JPS63195283A - セラミツクス被覆部材 - Google Patents
セラミツクス被覆部材Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、電気部品、機械部品などに用いられる金属
等からなる部材、たとえばＮ線などのような部材に関し
、特に化学的耐久性、耐摩耗性、耐熱性等を付与するた
めに基材の表面に被覆を施した被覆部材にｒＩＡｌｊる
ものである。
等からなる部材、たとえばＮ線などのような部材に関し
、特に化学的耐久性、耐摩耗性、耐熱性等を付与するた
めに基材の表面に被覆を施した被覆部材にｒＩＡｌｊる
ものである。
［従来の技術］
電気部品、機械部品などに用いられる部材では、その使
用環境に応じて部材の保護等の目的で、その表面に有機
物被覆を施したものが、従来から用いられている。しか
し、有機物被覆では長期安定性、耐熱性、化学的耐久性
等の点で不十分であった。そこで、近年これらの特性を
向上させるためにセラミックス被覆を有する部材が検討
されてきた。セラミックス膜を形成する方法としては、
（ａ ）ＣＶＤ （化学蒸着法）、ＰＶＤ（物理蒸着法
）、溶射等の気相から膜を形成する方法（気相法）。
用環境に応じて部材の保護等の目的で、その表面に有機
物被覆を施したものが、従来から用いられている。しか
し、有機物被覆では長期安定性、耐熱性、化学的耐久性
等の点で不十分であった。そこで、近年これらの特性を
向上させるためにセラミックス被覆を有する部材が検討
されてきた。セラミックス膜を形成する方法としては、
（ａ ）ＣＶＤ （化学蒸着法）、ＰＶＤ（物理蒸着法
）、溶射等の気相から膜を形成する方法（気相法）。
（ｂ） めっきなどの溶液中で膜を形成する電気化学
的方法。
的方法。
＜Ｃ＞ アルコキシドを反応させる化学反応によって
液相から膜を形成するゾル−ゲル法。
液相から膜を形成するゾル−ゲル法。
（ｄ＞ 溶融物への＋ｇ＆漬によっ′Ｃ膜を形成する
方法。
方法。
等の方法に分類される。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、酸化物などのセラミックスは、一般に融
点が高く、電気伝導性が劣っている。そのため、セラミ
ックス被覆方法として上述のような方法のうち、溶融物
への浸漬による方法（ｄ ）や電気化学的方法（ｂ ）
を採用することが困難である。したがって、工業的に利
用される方法としては気相法（ａ ）やゾル−ゲル法（
Ｃ）に限定される。
点が高く、電気伝導性が劣っている。そのため、セラミ
ックス被覆方法として上述のような方法のうち、溶融物
への浸漬による方法（ｄ ）や電気化学的方法（ｂ ）
を採用することが困難である。したがって、工業的に利
用される方法としては気相法（ａ ）やゾル−ゲル法（
Ｃ）に限定される。
気相法（ａ）によれば、セラミックスと基材の種類によ
っては、たとえばＡ１２０．とＣｕのようにヒラミック
ス膜と基材との密着性が良好でないものがある。また、
被膜が形成される基材表面の清浄度は高いことが要求さ
れるため、基材表面に対する前処理として６度の研磨が
必要である。
っては、たとえばＡ１２０．とＣｕのようにヒラミック
ス膜と基材との密着性が良好でないものがある。また、
被膜が形成される基材表面の清浄度は高いことが要求さ
れるため、基材表面に対する前処理として６度の研磨が
必要である。
この前処理として機械的ｒｔｌｆ ｌ！Ｆや化学的ｒ＋
Ｆｆ磨、イオンボンバード等の気相法による研磨等が用
いられるが、基材の形状によっては基材表面を清浄化す
るのに困難な場合があった。
Ｆｆ磨、イオンボンバード等の気相法による研磨等が用
いられるが、基材の形状によっては基材表面を清浄化す
るのに困難な場合があった。
一方、ゾル−ゲル法（０）によれば、気相法（ａ ）に
比べて低温度で膜形成を行なうことができ、容易に密着
性の良い被膜を得ることができる。
比べて低温度で膜形成を行なうことができ、容易に密着
性の良い被膜を得ることができる。
しかし、この方法では酸化物セラミックス膜は容易に形
成されるが、窒化物、炭化物などの化合物からなるセラ
ミックス膜を形成することは困難である。そのため、基
材に付与する特性が酸化物セラミックスから得られるも
のに限定されるという問題点があった。
成されるが、窒化物、炭化物などの化合物からなるセラ
ミックス膜を形成することは困難である。そのため、基
材に付与する特性が酸化物セラミックスから得られるも
のに限定されるという問題点があった。
そこで、この発明は被膜と基材との密着性を高めるとと
もに、化学的耐久性、耐摩耗性、耐熱性等の種々の特性
を発揮するセラミックス被覆部材を提供することを目的
とする。
もに、化学的耐久性、耐摩耗性、耐熱性等の種々の特性
を発揮するセラミックス被覆部材を提供することを目的
とする。
［問題点を解決するための手段］
この発明に従ったセラミックス被覆部材は、基材の表面
の上に、アルコキシドを反応させて形成された酸化物セ
ラミックスからなる第１の被膜を形成し、ざらにその被
膜の上に気相から生成されたセラミックスからなる第２
の被膜を形成したものである。
の上に、アルコキシドを反応させて形成された酸化物セ
ラミックスからなる第１の被膜を形成し、ざらにその被
膜の上に気相から生成されたセラミックスからなる第２
