JPH0570229A - 立方晶炭化タングステン膜の製造方法及び装置 - Google Patents
立方晶炭化タングステン膜の製造方法及び装置Info
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- JPH0570229A JPH0570229A JP3257043A JP25704391A JPH0570229A JP H0570229 A JPH0570229 A JP H0570229A JP 3257043 A JP3257043 A JP 3257043A JP 25704391 A JP25704391 A JP 25704391A JP H0570229 A JPH0570229 A JP H0570229A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】プラズマ気相合成法を用いて、任意の基板上に
任意の厚さの立方晶炭化タングステン膜を製造する方法
および装置の提供。 【構成】Ｗ、ＷＣ、ＷＯ3 、Ｗ（ＣＯ）6 のうちの一つ
と炭化水素ガスとをプラズマ中で気相反応させ生成する
立方晶炭化タングステンを超急冷により凍結して基板上
に析出させる方法。少なくとも一つの熱プラズマ発生手
段を備えた化学反応装置において、熱プラズマの尾炎部
に冷却した基板を置き、気相反応生成物を超急冷して基
板上に析出させる（前記方法を実施する）装置。 【効果】従来の六方晶の膜よりも更に優れた工具用膜と
して利用することができる立方晶炭化タングステンを主
成分とする膜の合成が可能となった。又、工具用膜のみ
ならず触媒膜及びガス分離膜としてもその利用が可能と
なった。
任意の厚さの立方晶炭化タングステン膜を製造する方法
および装置の提供。 【構成】Ｗ、ＷＣ、ＷＯ3 、Ｗ（ＣＯ）6 のうちの一つ
と炭化水素ガスとをプラズマ中で気相反応させ生成する
立方晶炭化タングステンを超急冷により凍結して基板上
に析出させる方法。少なくとも一つの熱プラズマ発生手
段を備えた化学反応装置において、熱プラズマの尾炎部
に冷却した基板を置き、気相反応生成物を超急冷して基
板上に析出させる（前記方法を実施する）装置。 【効果】従来の六方晶の膜よりも更に優れた工具用膜と
して利用することができる立方晶炭化タングステンを主
成分とする膜の合成が可能となった。又、工具用膜のみ
ならず触媒膜及びガス分離膜としてもその利用が可能と
なった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、緻密質あるいは多孔質
からなる任意の基板上に任意の膜厚を有する立方晶炭化
タングステン（以下Ｃ−ＷＣで示す）膜をプラズマ気相
反応法により製造する方法および装置に関するものであ
る。
からなる任意の基板上に任意の膜厚を有する立方晶炭化
タングステン（以下Ｃ−ＷＣで示す）膜をプラズマ気相
反応法により製造する方法および装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般によく知られている六方晶の炭化タ
ングステン（以下ｈ−ＷＣで示す）膜は、バイトやドリ
ル、カッターなどの切削工具用さらにはロールやダイス
などの耐摩耗工具用として広く利用されている。一方、
Ｃ−ＷＣはｈ−ＷＣにくらべて硬く、現在使われている
ｈ−ＷＣ膜よりも更にすぐれた工具用の膜として利用す
ることができる。
ングステン（以下ｈ−ＷＣで示す）膜は、バイトやドリ
ル、カッターなどの切削工具用さらにはロールやダイス
などの耐摩耗工具用として広く利用されている。一方、
Ｃ−ＷＣはｈ−ＷＣにくらべて硬く、現在使われている
ｈ−ＷＣ膜よりも更にすぐれた工具用の膜として利用す
ることができる。
【０００３】また、炭化タングステンは白金に類似した
電子状態を持ち、触媒としても白金に似た挙動を示すこ
とから、水素−酸素燃料電池の電極触媒、あるいは自動
車等の排ガスの浄化処理用の燃焼触媒である白金の代替
物として、さらには種々の水素化反応に用いられる貴金
