JPWO2010116747A1 - メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプを構成する部材の表面処理方法及びこの表面処理方法により処理されたメカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプ - Google Patents
メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプを構成する部材の表面処理方法及びこの表面処理方法により処理されたメカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプ Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2010116747A1 JPWO2010116747A1 JP2011508253A JP2011508253A JPWO2010116747A1 JP WO2010116747 A1 JPWO2010116747 A1 JP WO2010116747A1 JP 2011508253 A JP2011508253 A JP 2011508253A JP 2011508253 A JP2011508253 A JP 2011508253A JP WO2010116747 A1 JPWO2010116747 A1 JP WO2010116747A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pump
- surface treatment
- treatment method
- mechanical booster
- turbo molecular
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000007745 plasma electrolytic oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 claims description 6
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 6
- 229910000406 trisodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000019801 trisodium phosphate Nutrition 0.000 claims description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000015424 sodium Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 3
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 14
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- RGGPNXQUMRMPRA-UHFFFAOYSA-N triethylgallium Chemical compound CC[Ga](CC)CC RGGPNXQUMRMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical compound C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 229910021364 Al-Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000010407 anodic oxide Substances 0.000 description 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
- F04D19/042—Turbomolecular vacuum pumps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/026—Anodisation with spark discharge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
- C25D11/06—Anodisation of aluminium or alloys based thereon characterised by the electrolytes used
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
- F04C23/003—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle having complementary function
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/005—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of dissimilar working principle
- F04C23/006—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of dissimilar working principle having complementary function
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/16—Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression
- F04D17/168—Pumps specially adapted to produce a vacuum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/02—Selection of particular materials
