KR20210060485A - 세라믹의 처리 방법 및 세라믹 부재 - Google Patents

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마사히로 구라세
도시오 홋타
후사토시 니시다
에이스케 야마모토
아키히로 시노자키
무네하루 구츠나
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Abstract

세라믹 기재를 표면 처리의 전처리로서 레이저 처리하는 데 있어서, 표면 처리재가 거의 빠짐없이 충전될 수 있는 홈을 세라믹 기재의 표면에 형성함으로써, 이 홈에 충전되는 표면 처리재와 고강도로 밀착 가능한 세라믹 부재를 제조한다. 세라믹 기재 C1의 표면에 레이저를 조사함으로써, 상기 표면에 있어서 오목면이 적어도 일 방향으로 연장되어 형성된 홈을 복수 마련한다. 상기 표면에 있어서 인접하는 상기 홈끼리의 사이를 평면으로 한다. 상기 인접하는 홈끼리의 피치를 0.05㎜ 이상 0.30㎜ 이하로 한다. 하나의 상기 홈은, 깊어짐에 따라 폭이 좁아지고, 상기 일 방향에 직교하는 단면에 있어서 최대 폭으로 상기 하나의 홈에 있어서의 깊이 방향 일방측에 개구된다. 상기 하나의 홈에 있어서, 애스펙트비가 0.5 이상 1.3 이하이고 개구율이 70% 이상이다.

Description

세라믹의 처리 방법 및 세라믹 부재
본 발명은, 세라믹 기재를 레이저에 의하여 처리하는 세라믹의 레이저 처리 방법, 이 방법에 의하여 얻어진 (레이저 처리)세라믹 부재에 용사 처리하는 세라믹의 용사 처리 방법, 그리고 이들에 의하여 얻어진 (레이저 처리)세라믹 부재 및 용사 처리 세라믹 부재에 관한 것이다.
세라믹이란, 산화물, 탄화물, 질화물, 또는 붕화물 등의 무기 화합물로 구성된 고체 재료이다. 세라믹은 고경도성을 가짐과 함께 내열성이 우수하여 반도체, 의료 기기, 정보 기기, 전자 공업용 제품 등 다양한 것에 사용되고 있다. 한편, 세라믹은, 내산화성이나 내반응·부식성이라는 점에서 개선의 여지가 있다. 따라서 세라믹은, 그 표면에 내산화성이나 내반응·부식성을 갖는 재료(표면 처리재)를 피복시킨 후에 이용되는 일이 있다.
그런데 세라믹에 표면 처리재를 피복하는 데 있어서는, 세라믹과 표면 처리재를 고강도로 밀착시키기 위하여, 세라믹 기재(표면 처리재를 피복시키기 위한 전처리를 행하는 기재로서의 세라믹)를 전처리하여 세라믹 부재로 하고, 이 세라믹 부재에 표면 처리를 행할 필요가 있다. 이 전처리로는 블래스트 처리가 행해지는 것이 일반적이지만, 세라믹 기재의 경도가 높아 블래스트 처리를 행할 수 없는 경우에는 레이저 처리가 행해지는 일이 있다.
예를 들어 특허문헌 1에는, 세라믹 기재(탄화규소 등)에 레이저를 대기 중에서 조사함으로써 세라믹 기재의 표면에 홈을 형성하고, 이와 같은 레이저 처리가 행해져 얻어진 (레이저 처리)세라믹 부재에 용사 처리(표면 처리)를 행함으로써 용사 피막(용사재)을 세라믹 부재에 고강도로 밀착시키는 것이 기재되어 있다. 또한 동 문헌에는, 레이저 조사에 의하여 세라믹 기재의 표면에 형성되는 홈을, 원하는 형태로 패터닝하는 것이 기재되어 있다.
상기 특허문헌 1에 기재된 발명에서는, 레이저 처리에 의하여 세라믹 부재에 산화막을 형성하고, 이 산화막에 의하여 세라믹 부재와 용사재의 밀착 강도를 높이고 있다. 그러나 산화막이 형성되는 세라믹 부재는, 산화막이 형성되어 있지 않은 세라믹 부재와 비교하여 세라믹 제품으로서의 품질이 떨어져 사용이 한정될 우려가 있다.
한편, 상기 특허문헌 1에 기재된 발명은, 세라믹 기재에 형성되는 홈의 형상을 패터닝하고 있기 때문에 홈 전체에 용사재(표면 처리재)가 빠짐없이 충전되기 쉬워질 것으로 생각되지만, 이 형상 이외의 요인에 의하여, 홈 전체에 용사재를 빠짐없이 충전하는 것이 저해될 우려가 있다.
국제 공개 제2016/170895호
그래서 본 발명은, 세라믹 기재를 표면 처리의 전처리로서 레이저 처리하는 데 있어서, 표면 처리재가 거의 빠짐없이 충전될 수 있는 홈을 세라믹 기재의 표면에 형성함으로써, 이 홈에 충전되는 표면 처리재와 고강도로 밀착 가능한 세라믹 부재를 제조하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 세라믹 기재의 표면에 레이저를 조사함으로써, 상기 표면에 있어서 오목면이 적어도 일 방향으로 연장되어 형성된 홈을 복수 마련하고, 상기 표면에 있어서 인접하는 상기 홈끼리의 사이를 평면으로 하고, 상기 인접하는 홈끼리의 피치를 0.05㎜ 이상 0.30㎜ 이하로 하는 세라믹의 레이저 처리 방법이며, 하나의 상기 홈은, 깊어짐에 따라 폭이 좁아지고, 상기 일 방향에 직교하는 단면에 있어서 최대 폭으로 상기 하나의 홈에 있어서의 깊이 방향 일방측에 개구되고, 상기 최대 폭에 대한 깊이의 비율(애스펙트비)이 0.5 이상 1.3 이하이고, 상기 오목면 또는/및 상기 평면으로부터 상기 깊이 방향으로 경사지는 방향으로 돌출하는 버가 형성되는 경우이며, 또한 당해 버가, 상기 깊이 방향에 있어서의 상기 오목면과의 사이의 공간을 형성하는 홈 폐색부를 갖는 경우에 있어서, 상기 단면에 있어서의 상기 홈 폐색부의 상기 폭 방향의 길이를 상기 최대 폭에서 뺀 값의, 상기 최대 폭에 대한 비율(개구율)을 70% 이상으로 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 애스펙트비를 0.5 이상 1.3 이하로 함과 함께 개구율을 70% 이상으로 함으로써, 표면 처리재가 거의 빠짐없이 충전될 수 있는 홈을 세라믹 기재의 표면에 형성하여, 이 홈에 충전되는 표면 처리재와 고강도로 밀착 가능한 세라믹 부재를 제조할 수 있다.
즉, 애스펙트비가 0.5 미만인 경우, 홈의 깊이가 지나치게 얕기 때문에 세라믹 부재(세라믹 기재에 레이저 처리한 것)의 깊은 곳까지 표면 처리재가 들어가지 않아, 세라믹 부재의 홈에 표면 처리재가 충전되더라도 세라믹 부재와 표면 처리재의 밀착 강도가 높아지지 않는다(세라믹 부재와 표면 처리재 사이에서 앵커 효과가 생기지 않음). 한편, 애스펙트비가 1.3을 초과하는 경우, 홈의 깊이가 지나치게 깊기 때문에 세라믹 부재에 있어서의 홈의 깊은 부분에 표면 처리재가 충전되지 않아 세라믹 부재와 표면 처리재의 밀착 강도가 높아지지 않는다. 그러나 애스펙트비가 0.5 이상 1.3 이하임으로써, 표면 처리재가 거의 빠짐없이 충전될 수 있는 형상의 홈을 세라믹 기재의 표면에 형성할 수 있다.
