融合装置第一壁の
その場コーティング法として用いることはできない。
他方、従来知られている反応性蒸着法は反応ガスとして
エチレンを用いる方法であるが、5×10 ”Tax以
下にエチレンガス圧を低下させると、炭化チタン皮膜の
基板上への析出速度が極めて低くなり、実際」二、実用
に供することは島たむすかしい。
本発明者らは低圧力下で充分実用に供することができる
析出速IP;ヲもった炭fヒチタン皮膜の製造法を開発
するために研究を重ねだ結果、(1)低圧力のアセチレ
ンガス雰囲気中で全屈チタン蒸気を基板上に蒸着析出さ
せ、金属チタン蒸気とアセチレンガスを基板上で直接化
学反応させることにより、低圧力下(5X 10−5T
orr 19.下)であっても充分実用に供することが
できる析出速度で炭化チタン皮膜を製造できること、(
2)直接化学反応によって炭化チタン皮膜が形成される
ので析出皮膜の化学組成が最も安定な炭化チタンの化学
組成(化学量論組成)に達しだ段階で反応−が“自然に
終了し、そのため事実上炭化チタン皮膜の化学組成に関
しては人為的に制例する必要がない、という実用止棒め
て有用な事実を見い出しだ。
本発明はこの知見に基づいてなされたものである。
すなわち、本発明の方法は低圧力アセチレンガス雰囲気
下で金属チタン蒸気ケ発生させることにより、基板上に
炭fヒチタン皮膜を蒸着析出させることからなっている
本発明における金属チタン蒸発方法としては電子ビーム
加熱法、金属チタンの直接通電加熱法、傍熱加熱法、高
周波加熱法あるいはレーザビーム、るだめ必要に応じて
金属チタン蒸発源と基板間に電圧全印加してもよい。本
発明における炭化チタン皮膜の蒸着析出可能な温度範囲
は室温以上であればいずれの温度でもよいが、皮1換と
基板面間の付着性向上をはかるという点からは200 
℃以上で蒸着析出させることがより有効である。本発明
で用いることができる基板拐の種類としては、前述の炭
化チタン皮膜の蒸着析出温度に耐えるものであればいず
れの材料でもよい。
本発明によって基板上に蒸着析出させることのできる炭
化チタン皮膜の厚さには特に制限がない。
また炭化チタン皮膜の析出速度はアセチレンガス圧力と
金属チタン蒸気発生緻で決まる。たとえばアセチレンガ
ス圧力5 ×I O”1.’orrでは約2゜5入/秒
程度の析出速度全容易に得ることができる。
図面によって本発明の炭化チタン皮膜製造法を説明する
と、第1図において真空容器1の内部に金属チタン蒸発
源2および基板3(加熱ヒータ4イ」)を設置し、真空
バルブ5を経由して真空ポンプ6によって真空排気する
。ついで加熱ヒータ4で基板3を所定の温度に加熱し、
必要であれば基板3と接肋間に電′a、7を用いて一定
電工を印加する。以上の操作後、流険町変真空バルブ8
を通しオアセチレンガスを真空容器内へ導入し、所定の
圧力に制御(7つつ、金属チタン蒸発源2から金属チタ
ン蒸気を発生させ、基板3上に炭化チタン皮膜(r、蒸
着4Ji出させる。
第2図に本発明方法によって製造した炭化チタン皮膜の
反応特性図の一例を示す。横軸はアセチレンガス圧ツバ
縦軸は化学組成で、基板温度300℃、皮膜析出速度1
.5A/秒、一定にしてアセチレンガス圧力を変化させ
たときの析出皮膜の化学組成を示す。アセチレンガス圧
力がI X I 0−5Torr以上になると、アセチ
レンガス圧力に依存せずに安定な’+’i、/ O= 
1 (炭化チタンの化学歌論組成)の皮膜が形成される
。これは炭化チタンの化学討論組成であるTi / O
= 1の皮膜はイヒ学的に最も安定であるため、化学…
論組成の炭化チタン皮膜が形成された段階でも−や過剰
なアセチレンガス存在下であってもそれ以上皮膜中に炭
素(0) k lfxり込む反応、すなわち’l”i 
/ o> 1となる反応は進行しないことを意味してい
る。したがって本発明の炭化チタン皮膜製造法によtL
ば、化学晴論組成の炭(5チタ7皮膜全製造するために
アセチレンガスIEカケ微妙に側倒する必要がなく運転
・操作が極めて容易となる。
本発明の利点全列挙すれば以下の通っである。
(1)  低圧力1での炭化チタン皮膜製造法であるた
め、より遠方の基板上へ炭化ブータン皮+1Qを蒸着析
出させることができる。
(2)直接fヒ学反応を利用した製造法であるため炭化
チタンの化学員論組成以上に反応が進行せず、皮膜の製
造条件の設定が容易である。
(3)  flli単な原理に基づいた製造法であるだ
め製造操作が簡便となり、また低圧力下であるため真空
ポンプに対するガス負荷も軽減され製造コストが低減さ
れる。
(4)  低温で炭化チタン皮膜を製造できるため、使
用できる基板材の種類がより広範囲となる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の炭化チタン皮膜の製造法の説明図、第
2図は本発明によって製造した炭化チタノ皮膜の反応特
性図の一例である。 ■・・・真空容器、2・・・金属チタン蒸発源、3・・
・基板、4・・・基板加熱ヒータ、5・・・真空バルブ
、6・・・真空ポンプ、7・・・電圧印加用電源、8・
・・流酸可変真空バルブ 85 手続補正誓(自発) 昭和57年9月27E1 Q:、bM/+庁艮官若杉和夫殿 1、事件の表示 昭第1157年特許願第1416’24号2、発明の名
称 炭化チタン皮膜の製造法 3、補正をする省 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区内幸町二丁目2番2号名 称 
(409)日本原子力研究所 4代 理 人 住 所 〒104東京都中央区銀座8丁目15番10号
銀座ダイヤハイツ41咋胤話03−542−09176
、補正の内容 明細書2頁上から9行目rTi/c=IJをIrTi1
0=IJに、 明細書7頁上から1行目「約2.5J−」を「約1.5
λ」に、 明細書7頁末行rlX10  TorrJを「5 X 
I W 5Torr 」に、 明細書8頁上から8行目rTi10> I JをFTi
lo<Ijに、 それぞれ訂正する。 図面第2図を別紙のとおシ訂正する。 委任状を別紙のとおり補充する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 而して配設された基板表面に炭化チタンを析出させるこ
    とを特徴とする炭化チタン皮膜の製造法。
JP57141624A 1982-08-17 1982-08-17 炭化チタン皮膜の製造法 Granted JPS5935014A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57141624A JPS5935014A (ja) 1982-08-17 1982-08-17 炭化チタン皮膜の製造法
US06/523,440 US4582728A (en) 1982-08-17 1983-08-16 Process for preparing a titanium carbide film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57141624A JPS5935014A (ja) 1982-08-17 1982-08-17 炭化チタン皮膜の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5935014A true JPS5935014A (ja) 1984-02-25
JPH0440285B2 JPH0440285B2 (ja) 1992-07-02

