KR20190084013A - 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료 및 희토류 원소 불화물 용사 부재 - Google Patents

희토류 원소 불화물 분말 용사 재료 및 희토류 원소 불화물 용사 부재 Download PDF

Info

Publication number
KR20190084013A
KR20190084013A KR1020190081235A KR20190081235A KR20190084013A KR 20190084013 A KR20190084013 A KR 20190084013A KR 1020190081235 A KR1020190081235 A KR 1020190081235A KR 20190081235 A KR20190081235 A KR 20190081235A KR 20190084013 A KR20190084013 A KR 20190084013A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rare earth
earth element
fluoride
less
mass
Prior art date
Application number
KR1020190081235A
Other languages
English (en)
Inventor
노리아끼 하마야
다까오 마에다
야스시 다까이
Original Assignee
신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
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 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 filed Critical 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Publication of KR20190084013A publication Critical patent/KR20190084013A/ko

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
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C01F17/0062—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00—Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20—Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/206—Compounds containing only rare earth metals as the metal element oxide or hydroxide being the only anion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00—Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20—Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/253—Halides
    • C01F17/265—Fluorides
    • 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
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/10—Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/54—Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/11—Powder tap density
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity
    • C01P2006/82—Compositional purity water content
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/256—Heavy metal or aluminum or compound thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명은, 희토류 원소 불화물 입자의 외형의 종횡비가 2 이하, 평균 입자 직경이 10㎛ 이상 100㎛ 이하, 벌크 밀도가 0.8g/cm3 이상 1.5g/cm3 이하이며, 탄소를 0.1질량％ 이상 0.5질량％ 이하 함유하는 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 대기 중 플라즈마 용사에 적합한 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료를 얻을 수 있다. 본 발명의 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료를 사용하여 제조한 희토류 원소 불화물 용사 부재는 할로겐 가스 중에서의 내플라즈마 부재로서 사용했을 경우, 부분적인 색의 변화가 적고, 본래의 긴 수명을 실현할 수 있는 부재가 된다.

