JPH0430469B2 - - Google Patents
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- JPH0430469B2 JPH0430469B2 JP17016186A JP17016186A JPH0430469B2 JP H0430469 B2 JPH0430469 B2 JP H0430469B2 JP 17016186 A JP17016186 A JP 17016186A JP 17016186 A JP17016186 A JP 17016186A JP H0430469 B2 JPH0430469 B2 JP H0430469B2
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Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は連続式化学気相蒸着処理装置に関す
る。
る。
電磁鋼板として高珪素鋼板が用いられている。
この種の鋼板はSiの含有量が増すほど鉄損が低減
され、Si：6.5％では、鉄歪が０となり、最大透
磁率もピークとなる等、最も優れた磁気特性を呈
することが知られている。
この種の鋼板はSiの含有量が増すほど鉄損が低減
され、Si：6.5％では、鉄歪が０となり、最大透
磁率もピークとなる等、最も優れた磁気特性を呈
することが知られている。
従来、高珪素鋼板を製造する方法として、圧延
法、直接鋳造法及び滲珪法があるが、このうち圧
延法はSi含有量４％程度までは製造可能である
が、それ以上のSi含有量では加工性が著しく悪く
なるため冷間加工は困難である。また直接鋳造
法、所謂ストリツプキヤステイングは圧延法のよ
うな加工性の問題は生じないが、未だ開発途上の
技術であり、形状不良を起こし易く、特に高珪素
鋼板の製造は困難である。
法、直接鋳造法及び滲珪法があるが、このうち圧
延法はSi含有量４％程度までは製造可能である
が、それ以上のSi含有量では加工性が著しく悪く
なるため冷間加工は困難である。また直接鋳造
法、所謂ストリツプキヤステイングは圧延法のよ
うな加工性の問題は生じないが、未だ開発途上の
技術であり、形状不良を起こし易く、特に高珪素
鋼板の製造は困難である。
これに対し、滲珪法は低珪素鋼を溶製して圧延
により薄板とした後、表面からSiを浸透させるこ
とにより高珪素鋼板を製造するもので、これによ
れば加工性や形状不良の問題を生じることなく高
珪素鋼板を得ることができる。本発明者等は、こ
のような滲珪法、とりわけ所謂CVD法により高
珪素鋼板を連続的に製造することができる処理プ
ロセスの検討を進めている。このプロセスの概略
は鋼板をまず所定の温度に加熱後、CVD処理炉
に導き、ここでSiCl4ガスを含有する雰囲気ガス
と接触させて滲珪処理を行い、次いで拡散処理炉
で均熱保持することにより蒸着したSiを鋼板内部
に拡散させるというものである。
により薄板とした後、表面からSiを浸透させるこ
とにより高珪素鋼板を製造するもので、これによ
れば加工性や形状不良の問題を生じることなく高
珪素鋼板を得ることができる。本発明者等は、こ
のような滲珪法、とりわけ所謂CVD法により高
珪素鋼板を連続的に製造することができる処理プ
ロセスの検討を進めている。このプロセスの概略
は鋼板をまず所定の温度に加熱後、CVD処理炉
に導き、ここでSiCl4ガスを含有する雰囲気ガス
と接触させて滲珪処理を行い、次いで拡散処理炉
で均熱保持することにより蒸着したSiを鋼板内部
に拡散させるというものである。
ところで従来では、CVD処理で反応ガスを大
きく流動させると、蒸着層にボイドが発生し、ま
た蒸着層の純度も低下するとされ、このためガス
流動は必要最小限にとどめるという考え方が定着
していた。しかし本発明者等の研究では、このよ
うにガス流動が抑えられることにより、反応ガス
の母材界面への拡散移動、及び反応副生成物の界
面表層からの離脱がスムースに行われず、このた
め処理に長時間を要すること、さらにはガス流動
が抑えられるためCVD処理炉内の反応ガス濃度
