JPS6035994B2 - 複合部材の製造方法 - Google Patents
複合部材の製造方法Info
- Publication number
- JPS6035994B2 JPS6035994B2 JP8445278A JP8445278A JPS6035994B2 JP S6035994 B2 JPS6035994 B2 JP S6035994B2 JP 8445278 A JP8445278 A JP 8445278A JP 8445278 A JP8445278 A JP 8445278A JP S6035994 B2 JPS6035994 B2 JP S6035994B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base material
- coating layer
- vapor
- deposited coating
- composite member
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
- C23C16/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は化学蒸着によって、母材の任意表面のみに、硬
質の蒸着被覆層を形成した複合部材の製造方法に関する
ものである。
質の蒸着被覆層を形成した複合部材の製造方法に関する
ものである。
気相めつきの一種である化学蒸着（ＣｈｅｍｉｃａｌＶ
ａｐｏｒＤｅｐ（）ｓｉｔｉｏｎ，以下「ＣＶＤ」とい
う。
ａｐｏｒＤｅｐ（）ｓｉｔｉｏｎ，以下「ＣＶＤ」とい
う。
）法の発展は、近年特に著しく、通常のめつき法で得ら
れない金属、合金、非金属、それらの酸化物、炭化物、
窒化物、ほう化物、ケィ化物等の如く、耐食、耐熱、耐
摩耗性にすぐれた材料を母材の表面に被覆することが出
来るようになった。しかし一方では、ＣＶＤ法の唯一の
致命的な欠点として、マスキングの困難性があった。Ｃ
ＶＤ法によって得られる蒸着被覆層を母材表面の全面に
渡って形成されるときは、このようなマスキングの課題
はさほど生じないが、母村表面の任意の表面部分のみに
蒸着被覆層を形成したときは、係るマスキングの技術的
課題が生じる。一般産業において切望されるのは、母材
表面の全面に渡って蒸着被覆層を形成した複合部村（こ
のような複合部材は、例えば、パイプ等の如く用途が比
較的限定されているようである。）にあるのではなく、
所望する母材の任意表面のみに蒸着被覆層を設けた複合
部材にあり、この複合部材を用いることによって各種の
用途例えば密封装置の摺動材、ベアリング材等への途が
開かれている。しかし現状において母材表面の任意表面
のみに蒸着被覆層を設けた複合部材はなく、またこのよ
うな複合部材を得るための適切なマスキング技術もなく
製造することができなたった。その理由として、ＣＶＤ
法では、少なくとも１０００００以上の高温雰囲気中で
蒸着するため、高温となった母材をマスクするための適
切なマスキング剤、例えばペイントスプレーが無いこと
、および何んらかの方法で母材にマスクをしたとしても
、その一部が蒸着被覆層となる反応性化合物ペーパーの
強い浸透力が原因して、蒸管被覆層の境界線が不明瞭で
あったり、予期しない部分に蒸着被覆層の盛り上がりや
、はみ出しが生じたり、また、母材とマスキング材とが
蒸着によって接合されること等があった。従って出来た
複合部材は外観が悪く、また種々の産業用途に供せられ
た場合、性能にも悪影響を及ぼす。本発明は前述した事
情に鑑みなされたものである。
れない金属、合金、非金属、それらの酸化物、炭化物、
窒化物、ほう化物、ケィ化物等の如く、耐食、耐熱、耐
摩耗性にすぐれた材料を母材の表面に被覆することが出
来るようになった。しかし一方では、ＣＶＤ法の唯一の
致命的な欠点として、マスキングの困難性があった。Ｃ
ＶＤ法によって得られる蒸着被覆層を母材表面の全面に
渡って形成されるときは、このようなマスキングの課題
はさほど生じないが、母村表面の任意の表面部分のみに
蒸着被覆層を形成したときは、係るマスキングの技術的
課題が生じる。一般産業において切望されるのは、母材
表面の全面に渡って蒸着被覆層を形成した複合部村（こ
のような複合部材は、例えば、パイプ等の如く用途が比
較的限定されているようである。）にあるのではなく、
所望する母材の任意表面のみに蒸着被覆層を設けた複合
部材にあり、この複合部材を用いることによって各種の
用途例えば密封装置の摺動材、ベアリング材等への途が
開かれている。しかし現状において母材表面の任意表面
のみに蒸着被覆層を設けた複合部材はなく、またこのよ
うな複合部材を得るための適切なマスキング技術もなく
製造することができなたった。その理由として、ＣＶＤ
法では、少なくとも１０００００以上の高温雰囲気中で
蒸着するため、高温となった母材をマスクするための適
切なマスキング剤、例えばペイントスプレーが無いこと
、および何んらかの方法で母材にマスクをしたとしても
、その一部が蒸着被覆層となる反応性化合物ペーパーの
強い浸透力が原因して、蒸管被覆層の境界線が不明瞭で
あったり、予期しない部分に蒸着被覆層の盛り上がりや
、はみ出しが生じたり、また、母材とマスキング材とが
蒸着によって接合されること等があった。従って出来た
複合部材は外観が悪く、また種々の産業用途に供せられ
た場合、性能にも悪影響を及ぼす。本発明は前述した事
情に鑑みなされたものである。
以下、本発明を好適な実施例と、それに至るまでの研究
過程とを図面に基づいて詳細に説明する。
過程とを図面に基づいて詳細に説明する。
第１図は、本発明に係るＣＶＤ装置を示し、第２図は第
１図における要部を拡大した図である。
１図における要部を拡大した図である。
反応炉容器１は、その側壁に巻かれた加熱用高周波コイ
ル２を具備し、反応ガスの出入口となる関口部３，４が
形成されている。そして反応炉容器１の内部空間には、
支柱５によって保持された設置板６を設け、この設置板
６上にはＣＶＤ法によって蒸着被覆層が形成される母材
７をのせ、かつ母材７に蒸着被覆層を形成しようとする
任意表面９のみを露出させるように母材７の他の表面部
を包囲するマスキング部材８，８ａを設ける。本発明に
おいて母材７の所望する任意表面９のみに蒸着被覆層を
形成せしめた複合部材を得るためには、第２図に示す如
く、母材７とマスキング部材８との位置的関係が重要と
なる。つまり任意表面９と隣接する他の表面１０とで構
成される縁部を削りとってテーパ面１１を形成せしめる
ことと、さらに隙間Ｃが重要であり、二次的にテーパ面
１１の角度Ｑｏとテーパ面１１の高さ１、母材７の任意
表面９とマスキング部村８との高さｈ等が要因としてあ
げられる。本発明者らの幾多の研究により、結果的には
、本発明に係る製造方法によって第３図で示した複合部
材１２が得られた。この複合部材１２は、蒸着被覆層１
３が他の表面１０に盛り上がりやはみ出しがなく任意表
面９に沿って平坦に形成された。特にテーパ面１１の部
分では、蒸着被覆層１３の厚さが一様に変化し、外観か
らの観察では他の表面１０に沿って直線状に蒸着被覆層
１３が形成されていることが確認された。尚、本発明者
らが本発明に至る初期の研究実験例を第４図、第５図、
第６図に示した。
ル２を具備し、反応ガスの出入口となる関口部３，４が
形成されている。そして反応炉容器１の内部空間には、
支柱５によって保持された設置板６を設け、この設置板
６上にはＣＶＤ法によって蒸着被覆層が形成される母材
７をのせ、かつ母材７に蒸着被覆層を形成しようとする
任意表面９のみを露出させるように母材７の他の表面部
を包囲するマスキング部材８，８ａを設ける。本発明に
おいて母材７の所望する任意表面９のみに蒸着被覆層を
形成せしめた複合部材を得るためには、第２図に示す如
く、母材７とマスキング部材８との位置的関係が重要と
なる。つまり任意表面９と隣接する他の表面１０とで構
成される縁部を削りとってテーパ面１１を形成せしめる
ことと、さらに隙間Ｃが重要であり、二次的にテーパ面
１１の角度Ｑｏとテーパ面１１の高さ１、母材７の任意
表面９とマスキング部村８との高さｈ等が要因としてあ
げられる。本発明者らの幾多の研究により、結果的には
、本発明に係る製造方法によって第３図で示した複合部
材１２が得られた。この複合部材１２は、蒸着被覆層１
３が他の表面１０に盛り上がりやはみ出しがなく任意表
面９に沿って平坦に形成された。特にテーパ面１１の部
分では、蒸着被覆層１３の厚さが一様に変化し、外観か
らの観察では他の表面１０に沿って直線状に蒸着被覆層
１３が形成されていることが確認された。尚、本発明者
らが本発明に至る初期の研究実験例を第４図、第５図、
第６図に示した。
第４図のａ図は、母材７にマスキング部材８との隙間（
第２図における隙間Ｃの意）を小さくして欧め込んだ場
合を示すものである。
第２図における隙間Ｃの意）を小さくして欧め込んだ場
合を示すものである。
そしてＣＶＤ法によって母村７の任意表面９に蒸着被覆
層１３を形成すると第４図のｂ図に示す如く、母材７と
マスキング部材８とが共に被覆されてしまう。そしてマ
スキング部村８を母材７からぬき出しが困難となり、ま
た、ぬき出せたとしても黍着被覆層１３が割れ、予期し
ない部分が破損したり、ひびが入る。そこで第５図のａ
図に示すように母材７とマスキング部材８との隙間Ｃが
大きくなるように配置して行なった結果、第４図のｂ図
で示した欠点はなくせたが、第５図のｂ図で示すように
出来た蒸着被覆層１３は母材７の任意表面９からはみ出
し、盛り上がって形成され、隣接する他の表面１０の綾
部にも蒸着被覆層１３が形成される。そこでさらに研究
を重ね、第６図のａ図で示すように母材７の任意表面９
と隣接する他の表面１０とで構成される縁部を削りとり
、４５０の角度をもつテーパ面１１を形成せしめ、ＣＶ
Ｄ法により、蒸着被覆層１３を被覆させた結果を第６図
のｂ図で示す。この第６図のｂ図でわかるように、第５
図のｂ図における、はみ出しや盛り上がりを水さくする
ことが出来たが、まだ蒸着被覆層１３は、その綾部にお
いてダレが生じており、母材７の任意表面９のみに相当
する面積に蒸着被覆されておらず、他の表面１川こも盛
り上がり等の現象がみられた。そしてこのような種々の
研究過程を経た後、第２図と第３図で示した好適な実施
例に基づき、本発明が創作されたのである。以上の如く
詳述したことで理解されるように本発明の製造方法によ
れば母村の任意表面の面取り角度Ｑを小さくして、テー
パ面を形成し、このテーパ面とマスキソグ部材との間に
概ね、クサビ状の空間部を予め形成しておき、ＣＶＤ法
によって、蒸着被覆層は第３図で示したようにテーパ面
の部分においては厚さが一様に変化し、隣接する他の表
面へのはみ出しや、盛り上がりをなくすことが出釆、外
観のよい、複合部材を得た。尚、第２図における各部分
の好ましい数値を示すと、角度Ｑは４００禾満がよく、
特に５０＜Ｑ＜３０ｏ程度が好ましく、隙間Ｃは０．１
肌〜１．０肋の範囲がよい。またｈを０〜１柳、１を１
柳〜３肌程度にしたときが最も好ましいことがわかった
。さらに本発明においては、母材、蒸着被覆層となる材
料、マスキング部材等の材料を特に限定するものではな
い。しかし、本発明者らが、当面の用途目的の例として
流体密封装置（特にメカニカルシール）、スラストベア
リング等の摺動材に適用されることを想定していたので
、本発明の実施例および文発明に至る研究実験例に於て
、最も多く用いた材料としては、母材をカーボン、マス
キング部材もカーボンを用い、蒸着被覆層は、炭化ケイ
素（ｓｉｃ）であった。
層１３を形成すると第４図のｂ図に示す如く、母材７と
マスキング部材８とが共に被覆されてしまう。そしてマ
スキング部村８を母材７からぬき出しが困難となり、ま
た、ぬき出せたとしても黍着被覆層１３が割れ、予期し
ない部分が破損したり、ひびが入る。そこで第５図のａ
図に示すように母材７とマスキング部材８との隙間Ｃが
大きくなるように配置して行なった結果、第４図のｂ図
で示した欠点はなくせたが、第５図のｂ図で示すように
出来た蒸着被覆層１３は母材７の任意表面９からはみ出
し、盛り上がって形成され、隣接する他の表面１０の綾
部にも蒸着被覆層１３が形成される。そこでさらに研究
を重ね、第６図のａ図で示すように母材７の任意表面９
と隣接する他の表面１０とで構成される縁部を削りとり
、４５０の角度をもつテーパ面１１を形成せしめ、ＣＶ
Ｄ法により、蒸着被覆層１３を被覆させた結果を第６図
のｂ図で示す。この第６図のｂ図でわかるように、第５
図のｂ図における、はみ出しや盛り上がりを水さくする
ことが出来たが、まだ蒸着被覆層１３は、その綾部にお
いてダレが生じており、母材７の任意表面９のみに相当
する面積に蒸着被覆されておらず、他の表面１川こも盛
り上がり等の現象がみられた。そしてこのような種々の
研究過程を経た後、第２図と第３図で示した好適な実施
例に基づき、本発明が創作されたのである。以上の如く
詳述したことで理解されるように本発明の製造方法によ
れば母村の任意表面の面取り角度Ｑを小さくして、テー
パ面を形成し、このテーパ面とマスキソグ部材との間に
概ね、クサビ状の空間部を予め形成しておき、ＣＶＤ法
によって、蒸着被覆層は第３図で示したようにテーパ面
の部分においては厚さが一様に変化し、隣接する他の表
面へのはみ出しや、盛り上がりをなくすことが出釆、外
観のよい、複合部材を得た。尚、第２図における各部分
の好ましい数値を示すと、角度Ｑは４００禾満がよく、
特に５０＜Ｑ＜３０ｏ程度が好ましく、隙間Ｃは０．１
肌〜１．０肋の範囲がよい。またｈを０〜１柳、１を１
柳〜３肌程度にしたときが最も好ましいことがわかった
。さらに本発明においては、母材、蒸着被覆層となる材
料、マスキング部材等の材料を特に限定するものではな
い。しかし、本発明者らが、当面の用途目的の例として
流体密封装置（特にメカニカルシール）、スラストベア
リング等の摺動材に適用されることを想定していたので
、本発明の実施例および文発明に至る研究実験例に於て
、最も多く用いた材料としては、母材をカーボン、マス
キング部材もカーボンを用い、蒸着被覆層は、炭化ケイ
素（ｓｉｃ）であった。
そして炭化ケイ素の葵着被覆層となすために、反応ガス
として、含ケイ素化合物（例えばｓｉｃ１４）と含炭素
化合物（例えばｃｃ１４）を用いた。また母材の形状と
しては、前述の用途例を踏えて、断面が矩形の円環状母
材を主として用いた。特にメカニカルシールやスラスト
ベアリングにおいては、回転軸が貫通する円環状母材の
内面部に蒸着被覆層の盛り上がりや、はみ出しがあると
取付時或いは運転時に蒸着被覆層が欠けたり、クラック
を生じることになる。本発明は係る欠点をも解決するも
のである。従って本発明は産業上、多大の貢献をなすも
のと信じる。
として、含ケイ素化合物（例えばｓｉｃ１４）と含炭素
化合物（例えばｃｃ１４）を用いた。また母材の形状と
しては、前述の用途例を踏えて、断面が矩形の円環状母
材を主として用いた。特にメカニカルシールやスラスト
ベアリングにおいては、回転軸が貫通する円環状母材の
内面部に蒸着被覆層の盛り上がりや、はみ出しがあると
取付時或いは運転時に蒸着被覆層が欠けたり、クラック
を生じることになる。本発明は係る欠点をも解決するも
のである。従って本発明は産業上、多大の貢献をなすも
のと信じる。
第１図は、本発明に係る装置の概略図、第２図は第１図
の要部拡大図、第３図は本発明に係る複合部材、第４図
と第５図と第６図における各ａ図とｂ図は何れも本発明
に至るまでの研究実験例の説明図である。 ７・・・・・・母材、８，８ａ…・・・マスキング部材
、９・・・・・・任意表面、１０・・・…他の表面、１
１…・・・ナ−パ面、１２・・…・複合部材、１３・・
…・蒸着被覆層、Ｃ……隙間、Ｑ・・・・・・角度。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
の要部拡大図、第３図は本発明に係る複合部材、第４図
と第５図と第６図における各ａ図とｂ図は何れも本発明
に至るまでの研究実験例の説明図である。 ７・・・・・・母材、８，８ａ…・・・マスキング部材
、９・・・・・・任意表面、１０・・・…他の表面、１
１…・・・ナ−パ面、１２・・…・複合部材、１３・・
…・蒸着被覆層、Ｃ……隙間、Ｑ・・・・・・角度。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 蒸着被覆層を形成しようとする母材の任意表面にあ
つて、この任意表面の縁部にテーパ面を設け、この任意
表面に隣接する他の表面の近傍に位置し、かつ他の表面
と適宜な隙間を有するマスキング部材と前記テーパ面と
によつてクサビ状の空間部を予め形成しておき、化学蒸
着によつて、母材の任意表面のみに蒸着被覆層を形成せ
しめることを特徴とする複合部材の製造方法。 ２ 母材は略矩形の断面かつ円環体のカーボン材料から
なり、蒸着被覆層が炭化ケイ素である前記特許請求の範
囲第１項記載の複合部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8445278A JPS6035994B2 (ja) | 1978-07-10 | 1978-07-10 | 複合部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8445278A JPS6035994B2 (ja) | 1978-07-10 | 1978-07-10 | 複合部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5511179A JPS5511179A (en) | 1980-01-25 |
| JPS6035994B2 true JPS6035994B2 (ja) | 1985-08-17 |
Family
ID=13831002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8445278A Expired JPS6035994B2 (ja) | 1978-07-10 | 1978-07-10 | 複合部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6035994B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4963393A (en) * | 1989-09-07 | 1990-10-16 | Cvd Incorporated | Method to prevent backside growth on substrates in a vapor deposition system |
| US6228297B1 (en) * | 1998-05-05 | 2001-05-08 | Rohm And Haas Company | Method for producing free-standing silicon carbide articles |
-
1978