또한 개구율이 70% 미만인 경우, 세라믹 부재의 표면에 있어서 홈 깊이 방향으로 경사지는 방향으로 돌출하는 버에 있어서, 홈 깊이 방향에서 홈의 표면인 오목면과의 사이에 공간을 형성하고, 당해 공간에 표면 처리재가 유입되는 것을 방해하는 홈 폐색부가 광범위하게 형성되게 된다. 이것에 의하여, 세라믹 부재의 홈에 있어서의 내부 전체에 표면 처리재가 널리 퍼지는 것이 곤란해진다. 그러나 개구율이 70% 이상임으로써 표면 처리재는 버에 방해받지 않고 홈의 내부 거의 전체에 널리 퍼지게 된다. 이것에 의하여, 표면 처리재가 거의 빠짐없이 충전될 수 있는 형상의 홈(애스펙트비가 0.5 이상 1.3 이하인 홈)에, 버에 방해받지 않고 표면 처리재를 거의 빠짐없이 충전하는 것이 가능해진다.
따라서 애스펙트비가 0.5 이상 1.3 이하인 홈의 개구율을 70% 이상으로 함으로써, 표면 처리재가 거의 빠짐없이 충전될 수 있는 홈(표면 처리재가 빠짐없이 충전될 수 있는 형상이며, 이 충전이 버에 의하여 방해받지 않는 홈)을 세라믹 기재의 표면에 형성하여, 이 홈에 충전된 표면 처리재와 고강도로 밀착 가능한 세라믹 부재를 제조할 수 있다.
또한 상기 세라믹의 레이저 처리 방법에 있어서, 상기 홈의 형성에 수반하여 상기 세라믹 기재의 일부가 용융 또는/및 증발한 것을, 상기 표면에 있어서 상기 인접하는 홈끼리의 사이에 운상(雲狀)으로 퇴적시킴으로써, 상기 표면에 있어서의 상기 홈끼리의 사이의 일부 또는 전부를 조면화시키고, 상기 비율(개구율)은, 상기 운상으로 퇴적된 퇴적물 중 상기 공간을 형성하는 부분을 상기 홈 폐색부로 한 후에 있어서 70% 이상으로 할 수 있다.
이것에 의하여, 세라믹 기재의 표면에 있어서 인접하는 홈끼리의 사이(홈간)를, 세라믹 기재를 용융 또는/및 증발시킨 것을 운상으로 퇴적한 퇴적물에 보다 효과적으로 조면화할 수 있어서, 세라믹 부재의 표면에 있어서의 홈간을 표면 처리재와 고강도로 밀착 가능하게 할 수 있다. 나아가, 운상으로 퇴적된 퇴적물 중 홈의 깊이 방향에서 오목면과의 사이에 공간을 형성하는 부분을 홈 폐색부로 한 후에 있어서 개구율을 70% 이상으로 함으로써, 이 퇴적물이 표면 처리재의 홈 내부 전체에 있어서의 충전을 방해하는 것을 방지할 수 있다. 이들에 의하여, 운상 퇴적물에 의한 홈간의 조면화 및 홈의 고개구율 유지의 양쪽을 실현할 수 있어서, 홈간 및 홈 내부의 양쪽에 있어서 표면 처리재와 고강도로 밀착 가능한 세라믹 부재를 제조할 수 있다.
또한 상기 세라믹의 레이저 처리 방법에 있어서, 상기 복수 마련된 홈은, 직선형, 곡선형, 또는 원주형으로 처리 패턴 형성되거나 혹은 서로 교차하도록 형성되어도 된다.
또한 본 발명은, 상술한 레이저 처리 방법에 의하여 세라믹 기재에 용사 전처리를 행하고, 당해 용사 전처리에 의하여 얻어진 레이저 처리 세라믹 부재에 용사 처리를 행하는 세라믹의 용사 처리 방법이며, 상기 용사 처리는, 상기 레이저 처리 세라믹 부재에 형성된 상기 홈에 용사재를 충전시킴으로써 당해 용사재와 상기 레이저 처리 세라믹 부재를 밀착시키는 것이고, 하나의 상기 홈에 있어서의 보이드 면적률은 20% 이하이고, 당해 보이드 면적률은, 상기 용사재가 상기 홈에 충전된 상태에 있어서의, 상기 하나의 홈의 용적에 대한 당해 하나의 홈 내의 공동 체적의 비율인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 레이저 처리 세라믹 부재의 표면에 형성된 홈에 용사재를 거의 빠짐없이 충전시켜, 이 홈에 충전된 용사재와 레이저 처리 세라믹 부재를 고강도로 밀착시킬 수 있다. 즉, 용사 처리는, 용사재(표면 처리재)를 용융 또는 반용융 상태로 한 것을, 레이저 처리 세라믹 부재에 형성된 홈의 깊이 방향을 향하여 분사한다. 이 때문에, 레이저 처리 세라믹 부재의 홈이 홈 폐색부에 의하여 낮은 개구율로 되어 있는 경우에는, 홈의 깊이 방향으로 분사된 용사재가 홈 폐색부에 의하여 홈의 깊이 방향 단부(오목면)까지 가 닿지 않기 때문에, 이 홈에 있어서 용사재를 빠짐없이 충전하는 것이 어려워진다. 그러나 본 발명에 따르면, 애스펙트비 및 개구율을 상술한 범위 내로 하고 있기 때문에, 레이저 처리 세라믹 부재의 홈에 분사된 용사재가 홈의 내부 거의 전체에 널리 퍼져 레이저 처리 세라믹 부재와 용사재를 고강도로 밀착시킬 수 있다.
또한 본 발명은, 기부의 표면에 있어서 오목면이 적어도 일 방향으로 연장되어 형성된 홈이 복수 마련되고, 상기 표면에 있어서 인접하는 상기 홈끼리의 사이가 평면이고, 상기 인접하는 홈끼리의 피치가 0.05㎜ 이상 0.30㎜ 이하인 세라믹 부재이며, 하나의 상기 홈은, 깊어짐에 따라 폭이 좁아지고, 상기 일 방향에 직교하는 단면에 있어서 최대 폭으로 상기 하나의 홈에 있어서의 깊이 방향 일방측에 개구되고, 상기 최대 폭에 대한 깊이의 비율(애스펙트비)이 0.5 이상 1.3 이하이고, 상기 오목면 또는/및 상기 평면으로부터 상기 깊이 방향으로 경사지는 방향으로 돌출하는 버가 형성되는 경우이며, 또한 당해 버가, 상기 깊이 방향에 있어서의 상기 오목면과의 사이의 공간을 형성하는 홈 폐색부를 갖는 경우에 있어서, 상기 단면에 있어서의 상기 홈 폐색부의 상기 폭 방향의 길이를 상기 최대 폭에서 뺀 값의, 상기 최대 폭에 대한 비율(개구율)이 70% 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 발명과 마찬가지로, 애스펙트비가 0.5 이상 1.3 이하임과 함께 개구율이 70% 이상임으로써 표면 처리재가 거의 빠짐없이 충전될 수 있는 홈이 표면에 형성되어, 이 홈에 충전되는 표면 처리재와 고강도로 밀착 가능한 세라믹 부재로 할 수 있다.
또한 상기 세라믹 부재는, 상기 표면에 있어서, 상기 인접하는 홈끼리의 사이가 운상으로 구성되어 있음으로써, 상기 표면에 있어서의 상기 홈끼리의 사이의 일부 또는 전부가 조면화되고, 상기 비율(개구율)은, 상기 표면에 있어서 상기 운상으로 구성된 부분 중 상기 공간을 형성하는 부분을 상기 홈 폐색부로 한 후에 있어서 70% 이상이어도 된다.