に分布を生じ、この結果、蒸着膜厚の不均一化を
招くことが判つた。
きく流動させると、蒸着層にボイドが発生し、ま
た蒸着層の純度も低下するとされ、このためガス
流動は必要最小限にとどめるという考え方が定着
していた。しかし本発明者等の研究では、このよ
うにガス流動が抑えられることにより、反応ガス
の母材界面への拡散移動、及び反応副生成物の界
面表層からの離脱がスムースに行われず、このた
め処理に長時間を要すること、さらにはガス流動
が抑えられるためCVD処理炉内の反応ガス濃度
に分布を生じ、この結果、蒸着膜厚の不均一化を
招くことが判つた。
そして、このような事実に基づきさらに検討を
加えた結果、CVD処理炉において吹付ノズルに
より雰囲気ガスを被処理材に吹付けることにより
SiCl4の鋼板表面への拡散及び反応生成物たる
FeCl4の鋼板表面からの放散を著しく促進し、高
い蒸着速度でしかも蒸着膜の不均一化を抑えつつ
CVD処理できることが判つた。
加えた結果、CVD処理炉において吹付ノズルに
より雰囲気ガスを被処理材に吹付けることにより
SiCl4の鋼板表面への拡散及び反応生成物たる
FeCl4の鋼板表面からの放散を著しく促進し、高
い蒸着速度でしかも蒸着膜の不均一化を抑えつつ
CVD処理できることが判つた。
このようなノズルによる雰囲気ガスの吹付け
は、スリツトノズルを有するノズルヘツダを鋼板
幅方向に沿つて配置し、このノズルヘツダ内に一
端側から処理用ガス（雰囲気ガス）を供給するこ
とにより行われる。
は、スリツトノズルを有するノズルヘツダを鋼板
幅方向に沿つて配置し、このノズルヘツダ内に一
端側から処理用ガス（雰囲気ガス）を供給するこ
とにより行われる。
しかし、このようなノズルを用いた場合、第７
図ａ，ｂに示すように板幅方向におけるガス流速
分布が不均一になる。CVD反応においては、原
料ガスの濃度、ガス圧力、ガス流量が反応量に寄
与するとされている。第８図は鋼板のガス流速と
CVDにより富化されたSi量との関係を示してい
る。したがつて、上述したようなガス流速分布を
生じると鋼板表面上の生成物も板幅方向に分布を
持ち、均一にはならない。
図ａ，ｂに示すように板幅方向におけるガス流速
分布が不均一になる。CVD反応においては、原
料ガスの濃度、ガス圧力、ガス流量が反応量に寄
与するとされている。第８図は鋼板のガス流速と
CVDにより富化されたSi量との関係を示してい
る。したがつて、上述したようなガス流速分布を
生じると鋼板表面上の生成物も板幅方向に分布を
持ち、均一にはならない。
一般にスリツトノズルから気体を一様に噴射さ
せるには、ヘツダ部を設けかなりの高圧で気体を
送ればよいことが判つているが、連続CVDでは
鋼帯への衝突ガス流速は2m／secあれば充分であ
り、高圧のガス噴射では反応にあずからない無駄
なガスを噴射せざるを得ず、歩留り上好ましくな
い。
せるには、ヘツダ部を設けかなりの高圧で気体を
送ればよいことが判つているが、連続CVDでは
鋼帯への衝突ガス流速は2m／secあれば充分であ
り、高圧のガス噴射では反応にあずからない無駄
なガスを噴射せざるを得ず、歩留り上好ましくな
い。
本発明はこのような問題に鑑みなされたもの
で、その特徴とするところは、金属板幅方向に沿
つたノズルヘツダを、ライン方向で複数設け、こ
れら複数のノズルヘツダについて、隣接するノズ
ルヘツダには金属板幅方向における反対方向から
処理用ガスを供給するよう構成したことにある。
で、その特徴とするところは、金属板幅方向に沿
つたノズルヘツダを、ライン方向で複数設け、こ
れら複数のノズルヘツダについて、隣接するノズ
ルヘツダには金属板幅方向における反対方向から
処理用ガスを供給するよう構成したことにある。
また、他の特徴とするところは、上記構成に加
え、金属板の入側に、排ガス吸込口を有する排気
用筒体を、金属板幅方向に沿つて設けたことにあ
る。
え、金属板の入側に、排ガス吸込口を有する排気
用筒体を、金属板幅方向に沿つて設けたことにあ
る。
隣接するノズルヘツダに金属板幅方向における
反対方向から処理用ガスを供給すると、第６図実
線A1，A2で示すようにこれらのガス流速は丁度、