の被膜を形成したものである。
［発明の作用効果］
ゾル−ゲル法によると以下のような工程で酸化物セラミ
ックス膜が得られる。被覆される基材の表面に、アルコ
キシドのアルコール溶液に水、および触媒として酸を加
え、加水分解、および脱水縮合反応を起こさせた溶液を
塗布する。その後、数１００度に加熱することによって
酸化物セラミックス膜を得る。このようにしで得られた
酸化物セラミックス膜は、金属などの基材表面と密着性
が良好である。また、ゾル−ゲル法によるセラミックス
膜は、気相法によるセラミックス膜に対しても良好な密
着性を呈することが認められる。この発明は、このよう
な本願発明者らの知見に基づくものである。
ックス膜が得られる。被覆される基材の表面に、アルコ
キシドのアルコール溶液に水、および触媒として酸を加
え、加水分解、および脱水縮合反応を起こさせた溶液を
塗布する。その後、数１００度に加熱することによって
酸化物セラミックス膜を得る。このようにしで得られた
酸化物セラミックス膜は、金属などの基材表面と密着性
が良好である。また、ゾル−ゲル法によるセラミックス
膜は、気相法によるセラミックス膜に対しても良好な密
着性を呈することが認められる。この発明は、このよう
な本願発明者らの知見に基づくものである。
したがって、まず基材に対してゾル−ゲル法によって酸
化物セラミックス膜を第１の被膜とじて形成し、その上
に付与したい特性、たとえば化学的耐久性、耐摩耗性、
耐熱性等の特性に優れたセラミックス膜を気相法によっ
て第２の被膜として形成する。そうすると、中＠層とし
て存在するゾル−ゲル法による酸化物セラミックスは基
材との密着性が良く、また、その上に形成された気相法
によるセラミックスとも密着性が良いため、被覆物全体
が基材に対して良好な！！Ｆｉｌ性を示す。また、第１
ｉＩは酸化物セラミックスに限られるが、第２層として
表層部を形成しているセラミックスは酸化物のほか、炭
化物、窒化物などの種々のセラミックスから広く選択す
ることができる。そのため、用途に応じて所望の被膜を
形成することができる。
化物セラミックス膜を第１の被膜とじて形成し、その上
に付与したい特性、たとえば化学的耐久性、耐摩耗性、
耐熱性等の特性に優れたセラミックス膜を気相法によっ
て第２の被膜として形成する。そうすると、中＠層とし
て存在するゾル−ゲル法による酸化物セラミックスは基
材との密着性が良く、また、その上に形成された気相法
によるセラミックスとも密着性が良いため、被覆物全体
が基材に対して良好な！！Ｆｉｌ性を示す。また、第１
ｉＩは酸化物セラミックスに限られるが、第２層として
表層部を形成しているセラミックスは酸化物のほか、炭
化物、窒化物などの種々のセラミックスから広く選択す
ることができる。そのため、用途に応じて所望の被膜を
形成することができる。
さらに、表層部が異種の複数セラミックス層から形成さ
れる場合には、それぞれのセラミックスの特性を併せ持
つことができる。たとえば、ＡｆＬ２０ｓとＴｉＮとか
らなるセラミックス膜を形成しり場合、Ａ １２０ ｓ
（１）Ｍ熱性トＴｉＮ（７）ａ’４１ｆｌ性といった
複数の特性を有する膜が得られる。
れる場合には、それぞれのセラミックスの特性を併せ持
つことができる。たとえば、ＡｆＬ２０ｓとＴｉＮとか
らなるセラミックス膜を形成しり場合、Ａ １２０ ｓ
（１）Ｍ熱性トＴｉＮ（７）ａ’４１ｆｌ性といった
複数の特性を有する膜が得られる。
また、ゾル−ゲル法によるセラミックス膜表面の上に気
相法によってセラミックス膜を形成する場合、表面の清
浄度があまり高くなくてもよく、表面に対する前処理と
して高度の研磨も必要としない。
相法によってセラミックス膜を形成する場合、表面の清
浄度があまり高くなくてもよく、表面に対する前処理と
して高度の研磨も必要としない。
なお、この発明←おいて、第２の被膜どしてのセラミッ
クス膜は、スパッタリング法、イオンブレーティング法
等のＰＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等のＣＶ
Ｄ法によって形成される。
クス膜は、スパッタリング法、イオンブレーティング法
等のＰＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等のＣＶ
Ｄ法によって形成される。
さらに、第２の被膜としてのセラミックス膜の上に有機
物からなる被覆を形成して、常温下での絶縁性、または
巻付番ノ性を高めるようにしてもよい。
物からなる被覆を形成して、常温下での絶縁性、または
巻付番ノ性を高めるようにしてもよい。
基材としては金属や合金などが一般的に用いられる。本
発明によるセラミックス被覆部材とは、典型的には電線
である。しかし、この発明は電線に限定されるものでは
なく、化学的耐久性、耐摩耗性、耐熱性等の種々の特性
が要求される機械部品や電気部品などに広く適用さ←得
る。
発明によるセラミックス被覆部材とは、典型的には電線
である。しかし、この発明は電線に限定されるものでは
なく、化学的耐久性、耐摩耗性、耐熱性等の種々の特性
が要求される機械部品や電気部品などに広く適用さ←得
る。
［実施例１〕
ステンレスパイプの内外表面にゾル−ゲル法によってＡ
ｉｚｏａｇｌを形成した。具体的には、ステンレスパイ
プの内外表面にＡｉのアルコキシドであるアルミニウム