属触媒の代替物としての可能性も期待されている。
電子状態を持ち、触媒としても白金に似た挙動を示すこ
とから、水素−酸素燃料電池の電極触媒、あるいは自動
車等の排ガスの浄化処理用の燃焼触媒である白金の代替
物として、さらには種々の水素化反応に用いられる貴金
属触媒の代替物としての可能性も期待されている。
【０００４】Ｃ−ＷＣは、タングステン−カーボンの相
図（『Transition Metal Carbidesand Nitrides』ed. b
y L.E.Toth, Academic Press, New York, 1971, pp86
）に見られるように、２５３０〜２７４７℃の温度領
域でしか安定に存在しない相であり、通常の合成方法で
は、冷却速度が極めて遅いため、この温度領域でできた
Ｃ−ＷＣはｈ−ＷＣやＷ2 Ｃに分解してしまい、Ｃ−Ｗ
Ｃを主成分とする膜の合成は不可能であった。即ち、Ｃ
−ＷＣを主成分とする膜の製造技術は従来存在しなかっ
た。
図（『Transition Metal Carbidesand Nitrides』ed. b
y L.E.Toth, Academic Press, New York, 1971, pp86
）に見られるように、２５３０〜２７４７℃の温度領
域でしか安定に存在しない相であり、通常の合成方法で
は、冷却速度が極めて遅いため、この温度領域でできた
Ｃ−ＷＣはｈ−ＷＣやＷ2 Ｃに分解してしまい、Ｃ−Ｗ
Ｃを主成分とする膜の合成は不可能であった。即ち、Ｃ
−ＷＣを主成分とする膜の製造技術は従来存在しなかっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】Ｃ−ＷＣを主成分とす
る膜を作製するためには、膜作製過程で生成したＣ−Ｗ
Ｃの結晶核、それのクラスターあるいは超微粒子が他の
化合物相に分解したり、ｈ−ＷＣに相転移したりしない
ように、非常に速い速度でＣ−ＷＣを凍結し、基板上に
Ｃ−ＷＣの膜として析出させ、Ｃ−ＷＣ相の安定化をは
かることが必要である。
る膜を作製するためには、膜作製過程で生成したＣ−Ｗ
Ｃの結晶核、それのクラスターあるいは超微粒子が他の
化合物相に分解したり、ｈ−ＷＣに相転移したりしない
ように、非常に速い速度でＣ−ＷＣを凍結し、基板上に
Ｃ−ＷＣの膜として析出させ、Ｃ−ＷＣ相の安定化をは
かることが必要である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、本発明に
よれば、タングステンまたはタングステン化合物のうち
のいずれか一つの原料粉体と、炭化水素ガスとを高周波
プラズマまたは直流プラズマ中に導入し、気相反応を行
わせて通常の冷却速度である１０3 〜１０4 Ｋ／Ｓより
も速い、１０6 〜１０7 Ｋ／Ｓの速度で、反応過程で生
成したＣ−ＷＣの結晶核、それらのクラスターあるいは
超微粒子を他の相に分解させたり、ｈ−ＷＣ相に転移さ
せる速さよりも速く超急冷させ、基板上にＣ−ＷＣの膜
として析出させることを特徴とするＣ−ＷＣ膜の製造方
法によって達成される。
よれば、タングステンまたはタングステン化合物のうち
のいずれか一つの原料粉体と、炭化水素ガスとを高周波
プラズマまたは直流プラズマ中に導入し、気相反応を行
わせて通常の冷却速度である１０3 〜１０4 Ｋ／Ｓより
も速い、１０6 〜１０7 Ｋ／Ｓの速度で、反応過程で生
成したＣ−ＷＣの結晶核、それらのクラスターあるいは
超微粒子を他の相に分解させたり、ｈ−ＷＣ相に転移さ
せる速さよりも速く超急冷させ、基板上にＣ−ＷＣの膜
として析出させることを特徴とするＣ−ＷＣ膜の製造方
法によって達成される。
【０００７】また、前記本発明の方法は、原料供給口、
プラズマガス導入口、少なくとも一つのプラズマ発生手
段、膜を形成する基板および該基板を冷却する冷却ステ
ージ（または手段）を備えた化学反応装置であって、前
記反応物質をプラズマ中で気相反応を行わせるととも
に、該プラズマの尾炎部に冷却された基板を置き、反応
