JPS62133067A - 耐剥離性にすぐれたダイヤモンド被覆部材 - Google Patents
耐剥離性にすぐれたダイヤモンド被覆部材Info
- Publication number
- JPS62133067A JPS62133067A JP27225185A JP27225185A JPS62133067A JP S62133067 A JPS62133067 A JP S62133067A JP 27225185 A JP27225185 A JP 27225185A JP 27225185 A JP27225185 A JP 27225185A JP S62133067 A JPS62133067 A JP S62133067A
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- Japan
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- adhesion
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、切削丁ＪＬ、耐摩耗工具又は研削工具などの
工具部材並びに半導体レーザ又はダイオードなどのヒー
トシンク及びスピーカ用振動板に代表されるエレクトロ
ニクス川部材に応用できる酎２！Ｉ離性にすぐれたダイ
ヤモンド被覆部材に関するものである。
工具部材並びに半導体レーザ又はダイオードなどのヒー
トシンク及びスピーカ用振動板に代表されるエレクトロ
ニクス川部材に応用できる酎２！Ｉ離性にすぐれたダイ
ヤモンド被覆部材に関するものである。
（従来の技術）
気相からダイヤモンドを合成する方法が多数提案されて
おり、これらの方法によって、各種の基体の表面にダイ
ヤモンドの被覆層を形成してなるダイヤモンド被覆部材
も提案されている。
おり、これらの方法によって、各種の基体の表面にダイ
ヤモンドの被覆層を形成してなるダイヤモンド被覆部材
も提案されている。
ダイヤモンドの被覆層を基体の表面に形成する場合、特
に、気相合成法では、被覆層の形成と同蒔にカーボンも
析出して、被覆層中に軟質なアモルファス状カーボン又
はグラファイトが混在する傾向にある。このために、例
えば、超硬合金やサーメットのような鉄族金属を含む基
体の表面にダイヤモンドの被′ＩＱ層を形成すると被覆
層中に混在するカーボンが基体の鉄族金属と反応して、
基体内部に固溶拡散しＭ離カーボンを生じさせるために
、基体の強度低下及び基体と被覆層との’ＩＥＭ性を低
下させるという問題がある。また、基体の表面に鉄族金
属が存在すると、この鉄族金属が気相合成法のための供
給炭化水素ガスの分解の触媒として作用するのと、又は
、タイヤセント合成υ、のための供給水素ガスを吸収す
るために被覆層の質を低下させるという問題がある。
に、気相合成法では、被覆層の形成と同蒔にカーボンも
析出して、被覆層中に軟質なアモルファス状カーボン又
はグラファイトが混在する傾向にある。このために、例
えば、超硬合金やサーメットのような鉄族金属を含む基
体の表面にダイヤモンドの被′ＩＱ層を形成すると被覆
層中に混在するカーボンが基体の鉄族金属と反応して、
基体内部に固溶拡散しＭ離カーボンを生じさせるために
、基体の強度低下及び基体と被覆層との’ＩＥＭ性を低
下させるという問題がある。また、基体の表面に鉄族金
属が存在すると、この鉄族金属が気相合成法のための供
給炭化水素ガスの分解の触媒として作用するのと、又は
、タイヤセント合成υ、のための供給水素ガスを吸収す
るために被覆層の質を低下させるという問題がある。
このような問題点を解決しようと試みたものに特開昭５
８−１２６９７２号公報がある。この特開昭５８−１２
６９７２号公報は、超硬合金の表面に４ａ、５ａ、６ａ
族元素の炭化物、窒化物。
８−１２６９７２号公報がある。この特開昭５８−１２
６９７２号公報は、超硬合金の表面に４ａ、５ａ、６ａ
族元素の炭化物、窒化物。
ホウ化物、酸化物及びこれらの化合物、混合物並びにＡ
交２０３ 、Ａ交Ｎ、ＢａＣ，ＳｉＣ。
交２０３ 、Ａ交Ｎ、ＢａＣ，ＳｉＣ。
５ｉ３Ｎｐ 、ＳｉＯ２から選ばれた１種以上の内層
を形成した後、更に内層の表面にダイヤモンドの外層を
形成するダイヤモンド被覆超硬合金である。この特開昭
５８−１２６９７２号公報は、超硬合金と外層との間に
内層を形成することによって、超硬合金の表面に存在す
る鉄族金属の影響を除去したものである。しかしながら
、共有結合で、他の物質と殆んど反応しないダイヤモン
ドからなる外層が内層の表面に形成されているために、
内層と外層との密着性が悪く、非常に低い応力でもって
外層が剥離し、実用化できないという問題がある。
を形成した後、更に内層の表面にダイヤモンドの外層を
