JPS60197305A - ダイヤモンドコ−ト付刃具 - Google Patents
ダイヤモンドコ−ト付刃具Info
- Publication number
- JPS60197305A JPS60197305A JP59049864A JP4986484A JPS60197305A JP S60197305 A JPS60197305 A JP S60197305A JP 59049864 A JP59049864 A JP 59049864A JP 4986484 A JP4986484 A JP 4986484A JP S60197305 A JPS60197305 A JP S60197305A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting tool
- gas
- substrate
- carbon
- diamond
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/04—Diamond
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は刃具を真空低圧中に置きアーク放電による炭素
化合物気体のイオンを照射しながら炭素をダイヤモンド
構造で堆積させた刃具に関する。
化合物気体のイオンを照射しながら炭素をダイヤモンド
構造で堆積させた刃具に関する。
本発明の目的は高硬度なる表面を持ち、耐蝕性に優れ、
長期使用にも傷を生じない刃具を得ることにある。
長期使用にも傷を生じない刃具を得ることにある。
刃具にその使用条件が厳しく、特に刃具刃先部材は高硬
度、高耐蝕性の材質が要求されている。
度、高耐蝕性の材質が要求されている。
しかしながら精密な加工が行なわれねばならなれてしま
っているのが現状である。例えば刃具材質については加
工性から炭素鋼がよいが、耐磨耗性耐蝕性に劣るので加
工しにくいステンレス等を使用している。本発明はこれ
らの耐磨耗性及び耐蝕性に優れる材質が要望される部分
にダイヤモンド構造の薄膜をコートすることによシ従来
とは全く異なった良好な特性を得ることに成功したもの
である。ダイヤモンドは古くから最も硬い物質であシ、
耐蝕性に優れた層性を持つことで知られていた。しかし
ながらこのダイヤモンドは殆んト天然から産し人工的に
合成することは困難とされてきた。近年高温高圧を用い
てダイヤモンド単結Ａを人工的に得ることが可能となっ
てきたが、その製造コストは高く又薄膜化は困難であっ
た。
っているのが現状である。例えば刃具材質については加
工性から炭素鋼がよいが、耐磨耗性耐蝕性に劣るので加
工しにくいステンレス等を使用している。本発明はこれ
らの耐磨耗性及び耐蝕性に優れる材質が要望される部分
にダイヤモンド構造の薄膜をコートすることによシ従来
とは全く異なった良好な特性を得ることに成功したもの
である。ダイヤモンドは古くから最も硬い物質であシ、
耐蝕性に優れた層性を持つことで知られていた。しかし
ながらこのダイヤモンドは殆んト天然から産し人工的に
合成することは困難とされてきた。近年高温高圧を用い
てダイヤモンド単結Ａを人工的に得ることが可能となっ
てきたが、その製造コストは高く又薄膜化は困難であっ
た。
本発明者はこの様な特性を持つダイヤモンドの薄膜を刃
具部材へ応用したものである。
具部材へ応用したものである。
ダイヤモンドの薄膜化は古くから種々の方法が試みられ
たが、いまだ確証がなされないま＼になっている。即ち
ダイヤモンド微粒子をスパッター法、炭素化合物気体を
熱分解させる方法などあらゆる薄膜形成技術について試
みられている。
たが、いまだ確証がなされないま＼になっている。即ち
ダイヤモンド微粒子をスパッター法、炭素化合物気体を
熱分解させる方法などあらゆる薄膜形成技術について試
みられている。
本発明は基板表面にメタン、アセチレン等炭素化合物気
体を加熱アーク放電させながら炭素蒸発物質を堆積する
ことによりダイヤモンド構造の薄膜を得たものである。
体を加熱アーク放電させながら炭素蒸発物質を堆積する
ことによりダイヤモンド構造の薄膜を得たものである。
第１図について本発明による刃具の製造方法を説明する
。
。
第１図において真空ペルジャー１内の上部中央に基板保
持具２が網目グリッド６の上に基板４を乗せた構造であ
シ、この基板４の上部゛に基板加熱用フィラメント５が
設置されている。７底部中央には、蒸発源の気体を吐出