- F04D29/023—Selection of particular materials especially adapted for elastic fluid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2220/00—Application
- F04C2220/10—Vacuum
- F04C2220/12—Dry running
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2230/00—Manufacture
- F04C2230/90—Improving properties of machine parts
- F04C2230/92—Surface treatment
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/90—Alloys not otherwise provided for
- F05C2201/903—Aluminium alloy, e.g. AlCuMgPb F34,37
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/90—Coating; Surface treatment
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/95—Preventing corrosion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
- F05D2300/12—Light metals
- F05D2300/121—Aluminium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
- F05D2300/17—Alloys
- F05D2300/173—Aluminium alloys, e.g. AlCuMgPb
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
Description
上記構造において、真空チャンバーから吸引された気体は、吸気口2からローター室4を通り、排気口3から排気されることになるが、その間に、気体は、吸気口2、ローター7〜12、ローター室4や排気口3等の表面と接触し、吸引される気体が腐食性を有する場合には、通常は、各部品の表面にアルマイト処理を行うようにしている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、アルマイト処理の場合には、部材表面にポーラス型の酸化皮膜が形成されるために、該皮膜から放出されるガス量が多く、真空ポンプの排気効率を低下させるという問題があった。また、アルマイト処理された部材は120℃程度に加熱されると皮膜にクラックが入り耐食性が低下する可能性があるという問題があった。更に、塩素を含有する気体を吸引するような場合にも短期間で部材が腐蝕するという問題があった。
一方、ワイドバンドギャップ化合物半導体であるGaNは、発光ダイオード(LED)やパワーデバイスとして、MBEやMOCVDで製造されており、量産化に伴い、MBE原料である金属Ga、或いは、MOCVD原料有機金属であるトリメチルガリウム(TMG)やトリエチルガリウム(TEG)が大量に消費される。ところが、反応性の高いGaはAlに触れると溶けてアマルガム状態になるため、原料および未反応のGaが流れる配管および構成部品には、アルミニウム製やアルミニウム合金製は使用できないという問題があった。
即ち、本発明のメカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプを構成する部品の表面処理方法の第1の解決手段は、メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプを構成する部材を、アルミニウム又はアルミニウム合金から構成し、前記部品表面を、アルカリ溶液中に浸漬して、マイクロアーク酸化処理することを特徴とする。
また、第2の解決手段は、前記アルカリ溶液は、りん酸水素二ナトリウム、トリポリりん酸ナトリウム、りん酸二水素ナトリウム、ウルトラポリりん酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、水酸化カリウム、二リン酸ナトリウム、リン酸三ナトリウム、アルミン酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム及び水酸化ナトリウム等の中の1種類又はこれらの中の混合物を水に溶解させて、その濃度0.1%〜5%としたことを特徴とする。
また、第3の解決手段は、前記マイクロアーク処理における印加電圧を300V〜600Vの範囲とし、電流密度を3.0A/dm2〜10A/dm2とすることを特徴とする。
また、第4の解決手段は、前記アルカリ溶液の温度を5〜90℃とすることを特徴とする。
また、第5の解決手段は、前記処理により部材表面に形成される酸化皮膜の膜厚を12μm〜15μmとすることを特徴とする。
また、本発明のメカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプは、上記表面処理方法により処理された部材により構成されたことを特徴とする。
本発明によれば、このようなシリコンが多い鋳物、ダイキャストでも耐食性良好な皮膜を形成することができる。また、展伸材の中でもAl−Si合金の4000番系の処理も同様な理由でポーラス型アノード酸化処理の耐食性は悪いが、本発明によれば、良好な酸化皮膜が形成できる。シリコンが析出していないような展伸材、1000番〜3000番、5000番から7000番台のアルミニウム合金についても複雑形状の場合や100℃以上の高温になる場合には効果がある。
また、メカニカルブースターポンプの構造に関しても特に制限するものではないが、一例を図2を参照して説明する。図中の符号21はケーシングであり、ケーシング21は、上流部を構成する上側ケーシング21aと下流部を構成する下側ケーシング21bとを一体化した構成となっている。このケーシング21には吸気口22及び排気口23が設けられ、吸気口22を設けた上側ケーシング21a側の内部には静翼25が固定して設けられている。これら静翼25は、それぞれスペーサ28によってその位置が固定されている。