形成するダイヤモンド被覆超硬合金である。この特開昭
５８−１２６９７２号公報は、超硬合金と外層との間に
内層を形成することによって、超硬合金の表面に存在す
る鉄族金属の影響を除去したものである。しかしながら
、共有結合で、他の物質と殆んど反応しないダイヤモン
ドからなる外層が内層の表面に形成されているために、
内層と外層との密着性が悪く、非常に低い応力でもって
外層が剥離し、実用化できないという問題がある。
このような、問題点を、更に解決しようと試みたものに
特開昭５９−９３８６９号公報がある。
特開昭５９−９３８６９号公報がある。
（発明が解決しようとする問題点）
特開昭５９−９３８６９号公報は、被膜の３０体積％〜
９５体積％をダイヤモンドもしくはダイヤセント状の相
が占め、残部を鉄族金属又は無機硬質金属化合物が占め
たダイヤモンドを含有する硬質被膜で母材表面を被覆し
た構造物である。この特開昭５９−９３８６９号公報に
開示の構造物は、他の物質と殆んど反応しないダイヤモ
ンドを鉄族金属又は無機硬質金属化合物と混合又は分散
させてなる被覆層にすることにより、ダイヤモンド粒子
を保持する面積が増大して被覆層中のダイヤモンド粒子
とけ材との密着性を高めているものと思われる。しかし
ながら、鉄族金属を含イｊしたダイヤモンド被覆層は、
前述したように、鉄族金属の影響で被覆層中にアモルフ
ァス状カーボンが混在して被覆層の強度及び硬度などの
２特性を低下させるという問題がある。また、無機硬質
金属化合物とダイヤモンドとの被覆層は、無機硬質金属
化合物粒子とダイヤモンド粒子・どの混合物であって、
これらの各粒子間の密着性が悪いのと、又は無機硬質金
属化合物粒子とダイヤモンド粒子との間に気孔が生じる
ために被覆層内強度が低いという問題がある。
９５体積％をダイヤモンドもしくはダイヤセント状の相
が占め、残部を鉄族金属又は無機硬質金属化合物が占め
たダイヤモンドを含有する硬質被膜で母材表面を被覆し
た構造物である。この特開昭５９−９３８６９号公報に
開示の構造物は、他の物質と殆んど反応しないダイヤモ
ンドを鉄族金属又は無機硬質金属化合物と混合又は分散
させてなる被覆層にすることにより、ダイヤモンド粒子
を保持する面積が増大して被覆層中のダイヤモンド粒子
とけ材との密着性を高めているものと思われる。しかし
ながら、鉄族金属を含イｊしたダイヤモンド被覆層は、
前述したように、鉄族金属の影響で被覆層中にアモルフ
ァス状カーボンが混在して被覆層の強度及び硬度などの
２特性を低下させるという問題がある。また、無機硬質
金属化合物とダイヤモンドとの被覆層は、無機硬質金属
化合物粒子とダイヤモンド粒子・どの混合物であって、
これらの各粒子間の密着性が悪いのと、又は無機硬質金
属化合物粒子とダイヤモンド粒子との間に気孔が生じる
ために被覆層内強度が低いという問題がある。
本発明は、上述のような問題点を解決したもので、旦体
的には、基体とダイヤモンドの外層との間に、ダイヤモ
ンドの外層を形成しやすく、シかも、外層との密着性が
すぐれる中間層を介在させてなるダイヤモンド被覆部材
の提供を目的とするものである。
的には、基体とダイヤモンドの外層との間に、ダイヤモ
ンドの外層を形成しやすく、シかも、外層との密着性が
すぐれる中間層を介在させてなるダイヤモンド被覆部材
の提供を目的とするものである。
（問題点を解決するための手段）
一般に、ダイヤモンドは、他の物質との繻れ性が著しく
悪いこと、熱膨張率が小さいこと、及びダイヤモンド中
への他原子の拡散が少ないことから基体の表面に密着性
の高いダイヤモンド及び／又はダイヤモンド状カーボン
からなる被覆層を形成するのが非常に困難である。そこ
で、本発明者は、ダイヤモンド及び／又はダイヤモンド
状カーポンからなる被覆層の形成されやすい物質並びに
ダイヤモンド及び／又はダイヤモンド状カーボンからな
る被覆層の密着性を高める物質について検ａ−ｆ して
いた所、ホウ素及び／又は炭化ホウ素とダイヤモンド及
び／又はダイヤモンド状カーボンとでなる物質の表面に
は、ダイヤモンド及び／又はダイヤモンド状カーボンか
らなる被覆層が形成されやすくなること並びに密着性も
すぐれているという知見を得て、本発明を完成するに至
ったものである。
悪いこと、熱膨張率が小さいこと、及びダイヤモンド中
への他原子の拡散が少ないことから基体の表面に密着性
の高いダイヤモンド及び／又はダイヤモンド状カーボン
からなる被覆層を形成するのが非常に困難である。そこ
で、本発明者は、ダイヤモンド及び／又はダイヤモンド
状カーポンからなる被覆層の形成されやすい物質並びに
ダイヤモンド及び／又はダイヤモンド状カーボンからな
る被覆層の密着性を高める物質について検ａ−ｆ して
いた所、ホウ素及び／又は炭化ホウ素とダイヤモンド及
び／又はダイヤモンド状カーボンとでなる物質の表面に
