DE3810237A1 - Mit kubischem bornitrid beschichteter koerper und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Mit kubischem bornitrid beschichteter koerper und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen mit kubischem Bornitrid be
schichteten Körper und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
In jüngerer Zeit sind in der Dünnschichttechnik bemerkenswerte
Fortschritte erzielt worden. Es sind verschiedene
Beschichtungsverfahren entwickelt worden, mit denen sich
Bauteile, Werkzeuge oder dergleichen, bei denen Korrosions
beständigkeit, Verschleißfestigkeit und eine große Härte
gefordert wird, mit kubischem Bornitrid beschichten lassen.
Beispiele solcher Beschichtungsverfahren werden in den
japanischen Patentveröffentlichungen (Japanese Patent
Opening Gazettes) 2 04 370/1986, 47 472/1987 und
77 454/1987 beschrieben.
Bei dem in der Veröffentlichung JP 2 04 370/1986 beschriebenen
Verfahren wird durch Hohlkathodenentladung ein
Plasma mit einem Elektronenüberschuß erzeugt, und ein
Teil der Elektronen wird in Richtung auf einen
Reaktionsgas-Einlaß angezogen. Das Gas wird aktiviert,
so daß die Reaktivität bei einem physikalischen Dampf
niederschlagsverfahren verbessert wird.
Bei dem in der Veröffentlichung JP 47 472/1987 beschriebenen
Verfahren wird eine durch eine Gleichspannung oder
Wechselspannung gebildete Vorspannung an eine als
"Aktivierungsdüse" bezeichnete Einlaßdüse für ein
Reaktionsgas angelegt, so daß ein Plasma hoher Dichte
erzeugt wird. Aus dem Plasma hoher Dichte werden Ionen
in den zu beschichtenden Körper injiziert. An den zu
beschichtenden Körper wird eine Radiofrequenz-Vorspannung
angelegt. Auf diese Weise wird ein Film aus kubischem
Bornitrid auf dem Körper gebildet.
In der Veröffentlichung JP 77 454/1987 wird ein Verfahren
zur Erzeugung eines Films aus kubischem Bornitrid beschrieben,
bei dem eine durch eine Gleichspannung oder
Wechselspannung gebildete Vorspannung an die Aktivierungsdüse
angelegt wird. Eine Radiofrequenz-Vorspannung wird
an den zu beschichtenden Körper angelegt, und ein Reaktionsgas
wie etwa Stickstoffgas oder Stickstoffwasserstoffgas
wird mit einem Entladungs-Basisgas wie etwa Argon
gemischt und über die Aktivierungsdüse in die Vakuumkammer
eingeleitet, oder die Gase werden gleichzeitig
eingeleitet.
Bei den beiden oben an zweiter und dritter Stelle beschriebenen
Verfahren (gemäß JP 47 472/1987 und JP 77 454/1987)
wird die Vorspannung an die Gas-Einleitungsdüse angelegt,
so daß das Plasma hoher Dichte in der Nähe der Mündung
dieser Düse erzeugt wird, während die Radiofrequenz-
Vorspannung an den zu beschichtenden Körper angelegt
wird, und Ionen werden aus dem dichten Plasma in den
zu beschichtenden Körper injiziert, so daß auf dem
Körper ein Film aus kubischem Bornitrid gebildet wird.
Neben den oben beschriebenen Verfahren sind Sputter-Verfahren,
Ionenstrahl-Niederschlagsverfahren und Ionen-
Galvanisierverfahren zur Bildung von Filmen aus kubischem
Bornitrid bekannt.
Zur Beurteilung der Struktur des Films wird die Röntgen
beugungsmethode angewandt. Berichten zufolge wurde aus
der Tatsache, daß in dem Bereich von 20° bis 50° nur
ein einziges Beugungsmaximum in der Nähe des Beugungswinkels
2R = 43° gefunden wurde, wie in Fig. 1 gezeigt
ist, geschlossen, daß sich ein Film aus kubischem Bornitrid
gebildet hatte. Die Struktur des Bornitridfilms, die nach
der Röntgenbeugungsmethode aufgrund der Tatsache, daß nur
ein Beugungsmaximum in der Nähe des Beugungswinkels 2R =
43° auftragt, als kubisch-kristallin angesehen wurde,
läßt sich jedoch anhand von Untersuchungen des Infrarot-
Absorptionsspektrums in zwei Klassen unterteilen.