ケーシング21及び静翼25を備えた静止側に対し、ケーシング21内には回転体31が高速回転可能に設置されている。この回転体31は、回転軸34と一体的に連結されたロータ部35に設けられた複数段の動翼32及びねじ溝部33を備えており、従って、軸流段及びねじ溝段よりなる二段圧縮構造となっている。回転体31側の動翼32は、上述した静翼25と回転軸34の軸方向において交互に配設されている。
回転体31の回転軸34は、下側ケーシング21bに固定されたステータ26の内周面に取り付けられている上部軸受としての磁気軸受29aと、下部軸受としての磁気軸受29bと、軸方向軸受としての磁気軸受29cとにより支持されて高速回転可能となっている。なお、図中の符号Mは、ステータ26の内周面と回転軸34との間に設けられているロータ駆動用モータである。
このような構成とすれば、吸気口22から吸引したガスは静翼25及び動翼32の間を通過して軸流段による圧縮を受けた後、ねじ溝部33と放熱板41との間を通過してねじ溝段による圧縮を受けるというガス流路の主流を流れて排気口23から流出する。
上記構造において、回転体31の動翼32、ケーシング21b、スペーサ28で固定された静翼25及び回転体31のねじ溝部33を、アルミニウム又はアルミニウム合金により構成する。
以下に、本発明の実施例に関し、比較例とともに説明する。
直径40mm、長さ3mmの円盤状のアルミニウム合金鋳物(AC4A)材を、室温下で、水酸化カリウム1g/L、メタケイ酸ナトリウム2g/L及びリン酸三ナトリウム3g/Lの(0.1%水酸化カリウム、0.1%メタけい酸ナトリウム、0.3%りん酸三ナトリウム)電解液に入れ、50Hz交直重畳波形定電流モードでマイクロアーク酸化処理を行い、部材表面に膜厚約15μmの酸化皮膜を成長させた。
図1の構造のドライポンプ(最大排気速度が1.72×10-2m3/s(50Hz))を構成する、アルミニウム合金鋳物製のローター8〜12、ローター室4、筐体1、吸気口2及び排気口3の表面を実施例1と同様にマイクロアーク酸化処理を行い、部材表面に膜厚約12μmの酸化皮膜を成長させた。尚、処理を行わない部分、即ち、鉄心のローターシャフト部6及びノックピン部は、それぞれ、シリコンシーラー及びシリコンゴム栓によりマスキングを行った。
上記処理の終了後に各部材からドライポンプを組み立てた。
実施例1と同じアルミニウム合金鋳物製の部材に対して、20質量%の硫酸溶液を用いてアルマイト処理を行い、部材表面に膜厚約20μmのアルマイト皮膜を成長させた。その後、沸騰水に20分間浸漬して封孔処理を行った。
実施例2と同じアルミニウム合金鋳物製の部材に対して、比較例1と同じ処理を行った。
実施例1及比較例1の部材の室温下でのガス放出特性を測定した結果を図3のグラフに示す。グラフ縦軸は、単位面積当たりのガス放出量(Pa・m・s-1)、横軸は時間(時間)を示す。
このグラフから、比較例1に対して実施例1では、単位面積当たりのガス放出量が約1/100となることがわかった。
実施例1及び比較例1の部材のそれぞれに対して、120℃の大気下で30分間の加熱を3回行った後、各部材の表面SEM画像を図4に示す。
図4から実施例1は、加熱前後で皮膜形態は変化が見られず、比較例2では、加熱後にクラックが入ることがわかった。
実施例1及び比較例1の部材のそれぞれを、35〜38質量%の濃塩酸に浸漬して、激しく発泡するまでの時間を測定した結果を図5のグラフに示す。グラフ縦軸は、時間(分)であり、横軸は膜厚(μm)である。
グラフから比較例1に対して、実施例1は約2.5倍の耐食性を有することがわかった。また、大気加熱(比較試験2と同じ)後では、実施例1は耐食性がほぼ変化せず、比較例1は耐食性がないものとなった。比較例1は、皮膜にクラックが生じて、母材の表面が露出したことによるものと考えられる。
実施例2及び比較例2のドライポンプを使用して、1m3のチャンバーを排気した時のチャンバー内の圧力の時間変化を図6に示す。
グラフから実施例2及び比較例2のドライポンプを使用し、チャンバー内圧力が102Pa以上では、両例とも大差はないが、102Pa未満になると実施例2のドライポンプで排気した方が圧力の時間変化量が大きくなった。また、到達圧力も2.5倍程度高くなった。
直径40mm、長さ3mmの円盤状のアルミニウム材を、室温下で、水酸化カリウム1g/L、メタケイ酸ナトリウム2g/L及びリン酸三ナトリウム3g/Lの電解液に入れ、50Hz交直重畳波形定電流モードでマイクロアーク酸化処理を行い、部材表面に膜厚約15μmの酸化皮膜を成長させた。
実施例3で使用した部材に対して、部材表面に処理を施さないものとした。
実施例3及び比較例3の部材のGaに対する耐食性を比較するために、Ga雰囲気(気体)とすることは困難であるため、各部材の温度を100℃程度に加熱した状態で、液体状のGaを各部材に擦りつけ、60時間スライドガラスで上から押さえて密着させた後の各部材の表面SEM画像を図7に示す。実施例3の部材表面に腐食等は見られず、比較例3の部材そのものとGaが接触し、Alを腐食させていると考えられる。
2 吸気口
3 排気口
4 ローター室
5 モーター
6 回転軸
7〜12 ローター
13 加熱手段
14 ガスバラスト
15 軸シールガス導入路
21 ケーシング
21a 上側ケーシング(上流部)
21b 下側ケーシング(下流部)
22 吸気口
23 排気口
24 静止体
25 静翼
26 ステータ
28 スペーサ
29c 磁気軸受
30 ポンプ機構
31 回転体
32 動翼
33 ねじ溝部
34 回転軸
41 放熱板
HI 断熱部材
Ht ヒータ
T トラップ部材
Claims (6)
- メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプを構成する部材を、アルミニウム又はアルミニウム合金から構成し、前記部品表面を、アルカリ溶液中に浸漬して、マイクロアーク酸化処理することを特徴とするドライポンプを構成する部品の表面処理方法。
- 前記アルカリ溶液は、りん酸水素二ナトリウム、トリポリりん酸ナトリウム、りん酸二水素ナトリウム、ウルトラポリりん酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、水酸化カリウム、二リン酸ナトリウム、リン酸三ナトリウム、アルミン酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム及び水酸化ナトリウム等の中の1種類又はこれらの中の混合物を水に溶解させて、その濃度0.1%〜5%としたことを特徴とする請求項1記載の表面処理方法。
