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2012-14

耐熱・耐環境厚膜から機能性薄膜までのコーティング技術


技術のポイント

電子ビームPVD(国内唯一の大型装置)、スパッタ、CVDなどにより、様々な材料に薄膜から厚膜をコーティング



保有技術・設備

電子ビームPVD
EB-PVDは蒸着原料を電子ビームで直接加熱・蒸発させることにより、
従来技術では困難であった高融点セラミックスの高速成膜が可能なコーティング方法

ジルコニア等の高融点酸化物セラミックスを
  1分間に数μmの堆積速度でコーティング

成膜パラメータを精密に制御することにより
  膜厚や構造を精密に制御
・電子銃 最高出力150kW(国内最高)
・蒸着源 2基(φ63mm1基、φ40mm1基)
・基板サイズ 最大φ100mm×200mmL
・基板加熱温度 最高1100℃
・基板回転速度 0〜30rpm
・到達真空度 10-4Pa以下

スパッタ
金属もしくは化合物ターゲットをAr+イオンでスパッタリングすることで膜を堆積する方法。高融点材料の成膜が可能・付着力が強いことが特徴

CVD
気相の原料ガスを基板上で化学反応させて膜を堆積する方法。ガスを原料とするため、組成や膜厚の制御性が高い

活用/成果の例
EB-PVDによる
遮熱コーティングシステム
EB-PVDによる主な成果
  従来 本技術
熱伝導率(W/mK) 1.5 0.5
耐熱温度(℃) 1100 1500
剥離寿命(回数)
(1150℃⇔200℃の熱サイクル数)
40 130
従来技術を大きく上回る性能


適用分野

耐熱・耐環境分野
 ・ガスタービン用遮熱コーティング

高温機能性分野
 ・電極
 ・触媒
 ・センサー

その他
 ・透明導電膜
 ・光学膜(高反射、低反射)
 ・半導体膜

コーティング実績のあるセラミックス
  ZrO2, Y2O3, TiO2, Al2O3, CeO2など
EB-PVDによるコーティングの例
航空機エンジン用遮熱コーティング
柱状・羽毛状構造が
遮熱特性、耐剥離性の向上に効果的



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