逆の分布になり、したがつて隣接したノズルにお
いて合成された流速分布は破線Ｂのように板幅方
向で均一なものとなる。
反対方向から処理用ガスを供給すると、第６図実
線A1，A2で示すようにこれらのガス流速は丁度、
逆の分布になり、したがつて隣接したノズルにお
いて合成された流速分布は破線Ｂのように板幅方
向で均一なものとなる。
また金属板入側に排気口を設けることにより、
処理用ガスは金属板の進行方向と逆向きに流れ、
この結果ガスの金属板に対する相対流速が上げら
れ、CVD反応が促進される。また、排ガス（処
理用ガス）は、金属板幅方向に沿つて設けられた
排気用筒体の排ガス吸込口から排出されるため、
この部分でも流速を上げることができる。
処理用ガスは金属板の進行方向と逆向きに流れ、
この結果ガスの金属板に対する相対流速が上げら
れ、CVD反応が促進される。また、排ガス（処
理用ガス）は、金属板幅方向に沿つて設けられた
排気用筒体の排ガス吸込口から排出されるため、
この部分でも流速を上げることができる。
第１図ないし第３図は本発明を高珪素鉄板を得
るための鋼板CVD処理装置に適用した場合の一
実施例を示すもので、１は炉体、２ａ，２ｂは搬
送ロール、３は炉入側、出側のシール装置、８は
加熱ヒータである。
るための鋼板CVD処理装置に適用した場合の一
実施例を示すもので、１は炉体、２ａ，２ｂは搬
送ロール、３は炉入側、出側のシール装置、８は
加熱ヒータである。
このような構成において、鋼板パスラインの上
下にはそれぞれ複数のノズルヘツダ４A〜４D（上
部ヘツダ：４A1〜４D1、下部ヘツダ：４A2〜４D2）
が配設されている。各ノズルヘツダはその長手方
向に沿つてスリツトノズル５が設けられており、
金属板幅方向に沿つて配置されている。
下にはそれぞれ複数のノズルヘツダ４A〜４D（上
部ヘツダ：４A1〜４D1、下部ヘツダ：４A2〜４D2）
が配設されている。各ノズルヘツダはその長手方
向に沿つてスリツトノズル５が設けられており、
金属板幅方向に沿つて配置されている。
これらのノズルヘツダは、炉両側に設けられた
ガス吹込口６A，６B内にその一端側が開口してい
るが、本発明では、隣接したノズルヘツダ、例え
ば４A1と４A2、４A2と４A3がそれぞれ反対側のガ
ス吹込口６に開口し、板幅方向における反対側か
ら処理用ガスが供給されるようになつている。す
なわち本実施例では、上部のノズルヘツダのう
ち、４A1，４C1がガス吹込口６Aに、また４B1，４
Ｄ１がガス吹込口６Bにそれぞれ開口している。ま
た下部のノズルヘツダも、４A2，４C2がガス吹込
口６Aに、４B2，４D2がガス吹込口６Bにそれぞれ
開口している。
ガス吹込口６A，６B内にその一端側が開口してい
るが、本発明では、隣接したノズルヘツダ、例え
ば４A1と４A2、４A2と４A3がそれぞれ反対側のガ
ス吹込口６に開口し、板幅方向における反対側か
ら処理用ガスが供給されるようになつている。す
なわち本実施例では、上部のノズルヘツダのう
ち、４A1，４C1がガス吹込口６Aに、また４B1，４
Ｄ１がガス吹込口６Bにそれぞれ開口している。ま
た下部のノズルヘツダも、４A2，４C2がガス吹込
口６Aに、４B2，４D2がガス吹込口６Bにそれぞれ
開口している。
また炉内における鋼板入側には、排ガス吸込口
を有する排気用筒体７が、金属板幅方向に沿つて
設けられている。本実施例ではこの排気用筒体７
のライン方向前後に透孔が形成され、この透孔内
を鋼板が通板できるようにしている。そして、こ
の透孔が排ガスの吸込口７１を構成している。
を有する排気用筒体７が、金属板幅方向に沿つて
設けられている。本実施例ではこの排気用筒体７
のライン方向前後に透孔が形成され、この透孔内
を鋼板が通板できるようにしている。そして、こ
の透孔が排ガスの吸込口７１を構成している。
この排気用筒体７はその排ガス吸込口７１をな
るべく鋼板に近づけるようにすることが好まし
く、このため本実施例では、排気用筒体７を貫く
ようにして鋼板を通板させ、その通板用の透孔を
排ガス吸込口７１としたものである。
るべく鋼板に近づけるようにすることが好まし