は、ダイヤモンド及び／又はダイヤモンド状カーボンか
らなる被覆層が形成されやすくなること並びに密着性も
すぐれているという知見を得て、本発明を完成するに至
ったものである。
すなわち１本発明の１耐剥離性にすぐれたダイヤモンド
被覆部材は、基体の表面にダイヤモンド及び／又はダイ
ヤモンド状カーボンでなる外層を形成する被覆部材にお
いて、前記基体と前記外層との間に１層又は多層で構成
される中間層を介在させ、前記外層に隣接する該中間層
がホウ素及び／又は炭化ホウ素とダイヤモンド及び／又
はダイヤモンド状カーボンとでなる密着強化層によって
形成されていることを特徴とするものである。
被覆部材は、基体の表面にダイヤモンド及び／又はダイ
ヤモンド状カーボンでなる外層を形成する被覆部材にお
いて、前記基体と前記外層との間に１層又は多層で構成
される中間層を介在させ、前記外層に隣接する該中間層
がホウ素及び／又は炭化ホウ素とダイヤモンド及び／又
はダイヤモンド状カーボンとでなる密着強化層によって
形成されていることを特徴とするものである。
ここで用いる基体は、後述する製造条件に耐えることが
可能な材質ならば特別に制限されるものでなく１例えば
、各種の金属９合金、焼結ハイス、超硬合金、サーメッ
ト又はセラミックスなどを用途によって使い分けること
ができる。
可能な材質ならば特別に制限されるものでなく１例えば
、各種の金属９合金、焼結ハイス、超硬合金、サーメッ
ト又はセラミックスなどを用途によって使い分けること
ができる。
これらの基体と外層との間に介在させる中間層は、外層
に隣接する中Ｌ’１層が密着強化層により形成されてい
ることを特徴とするもので、使用する基体の材質又は本
発明の耐剥離性にすぐれたダイヤモンド被覆部材の用途
もしくは形状により各種の構成にすることができる。
に隣接する中Ｌ’１層が密着強化層により形成されてい
ることを特徴とするもので、使用する基体の材質又は本
発明の耐剥離性にすぐれたダイヤモンド被覆部材の用途
もしくは形状により各種の構成にすることができる。
例えば、第１の構成としては、外層に隣接する中間層が
ホウ素とダイヤモンド及び／又はダイヤモンド状カーボ
ンとでなる密着強化層により形成されているものである
。この場合は、基体と外層との間に密着強化層が介在し
ているものである。
ホウ素とダイヤモンド及び／又はダイヤモンド状カーボ
ンとでなる密着強化層により形成されているものである
。この場合は、基体と外層との間に密着強化層が介在し
ているものである。
この密着強化層は、ホウ素及び／又は炭化ホウ素とダイ
ヤモンド及び／又はダイヤモンド状カーボンとでなる混
合物であっても、密着強化層と外層との密着性の効果及
び外層の合成を促進する効果にすぐれているが、特に、
密着強化層がダイヤモンド型構造でなる場合には、それ
らの効果が一層すぐれると共に密着強化層の強度を高め
るのでより々了ましいものである。この第１の構成でな
る中間層の場合は、密着強化層との密着性にすぐれる基
体、例えば、各種のセラミックス、特に、ホウ素化合物
を含有したセラミックスでなるノ、（体に適用すること
ができる。
ヤモンド及び／又はダイヤモンド状カーボンとでなる混
合物であっても、密着強化層と外層との密着性の効果及
び外層の合成を促進する効果にすぐれているが、特に、
密着強化層がダイヤモンド型構造でなる場合には、それ
らの効果が一層すぐれると共に密着強化層の強度を高め
るのでより々了ましいものである。この第１の構成でな
る中間層の場合は、密着強化層との密着性にすぐれる基
体、例えば、各種のセラミックス、特に、ホウ素化合物
を含有したセラミックスでなるノ、（体に適用すること
ができる。
第２の構成としては、中間層が密着強化層とホウ化チタ
ン、ホウ化アルミニウム又は炭化ホウ素でなる第１密着
補助層とからなるものである。この場合は、）、（体と
外層との間に第１密着補助層と密着強化層が介在し、基
体に第１密着補助層が隣接し、外層に密着強化層が隣接
しているもので。
ン、ホウ化アルミニウム又は炭化ホウ素でなる第１密着
補助層とからなるものである。この場合は、）、（体と
外層との間に第１密着補助層と密着強化層が介在し、基
体に第１密着補助層が隣接し、外層に密着強化層が隣接
しているもので。
第１密着補助層との密着性にすぐれる基体、例えば、各
種セラミックス、、ｔｆｌ硬合金又はサーメットなどの
基体、特に、ホウ素化合物、チタン化合物又はアルミニ
ウム化合物の含有した基体に適用すると外層のすぐれた
特性を発揮することができるものである。
種セラミックス、、ｔｆｌ硬合金又はサーメットなどの
基体、特に、ホウ素化合物、チタン化合物又はアルミニ
ウム化合物の含有した基体に適用すると外層のすぐれた
特性を発揮することができるものである。