で生成するＣ−ＷＣを超急冷して該基板上に析出させる
ようにした製造装置を用いて実施することができる。
プラズマガス導入口、少なくとも一つのプラズマ発生手
段、膜を形成する基板および該基板を冷却する冷却ステ
ージ（または手段）を備えた化学反応装置であって、前
記反応物質をプラズマ中で気相反応を行わせるととも
に、該プラズマの尾炎部に冷却された基板を置き、反応
で生成するＣ−ＷＣを超急冷して該基板上に析出させる
ようにした製造装置を用いて実施することができる。
【０００８】本発明において用いられる原料粉体は、タ
ングステン（Ｗ）またはタングステン化合物である。タ
ングステン化合物としてはたとえば炭化タングステン
（ＷＣ）、酸化タングステン（ＷＯ3 ）、タングステン
カルボニル〔Ｗ（ＣＯ）6 〕等が挙げられる。本発明の
方法はＷ、ＷＣ、ＷＯ3 、Ｗ（ＣＯ）6 のうちいずれか
一つを原料粉体として用いることが好ましい。
ングステン（Ｗ）またはタングステン化合物である。タ
ングステン化合物としてはたとえば炭化タングステン
（ＷＣ）、酸化タングステン（ＷＯ3 ）、タングステン
カルボニル〔Ｗ（ＣＯ）6 〕等が挙げられる。本発明の
方法はＷ、ＷＣ、ＷＯ3 、Ｗ（ＣＯ）6 のうちいずれか
一つを原料粉体として用いることが好ましい。
【０００９】Ｃ−ＷＣを主成分とする膜を作製するため
には、粉体原料の反応性や融点の違い、また、原料炭化
水素ガスの反応性の違いに応じた反応手法の採用が不可
欠である。具体的には高周波や直流で発生させた熱プラ
ズマを利用してＣ−ＷＣ膜を作製するが、原料の反応性
に応じて任意の反応温度領域に原料の供給が可能な二段
型高周波熱プラズマ法や、より大きな冷却速度が実現で
きる直流−高周波を組み合わせたハイブリッド型熱プラ
ズマ法の利用が有効である。また、基板の位置や基板の
温度を制御することにより、主成分のＣ−ＷＣの量や基
板との付着強度を制御することができる。
には、粉体原料の反応性や融点の違い、また、原料炭化
水素ガスの反応性の違いに応じた反応手法の採用が不可
欠である。具体的には高周波や直流で発生させた熱プラ
ズマを利用してＣ−ＷＣ膜を作製するが、原料の反応性
に応じて任意の反応温度領域に原料の供給が可能な二段
型高周波熱プラズマ法や、より大きな冷却速度が実現で
きる直流−高周波を組み合わせたハイブリッド型熱プラ
ズマ法の利用が有効である。また、基板の位置や基板の
温度を制御することにより、主成分のＣ−ＷＣの量や基
板との付着強度を制御することができる。
【００１０】更に、基板に多孔体を用い、細孔壁上にＣ
−ＷＣを析出させることにより、すぐれたガス分離能あ
るいは触媒能を有する多孔性膜も得られる。
−ＷＣを析出させることにより、すぐれたガス分離能あ
るいは触媒能を有する多孔性膜も得られる。
【００１１】基板は金属、炭化物や窒化物、あるいは酸
化物いずれでもよく、緻密質のものから多孔質のものま
で、広範囲の素材を選択することができる。
化物いずれでもよく、緻密質のものから多孔質のものま
で、広範囲の素材を選択することができる。
【００１２】
【実施例】本発明に係るＣ−ＷＣ膜の製造方法及び製造
装置の例を縦断面図で夫々図１乃至図３に示した。
装置の例を縦断面図で夫々図１乃至図３に示した。
【００１３】図１は一段型高周波熱プラズマを使用する
例である。図１において、反応装置１の上部に原料供給
口２とプラズマガス導入口３が設けられ、プラズマガス
導入口３からプラズマ用ガスを導入して、高周波電源７
に接続するワークコイル６により熱プラズマ４が形成さ
れる。Ｃ−ＷＣの膜が形成される基板８は水冷ステージ
９で冷却され、プラズマ尾炎部５の適当な位置になるよ
うに高さを調節することができる。
例である。図１において、反応装置１の上部に原料供給
口２とプラズマガス導入口３が設けられ、プラズマガス
導入口３からプラズマ用ガスを導入して、高周波電源７
に接続するワークコイル６により熱プラズマ４が形成さ
れる。Ｃ−ＷＣの膜が形成される基板８は水冷ステージ
９で冷却され、プラズマ尾炎部５の適当な位置になるよ
