DE69417451T2 - Verfahren zur aufbringung eines diamantfilmes auf eine stromlos abgeschiedene nickelschicht - Google Patents
Verfahren zur aufbringung eines diamantfilmes auf eine stromlos abgeschiedene nickelschichtInfo
- Publication number
- DE69417451T2 DE69417451T2 DE69417451T DE69417451T DE69417451T2 DE 69417451 T2 DE69417451 T2 DE 69417451T2 DE 69417451 T DE69417451 T DE 69417451T DE 69417451 T DE69417451 T DE 69417451T DE 69417451 T2 DE69417451 T2 DE 69417451T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- diamond
- diamond layer
- layer
- applying
- electroless
- 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 - Lifetime
Links
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 title claims description 47
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 32
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims description 17
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- 229910021205 NaH2PO2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- RJTANRZEWTUVMA-UHFFFAOYSA-N boron;n-methylmethanamine Chemical compound [B].CNC RJTANRZEWTUVMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 33
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 9
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 8
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018104 Ni-P Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018536 Ni—P Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000997 High-speed steel Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- -1 amine borane compound Chemical class 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910000085 borane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007737 ion beam deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001659 ion-beam spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002843 nonmetals Chemical class 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- NQXGLOVMOABDLI-UHFFFAOYSA-N sodium oxido(oxo)phosphanium Chemical compound [Na+].[O-][PH+]=O NQXGLOVMOABDLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N trihydridoboron Substances B UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
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
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
- C23C28/322—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer only coatings of metal elements only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
- B24D3/06—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
- B24D3/10—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements for porous or cellular structure, e.g. for use with diamonds as abrasives
-
- 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
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
- C23C28/343—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one DLC or an amorphous carbon based layer, the layer being doped or not
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen ein Verfahren für die Aufbringung einer Diamantschicht und insbesondere ein Verfahren für die Aufbringung einer Diamantschicht auf die stromlos plattierte Nickelschicht.
- Eine Diamantschicht wird gewöhnlich für verschiedene Zwecke verwendet, wie z. B. Schutzbeschichtungen, technische Werkstoffe, elektronische Materialien und dergleichen, da sie dieselben hervorragenden physikalischen Eigenschaften aufweist wie natürlicher Diamant.
- Verfahren zur Herstellung einer Diamantbeschichtung sind im allgemeinen in chemische Gasphasenabscheidung (nachstehend als "CVD" bezeichnet) und physikalische Gasphasenabscheidung (nachstehend als "PVD" bezeichnet) unterteilt. Die CVD-Verfahren umfassen Mikrowellen-CVD, Glühkathoden-CVD, Hochfrequenz-CVD,
- Elektronenzyklotronresonanz-Mikrowellen-CVD, Gleichstrom- Plasma-CVD und so weiter, wohingegen PVD-Verfahren Ionenplattieren, Ionenstrahlkathodenzerstäubung, Ionenabscheidung, Ionenstrahlabscheidung und so weiter umfassen.
- Diese Diamantbeschichtungsverfahren unterscheiden sich von den herkömmlichen Verfahren, die eine hohe Temperatur und einen hohen Druck anwenden. Außerdem können Gegenstände mit verschiedenen Formen beschichtet werden, und die beschichtete Fläche kann dadurch vergrößert werden. Folglich erregten Diamantbeschichtungsverfahren weltweites Interesse in wirtschaftlicher Hinsicht und Anwendung, wobei sie insbesondere unter den fortschrittlichen Ländern aktiv industrialisiert werden.
- Es können jedoch nicht alle Materialien mit Diamant beschichtet werden. Da Diamant nichtmetallisch und nichtmineralisch ist, läßt sich die Diamantschicht auf einem solchen Stoff wie Metall oder Keramiken nicht leicht ausbilden. Selbst wenn sie ausgebildet ist, ist sie außerdem hinsichtlich der Haftung an einer Grundschicht fraglich.
- Das Verfahren zur Ausbildung einer Diamantbeschichtung auf einem Metall, wie z. B. Silizium, oder den Oxidmaterialien, wie z. B. Aluminiumoxid und Siliziumoxid, ist gut bekannt. Aufgrund der schlechten Haftung, wie vorstehend angegeben, ist es jedoch in der Praxis schwierig, auf einem Schnellschnittstahl, Hartmetall (M oder P-Typ), feinkörnigen Hartmetall oder rostfreien Stahl eine Diamantbeschichtung auszubilden.