第３の構成としては、中間層が密着強化層と第２密看補
助層と周Ｊｆｆｆ律表４ａ、５ａ、６ａ族金属の炭化物
、窒化物、酸化物及びこれらの相互固溶体の中の少なく
とも１種でなる第２密着補助層とからなるものである。
助層と周Ｊｆｆｆ律表４ａ、５ａ、６ａ族金属の炭化物
、窒化物、酸化物及びこれらの相互固溶体の中の少なく
とも１種でなる第２密着補助層とからなるものである。
この場合は、基体と外層との間に第２密着補助層と第１
密着補助層と密着強化層が介在し、基体に第２密看補助
層が隣接し、外層に密着強化層が隣接し、第２密着補助
層と密Ｉｆ強化層とのＩｌｌに第１密着補助層が介在し
ているもので、第２密着補助層との密着性にすぐれる基
体、例えば、各種の金属又はステンレス、工具鋼、Ｉ８
を熱合金などの各種合金もしくは焼結ハイス、超硬合金
、サーメットなどの基体に適用すると外層のすぐれた特
性を発揮することができるものである。
密着補助層と密着強化層が介在し、基体に第２密看補助
層が隣接し、外層に密着強化層が隣接し、第２密着補助
層と密Ｉｆ強化層とのＩｌｌに第１密着補助層が介在し
ているもので、第２密着補助層との密着性にすぐれる基
体、例えば、各種の金属又はステンレス、工具鋼、Ｉ８
を熱合金などの各種合金もしくは焼結ハイス、超硬合金
、サーメットなどの基体に適用すると外層のすぐれた特
性を発揮することができるものである。
その他の中間層の構成としては、例えば、基体の表面に
−Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｔａなどの金１ｍ層
を形成した後に、この金属層の表面に前述した第１の構
成、第２の構成又は第３の構成でなる中間層を形成する
こともできる。
−Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｔａなどの金１ｍ層
を形成した後に、この金属層の表面に前述した第１の構
成、第２の構成又は第３の構成でなる中間層を形成する
こともできる。
これら各種の構成が可能な中間層の厚さは、外層の合成
の促進性及び外層と基体との密着性の媒介的作用ができ
る５０人〜１５μｍが好ましく。
の促進性及び外層と基体との密着性の媒介的作用ができ
る５０人〜１５μｍが好ましく。
特に、密着強化層の厚さは５０八〜５ＩＬｍ、第１密着
補助層の厚さは５０八〜５μｍ、第２密着補助層の厚さ
は５０人〜５ｕＬｍが好ましい。
補助層の厚さは５０八〜５μｍ、第２密着補助層の厚さ
は５０人〜５ｕＬｍが好ましい。
これらの中間層の表面に形成する外層は、ダイヤモンド
及び／又はダイヤモンド状カーボンからなり、その厚さ
は、ダイヤモンド被覆部材の用途及び形状によって異な
り、特に、切削工具としてのドリルのように鋭角な刃先
を有する部材には０．１ｐｍ〜５μｍが好ましく、１耐
摩耗工具又はエレクトロニクス用部材には用途及び形状
によって０．１μｍ〜５０μｍとすることができる。
及び／又はダイヤモンド状カーボンからなり、その厚さ
は、ダイヤモンド被覆部材の用途及び形状によって異な
り、特に、切削工具としてのドリルのように鋭角な刃先
を有する部材には０．１ｐｍ〜５μｍが好ましく、１耐
摩耗工具又はエレクトロニクス用部材には用途及び形状
によって０．１μｍ〜５０μｍとすることができる。
本発す］の耐′Ａ離性にすぐれたダイヤモンド被覆部材
は、次のような方法により製造することができる。まず
、各種の基体の表面を必要に応じて研摩、洗？７１シた
後、密着補助層を形成する必要がある場合は、化学蒸着
法（ＣＶＤ法）又は物理蒸着法（ＰＶＤ）により形成し
、次いで、密着強化層を形成する場合は、膜状のダイヤ
モンド及び／又はダイヤモンド状カーボンの合成と同時
にホウ、ｋ又は水素化ホウ素との反応を起こさせてダイ
ヤモンド型構造の層にすることができるゆ引き続いて、
ホウ素又は水素化ホウ素の反応を中止して、ダイヤモン
ド及び／又はダイヤモンド状カーボンの合成を＃Ｉ続す
ることにより外層が形成される。
は、次のような方法により製造することができる。まず
、各種の基体の表面を必要に応じて研摩、洗？７１シた
後、密着補助層を形成する必要がある場合は、化学蒸着
法（ＣＶＤ法）又は物理蒸着法（ＰＶＤ）により形成し
、次いで、密着強化層を形成する場合は、膜状のダイヤ
モンド及び／又はダイヤモンド状カーボンの合成と同時
にホウ、ｋ又は水素化ホウ素との反応を起こさせてダイ
ヤモンド型構造の層にすることができるゆ引き続いて、
ホウ素又は水素化ホウ素の反応を中止して、ダイヤモン
ド及び／又はダイヤモンド状カーボンの合成を＃Ｉ続す
ることにより外層が形成される。
その他の方法としては、第１密若補助層を形成した後に
、第１密着補助層の表面でダイヤモンド及び／又はダイ
ヤモンド状カーボンの合成を行なうと、第１密着補助層
