JPS60177179A - 黒色装飾品 - Google Patents

黒色装飾品

Info

Publication number
JPS60177179A
JPS60177179A JP3136284A JP3136284A JPS60177179A JP S60177179 A JPS60177179 A JP S60177179A JP 3136284 A JP3136284 A JP 3136284A JP 3136284 A JP3136284 A JP 3136284A JP S60177179 A JPS60177179 A JP S60177179A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
thermal stress
decorative article
black
silicon carbide
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
JP3136284A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH029671B2 (ja
Inventor
Yasuhisa Shiraishi
泰久 白石
Takashi Fujita
隆 藤田
Hidetoshi Okabe
岡部 秀敏
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3136284A priority Critical patent/JPS60177179A/ja
Publication of JPS60177179A publication Critical patent/JPS60177179A/ja
Publication of JPH029671B2 publication Critical patent/JPH029671B2/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
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は黒色装飾品に関し、史に詳しくは炭化ケイ素(
SiC)で被覆され、黒色光沢を有する装飾品に関する
〔発明の技術的背景とその問題点〕
黒色の表面光沢を有する部材は格調の高い装飾品として
賞月される。とくに、時計の側、メガネの枠には好適で
ある。
しかしながら、このような黒色装飾品が工業的に製造さ
れたとい5例は未だない。例えば、窒化ケイ素、炭化ケ
イ素などの焼結体セラミックスは黒色を呈しているが、
それはくすぶった黒色であり光沢の鮮やかな黒色ではな
く、到底装飾品としての価値を有するものではない。ま
た、ステンレス鋼や超合金などの基体の表面に物理蒸着
法(PVD法)で薄膜コーティングを施して黒色装飾品
を製造することが試みられているが光沢のある黒色コー
ティングを得ることはできない。
それゆえ、黒色光沢を有する装飾品の工業的な開発は強
く望まれている。
〔発明の目的〕
本発明は、工業的規模で製造することが可能で、光沢に
優れた黒色表面を有する装飾品の提供を目的とする。
〔発明の概要〕
本発明の黒色装飾品は、その表面がSiC薄膜で被覆さ
れていることを特徴とする。
本発明の装飾品において1表面を被覆するSiC薄膜は
、JIS Z 8105−2068で規定する(CIE
 1976)L 、a 、b色空間において、L 、a
 、b はそれぞれ、* 30%≦L 550%、(a)”+(b 戸≦25の関
係を満足するような色調を有しているものである。
この色調のとき、SiC薄膜は格調高い黒色光沢をもっ
て輝いている。L が小さすぎると、薄膜表面の明度が
低くなり光沢が不満足であり、また大きすぎると、明度
が高くなりすぎて金属色(金属光沢)となり黒色ではな
くなる。したがってLは3.0%から50%の範題が好
ましく、更には35〜45%が好ましい。また、 (a
 )”+(b 戸か大きすぎると、薄膜表面が黒色から