Bei einer der beiden Klassen treten Absorptionsmaxima
bei den Wellenzahlen von etwa 140 000 m-1 und 80 000 m-1
auf, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Bei der anderen Klasse
treten Absorptionsmaxima bei Wellenzahlen von etwa
105 000 m-1 auf. Die Vickers-Härte des Films der letzt
genannten Klasse beträgt 50 000 bis 60 000 N/mm². Ein
mit einem solchen Film beschichtetes Basismaterial,
von dem eine hohe Verschleißfestigkeit und Härte gefordert
wird, kann daher eine hohe Standzeit aufweisen.
Bisher weisen Bornitrid-Filme, die nach der Röntgen
beugungsmethode als kubisch-kristallin angesehen wurden,
im Infrarot-Absorptionsspektrum Absorptionsmaxima bei
den Wellenzahlen von etwa 140 000 m-1 und 80 000 m-1 auf.
Die Vickers-Härte dieser Filme beträgt 20 000 bis 40 000
N/mm². Daraus ist zu schließen, daß diese Filme zu einem
wesentlichen Teil Graphit-Struktur (hexagonales Bornitrid)
enthalten. Anhand des Infrarot-Absorptionsspektrums
können diese Filme nicht als kubisch-kristallin klassifiziert
werden.
Andererseits konnte jedoch bei den Bornitridfilmen, die
nach den in den Veröffentlichungen JP 47 472/1987 oder
JP 77 454/1987 beschriebenen Verfahren hergestellt wurden,
sowohl bei Röntgenbeugungsmessungen als auch bei Messungen
des Infrarot-Absorptionsspektrums die kubisch-kristalline
Struktur bestätigt werden.
Auch bei dem Basismaterial, das mit einem Film aus
kubischem Bornitrid beschichtet ist, das bei Infrarot-
Absorptionsmessungen ein Absorptionsmaximum bei der
Wellenzahl von etwa 105 000 m-1 aufweist, besitzt jedoch
eine Schicht mit einer Dicke von einigen 10 nm in der
Nähe der Oberflächengrenzschicht Graphit-Struktur (h-BN-
Schicht), die Absorptionsmaxima bei Wellenzahlen von
etwa 140 000 m-1 und 80 000 m-1 aufweist. Diese Ober
flächengrenzschicht zwischen dem Basismaterial und
dem Film ist instabil gegenüber der Luftfeuchtigkeit.
Die Haftfähigkeit zwischen dem Film und dem Basismaterial
ist daher relativ gering. Wenn das mit einem solchen
Film beschichtete Basismaterial der Atmosphäre ausgesetzt
ist, beobachtet man daher, daß der Film infolge seiner
inneren Spannungen leicht von dem Basismaterial abblättert.
Andererseits weist der Bornitrid-Film, der einen Überschuß
an Bor enthält (B/N < 1) nach den Infrarot-Absorptionsmessungen
Graphit-Struktur auf. Die Festigkeit des Films
kann jedoch verbessert werden, da in ihm B-B-Bindungen
bestehen. Wenn ein solcher Film mit einem Bor-Überschuß
als Zwischenschicht zwischen dem Film aus kubischem
Bornitrid und dem Basismaterial eingefügt wird, wird
die Haftfestigkeit des Films verbessert. Wenn jedoch
für praktische Anwendungen die Dicke des Films aus
kubischem Bornitrid erhöht wird, tritt das Abblättern
an der Oberflächengrenzschicht zwischen dem Bornitrid-
Film mit überschüssigem Bor und dem Film aus kubischem
Bornitrid auf. Folglich ist ein solcher Schichtaufbau
nicht praktisch nutzbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit einem
Film aus kubischem Bornitrid beschichteten Körper zu
schaffen, bei dem die Festigkeit des Films verbessert
ist und die Stabilität gegenüber der Atmosphäre so groß
ist, daß sich eine verbesserte Haftfestigkeit ergibt.
Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung eines Körpers
mit einer solchen Beschichtung angegeben werden.
Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe sind in den un
abhängigen Erzeugnisansprüchen 1 und 2 und in dem Ver
fahrensanspruch 13 angegeben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich
aus den abhängigen Erzeugnisansprüchen.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine grafische Darstellung der Ergebnisse
von Röntgenbeugungsmessungen an
nach dem herkömmlichen Verfahren her
gestellten Bornitridfilmen;
Fig. 2 eine grafische Darstellung der Ergebnisse
von Messungen des Infrarot-
Absorptionsspektrums von nach dem her
kömmlichen Verfahren hergestellten
Bornitridfilmen;
Fig. 3 eine grafische Darstellung des Infrarot-
Absorptionsspektrums des kubischen
Bornitridfilms;
Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht eines
mit kubischem Bornitrid beschichteten
Körpers gemäß der Erfindung;
Fig. 5 eine grafische Darstellung eines Beispiels
für die Zusammensetzung einer
Zwischenschicht gemäß der Erfindung;
Fig. 6 eine Grafik zur Erläuterung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 7 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung
zur Herstellung des Films
gemäß der Erfindung; und
Fig. 8 eine grafische Darstellung eines
weiteren Beispiels für die Zusammensetzung
der Zwischenschicht
gemäß der Erfindung.
In Fig. 4 ist der Aufbau eines mit kubischem Bornitrid
beschichteten Körpers gemäß der Erfindung dargestellt.
Eine in Fig. 4 gezeigte Basismaterial-Schicht 1 besteht
beispielsweise aus Silicium, WC (Wolframcarbid) oder
Al₂O₃. Auf dem Basismaterial 1 ist eine Zwischenschicht 2
gebildet, die wenigstens ein Element aus einer der Gruppen
IVb, IIIb, Vb, IVa, Va oder VIa enthält, das in der Lage
ist, mit Bor und Stickstoff eine Verbindung einzugehen.
Auf der Zwischenschicht 3 ist ein Film oder eine Schicht 3
aus kubischem Bornitrid ausgebildet.
Die Zwischenschicht 2 und der Film 3 aus kubischem Bornitrid
werden in der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung
hergestellt, die teilweise in den japanischen Patentver
öffentlichungen Nr. 47 472/1987 und 77 454/1987 gezeigt
ist. Nachfolgend soll die Vorrichtung gemäß Fig. 7 näher
beschrieben werden.
In einer Vakuumkammer 11 sind eine Silicium enthaltende
erste Verdampfungsquelle 12 und eine Bor enthaltende zweite
Verdampfungsquelle 13 angeordnet. Durch als gestrichelte
Linien dargestellte Elektronenstrahlen EB werden das
Silicium und das Bor in den Quellen 12 und 13 aufgezeigt
und verdampft. Zwischen den Quellen 12 und 13 ist eine
Trennwand 14 angeordnet. Vor den Quellen 12 und 13 befindet
sich jeweils ein Verschluß 21 bzw. 22. Ein zu beschichtendes
Substrat oder Basismaterial 18 ist unmittelbar
über den Quellen 12 und 13 plaziert. Unter dem Substrat
18 ist ein Verschluß 20 angeordnet.
Ein durch einen Wolframfaden gebildeter thermischer Emitter
23 ist benachbart zu einer Seitenwand der Vakuumkammer
11 angeordnet und über einen Transformator 25 an eine
Wechselstromquelle 24 angeschlossen. Eine Radiofrequenz-
Spannungsquelle 29 ist über eine durch Kondensatoren und
eine Induktionsspule gebildete Anpassungsschaltung mit dem
Substrat 18 verbunden. Über dem Substrat 18 ist eine Halo
genlampe 19 zur Aufheizung des Substrats 18 angeordnet.