イソプロポキシド（ＡＱ［−０−ＣＨ（ＣＨ，）２−］
、’）と、イソプロピルアルコール＜ （ＣＨｓ ）
２ ＣＨＯＨ）と、水と塩酸とを混合した溶液を塗布
した後、加熱処理によって膜厚０．３μ−のＡｌ２０．
膜を、ステンレスパイプ内外表面に形成した。得られた
Ａ１２０゜膜の上にイオンブレーティング法により膜厚
４゜７μ−のＴＩＮＩＩＩを形成した。
ｉｚｏａｇｌを形成した。具体的には、ステンレスパイ
プの内外表面にＡｉのアルコキシドであるアルミニウム
イソプロポキシド（ＡＱ［−０−ＣＨ（ＣＨ，）２−］
、’）と、イソプロピルアルコール＜ （ＣＨｓ ）
２ ＣＨＯＨ）と、水と塩酸とを混合した溶液を塗布
した後、加熱処理によって膜厚０．３μ−のＡｌ２０．
膜を、ステンレスパイプ内外表面に形成した。得られた
Ａ１２０゜膜の上にイオンブレーティング法により膜厚
４゜７μ−のＴＩＮＩＩＩを形成した。
第１図は、このようにして得られたセラミックス被覆ス
テンレスパイプを示す断面図Ｃあや。図示するセラミッ
クス被覆ステンレスパイプは、基材であるステンレスパ
イプ１と、第１の被膜であるＡｆＬ２ｏ、ｍ２と、第２
の被ＩＬであ８ＴｉＮ膜３とからなる。
テンレスパイプを示す断面図Ｃあや。図示するセラミッ
クス被覆ステンレスパイプは、基材であるステンレスパ
イプ１と、第１の被膜であるＡｆＬ２ｏ、ｍ２と、第２
の被ＩＬであ８ＴｉＮ膜３とからなる。
この被覆ステンレスパイプは、被膜の密着性が自好で、
絶縁性、耐食性に優れていた。また潤滑性にも富んだも
のが得られた。
絶縁性、耐食性に優れていた。また潤滑性にも富んだも
のが得られた。
［実施例２］
銅線の表面に８１のアルコキシドであるテトラエトキシ
シランを原材料として、実施例１と同様にゾル−ゲル法
を用いた方法ｒｓＩ Ｏ□膜を第１の被膜として形成し
た。具体的にはテトラエトキシシランと水とエチルアル
コールと塩酸の混合溶液中に銅線を連続的に浸漬させ、
取出し、その後加熱処理をすることによって、ｌ！ａ厚
０．５μ職の８１０□膜を銅線表面に形成した。得られ
た８１０□脱の上にプラズマＣＶＤ法により膜厚４．５
μｌのＡ庭ｚｏｓｌｌを形成した。
シランを原材料として、実施例１と同様にゾル−ゲル法
を用いた方法ｒｓＩ Ｏ□膜を第１の被膜として形成し
た。具体的にはテトラエトキシシランと水とエチルアル
コールと塩酸の混合溶液中に銅線を連続的に浸漬させ、
取出し、その後加熱処理をすることによって、ｌ！ａ厚
０．５μ職の８１０□膜を銅線表面に形成した。得られ
た８１０□脱の上にプラズマＣＶＤ法により膜厚４．５
μｌのＡ庭ｚｏｓｌｌを形成した。
この被覆銅ＩｉＩは、良好な絶縁性、耐食性を示すとと
もに、曲げても被膜ははく離しなかった。このため電線
として使用したところ、良好な耐食性、耐熱性を示した
。
もに、曲げても被膜ははく離しなかった。このため電線
として使用したところ、良好な耐食性、耐熱性を示した
。
また、この被覆銅線の外表面にさらにポリイミドからな
る有機物被覆を施して巻線に使用したところ、巻付は性
に優れていた。
る有機物被覆を施して巻線に使用したところ、巻付は性
に優れていた。
第２図は、このようにして得られた巻線用の被覆銅線を
示す断面図である。図示する被覆銅線は、基材である銅
線４と、第１の被膜である８１０２ＪＲ５，！＝、Ｉｉ
２の被Ｍｔ’あ８Ａ１１２０ｘ ｌ１６と、さらにポリ
イミドからなる有機物被覆ｆｆ７とからなる。
示す断面図である。図示する被覆銅線は、基材である銅
線４と、第１の被膜である８１０２ＪＲ５，！＝、Ｉｉ
２の被Ｍｔ’あ８Ａ１１２０ｘ ｌ１６と、さらにポリ
イミドからなる有機物被覆ｆｆ７とからなる。
第１図は、この発明に従ったセラミックス被覆部材で実
施例１において、基材がステンレスパイプからなってい
るものを示す断面図である。 第２図は、この発明に従ったセラミックス被覆部材で実
施例２において、基材が銅線からなっているものを示す
断面図である。 図において、１は基材であるステンレスパイプ、２は第
１の被膜であるＡｌ１２０．膜、３は第２の被膜である
ＴｉＮ膜である。
施例１において、基材がステンレスパイプからなってい
るものを示す断面図である。 第２図は、この発明に従ったセラミックス被覆部材で実
施例２において、基材が銅線からなっているものを示す
断面図である。 図において、１は基材であるステンレスパイプ、２は第
１の被膜であるＡｌ１２０．膜、３は第２の被膜である
ＴｉＮ膜である。
Claims (4)
- （１）基材の表面の上に、アルコキシドを反応させて形
成された酸化物セラミックスからなる第１の被膜を形成
し、 さらに前記第１の被膜の上に気相から生成されたセラミ
ックスからなる第２の被膜を形成した、セラミックス被
覆部材。 - （２）前記基材の中心部が、金属および合金のうちのい
ずれかからなる、特許請求の範囲第１項記載のセラミッ
クス被覆部材。 - （３）前記第２の被膜の上に有機物被覆を有してなる、
特許請求の範囲１項または第２項記載のセラミックス被
覆部材。 - （４）当該セラミックス被覆部材は、電線である、特許
請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載のセラ