、赤(若しくはその補色の緑)又は黄(若しくはその補
色の青)の色相の彩度が強くなり良好な黒色とはいいが
たくなるので、(a )”+(b )”は25以下が好
ましく、更には16以下が好ましい。
この装飾品の基体としては1例えば、ステンレス鋼ヤニ
ッケル基合金が用いられるが。
これらの金属の熱膨張係数とその上に形成される炭化ケ
イ素の熱膨張係数との差が大きい為、炭化ケイ素層形成
後の冷却過程で炭化ケイ素が基体から剥離を起すことが
ある。そこで、本発明はこの剥離を起す熱応力を緩和す
る為、基体と表面層との熱膨張係の間の係数を有する緩
衝層を設けたものである。
熱応力緩衝層としては、熱膨張係数が、5×10 /℃
〜15XlO/’C更には6X10 /6 ℃〜9X10 /’cであることが好ましい。
この場合、更に基体と炭化ケイ素との熱膨張係数間の中
心付近に係数を有する熱応力緩衝層を用いると、その効
果は一層顕著になる。
例えば基体がフェライト系ステンレス鋼であると、熱膨
張係数が6X10 / ’C〜9XlO’/℃好ましく
は7×lθ 〜8XlO−67℃を有する熱応力緩衝層
が望ましく、具体的には窒化チタン、窒化ハフニウムが
あり、基体がりpムーアルミニウム合金であると、熱膨
張係数が6X10 ’/’C〜11XIO’/’C好マ
L <ハ、7×lO〜l0XIO/’Cを有する緩衝層
が望ましく、具体的には窒化チタン、窒化バナジウム、
酸化アルミニウムがあり、基体がオーステナイト系ステ
ンレス鋼であると、熱膨張係数は、6XlO/’C〜1
5X10 /’c好ましくは8X10−6〜13x10
7℃ を有する緩衝層が望ましく、具体的には窒化ニオ
ブ。
酸化ジルコニウムがある。以上述べた効果のほかに熱応
力緩衝層は5表面層としての炭化ケイ素の雲すな減少さ
せる効果を有する。この際、熱応力緩衝層としては相態
図で示すところの単相状態組織の材料が好ましい。これ
により、炭化ケイ素をこの緩衝層にプラズマ化学蒸着し
た際、炭化ケイ素蒸着層に雲りを一層生じにくくさせる
。この理由は心ずしも明らかではないが、SiCプラズ
マ化学蒸着を実施する際、その被着表面では、スパッタ
現象と蒸着現象が同時に起る。そこで被着体表面が複相
状態であると、それぞれの相でスパッタ速度や蒸着速度
が異なり、それが雲りの原因になるが、単相であると、
その雲りが生じにくいと考えられる。
単相組織の材料としては、例えば、IValva、■a
 族元素の窒化物、酸化物、ホウ化物又は、ケイ化物等
がある。
以上述べた、熱応力緩衝層の厚さは、 0.01以上が
望ましい。これは、厚さが増加することにより、雲りや
剥離を生じにくくなり、総合的な効果を有する為である
。しかし、あまり厚くなりすぎると、剥離を生じやすく
なる為、100μm以下が好ましい。
又、熱応力緩衝層は、製造コストの観点から単層が好ま
しいが、複層でも混合層でも良〜1゜ 本発明にかかる熱応力緩衝層(例えばTiN)およびそ
の上に形成されるSiC膜は、模式図として例示した以
下の処理装置を用いたプラズマ化学蒸着法(PCVD法
)によって形成することができる。
図で、lは反応室で、室内にはヒータ用電源2に接続し
たヒータ3、その上には放電用直流源4に接続した負電
極5、負電極5と対向して正電極6が配置されている。
負を極j5は表面処理すべき基体7の支持台の機能も兼
ねている。
反応室lには、原料である反応ガスの供給系(図示した
右側の系)が連結されていて、ここから、所定の流量で
各原料が導入される。
熱応力緩衝層(TiN)を形成する反応ガスは水素(H
7)と四塩化チタン(TiCz+) と窒素(N、)の
3種類の混合ガスである。図で、8はN、の供給ボンベ
である。9はTiCl4のバブラー恒温槽で、ここに収
納されているTi(J4は水素ボンベlOから送入され
るH8でバブリングされ、該恒温槽の温度に相当する蒸
気圧のTiCJ、がHlとともに反応室l内に尋人され
る。このとき、槽9の温度はTiCl4の供給量との関
係から決められるが1通常20〜80℃の範囲の温度で
ある。
