JPS60221562A - 耐摩耗膜 - Google Patents
耐摩耗膜Info
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- JPS60221562A JPS60221562A JP7692784A JP7692784A JPS60221562A JP S60221562 A JPS60221562 A JP S60221562A JP 7692784 A JP7692784 A JP 7692784A JP 7692784 A JP7692784 A JP 7692784A JP S60221562 A JPS60221562 A JP S60221562A
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- JP
- Japan
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- wear
- substrate
- sic
- film
- si3n4
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
- C23C14/0036—Reactive sputtering
- C23C14/0084—Producing gradient compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C14/027—Graded interfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は耐摩耗膜に関するものでろシ、耐摩耗性を必要
とする金属や磁器あるいはプラスチックなどからなる基
体の表面に形成される耐摩耗性の皮膜を提供するもので
ある。
とする金属や磁器あるいはプラスチックなどからなる基
体の表面に形成される耐摩耗性の皮膜を提供するもので
ある。
従来例の構成とその問題点
従来から金属や磁器、プラスチックやその他の材料の基
体の耐摩耗膜材料としては酸化タンタルや炭化珪素ある
いは窒化珪素などが用いられている。しかし、酸化タン
タルは硬度が低く、耐摩耗性の面で劣る。また、炭化珪
素は硬度が高く耐摩耗性に優れるが、金属との接着力が
弱く、高温では化学的に不安定であり耐摩耗性が劣化す
る。一方、窒化珪素は硬度が高く、化学的にも安定であ
るが、内部応力が大きくクラックを生じやすい欠点があ
った。
体の耐摩耗膜材料としては酸化タンタルや炭化珪素ある
いは窒化珪素などが用いられている。しかし、酸化タン
タルは硬度が低く、耐摩耗性の面で劣る。また、炭化珪
素は硬度が高く耐摩耗性に優れるが、金属との接着力が
弱く、高温では化学的に不安定であり耐摩耗性が劣化す
る。一方、窒化珪素は硬度が高く、化学的にも安定であ
るが、内部応力が大きくクラックを生じやすい欠点があ
った。
発明の目的
本発明は、このような従来の欠点を除去するもので十分
な耐摩耗性と化学安定性および耐クラツク性を有し、か
つ基体に強固に付着する耐摩耗膜を提供するものである
。
な耐摩耗性と化学安定性および耐クラツク性を有し、か
つ基体に強固に付着する耐摩耗膜を提供するものである
。
発明の構成
本発明の耐摩耗膜は基体表面に形成された窒化珪素と炭
化珪素と酸化珪素とよシなる耐摩耗膜であって、前記膜
の表面から基板側へ向かって窒化珪素の組成比率が減少
しておシ、前記基板側から前記膜の表面に向かって酸化
硅素の比率が減少しておシ、前記膜の表面側および基板
側に向かって炭化叫二素の組成比率が減少していること
を特徴とする耐摩耗膜である。
化珪素と酸化珪素とよシなる耐摩耗膜であって、前記膜
の表面から基板側へ向かって窒化珪素の組成比率が減少
しておシ、前記基板側から前記膜の表面に向かって酸化
硅素の比率が減少しておシ、前記膜の表面側および基板
側に向かって炭化叫二素の組成比率が減少していること
を特徴とする耐摩耗膜である。
実施例の説明
第１図に本発明における耐摩耗膜の基本的な構造を示す
。１ば、金属、磁器あるいはプラスチックなどからなる
摩耗を防止すべき基体である。２゜３．４ば、酸化珪素
、炭化珪素および窒化珪素からなる耐摩耗膜で、２は、
耐摩耗性は劣るが基体と強固に接着する酸化珪素を主成
分とする接着層、３は、化学的には不安定であるが硬度
が高く内部応力の小さい炭化珪素を主成分とする耐摩耗
層、４は、内部応力が大きいが、硬度が高く化学的に安
定である窒化叫、素を主成分とする耐摩耗膜である。