うに高さを調節することができる。
【００１４】図２は二段型高周波熱プラズマを使用する
製膜装置の一例である。６１は第一段のワークコイル、
６２は第二段のワークコイルであり、夫々高周波電源７
１および７２に接続され、任意の周波数および電力が別
々に印加される。またこの場合は原料を２１および２２
から別に供給することができる。
製膜装置の一例である。６１は第一段のワークコイル、
６２は第二段のワークコイルであり、夫々高周波電源７
１および７２に接続され、任意の周波数および電力が別
々に印加される。またこの場合は原料を２１および２２
から別に供給することができる。
【００１５】図３は直流熱プラズマ製膜装置の一例であ
る。図３において１０は直流熱プラズマ発生装置、１１
は排気系接続口、他の符号は図１と同じである。
る。図３において１０は直流熱プラズマ発生装置、１１
は排気系接続口、他の符号は図１と同じである。
【００１６】〔実施例１〕図１に示す高周波熱プラズマ
製膜装置を用いて、周波数４ＭＨｚ、高周波出力１０．
８ｋＷで、プラズマ用ガスとしてＡｒ（５０リットル／
分）にＨ2 （１．７リットル／分）を添加したものを用
いて発生させた、中心温度が７，０００℃の熱プラズマ
内に、上部の原料供給口２よりＷＯ3 の粉末（粒径４０
μｍ）とＣＨ4 をモル比でＣＨ4 ／ＷＯ3 ＝１．０の割
合（ＷＯ3 の供給速度０．２ｇ／分）で供給し、基板に
緻密質のＭｏを用い、プラズマの尾炎部にこれを設置し
てＣ−ＷＣ膜（膜厚５μｍ）をＣ−ＷＣ：Ｗ2 Ｃ：ｈ−
ＷＣ：Ｗ＝６５：２５：２：８の割合（重量％）でＭｏ
基板上に作製できた。
製膜装置を用いて、周波数４ＭＨｚ、高周波出力１０．
８ｋＷで、プラズマ用ガスとしてＡｒ（５０リットル／
分）にＨ2 （１．７リットル／分）を添加したものを用
いて発生させた、中心温度が７，０００℃の熱プラズマ
内に、上部の原料供給口２よりＷＯ3 の粉末（粒径４０
μｍ）とＣＨ4 をモル比でＣＨ4 ／ＷＯ3 ＝１．０の割
合（ＷＯ3 の供給速度０．２ｇ／分）で供給し、基板に
緻密質のＭｏを用い、プラズマの尾炎部にこれを設置し
てＣ−ＷＣ膜（膜厚５μｍ）をＣ−ＷＣ：Ｗ2 Ｃ：ｈ−
ＷＣ：Ｗ＝６５：２５：２：８の割合（重量％）でＭｏ
基板上に作製できた。
【００１７】〔実施例２〕実施例１と同様の条件で、Ｃ
Ｈ4 ／ＷＯ3 の比を１０にした時、Ｃ−ＷＣ：Ｗ2 Ｃ：
ｈ−ＷＣ：Ｗの割合が８８：１０：２：１からなるＣ−
ＷＣが主成分の膜（膜厚８μｍ）が作製できた。
Ｈ4 ／ＷＯ3 の比を１０にした時、Ｃ−ＷＣ：Ｗ2 Ｃ：
ｈ−ＷＣ：Ｗの割合が８８：１０：２：１からなるＣ−
ＷＣが主成分の膜（膜厚８μｍ）が作製できた。
【００１８】〔実施例３〕図１の装置を用いて周波数４
ＭＨｚ、出力１５．８ｋＷ、プラズマ用ガスとしてＡｒ
（５０リットル／分）にＨ2 （１．７リットル／分）を
添加したものを用いて発生させた中心温度が９，０００
℃の熱プラズマ内に、上部の原料供給口よりＷＣ粉末
（粒径８μｍ）とＣ2 Ｈ2 をモル比、Ｃ2 Ｈ2 ／ＷＣ＝
５の割合（ＷＣの供給速度０．３ｇ／分）で供給し、基
板８に緻密質のＭｏを用い、これをプラズマ尾炎部５の
下に置いて、その基板上にＣ−ＷＣ膜（膜厚１μｍ）を
析出させた。膜の組成はＣ−ＷＣ：Ｗ2 Ｃ：ｈ−ＷＣ：
Ｗ＝８０：１３：２：５であった。
ＭＨｚ、出力１５．８ｋＷ、プラズマ用ガスとしてＡｒ
（５０リットル／分）にＨ2 （１．７リットル／分）を
添加したものを用いて発生させた中心温度が９，０００
℃の熱プラズマ内に、上部の原料供給口よりＷＣ粉末
（粒径８μｍ）とＣ2 Ｈ2 をモル比、Ｃ2 Ｈ2 ／ＷＣ＝
５の割合（ＷＣの供給速度０．３ｇ／分）で供給し、基
板８に緻密質のＭｏを用い、これをプラズマ尾炎部５の
下に置いて、その基板上にＣ−ＷＣ膜（膜厚１μｍ）を
析出させた。膜の組成はＣ−ＷＣ：Ｗ2 Ｃ：ｈ−ＷＣ：
Ｗ＝８０：１３：２：５であった。
【００１９】〔実施例４〕実施例２と同じ条件で、但
し、基板には多孔質のβ−ＳｉＣの焼結体（細孔径５μ