- Es wurden viele Anstrengungen unternommen, um das Haftungsproblem zu lösen. Beispielsweise offenbart die Japanische Patentoffenlegungsschrift Veröffentlichungsnr. Heisei 3-232973, daß Al&sub2;O&sub3;, TiN, ZrN und BN, die durch ein CVD- oder PVD-Verfahren auf eine Diamantspitze aufgebracht werden, die Haftung an der Diamantspitze verbessern und dadurch die Lebensdauer des Werkzeugs erhöhen. In der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Veröffentlichungsnr. Heisei 1-104970 und in der Koreanischen Patentoffenlegungsschrift 92-801 wird ein Metallabscheidungsprozeß (Vakuumbedampfung, Ionenplattieren, MO-CVD oder ein Sputterprozeß) mit mindestens einem Metall, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Si und deren Äquivalenten besteht, auf der Oberfläche einer Superlegierung aus mindestens 80 Gewichtsprozent WC durchgeführt, und dann wird eine dünne Diamantschicht auf die Metalloberfläche aufgebracht.
- Allerdings verwendet keines der Verfahren des Standes der Technik das Verfahren der stromlosen Plattierung, welches hinsichtlich der Haftung hervorragend ist und in der Lage ist, ungeachtet der Materialarten zu plattieren, um eine Oberflächenschicht oder eine Zwischenschicht auszubilden.
- Die vorliegenden Erfinder haben erkannt, daß ein Bedarf für ein Verfahren zur Aufbringung einer Diamantschicht besteht, die hinsichtlich der Haftung hervorragend ist, und fanden heraus, daß eine Diamantbeschichtung auf einer stromlos plattierten Nickelschicht ausgezeichnet ist zur Lösung des beim Stand der Technik angetroffenen obigen Problems.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahren für die Aufbringung einer Diamantschicht, die ungeachtet des zu plattierenden Substratmaterials hinsichtlich der Haftung hervorragend ist.
- Die vorliegende Erfindung für die Aufbringung einer Diamantschicht umfaßt die aufeinanderfolgenden Vorgänge: Eintauchen eines metallischen oder nichtmetallischen Materials in ein stromloses Vernickelungsbad, das ein Reduktionsmittel enthält, um eine Nickelschicht auszubilden; und Aufbringen der Diamantschicht auf das stromlos plattierte. Material.
- Fig. 1 ist eine fünfhundertfach vergrößerte Rasterelektronenmikroskop-Fotografie, welche die Diamantschicht gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
- Fig. 2 ist eine fünfhundertfach vergrößerte Rasterelektronenmikroskop-Fotografie, welche die Diamantschicht gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
- Die stromlose Plattierung ist eine Art von Metallplattierungsverfahren unter Verwendung einer chemischen katalytischen Reaktion und unterscheidet sich von der Galvanisierung in dem Punkt der Beschichtungsbildung ohne Stromfluß. Das stromlose Plattierungsverfahren kann auf fast allen Arten von Materialien, Kunststoffen, Papieren, Fasern, Keramiken, Metallen und so weiter eine Schicht herstellen. Ebenso kann jegliches Gefüge mit komplizierter Form durch das stromlose Plattierungsverfahren beschichtet werden. Außerdem weist die stromlos plattierte Beschichtung ausgezeichnete physikalische Eigenschaften für verschiedene Verwendungen auf, wie z. B. Korrosionsbeständigkeit, Alkalibeständigkeit, Lötbarkeit, Haftung und Wärmebeständigkeit, und wird somit auf verschiedene Gegenstände aufgebracht, wie z. B. Kraftfahrzeuge, Flugzeuge, Maschinen, elektronische Teile, chemische Anlagen und so weiter.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung wird anfänglich ein metallisches oder nichtmetallisches Material durch einen stromlosen Plattierungsprozeß mit einer Nickelschicht plattiert und dann mit einer Diamantschicht beschichtet.