이것에 의하여, 기부의 표면에 있어서 인접하는 홈끼리의 사이(홈간)가 효과적으로 조면화되어, 기부의 표면에 있어서의 홈간이 표면 처리재와 고강도로 밀착 가능한 세라믹 부재로 할 수 있다. 나아가, 기부의 표면에 있어서 운상으로 구성된 부분 중 홈의 깊이 방향에서 오목면과의 사이에 공간을 형성하는 부분을 홈 폐색부로 한 후에 있어서 개구율이 70% 이상임으로써, 이 운상으로 구성된 부분이 표면 처리재의 홈 내부 전체에 있어서의 충전을 방해하는 것을 방지한 세라믹 부재로 할 수 있다. 이들에 의하여, 운상으로 구성된 부분에 의한 홈간의 조면화 및 홈의 고개구율 유지의 양쪽을 실현하여, 홈간 및 홈 내부의 양쪽에 있어서 표면 처리재와 고강도로 밀착 가능한 세라믹 부재로 할 수 있다.
또한 상기 세라믹 부재에 있어서, 상기 복수 마련된 홈은, 직선형, 곡선형, 또는 원주형으로 처리 패턴 형성되거나 혹은 서로 교차하도록 형성되어도 된다.
또한 본 발명은, 용사 처리 세라믹 부재이며, 상술한 세라믹 부재(레이저 처리 세라믹 부재)와, 당해 세라믹 부재에 형성된 상기 홈에 충전되어 상기 세라믹 부재와 밀착된 용사재를 구비하고, 하나의 상기 홈에 있어서의 보이드 면적률은 20% 이하이고, 당해 보이드 면적률은, 상기 용사재가 상기 홈에 충전된 상태에 있어서의, 상기 하나의 홈의 용적에 대한 당해 하나의 홈 내의 공동 체적의 비율인 것을 특징으로 한다.
이것에 의하여, 레이저 처리 세라믹 부재의 표면에 형성된 홈에 용사재를 거의 빠짐없이 충전시켜, 이 홈에 충전된 용사재와 레이저 처리 세라믹 부재를 고강도로 밀착된 용사 처리 세라믹 부재로 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 세라믹 기재를 표면 처리의 전처리로서 레이저 처리하는 데 있어서, 표면 처리재가 거의 빠짐없이 충전될 수 있는 홈을 세라믹 기재의 표면에 형성함으로써, 이 홈에 충전되는 표면 처리재와 고강도로 밀착 가능한 세라믹 부재를 제조할 수 있다. 또한 본 발명에 따르면, 이 세라믹 부재와 용사재가 고강도로 밀착된 용사 처리 세라믹 부재를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 세라믹의 레이저 처리 방법 및 용사 처리 방법을 적용한 세라믹 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시하는 레이저 처리 공정에 있어서 사용하는 레이저 처리 장치를 도시하는 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 세라믹 부재를 도시하는 도면이며, (a)는 용사 처리 세라믹 부재의 단면, (b)는 레이저 처리 세라믹 부재의 평면을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 세라믹 부재에 형성되는 홈의 구성을 설명하기 위한 도면이며, (a)는 세라믹 부재에 있어서의 홈 및 홈 부근의 구성의 일례를 도시하는 도면이고, (b)는 세라믹 부재에 있어서의 홈 및 홈 부근의 구성의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 세라믹의 레이저 처리 방법 및 용사 처리 방법의 시험예를 설명하기 위한 표이다.
도 6a는 도 5에 나타내는 시험예의 레이저에 의하여 세라믹 기재 표면에 형성시킨 홈부의 외관 사진(모든 실시예)이다. 또한 실시예 4의 홈부 외관 사진은 도 3의 (b)와 동일한 것이다.
도 6b는 도 5에 나타내는 시험예의 레이저에 의하여 세라믹 기재 표면에 형성시킨 홈부의 외관 사진(모든 비교예)이다.
도 6c는 도 5에 나타내는 시험예(대표예만)의 레이저에 의하여 홈 형성한 세라믹 부재에 용사 처리를 한 후의 홈부 단면 사진이다. 또한 실시예 4의 홈부 단면 사진은 도 3의 (a)과 동일한 것이다.
도 7은 도 5에 나타내는 시험예에 있어서의 시험 결과를 나타내는 그래프이다.
다음으로, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 세라믹의 레이저 처리 방법 및 용사 처리 방법, 그리고 세라믹 부재 및 용사 처리 세라믹 부재에 대하여 설명한다.
도 1은, 본 발명에 따른 세라믹의 레이저 처리 방법 및 용사 처리 방법을 적용한 세라믹 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다. 동 도면에 도시한 바와 같이 이 세라믹 처리 방법은, 세라믹 기재 C1의 표면을 레이저 처리하여 레이저 처리 세라믹 부재 C2로 하는 레이저 처리 공정 S1과, 레이저 처리 세라믹 부재 C2를 용사재 F에 의하여 용사 처리하여 용사 처리 세라믹 부재 C3으로 하는 용사 처리 공정 S2를 갖는다.
여기서, 세라믹 기재 C1이란, 용사재 F(표면 처리재)를 피복시키기 위한 전처리를 행하는 기재로서의 세라믹을 의미한다. 또한 세라믹이란, 산화물, 탄화물, 질화물, 또는 붕화물 등의 무기 화합물로 구성된 고체 재료이다. 또한 세라믹 기재 C1에 사용하는 세라믹으로는 탄화규소, 탄화붕소, 질화규소, 질화붕소, 질화알루미늄, 알루미나, 이트리아, 지르코니아 등을 사용할 수 있다.
또한 용사재 F로는, 금속, 금속을 주성분으로 하는 합금, 세라믹, 세라믹을 주성분으로 하는 복합 세라믹, 또는 서멧 등이 사용된다. 여기서, 금속으로는 텅스텐, 몰리브덴, 니오븀, 티타늄, 또는 탄탈 등을 사용할 수 있다. 또한 용사재 F로서의 세라믹으로는 알루미나, 이트리아, 지르코니아 등을 사용할 수 있다. 또한 용사법으로는 플라스마 용사법을 사용하는 것이 바람직하지만, 이 이외의 용사법을 사용할 수도 있다.
도 2는, 도 1에 도시하는 레이저 처리 공정 S1에서 사용되는 레이저 처리 장치(1)를 도시하는 개략도이다. 동 도면에 도시한 바와 같이 레이저 처리 장치(1)는, 레이저 L을 발진하는 레이저 발진기(2)와, 레이저 발진기(2)로부터 발진된 레이저 L의 방향을 변환하는 방향 변환 미러(3)와, 방향 변환 미러(3)에서 반사된 레이저 L을 집속하는 집속 미러(4)와, 집속 미러(4)에서 집속한 레이저 L을 반사시켜 세라믹 기재 C1에 있어서의 X 방향(세라믹 기재 C1의 긴 쪽 방향)에서의 레이저 조사 위치를 조정하는 X 스캐너(5)와, X 스캐너(5)에 의하여 반사된 레이저 L을 반사하여 세라믹 기재 C1에 있어서의 Y 방향(세라믹 기재 C1의 짧은 쪽 방향)에서의 레이저 조사 위치를 조정하는 Y 스캐너(6)와, 세라믹 기재 C1의 표면에 비산화성 가스 G를 송급하는 가스 공급 장치(7)를 구비한다.