。１ば、金属、磁器あるいはプラスチックなどからなる
摩耗を防止すべき基体である。２゜３．４ば、酸化珪素
、炭化珪素および窒化珪素からなる耐摩耗膜で、２は、
耐摩耗性は劣るが基体と強固に接着する酸化珪素を主成
分とする接着層、３は、化学的には不安定であるが硬度
が高く内部応力の小さい炭化珪素を主成分とする耐摩耗
層、４は、内部応力が大きいが、硬度が高く化学的に安
定である窒化叫、素を主成分とする耐摩耗膜である。
酸化珪素、炭化珪素および窒素の厚み方向の組成分布を
、それぞれ第２図の曲線６，６．７に示す。酸化珪素は
、基体１から耐摩耗層３へ向かって膜厚が増加するに従
って減少し、逆に炭化珪素か増加する。さらに、炭化珪
素は、耐摩耗層４に向かって膜厚が増加するに従って減
少し、窒化珪素が増加する。なお、濃度分布は連続的に
変化しても段階的に変化してもよい。
、それぞれ第２図の曲線６，６．７に示す。酸化珪素は
、基体１から耐摩耗層３へ向かって膜厚が増加するに従
って減少し、逆に炭化珪素か増加する。さらに、炭化珪
素は、耐摩耗層４に向かって膜厚が増加するに従って減
少し、窒化珪素が増加する。なお、濃度分布は連続的に
変化しても段階的に変化してもよい。
以下、本発明のさらに具体的な実施例を説明する。
高周波スパッタリング法により、炭化珪素のターゲット
をアルゴンと酸素および窒素の混合ガス中で蒸発させる
いわゆる反応性スパッタリングにより、酸化珪素と炭化
珪素および窒化珪素の混合物を基板上に形成した。まず
、スパッタリングの雰囲気を５ Ｘ １０ ’Ｔｏｒｒ
のアルゴンと酸素の混合ガス（比率１：２）とし、酸化
珪素と炭化珪素の混合物を基体表面に着膜し、徐々に酸
素ガスの分圧を減少させ、アルゴンガスのみとし、さら
に窒素ガスを徐々に加え、炭化珪素と窒化ｌ・素の混合
物を着膜し、最終的にはアルゴンと窒素の分圧を１＝２
とし、窒化珪素の比率を高めた。これにより、基体上に
良好な耐摩耗膜が形成でき、例えば基体物質としてアル
ミナを用いるとその摩耗量は殉以下に減少する。
をアルゴンと酸素および窒素の混合ガス中で蒸発させる
いわゆる反応性スパッタリングにより、酸化珪素と炭化
珪素および窒化珪素の混合物を基板上に形成した。まず
、スパッタリングの雰囲気を５ Ｘ １０ ’Ｔｏｒｒ
のアルゴンと酸素の混合ガス（比率１：２）とし、酸化
珪素と炭化珪素の混合物を基体表面に着膜し、徐々に酸
素ガスの分圧を減少させ、アルゴンガスのみとし、さら
に窒素ガスを徐々に加え、炭化珪素と窒化ｌ・素の混合
物を着膜し、最終的にはアルゴンと窒素の分圧を１＝２
とし、窒化珪素の比率を高めた。これにより、基体上に
良好な耐摩耗膜が形成でき、例えば基体物質としてアル
ミナを用いるとその摩耗量は殉以下に減少する。
なお、上記実施例においてスパッタリング中の酸素分圧
あるいは窒素分圧を時間的に変化させることにより、酸
化珪素、炭化珪素および窒化珪素の濃度分布を容易に制
御できる。基体物質としてはアルミナ以外の磁器、金属
、プラスチックなどでも良く、着膜法としては、反応性
スパッタリング法以外でも可能である。
あるいは窒素分圧を時間的に変化させることにより、酸
化珪素、炭化珪素および窒化珪素の濃度分布を容易に制
御できる。基体物質としてはアルミナ以外の磁器、金属
、プラスチックなどでも良く、着膜法としては、反応性
スパッタリング法以外でも可能である。
発明の効果
上記の実施例から明らかなように、本発明の耐摩耗膜に
より、金属、磁器、プラスチックなどの基体の耐摩耗性
を向上させることができる。特に、本発明の耐摩耗膜は
、基体に強固に接着し、また化学的にも安定であり、耐
クラツク性にも優れるため、例えば、サーマルヘツドの
耐摩耗膜どして有効であり、その他、耐摩耗性を必要と
する精密機械部品の製造などその実用範囲はきわめて広
い。
より、金属、磁器、プラスチックなどの基体の耐摩耗性
を向上させることができる。特に、本発明の耐摩耗膜は
、基体に強固に接着し、また化学的にも安定であり、耐
クラツク性にも優れるため、例えば、サーマルヘツドの
耐摩耗膜どして有効であり、その他、耐摩耗性を必要と
する精密機械部品の製造などその実用範囲はきわめて広
い。
第１図は本発明の耐摩耗膜の基本的な構造を示す断面図
、第２図はその組成の変化の状態を示す図である。 １・・・・・・基体、２・・・・・・接着層、３，４・
・・・・・耐摩耗層、５・・・酸化珪素、６・・炭化珪
素、７・−・窒化珪素。
、第２図はその組成の変化の状態を示す図である。 １・・・・・・基体、２・・・・・・接着層、３，４・
・・・・・耐摩耗層、５・・・酸化珪素、６・・炭化珪