- Unter Verwendung der stromlosen Plattierung kann das durch die vorliegende Erfindung bereitgestellte Verfahren die Haftung der Diamantschicht an Substratmaterialien verbessern. Außerdem kann das in der vorliegenden Erfindung verwendete Verfahren im allgemeinen ungeachtet der zu plattierenden Materialien ausgeführt werden.
- Die stromlosen Ni-P-Plattierungs- oder Ni-B- Plattierungsverfahren werden als allgemeine stromlose Plattierungsverfahren unter Verwendung einer Natriumhydrophosphit- bzw. Aminboran-Verbindung als Reduktionsmittel ausgewählt.
- Die Aufbringung der Diamantschicht auf die Nickelschicht kann durch eines der CVD-Verfahren ausgeführt werden, wie z. B. einen thermischen Prozeß, Glühkathodenprozeß, Mikrowellenprozeß, ECR-Mikrowellenprozeß oder thermischen Plasmaprozeß (Gleichstrom oder Wechselstrom).
- Alle Arten von Material können als Substrat für die Plattierung in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, insbesondere Metalle, wie z. B. auf Eisen basierendes superhartes Werkzeugmetall, Hartmetall, einschließlich Fe, Co, Ni oder Cr, oder Nichtmetalle, wie z. B. Keramiken und Kunststoffe.
- Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf spezielle Beispiele weiter beschrieben.
- Ein Prüfstück aus superhartem Werkzeugmetall (WC + 10% Co) wurde vorbehandelt, um seine Oberfläche zu aktivieren, und dann gereinigt, um Verunreinigungen wie z. B. Öl und Staub zu entfernen. Anschließend wurde es für 2 Stunden einer Ultraschallbehandlung in Diamantpulver (30 bis 40 um) enthaltendem Alkohol unterzogen. Das mit Ultraschall behandelte Prüfstück wurde in ein stromloses Ni-P- Plattierungsbad, das NaH&sub2;PO&sub2; als Reduktionsmittel enthielt, bei 90ºC für 1 Stunde eingetaucht und wurde dann in Stickstoffatmosphäre getrocknet.
- Dieses mit Nickel beschichtete Prüfstück wurde in eine Kammer mit reaktivem Gas (CH&sub4;: 0,5%, O&sub2;: 1% und H&sub2;: reguliert) gelegt, auf welches dann bei einer Substrattemperatur von 900ºC unter verringertem Druck von 40 Torr für 6 Stunden unter Verwendung eines Mikrowellen- CVD-Verfahrens mit einer Mikrowellenleistung von 2,54 GHz und 1100 W eine Diamantschicht aufgebracht wurde, um eine Dicke von etwa 5 um zu erhalten.
- Das resultierende beschichtete Prüfstück wurde durch Raman- Spektroskopie analysiert, um die Diamantspitze bei 1333 cm&supmin;¹ zu zeigen. Seine Oberfläche wurde unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops betrachtet, um die Diamantschicht zu bestätigen, wie in Fig. 1 gezeigt.
- Die so erhaltene Diamantbeschichtung ist hinsichtlich der Haftung im Vergleich zu jener, die ohne stromlos plattierte Nickelschicht erhalten wird, ungefähr 10mal besser.
- Nickel wurde für 1 Stunde auf ein vorbehandeltes superhartes Werkzeug (WC + 15% Co) in derselben Weise wie in Beispiel 1 aufgebracht, außer daß das stromlose Ni-B- Plattierungsbad Dimethylaminboran als Reduktionsmittel enthielt und bei 50ºC gehalten wurde. Anschließend wurde es in Stickstoffatmosphäre getrocknet.
- Die Diamantschicht wurde dann auf das vernickelte Prüfstück unter Verwendung eines Mikrowellen-CVD-Verfahrens unter derselben Bedingung wie in Beispiel 1 aufgebracht.
- Bei der Raman-Spektroskopie-Analyse wurde die Diamantspitze bei 1333 cm&supmin;¹ beobachtet. Unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops wurde die Oberfläche der Diamantbeschichtung betrachtet, wie in Fig. 2 gezeigt.
- Ein Si&sub3;N&sub4;-Keramik-Prüfstück wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 einer stromlosen Ni-P-Plattierung unterzogen.