An der dem Emitter 23 entgegengesetzten Seitenwand ist
eine Aktivierungsdüse 15 befestigt. Argongas und Stickstoffgas
werden über ein Ventil 16 der Aktivierungsdüse 15
zugeführt. Die Gase werden vermischt und von der Aktivierungsdüse
15 in die Vakuumkammer 11 abgegeben. Alternativ
werden die Gase gemeinsam über die Aktivierungsdüse 15
eingeleitet. Eine mit dem Transformator 25 verbundene
Gleichstromquelle 26 ist an die Aktivierungsdüse 15 ange
schlossen. In der die Aktivierungsdüse 15 enthaltenden Seitenwand
ist eine Saugöffnung 17 ausgebildet, die mit einer
nicht gezeigten Falle und einer Diffusionspumpe verbunden
ist.
Durch Quarzoszillatoren gebildete Schichtdickenprüfer 27
und 28 sind zu beiden Seiten des Substrats 18 angeordnet.
Die Verdampfungsrate des Siliciums und des Bors aus den
Quellen 12 und 13 wird durch den Schichtdickenprüfer 27
bzw. 28 gemessen. Eingangsklemmen der Schichtdickenprüfer
27 und 28 sind in nicht gezeigter Weise mit den Quellen
12 und 13 verbunden. Es wird eine rückgekoppelte Regelung
ausgeführt, um vorgegebene Verdampfungsgeschwindigkeiten
einzuhalten. Fig. 5 zeigt ein Beispiel der mit der
Vorrichtung gemäß Fig. 7 erzeugten Zwischenschicht 2,
in der Silicium (Si) als zusätzliches Element verwendet
ist. Eine dem Basismaterial 1 am nächsten gelegene Schicht
(A) besteht aus Nitrid der Formel Si₃N₄ und weist eine
Dicke von 0,3 µm auf. Die Zusammensetzung der anschließenden
Schichten (B) und (C) ändert sich von Si₃N₄ über
BxSiyNz zu BN (entsprechend Si₃N₄ → BxSiyNz → BN), wobei
x, y und z die Mischungsanteile der Elemente B, Si bzw. N
angeben. Die relativen Häufigkeiten des zusätzlichen Elements
(Si) nehmen in den Zwischenschichten (B) und (C)
zur Oberfläche hin ab. Der Gradient dieser Häufigkeit ist
in der Schicht (C) kleiner als in der Schicht (B). Der
Anteil an Stickstoff (N) ist in Fig. 5 nicht dargestellt.
Fig. 6 zeigt einen Parameterbereich, in dem gemäß der
Erfindung bei Anwendung der in den japanischen Patentver
öffentlichungen 47 472/1987 und 77 454/1987 beschriebenen
Verfahren oder der Vorrichtung gemäß Fig. 7 der Film aus
kubischem Bornitrid gebildet wird. Wie aus Fig. 6 hervorgeht,
kann das kubische Bornitrid in einem Bereich
oberhalb von Schwellenwerten für die Radiofrequenzleistung
und den Strom durch die Aktivierungsdüse erzeugt werden.
Die Radiofrequenzleistung liegt als Vorspannung an
dem Basismaterial 1 an.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Beispiel der mit der Vorrichtung
gemäß Fig. 7 erhaltenen Zwischenschicht 2, in der
ebenfalls Silicium (Si) als zusätzliches Element verwendet
ist. Gemäß Fig. 8 ist die Verdampfungsrate der Si-
Verdampfungsquelle beim Aufdampfen der aus Siliciumnitrid
bestehenden Schicht (A′) konstant, und diese Schicht weist
eine Dicke von 0,2 µm auf. Beim Aufdampfen der Schicht
(B′) beginnt die Aufheizung der Bor-Verdampfungsquelle,
während die Verdampfungsrate der Si-Verdampfungsquelle
verringert wird. Der Gradient der Zunahme von Si und der
Gradient der Abnahme von Bor sind in Fig. 8 vorgegeben.