레이저 발진기(2)에 있어서 발진하는 레이저 L로는 연속 발진 또는 펄스 발진의 레이저를 모두 사용할 수 있다. 또한 레이저 L로는 파이버 레이저, YVO4 레이저, 엑시머 레이저, CO2 레이저, 자외선 레이저, YAG 레이저, 반도체 레이저 등을 사용할 수 있다.
가스 공급 장치(7)는, 세라믹 기재 C1에 레이저 L을 조사할 때 세라믹 기재 C1의 표면에 비산화성 가스 G를 공급한다. 여기서, 비산화성 가스 G란, 세라믹 기재 C1에 대한 레이저 조사 시에 세라믹 기재 C1의 표면이 산화되는 것을 방지(실드)하기 위한 가스이다. 비산화성 가스 G로는 질소 가스, 아르곤 가스, 헬륨 가스, 및 이들 가스의 혼합 가스 등을 사용할 수 있다.
도 3은, 본 발명에 따른 세라믹 부재를 도시하는 도면이며, (a)는, 용사 처리 세라믹 부재(101)의 단면, (b)는, 레이저 처리 세라믹 부재(102)의 평면을 도시하는 도면이다. 또한 도 3의 (a)(b)에 나타내는 긴 쪽 방향, 폭 방향 및 깊이 방향이란, 동 도면에 도시하는 홈 f의 긴 쪽 방향, 폭 방향 및 깊이 방향을 각각 의미하고 있다. 또한 도 3의 (a) 및 (b)에 도시하는 용사 처리 세라믹 부재(101), 기재(102)(레이저 처리 세라믹 부재(102)) 및 용사재(103)는 각각, 도 1에 도시하는 용사 처리 세라믹 부재 C3, 레이저 처리 세라믹 부재 C2 및 용사재 F에 대응하고 있다.
도 3에 도시한 바와 같이 용사 처리 세라믹 부재(101)는, 용사 처리 세라믹 부재(101)의 기부인 기재(102)와, 기재(102)에 밀착되어 피복된 용사재(103)를 구비한다. 용사 처리 세라믹 부재(101)에 있어서, 홈 f는, 도 3의 (b)에 나타내는 긴 쪽 방향(일 방향)으로 연장되어 직선형으로 형성되며, 도 3의 (a)(b)에 나타내는 폭 방향에 있어서 소정의 간격을 마련하여 복수 마련된다. 그리고 용사 처리 세라믹 부재(101)는, 도 1에 도시하는 용사 처리 공정 S2에 있어서, 기재(102)에 형성된 홈 f에 용사재(103)를 충전시킴으로써 용사재(103)와 기재(102)가 밀착된 것이다.
도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 기재(102)에는 운상 퇴적물이 홈간부 전체(전체면)에 걸쳐 형성되어 있다. 이들 운상 퇴적물에 대해서는, 후술하는 도 4의 (b)의 설명 개소에 있어서 상세히 설명한다.
도 4는, 본 발명에 따른 세라믹 부재에 형성되는 홈의 구성을 설명하기 위한 도면이며, (a)는, 세라믹 부재에 있어서의 홈 및 홈 부근의 구성의 일례를 도시하는 도면이고, (b)는, 세라믹 부재에 있어서의 홈 및 홈 부근의 구성의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 4의 (a)에 도시하는 레이저 처리 세라믹 부재(201)(도 1에 도시하는 레이저 처리 세라믹 부재 C2에 대응)의 표면은, 오목면(저면) c와, 홈간면 s와, 퇴적물(버) b의 표면에 의하여 구성되어 있다. 오목면 c는 직선 방향{도 4의 (a)에 있어서의 앞쪽 및 안쪽 방향에 상당}으로 연장되어 있으며, 깊어짐에 따라 폭이 좁아지도록 구성되어 있다. 그리고 오목면 c에 의하여 형성된 공간이 홈 f이다. 또한 홈간면 s는, 레이저 세라믹 부재(201)의 표면에 있어서의 인접하는 홈 f끼리의 사이의 평면이다. 그리고 퇴적물(버) b란, 오목면 c 또는/및 홈간면 s로부터 홈 f의 깊이 방향으로 경사지는 방향으로 돌출하는 부분이다. 그리고 홈 f는, 홈 f가 연장되는 방향인 직선 방향{도 4의 (a)에 있어서의 앞쪽 및 안쪽 방향에 상당}에 직교하는 단면 CS에 있어서, 최대 폭 W1로 깊이 방향 일방측에 개구된다(개구 a가 형성되어 있음). 또한 퇴적물(버) b는, 홈 f의 깊이 방향에 있어서의 오목면 c와의 사이의 공간을 형성하는 홈 폐색부 o를 갖고 있다.
여기서, 피치 P란, 레이저 처리 세라믹 부재(201)의 표면에 있어서 인접하는 홈 f끼리의 중심점 간 거리를 의미하고 있다. 그리고 피치 P는 0.05㎜ 이상 0.30㎜ 이하이다. 또한 애스펙트비는, 깊이 D/최대 폭 W1로 나타나는 비이다. 그리고 애스펙트비는 0.5 이상 1.3 이하이다. 또한 개구율은, (최대 폭 W1-홈 폐색 폭 W2)×100/최대 폭 W1로 나타나는 비율이다. 그리고 개구율은 70% 이상이며, 바람직하게는 80% 이상이다. 또한 깊이 D란, 단면 CS에 있어서 홈 f의 최대 깊이를 의미하고 있다. 또한 최대 폭 W1이란, 단면 CS에 있어서 홈 f의 최대의 폭을 의미하고 있다. 또한 홈 폐색 폭 W2란, 단면 CS에 있어서의 홈 폐색부 o의 길이(홈 f의 폭 방향에 있어서의 길이)이다.
이와 같이 애스펙트비 및 개구율을 상기 범위 내로 조정함으로써, 레이저 처리 세라믹 부재(201)의 홈 f에 용사재(도시하지 않음)를 충전시켜 제조되는 용사 처리 세라믹 부재(도시하지 않음)에 있어서, 보이드 면적률을 20% 이하(바람직하게는 15% 이하), 인장 밀착 강도를 3㎫ 이상(바람직하게는 5㎫ 이상)으로 할 수 있어서, 실용 가능한 기준을 만족시킨 용사 처리 세라믹 부재(도시하지 않음)를 제조할 수 있다. 여기서, 보이드 면적률이란, 홈 f의 내부 용적(오목면 c와 개구 a로 획정된 공간의 용적)에 대한, 용사 처리 세라믹 부재의 홈 f의 내부에 있어서의 공동(홈 f의 내부에 있어서 용사재가 충전되어 있지 않은 공간)의 체적의 비율(백분율)을 의미한다. 또한 인장 밀착 강도란, 용사 처리 세라믹 부재에 있어서, 레이저 처리 세라믹 부재(201)로부터, 홈 f에 충전된 용사재를 인장한 경우에 있어서, 레이저 처리 세라믹 부재(201)의 계면(홈간면 s의 연장면)으로부터 용사재가 박리되었을 때의 단위 면적당 인장력을 의미한다.
도 4의 (b)에 도시하는 레이저 처리 세라믹 부재(301)는, 홈간면 s로부터 돌출하는 퇴적물(버) b가 운상 퇴적물 d1, d2(도 3의 (b)에 도시하는 홈간부 표면에 보여지는 운상 퇴적물에 대응)를 구성하는 것이다. 운상 퇴적물 d1, d2는, 도 1에 도시하는 레이저 처리 공정 S1에 있어서, 홈의 형성에 수반하여 세라믹 기재 C1의 일부가 용융 또는/및 증발한 것을, 세라믹 기재 C1의 표면에 있어서 인접하는 홈 f끼리의 사이에 운상으로 퇴적시킴으로써, 세라믹 기재 C1의 표면에 있어서의 홈 f끼리의 사이의 일부 또는 전부를 조면화하여 형성된 것이다. 여기서, 레이저 처리 세라믹 부재(301)의 개구율은, 운상 퇴적물 d1, d2를 퇴적물(버) b로 한 후에 있어서 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상으로 된다. 구체적으로는, 레이저 처리 세라믹 부재(301)의 개구율은, 운상 퇴적물 d1의 홈 폐색부 o1에 있어서의 홈 폐색 폭 W2a, 운상 퇴적물 d2의 홈 폐색부 o2에 있어서의 홈 폐색 폭 W2b를 사용하여 (W1-W2a-W2b)×100/W1로 나타난다.