素、７・−・窒化珪素。
Claims (1)
- 基体表面に形成された窒化珪素と炭化珪素と酸化珪素と
よシなる耐摩耗膜であって、前記膜の表面から基板側へ
向かって窒化珪素の組成比率が減少しており、前記基板
側から前記膜の表面に向かって酸化珪素の組成比率が減
少しており、前記膜の表面側および基板側に向かって炭
化珪素の組成比率が減少していることを層像とする耐摩
耗膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7692784A JPS60221562A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 耐摩耗膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7692784A JPS60221562A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 耐摩耗膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60221562A true JPS60221562A (ja) | 1985-11-06 |
| JPS6252028B2 JPS6252028B2 (ja) | 1987-11-02 |
Family
ID=13619349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7692784A Granted JPS60221562A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 耐摩耗膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60221562A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0254754A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Agency Of Ind Science & Technol | 傾斜組成制御膜の形成法 |
| JP4733890B2 (ja) * | 1999-10-13 | 2011-07-27 | Ａｇｃセラミックス株式会社 | ＳｉＯ２を主成分とする膜の成膜方法 |
| KR101287694B1 (ko) * | 2012-02-16 | 2013-08-07 | 신크론 컴퍼니 리미티드 | 투광성 경질 박막 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102400101A (zh) * | 2010-09-09 | 2012-04-04 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 镀膜件及其制备方法 |
-
1984
- 1984-04-17 JP JP7692784A patent/JPS60221562A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0254754A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Agency Of Ind Science & Technol | 傾斜組成制御膜の形成法 |
| JP4733890B2 (ja) * | 1999-10-13 | 2011-07-27 | Ａｇｃセラミックス株式会社 | ＳｉＯ２を主成分とする膜の成膜方法 |
| KR101287694B1 (ko) * | 2012-02-16 | 2013-08-07 | 신크론 컴퍼니 리미티드 | 투광성 경질 박막 |
| WO2013121552A1 (ja) | 2012-02-16 | 2013-08-22 | 株式会社シンクロン | 透光性硬質薄膜 |
| US9422620B2 (en) | 2012-02-16 | 2016-08-23 | Shincron Co., Ltd. | Translucent hard thin film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6252028B2 (ja) | 1987-11-02 |
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