WO2010116747A1 - 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 PDF

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稲吉さかえ
三浦辰也
佐藤洋志
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Definitions

  • the present invention relates to a mechanical booster pump composed of aluminum or an aluminum alloy exposed in a gas flow path, a surface treatment method for parts of a turbo molecular pump or a dry pump, and a mechanical booster composed of parts treated by the surface treatment method.
  • the present invention relates to a pump, a turbo molecular pump, or a dry pump.
  • this rotor chamber 4 there is known a screw type that is constituted by providing rotors 7 to 12 supported by a rotating shaft 6 driven by a motor 5.
  • a gas ballast 14 for introducing air heated by the heating means 13, dry nitrogen, or the like is connected to the rotor chamber 4, and a shaft seal gas is introduced around the rotary shaft 6.
  • a shaft seal gas introduction path 15 is formed for this purpose.
  • GaN which is a wide band gap compound semiconductor
  • LED light emitting diode
  • TMG trimethylgallium
  • TMG triethylgallium
  • Al aluminum and aluminum alloys cannot be used for pipes and components through which raw materials and unreacted Ga flow.
  • the present invention provides a mechanical booster pump, a turbomolecular pump, or a surface treatment method for a member constituting a dry pump, and a mechanical booster pump treated by the surface treatment method, which has excellent corrosion resistance and a small amount of released gas.
  • An object is to provide a turbo molecular pump or a dry pump.
  • the present inventors have found a solving means as follows as a result of intensive studies. That is, the first solution of the surface treatment method of the parts constituting the mechanical booster pump, turbo molecular pump or dry pump of the present invention is made of aluminum or aluminum as a member constituting the mechanical booster pump, turbo molecular pump or dry pump. It is made of an alloy, and the surface of the component is immersed in an alkaline solution and subjected to a micro arc oxidation treatment.
  • the second solution is that the alkaline solution is disodium hydrogen phosphate, sodium tripolyphosphate, sodium dihydrogen phosphate, sodium ultrapolyphosphate, sodium silicate, potassium hydroxide, sodium diphosphate, One of trisodium phosphate, sodium aluminate, sodium metasilicate and sodium hydroxide or a mixture thereof is dissolved in water to have a concentration of 0.1% to 5%.
  • the third solving means is characterized in that the applied voltage in the micro arc treatment is in the range of 300 V to 600 V, and the current density is 3.0 A / dm 2 to 10 A / dm 2 .
  • the fourth solving means is characterized in that the temperature of the alkaline solution is 5 to 90 ° C.
  • the fifth solving means is characterized in that the film thickness of the oxide film formed on the surface of the member by the treatment is set to 12 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the mechanical booster pump, the turbo molecular pump or the dry pump of the present invention is constituted by a member treated by the surface treatment method.
  • the surface of a member constituting a mechanical booster pump, a turbo molecular pump or a dry pump is made of aluminum or an aluminum alloy and subjected to a micro arc oxidation treatment, thereby exhausting corrosive gas
  • a dry pump having excellent corrosion resistance and a small amount of released gas can be obtained.
  • a turbo molecular pump, or a dry pump efficient suction becomes possible. Moreover, it becomes the thing with the excellent corrosion resistance with respect to the gas containing Ga.
  • alkaline solution electrolyte used in the present invention examples include disodium hydrogen phosphate, sodium tripolyphosphate, sodium dihydrogen phosphate, sodium ultrapolyphosphate, sodium silicate, potassium hydroxide, sodium diphosphate.
  • a solution obtained by dissolving one kind of trisodium phosphate, sodium aluminate, sodium metasilicate, sodium hydroxide, or the like or a mixture thereof in an electrolytic solution can be used.
  • the concentration is preferably in the range of 0.1% to 5%.
