ハイブリッドナノダイヤモンド(HND)膜の開発
■機械金属部 安井治之 粟津薫
イオンプレーティング法やプラズマCVD法によって作製されたダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜は，摩擦係数が低く，工具に応用することでアルミ切削加工が可能になった。しかしDLC膜には300℃以上になるとグラファイト化する耐熱性の問題と硬度の高い金属に対しては耐久性に問題があった。一方CVD法により作製されたダイヤモンド膜は高硬度であるが，表面が粗く摩擦係数がDLC膜の数倍もあるため，産業的には応用分野が限定されていた。そこでこれら両者の利点を併せ持つ膜として，同一真空容器内でDLC膜と微粒のダイヤモンド膜を交互に堆積して形成される，ハイブリッドナノダイヤモンド(HND)膜を開発した。本報では，三次元イオン注入(PBII)技術を用いたHND膜の作製方法とその特性について紹介する。
キーワード：DLC膜，三次元イオン注入(PBII)，ナノダイヤモンド，硬さ，摺動特性
Development of hybrid nano-diamond films formed by PBII (plasma based ion implantation)
Haruyuki YASUI and Kaoru AWAZU
Diamond-like carbon (DLC) films made by plasma process have many useful properties for tribological characteristics. In particular, friction coefficient is a very low. However, these films have some weak points, such as a small heat resistance of less than 300℃ and an insufficient hardness for industrial applications like machine tools. On the other hand, it is well known that diamond films made by plasma chemical vapor deposition have excellent hardness. However, they are also inferior for industrial applications, because of the rough surface and a low critical load than DLC films. In this study, we developed hybrid nano-diamond (HND) films made by plasma based ion implantation (PBII) that are formed by alternately depositing DLC films and nanodiamond films in a same chamber. This HND film shows sufficient hardness as well as excellent tribological characteristics due to the multi-layer structure of DLC and nanodiamond.
Keywords：DLC, PBII, nanodiamond, hardness, tribology
全文（PDFファイル：492KB、4ページ）