다음으로, 본 발명에 따른 세라믹 처리 방법 및 세라믹 부재의 시험예에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면서 시험 조건에 대하여 설명한다. 이 시험은, 세라믹 기재 C1을 세라믹 처리 장치(1)에 의하여 레이저 처리한 후, 레이저 처리 세라믹 부재 C2를 용사 처리한 것이다. 여기서, 레이저 처리 장치(1)에 있어서, 레이저 발진기(2)로는 연속파의 파이버 레이저를 사용하고, 가스 공급 장치(7)가 공급하는 비산화성 가스 G로는 질소 가스를 사용하였다. 또한 용사 처리에 있어서는, 용사재 F로서 Y2O3을 사용하여 플라스마 용사를 행하였다.
여기서, 도 5의 좌측란에 있어서, 출력이란 레이저 출력을 의미하고, 파장이란 레이저 파장을 의미하고, 스폿 직경이란, 레이저 발진기(2)에 있어서 레이저 L을 조사하는 스폿의 직경을 의미하고, 에너지 밀도란 레이저 출력 밀도를 의미하고, 레이저 조사 속도란, 세라믹 기재 C1에 있어서 레이저 조사 스폿을 이동시키는 속도를 의미하고, 반복 수란, 세라믹 기재 C1에 있어서 동일한 개소에 레이저 L을 조사하는 횟수를 의미하고, 처리 면적이란, 세라믹 기재 C1에 레이저 L을 조사한 면적을 의미하고, 처리 시간이란, 세라믹 기재 C1에 레이저 L을 조사한 시간을 의미하고 있다.
또한 도 5의 좌측란에 있어서, 홈 폭이란, 도 4에 나타내는 최대 폭 W1을 의미하고, 홈 깊이란, 도 4에 나타내는 깊이 D를 의미하고, 홈간 피치란, 도 4에 나타내는 피치 P를 의미하고, 애스펙트비란 홈 깊이/홈 폭을 의미하고, 개구율, 보이드 면적률 및 인장 밀착 강도란, 도 4의 설명에 있어서 상술한 바와 같은 의미이다. 또한 운상 퇴적물의 면적률이란, 홈간 면적 중 운상 퇴적물(버)이 형성되어 있는 면적의 백분율이다.
여기서, 인장 밀착 강도는, Elcometer 가부시키가이샤 제조의 「Elcometer(등록 상표) 510, Model S」를 측정 장치로서 사용하였다.
그리고 본 발명이 해결해야 할 과제는, (1) 표면 처리재가 거의 빠짐없이 충전될 수 있는 홈을 세라믹 기재의 표면에 형성함으로써, (2) 이 홈에 충전되는 표면 처리재와 고강도로 밀착 가능한 세라믹 부재를 제조하는 것이다. 여기서, 상기 (1)의 요건은, 보이드 면적률이 20% 이하(실용 가능한 기준값)이면 만족시키는 것으로 하고, 상기 (2)의 요건은, 인장 밀착 강도가 3㎫ 이상(실용 가능한 기준값)이면 만족시키는 것으로 하였다.
도 5에 있어서, 비교예 2에서는, 애스펙트비가 0.5 이상 1.3 이하가 아닌 경우(1.3을 초과하는 경우)에 있어서는, 개구율이 높고(70% 이상), 인장 밀착 강도도 높지만(3㎫ 이상), 보이드 면적률이 높아지는 것(20%를 초과해 있음)이 나타나 있다. 즉, 비교예 2는, 단순히 홈의 깊이를 크게 하여 인장 밀착 강도를 높게 한 것이지, 용사재를 거의 빠짐없이 홈에 충전시킴으로써 인장 밀착 강도를 높게 한 것은 아니다. 따라서 비교예 2는, 상술한 본 발명의 과제 (1)을 해결할 수 없다.
한편, 실시예 1 내지 7 및 비교예 1은, 애스펙트비가 0.5 이상 1.3 이하이고, 개구율이 각각 다른 것이다. 비교예 1에서는, 보이드 면적률이 35%(20%를 초과함), 인장 밀착 강도가 2.1㎫(3㎫ 미만)이어서 상술한 본 발명의 과제 (1)(2)를 어느 것도 해결할 수 없다. 그러나 실시예 1 내지 7에 있어서는, 보이드 면적률이 20% 이하, 인장 밀착 강도가 3㎫ 이상이어서 상술한 본 발명의 과제 (1)(2)를 해결할 수 있다. 실시예 1 내지 7 및 비교예 1의 개구율, 보이드 면적률 및 인장 밀착 강도의 관계를 용이하게 파악할 수 있도록 이들의 관계성을 도 7에 있어서 그래프로 하였다. 또한 운상 퇴적물의 면적률이 45% 이상, 바람직하게는 65% 이상이면 인장 밀착 강도를 효과적으로 높일 수 있다.
도 6a는, 도 5에 나타내는 시험예의 레이저에 의하여 세라믹 기재 표면에 형성시킨 홈부의 외관 사진(모든 실시예)이다. 또한 실시예 4의 홈부 외관 사진은 도 3의 (b)와 동일한 것이다. 도 6b는, 도 5에 나타내는 시험예의 레이저에 의하여 세라믹 기재 표면에 형성시킨 홈부의 외관 사진(모든 비교예)이다. 도 6c는, 도 5에 나타내는 시험예(대표예만)의 레이저에 의하여 홈 형성한 세라믹 부재에 용사 처리를 한 후의 홈부 단면 사진이다. 또한 실시예 4의 홈부 단면 사진은 도 3의 (a)와 동일한 것이다. 도 5에 기재된 홈 폭, 홈 깊이, 홈간 피치, 애스펙트비, 운상 퇴적물의 유무, 운상 퇴적물의 면적률, 개구율 및 보이드 면적률은, 상기 외관 사진 및 단면 사진에 기초하여 구한 것이다.
도 6a에 있어서, e1은, 실시예 1에 있어서 운상 퇴적물로 덮여 있지 않은 홈간부를 나타내고 있다. e2는, 실시예 3에 있어서 운상 퇴적물로 덮여 있지 않은 홈간부를 나타내고 있다. e3은, 실시예 7에 있어서 운상 퇴적물로 덮여 있지 않은 홈간부를 나타내고 있다. 도 6b에 있어서, e4는, 비교예 1에 있어서 홈을 나타내고 있다. e5는, 비교예 1에 있어서 운상 퇴적물에 의하여 홈이 메워져 개구율이 감소해 있는 상태를 나타내고 있다. e6은, 비교예 3에 있어서 홈간부를 나타내고 있다. e7은, 비교예 3에 있어서 퇴적물을 나타내고 있다. e8은, 비교예 3에 있어서 운상 퇴적물을 나타내고 있다. e9는, 비교예 3에 있어서 홈을 나타내고 있다. 도 6c에 있어서, e10은, 실시예 3에 있어서 운상 퇴적물을 나타내고 있다. e11은, 실시예 3에 있어서 운상 퇴적물이 형성되어 있지 않은 홈간부를 나타내고 있다. e12는, 실시예 3에 있어서 용사재를 나타내고 있다. e13은, 실시예 4에 있어서 용사재를 나타내고 있다. e14는, 실시예 4에 있어서 홈간 전체가 운상 퇴적물로 덮여 있는 상태를 나타내고 있다. e15는, 비교예 2에 있어서 보이드(애스펙트비가 크기 때문에 생긴 것)를 나타내고 있다. e16은, 비교예 2에 있어서 용사재를 나타내고 있다.