  • Aluminum alloy casting materials and die-casting materials typically silicon, contain many elements in general, and it is said that it is difficult to form a porous anodic oxide film. According to the present invention, it is possible to form a coating film with good corrosion resistance even in such a casting or die-casting with a lot of silicon.
  • the No. 4000 series treatment of the Al—Si alloy has the same corrosion resistance due to the same reason, but according to the present invention, a good oxide film can be formed.
  • the wrought material in which no silicon is deposited, aluminum alloys in the 1000th to 3000th, 5000th to 7000th range are also effective in the case of a complicated shape or a high temperature of 100 ° C. or higher.
  • the above-described base material is immersed in an alkaline solution as a constituent member of a mechanical booster pump, a turbo molecular pump or a dry pump to perform micro-arc oxidation treatment.
  • a mechanical booster pump a turbo molecular pump or a dry pump to perform micro-arc oxidation treatment.
  • the voltage to be applied is preferably 300V to 600V. If it is less than 300 V, dielectric breakdown does not occur, and if it exceeds 600 V, the voids of the film increase.
  • the current density is preferably 3.0 A / dm 2 to 10 A / dm 2 .
  • the current may be any of direct current, alternating current, and orthogonal superimposition.
  • the thickness of the oxide film formed on the surface of the base material is not particularly limited, but is preferably in the range of 12 ⁇ m to 15 ⁇ m. This is because the function as an oxide film is exhibited within a range that does not hinder the operation of the pump.
  • the dry pump used in the present invention is not particularly limited to the structure shown in FIG. 1 as long as it does not use oil in the gas passage inside the pump.
  • a root type, a claw type, a screw type, a turbo type, a scroll type, a multistage type, a diaphragm type, and the like can be given.
  • limit especially regarding the structure of a mechanical booster pump an example is demonstrated with reference to FIG.
  • Reference numeral 21 in the drawing is a casing, and the casing 21 has a configuration in which an upper casing 21a constituting an upstream portion and a lower casing 21b constituting a downstream portion are integrated.
  • the casing 21 is provided with an intake port 22 and an exhaust port 23, and a stationary blade 25 is fixedly provided inside the upper casing 21 a side where the intake port 22 is provided.
  • the positions of these stationary blades 25 are fixed by spacers 28, respectively.
  • a rotating body 31 is installed in the casing 21 so as to be rotatable at a high speed with respect to the stationary side including the casing 21 and the stationary blade 25.
  • the rotating body 31 includes a plurality of rotor blades 32 and a thread groove portion 33 provided in a rotor portion 35 integrally connected to a rotating shaft 34. Accordingly, the rotor 31 includes two axial flow stages and a thread groove stage. It has a stage compression structure.
  • the moving blades 32 on the rotating body 31 side are alternately arranged in the axial direction of the stationary blade 25 and the rotating shaft 34 described above.
  • the rotating shaft 34 of the rotating body 31 includes a magnetic bearing 29a as an upper bearing, a magnetic bearing 29b as a lower bearing, and an axial bearing that are attached to the inner peripheral surface of the stator 26 fixed to the lower casing 21b.
  • the magnetic bearing 29c is supported at high speed.
  • symbol M in a figure is the motor for a rotor drive provided between the internal peripheral surface of the stator 26 and the rotating shaft 34.
  • the gas sucked from the intake port 22 passes between the stationary blade 25 and the moving blade 32 and is compressed by the axial flow stage, and then between the screw groove portion 33 and the heat radiating plate 41. It flows through the main flow of the gas flow path that passes through and receives compression by the thread groove step and flows out from the exhaust port 23.
  • the rotor blade 32 of the rotating body 31, the casing 21b, the stationary blade 25 fixed by the spacer 28, and the thread groove portion 33 of the rotating body 31 are made of aluminum or an aluminum alloy.