- Anschließend wurde das vernickelte Keramikprüfstück in eine Kammer mit reaktivem Gas (CH&sub4;: 1%, H&sub2;: 99%) gelegt, auf welches dann bei 200 V unter verringertem Druck von 70 Torr für 6 Stunden unter Verwendung eines Glühkathoden-CVD- Verfahrens mit einer Kathodentemperatur und einer Substrattemperatur von 2000ºC bzw. 850ºC und einer Vorspannung von -20 V eine Diamantschicht aufgebracht wurde.
- Das beschichtete Prüfstück wurde durch Raman-Spektroskopie analysiert, um die Diamantspitze bei 1333 cm&supmin;¹ zu zeigen. Die Oberfläche wurde unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops betrachtet, um die Diamantschicht, die ähnlich zu jener von Beispiel 1 war, zu bestätigen.
- Ein Si&sub3;N&sub4;-Keramik-Prüfstück wurde in derselben Weise wie in Beispiel 2 einer stromlosen Ni-B-Plattierung unterzogen.
- Dann wurde auf das vernickelte Keramikprüfstück in derselben Weise wie in Beispiel 3 eine Diamantbeschichtung aufgebracht.
- Für das entstandene beschichtete Prüfstück wurden eine Raman-Spektroskopie-Analyse und eine Betrachtung mit einem Rasterelektronenmikroskop ausgeführt. Es wurden ähnliche Ergebnisse wie in Beispiel 3 erhalten.
- Nachdem ein Prüfstück aus superhartem Werkzeugmetall (WC + 10% Co) einer stromlosen Ni-B-Plattierung wie in Beispiel 2 unterzogen wurde, wurde an dieses eine Leistung von 10 kW, die von einer Anode entladen wurde, unter Verwendung von Ar und H&sub2; als Plasmaerzeugungsgas angelegt. Und dann wurde Rohgas von CH&sub4; von unterhalb der Anode eingeleitet. Die Strömungsgeschwindigkeiten der Ar-, H&sub2;- und CH&sub4;-Gase betrugen 15-30 1/min. 1-20 1/min bzw. 0,5-5 1/min. Unter Verwendung eines thermischen Gleichstrom-CVD- Prozesses wurde die Diamantschicht auf das Prüfstück bei einer Substrattemperatur von 1000ºC unter dem Druck von 50 Torr für 10 Minuten aufgebracht.
- Die Ergebnisse der Raman-Spektroskopie-Analyse und der Betrachtung mit einem Rasterelektronenmikroskop waren ähnlich zu jenen von Beispiel 1.
- Die auf die Nickelschicht aufgebrachte Diamantschicht ist hinsichtlich der Haftung im Vergleich zu jener, die auf die blanke Oberfläche aufgebracht wird, mindestens 10mal besser.
- Ein Siliziumwafer (P-Typ) wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 einer stromlosen Vernickelung unterzogen und mit einer Diamantschicht beschichtet.
- Das beschichtete Prüfstück, das durch Raman-Spektroskopie analysiert wurde, zeigt dieselben Ergebnisse wie in Beispiel 1. Die Oberfläche der entstandenen Schicht, die durch ein Rasterelektronenmikroskop betrachtet wurde, ist dieselbe wie in Beispiel 2.
- Ein auf Messing basierendes Prüfstück wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 einer stromlosen Vernickelung unterzogen und mit Diamant beschichtet, außer daß die Substrattemperatur 500ºC betrug.
- Die Ergebnisse der Raman-Spektroskopie-Analyse und der Betrachtung mit einem Rasterelektronenmikroskop waren ähnlich zu jenen von Beispiel 1.
- Weitere Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen der hierin offenbarten Erfindung werden für übliche Fachleute nach Lesen der vorangehenden Offenbarungen besser ersichtlich sein. Obwohl spezielle Ausführungsformen der Erfindung beträchtlich ausführlich beschrieben wurden, können in dieser Hinsicht Variationen und Modifikationen dieser Ausführungsformen ausgeführt werden, ohne vom Schutzbereich der Erfindung, wie beschrieben und beansprucht, abzuweichen.