도 7은, 도 5에 나타내는 시험에 있어서의 결과(도 5에 나타내는 실시예 1 내지 7 및 비교예 1)를 나타내는 그래프이다. 구체적으로는, 도 7에 있어서, 횡축은, 도 5에 나타내는 개구율을 나타내고 있고, 우종축은, 도 5에 나타내는 인장 밀착 강도(밀착 강도)를 나타내고 있고, 좌종축은, 도 5에 나타내는 보이드 면적률을 나타내고 있다. 그리고 도 7에 나타낸 바와 같이 개구율이 70% 이상, 특히 80% 이상인 경우, 개구율이 이들 미만인 경우에 비하여 밀착 강도가 현저히 높아져(개구율 70% 이상에서 3㎫ 이상, 개구율 80% 이상에서 5㎫)이상), 보이드 면적률이 현저히 낮아지는 것(개구율 70% 이상에서 20% 이하, 개구율 80% 이상에서 15% 이하)이 나타나 있다. 따라서 도 7은, 애스펙트비를 0.5 이상 1.3 이하로 한 후에 있어서 개구율을 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상으로 함으로써 상기 과제 (1)(2)를 해결할 수 있는 것을 나타내고 있다.
이상과 같이 상기 실시 형태에 따르면, 애스펙트비를 0.5 이상 1.3 이하로 함과 함께 개구율을 70% 이상으로 함으로써, 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이 용사재 F가 거의 빠짐없이 충전될 수 있는 홈 f를 세라믹 기재 C1의 표면에 형성하여, 이 홈 f에 충전되는 용사재 F와 고강도로 밀착 가능한 레이저 처리 세라믹 부재 C2를 제조할 수 있다.
즉, 애스펙트비가 0.5 미만인 경우, 도 4의 (a)에 도시하는 레이저 처리 세라믹 부재(201)를 참조하여 설명하면(단, 레이저 처리 세라믹 부재(201)는, 애스펙트비가 0.5 미만인 상태를 나타내는 것은 아님), 홈 f의 깊이가 지나치게 얕기 때문에 레이저 처리 세라믹 부재(201)의 깊은 곳까지 용사재가 들어가지 않아, 레이저 처리 세라믹 부재(201)의 홈 f에 용사재가 충전되더라도 레이저 처리 세라믹 부재(201)와 용사재의 밀착 강도가 높아지지 않는다(레이저 처리 세라믹 부재(201)와 용사재 사이에서 앵커 효과가 생기지 않음). 한편, 애스펙트비가 1.3을 초과하는 경우, 홈 f의 깊이가 지나치게 깊기 때문에 레이저 처리 세라믹 부재(201)에 있어서의 홈 f의 깊은 부분에 용사재가 충전되지 않아 레이저 처리 세라믹 부재(201)와 용사재의 밀착 강도가 높아지지 않는다. 그러나 애스펙트비가 0.5 이상 1.3 이하임으로써, 도 3에 도시한 바와 같이 용사재(103)가 거의 빠짐없이 충전될 수 있는 형상의 홈 f를 기재(102)의 표면에 형성할 수 있다.
또한 개구율이 70% 미만인 경우, 도 4의 (a)에 도시하는 레이저 처리 세라믹 부재(201)를 참조하여 설명하면(단, 레이저 처리 세라믹 부재(201)는, 개구율이 70% 미만인 상태를 나타내는 것은 아님), 레이저 처리 세라믹 부재(201)의 표면에 있어서 홈 깊이 방향으로 경사지는 방향으로 돌출하는 퇴적물(버) b에 있어서, 홈 깊이 방향에서 홈 f의 표면인 오목면 c와의 사이에 공간을 형성하고, 당해 공간에 용사재가 유입되는 것을 방해하는 홈 폐색부 o가 광범위하게 형성되게 된다. 이것에 의하여, 레이저 처리 세라믹 부재(201)의 홈 f에 있어서의 내부 전체에 용사재가 널리 퍼지는 것이 곤란해진다. 그러나 개구율이 70% 이상임으로써 용사재는 퇴적물(버) b에 방해받지 않고 홈 f의 내부 거의 전체에 널리 퍼지게 된다. 이것에 의하여, 용사재가 거의 빠짐없이 충전될 수 있는 형상의 홈 f(애스펙트비가 0.5 이상 1.3 이하인 홈)에, 퇴적물(버) b에 방해받지 않고 용사재를 거의 빠짐없이 충전하는 것이 가능해진다.
따라서 애스펙트비가 0.5 이상 1.3 이하인 홈의 개구율을 70% 이상으로 함으로써, 도 1에 도시한 바와 같이 용사재 F가 거의 빠짐없이 충전될 수 있는 홈을 세라믹 기재 C1의 표면에 형성하여, 이 홈에 충전된 용사재 F와 고강도로 밀착 가능한 레이저 처리 세라믹 부재 C2를 제조할 수 있다.
또한 상기 실시 형태에 있어서, 도 1 및 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 세라믹 기재 C1의 표면에 있어서 인접하는 홈끼리의 사이(홈간)를, 레이저 처리 공정 S1에 있어서 세라믹 기재 C1을 용융 또는/및 증발시킨 것을 운상으로 퇴적한 운상 퇴적물 d1, d2에 보다 효과적으로 조면화할 수 있어서, 레이저 처리 세라믹 부재 C2의 표면에 있어서의 홈간을 용사재 F와 고강도로 밀착 가능하게 할 수 있다. 나아가, 운상으로 퇴적된 운상 퇴적물 d1, d2 중 홈 f의 깊이 방향에서 오목면 c와의 사이에 공간을 형성하는 부분을 홈 폐색부 o1, o2로 한 후에 있어서 개구율을 70% 이상으로 함으로써, 이 운상 퇴적물 d1, d2가 용사재 F의 홈 f 내부 전체에 있어서의 충전을 방해하는 것을 방지할 수 있다. 이들에 의하여, 운상 퇴적물 d1, d2에 의한 홈간의 조면화 및 홈 f의 고개구율 유지의 양쪽을 실현할 수 있어서, 홈간 및 홈 f 내부의 양쪽에 있어서 용사재 F와 고강도로 밀착 가능한 레이저 처리 세라믹 부재 C2를 제조할 수 있다.
또한 상기 실시 형태에 따르면, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 레이저 조사 시에 세라믹 기재 C1의 표면이 산화되는 것을 방지하는 비산화성 가스 G를 세라믹 기재 C1의 표면에 공급하는 가스 공급 장치(7)를 구비함으로써, 레이저 조사 시에 세라믹 기재 C1에 산화막이 형성되는 것을 방지할 수 있어서, 사용 시에 산화막에 의하여 악영향을 미치는 일이 없는 레이저 처리 세라믹 부재 C2를 제조할 수 있다.