  • a disc-shaped aluminum alloy casting (AC4A) material having a diameter of 40 mm and a length of 3 mm is made at room temperature with potassium hydroxide 1 g / L, sodium metasilicate 2 g / L and trisodium phosphate 3 g / L (0.1% hydroxide).
  • potassium hydroxide 1 g / L potassium hydroxide
  • sodium metasilicate 2 g / L sodium metasilicate 2 g / L
  • trisodium phosphate 3 g / L (0.1% hydroxide).
  • sodium metasilicate 2 g / L sodium metasilicate 2 g / L
  • trisodium phosphate 3 g / L 0.1% hydroxide
  • Example 2 A rotor 8 to 12 made of cast aluminum alloy, a rotor chamber 4, a casing 1, and an intake air, which constitute the dry pump having the structure of FIG. 1 (maximum exhaust speed is 1.72 ⁇ 10 ⁇ 2 m 3 / s (50 Hz)).
  • the surface of the port 2 and the exhaust port 3 was subjected to micro-arc oxidation treatment in the same manner as in Example 1 to grow an oxide film having a thickness of about 12 ⁇ m on the surface of the member.
  • the part which does not process ie, the rotor shaft part 6 and knock pin part of an iron core, was masked by the silicon sealer and the silicon rubber stopper, respectively.
  • a dry pump was assembled from each member after the above treatment.
  • Example 1 The same aluminum alloy casting member as in Example 1 was subjected to an alumite treatment using a 20% by mass sulfuric acid solution to grow an alumite film having a thickness of about 20 ⁇ m on the surface of the member. Then, the sealing process was performed by immersing in boiling water for 20 minutes.
  • Comparative Example 2 The same treatment as in Comparative Example 1 was performed on the same aluminum alloy casting member as in Example 2.
  • FIG. 3 is a graph showing the results of measuring the gas release characteristics of the members of Example 1 and Comparative Example 1 at room temperature.
  • the vertical axis of the graph represents the amount of gas released per unit area (Pa ⁇ m ⁇ s ⁇ 1 ), and the horizontal axis represents time (hours). From this graph, it was found that in Example 1, the amount of gas released per unit area was about 1/100 compared to Comparative Example 1.
  • FIG. 5 is a graph showing the results of measuring the time required for each of the members of Example 1 and Comparative Example 1 to be immersed in 35 to 38 mass% concentrated hydrochloric acid and vigorously foamed.
  • the vertical axis of the graph is time (minutes), and the horizontal axis is the film thickness ( ⁇ m). From the graph, it was found that Example 1 has a corrosion resistance of about 2.5 times that of Comparative Example 1. Moreover, after atmospheric heating (same as the comparative test 2), the corrosion resistance of Example 1 hardly changed, and Comparative Example 1 had no corrosion resistance. In Comparative Example 1, it is considered that cracks occurred in the film and the surface of the base material was exposed.
  • FIG. 6 shows the time change of the pressure in the chamber when the 1 m 3 chamber was evacuated using the dry pumps of Example 2 and Comparative Example 2.
  • the chamber pressure is 10 2 Pa or more, but not much different in both examples, which is evacuated by a dry pump of Example 2 and less than 10 2 Pa
  • the amount of pressure change over time increased.
  • the ultimate pressure was increased about 2.5 times.
  • Example 3 A disc-shaped aluminum material having a diameter of 40 mm and a length of 3 mm is placed in an electrolytic solution of potassium hydroxide 1 g / L, sodium metasilicate 2 g / L and trisodium phosphate 3 g / L at room temperature, and a 50 Hz AC / DC superimposed waveform setting is performed. Micro-arc oxidation treatment was performed in the current mode, and an oxide film having a thickness of about 15 ⁇ m was grown on the surface of the member.
  • Example 3 The member used in Example 3 was not subjected to treatment on the member surface.
  • FIG. 7 shows a surface SEM image of each member after the Ga was rubbed against each member and pressed with a slide glass from the top for 60 hours to be adhered. No corrosion or the like is observed on the surface of the member of Example 3, and it is considered that Ga is in contact with the member of Comparative Example 3 and corrodes Al.
  • the present invention has industrial applicability in imparting corrosion resistance to components comprising a mechanical booster pump, a turbo molecular pump or a dry pump using aluminum or an aluminum alloy as a base material.