の表面に極〈薄い密着強化層が形成され、この密着強化
層の表面に外層が形成される。
、第１密着補助層の表面でダイヤモンド及び／又はダイ
ヤモンド状カーボンの合成を行なうと、第１密着補助層
の表面に極〈薄い密着強化層が形成され、この密着強化
層の表面に外層が形成される。
基体の材質又は形状の関係から基体と中間層との密ｚｉ
性を、更に、補助する目的で１例えば、基体の表面に金
属層を形成する必要がある場合は、メッキ法、蒸着法又
はＰＶＤ法により行なうことができる。
性を、更に、補助する目的で１例えば、基体の表面に金
属層を形成する必要がある場合は、メッキ法、蒸着法又
はＰＶＤ法により行なうことができる。
（作用）
本発明の耐剥離性にすぐれたダイヤモンド被覆部材は、
中間層としての密着強化層が外層の合成を促進し、外層
の形成後には、外層との密着性を著しく高めることがで
きるものである。また、基体の材質又は形状により、基
体と密着強化層との密着性が劣る場合は、基体と密着強
化層との間に密着補助層や金属層などの中間層を介在さ
せることにより、基体と密着強化層との密着性を高める
ことができるものである。
中間層としての密着強化層が外層の合成を促進し、外層
の形成後には、外層との密着性を著しく高めることがで
きるものである。また、基体の材質又は形状により、基
体と密着強化層との密着性が劣る場合は、基体と密着強
化層との間に密着補助層や金属層などの中間層を介在さ
せることにより、基体と密着強化層との密着性を高める
ことができるものである。
（実施例）
実施例１
８３％ＷＣ−５％Ｔ ｉ Ｃ−７％ＴａＣ−５％ＣＯ組
成（重量％）の超硬合金からなる基体をマイクロ波プラ
ズマＣＶＤの反応容器内に設置し、５ｍ（１／ｍ１ｎＣ
Ｈ＋＋ −１０ｍＯ／ｍ１ｎＢ２ ）１６ −４０
０ ｍｋｌ／ｍ１ｎＨ２１圧力２０Ｔｏｒｒ、出力３０
０Ｗの条件で、基体の表面に被覆層を形成した後、５Ｊ
／ｍ１ｎｃＨ４−１ｍＯ／Ｉｌ！ｎＢ２Ｈ６−４００Ｊ
／ｍ１ｎＨ）、圧力２０Ｔｏｒｒ、出力３００Ｗの条件
で被覆層を形成し、次いで、５ ｍＱ／ｌ１ｉｎｃ Ｈ
ａ −４００ｍＤ／＋１ｎＨ２，圧力２０Ｔｏｒｒ、出
力３００Ｗの条件で被覆層を形成して本発明品ｌを得た
。
成（重量％）の超硬合金からなる基体をマイクロ波プラ
ズマＣＶＤの反応容器内に設置し、５ｍ（１／ｍ１ｎＣ
Ｈ＋＋ −１０ｍＯ／ｍ１ｎＢ２ ）１６ −４０
０ ｍｋｌ／ｍ１ｎＨ２１圧力２０Ｔｏｒｒ、出力３０
０Ｗの条件で、基体の表面に被覆層を形成した後、５Ｊ
／ｍ１ｎｃＨ４−１ｍＯ／Ｉｌ！ｎＢ２Ｈ６−４００Ｊ
／ｍ１ｎＨ）、圧力２０Ｔｏｒｒ、出力３００Ｗの条件
で被覆層を形成し、次いで、５ ｍＱ／ｌ１ｉｎｃ Ｈ
ａ −４００ｍＤ／＋１ｎＨ２，圧力２０Ｔｏｒｒ、出
力３００Ｗの条件で被覆層を形成して本発明品ｌを得た
。
比較として、上記超硬合金の基体を上記反応容器内に設
置し、５ｍす／１ｎｉｎＣＨａ −４００ｍ［Ｉ／ｍ１
ｎＨ２，圧力２０Ｔｏ ｒ ｒ 、出力３００Ｗ（７）
条件で被覆層を形成して比較量ｌを得た。
置し、５ｍす／１ｎｉｎＣＨａ −４００ｍ［Ｉ／ｍ１
ｎＨ２，圧力２０Ｔｏ ｒ ｒ 、出力３００Ｗ（７）
条件で被覆層を形成して比較量ｌを得た。
このようにして１１）た本発明品ｌと比較量１を走査型
電子ＷＪ微鏡、ラマン分光分析及び゛准子線マイクロア
ナライザーにて調べた所１本発明品１は基体の表面に０
．５μｍ厚さの炭化ホウ素からなる第１４Ｅ着補助層と
、この第１密着補助層の表面に炭化ホウ素とダイヤモン
ド及び／又はダイヤモンド状カーボンによるダイヤモン
ド型構造からなるｌ終ｍ厚さの密着強化層と１この密着
強化層の表面にダイヤモンドでなる２μｍ厚さの外層が
形成されており、比較量１は基体の表面に直接１．５ｐ
ｍ厚さのダイヤモンド層が形成されていた。
電子ＷＪ微鏡、ラマン分光分析及び゛准子線マイクロア
ナライザーにて調べた所１本発明品１は基体の表面に０
．５μｍ厚さの炭化ホウ素からなる第１４Ｅ着補助層と
、この第１密着補助層の表面に炭化ホウ素とダイヤモン
ド及び／又はダイヤモンド状カーボンによるダイヤモン
ド型構造からなるｌ終ｍ厚さの密着強化層と１この密着
強化層の表面にダイヤモンドでなる２μｍ厚さの外層が
形成されており、比較量１は基体の表面に直接１．５ｐ
ｍ厚さのダイヤモンド層が形成されていた。
この本発明品１と比較量１をダイヤモンド圧子による引
掻き試験を行なって被覆層の耐剥離性を比較した結果、
比較量１は１．０ｋｇ荷重で被覆層が剥離したのに対し
て本発明品ｌは５．５ｋｇ荷屯まで被覆層の剥離が生じ
なかった。
掻き試験を行なって被覆層の耐剥離性を比較した結果、
比較量１は１．０ｋｇ荷重で被覆層が剥離したのに対し
て本発明品ｌは５．５ｋｇ荷屯まで被覆層の剥離が生じ
なかった。
実施例２