- 前記マイクロアーク処理における印加電圧を300V〜600Vの範囲とし、電流密度を3.0A/dm2〜10A/dm2とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の表面処理方法。
- 前記アルカリ溶液の温度を5〜90℃とすることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の表面処理方法。
- 前記処理により部材表面に形成される酸化皮膜の膜厚を12μm〜15μmとすることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の表面処理方法。
- 請求項1乃至5の何れか1項に記載の表面処理方法により処理された部材により構成されたことを特徴とするメカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011508253A JP5432985B2 (ja) | 2009-04-10 | 2010-04-08 | メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプを構成する部材の表面処理方法及びこの表面処理方法により処理されたメカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプ |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009095881 | 2009-04-10 | ||
JP2009095881 | 2009-04-10 | ||
JP2011508253A JP5432985B2 (ja) | 2009-04-10 | 2010-04-08 | メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプを構成する部材の表面処理方法及びこの表面処理方法により処理されたメカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプ |
PCT/JP2010/002576 WO2010116747A1 (ja) | 2009-04-10 | 2010-04-08 | メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプを構成する部材の表面処理方法及びこの表面処理方法により処理されたメカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2010116747A1 true JPWO2010116747A1 (ja) | 2012-10-18 |
JP5432985B2 JP5432985B2 (ja) | 2014-03-05 |
Family
ID=42936041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011508253A Active JP5432985B2 (ja) | 2009-04-10 | 2010-04-08 | メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプを構成する部材の表面処理方法及びこの表面処理方法により処理されたメカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5432985B2 (ja) |
CN (1) | CN102362015B (ja) |
TW (1) | TWI467060B (ja) |
WO (1) | WO2010116747A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011105455A1 (de) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Konversionsschichtfreie Bauteile von Vakuumpumpen |
JP6398337B2 (ja) * | 2014-06-04 | 2018-10-03 | 株式会社島津製作所 | ターボ分子ポンプ |
FR3025842B1 (fr) | 2014-09-17 | 2019-04-05 | Liebherr-Aerospace Toulouse Sas | Dispositif de compression et compresseur a spirales utilisant un tel dispositif de compression |
CN104404596A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-03-11 | 常熟市东方特种金属材料厂 | 一种耐磨型铝合金 |
JP2016156036A (ja) * | 2015-02-23 | 2016-09-01 | 株式会社栗本鐵工所 | 皮膜形成方法 |
US20200080561A1 (en) * | 2018-09-10 | 2020-03-12 | Fieldpiece Instruments, Inc. | Lightweight vacuum pump with oxidized surfaces |
EP4361449A1 (de) * | 2024-02-29 | 2024-05-01 | Pfeiffer Vacuum Technology AG | Vakuumpumpe |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2808291B1 (fr) * | 2000-04-26 | 2003-05-23 | Mofratech | Procede electrolytique d'oxydation pour l'obtention d'un revetement ceramique a la surface d'un metal |
DE202004010821U1 (de) * | 2003-07-23 | 2004-12-23 | The Boc Group Plc, Windlesham | Vakuumpumpenbauteil |