ｍ、気孔率３０％）を用い、この上にＣ−ＷＣ：Ｗ
2 Ｃ：ｈ−ＷＣ：Ｗ＝８４：１３：２：１の重量比から
なる、Ｃ−ＷＣを主成分とする膜を作製した。β−Ｓｉ
Ｃの細孔径はＣ−ＷＣ膜（膜厚２μｍ）の析出により、
その細孔径は０．０５μｍまで低下した。
し、基板には多孔質のβ−ＳｉＣの焼結体（細孔径５μ
ｍ、気孔率３０％）を用い、この上にＣ−ＷＣ：Ｗ
2 Ｃ：ｈ−ＷＣ：Ｗ＝８４：１３：２：１の重量比から
なる、Ｃ−ＷＣを主成分とする膜を作製した。β−Ｓｉ
Ｃの細孔径はＣ−ＷＣ膜（膜厚２μｍ）の析出により、
その細孔径は０．０５μｍまで低下した。
【００２０】〔実施例５〕原料にＷ金属（粒径３μｍ）
を用いた以外は実施例３と同じ条件で膜を作製した。そ
の時の組成はＣ−ＷＣ：Ｗ2 Ｃ：ｈ−ＷＣ：Ｗ＝２６：
４２：１４：１８であり、膜厚は１０μｍであった。
を用いた以外は実施例３と同じ条件で膜を作製した。そ
の時の組成はＣ−ＷＣ：Ｗ2 Ｃ：ｈ−ＷＣ：Ｗ＝２６：
４２：１４：１８であり、膜厚は１０μｍであった。
【００２１】〔実施例６〕図２に示す二段型高周波熱プ
ラズマ製膜装置を利用し、ワークコイル６１には周波数
１０ＭＨｚ、１０ｋＷの高周波を印加し、プラズマ用ガ
スにはＡｒ（４０リットル／分）を用いて中心温度が１
１，０００℃の熱プラズマ４１を発生させ、ワークコイ
ル６２には周波数３ＭＨｚ、２０ｋＷの高周波を印加
し、プラズマ用ガスにＡｒ（２０リットル／分）を用い
て、中心温度が７，０００℃の熱プラズマ４２を発生さ
せ、二段からなる熱プラズマを形成させた。原料供給口
２１からＷ金属（粒径３μｍ）を導入し、原料供給口２
２からはＣ2 Ｈ2 を、Ｃ2 Ｈ2 ／Ｗ＝５の割合（Ｗの供
給速度０．３ｇ／分）で供給し、プラズマ尾炎部５に置
いた緻密質のＭｏ基板上にＣ−ＷＣ：Ｗ2 Ｃ：ｈ−Ｗ
Ｃ：Ｗ＝８２：１３：３：２の割合からなる膜（膜厚４
μｍ）を得た。図２に示す二段型高周波熱プラズマ製膜
装置において、ワークコイル６１に印加する高周波電力
の周波数は１０ＭＨｚであることから、ワークコイル６
１によって作られる熱プラズマのエネルギー密度は、ワ
ークコイル６２によって作られる熱プラズマよりも大き
く、したがって、プラズマ密度もワークコイル６１領域
では最高１１，０００℃であり、ワークコイル６２領域
の最高温度７，０００℃よりも高い温度が得られる。ワ
ークコイル６１領域のプラズマ中では、高融点金属であ
るタングステン（沸点５，５５５℃、融点３，３８０
℃）をも気化せしめることが可能となる。ワークコイル
６１領域で形成されたタングステン蒸気と原料導入口２
２より供給された炭化水素ガスはワークコイル６２領域
のプラズマ中で気相反応を生起し、以下実施例１〜５と
同様の過程を経てＣ−ＷＣ膜を形成することが実証され
た。
ラズマ製膜装置を利用し、ワークコイル６１には周波数
１０ＭＨｚ、１０ｋＷの高周波を印加し、プラズマ用ガ
スにはＡｒ（４０リットル／分）を用いて中心温度が１
１，０００℃の熱プラズマ４１を発生させ、ワークコイ
ル６２には周波数３ＭＨｚ、２０ｋＷの高周波を印加
し、プラズマ用ガスにＡｒ（２０リットル／分）を用い
て、中心温度が７，０００℃の熱プラズマ４２を発生さ
せ、二段からなる熱プラズマを形成させた。原料供給口
２１からＷ金属（粒径３μｍ）を導入し、原料供給口２
２からはＣ2 Ｈ2 を、Ｃ2 Ｈ2 ／Ｗ＝５の割合（Ｗの供
給速度０．３ｇ／分）で供給し、プラズマ尾炎部５に置
いた緻密質のＭｏ基板上にＣ−ＷＣ：Ｗ2 Ｃ：ｈ−Ｗ
Ｃ：Ｗ＝８２：１３：３：２の割合からなる膜（膜厚４
μｍ）を得た。図２に示す二段型高周波熱プラズマ製膜
装置において、ワークコイル６１に印加する高周波電力
の周波数は１０ＭＨｚであることから、ワークコイル６
１によって作られる熱プラズマのエネルギー密度は、ワ
ークコイル６２によって作られる熱プラズマよりも大き
く、したがって、プラズマ密度もワークコイル６１領域
では最高１１，０００℃であり、ワークコイル６２領域
の最高温度７，０００℃よりも高い温度が得られる。ワ
