2021年度

JFCC研究成果集

脱炭素イノベーションをめざした革新材料開発/解析技術

2試験評価技術 / 加工・プロセス

T-4

2021

SDGs

電子ビームPVDによる実用先進コーティング技術

SDGs

技術のポイント

電子ビームPVD(国内最大級の装置)により、多様なセラミックスコーティングの高速成膜が可能

保有技術

電子ビーム(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

電子ビームPVD装置

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可能

・電子銃    最高出力150 kW
        (国内最高)
・蒸着源    2基(φ63 ㎜ 2基)
・基板サイズ  最大φ100 ㎜×100 ㎜L
        5 kgまで
・基板加熱温度 最高1100 ℃
・基板回転速度 0~30 rpm
・到達真空度  10-4 Pa台

ダブル電子ビームPVD装置

高度な組成制御が必要な複合酸化物層、傾斜組成層などの形成が可能

・電子銃    最高出力100 kW1基
        +30 kW1基
・蒸着源    2基(φ40 ㎜ 2基)
・基板サイズ  最大□50 ㎜
・基板加熱温度 最高1300 ℃
・基板回転速度 0~30 rpm
・到達真空度  10-4 Pa台

活用/成果例

耐環境性に優れる緻密膜から、耐熱サイクル性、遮熱性に優れる多孔質セグメント構造膜までの微細構造制御が可能

EB-PVDによるYSZ膜の構造制御
(a)緻密膜、(b)柱状・羽毛状構造膜
ダブル電子ビームPVDによる緻密なYbシリケート傾斜組成層

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 光学膜など