Claims (3)
1. Verfahren für die Aufbringung einer Diamantschicht,
umfassend die aufeinanderfolgenden Vorgänge:
Eintauchen eines metallischen oder nichtmetallischen
Materials in ein stromloses Vernickelungsbad, das ein
Reduktionsmittel enthält, um eine Nickelschicht
auszubilden;
und Aufbringen einer Diamantschicht auf dem stromlos
vernickelten Material.
2. Das in Anspruch 1 dargelegte Verfahren für die
Aufbringung einer Diamantschicht, wobei das
Reduktionsmittel für das stromlose Vernickelungsbad aus
NaH&sub2;PO&sub2; oder Dimethylaminboran ausgewählt ist.
3. Das in Anspruch 1 dargelegte Verfahren für die
Aufbringung einer Diamantschicht, wobei die Aufbringung der
Diamantschicht durch einen Prozeß einer thermischen
chemischen Gasphasenabscheidung, einen Prozeß einer
chemischen Mikrowellen-Gasphasenabscheidung, einen Prozeß
einer chemischen Elektronenzyklotronresonanz-Mikrowellen-
Gasphasenabscheidung oder einen Prozeß einer thermischen
chemischen Plasma-Gasphasenabscheidung ausgeführt wird.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/KR1994/000115 WO1996006206A1 (en) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | Method for the deposition of diamond film on the electroless-plated nickel layer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69417451D1 DE69417451D1 (de) | 1999-04-29 |
| DE69417451T2 true DE69417451T2 (de) | 1999-11-25 |
Family
ID=19375297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69417451T Expired - Lifetime DE69417451T2 (de) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | Verfahren zur aufbringung eines diamantfilmes auf eine stromlos abgeschiedene nickelschicht |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5824367A (de) |
| EP (1) | EP0779940B1 (de) |
| JP (1) | JP3031719B2 (de) |
| AU (1) | AU7468294A (de) |
| DE (1) | DE69417451T2 (de) |
| WO (1) | WO1996006206A1 (de) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6309583B1 (en) * | 1999-08-02 | 2001-10-30 | Surface Technology, Inc. | Composite coatings for thermal properties |
| US20040046121A1 (en) * | 2001-07-15 | 2004-03-11 | Golden Josh H. | Method and system for analyte determination in metal plating baths |
| US20030049858A1 (en) * | 2001-07-15 | 2003-03-13 | Golden Josh H. | Method and system for analyte determination in metal plating baths |
| WO2003008919A1 (en) * | 2001-07-15 | 2003-01-30 | Microbar, Inc. | Method and system for analyte determination in metal plating baths |
| US7866342B2 (en) | 2002-12-18 | 2011-01-11 | Vapor Technologies, Inc. | Valve component for faucet |
| US7866343B2 (en) | 2002-12-18 | 2011-01-11 | Masco Corporation Of Indiana | Faucet |
| US8220489B2 (en) | 2002-12-18 | 2012-07-17 | Vapor Technologies Inc. | Faucet with wear-resistant valve component |
| US8555921B2 (en) | 2002-12-18 | 2013-10-15 | Vapor Technologies Inc. | Faucet component with coating |
| US20050221112A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-06 | Daewoong Suh | Microtools for package substrate patterning |
| US20070026205A1 (en) | 2005-08-01 | 2007-02-01 | Vapor Technologies Inc. | Article having patterned decorative coating |
| US20110195207A1 (en) * | 2010-02-08 | 2011-08-11 | Sungkyunkwan University Foundation For Corporate Collaboration | Graphene roll-to-roll coating apparatus and graphene roll-to-roll coating method using the same |
| WO2012173276A1 (ja) * | 2011-06-17 | 2012-12-20 | 太陽化学工業株式会社 | 硬質膜によって被覆された硬質膜被覆部材及びその製造方法 |
| JP6110126B2 (ja) * | 2012-12-19 | 2017-04-05 | 太陽誘電ケミカルテクノロジー株式会社 | 非磁性体からなる中間層上に形成された薄膜 |
| JP2014223711A (ja) * | 2013-05-17 | 2014-12-04 | 勝行 戸津 | ドライバービット |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2038214A (en) * | 1978-12-21 | 1980-07-23 | Dianite Coatings Ltd | Abrasive tool |
| US4906532A (en) * | 1980-10-27 | 1990-03-06 | Surface Technology, Inc. | Electroleses metal coatings incorporating particulate matter of varied nominal sizes |