ークコイル６１領域のプラズマ中では、高融点金属であ
るタングステン（沸点５，５５５℃、融点３，３８０
℃）をも気化せしめることが可能となる。ワークコイル
６１領域で形成されたタングステン蒸気と原料導入口２
２より供給された炭化水素ガスはワークコイル６２領域
のプラズマ中で気相反応を生起し、以下実施例１〜５と
同様の過程を経てＣ−ＷＣ膜を形成することが実証され
た。
【００２２】〔実施例７〕図３に示す直流熱プラズマ製
膜装置を用いて、Ｃ−ＷＣ膜を作製した。直流電圧４０
Ｖ，電流３００Ａで、プラズマ用ガスにＡｒ（５０リッ
トル／分）を用いて、中心温度が１０，０００℃からな
る熱プラズマを発生させ、ＷＯ3 粉末とＣＨ4 をＣＨ4
／ＷＯ3 ＝１０の割合（ＷＯ3 の供給速度０．２ｇ／
分）で混合した原料を原料供給口２からプラズマ４中に
導入し、プラズマの尾炎部５に置いた緻密質のＳｉ基板
上にＣ−ＷＣ：Ｗ2 Ｃ：ｈ−ＷＣ：Ｗ＝８５：１２：
２：１の組成からなる膜（膜厚１５μｍ）を得ることが
できた。
膜装置を用いて、Ｃ−ＷＣ膜を作製した。直流電圧４０
Ｖ，電流３００Ａで、プラズマ用ガスにＡｒ（５０リッ
トル／分）を用いて、中心温度が１０，０００℃からな
る熱プラズマを発生させ、ＷＯ3 粉末とＣＨ4 をＣＨ4
／ＷＯ3 ＝１０の割合（ＷＯ3 の供給速度０．２ｇ／
分）で混合した原料を原料供給口２からプラズマ４中に
導入し、プラズマの尾炎部５に置いた緻密質のＳｉ基板
上にＣ−ＷＣ：Ｗ2 Ｃ：ｈ−ＷＣ：Ｗ＝８５：１２：
２：１の組成からなる膜（膜厚１５μｍ）を得ることが
できた。
【００２３】
【発明の効果】本発明の方法により、Ｃ−ＷＣを主成分
とする膜を緻密質あるいは多孔質からなる任意の基板上
に任意の膜厚で得ることができる。また、原料の反応性
に応じてプラズマ発生方法ならびに原料の導入方法を選
ぶことにより、あらゆる原料から立方晶炭化タングステ
ンを主成分とする膜を作製することができる。又、工具
用の膜ばかりではなく触媒膜及びガス分離膜としてもそ
の利用が可能となった。
とする膜を緻密質あるいは多孔質からなる任意の基板上
に任意の膜厚で得ることができる。また、原料の反応性
に応じてプラズマ発生方法ならびに原料の導入方法を選
ぶことにより、あらゆる原料から立方晶炭化タングステ
ンを主成分とする膜を作製することができる。又、工具
用の膜ばかりではなく触媒膜及びガス分離膜としてもそ
の利用が可能となった。
【００２４】
【図１】本発明に係る立方晶炭化タングステン膜製造装
置（一段型高周波熱プラズマ使用）の縦断面図。
置（一段型高周波熱プラズマ使用）の縦断面図。
【図２】同上（二段型高周波熱プラズマ使用）。
【図３】同上（直流熱プラズマ使用）。
１ 反応装置 ２、２１、２２ 原料供給口 ３ プラズマガス導入口 ４、４１、４２ 熱プラズマ ５ プラズマ尾炎部 ６、６１、６２ ワークコイル ７、７１、７２ 高周波電源 ８ 基板 ９ 冷却ステージ １０ 直流熱プラズマ発生装置 １１ 排気系接続口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀山 哲也 茨城県つくば市東１丁目１番地 工業技術 院化学技術研究所内 (72)発明者 本江 秋弘 茨城県つくば市観音台１丁目５の１番地
Claims (3)
- 【請求項１】 タングステンまたはタングステン化合物
のうちのいずれか一つの原料粉体と、炭化水素ガスと
を、高周波プラズマまたは直流プラズマ中に導入し、プ
ラズマ中で気相反応を行わせるとともに、反応生成物を
超急冷させて基板上に膜として析出させることを特徴と
する立方晶炭化タングステン膜の製造方法。 - 【請求項２】 原料粉体がタングステン（Ｗ）、炭化タ
ングステン（ＷＣ）、酸化タングステン（ＷＯ3 ）、ま
たはタングステンカルボニル〔Ｗ（ＣＯ）6 〕のうちの
いずれか一つである請求項１記載の立方晶炭化タングス
テン膜の製造方法。 - 【請求項３】 反応原料を供給するための原料供給口、
プラズマガス導入口、少なくとも１つのプラズマ発生手
段、立方晶炭化タングステン膜を形成させるための基
板、該基板を冷却するための冷却ステージを備え、反応
原料をプラズマ中に導入して気相反応を行わせるととも
に冷却ステージによって冷却された該基板上に反応生成
物を超急冷して膜として析出させるように該原料供給
口、該プラズマガス導入口、プラズマ発生手段、該基
板、該冷却ステージを配置したことを特徴とする立方晶
炭化タングステン膜の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3257043A JPH0753907B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 立方晶炭化タングステン膜の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3257043A JPH0753907B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 立方晶炭化タングステン膜の製造方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0570229A true JPH0570229A (ja) | 1993-03-23 |
| JPH0753907B2 JPH0753907B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=17300948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3257043A Expired - Lifetime JPH0753907B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 立方晶炭化タングステン膜の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0753907B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06262405A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-20 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 工具用被覆部品 |
| JP2006107987A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Hitachi Maxell Ltd | 燃料電池用触媒、該触媒を用いた燃料電池及び膜電極接合体 |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP3257043A patent/JPH0753907B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06262405A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-20 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 工具用被覆部品 |
| JP2006107987A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Hitachi Maxell Ltd | 燃料電池用触媒、該触媒を用いた燃料電池及び膜電極接合体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0753907B2 (ja) | 1995-06-07 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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