GB0317126D0 (en) * | 2003-07-23 | 2003-08-27 | Boc Group Plc | Coating |
CN100334244C (zh) * | 2005-07-22 | 2007-08-29 | 敬康林 | 金属陶瓷化动力机械产品的制造方法 |
JP5058548B2 (ja) * | 2006-10-02 | 2012-10-24 | 株式会社アルバック | アルミニウム材の表面処理方法 |
JP2008266701A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Ulvac Japan Ltd | 真空用冷却部材の製造方法、真空用冷却部材および真空用機器 |
-
2010
- 2010-04-08 JP JP2011508253A patent/JP5432985B2/ja active Active
- 2010-04-08 CN CN201080013272.5A patent/CN102362015B/zh active Active
- 2010-04-08 WO PCT/JP2010/002576 patent/WO2010116747A1/ja active Application Filing
- 2010-04-09 TW TW99111083A patent/TWI467060B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201107533A (en) | 2011-03-01 |
JP5432985B2 (ja) | 2014-03-05 |
TWI467060B (zh) | 2015-01-01 |
CN102362015A (zh) | 2012-02-22 |
CN102362015B (zh) | 2014-06-18 |
WO2010116747A1 (ja) | 2010-10-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5432985B2 (ja) | メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプを構成する部材の表面処理方法及びこの表面処理方法により処理されたメカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ又はドライポンプ | |
JP5019391B2 (ja) | 金属酸化物膜、積層体、金属部材並びにその製造方法 | |
WO2010119977A1 (ja) | エンジン燃焼室構造およびその製造方法 | |
JP3919996B2 (ja) | プラズマ処理装置用アルミニウム合金、プラズマ処理装置用アルミニウム合金部材およびプラズマ処理装置 | |
US20170292029A1 (en) | Electrophoretic deposition fluid, metal core substrate, and method for fabricating the metal core substrate | |
WO2002023654A1 (en) | Separator for low-temperature type fuel cell and production method therefor | |
CN112195491A (zh) | 一种基于微弧氧化的SiC-Al2O3涂层的制备方法 | |
JP2008179884A (ja) | 金属酸化物膜を有する金属部材及びその製造方法 | |
EP4180647A1 (en) | Piston, device for manufacturing pistons, and method for manufacturing pistons | |
JPWO2008081748A1 (ja) | 半導体又は平面デイスプレイの製造装置に使用される構造部材とその製造方法 | |
CN109161890B (zh) | 一种SiO2微弧氧化复合涂层及其制备方法 | |
KR100929929B1 (ko) | 방폭전선배관용 유니언 커플링의 제조방법 | |
CN103789722B (zh) | 一种显著提高齿轮耐蚀性的化学热处理方法 | |
JP2010189704A (ja) | 酸化皮膜の形成方法 | |
JP4660760B2 (ja) | アルミニウム又は/及びアルミニウム合金の陽極酸化皮膜の形成方法およびその方法により形成される陽極酸化皮膜 | |
JP5777939B2 (ja) | 陽極酸化膜生成方法 | |
JP5976577B2 (ja) | パワーデバイス用ヒートシンクおよびその製造方法 | |
WO2022148744A1 (en) | Dry vacuum pump and method of manufacture | |
JP2014214342A (ja) | 酸化皮膜の形成方法 | |
CN101435081B (zh) | 镁合金表面无电压化学制膜和低电压下电化学制膜的方法 | |
RU110432U1 (ru) | Центробежный компрессорный агрегат | |
RU2383661C1 (ru) | Способ получения алюминия электролизом в криолит-глиноземных расплавах | |
JP2011058611A (ja) | 真空用バルブ | |
JP5798900B2 (ja) | 酸化皮膜の形成方法及び酸化皮膜 | |
CN115476278B (zh) | 真空镀膜机的真空腔室表面处理加工工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130827 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131025 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131119 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131206 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5432985 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |