JPS6242030B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、パイプ内面のコーテイング方法に
関し、より詳しくは、プラズマCVD法によるパ
イプ内面のコーテイング方法に関する。

＜従来の技術＞ 腐蝕性の液体若しくは気体の輸送に用られるパ
イプについては、内面にメツキやライニング等の
表面処理を行なつて耐蝕性を確保しているのが通
例である。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところが、蒸気配管や、高温高圧下でのガス反
応を要するプロセスに使用されるパイプのよう
に、特に高い耐蝕性が必要とされるものについて
は、メツキ層のようにピンホールが多くしかも水
分を多量に含む被覆層によつては、充分な耐蝕性
を確保することは困難である。

このような問題点に対処するために、CVD法
によつてパイプ内面にセラミツク等をコーテイン
グすることが考えられる。しかし、CVD法によ
れば、反応ガスの組成が送給側から排出側にかけ
て次第に変化するので、膜の成長速度が不均一と
なり、均一な薄膜を生成することが困難となる。
このような不都合を防ぐためには、反応ガスの供
給孔および排出孔を多数配設するか、或いは加熱
を部分的に行なうか、いずれかの手法が必要とな
る。ところが、小径管においては前者の手法はス
ペース的に採用し難いことから、後者の手法が有
力視されている。

さらに、CVD法によつて所望のコーテイング
を行なうには、反応ガスに化学反応を行なわせる
ために、かなりの高温加熱を必要とし、パイプ母
材が変質したり、変形したりするおそれがある。

一方、CVD法よりも低温でコーテイングする
方法としてプラズマCVD法が知られている。し
かし、薄膜の均一性確保の点において問題があ
り、パイプ内面のコーテイング方法としては未だ
適用されていないのが現状である。

＜目 的＞ この発明は上記問題点に鑑みてなされたもので
あり、均一な被膜が得られ、優れた耐蝕性を発揮
することのできるパイプ内面のコーテイング方法
を提供することを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するためのこの発明のパイプ内
のコーテイング方法としては、電極を挿入したパ
イプに放電用の電圧を印加してパイプ内にプラズ
マを発生させ、かつパイプの一端部より反応ガス
を吹き込んだ状態で、パイプの外周より加熱体に
てパイプの長手方向所定幅を加熱するとともに、
加熱体による加熱点を長手方向に順次移行させ
て、パイプ内面の全長にわたつて薄膜を生成する
ものである。

＜作 用＞ 上記パイプ内面のコーテイング方法によれば、
パイプ内を反応空間として、吹き込んだ反応ガス
をプラズマにより活性化させて、加熱範囲の内面
に膜生成を行ない、最終的にパイプ内の全長にわ
たつて連続的な薄膜を生成することができる。

＜実施例＞ 以下実施例を示す添付図面によつて詳細に説明
する。

図は、この発明のパイプ内面のコーテイング方
法の実施に使用する装置の概略図であり、コーテ
イングすべきパイプ１の両端に対して、筒状の絶
縁体２，２を気密的に接続しているとともに、上
記絶縁体２，２の端部を蓋体３，３にて密閉して
反応空間４を形成している。そして、一方の蓋体
３の端面から電極５を挿入してパイプ１内を挿通
させているとともに、パイプ１の外周に沿つて、
例えば赤外線ヒータからなる所定幅の加熱体６を
配置している。上記加熱体６としては、パイプ１
の長手方向に移動可能に構成されており、パイプ
１を所定幅ずつ順次連続的に加熱することができ
る。さらに、電極５挿入側の蓋体３には、反応空
間４に反応ガスＧを送り込むための供給孔７が形
成されており、また、他方の蓋体３には、送り込
んだ反応ガスを排出するための排気孔８が形成さ
れている。上記排気孔８には、メカニカルブース
タ等の排気装置が接続されている（図示せず）。
そして、パイプ１には、放電用電源９が接続され
ており、パイプ１に対して高周波等の放電用電力
を印加できるようになつている。

この発明のコーテイング方法は、以上の構成の
装置を用いて実施されるものであり、放電用電源
９により例えば高周波電力をパイプ１全体に印加
するとともに、供給孔７から反応ガスＧを送り込
んで排気孔８から排出させつつ、加熱体６を一定
速度で移動させてパイプ１を所定幅ずつ長手方向
に順次連続的に加熱することにより、パイプ１内
にコーテイングを行なうことができる。即ち、こ
の発明のコーテイング法は、プラズマCVD法の
原理によりパイプ１内に膜生成を行なうものであ
り、反応空間４において発生したプラズマにより
反応ガスＧを活性化させるとともに、被処理部と
してのパイプ１内面を所定温度（通常400〜900
℃）に加熱することにより膜生成を行ない、加熱
体６による加熱点を順次移行することにより、最
終的にパイプ１内の全長にわたつて薄膜を生成す
ることができる。

この際、プラズマは、上記した高周波以外の、
例えば、負の電圧やマイクロ波をパイプ１に対し
て印加しても発生させることが可能である。ま
た、薄膜の厚みとしては、加熱体６を繰返して往
復移動させることにより、任意に調整することが
できる。

この発明に使用される反応ガスＧとしては、従
来のプラズマCVD法において使用されているガ
スと同様なガスを使用でき、例えば金属元素原料
としては、ハロゲン化物、金属水素化物、および
有機金属等が、非金属元素原料としては、窒素、
酸素、および炭化水素等がそれぞれ挙げられる。
なお、この発明は、金属セラミツクや有機材等の
いずれのコーテイング材料についても適用するこ
とができる。

以上の構成のコーテイング方法によれば、
CVD法による場合よりも低温で薄膜を生成する
ことができ、母材の変質や変形の発生を抑制する
ことができるとともに、パイプ１を部分的に加熱
しながらコーテイングを行なうので、反応ガスＧ
の組成変化が生じ難く、パイプ１の全長にわたつ
て均一な薄膜を生成することができる。

なお、この発明は、上記実施例に限定されるも
のでなく、例えば加熱体６を移動させる代りにパ
イプ１を移動させる等、この発明の要旨を変更し
ない範囲で種々の変更を施すことができる。

＜試験例＞ この発明のコーテイング方法により、以下の条
件で、設定厚み10μｍのAl₂O₃膜を生成し、その
厚みを10点で測定した結果、薄膜の厚みのばらつ
きは、２μｍ以下であり、極めて均一にコーテイ
ングできることが確認された。

パイプ寸法 直径100mm、全長2m 放電用電源 高周波
（13.56MHz，800W） 反応ガス AlCl₃（５％） CO₂（12％） H₂（83％） 反応空間内の圧力 １ Torr 加 熱 体 赤外線ヒータ 加熱体移動速度 0.3m／min 加熱体移動回数 30往復 加熱温度 450℃ ＜発明の効果＞ 以上のように、この発明のパイプ内面のコーテ
イング方法によれば、プラズマCVD法によるコ
ーテイングであるから、比較的低温にてコーテイ
ングを行なうことができ、母材の変質や変形を生
じ難いとともに、耐蝕性に優れ、しかも均一な薄
膜を生成することができるという特有の効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明のコーテイング方法の実施に使
用する装置の概略図である。 １……パイプ、５……電極、６……加熱体、Ｇ
……反応ガス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電極を挿入したパイプに放電用の電圧を印加
   してパイプ内にプラズマを発生させ、かつパイプ
   の一端部より反応ガスを吹き込んだ状態で、パイ
   プの外周から加熱体にてパイプの長手方向所定幅
   を加熱するとともに、加熱体による加熱点を長手
   方向に順次移行させて、パイプ内面の全長にわた
   つて薄膜を生成することを特徴とするパイプ内面
   のコーテイング方法。