く、このため本実施例では、排気用筒体７を貫く
ようにして鋼板を通板させ、その通板用の透孔を
排ガス吸込口７１としたものである。
第４図は排気用筒体の他の実施例を示すもの
で、鋼板パスラインの上下に、該パスラインに近
接させて排気用筒体７ａ，７ｂを配設し、鋼板と
対向する部分に排ガス吸込口７１を設けたもので
ある。
で、鋼板パスラインの上下に、該パスラインに近
接させて排気用筒体７ａ，７ｂを配設し、鋼板と
対向する部分に排ガス吸込口７１を設けたもので
ある。
また、各ノズルヘツダ４の長手方向におけるガ
ス流速分布を少しでも緩和するため、第５図ａ，
ｂに示すように、ノズルヘツダ４をその内部断面
積がガス入側から出側にかけて順次小さくなるよ
うな構造とすることができる。
ス流速分布を少しでも緩和するため、第５図ａ，
ｂに示すように、ノズルヘツダ４をその内部断面
積がガス入側から出側にかけて順次小さくなるよ
うな構造とすることができる。
以上のような装置では、鋼板Ｓは上下のノズル
間を通板し、各ノズル（スリツトノズル）から
SiCl4ガスを含む処理用ガスが鋼板面に吹付けら
れ、CVD処理がなされる。このような処理にお
いて、隣接するノズルヘツダのガス流速は逆の分
布状態となるため、第６図に示すようにガス流速
分布の平均化が図られる。
間を通板し、各ノズル（スリツトノズル）から
SiCl4ガスを含む処理用ガスが鋼板面に吹付けら
れ、CVD処理がなされる。このような処理にお
いて、隣接するノズルヘツダのガス流速は逆の分
布状態となるため、第６図に示すようにガス流速
分布の平均化が図られる。
また、ガス排出部が炉内の入側に設けられるた
め、処理用ガスは鋼板Ｓの進行方向と反対向きに
流れ、鋼板Ｓに対するガスの相対流速が高められ
る。
め、処理用ガスは鋼板Ｓの進行方向と反対向きに
流れ、鋼板Ｓに対するガスの相対流速が高められ
る。
また第３図及び第４図に示す排気用筒体７で
は、スリツト状の排気吸込口７１が鋼板面の近く
に位置しているため、この部分でのガス流速も高
くなり、CVD反応がより促進されることになる。
例えば、この排気吸込口近傍でも1m／sec以上の
流速が得られる。
は、スリツト状の排気吸込口７１が鋼板面の近く
に位置しているため、この部分でのガス流速も高
くなり、CVD反応がより促進されることになる。
例えば、この排気吸込口近傍でも1m／sec以上の
流速が得られる。
なお、本発明は鋼板のみならず他の金属板の処
理設備にも適用できる。
理設備にも適用できる。
以上述べた本発明によれば、連続式CVD処理
装置において、金属板幅方向における生成物の分
布を均一に保つことができ、加えてノズル吹付部
以外の部位の炉内ガス流速も高めることができ、
CVD処理の効率化を図ることができる。
装置において、金属板幅方向における生成物の分
布を均一に保つことができ、加えてノズル吹付部
以外の部位の炉内ガス流速も高めることができ、
CVD処理の効率化を図ることができる。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示す
ものであり、第１図は水平断面図、第２図は縦断
面図、第３図は排気用筒体を部分的に示す斜視図
である。第４図は排気用筒体の他の実施例を示す
斜視図である。第５図ａ，ｂはノズルの他の実施
例を示すもので、ａは縦断面図、ｂは側面図であ
る。第６図は本発明装置におけるノズル流速分布
を示す説明図である。第７図ａ及びｂはスリツト
ノズルを有するノズルの流速分布を示す説明図で
ある。第８図はCVD処理における処理用ガスの
衝突流速にSi富化割合を示すものである。 図において、４A1〜４D1，４A2〜４D2はノズル
ヘツダ、５はスリツトノズル、７，７ａ，７ｂは
排気用筒体、７１は排気吸込口を各示す。
ものであり、第１図は水平断面図、第２図は縦断
面図、第３図は排気用筒体を部分的に示す斜視図
である。第４図は排気用筒体の他の実施例を示す
斜視図である。第５図ａ，ｂはノズルの他の実施
例を示すもので、ａは縦断面図、ｂは側面図であ
る。第６図は本発明装置におけるノズル流速分布
を示す説明図である。第７図ａ及びｂはスリツト