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Abstract

　本発明は、耐食性に優れ放出ガスの少ない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ドライポンプを提供することを目的とする。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。

Description

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
　本発明は、気体流路に露出するアルミニウム又はアルミニウム合金から構成され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の部品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部品から構成され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に関する。
　従来のドライポンプの構造としては、例えば、図１に示されるように、筐体１の側面に対向するようにして配置された吸気口２及び排気口３を接続する流路において、ローター室４を設け、このローター室４内に、モーター５により駆動される回転軸６により軸支されたローター７～１２を設けることにより構成されるスクリュー型のものが知られている。尚、図示したものでは、ローター室４内に、加熱手段１３により加熱された空気や乾燥窒素等を導入するためのガスバラスト１４が接続され、また、回転軸６の周辺に軸シールガスを導入するための軸シールガス導入路１５が形成されている。
　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。
特開２００６－２５７９０８号公報
　そこで、本発明は、上記課題を解決すべく、耐食性に優れ放出ガスの少ない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を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明者等は鋭意検討の結果、下記の通り解決手段を見いだした。
　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、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表面を、アルミニウム又はアルミニウム合金により構成してマイクロアーク酸化処理を行うことにより、腐食性を有するガスの排気に対して耐食性に優れ、放出ガス量の少ないドライポンプが得られる。そして、こ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によれば、効率的な吸引が可能となる。また、Ｇａを含有するガスに対する耐食性の優れたものとなる。
従来のドライポンプの概略構成図 メカニカルブースターポンプの概略構成図 実施例１及比較例１のガス放出特性を測定したグラフ 実施例１及び比較例１の加熱後の表面ＳＥＭ画像 実施例１及び比較例１の塩酸に対する耐食性を測定したグラフ 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示すグラフ 実施例３及び比較例３の比較試験４の試験前後の表面ＳＥＭ画像
　本発明において使用するアルカリ溶液の電解液の例としては、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、電解液に溶解させたものを用いることができる。その濃度は、０．１％～５％の範囲とすることが好ましい。
　また、母材としては、アルミニウム又はアルミニウム合金を使用する。アルミニウム合金の鋳物材料、ダイキャスト材料はシリコンを代表として、一般的に含有されている元素が多く、ポーラス型アノード酸化皮膜が形成し難いといわれている。
　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。
　本発明では、上記した母材を、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の構成部材として、アルカリ溶液中に浸漬して、マイクロアーク酸化処理を行うものであるが、アルカリ溶液の温度条件としては、特に制限するものではないが、該溶液が凍結乃至沸騰しない範囲（５℃～９０℃程度）とすることが好ましい。また、印加する電圧は、３００Ｖ～６００Ｖとすることが好ましい。３００Ｖ未満であると絶縁破壊が起こらず、６００Ｖを超えると皮膜のボイドが大きくなるからである。また、電流密度については、３．０Ａ／ｄｍ2～１０Ａ／ｄｍ2とすることが好ましい。３．０Ａ／ｄｍ2であると厚膜化できず、１０Ａ／ｄｍ2を超えると電圧が上昇しボイドが大きくなるからである。また、電流に関しては、直流、交流及び直交重畳のいずれであってもよい。
　また、母材表面に形成される酸化皮膜の膜厚については特に制限はないが、１２μｍ～１５μｍの範囲とすることが好ましい。ポンプの作動に支障を与えない範囲で、酸化皮膜としての機能も発揮する範囲であるためである。
　本発明に使用するドライポンプは、ポンプ内部のガス通路に油を使用しないものであれば、図１に示される構造に特に制限をするものではないが、構造的には、排気する回転体の形状に応じて、ルーツ型、クロー型、スクリュー型、ターボ型、スクロール型のもの、多段式のものやダイヤフラム型等を挙げることができる。
　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。
（実施例１）
　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。
（実施例２）
　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。
（比較例１）
　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。
（比較例２）
　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。
（比較試験１）
　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。
（比較試験２）
　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。
（比較試験３）
　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。
（比較試験４）
　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。
（実施例３）
　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。
（比較例３）
　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。
（比較試験５）
　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。
　本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金を母材として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される部品に対して耐食性を付与する上で産業上の利用可能性を有する。
　　１　筐体
　　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)

  1. 　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。
  2. 　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。
  3. 　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。
  4. 　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。
  5. 　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。
  6. 　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。
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