プラズマイオンプレーティングによるサイアロン薄膜の作製とその特性の評価

等离子离子镀Sialon薄膜的制备及其性能评价

• 批准号: 22K04717
• 负责人: 鈴木 裕
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04717/
• 关键词: セラミックス基複合材料; 耐熱性向上; 耐酸化性向上; サイアロン薄膜; 気相合成法; コーティング材料; 高温機械特性評価; 界面特性評価; コーティング; イオンプレーティング; サイアロン; 薄膜

本研究は、物質・材料研究機構が保有する磁界励起型プラズマイオンプレーティング装置を用いて実施した。先ず炭化シリコン(SiC)、窒化シリコン(Si3N4)、アルミナ(Al2O3)、ジルコニア(ZrO2)等、種々のセラミックス基板を装置真空容器内の加熱ホルダーに固定し、基板温度を約400℃に設定した。次に混合ガスとして、アルゴン(Ar)ガス、酸素(O2)ガス、窒素(N2)ガスをそれぞれ流量コントロールしながら装置反応容器内に導入、反応容器内に設置した通電加熱タングステン(W)フィラメントからの熱電子によって、アルゴン(Ar)ガスをプラズマ化、さらに、そのアルゴン(Ar)プラズマにより酸素(O2)ガス、窒素(N2)ガスをイオン化した。その混合プラズマガス雰囲気中でアルミニウム-13%シリコン(Al-13％Si)合金に対して電子ビーム加熱を行い、合金を溶解、蒸発させ、イオン化酸素(O2)ガス、イオン化窒素(N2)ガスと、蒸発したアルミニウム(Al)、シリコン(Si)との反応を試みた。反応生成物は加熱したセラミックス基板上に蒸着し、薄膜を形成した。セラミックス基板上の生成物は走査電子顕微鏡(SEM)観察の結果、厚さ数百nmの薄膜状であり、また、その表面は粒状細かい膜が連続した薄膜構造であることが判明した。

This research is conducted by the Material Research Institute, which maintains a magnetic field excitation system. First, the substrate temperature is set at about 400℃, such as SiC, Si3N4, Al2O3, ZrO2, etc. In addition, the mixture temperature, temperature and temperature of the reaction vessel are adjusted according to the flow rate, temperature and temperature of the reaction vessel. In addition, the mixture temperature and temperature of the reaction vessel are adjusted according to the flow rate. In addition, the mixture temperature and temperature of the reaction vessel are adjusted according to the flow rate of the reaction vessel. In addition, the mixture temperature and temperature of the reaction vessel are adjusted according to the flow rate of the reaction vessel. In addition, the mixture temperature and temperature of the reaction vessel are adjusted according to the flow rate of the reaction vessel. In addition, the mixture temperature and temperature of the reaction vessel are adjusted according to the flow rate of the reaction vessel.(N2) The alloy is dissolved, evaporated, dissolved, dissolved, evaporated, evaporated The reaction product is heated to form a thin film on the substrate. As a result of electron microscope (SEM) examination of the product on the substrate, it was found that the thin film structure with a thickness of several hundred nm was thin and granular on the surface.