ノズルを有するノズルの流速分布を示す説明図で
ある。第８図はCVD処理における処理用ガスの
衝突流速にSi富化割合を示すものである。 図において、４A1〜４D1，４A2〜４D2はノズル
ヘツダ、５はスリツトノズル、７，７ａ，７ｂは
排気用筒体、７１は排気吸込口を各示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属板の連続式化学気相蒸着処理装置におい
て、金属板幅方向に沿つたノズルヘツダを、ライ
ン方向で複数設け、これら複数のノズルヘツダに
ついて、隣接するノズルヘツダには金属板幅方向
における反対方向から処理用ガスを供給するよう
構成したことを特徴とする連続式化学気相蒸着処
理装置。 ２ 金属板の連続式化学気相蒸着処理装置におい
て、金属板幅方向に沿つたノズルヘツダを、ライ
ン方向で複数設け、これら複数のノズルヘツダに
ついて、隣接するノズルヘツダには金属板幅方向
における反対方向から処理用ガスを供給するよう
構成し、金属板の入側には、排ガス吸込口を有す
る排気用筒体を、金属板幅方向に沿つて設けたこ
とを特徴とする連続式化学気相蒸着処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17016186A JPS6326327A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 連続式化学気相蒸着処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17016186A JPS6326327A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 連続式化学気相蒸着処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6326327A JPS6326327A (ja) | 1988-02-03 |
| JPH0430469B2 true JPH0430469B2 (ja) | 1992-05-21 |
Family
ID=15899811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17016186A Granted JPS6326327A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 連続式化学気相蒸着処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6326327A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4549081B2 (ja) * | 2004-03-11 | 2010-09-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 化学蒸着処理の原料ガス供給用ノズル |
| JP4553608B2 (ja) * | 2004-03-11 | 2010-09-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金属ストリップの連続式化学蒸着装置 |
| JP4821148B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2011-11-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金属ストリップ表面への薄膜被覆方法およびセラミックス被膜付き方向性電磁鋼板の製造方法 |
-
1986
- 1986-07-18 JP JP17016186A patent/JPS6326327A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6326327A (ja) | 1988-02-03 |
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