次に表面層SiC膜を形成する反応ガスは水素(H2)
と四塩化ケイ素(SiC14)と炭化水素の3種類の混
合ガスである。図で、12は炭化水素の供給ボンベであ
る。用いる炭化水素としては、メタン、エタン、プロパ
ン、エチレン、アセチレン、プロピレンなどが好適であ
る。
11は5iC1,のバブラー恒温槽で、ここに収納され
ている5ick4は水素ボンベ20から送入される水素
でバブリングされ、該恒温槽11の温度に相当する蒸気
圧の5iCI!、がH!とともに反応室l内に導入され
る。このとき。
槽iiの温度は5i(4’aの供給量から決められるが
、通常は一70〜lO℃の範囲にある。
またアルゴンボンベ13は基体70表面をTiN薄膜で
被覆するに先立ち、該基体表面を清浄化するためのアル
ゴン(Ar)スパッタ用である。さらに15は反応室l
内を所定のガス圧にするための真空ポンプの油逆流防止
TiN及びSiC薄膜形成時に副生ずる塩化物を捕捉す
るためのトラップであり、これら全体で排気系が結成さ
れている。
図の装置を用いて、まず、供給系からArガスを適当量
4ν、入しながら真空ポンプ15で排気し反応室1内を
約0.05TorrのAr雰囲気に圧力調整し基体70
表面を電流密度約0.5mA/d でスパッタして清浄
化する。
その後、反応ガス供給系を切替え反応ガス(N2 +’
l’ i C4−1−N2)を反応室l内に導入しなが
ら排気し反応ガスの全体圧力を所定の値に調節し、ヒー
タ3で基体7を加熱して両電極5,6間に電圧印加し反
応室1内にグロー放電を発生させる。
室内のガス圧が0.05 Torr未滴の場合にはグロ
ー放電が発生せず、また5 Torrを超えるとグロー
放電が安定しないばかりではなくアーク放電が発生し始
める。好ましくは0.5〜2Torrである。
基体の加熱温度は100〜1000℃、好ましくは30
0〜700℃、最も好ましくは500℃である。
また、放電時、基体の単位面積当りに流す電流の電流密
度は0.01〜1mA/i 、好ましくは0.05〜0
.5 mA/(iである。
装置を運転するに当り必要な他のパラメータ、例えば放
電維持電圧、反応ガスの流量なとは、反応室の大きさ、
基体の表面積が変動すると上記した3つの条件の変動に
対応して変化させなければならないので一義的には決め
られない。
その後、゛反応ガス供給系を切替え反応ガス(N2 +
S i C4+CH4)を反応室1内に導入しながら排
気し反応ガスの全体圧力を所定の値に調節しながら、ヒ
ータ3で基体7を加熱して両電極5,6間に電圧印加し
反応室1内にグロー放電を発生させる。
室内のガス圧が0.05 Torr未滴の場合にはグロ
ー放電が発生せず、また5Torr’&超えるとグロー
放電が安定し7ないばかりではなくアーク放電が発生し
始める。好ましくは0.5〜2Torrである。
基体の加熱温度は100〜1000℃、好ましくは30
0〜700℃、最も好ましくは500℃である。
また、放電時、基体の単位面積当りに流す電流の電流密
度は0.01〜l mA /’cut好ましくは0.0
5〜0.5 mA/dである。
装置をJi転するに肖り必要−な他のパラメータ、例え
ば放電維持電圧、反応ガスの流量などは、反応量の大き
さや基体の表面積が変動すると上記した3つの条件の変
動に対応して変化させなければならないので一義的には
決められない。本発明にがかるSiC薄膜を形成する場
合に重要な問題は、上記した反応ガス中で、炭素の原子
数とケイ素の原子数を所定の割合で制御することである
すなわち、反応ガス中の炭素の原子数をnとし、反応ガ
ス中のSiの原子数をn′としたとき、反応ガス中にあ
ってばT「管か75%以上となるように各反応ガスの供
給量が制御されるべぎである。
この比(モル%)が小さすぎると、形成されたSiC薄
膜はその明度が大きくなりすぎて望ましい色調が得られ
なくなる。好ましくは80〜90%である。
また、本発明にかかるSiC薄膜の形成に当っては、形
成される薄膜が半透明膜なのでその膜厚が1μmより薄
いときには干渉稿を伴った干渉色となるので、格調高い
