JPS62180078A - 管内面の被覆方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は管内面の被ｉｆｆ方法に関し、各種パイプ内
面の耐食、耐摩耗性等の改善、ダイス等各種工具の耐摩
耗性の改善、更にはマイクロ波導波管として用いられる
各種キャビティーの電磁シールドの形成の際に利用され
る。

［従来の技術］ 従来、管の内面を被覆する方法として、第１に、メッキ
溶液を電気化学的に管の内面に被覆する電気化学メッキ
法が知られている。

然し乍ら電気化学メッキ法においては廃液処理や有害ガ
ス対策などが必要であり、また、ピンホールのない均質
で一様な厚みの皮膜が得られないという欠点がある。

一方、気相成長法（ＣＶＤ法）が知られている。ＣＶＤ
法は、ガス状物質を化学反応で固体物質にし基盤上に堆
積せしめる方法である。ＣＶＤ法の１つとしてプラズマ
ＣＶＤ法がある。プラズマＣＶＤ法は１作ろうとする被
膜の元素を含んだ分解しやすい気体を反応空間に送り込
み、そこで−ニイ−４Ｉｆ　ｈ　Ｌ１杯シドルｉ紮１１
１１九枠ｒ呵＋ス士社づ狐る、この方法は他のＣＶＤ法
とは異なり被皮膜材の低温化（３００−４００°Ｃ）が
図られるので被成１１ｑ材の劣化を防止することができ
る。とともにプロセスが（′７ｉ屯であるという長所を
右している。

このプラズマＣＶＤ法の代表的なものとしては第２図に
示す誘導型方式と第３図に示す容量型方式が知られてい
る。

第２図に示す誘導型方式は、被被膜材である被覆管９内
を排気口８から排気し、ガス導入管９から所要の元素を
含む気体を被覆管ｌ内に導入し、該気体が導入された状
態で被覆管１の外部に被覆管１を巻回するように配置さ
れたＲＦコイルに高圧電圧を印加することにより被覆管
１内に導入された気体をグロー放電せしめて被覆管１の
内面を被覆するものである。

一方、第３図に示す容量型方式においては被覆ｆ庁１内
にＲＦ電極２，２を配置し、このＲＦ電極２．２間に電
圧を印加することにより被覆管１内においてグロー放電
を生じせしめることにより被膜を行なうものである。

しかし、第２図及び第３図に示した方式には次のような
問題点がある。

すなわち、■被覆管が絶縁材に限定される、■蒸若速度
（成膜速Ｉｆｆ）が近い、■この為、被膜形成時に雰囲
気からの不純物の取り込みによる汚染が起り易い等の問
題点である。

そこで、かかる問題点を解決し得る発明として本出願人
は、第４図に示すように、導電性材料よりなる被覆管１
自体を第１電極とし、該被覆管１内に被覆しようとする
元素を含んだ気体を導入し電圧を印加したときにグロー
放電を生じるように第２電極を配設し、被覆管１を真空
槽５内に収納し、真空槽５の外周に加熱ヒータ７を設け
てなるＣＶＤ用装置において、真空槽５内を真空に排気
した後、真空槽５内に、被覆しようとする元素を含んだ
気体を送り込み、第１電極と第２電極との間に高圧電源
を印加することにより被覆管１内にグロー放電を発生さ
せて被覆管１の内面を被覆することを特徴とする管内面
の被覆方法につき本出願と同日付にて別途出願した。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、本出願と同日付の出願に係る発明においては、
被覆管１の外部においても放電が生じ、その結果、■被
覆管１の外面にも被覆がされてしまう、■真空槽５の内
面に被着物が生じるのでその清掃が困難となる、という
問題点を有している。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、導電性材料よりなる被覆管自体が第１電極と
され、該被覆管内に被覆しようとする被膜の元素を含ん
だ気体を導入し電圧を印加したときにグロー放電を生じ
るように第２電極を配設され、該被覆管が真空槽内に収
納されてなるＣＶＤ用装置において、該真空槽内を真空
に排気した後、該真空槽内に、被覆しようとする元素を
含んだ気体を送り込み、該第１電極と該第２電極との間
に高圧電源を印加することにより該被覆管内にグロー放
電を発生させて該被覆管の内面を被覆すスーＬ−九牡九
し＋１階山晶ハ愉Ｗ５士９トづ東１本発明の対象とする
被覆管は導電性材料よりなる被覆管である。

本発明においては被覆管自体を第１電極とする。そのた
め高圧電源の一端を被覆管に電気的に接続する。接続位
置は特に限定されない、たとえば、被覆管の管端に設け
たガス導入口に接続すればよい。