Description

희토류 원소 불화물 분말 용사 재료 및 희토류 원소 불화물 용사 부재{RARE EARTH FLUORIDE SPRAY POWDER AND RARE EARTH FLUORIDE-SPRAYED ARTICLE}
본 발명은 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료, 특히 반도체 제조 공정에서의 할로겐계 부식 가스 플라즈마 분위기에서의 내부식성이 우수한 용사막을 제조할 때에 사용하는 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료, 및 희토류 원소 불화물 용사 부재에 관한 것이다.
종래, 다양한 사용 환경에서 기재를 보호하기 위하여 내부식성이 우수한 용사 피막이 사용되고 있다. 이 경우, Al, Cr 등의 산화물이 주요 용사 재료로서 사용되고 있었으나, 고온에서의 플라즈마에 노출되면 부식성이 높아지고, 특히 할로겐계 부식 가스 플라즈마 분위기로 처리되는 경우가 있는 반도체 제품의 제조에 있어서는 상기 재료를 사용하는 것은 부적당하였다.
반도체 제품의 제조 공정에서 사용되는 할로겐계 부식 가스 플라즈마 분위기에는, 불소계 가스로서는 SF6, CF4, CHF3, ClF3, HF 등이, 염소계 가스로서는 Cl2, BCl3, HCl 등이 사용된다.
이러한 부식성이 매우 강한 분위기 중에서도 사용될 수 있는 부재로서는, 예를 들어 산화이트륨(특허문헌 1: 특허 제4006596호 공보)이나 불화이트륨(특허문헌 2: 특허 제3523222호 공보)을 표면에 용사함으로써 내부식성이 우수한 부재가 얻어지는 것이 알려져 있다. 희토류 산화물 용사막을 제조할 때 희토류 산화물을 플라즈마 용사하여 제조하는데, 기술적인 문제가 적어 일찍부터 반도체용 용사 부재로서 실용화되고 있다. 한편, 희토류 불화물 용사막은 내식성이 우수하지만, 희토류 불화물을 플라즈마 용사할 때에, 3,000℃ 이상의 불꽃을 통과, 용융할 때 불화물의 분해가 발생하여, 부분적으로 희토류 불화물과 희토류 산화물의 혼합물이 되는 등의 기술적 과제가 있어, 희토류 산화물 용사 부재에 비하여 실용화가 늦어지고 있다.
일본 특허 제4006596호 공보 일본 특허 제3523222호 공보 일본 특허 공개 제2008-133528호 공보
본 발명은 상기의 문제점을 감안하여, 종래의 희토류 원소 산화물 용사 피막에 비하여 내식성이 우수한 희토류 원소 불화물 용사 피막을 형성하기 위한 희토류 원소 불화물 용사 재료, 및 그 희토류 원소 불화물 용사 피막을 갖는 용사 부재를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은, 상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료로서, 희토류 원소 불화물 입자 외형의 종횡비가 2 이하, 평균 입자 직경이 10㎛ 이상 100㎛ 이하, 벌크 밀도가 0.8g/cm3 이상 1.5g/cm3 이하이며, 탄소를 0.1질량％ 이상 0.5질량％ 이하 함유하는 용사 재료를 플라즈마 용사하는 것, 이에 의해 탄소 함유량이 0.1질량％ 이하, 산소 함유량이 0.3질량％ 이상 0.8질량％ 이하인 용사 피막을 기재에 형성하는 것이 유효함을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명은 하기의 용사 재료 및 용사 부재를 제공한다.
[1]
희토류 원소 불화물 입자의 외형의 종횡비가 2 이하, 평균 입자 직경이 10㎛ 이상 100㎛ 이하, 벌크 밀도가 0.8g/cm3 이상 1.5g/cm3 이하이며, 탄소를 0.1질량％ 이상 0.5질량％ 이하 함유하는 것을 특징으로 하는 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료.
[2]
물 및 수산기의 합계 함유량이 10,000ppm 이하인 [1]에 기재된 용사 재료.
[3]
희토류 원소가 Y 및 La에서부터 Lu까지의 3A족 원소로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 [1] 또는 [2]에 기재된 용사 재료.