黒色光沢を得るには膜厚は1μm以上形成しなければな
らない。好ましくは1.5〜2.5μm程度である。
以上述べた様に、PCVD法を用いて熱応力緩衝層と表
面層を連続形成すると、雲りが生じにくい上に熱応力緩
衝と表面、5を異なる方法で製造する場合に比べて生産
効率の点から好ましい。
〔発明の実施例〕
図に示した装置を用い、第2表に示した条件で、第1表
に示す装飾品を作成した。
この際Si″C膜の雲りや剥離の状態を観察し、その結
果を第1表に併記した。
第1表から明らかな如く、本発明の実施品は、雲りや剥
離が少なく実用上好ましいことがわかる。
又、第1表に記載以外の窒化物、はう化物ケイ化物及び
酸化物の熱応力緩衝層を形成して、雲りや剥珀1を状態
を調べたが、Ti’Nは、それらに比較して良好な値を
示し、た。
以下余白 〔発明の効果〕 本発明は、炭化ケイ素の下に熱応力緩衝層を設けること
により、炭化ケイ素膜が雲りにり<、かつ剥離しにくい
熱色装飾品を提供できる。
【図面の簡単な説明】
図面は、熱応力緩衝層及び炭化ケイ素層を形成するPC
VD装置の概念図である。 l・・・・・・反応室 2・・・・・ヒータ用電源3・
・・・・・ヒータ 4・・・・・・グロー放電用直流電
源5・・・・・・負電極兼支持台 6・・・・・・正電
極7・・・・・・基体 8・・・・・・窒素ガスボンベ
9・・・・・・四塩化チタンバブラー恒温槽10、20
・・・・・・水素ガスボ/べ11・・・・・・四塩化ケ
イ素バブラー恒温槽12・・・・・・炭化水素ガスボン
ベ 13・・・・・・アルゴンガスボンベ 14・・・・・
・トラップ15・・・・・・真空ポンプ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基体の表面に熱応力緩衝層を介して炭化ケイ素を主
    成分とする層を設けた黒色装飾品。 6 2、熱応力緩衝層は5×lO/℃〜15×lC6/℃の
    熱膨張係数を有する特許請求の範囲第1項に記載の黒色
    装飾品。 3、熱応力緩衝層は、単相状態の組織を有する特許請求
    の範囲第1項乃至第2項に記載の点色装飾品。 4、熱応力緩衝層は、周期律表の■a、 ■a、 ■a
    族元索の窒化物、酸化物、ホウ化物及びケイ化物の化合
    物群から選ばれた1種または2種以上からなる単層、複
    合層又は混合層である特許請求の範囲第1項乃至第3項
    に記載の黒色装飾品。 5、熱応力緩衝層は0.01/jm以上の厚さを有する
    特許請求の範囲第1項乃至第4項に記載の黒色装飾品。 6、熱応力緩衝層は、基体上にプラズマ化学蒸着法で形
    成された特許請求の範囲第1項乃至第5項に記載の黒色
    装飾品。 7、該炭化ケイ素の表面が、JIS Z 8105−2
    068で規定する(CIE1976)L 。 a*、b*色空間において、L、a、b はそれぞれ、
    30%≦L”≦50%l (a*)”+(b”)”≦2
    5の関係を満足する色調を有している特許請求の範囲第
    1項乃至第6項に記載の黒色装飾品。 8、該炭化ケイ素が、プラズマ化学蒸着法で形成された
    薄膜である特許請求の範囲第1項乃至第7項に記載の黒
    色装飾品。 9、該炭化ケイ素の厚みが1/Am以上である特許請求
    の範囲第1項乃至第8項のいずれかに記載の黒色装飾品
    。 10、該プラズマ化学蒸着法において、反応ガス中の炭
    素の原子数をn1反応ガス中のケイ素原子数をn′とし
    たとき、n、 n’が75%≦−1万の関係を満足する
    数である特許請求のn十n 範囲第8項記載の黒色装飾品。
JP3136284A 1984-02-23 1984-02-23 黒色装飾品 Granted JPS60177179A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3136284A JPS60177179A (ja) 1984-02-23 1984-02-23 黒色装飾品