するためノズル６の周囲に電磁界コイル７並びにこのノ
ズル６の上部に接近して蒸発源気体加熱用フィラメント
８が設置されている。又基板保持具２及びノズル６との
間にシャッター９が配設されている。
持具２が網目グリッド６の上に基板４を乗せた構造であ
シ、この基板４の上部゛に基板加熱用フィラメント５が
設置されている。７底部中央には、蒸発源の気体を吐出
するためノズル６の周囲に電磁界コイル７並びにこのノ
ズル６の上部に接近して蒸発源気体加熱用フィラメント
８が設置されている。又基板保持具２及びノズル６との
間にシャッター９が配設されている。
蒸発源気体メタン、アセチレン等炭素化合物をノズル６
１に介して導入され、直流電界１０ｔ−加え九電磁界コ
イル７による磁界によってイオン化効率を高めながら、
交流電界１２で気体加熱用フィラメント８を加熱し、）
気体を熱分解し１．かつ気体加熱用フィラメント８と絶
縁パイプ１１によシ絶縁され几ノズル６との間のアーク
電界１３によシイオン化される。そのイオン化された蒸
着物質が、交流電界１４で基板加熱用フィラメント５を
加熱して、それによシ予め加熱された基板４に同かつて
直流電界１５を受けて加速される。その時グリッド３に
よって炭化水素不純イオンが除去され、炭素イオンのみ
がグリッド３によシ増加速されて基板保持具２にある基
板４の表面上にダイヤモンド薄膜が形成される。この場
合基板は低温加熱で充分であり、又短期間に厚いダイヤ
モンド薄膜が密着性良く形成される。
１に介して導入され、直流電界１０ｔ−加え九電磁界コ
イル７による磁界によってイオン化効率を高めながら、
交流電界１２で気体加熱用フィラメント８を加熱し、）
気体を熱分解し１．かつ気体加熱用フィラメント８と絶
縁パイプ１１によシ絶縁され几ノズル６との間のアーク
電界１３によシイオン化される。そのイオン化された蒸
着物質が、交流電界１４で基板加熱用フィラメント５を
加熱して、それによシ予め加熱された基板４に同かつて
直流電界１５を受けて加速される。その時グリッド３に
よって炭化水素不純イオンが除去され、炭素イオンのみ
がグリッド３によシ増加速されて基板保持具２にある基
板４の表面上にダイヤモンド薄膜が形成される。この場
合基板は低温加熱で充分であり、又短期間に厚いダイヤ
モンド薄膜が密着性良く形成される。
以下に本発明を実施例について説明する。
実施例
ステンレス製ペルジャーの上部に炭素鋼刃具の刃先を下
にしてセットし予め２００℃に加熱した。
にしてセットし予め２００℃に加熱した。
下部蒸発源ノズルから高純度メタンガスを導入した。電
磁界コイル３５Ｖ１．５Ａ、蒸発源気体加熱用フィラメ
ント１０Ｖ７５Ａ、アーク放電界５０Ｖ２Ａでイオン化
させ基板直流電界５００ｖ１０ｍＡによシ蒸発堆積させ
た。薄膜形成中のペルジャー内部のガス分子圧力の状況
をピラニ真空計によりモニターしαＩ ＴＯｒｒに維持
した。この構成で、シャッター開閉により約５０分間然
着を行なった。得られた炭素鋼刃具の刃先表面には約８
０００オングストロームの灰黒色薄膜が形成六れていた
。電子線回折のパターンではダイヤモンドに相当してお
シ、又コランダムパラターでこすったが全く傷は認めら
れなかった。又熱湯の中に投入したが全くはがれ、腐蝕
等も認められなかった。弗酸の中に投入すると薄膜が残
り、母材は腐蝕した。測定の結果、ビッカース硬度２０
００（２５ｆ荷重）であった。
磁界コイル３５Ｖ１．５Ａ、蒸発源気体加熱用フィラメ
ント１０Ｖ７５Ａ、アーク放電界５０Ｖ２Ａでイオン化
させ基板直流電界５００ｖ１０ｍＡによシ蒸発堆積させ
た。薄膜形成中のペルジャー内部のガス分子圧力の状況
をピラニ真空計によりモニターしαＩ ＴＯｒｒに維持
した。この構成で、シャッター開閉により約５０分間然
着を行なった。得られた炭素鋼刃具の刃先表面には約８
０００オングストロームの灰黒色薄膜が形成六れていた
。電子線回折のパターンではダイヤモンドに相当してお
シ、又コランダムパラターでこすったが全く傷は認めら
れなかった。又熱湯の中に投入したが全くはがれ、腐蝕
等も認められなかった。弗酸の中に投入すると薄膜が残
り、母材は腐蝕した。測定の結果、ビッカース硬度２０
００（２５ｆ荷重）であった。
なお本発明において、刃具上に形成する前述のような硬
質薄膜は５０００〜１００００オングストロームが望ま
しい。
質薄膜は５０００〜１００００オングストロームが望ま
しい。
第２因は本発明によシ形成された刃具である。
（ａ）は側面より見た図であり、（ｂ）は主要断面□□
□である。炭素鋼等をプレス、研削加工することにょシ
得られた刃具の表面にダイヤモンド薄膜コート１６がな
されている。これにょシはとんど永久的に傷のつかない
耐蝕性の優れた刃先を持った刃具が完成した。
□である。炭素鋼等をプレス、研削加工することにょシ
得られた刃具の表面にダイヤモンド薄膜コート１６がな
されている。これにょシはとんど永久的に傷のつかない
耐蝕性の優れた刃先を持った刃具が完成した。
４４、図面の簡単な説明
第１図は本発明の製造方法を説明する図であシ、第２図
は本発明の刃具な示し、（ａ）は側面内、（ｂ）はその
主要断面図である。
は本発明の刃具な示し、（ａ）は側面内、（ｂ）はその
主要断面図である。
１・・・真空ペルジャー
２・・・基板保持具
６・・・グリッド ’−、−
１−−−−−
４゛゛基板 い −
５・・・基板加熱用フィラメント
６・・・ノズル
７・・・電磁界コイル
８・・・気体加熱用フィラメント
９・・・シャッター
１０・・・直流亀界
１１・・・絶縁パイプ
１２・・・交流電界
１５・・・アーク電界
１４・・・交流電界
１５・・・直流電界
１６・・・ダイヤモンド薄膜コート
以上
出願人 セイコー電子工業株式会社
第１図
Claims (1)
- 少なくとも刃先表面にダイヤモンド構造の薄膜を形成し
たこと′ｆ！：％徴とするダイヤモンドコート付刃具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59049864A JPS60197305A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | ダイヤモンドコ−ト付刃具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59049864A JPS60197305A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | ダイヤモンドコ−ト付刃具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60197305A true JPS60197305A (ja) | 1985-10-05 |
Family
ID=12842913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59049864A Pending JPS60197305A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | ダイヤモンドコ−ト付刃具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60197305A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS622133A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Shin Etsu Chem Co Ltd | ミクロト−ム用ダイヤモンドコ−テイング刃およびその製造方法 |
| JPH0241195A (ja) * | 1988-08-02 | 1990-02-09 | Asahi Daiyamondo Kogyo Kk | 耐久性切断刃 |
-
1984
- 1984-03-15 JP JP59049864A patent/JPS60197305A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS622133A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Shin Etsu Chem Co Ltd | ミクロト−ム用ダイヤモンドコ−テイング刃およびその製造方法 |
| JPH047944B2 (ja) * | 1985-06-28 | 1992-02-13 | Shinetsu Chem Ind Co | |
| JPH0241195A (ja) * | 1988-08-02 | 1990-02-09 | Asahi Daiyamondo Kogyo Kk | 耐久性切断刃 |
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