[4]
희토류 원소가 Y, Ce 및 Yb으로부터 선택되는 [3]에 기재된 용사 재료.
[5]
기재에 [1] 또는 [2]에 기재된 용사 재료를 플라즈마 용사함으로써, 탄소 함유량이 0.1질량％ 이하, 산소 함유량이 0.3질량％ 이상 0.8질량％ 이하인 용사 피막을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 희토류 원소 불화물 용사 부재.
[6]
용사 피막이, L*이 65 이상 85 이하, a*가 -3.0 내지 +3.0, b*가 0.0 내지 +8.0인 L*a*b* 색도를 갖는 [5]에 기재된 용사 부재.
본 발명에 따르면, 대기 중 플라즈마 용사에 적합한 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료를 얻을 수 있다. 본 발명의 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료를 사용하여 제조한 희토류 원소 불화물 용사 부재는 할로겐 가스 중에서의 내플라즈마 부재로서 사용했을 경우, 부분적인 색의 변화가 적고, 본래의 긴 수명을 실현할 수 있는 부재가 된다.
본 발명의 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료는, 희토류 원소 불화물 입자 외형의 종횡비가 2 이하, 평균 입자 직경이 10㎛ 이상 100㎛ 이하, 벌크 밀도가 0.8g/cm3 이상 1.5g/cm3 이하이며, 탄소를 0.1질량％ 이상 0.5질량％ 이하 함유함으로써 희토류 원소 불화물을 대기 중에서 플라즈마 용사하기에 적합한 용사 재료이다. 용사 재료 분말로서는,
1. 유동성이 좋고
2. 플라즈마 용사로 희토류 불화물이 분해되지 않는
것이 바람직하며, 본 발명의 용사 재료는 이러한 이점을 구비하고 있다.
본 발명의 용사 재료에 있어서, 그의 입자 형상은 구 형상이 바람직하다. 왜냐하면, 용사 재료로서, 용사의 프레임 중에 용사 재료를 도입할 때에 유동성이 나쁘면, 용사 재료가 공급관 내에서 막히거나 하여 사용상 문제가 발생하기 때문이다. 이 유동성을 얻기 위해서 용사 재료는 구 형상이 바람직하고, 그의 입자 외형의 종횡비가 2 이하, 바람직하게는 1.5 이하인 것이 바람직하다. 종횡비는, 입자가 긴 직경과 짧은 직경의 비로 표현된다.
희토류 불화물 용사 재료로서 사용하는 희토류 원소로서는, Y 및 La에서부터 Lu까지의 3A족 원소로부터 선택되지만, 특히 Y, Ce, Yb이 바람직하다. 희토류 원소는, 2종 이상의 원소를 혼용해도 상관없다. 혼용하는 경우에는, 혼용한 원료로부터 조립(造粒)할 수도 있고, 단일 원소로부터 조립한 입자를 용사 재료로서 사용하는 시점에서 혼합할 수도 있다.
용사 재료의 평균 입자 직경은 10 내지 100㎛, 바람직하게는 30 내지 60㎛이다. 이 경우, 용사 재료의 입자의 크기는, 20㎛ 이상 200㎛ 이하의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 평균 입자 직경은 레이저 광 회절법에 의한 입도 분포 측정 장치에 의해 구할 수 있고, 질량 평균값 D50(즉, 누적 질량이 50％가 될 때의 입자 직경 또는 메디안 직경)으로서 측정할 수 있다.
이는, 용사 재료의 입자의 크기가 너무 작으면 프레임 중에서 증발하는 등 용사 수율이 저하될 우려가 있고, 입자가 너무 크면 프레임 중에서 완전히 용융되지 않아 용사막의 품질이 저하할 우려가 있기 때문이다.
또한, 조립 후의 분말인 용사 재료 분말이 내부까지 충전되어 있는 것은, 분말을 취급할 때 깨지거나 하지 않고 안정되어 있는 것, 공극부가 존재하면 그 공극부에 바람직하지 않은 가스 성분을 함유하기 쉬우므로 그것을 피할 수 있는 것 등의 이유에서 필요한 것이다. 이 점에서, 용사 재료의 벌크 밀도는 0.8 내지 1.5g/cm3, 바람직하게는 1.2 내지 1.5g/cm3이다. 또한, 벌크 밀도의 측정은 JIS K 5101 12-1의 방법에 의한다.