Die Schicht (B′) besteht aus einer Mischung aus Siliciumnitrid
und Bornitrid und besitzt eine Dicke von 0,2 µm.
In der Schicht (C′) wird der Gradient der Abnahme der
Verdampfung von Si kleiner als in der Schicht (B′), und
der Zunahme der Verdampfung von Bor wird kleiner als in
der Schicht (B′).
Die Tabelle I zeigt die Ergebnisse von Messungen der
Haftfähigkeit der Filme aus kubischem Bornitrid (C-BN)
an der Atmosphäre, im Vergleich zu nach dem herkömmlichen
Verfahren hergestellten Filmen. Die kubischen Filme
sind mit unterschiedlichen Dicken über den Zwischenschichten
2 auf dem Si-Substrat bzw. auf WC-Co-Spitzen oder
-Schneiden aufgebracht. Die Zwischenschichten 2 haben
den in Fig. 5 gezeigten Aufbau.
In der Tabelle I bedeutet das Zeichen ○ eine gute Haft
fähigkeit, während das Zeichen × eine schlechte Haftfähigkeit
anzeigt. Beim Stand der Technik blätterten die Filme
unter atmosphärischen Bedingungen nach sehr kurzer Zeit
ab. Es wurden Messungen durchgeführt, um festzustellen,
welches Element außer Silicium als zusätzliches Element
eine Verbesserung der Haftfähigkeit des Films bewirkt.
Tabelle II zeigt die Ergebnisse dieser Messungen an Filmen
aus kubischem Bornitrid mit verschiedenen Zusatzelementen.
Die Dicke der Zwischenschicht 2 beträgt gleichbleibend
0,2 µm, wobei die relative Häufigkeit des zugesetzten Elements
von dem Basismaterial (Si) zu dem Film aus kubischem
Bornitrid abnimmt.
In der Tabelle II gibt das Zeichen ○ eine gute Haftfähigkeit,
∆ eine relativ schlechte Haftfähigkeit und das Zeichen
× eine schlechte Haftfähigkeit an. Bei dem Zeichen ∆
ist der Film unter atmosphärischen Bedingungen in sehr
kurzer Zeit teilweise abgeblättert. Bei dem Zeichen × ist
der Film unter atmosphärischen Bedingungen in sehr kurzer
Zeit vollständig abgeblättert.
Die Tabelle II bestätigt, daß die Elemente der Gruppen
IIIb, IVb, Vb, IVa, Va und VIa des Periodensystems eine
Verbesserung der Haftfähigkeit des Films bewirken.
Tabelle III zeigt die experimentell ermittelten Haft
fähigkeiten bei unterschiedlichem Aufbau der Zwischenschichten.
In der Tabelle III entsprechen die Bedeutungen der Zeichen
○ und ∆ denjenigen in Tabelle II. Die Bezeichnungen der
Schichten A, B und C entsprechen den Bezeichnungen der
Schichten (A), (B) und (C) in Fig. 5. B und C repräsentieren
jeweils die einschichtige Struktur vom Typ (B)
bzw. (C), während das Zeichen C/B angibt, daß die Schicht
vom Typ (B) auf das Basismaterial aufgebracht ist und
daß die Schicht vom Typ (C) auf die Schicht vom Typ (B)
aufgebracht ist. Das Zeichen C/B/A bezeichnet die in
Fig. 5 gezeigte Schichtfolge (A) (B) (C). Die Dicken der
Zwischenschichten A, B und C betragen jeweils 0,2 µm. Die
Dicke des kubisch-kristallinen Films beträgt 1 µm. Als
zugesetztes Element wurde das Element Si benutzt.
