2012-14

耐熱・耐環境厚膜から機能性薄膜までのコーティング技術

電子ビームPVD（国内唯一の大型装置）、スパッタ、CVDなどにより、様々な材料に薄膜から厚膜をコーティング

電子ビームPVD

EB-PVDは蒸着原料を電子ビームで直接加熱･蒸発させることにより、
従来技術では困難であった高融点セラミックスの高速成膜が可能なコーティング方法

? ジルコニア等の高融点酸化物セラミックスを
　 1分間に数μmの堆積速度でコーティング

? 成膜パラメータを精密に制御することにより
　膜厚や構造を精密に制御

・電子銃　最高出力150kW（国内最高）
・蒸着源　2基（φ63mm1基､φ40mm1基）
・基板サイズ　最大φ100mm×200mmL
・基板加熱温度　最高1100℃
・基板回転速度　0～30rpm
・到達真空度　10^-4Pa以下

スパッタ

金属もしくは化合物ターゲットをAr⁺イオンでスパッタリングすることで膜を堆積する方法。高融点材料の成膜が可能・付着力が強いことが特徴

ＣＶＤ

気相の原料ガスを基板上で化学反応させて膜を堆積する方法。ガスを原料とするため、組成や膜厚の制御性が高い

EB-PVDによる
遮熱コーティングシステム

EB-PVDによる主な成果

	従来	本技術
熱伝導率（W/mK）	1.5	0.5
耐熱温度（℃）	1100	1500
剥離寿命（回数）（1150℃⇔200℃の熱サイクル数）	40	130

従来技術を大きく上回る性能

○ 耐熱･耐環境分野
　・ガスタービン用遮熱コーティング

○ 高温機能性分野
　・電極
　・触媒
　・センサー

○ その他
　・透明導電膜
　・光学膜（高反射、低反射）
　・半導体膜

◎ コーティング実績のあるセラミックス
　　ZrO2, Y2O3, TiO2, Al2O3, CeO2など

EB-PVDによるコーティングの例
航空機エンジン用遮熱コーティング

柱状・羽毛状構造が
遮熱特性、耐剥離性の向上に効果的

未来開拓研究による環境・エネルギーへの挑戦

耐熱・耐環境厚膜から機能性薄膜までのコーティング技術

電子ビームPVD（国内唯一の大型装置）、スパッタ、CVDなどにより、様々な材料に薄膜から厚膜をコーティング