희토류 불화물을 대기 중에서 플라즈마 용사할 경우, 불화물이 산화물로 분해될 가능성이 있다. 특히 용사 재료 분말에 다량의 물 또는 수산기를 포함하고 있으면, 불화물의 분해가 일어나 희토류 산화물이 되고, 불소는 불화수소 등의 가스로 변한다. 용사막은 희토류 산화물과 희토류 불화물의 혼합물이 된다. 그 때문에, 물 및 수산기의 합계 함유량으로서는 10,000ppm 이하, 바람직하게는 3,000ppm 이하, 더욱 바람직하게는 1,000ppm이하인 조립 분말의 원료를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 용사 재료 분말 중에 탄소를 0.1질량％ 이상 0.5질량％ 이하 함유시킴으로써, 산소와 탄소가 이산화탄소로 변함으로써, 희토류 불화물의 분해를 억제하여, 희토류 산화물이 적은 희토류 불화물 용사막을 얻을 수 있다.
이러한 희토류 원소의 불화물을 사용한 용사 재료의 제조 방법으로서는, 희토류 원소의 불화물과 용매, 구체적으로는 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 등을 사용하여 슬러리 농도가 10 내지 40질량％인 슬러리를 제조하고, 이것을 스프레이 드라이 등의 방법으로 조립하고, 또한 부착되어 있는 수분 등을 제거하는 목적으로, 대기 중, 진공 또는 불활성 가스 분위기 중에서 70 내지 200℃의 온도에서 건조하는 방법이 좋다.
또한, 카르복시메틸셀룰로오스와 같은, 입자의 결합제가 되는 유기 고분자 물질과 희토류 원소의 불화물과 순수를 혼합한 슬러리를 제조하고, 이것을 스프레이 드라이 등의 방법으로 조립함으로써 용사 재료를 얻을 수도 있다. 결합제로서는, 카르복시메틸셀룰로오스 이외에, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈 등을 들 수 있다. 첨가하는 결합제의 사용량은, 희토류 원소의 불화물에 대하여 0.05 내지 10질량％의 비율로 사용하여 슬러리로 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 결합제를 함유 탄소로서 사용하기 위하여 용사 재료에 포함된 채인 것이 좋다.
조립 입자로부터 결합제를 제거하지 않고 수분만을 제거하는 것이 바람직하고, 산소를 포함한 분위기에서 소성하지 않고 200℃ 미만의 건조가 좋다. 바람직하게는 진공 중 또는 불활성 가스 중에서 200℃ 미만의 건조가 좋다.
이와 같이 하여 얻어진 용사 재료를 사용하여 기재에 플라즈마 용사함으로써, 희토류 원소 불화물 용사 부재를 형성할 수 있다. 이 경우, 기재 상에 형성되는 용사 피막은, 탄소 함유량이 0.1질량％ 이하, 바람직하게는 0.03 내지 0.1질량％이며, 산소 함유량이 0.3 내지 0.8질량％, 바람직하게는 0.45 내지 0.65질량％인 것이다.
반도체 제조 장치용 부재로의 용사는, 대기압 플라즈마 용사 또는 감압 플라즈마 용사로 행해지는 것이 바람직하다. 플라즈마 가스로서는, 질소/수소, 아르곤/수소, 아르곤/헬륨, 아르곤/질소, 아르곤 단체, 질소 가스 단체를 들 수 있지만, 특별히 한정되는 것은 아니다. 용사되는 기재로서는, 반도체 제조 장치용 부재 등을 구성하는 알루미늄, 니켈, 크롬, 아연 및 그들의 합금, 알루미나, 질화 알루미늄, 질화규소, 탄화규소, 석영 유리 등을 들 수 있으며, 용사층은 50 내지 500㎛의 두께를 형성시키면 좋다. 본 발명에 의해 얻어진 희토류 원소의 불화물을 용사할 때에 용사 조건 등에 대해서는, 특별히 한정은 없고, 기재, 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료의 구체적 재질, 얻어지는 용사 부재의 용도 등에 따라서 적절히 설정할 수 있다.
이와 같이 하여 얻어지는 용사 부재는, L*이 65 이상 85 이하, a*가 -3.0 내지 +3.0, b*가 0.0 내지 +8.0, 바람직하게는 L*이 70 내지 75, a*가 0 내지 1, b*가 4 내지 7인 L*a*b* 색도 표시인 것이 바람직하다. 희토류 불화물 용사막의 색은 희토류 불화물 용사막 내의 불화물의 분해 상태나 함유 탄소량에 따라 상이하여, L*a*b* 색도를 특정함으로써 외관의 색조로 용사막의 상태를 어느 정도 파악할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, L*a*b* 색도는, 예를 들어 미놀타제 색차계 (COLOR METER) CR-200으로 측정할 수 있다 (JIS Z 8729).