Verallgemeinert ist die Zwischenschicht A eine Nitrid-
oder Borid-Schicht, die wenigstens ein Element aus einer
der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va und VIa des Periodensystems
enthält. Die Zwischenschicht B entspricht einer Nitrid-
oder Borid-Schicht, in der wenigstens ein Element aus
einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va und VIa des Periodensystems
zugesetzt ist, wobei die relative Häufigkeit
des zugesetzten Elements bzw. der zugesetzten Elemente
von dem Basismaterial zur Oberfläche hin abnimmt. Die
Zwischenschicht C ist eine Nitrid- oder Borid-Schicht,
der wenigstens ein Element aus einer der Gruppen IVb, IIIb,
Vb, IVa, Va und VIa des Periodensystems in einem Gesamt-
Mischungsverhältnis von 0,01 bis 10 Atom-% zugemischt
ist und die das Absorptionsmaximum bei der Wellenzahl von
95 000 m-1 bis 115 000 m-1 liegt.
Wie aus Tabelle III hervorgeht, erhält man eine gute Haftung
durch geeignete Auswahl des Aufbaus der Zwischenschicht
entsprechend der Art des Basismaterials. Wie oben
beschrieben wurde, wird erfindungsgemäß wenigstens ein
Element aus einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va und VIa
des Periodensystems zugegeben, um dreidimensionale Bindungen
in der Graphit-Struktur der Oberflächengrenzschicht zu
erzeugen. Selbst wenn das Basismaterial mit einem dicken
Film aus kubischem Bornitrid beschichtet ist, kann der
Film daher den inneren Spannungen ausreichend widerstehen,
und die Haftung läßt sich erheblich verbessern. In
folgedessen ist die Erfindung besonders geeignet für Teile
oder Werkzeuge, bei denen Korrosionsbeständigkeit, Ver
schleißfestigkeit und eine große Härte gefordert wird.
Claims (15)
1. Körper mit einer Beschichtung aus kubischem Bornitrid mit:
- (a) einem Basismaterial (1),
- (b) einer auf dem Basismaterial gebildeten ersten Zwischenschicht
(B) aus Nitrid oder Borid, dem je nach Art des
Basismaterials wenigstens ein Element aus wenigstens
einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va oder VIa des Perio
densystems beigemischt ist, wobei der Anteil des beigemischten
Elements oder der beigemischten Elemente zur
Oberfläche hin abnimmt,
und/oder einer auf der ersten Zwischenschicht bzw. dem Basismaterial aufgebrachten zweiten Zwischenschicht (C) aus Nitrid oder Borid, dem je nach Art des Basismaterials wenigstens ein Element aus wenigstens einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va, VIa des Periodensystems in einem Gesamt-Mischungsverhältnis von 0,01 bis 10 Atomprozent beigemischt ist, und das im Infrarot-Absorptionsspektrum ein Absorptionsmaximum bei einer Wellenzahl von 95 000 m-1 bis 115 000 m-1 aufweist, und - (c) einem auf die erste bzw. zweite Zwischenschicht aufgebrachten Film (3) aus kubischem Bornitrid, das im Infrarot-Absorptionsspektrum ein Absorptionsmaximum bei einer Wellenzahl von 95 000 m-1 bis 115 000 m-1 aufweist.
2. Körper mit einer Beschichtung aus kubischem Bornitrid
mit:
- (a) einem Basismaterial (1)
- (b) einer auf das Basismaterial aufgebrachten ersten Zwi schenschicht (A) aus Nitrid oder Borid, das je nach Art des Basismaterials wenigstens ein Element aus wenigstens einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va, VIa des Periodensystems enthält,
- (c) einer auf die erste Zwischenschicht aufgebrachten zweiten Zwischenschicht (B) aus Nitrid oder Borid, dem je nach Art des Basismaterials wenigstens ein Element aus wenigstens einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va, VIa des Periodensystems beigemischt ist, wobei der Anteil des beigemischten Elements oder der beigemischten Elemente zur Oberfläche hin abnimmt,
- (d) einer auf die zweite Zwischenschicht aufgebrachten dritten Zwischenschicht (C) aus Nitrid oder Borid, dem je nach Art des Basismaterials wenigstens ein Element aus wenigstens einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va, VIa des Periodensystems in einem Gesamt- Mischungsverhältnis von 0,01 bis 10 Atomprozent beigemischt ist und das im Infrarot-Absorptionsspektrum ein Absorptionsmaximum bei einer Wellenzahl von 95 000 m-1 bis 115 000 m-1 aufweist, und
- (e) einem auf die dritte Zwischenschicht aufgebrachten Film (3) aus kubischem Bornitrid, das im Infrarot- Absorptionsspektrum ein Absorptionsmaximum bei einer Wellenzahl von 95 000 m-1 bis 115 000 m-1 aufweist.