Family

ID=15296361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57141624A Granted JPS5935014A (ja) 1982-08-17 1982-08-17 炭化チタン皮膜の製造法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4582728A (ja)
JP (1) JPS5935014A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62237462A (ja) * 1986-04-08 1987-10-17 Hitachi Metals Ltd 熱定着型静電荷像現像用トナ−

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT9173U1 (de) * 2005-12-06 2007-05-15 Plansee Se Erste-wand-komponente mit ringsegment

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5253780A (en) * 1975-10-30 1977-04-30 Nippon Steel Corp Roll with hardened surface

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3369924A (en) * 1964-05-27 1968-02-20 Du Pont Gas pressure impregnation of porous bearing with molten tetrafluoroethylene polymer
US3642522A (en) * 1969-07-15 1972-02-15 Suisse Horlogerie Rech Lab Method for producing hard coatings on a surface

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5253780A (en) * 1975-10-30 1977-04-30 Nippon Steel Corp Roll with hardened surface

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62237462A (ja) * 1986-04-08 1987-10-17 Hitachi Metals Ltd 熱定着型静電荷像現像用トナ−
JPH0762764B2 (ja) * 1986-04-08 1995-07-05 日立金属株式会社 熱定着型静電荷像現像用トナ−

Also Published As

Publication number Publication date
US4582728A (en) 1986-04-15
JPH0440285B2 (ja) 1992-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4448802A (en) Method and apparatus for evaporating material under vacuum using both an arc discharge and electron beam
US4112137A (en) Process for coating insulating substrates by reactive ion plating
US5009922A (en) Method of forming a transparent conductive film
US4224897A (en) Methods of depositing materials on substrates
NL8600417A (nl) Werkwijze voor het reactief opdampen van lagen uit oxiden, nitriden, oxynitriden en carbiden.
US4414085A (en) Method of depositing a high-emissivity layer
US4714625A (en) Deposition of films of cubic boron nitride and nitrides of other group III elements
Vink et al. Stress in sputtered Mo thin films: the effect of the discharge voltage
JPS5935014A (ja) 炭化チタン皮膜の製造法
JPS6135401A (ja) 反射鏡
CN102257650A (zh) 通过具有低能量的粒子形成绝缘层的方法
US3267015A (en) Systems and processes for coating by evaporation
US5346729A (en) Solar-induced chemical vapor deposition of diamond-type carbon films
US6875462B2 (en) Method of making a field emission cold cathode
US5885357A (en) Process and device for coating a substrate surface with vaporized inorganic material
Ehrich et al. MgO thin film deposition using TVA (thermoionic vacuum arc)
Aufderheide Sputtered thin film coatings
Zoeller et al. Large-area IAD with a new plasma source
JPH03122266A (ja) 窒化物薄膜の製造方法
JPH01279747A (ja) プラズマビーム製膜装置
Ichihashi Generation of fine-particle beams and their applications
JPS6176662A (ja) 薄膜形成方法および装置
JPH08288273A (ja) TiNバリア膜の製造方法およびその装置
Lunk et al. Plasma Diagnostics in a Hollow Cathode arc Evaporation System During TinX‐Deposition
US3799830A (en) Method of producing boron carbide film laminates