[실시예]
이하, 실시예와 비교예를 나타내어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기의 실시예로 제한되는 것이 아니다.
[실시예 1]
물 및 수산기의 함유량이 1,000ppm, 평균 입자 직경이 5㎛인 불화이트륨 5kg을 순수에 교반 혼합하여, 30질량％ 슬러리를 만들었다. 이것을 스프레이 드라이어를 사용하여 조립했더니, 평균 입자 직경이 약 40㎛인 구 형상의 조립 분말을 얻었다.
이 조립 분말을 대기 중 100℃에서 2시간 가열하여 구 형상의 건조 조립 분말을 얻었다. 이 조립 분말의 수분 함유량을 측정했더니, 약 0.65질량％의 수분을 포함하고 있었다. 수분은 칼 피셔 수분 분석법을 사용하여 측정하였다. 탄소는 0.3질량％였다. 이 조립 분말의 종횡비는 1.2였다. 이 불화이트륨은 용사 재료로서 적합한 것이었다. 또한, 종횡비는 SEM 사진에 의해 입자의 긴 직경과 짧은 직경을 180개 측정하여, 평균을 내었다. 벌크 밀도는 1.3g/cm3였다.
[실시예 2]
실시예 1의 불화이트륨 용사 재료를 사용하여 아르곤 40L/min, 수소 5L/min의 혼합 가스를 사용한 대기압 플라즈마 용사를 알루미늄 기재에 시공하여, 200㎛정도의 얇은 회색을 나타낸 용사 피막을 형성한 부재를 얻었다. 이 용사 피막의 L*a*b* 색도를 측정했더니, L*: 70.87, a*: 0.35, b*: 5.57이며, 탄소는 0.07질량％였다. 또한, 산소 농도는 0.75질량％였다.
이 부재를 리액티브 이온 플라즈마 시험 장치에 레지스트를 도포한 실리콘 웨이퍼와 함께 세트하고, 주파수 13.56MHz, 플라즈마 출력 1,000W, 가스 종류 CF4+O2 (20vol％), 유량 50mL/min, 가스압 50mtorr의 조건에서 플라즈마 폭로 시험을 행했더니, 육안으로의 부분적 피막의 색의 변화는 없었다. L*a*b* 색도를 측정한 결과, L*: 70.33, a*: 0.40, b*: 5.47이었다.
[비교예 1]
물 및 수산기의 함유량이 1,000ppm, 평균 입자 직경이 30㎛인 불화이트륨 5kg을 제트 밀로 분쇄하여, 평균 입자 직경 3㎛의 불화이트륨을 얻었다. 이것을 순수에 교반 혼합하여, 30질량％ 슬러리를 만들었다. 이것을 스프레이 드라이어를 사용하여 조립했더니, 평균 입자 직경이 약 50㎛인 구 형상의 조립 분말을 얻었다. 이 조립 분말의 수분 함유량을 측정했더니, 약 1.2질량％의 수분을 포함하고 있었다. 수분은 칼 피셔 수분 분석법을 사용하여 측정하였다.
이 조립 분말을 대기 중 800℃에서 2시간 가열하여 구 형상의 조립 분말을 얻었다. 탄소는 0.01질량％였다. 이 조립 분말의 종횡비는 1.6이었다. 이 불화이트륨은 용사 재료로서 적합한 것이었다. 또한, 종횡비는 SEM 사진에 의해 입자의 긴 직경과 짧은 직경을 180개 측정하여, 평균을 내었다. 벌크 밀도는 1.7g/cm3이었다.
[비교예 2]
비교예 1의 분말을 아르곤 40L/min, 수소 5L/min의 혼합 가스를 사용한 대기압 플라즈마 용사를 알루미늄 기재에 시공하여, 200㎛ 정도의 백색을 나타낸 용사 피막을 형성한 부재를 얻었다. 이 용사 피막의 L*a*b* 색도를 측정했더니, L*: 91.50, a*: -0.35, b*: -0.17이며, 탄소는 0.005질량％ 이었다. 또한, 산소 농도는 2.0질량％였다.
이 부재를 리액티브 이온 플라즈마 시험 장치에 레지스트를 도포한 실리콘 웨이퍼와 함께 세트하고, 주파수 13.56MHz, 플라즈마 출력 1,000W, 가스 종류 CF4+O2(20vol％), 유량 50mL/min, 가스압 50mtorr의 조건에서 플라즈마 폭로 시험을 행하였다. 취출한 용사 피막에는 부분적으로 갈색으로 변색된 부분이 보여졌다.