| JPS6080562A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-08 | Disco Abrasive Sys Ltd | 電着砥石 |
| JPH07112104B2 (ja) * | 1987-06-16 | 1995-11-29 | 富士通株式会社 | 超電導配線ダイヤモンド回路基板の製造方法 |
| US5298286A (en) * | 1992-11-09 | 1994-03-29 | North Carolina State University | Method for fabricating diamond films on nondiamond substrates and related structures |
-
1994
- 1994-08-24 DE DE69417451T patent/DE69417451T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-08-24 AU AU74682/94A patent/AU7468294A/en not_active Abandoned
- 1994-08-24 US US08/793,256 patent/US5824367A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-08-24 JP JP08507953A patent/JP3031719B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1994-08-24 EP EP94924411A patent/EP0779940B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-08-24 WO PCT/KR1994/000115 patent/WO1996006206A1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10505879A (ja) | 1998-06-09 |
| EP0779940A1 (de) | 1997-06-25 |
| US5824367A (en) | 1998-10-20 |
| EP0779940B1 (de) | 1999-03-24 |
| AU7468294A (en) | 1996-03-14 |
| WO1996006206A1 (en) | 1996-02-29 |
| DE69417451D1 (de) | 1999-04-29 |
| JP3031719B2 (ja) | 2000-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69417451T2 (de) | Verfahren zur aufbringung eines diamantfilmes auf eine stromlos abgeschiedene nickelschicht | |
| DE69017631T2 (de) | Harte und schmierende dünne Schicht aus amorphem Kohlenstoff-Wasserstoff-Silizium, damit beschichtete Eisenbasis-Werkstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung. | |
| DE69718517T2 (de) | Beschichteter schneideinsatz | |
| DE69223075T3 (de) | Diamant-beschichtete bzw. mit diamantartigem Kohlenstoff beschichtete Hartstoffe | |
| DE3872294T2 (de) | Ueberzug. | |
| DE69419310T2 (de) | Weisses dekoratives teil und verfahren zu dessen herstellung | |
| DE68906761T2 (de) | Elektrophoretischer verschleissfester metallkeramischer ueberzug, verfestigt durch elektrolytische vernickelung. | |
| DE19526387A1 (de) | Doppelt beschichteter Stahlverbundgegenstand und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| DE69805924T2 (de) | CVD-Verfahren zum Herstellen einer mehrlagigen Beschichtung auf Ti-Al-N Basis | |
| DE112006002987T5 (de) | Aluminiumlegierungselement mit hervorragender Korrosionsbeständigkeit | |
| SK11662001A3 (sk) | Povlaky z karbidu volfrámu a postupy na ich výrobu | |
| EP0632850A1 (de) | Verbundkörper und dessen verwendung. | |
| DE69330052T2 (de) | Ultrahartes folienbeschichtetes material und dessen herstellung | |
| DE69823495T2 (de) | Beschichtung eines karbidverbundkörpers oder eines karbidenthaltenden cermets mit hartem material | |
| Gallo et al. | Electrostatically confined plasma in segmented hollow cathode geometries for surface engineering | |
| EP0200088B1 (de) | Verschleissfester beschichteter Hartmetallkörper und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE69600449T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines diamantbeschichteten Metallkörpers | |
| DE69506331T2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer synthetischen Diamantschicht mit reduzierter Beugung | |
| DE4302407A1 (de) | ||
| DE69925753T2 (de) | Gleitkörper und verfahren zu seiner herstellung | |
| DE69008140T2 (de) | Kohlefaserverstärktes Verbundmaterial. | |
| DE69302444T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines keramischen Überzuges mit metallischen Substraten | |
| DE60320658T2 (de) | Widerstandsheizelement auf metallbasis und verfahren zu seiner herstellung | |
| DE1942292B2 (de) | Verfahren zur abscheidung eines ueberzuges | |
| EP0329085A1 (de) | Hitzebehandelte, aus der Dampfphase chemisch beschichtete Produkte und Behandlungsmethode |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition |