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立方晶窒化ホウ素被覆膜複合材料

シーズコード S130011134
掲載日 2013年6月7日
研究者
  • 松本 精一郎
  • 堤井 君元
技術名称 立方晶窒化ホウ素被覆膜複合材料
技術概要 立方晶窒化ホウ素被覆膜複合材料1は、基体2と、基体表面上に形成された周期律表の第4族金属(Ti、Zr、Hf)、第5族金属(V、Nb、Ta)、これらの金属の窒化物又はホウ化物或いはホウ窒化物から選ばれる1種以上の成分よりなる中間層3と、中間層3の表面に被膜した立方晶窒化ホウ素を主成分とする表面膜4とから形成される。表面膜4の立方晶窒化ホウ素の光学的縦波モードのフォノンによるラマン散乱又は光学的横波モードのフォノンによるラマン散乱のいずれか一方の半値幅が、50cm-1以下のピークを示すもの、c-BNの結晶性がさらに良い場合は、30cm-1以下であるもの、若しくは、薄膜X線回折で、表面膜の立方晶窒化ホウ素の(111)、(200)、(220)、(311)の内のいずれか1の反射ピークの2θの半値幅が、それぞれ1.5、2.5、2.5、3度以下となるもの、c-BNの結晶性がさらに良い場合は、それぞれ、1、1.5、1.5、2度以下となるものである。これらの第4族金属、第5族金属に窒素と親和性のよいB、Al、Siを加えることもできる。また、窒化物、ホウ化物を形成し易いランタナイド元素を加えることもできる。
画像

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研究分野
  • 研削・研摩材
  • 表面処理
展開可能なシーズ 立方晶窒化ホウ素(c-BN)は、その高い、硬度、耐摩耗性、しゅう動性、熱伝導性、電気絶縁性のため、難削材研削のための、またヒートシンクや耐熱高絶縁性のコーティング材としても期待される。しかし、従来のc-BN膜をコーティングする方法は、密着性の充分な膜を得ることは困難であった。金属やセラミックスの基体との良好な密着性を持ち、耐摩耗性、低摩擦性、耐熱性、熱伝導性、電気絶縁性等に優れた複合材料で、切削工具、耐摩耗性治具、高熱伝導性基板、耐熱高絶縁性コーティング、高温電子材料等に応用可能なc-BN被覆膜を有する立方晶窒化ホウ素被覆膜複合材料を得る。
c-BN被覆膜は密着性がよいため、膜厚を厚くすることができ、また結晶性が高いためc-BN本来の特性が現れ、硬度が大きくなると考えられる。また、立方晶窒化ホウ素被覆膜複合材料は、基体との密着性がよくまたc-BNの優れた特性を示すので、旋削、切削用のチップ、ドリル、等の耐摩耗工具材料や、ポンプ、等の軸受けやシール部の対耐磨耗摺動材料として用いることができる。
用途利用分野 被覆膜複合材料、切削工具、耐摩耗性治具、高熱伝導性基板、耐熱高絶縁性コーティング
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 独立行政法人物質・材料研究機構, 国立大学法人九州大学, . 松本 精一郎, 堤井 君元, . 立方晶窒化ホウ素被覆膜複合材料. 特開2010-099916. 2010-05-06
  • B32B   9/00     
  • C23C  26/00     
  • B23B  27/14     
  • B23B  27/20     
  • C23C  14/06     
  • C23C  14/58     

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