Claims (4)

  1. L*이 65 이상 85 이하, a*가 -3.0 내지 +3.0, b*가 0.0 내지 +8.0인 L*a*b* 색도를 갖는 용사 피막을 형성하기 위한 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료.
  2. 제1항에 있어서, 희토류 원소 불화물 분말 입자의 외형의 종횡비가 2 이하, 평균 입자 직경이 10㎛ 이상 100㎛ 이하, 벌크 밀도가 0.8g/cm3 이상 1.5g/cm3 이하이며, 탄소를 0.1질량％ 이상 0.5질량％ 이하 함유하고, 물 및 수산기의 합계 함유량이 10,000ppm 이하인 것을 특징으로 하는 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 희토류 원소가 Y 및 La에서부터 Lu까지의 3A족 원소로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인, 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료.
  4. 제3항에 있어서, 희토류 원소가 Y, Ce 및 Yb으로부터 선택되는, 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료.
KR1020190081235A 2011-11-10 2019-07-05 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료 및 희토류 원소 불화물 용사 부재 KR20190084013A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-246164 2011-11-10
JP2011246164 2011-11-10

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180124427A Division KR20180117574A (ko) 2011-11-10 2018-10-18 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료 및 희토류 원소 불화물 용사 부재

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190084013A true KR20190084013A (ko) 2019-07-15

Family

ID=48280926

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120126433A KR101911959B1 (ko) 2011-11-10 2012-11-09 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료 및 희토류 원소 불화물 용사 부재
KR1020180124427A KR20180117574A (ko) 2011-11-10 2018-10-18 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료 및 희토류 원소 불화물 용사 부재
KR1020190081235A KR20190084013A (ko) 2011-11-10 2019-07-05 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료 및 희토류 원소 불화물 용사 부재

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120126433A KR101911959B1 (ko) 2011-11-10 2012-11-09 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료 및 희토류 원소 불화물 용사 부재
KR1020180124427A KR20180117574A (ko) 2011-11-10 2018-10-18 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료 및 희토류 원소 불화물 용사 부재

Country Status (3)

Country Link
US (2) US20130122283A1 (ko)
JP (1) JP5861612B2 (ko)
KR (3) KR101911959B1 (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9238863B2 (en) * 2012-02-03 2016-01-19 Tocalo Co., Ltd. Method for blackening white fluoride spray coating, and fluoride spray coating covered member having a blackened layer on its surface
JP5396672B2 (ja) 2012-06-27 2014-01-22 日本イットリウム株式会社 溶射材料及びその製造方法
KR20150101447A (ko) * 2013-08-08 2015-09-03 닛폰 이트륨 가부시키가이샤 용사용 슬러리
JP6578106B2 (ja) * 2015-02-24 2019-09-18 株式会社フジミインコーポレーテッド 溶射用粉末
JP6281507B2 (ja) * 2015-03-03 2018-02-21 信越化学工業株式会社 希土類元素オキシフッ化物粉末溶射材料及び希土類元素オキシフッ化物溶射部材の製造方法
JP6124100B2 (ja) * 2015-03-05 2017-05-10 日本イットリウム株式会社 焼結用材料及び焼結用材料を製造するための粉末
JP6384536B2 (ja) 2015-10-23 2018-09-05 信越化学工業株式会社 フッ化イットリウム溶射材料及びオキシフッ化イットリウム成膜部品の製造方法
FR3043672B1 (fr) * 2015-11-12 2021-11-19 Sudfluor Materiaux monolithiques poreux pour la production et le piegeage de fluor
KR102084235B1 (ko) * 2015-12-28 2020-03-03 아이원스 주식회사 투명 불소계 박막의 형성 방법 및 이에 따른 투명 불소계 박막
JP6443380B2 (ja) * 2016-04-12 2018-12-26 信越化学工業株式会社 イットリウム系フッ化物溶射皮膜、及び該溶射皮膜を含む耐食性皮膜
US20210277509A1 (en) * 2016-07-14 2021-09-09 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Slurry for suspension plasma spraying, method for forming rare earth acid fluoride sprayed film, and spraying member
TWI733897B (zh) 2016-09-16 2021-07-21 日商福吉米股份有限公司 熔射用材料
CN109689917A (zh) * 2016-09-16 2019-04-26 福吉米株式会社 喷镀用材料
KR102664599B1 (ko) * 2017-03-01 2024-05-14 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 용사 피막, 용사용 분말, 용사용 분말의 제조 방법, 및 용사 피막의 제조 방법
KR20210135225A (ko) * 2019-03-07 2021-11-12 닛폰 이트륨 가부시키가이샤 소결체
KR102284838B1 (ko) 2020-05-06 2021-08-03 (주)코미코 서스펜션 플라즈마 용사용 슬러리 조성물, 그 제조방법 및 서스펜션 플라즈마 용사 코팅막