또한 도 1 및 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 상기 실시 형태에 따르면, 레이저 처리 세라믹 부재 C2의 표면에 형성된 홈 f에 용사재 F를 거의 빠짐없이 충전시켜, 이 홈 f에 충전된 용사재 F와 레이저 처리 세라믹 부재 C2를 고강도로 밀착시킬 수 있다. 즉, 용사 처리는, 용사재 F를 용융 또는 반용융 상태로 한 것을, 레이저 처리 세라믹 부재 C2에 형성된 홈 f의 깊이 방향을 향하여 분사한다. 이 때문에, 레이저 처리 세라믹 부재 C2의 홈 f가 홈 폐색부 o에 의하여 낮은 개구율로 되어 있는 경우에는, 홈 f의 깊이 방향으로 분사된 용사재 F가 홈 폐색부 o에 의하여 홈 f의 깊이 방향 단부(오목면 c)까지 닿지 않기 때문에, 이 홈 f에 있어서 용사재 F를 빠짐없이 충전하는 것이 어려워진다. 그러나 본 발명에 따르면, 애스펙트비 및 개구율을 상술한 범위 내로 하고 있기 때문에, 레이저 처리 세라믹 부재 C2의 홈 f에 분사된 용사재 F가 홈 f의 내부 거의 전체에 널리 퍼져 레이저 처리 세라믹 부재 C2와 용사재 F를 고강도로 밀착시킬 수 있다.
또한 상기 실시 형태에 있어서, 세라믹 기재 C1의 표면에 복수 형성된 홈 f는 직선형으로 처리 패턴 형성되어 있지만, 곡선형 또는 원주형으로 처리 패턴 형성되어도 된다. 또한 이들 복수의 홈 f는 서로 교차하도록 형성되어도 된다.
또한 상기 실시 형태에 있어서, 도 1에 도시하는 세라믹 처리 방법은 용사 처리 공정 S2를 구비하고 있지만, 이를 구비하지 않고 레이저 처리 공정 S1만을 구비할 수도 있다.
1: 레이저 처리 장치
2: 레이저 발진기
3: 방향 전환 미러
4: 집속 미러
5: X 스캐너
6: Y 스캐너
7: 가스 공급 장치
101: 용사 처리 세라믹 부재
102: 기재(레이저 처리 세라믹 부재)
103: 용사재
201: 레이저 처리 세라믹 부재
301: 레이저 처리 세라믹 부재
a: 개구
b: 퇴적물(버)
c: 오목면(저면)
CS: 단면
C1: 세라믹 기재
C2: 레이저 처리 세라믹 부재
C3: 용사 처리 세라믹 부재
D: 깊이
d1, d2: 운상 퇴적물
F: 용사재
f: 홈
G: 비산화성 가스
L: 레이저
o, o1, o2: 홈 폐색부
P: 피치
s: 홈간면
W1: 최대 폭
W2, W2a, W2b: 홈 폐색 폭

Claims (6)

  1. 세라믹 기재의 표면에 레이저를 조사하여 당해 표면에 복수의 홈을 형성하고, 아울러 상기 세라믹 기재에 있어서의 홈간면의 조면화도 동시에 행하는 세라믹의 레이저 처리 방법이며,
    상기 홈간면은, 상기 세라믹 기재의 표면에 있어서 인접하는 상기 홈끼리의 사이에 위치하고 있고,
    인접하는 상기 홈끼리의 피치를 0.05㎜ 이상 0.30㎜ 이하로 하고,
    하나의 상기 홈에 있어서의 폭은, 당해 하나의 홈에 있어서의 개구부를 기점으로 하여 상기 하나의 홈에 있어서 깊어짐에 따라 좁아지고,
    상기 개구부에 있어서의 상기 폭에 대한, 상기 하나의 홈에 있어서의 깊이의 비(애스펙트비)를 0.5 이상 1.3 이하로 하고,
    상기 홈간면의 조면화는, 상기 홈간면에 운상 퇴적물을 형성함으로써 행해지고,
    상기 하나의 홈에 있어서의 개구율이 「비폐색 폭×100/개구 폭」에 의하여 정의되고,
    상기 개구 폭은, 상기 개구부에 있어서 상기 개구율이 산출되는 산출 개소의 상기 폭이고,
    상기 비폐색 폭은, 상기 개구 폭에서 폐색 폭을 뺀 값이고,
    상기 폐색 폭은, 상기 산출 개소의 상기 폭 방향에 있어서의 홈 폐색부의 길이이고,
    상기 홈 폐색부는, 상기 운상 퇴적물에 있어서, 상기 산출 개소에 위치하는 상기 개구부에 대하여 상기 깊이 방향 일방측 또는/및 타방측에 위치하고 있는 부분이며, 상기 하나의 홈에 있어서의 저면에 대하여 상기 깊이 방향으로 간격을 마련하여 위치하는 부분이고,
    상기 하나의 홈에 있어서의 저면에 버가 형성되어 있는 경우,
    상기 홈 폐색부는, 상기 운상 퇴적물 및 상기 버에 있어서, 상기 산출 개소에 위치하는 상기 개구부에 대하여 상기 깊이 방향 일방측 또는/및 타방측에 위치하고 있는 부분이며, 상기 하나의 홈에 있어서의 저면에 대하여 상기 깊이 방향으로 간격을 마련하여 위치하는 부분이고,
    상기 개구율은, 상기 하나의 홈에 있어서의 상기 개구부에 있어서 가장 상기 개구율이 낮은 개소이더라도 70% 이상인 것을 특징으로 하는 세라믹의 레이저 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 운상 퇴적물은, 용융물 또는/및 증발물을 상기 홈간면에 퇴적시킨 것이고,
    상기 용융물은, 상기 레이저의 조사에 의하여 상기 세라믹 기재의 일부가 용융되어 당해 세라믹 기재의 잔부에 응고하여 퇴적된 것이고,
    상기 증발물은, 상기 레이저의 조사에 의하여 상기 세라믹 기재의 일부가 증발하여 당해 세라믹 기재의 잔부에 응축·응고하여 퇴적된 것임을 특징으로 하는 세라믹의 레이저 처리 방법.