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3136284A JPS60177179A (ja) 1984-02-23 1984-02-23 黒色装飾品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60177179A true JPS60177179A (ja) 1985-09-11
JPH029671B2 JPH029671B2 (ja) 1990-03-02

Family

ID=12329126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3136284A Granted JPS60177179A (ja) 1984-02-23 1984-02-23 黒色装飾品

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60177179A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0313580A (ja) * 1989-06-09 1991-01-22 Toyo Kinzoku Netsushiyori Kenkyusho:Kk 表面処理金属体,及び,該金属体からなる溶接用ワーク位置決めピン並びに金型用押出しピン
US5141613A (en) * 1990-03-09 1992-08-25 Eniricerche S.P.A. Silicon carbide coatings
EP0688889A1 (fr) * 1994-06-24 1995-12-27 Institut Français du Pétrole Méthode de passivation de pièces métalliques en super-alliage à base de nickel et de fer

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5388675A (en) * 1976-12-28 1978-08-04 Seiko Epson Corp Exterior parts for portable watch
JPS542281A (en) * 1977-06-07 1979-01-09 Anelva Corp Treating method for surface
JPS57155365A (en) * 1981-03-20 1982-09-25 Mitsubishi Metal Corp Method of forming silicon carbide film excellent in adhesion on metal substrate surface
JPS5822375A (ja) * 1981-07-29 1983-02-09 Nippon Denso Co Ltd 超硬被膜金属材料とその製造方法
JPS58213622A (ja) * 1982-05-31 1983-12-12 Hitachi Metals Ltd BeOを含有したSiO薄膜の製造方法
JPS5925970A (ja) * 1982-08-03 1984-02-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 被覆超硬合金

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5388675A (en) * 1976-12-28 1978-08-04 Seiko Epson Corp Exterior parts for portable watch
JPS542281A (en) * 1977-06-07 1979-01-09 Anelva Corp Treating method for surface
JPS57155365A (en) * 1981-03-20 1982-09-25 Mitsubishi Metal Corp Method of forming silicon carbide film excellent in adhesion on metal substrate surface
JPS5822375A (ja) * 1981-07-29 1983-02-09 Nippon Denso Co Ltd 超硬被膜金属材料とその製造方法
JPS58213622A (ja) * 1982-05-31 1983-12-12 Hitachi Metals Ltd BeOを含有したSiO薄膜の製造方法
JPS5925970A (ja) * 1982-08-03 1984-02-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 被覆超硬合金

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0313580A (ja) * 1989-06-09 1991-01-22 Toyo Kinzoku Netsushiyori Kenkyusho:Kk 表面処理金属体,及び,該金属体からなる溶接用ワーク位置決めピン並びに金型用押出しピン
US5141613A (en) * 1990-03-09 1992-08-25 Eniricerche S.P.A. Silicon carbide coatings
EP0688889A1 (fr) * 1994-06-24 1995-12-27 Institut Français du Pétrole Méthode de passivation de pièces métalliques en super-alliage à base de nickel et de fer
FR2721622A1 (fr) * 1994-06-24 1995-12-29 Inst Francais Du Petrole Méthode de passivation de pièces métalliques en super-alliage à base de nickel et de fer.

Also Published As

Publication number Publication date
JPH029671B2 (ja) 1990-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2999346B2 (ja) 基体表面被覆方法及び被覆部材
JPH04311569A (ja) 硬質多層膜形成体およびその製造方法
Tarniowy et al. The effect of thermal treatment on the structure, optical and electrical properties of amorphous titanium nitride thin films
JPH044395B2 (ja)
JP2001524391A (ja) 切削工具上に微細結晶粒アルミナを堆積する方法
EP2829632B1 (en) Golden rigid decorative member
JP2015522152A (ja) 時計構成要素の表面の処理方法およびその方法によって得られる時計構成要素
Pradhan et al. Crystallinity of Al2O3 films deposited by metalorganic chemical vapor deposition
JPH0450386B2 (ja)
JPS60177179A (ja) 黒色装飾品
TW201250029A (en) Coated article and method for manufacturing same
US20010008698A1 (en) Brass-colored coating with color-imparting nitride layer
Baik et al. Large size plasma generation using multicathode direct current geometry for diamond deposition
CN2195550Y (zh) 金色表面的制品
JPS63262467A (ja) 硬質ダイヤモンド状カ−ボン膜を密着良く形成する方法
JPS6075579A (ja) 金色装飾品
JP2011058085A (ja) セラミック積層膜及び該セラミック積層膜の形成方法
JPS6075578A (ja) 赤紫色又は銅色装飾品
JPS5915983B2 (ja) ホウ素被膜の形成方法
CN117385336A (zh) 镀膜件及其制备方法
JPH08144045A (ja) 立方晶窒化ホウ素被覆部材
JPS58213872A (ja) 炭素膜の形成方法
JPH02310360A (ja) 装飾部品
Meda et al. Chemical Vapor Deposition of Ruthenium Dioxide Thin Films From Bis (2, 4-Dimethylpentadienyl) Ruthenium
JPH04141576A (ja) 装飾品およびその製造方法