実施例１で用いたと同種の基体（ＪＩＳ規格５ＰＰ４２
２形状）を高周波プラズマＣＶＤの反応容器に設置し、
２０ｄ／ｍ１ｎＴ ｉ ＣＩｎ −３０ｍｏ／ｚｉｎｃ
Ｈａ −２００ｍｌ）／ｍ１ｎＨ２，圧力５Ｔｏ ｒ
ｒ 、出力４００Ｗの条件で、基体の表面に被覆層を
形成した後、２０ｍＱ／ｍ１ｎＴ ｉ Ｃ１４−３０Ｊ
／ｍｉｎＢＣ１４−２００ｍｌ）／５ｉｎＨ２、圧力５
Ｔｏｒｒ、出力４５０Ｗの条件で被覆層を形成し、次い
で、１０ ｍＱ／ｍ１ｎｃ２ Ｈｌｌ −２ｍＱ／ｗｉ
ｎＢ２Ｈ６−１０００ｍＱ／ｍ１ｎＨ２，圧力５Ｔｏｒ
ｒ、出力４５０Ｗの条件で被覆層を形成し、更に、ｌ
ＯＪ／ｍ１ｎｃ２Ｈ２−１０００Ｊ／ｍ１ｎＨ２，圧力
５Ｔｏ ｒ ｒ 、出力４５０Ｗの条件で被覆層を形成
して本発明品２を得た。
２形状）を高周波プラズマＣＶＤの反応容器に設置し、
２０ｄ／ｍ１ｎＴ ｉ ＣＩｎ −３０ｍｏ／ｚｉｎｃ
Ｈａ −２００ｍｌ）／ｍ１ｎＨ２，圧力５Ｔｏ ｒ
ｒ 、出力４００Ｗの条件で、基体の表面に被覆層を
形成した後、２０ｍＱ／ｍ１ｎＴ ｉ Ｃ１４−３０Ｊ
／ｍｉｎＢＣ１４−２００ｍｌ）／５ｉｎＨ２、圧力５
Ｔｏｒｒ、出力４５０Ｗの条件で被覆層を形成し、次い
で、１０ ｍＱ／ｍ１ｎｃ２ Ｈｌｌ −２ｍＱ／ｗｉ
ｎＢ２Ｈ６−１０００ｍＱ／ｍ１ｎＨ２，圧力５Ｔｏｒ
ｒ、出力４５０Ｗの条件で被覆層を形成し、更に、ｌ
ＯＪ／ｍ１ｎｃ２Ｈ２−１０００Ｊ／ｍ１ｎＨ２，圧力
５Ｔｏ ｒ ｒ 、出力４５０Ｗの条件で被覆層を形成
して本発明品２を得た。
比較として、上記と同種及び同形状の基体を上記と同じ
反応容器に設置し、２０ｍ０／＋５ｉｎＴｉＣ１ａ −
３０ｍ（１／ｍｉｎｃＨ４−２００ｍ（１／＋１ｎＨ２
，圧力５Ｔｏｒｒ、出力４００Ｗの条件で、〕、（体の
表面に被覆層を形成した後、１０ｍＬｌ／ｍ１ｎｃ７１
（＋１−１０００ ＋ｎＱ／ａｉｎＨ／、圧力５Ｔｏ
ｒ ｒ 、出力４５０Ｗの条件で被覆層を形成して比較
量２を得た。
反応容器に設置し、２０ｍ０／＋５ｉｎＴｉＣ１ａ −
３０ｍ（１／ｍｉｎｃＨ４−２００ｍ（１／＋１ｎＨ２
，圧力５Ｔｏｒｒ、出力４００Ｗの条件で、〕、（体の
表面に被覆層を形成した後、１０ｍＬｌ／ｍ１ｎｃ７１
（＋１−１０００ ＋ｎＱ／ａｉｎＨ／、圧力５Ｔｏ
ｒ ｒ 、出力４５０Ｗの条件で被覆層を形成して比較
量２を得た。
こうして得た本発明品２と比較量２を実施例１と同様に
して調べた所１本発明品２は基体の表面に炭化チタンか
らなるＩμｍ厚さの第２密若補助層と、この第２密着補
助層の表面にホウ化チタンからなるＩμｍ厚さの第２密
着補助層と、この第２密着補助層の表面に炭化ホウ素と
ダイヤモンド状カーボンとでなる０、５ｐｍ厚さの密着
強化層と、この密着強化層の表面にダイヤモンドでなる
２μｍ厚さの外層が形成されており、比較量２は基体の
表面に１．ｏμｍ厚さの炭化チタン層と。
して調べた所１本発明品２は基体の表面に炭化チタンか
らなるＩμｍ厚さの第２密若補助層と、この第２密着補
助層の表面にホウ化チタンからなるＩμｍ厚さの第２密
着補助層と、この第２密着補助層の表面に炭化ホウ素と
ダイヤモンド状カーボンとでなる０、５ｐｍ厚さの密着
強化層と、この密着強化層の表面にダイヤモンドでなる
２μｍ厚さの外層が形成されており、比較量２は基体の
表面に１．ｏμｍ厚さの炭化チタン層と。
この炭化チタン層の表面に１．３μｍ厚さのダイヤモン
ド層が形成されていた。
ド層が形成されていた。
この本発明品２と比較量２を被削材Ａｌ−１８％Ｓｔ、
切削則ど３００ ｍ／＋ｓｉｎ 、送り速度０．１ｒａ
ｍ／ｒｅマ、切込みｌｏ、５ｍｍの条件で旋削試験を行
なった結果、比較量２は３分切削後に被覆層が剥薄しだ
のに対して本発明品２は３０分９Ｊ削後も被覆層の剥離
が生じず、正常摩耗であった。
切削則ど３００ ｍ／＋ｓｉｎ 、送り速度０．１ｒａ
ｍ／ｒｅマ、切込みｌｏ、５ｍｍの条件で旋削試験を行
なった結果、比較量２は３分切削後に被覆層が剥薄しだ
のに対して本発明品２は３０分９Ｊ削後も被覆層の剥離
が生じず、正常摩耗であった。
実施例３
ｉｔｊ１１１２のアルミナ系セラミックスからなる基体
の表面に５Ｘ１０１’ Ｔｏｒｒ、Ａｒガス中でＡｌＢ
２ ターゲットを用いてスパッタ法により被覆した。次
いテ、 ５ ｍＱ／ｍ１ｎｃ Ｈ４−１ｍｌｌ／ｗｉ
ｎＢ７ Ｈ６−５００ｍＱ／ｍ１ｎＨｚ 、圧力３０
Ｔｏｒｒ、出力２５０Ｗの条件によるマイクロ波プラズ
マＣＶＤ法でもって被覆層を形成した後。
の表面に５Ｘ１０１’ Ｔｏｒｒ、Ａｒガス中でＡｌＢ
２ ターゲットを用いてスパッタ法により被覆した。次
いテ、 ５ ｍＱ／ｍ１ｎｃ Ｈ４−１ｍｌｌ／ｗｉ
ｎＢ７ Ｈ６−５００ｍＱ／ｍ１ｎＨｚ 、圧力３０
Ｔｏｒｒ、出力２５０Ｗの条件によるマイクロ波プラズ
マＣＶＤ法でもって被覆層を形成した後。