一方、第２電極は、被覆管内に導入された気体にグロー
放電を生じるような位置に配設する。

なお、高圧電源としてはＲＦ主電源もよいし、直流電源
でもよい。直流電源を使用する場合にはその陰極側端子
を被覆管に電気的に接続する。

本発明においては被覆管内を真空に排気する。

真空度としてはｌＸｌ０−２Ｔｏｒｒ　（トール）以上
が好ましい。

本発明においては、被覆管は真空槽内に収納されている
。

本発明における最大の特徴は、被覆管の外周及び上部管
端近傍に加熱ヒータを設けた点にある。

このように、被覆管の外周及び上部管端近傍に加熱ヒー
タを設けると、この加熱ヒータは電磁シールドの役目を
兼用し、グロー放電は被覆管の内部においてのみ生じる
。

被覆管内が真空に排気された後、被覆管内に。

被覆しようとする被膜の元素を含んだ気体を送り込む。

かかる気体としてはたとえば、金属水素化物、金属塩化
物等の気体を適宜用いればよい。

被覆管内に気体が導入された状態で第１電極と第２電極
との間に高圧の電圧を印加する。高圧の電圧が印加され
ると、第１電極と第２電極との間にグロー放電が生じ、
被覆管内の気体がイオン化し、イオン化したガスは被覆
管の内面に堆積し、被覆が行なわれる。

［発明の実施例］ 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

（実施例） 第１図は本Ａ　ＩＪＩの一実施例を示し、ｌは被覆管、
３はのぞき窓、４は絶縁材、５は真空槽、６は高圧電源
、７は加熱ヒータ、８は排気口、９はガス導入管である
。

すなわち、本例では、被覆管１の管端部にガス導入管９
が接続されており、このガス導入管９には高圧電源６が
電気的に接続されている。したがって被覆管１自体が第
１電極となっている。

また、本例では高圧電源６としてＲＦ主電源使用してい
る。高圧電源６の他の端子はアースされている。

被覆管１は真空槽５に収納されており、真空槽５とガス
導入管９とは絶縁材４により電気的に絶縁されている。

真空槽５はアースされており、したがって真空槽５が第
２電極となっている。また、真空槽の一端には排気口８
が設けられており、この排気口８から真空に排気される
。

被覆管ｌの外周及び上部管端近傍には加熱ヒータ７を設
けである。

被覆管１と加熱ヒータ７との距離は、１〜５ｍｍとした
。また、本例における加熱ヒータ７は、金属板（電磁シ
ールド）の外側にヒータをコイル状に巻いて構成しであ
る。なお、電磁シールドは金属板に限らず導電性材料な
らば特に限定されない。

以下に本実施例をより詳細に説明する。

真空槽５内に６０φの被覆管ｌを配置した。一方、加熱
ヒータ７により被覆管ｌを３００℃に加熱した。加熱後
、排気口８から排気し真空槽５内を真空にした０次いで
、ガス導入管９からガス（ＳｉＨ４２０ｃｃ／ｍｉｎ、
Ａｒ１６０ｃｃ／ｍ１ｎ）を真空槽５内（したがって被
ｒａ管１内）に導入した。被覆管ｌ内の圧力を０　、５
　Ｔ　ｏ　ｒ　ｒとし、第１電極（ガス導入管９）と第
２電極（真空槽５）との間に高圧電源６によりｔｏｏｗ
の電力を投入し、第１電極と第２電極との間にグロー放
電を生じさせた。その結果、被覆管ｌ内面にはＳｉＣ膜
が被覆された。その際の成膜速度は、４〜１０ルｍ／ｈ
と速かった。被覆された膜の硬度はビッカース硬度Ｈマ
＝２０００と高硬度であった。

また、なお、本例においては加熱ヒータを兼ねた電磁シ
ールド７と被覆管ｌとの間隔は１〜５ｍｍであり、加熱
ヒータ７が放電シールドとなり被覆管ｌの外面において
は放電は起こらず、したがって被覆管１の外面には被覆
は生じなかった。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、被覆管を低温に保
ちながら、速い成膜速度で密着性よく被覆管の内面を被
覆することができる。さらに、被覆管の内部においての
み放電が生じずので、被覆ができ、かつ、高圧電源から
の投入パワーが有効に利用でき、さらに、真空槽の清掃
が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するだめの断面図であ
る。第２図、第３図及び第４図は先行技術を説明するた
めの断面図である。 ｌ・・被覆管、２・・電極、３・・のぞき窓、４・・絶
縁材、５・・真空槽、６・・高圧電源、６・・直流電源
、７・・加熱ヒータ、８・・排気口、９・・ガス導入管
、１１・・グロー放電。 第１図 手続補正書 昭和６１年　９月２５日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性材料よりなる被覆管自体が第１電極とされ
   、該被覆管内に被覆しようとする被膜の元素を含んだ気
   体を導入し電圧を印加したときにグロー放電を生じるよ
   うに第２電極を配設され、該被覆管が真空槽内に収納さ
   れてなるＣＶＤ用装置において、該真空槽内を真空に排
   気した後、該真空槽内に、被覆しようとする元素を含ん
   だ気体を送り込み、該第１電極と該第２電極との間に高
   圧電源を印加することにより該被覆管内にグロー放電を
   発生させて該被覆管の内面を被覆することを特徴とする
   管内面の被覆方法。
2. （２）被覆管の外周及び上部管端近傍に放電シールドを
   兼ねた加熱ヒータを設けた特許請求の範囲第１項記載の
   管内面の被覆方法。