スパッタリング法で作製できる摩擦・摩耗特性に優れたダイヤモンドライクカーボン複合硬質皮膜 |
工具、金型、摺動部品等の摩耗を防ぎ摩擦抵抗を減らす目的で、PVD(物理蒸着)法やCVD(化学蒸着)法を用いて、TiNのような窒化物を成膜することや、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)膜を形成することが広く行われている。しかし、TiN等の窒化物は密着強度に優れるものの摩擦係数が比較的高いという欠点があり、逆にDLC膜は摩擦係数が小さいものの低密着強度であるという欠点がある。本発明の皮膜形成法はこの課題を効果的に解決するためのものであり、まずスパッタリング法を用いてAlCrN等の密着強度の高い皮膜を形成した上に、アセチレン等の炭化水素ガスを、炭化物の生成する以上に過度に供給して、アモルファスカーボンを50〜95原子%含む低摩擦係数で高硬度の皮膜を形成するというものである。この皮膜は従来のDLC皮膜と比べ、摩擦係数では遜色ない上に数百℃の高温下でも剥離が起きず、従って厳しい条件でも低摩擦係数と高密着強度を両立させることができる。また、装置も特別なものを必要とせず、これまでにあるスパッタリング装置をそのまま使うことができる上に、アセチレン等の炭化水素ガスの供給を適切にコントロールすることで様々な性質の皮膜を作ることが可能である。 |
ユーザー業界 | 活 用 ア イ デ ア |
![]() 機械・加工 ![]() 金属材料 | 切削工具の表面処理 ○切削工具の表面に本発明の低摩擦高硬度皮膜をつける |
![]() 機械・加工 ![]() 金属材料 | 機構部品の固体潤滑皮膜 ○機構部品の表面に本発明の低摩擦皮膜を形成する |
![]() 機械・加工 ![]() 化学・薬品 ![]() 金属材料 | プラズマCVD装置の供給 ○本発明の加工を行う工具・機械部品メーカーに装置を販売する |
関連特許 | あり |
特許情報 |
・実施段階:実施有り ・技術導入時の技術指導:応相談 ・ノウハウ提供:応相談 ・供与条件:許諾のみ |
market potential | 工具、金型、摺動部品等の寿命を延ばし、省資源、省エネルギーを図るためには、その表面に摩耗と摩擦に優れた材料をコーティングすると効果的である。摩耗に優れた材料としてはTiN、TiAlN、AlCrN等が、摩擦に優れた材料としてはDLC膜が様々な分野で用いられている。従来これらの窒化物はスパッタリング法等のPVD法で、DLC膜はCVD法で作製されていた。本発明では、窒化物とDLCで構成される複合硬質皮膜を、従来のスパッタリング装置を用いて、CVD装置を必要とせず、1回の処理でコーティングすることが可能である。このことにより、窒化物とDLC膜の両者の優れた特性を有する硬質皮膜を安価に提供することが可能となった。本発明によるコーティングを施すと、製品の寿命を飛躍的に延ばせると共に低摩擦であることから、省資源、省エネルギーに寄与できる。 |
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