５ ｍｔ、ｌ／ｍ１ｎｃ Ｈａ −５００Ｊ／１ｉｎＨ
２、圧力３０Ｔｏｒｒ、出力２５０Ｗの条件で被覆層を
形成して本発明品３を得た。
２、圧力３０Ｔｏｒｒ、出力２５０Ｗの条件で被覆層を
形成して本発明品３を得た。
比較として、上記と同種の基体の表面に５ｍ１）／ｍ１
ｎｃＨｎ −５００ｍＱ／ｍ１ｎＨ２，圧力３０Ｔｏ
ｒ ｒ 、出力２５０Ｗによるマイクロ波プラズマＣＶ
Ｄ法で被覆層を形成して比較量３を得た。
ｎｃＨｎ −５００ｍＱ／ｍ１ｎＨ２，圧力３０Ｔｏ
ｒ ｒ 、出力２５０Ｗによるマイクロ波プラズマＣＶ
Ｄ法で被覆層を形成して比較量３を得た。
こうしてｆ’Ｊた本発明品３と比較量３を実施例１と同
様にして調べた所、本発明品３は、基体の表面にホウ化
アルミニウムからなる２０００人厚さの第１密着補助層
と、この第１密着補助層の表面にダイヤモンドとポロン
と炭化ホウ素とでなる０、３μｍ厚さの密着強化層と、
この密着強化層の表面にダイヤモンドでなる０、５μｍ
厚さの外層が形成されており、比較量３は基体の表面に
０．３μｍ厚さのダイヤモンド層が形成されていた。
様にして調べた所、本発明品３は、基体の表面にホウ化
アルミニウムからなる２０００人厚さの第１密着補助層
と、この第１密着補助層の表面にダイヤモンドとポロン
と炭化ホウ素とでなる０、３μｍ厚さの密着強化層と、
この密着強化層の表面にダイヤモンドでなる０、５μｍ
厚さの外層が形成されており、比較量３は基体の表面に
０．３μｍ厚さのダイヤモンド層が形成されていた。
この本発明品３と比較量３を大気中２００℃保持後、液
体窒素中で急冷する熱サイクル試験を行なった結果、比
較量３は２０回繰り返した後に被覆層が！Ａ離したのに
対して、本発明品３は２００回繰り返した後も被覆層の
剥離が生じなかった。
体窒素中で急冷する熱サイクル試験を行なった結果、比
較量３は２０回繰り返した後に被覆層が！Ａ離したのに
対して、本発明品３は２００回繰り返した後も被覆層の
剥離が生じなかった。
（発暉１の効果）
以上の結果から、本発明の１耐′Ａ敲性にすぐれたダイ
ヤセント被覆部材は、ダイヤモンド及び／又はダイヤモ
ンド状カーボンからなる外層と基体との密着性が著しく
すぐれていて、従来のダイヤモンド被覆部材の５倍〜１
０倍の耐２４Ｍ性があり。
ヤセント被覆部材は、ダイヤモンド及び／又はダイヤモ
ンド状カーボンからなる外層と基体との密着性が著しく
すぐれていて、従来のダイヤモンド被覆部材の５倍〜１
０倍の耐２４Ｍ性があり。
それに伴って寿命も向りしているものである。このため
に、へｒ酷な正負荷の作用する切削工具として１例えば
、旋削工具は勿論のこと、フライス工具、ドリル、エン
ドミル及びミクロンドリルなどの回転用工具にも応用で
き、又印字ピンの先端もしくは紙、テープなどの切断用
スリンターを含めた耐摩耗工具にも応用できる。さらに
、ダイヤモンド自体が有している高電気絶縁性及び高熱
伝導性を利用してヒートシンクをはじめとするエレクト
ロニクス用部材にも応用できる産業上有用な材料である
。
に、へｒ酷な正負荷の作用する切削工具として１例えば
、旋削工具は勿論のこと、フライス工具、ドリル、エン
ドミル及びミクロンドリルなどの回転用工具にも応用で
き、又印字ピンの先端もしくは紙、テープなどの切断用
スリンターを含めた耐摩耗工具にも応用できる。さらに
、ダイヤモンド自体が有している高電気絶縁性及び高熱
伝導性を利用してヒートシンクをはじめとするエレクト
ロニクス用部材にも応用できる産業上有用な材料である
。
Claims (5)
- （１）基体の表面にダイヤモンド及び／又はダイヤモン
ド状カーボンでなる外層を形成する被覆部材において、
前記基体と前記外層との間に１層又は多層で構成される
中間層を介在させ、前記外層に隣接する該中間層がホウ
素及び／又は炭化ホウ素とダイヤモンド及び／又はダイ
ヤモンド状カーボンとでなる密着強化層によって形成さ
れていることを特徴とする耐剥離性にすぐれたダイヤモ
ンド被覆部材。 - （２）上記中間層は、上記外層に隣接する上記密着強化
層と１層又は多層で構成された密着補助層とからなり、
前記密着強化層に隣接する第１密着補助層がホウ化チタ
ン、ホウ化アルミニウム又は炭化ホウ素からなるホウ素
化合物であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の耐剥離性にすぐれたダイヤモンド被覆部材。 - （３）上記中間層において、上記第１密着補助層に隣接
する第２密着補助層が周期律表４ａ、５ａ、６ａ族の炭
化物、窒化物、酸化物及びこれらの相互固溶体の中の少
なくとも１種でなることを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載の耐剥離性にすぐれたダイヤモンド被覆部材。 - （４）上記外層は、０．１μｍ〜５０μｍ厚さであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