  3. 세라믹 기재에 레이저를 조사하여 레이저 처리 세라믹 부재를 생성하는 용사 전처리 공정과, 상기 레이저 처리 세라믹 부재에 대하여 용사재를 밀착시키는 용사 처리 공정을 구비하는 세라믹의 용사 처리 방법이며,
    상기 용사 전처리 공정에 있어서,
    상기 세라믹 기재의 표면에 상기 레이저를 조사하여 당해 표면에 복수의 홈을 형성하고, 아울러 상기 세라믹 기재에 있어서의 홈간면의 조면화도 동시에 행함으로써 상기 레이저 처리 세라믹 부재를 생성하고,
    상기 홈간면은, 상기 세라믹 기재의 표면에 있어서 인접하는 상기 홈끼리의 사이에 위치하고 있고,
    인접하는 상기 홈끼리의 피치를 0.05㎜ 이상 0.30㎜ 이하로 하고,
    하나의 상기 홈에 있어서의 폭은, 당해 하나의 홈에 있어서의 개구부를 기점으로 하여 상기 하나의 홈에 있어서 깊어짐에 따라 좁아지고,
    상기 개구부에 있어서의 상기 폭에 대한, 상기 하나의 홈에 있어서의 깊이의 비(애스펙트비)를 0.5 이상 1.3 이하로 하고,
    상기 홈간면의 조면화는, 상기 홈간면에 운상 퇴적물을 형성함으로써 행해지고,
    상기 하나의 홈에 있어서의 개구율이 「비폐색 폭×100/개구 폭」에 의하여 정의되고,
    상기 개구 폭은, 상기 개구부에 있어서 상기 개구율이 산출되는 산출 개소의 상기 폭이고,
    상기 비폐색 폭은, 상기 개구 폭에서 폐색 폭을 뺀 값이고,
    상기 폐색 폭은, 상기 산출 개소의 상기 폭 방향에 있어서의 홈 폐색부의 길이이고,
    상기 홈 폐색부는, 상기 운상 퇴적물에 있어서, 상기 산출 개소에 위치하는 상기 개구부에 대하여 상기 깊이 방향 일방측 또는/및 타방측에 위치하고 있는 부분이며, 상기 하나의 홈에 있어서의 저면에 대하여 상기 깊이 방향으로 간격을 마련하여 위치하는 부분이고,
    상기 하나의 홈에 있어서의 저면에 버가 형성되어 있는 경우,
    상기 홈 폐색부는, 상기 운상 퇴적물 및 상기 버에 있어서, 상기 산출 개소에 위치하는 상기 개구부에 대하여 상기 깊이 방향 일방측 또는/및 타방측에 위치하고 있는 부분이며, 상기 하나의 홈에 있어서의 저면에 대하여 상기 깊이 방향으로 간격을 마련하여 위치하는 부분이고,
    상기 개구율은, 상기 하나의 홈에 있어서의 상기 개구부에 있어서 가장 상기 개구율이 낮은 개소이더라도 70% 이상이고,
    상기 용사 처리 공정에 있어서,
    상기 레이저 처리 세라믹 부재에 형성된 상기 홈에 상기 용사재를 충전시킴으로써 당해 용사재와 상기 레이저 처리 세라믹 부재를 밀착시키고,
    하나의 상기 홈에 있어서의 보이드 면적률은 20% 이하이고,
    당해 보이드 면적률은, 상기 용사재가 상기 홈에 충전된 상태에 있어서의, 상기 하나의 홈의 용적에 대한 당해 하나의 홈 내의 공동 체적의 비율인 것을 특징으로 하는 세라믹의 용사 처리 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 운상 퇴적물은, 용융물 또는/및 증발물을 상기 홈간면에 퇴적시킨 것이고,
    상기 용융물은, 상기 레이저의 조사에 의하여 상기 세라믹 기재의 일부가 용융되어 당해 세라믹 기재의 잔부에 응고하여 퇴적된 것이고,
    상기 증발물은, 상기 레이저의 조사에 의하여 상기 세라믹 기재의 일부가 증발하여 당해 세라믹 기재의 잔부에 응축·응고하여 퇴적된 것임을 특징으로 하는 세라믹의 용사 처리 방법.
  5. 기부의 표면에 복수의 홈이 형성되어 있고,
    인접하는 상기 홈끼리의 피치는 0.05㎜ 이상 0.30㎜ 이하이고,
    하나의 상기 홈에 있어서의 폭은, 당해 하나의 홈에 있어서의 개구부를 기점으로 하여 당해 하나의 홈에 있어서 깊어짐에 따라 좁아지고,
    상기 개구부에 있어서의 상기 폭에 대한, 상기 하나의 홈에 있어서의 깊이의 비(애스펙트비)는 0.5 이상 1.3 이하이고,
    상기 기부의 표면에는, 인접하는 상기 홈끼리의 사이에 홈간면이 위치하고 있고,
    상기 홈간면에는 운상 퇴적물이 형성되어 있고,
    상기 하나의 홈에 있어서의 개구율이 「비폐색 폭×100/개구 폭」으로 정의되고,
    상기 개구 폭은, 상기 개구부에 있어서 상기 개구율이 산출되는 산출 개소의 상기 폭이고,
    상기 비폐색 폭은, 상기 개구 폭에서 폐색 폭을 뺀 값이고,
    상기 폐색 폭은, 상기 산출 개소의 상기 폭 방향에 있어서의 홈 폐색부의 길이이고,
    상기 홈 폐색부는, 상기 운상 퇴적물에 있어서, 상기 산출 개소에 위치하는 상기 개구부에 대하여 상기 깊이 방향 일방측 또는/및 타방측에 위치하고 있는 부분이며, 상기 하나의 홈에 있어서의 저면에 대하여 상기 깊이 방향으로 간격을 마련하여 위치하는 부분이고,
    상기 하나의 홈에 있어서의 저면에 버가 형성되어 있는 경우,
    상기 홈 폐색부는, 상기 운상 퇴적물 및 상기 버에 있어서, 상기 산출 개소에 위치하는 상기 개구부에 대하여 상기 깊이 방향 일방측 또는/및 타방측에 위치하고 있는 부분이며, 상기 하나의 홈에 있어서의 저면에 대하여 상기 깊이 방향으로 간격을 마련하여 위치하는 부분이고,
    상기 개구율은, 상기 하나의 홈에 있어서의 상기 개구부에 있어서 가장 상기 개구율이 낮은 개소이더라도 70% 이상인 것을 특징으로 하는 세라믹 부재.
  6. 레이저 처리 세라믹 부재와,
    당해 레이저 처리 세라믹 부재에 밀착된 용사재를 구비하는 용사 처리 세라믹 부재이며,
    상기 레이저 처리 세라믹 부재의 표면에는 복수의 홈이 형성되어 있고,
    인접하는 상기 홈끼리의 피치는 0.05㎜ 이상 0.30㎜ 이하이고,
    하나의 상기 홈에 있어서의 폭은, 당해 하나의 홈에 있어서의 개구부를 기점으로 하여 당해 하나의 홈에 있어서 깊어짐에 따라 좁아지고,
    상기 개구부에 있어서의 상기 폭에 대한, 상기 하나의 홈에 있어서의 깊이의 비(애스펙트비)는 0.5 이상 1.3 이하이고,
    상기 레이저 처리 세라믹 부재의 표면에는, 인접하는 상기 홈끼리의 사이에 홈간면이 위치하고 있고,
    상기 홈간면에는 운상 퇴적물이 형성되어 있고,
    상기 하나의 홈에 있어서의 개구율이 「비폐색 폭×100/개구 폭」으로 정의되고,
    상기 개구 폭은, 상기 개구부에 있어서 상기 개구율이 산출되는 산출 개소의 상기 폭이고,
    상기 비폐색 폭은, 상기 개구 폭에서 폐색 폭을 뺀 값이고,
    상기 폐색 폭은, 상기 산출 개소의 상기 폭 방향에 있어서의 홈 폐색부의 길이이고,
    상기 홈 폐색부는, 상기 운상 퇴적물에 있어서, 상기 산출 개소에 위치하는 상기 개구부에 대하여 상기 깊이 방향 일방측 또는/및 타방측에 위치하고 있는 부분이며, 상기 하나의 홈에 있어서의 저면에 대하여 상기 깊이 방향으로 간격을 마련하여 위치하는 부분이고,
    상기 하나의 홈에 있어서의 저면에 버가 형성되어 있는 경우,
    상기 홈 폐색부는, 상기 운상 퇴적물 및 상기 버에 있어서, 상기 산출 개소에 위치하는 상기 개구부에 대하여 상기 깊이 방향 일방측 또는/및 타방측에 위치하고 있는 부분이며, 상기 하나의 홈에 있어서의 저면에 대하여 상기 깊이 방향으로 간격을 마련하여 위치하는 부분이고,
    상기 개구율은, 상기 하나의 홈에 있어서의 상기 개구부에 있어서 가장 상기 개구율이 낮은 개소이더라도 70% 이상이고,
    상기 용사재는, 상기 레이저 처리 세라믹 부재에 형성된 상기 홈에 충전되어 있고,
    하나의 상기 홈에 있어서의 보이드 면적률은 20% 이하이고,
    당해 보이드 면적률은, 상기 용사재가 상기 홈에 충전된 상태에 있어서의, 상기 하나의 홈의 용적에 대한 당해 하나의 홈 내의 공동 체적의 비율인 것을 특징으로 하는 용사 처리 세라믹 부재.
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