ミックス被覆部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62027002A JPS63195283A (ja) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | セラミツクス被覆部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62027002A JPS63195283A (ja) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | セラミツクス被覆部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63195283A true JPS63195283A (ja) | 1988-08-12 |
Family
ID=12208923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62027002A Pending JPS63195283A (ja) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | セラミツクス被覆部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63195283A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0286008A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 無機絶縁電線およびその製造方法 |
| JPH0324212U (ja) * | 1989-07-19 | 1991-03-13 | ||
| WO1991010239A1 (en) * | 1989-12-28 | 1991-07-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of manufacturing inorganic insulator |
| US5139820A (en) * | 1989-12-28 | 1992-08-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of manufacturing ceramic insulated wire |
| WO2020074593A1 (en) * | 2018-10-11 | 2020-04-16 | Fundacion Tecnalia Research & Innovation | A highly corrosion protective thin bi-layer stack for steel |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US217A (en) * | 1837-05-30 | Apparatus for drawing liquors by compressed air | ||
| JPS5217341A (en) * | 1975-08-01 | 1977-02-09 | Kansai Paint Co Ltd | Hifukukinzokuzai no seizohoho process for preparing coated metallic member |
| JPS63178532A (ja) * | 1987-01-02 | 1988-07-22 | ダウ コーニング コーポレーション | 珪酸エステルおよび金属酸化物から多層セラミック被膜を形成する方法 |
-
1987
- 1987-02-06 JP JP62027002A patent/JPS63195283A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US217A (en) * | 1837-05-30 | Apparatus for drawing liquors by compressed air | ||
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| US5139820A (en) * | 1989-12-28 | 1992-08-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of manufacturing ceramic insulated wire |
| US5296260A (en) * | 1989-12-28 | 1994-03-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of manufacturing inorganic insulation |
| WO2020074593A1 (en) * | 2018-10-11 | 2020-04-16 | Fundacion Tecnalia Research & Innovation | A highly corrosion protective thin bi-layer stack for steel |
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