2015-29

電子ビームPVDによるセラミックスコーティング技術

電子ビームPVD（国内唯一の大型装置）により、様々な基材に高速でセラミックスコーティングが可能

電子ビームPVD法

電子ビーム(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

電子ビームPVD装置

? 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できる

? 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できる

電子銃　　最高出力150kW(国内最高)
･蒸着源　　2基(φ63?2基)
･基板サイズ　　最大φ100?×200?L、5kgまで
･基板加熱温度　最高1100℃
･基板回転速度　0～30rpm
･到達真空度　　10^-4Pa台

航空機エンジン用熱遮蔽コーティング（TBC）への適用

EB-PVDによるTBCシステム

EB-PVD YSZ膜の膜厚分布

ZrO₂, Y₂O₃, TiO₂, Al₂O₃, CeO₂等の各種酸化物膜が可能

○ 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、半導体膜

EB-PVDによるコーティングの模式図

特異な多孔構造が低熱伝導化
　　　熱膨張率差の緩和
　　　比表面積の増加・・・などに効果的