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS523222A (en) 1975-06-24 1977-01-11 Hiraki Takehara Sound adsorbing wall body
JPS636596A (ja) 1986-06-26 1988-01-12 富士通株式会社 マトリツクス表示パネルの駆動方法
JP2008133528A (ja) 2006-10-31 2008-06-12 Fujimi Inc 溶射用粉末、溶射皮膜の形成方法、及び耐プラズマ性部材

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6685991B2 (en) * 2000-07-31 2004-02-03 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for formation of thermal-spray coating layer of rare earth fluoride
JP3523222B2 (ja) * 2000-07-31 2004-04-26 信越化学工業株式会社 溶射材料およびその製造方法
JP4676622B2 (ja) * 2001-02-08 2011-04-27 ステラケミファ株式会社 弗化物中の酸素成分・炭素成分の低減方法
JP2002252209A (ja) * 2001-02-22 2002-09-06 Tokyo Electron Ltd プラズマエッチング装置
EP1239055B1 (en) * 2001-03-08 2017-03-01 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Thermal spray spherical particles, and sprayed components
US6596397B2 (en) * 2001-04-06 2003-07-22 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Thermal spray particles and sprayed components
JP4006596B2 (ja) 2002-07-19 2007-11-14 信越化学工業株式会社 希土類酸化物溶射部材および溶射用粉
US6852433B2 (en) 2002-07-19 2005-02-08 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Rare-earth oxide thermal spray coated articles and powders for thermal spraying
JP2005260046A (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd プラズマ処理装置用部材
US8075860B2 (en) * 2005-09-30 2011-12-13 Fujimi Incorporated Thermal spray powder and method for forming a thermal spray coating
JP2007115973A (ja) * 2005-10-21 2007-05-10 Shin Etsu Chem Co Ltd 耐食性部材
US7806991B2 (en) * 2005-12-22 2010-10-05 Hitachi, Ltd. Low loss magnet and magnetic circuit using the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS523222A (en) 1975-06-24 1977-01-11 Hiraki Takehara Sound adsorbing wall body
JPS636596A (ja) 1986-06-26 1988-01-12 富士通株式会社 マトリツクス表示パネルの駆動方法
JP2008133528A (ja) 2006-10-31 2008-06-12 Fujimi Inc 溶射用粉末、溶射皮膜の形成方法、及び耐プラズマ性部材

Also Published As

Publication number Publication date
US20150225832A1 (en) 2015-08-13
KR101911959B1 (ko) 2018-10-25
US9551059B2 (en) 2017-01-24
KR20180117574A (ko) 2018-10-29
JP2013122086A (ja) 2013-06-20
JP5861612B2 (ja) 2016-02-16
US20130122283A1 (en) 2013-05-16
KR20130051894A (ko) 2013-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101911959B1 (ko) 희토류 원소 불화물 분말 용사 재료 및 희토류 원소 불화물 용사 부재
KR102066820B1 (ko) 희토류 원소 옥시불화물 분말 용사 재료 및 희토류 원소 옥시불화물 용사 부재
US11098398B2 (en) Yttrium fluoride spray material, yttrium oxyfluoride-deposited article, and making methods
CN112779488B (zh) 氟化钇喷涂涂层、用于其的喷涂材料以及包括喷涂涂层的抗腐蚀涂层
EP2868766B1 (en) Thermal spray material and method for manufacturing same
US6852433B2 (en) Rare-earth oxide thermal spray coated articles and powders for thermal spraying
JP3523222B2 (ja) 溶射材料およびその製造方法
CN109477199A (zh) 悬浮等离子体热喷涂用浆料、稀土类氧氟化物热喷涂膜的形成方法和热喷涂构件
JP6281507B2 (ja) 希土類元素オキシフッ化物粉末溶射材料及び希土類元素オキシフッ化物溶射部材の製造方法
JP6668024B2 (ja) 溶射材料
WO2021145341A1 (ja) 溶射材料
JP2017061738A (ja) 溶射材料
JP6620793B2 (ja) 希土類元素オキシフッ化物粉末溶射材料、及び希土類元素オキシフッ化物溶射部材の製造方法
JP6844654B2 (ja) イットリウムオキシフッ化物粉末溶射材料、及びイットリウムオキシフッ化物溶射部材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application