耐剥離性にすぐれたダイヤモンド被覆部材。 - （５）上記密着強化層は、５０Å〜５μｍ厚さであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
耐剥離性にすぐれたダイヤモンド被覆部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27225185A JPS62133067A (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | 耐剥離性にすぐれたダイヤモンド被覆部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27225185A JPS62133067A (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | 耐剥離性にすぐれたダイヤモンド被覆部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62133067A true JPS62133067A (ja) | 1987-06-16 |
| JPH0558066B2 JPH0558066B2 (ja) | 1993-08-25 |
Family
ID=17511238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27225185A Granted JPS62133067A (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | 耐剥離性にすぐれたダイヤモンド被覆部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62133067A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7460679B2 (en) * | 2003-10-06 | 2008-12-02 | Panasonic Corporation | Flat panel speaker system with a coated diaphragm |
| US8528889B2 (en) | 2009-03-31 | 2013-09-10 | Tokyo Electron Limited | Device and method for supporting a substrate |
| CN105543803A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-05-04 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种硬质合金衬底的金刚石/碳化硼复合涂层及制备方法 |
-
1985
- 1985-12-03 JP JP27225185A patent/JPS62133067A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7460679B2 (en) * | 2003-10-06 | 2008-12-02 | Panasonic Corporation | Flat panel speaker system with a coated diaphragm |
| US8528889B2 (en) | 2009-03-31 | 2013-09-10 | Tokyo Electron Limited | Device and method for supporting a substrate |
| CN105543803A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-05-04 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种硬质合金衬底的金刚石/碳化硼复合涂层及制备方法 |
| CN105543803B (zh) * | 2015-12-16 | 2018-08-31 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种硬质合金衬底的金刚石/碳化硼复合涂层及制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0558066B2 (ja) | 1993-08-25 |
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