- 1978-07-10 JP JP8445278A patent/JPS6035994B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5511179A (en) | 1980-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2410851C2 (ru) | Установка для уплотнения пористого материала | |
| US4397901A (en) | Composite article and method of making same | |
| US4275095A (en) | Composite article and method of making same | |
| US6846514B2 (en) | Gas port sealing for CVD/CVI furnace hearth plates | |
| US5154862A (en) | Method of forming composite articles from CVD gas streams and solid particles of fibers | |
| US4610896A (en) | Method for repairing a multilayer coating on a carbon-carbon composite | |
| FR2399487A1 (fr) | Procede de realisation de revetement metallique resistant a la corrosion a temperature elevee | |
| IT8322263A1 (it) | Sistema di tenuta abrasiva ed abradibile per il percorso del gas in motori a turbina a gas | |
| JP2006046333A (ja) | ワークを選択的に覆う取付具およびその加工方法 | |
| US8337619B2 (en) | Polymeric coating of substrate processing system components for contamination control | |
| JP2012518758A (ja) | 連結デバイス | |
| JP3434947B2 (ja) | シャワープレート | |
| JPS6035994B2 (ja) | 複合部材の製造方法 | |
| JP4286142B2 (ja) | 部品の表面上に連続被覆を作る方法 | |
| CN105745351A (zh) | 用于沉积防腐蚀涂层的方法 | |
| JPS589304B2 (ja) | 耐熱ガスケツトおよびその製造方法 | |
| EP0349044A3 (en) | Process for the production of a protective film on a magnesium-based substrate, application to the protection of magnesium alloys, substrates thus obtained | |
| CN1993494A (zh) | 用于分解气体的反应器的制造方法 | |
| DE502004010739D1 (de) | Strömungsmaschine mit einer keramischen Anstreifschicht | |
| RU2515878C2 (ru) | Корпусная или внутренняя деталь аппарата, снабженная выступающими частями, способ ее изготовления и устройство для формирования и насыщения пироуглеродом каркасов закладных элементов, образующих выступающие части | |
| JPS6220672A (ja) | 内燃機関の燃料弁アトマイザ | |
| CN2314220Y (zh) | 管道阀门保温套 | |
| KR101743551B1 (ko) | 반도체 폐가스 처리용 스크러버의 제조방법 및 이에 따른 스크러버, 이 스크러버를 이용한 내부식성 향상 및 산화물 부착방지 방법 | |
| KR920003441A (ko) | CVD코팅된 Si를 함침한 SiC제품 및 그 제조방법 | |
| CN203200179U (zh) | 一种直接保护碳纤维的抗硅蒸汽侵蚀内涂层 |