3. Körper nach Anspruch 1, bei dem das Mischungsverhältnis
des zugemischten Elements bzw. der zugemischten Elemente
in der zweiten Zwischenschicht (C) zur Oberfläche hin abnimmt.
4. Körper nach Anspruch 3, bei dem der Gradient des Mischungs
verhältnisses des zugemischten Elements in der ersten
Zwischenschicht (B) steiler ist als in der zweiten
Zwischenschicht (C).
5. Körper nach Anspruch 1, bei dem das Mischungsverhältnis
von Bor zu Stickstoff in der ersten Zwischenschicht (B)
zur Oberfläche hin zunimmt.
6. Körper nach Anspruch 5, bei dem das Mischungsverhältnis
von Bor zu Stickstoff in der zweiten Zwischenschicht (C)
zur Oberfläche hin zunimmt.
7. Körper nach Anspruch 6, bei dem der Gradient des Bor/
Stickstoff-Mischungsverhältnisses in der ersten Zwischenschicht
(B) steiler ist als in der zweiten Zwischenschicht
(C).
8. Körper nach Anspruch 2, bei dem das Mischungsverhältnis
des zugemischten Elements in der dritten Zwischenschicht
(C) zur Oberfläche hin abnimmt.
9. Körper nach Anspruch 8, bei dem der Gradient des
Mischungsverhältnisses des zugemischten Elements in
der zweiten Zwischenschicht (B) steiler ist als in der
dritten Zwischenschicht (C).
10. Körper nach Anspruch 2, bei dem das Mischungsverhältnis
von Bor zu Stickstoff in der zweiten Zwischenschicht (B)
zur Oberfläche hin zunimmt.
11. Körper nach Anspruch 10, bei dem das Mischungsverhältnis
von Bor zu Stickstoff in der dritten Zwischenschicht (C)
zur Oberfläche hin zunimmt.
12. Körper nach Anspruch 11, bei dem der Gradient des
Bor/Stickstoff-Mischungsverhältnisses in der zweiten
Zwischenschicht (B) steiler ist als in der dritten
Zwischenschicht (C).
13. Körper nach Anspruch 1, bei dem die ersten und zweiten
Zwischenschichten jeweils 0,01 bis 3 µm dick sind.
14. Körper nach Anspruch 2, bei dem die ersten, zweiten
und dritten Zwischenschichten jeweils 0,02 bis 3 µm dick
sind.
15. Verfahren zur Herstellung eines mit kubischem Bornitrid
beschichteten Körpers, das die folgenden Schritte aufweist:
- (a) Präparieren eines Basismaterials in einer Vakuumkammer,
- (b) Präparieren wenigstens eines Elements aus wenigstens einer der Gruppen IVb, IIIb, Vb, IVa, Va, VIa des Periodensystems, welches Element in der Lage ist, mit Bor und Nitrid eine Verbindung einzugehen, oder Präparieren einer Verbindung aus wenigstens einer der genannten Gruppen,
- (c) Einleiten der Elemente oder der Verbindung in die Vakuumkammer bei gleichzeitiger Steuerung der Verdampfungs- oder Zufuhrrate der Elemente oder der Verbindung und gleichzeitiger Steuerung der Ver dampfungsrate von Bor, und
- (d) Erzeugen einer Zwischenschicht aus Nitrid oder Borid mit einer vorgegebenen chemischen Zusammensetzung zwischen dem Basismaterial und dem Film aus kubischem Bornitrid.
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP (1) | JPS63239103A (de) |
DE (1) | DE3810237A1 (de) |
SE (1) | SE501109C2 (de) |
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