DLC膜形成方法及DLC膜技術

本發明專利技術提供一種在低溫環境下仍具有良好密著性的DLC膜及能形成該DLC膜的DLC膜形成方法。此外，提供一種初期相容性良好的DLC膜及能形成該DLC膜的DLC膜形成方法。在本發明專利技術中，與外離合器板(15)的基材(30)中的內離合器板相對的第1相對面(31)由DLC膜(26)覆蓋。此外，基材(30)的表層部形成有處理層(33)。處理層(33)通過將直流脈沖電壓施加在基材(30)上、在含有氬氣及氫氣的環境中生成等離子體來形成。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種DLC膜的形成方法及DLC膜。
技術介紹
例如，為了降低汽車的耗油量，要求降低搭載在汽車上的滑動部件的滑動阻力。已知有用于此目的的用具有低摩擦性和耐磨損性的DLC(Diamond Like Carbon)膜將滑動部件表面包覆起來的構造。DLC 膜可通過例如直流等離子體 CVD (Direct Current Plasma Chemical VaporDeposition)法制得。制備DLC膜時,采用例如專利文獻I中所示的直流等離子體方式的處理裝置。在該直流等離子體方式的處理裝置中，處理室內處于碳酸氫鹽類原料氣體環境的 減壓狀態下，通過向基材施加直流電壓，在處理室內生成等離子體。結果，原料氣體被等離子體化，在基材表面形成DLC沉積層。另一方面，在用直流等離子體CVD法進行DLC沉積之前，在基材表面進行氮化處理。此類氮化處理和DLC沉積層的形成可用同一處理裝置進行。即，氮化處理中，在氮氣環境的減壓狀態下，通過向基材施加直流電壓，在處理室內生成等離子體。結果，氮氣被等離子化，基材表面形成氮化層。在該氮化層上通過直流等離子體CVD法形成DLC沉積層。專利文獻I中所示直流等離子體方式的裝置是一種在處理過程中連續生成等離子體的裝置，因此，在進行用于氮化處理及DLC膜沉積(形成)的任一處理中，處理室的溫度(處理溫度)均達到500 600°C。專利文獻I :特開2009-35584號公報
技術實現思路
然而，在處理溫度達500 600°C高溫的專利文獻I的處理裝置中，對由不具有耐熱性的材料形成的基材，則不能形成DLC膜。因此，能形成DLC膜基材的材料選擇范圍窄。若能在低溫環境下形成DLC膜，則基材的材料選擇范圍寬，較為理想。因此，本專利技術者對在3000C以下的低溫環境下DLC膜的形成進行了研究。但是，為了形成氮化層，處理溫度必須在500°C以上，在300°C以下的處理溫度下則不能在基材表面形成氮化層。若未能形成氮化層，則存在DLC膜形成后DLC膜和基材之間的密著性差的可能。而且，DLC膜存在使用初期和對偶材料的相容性(以下稱“初期相容性”)差的問題。其中一個原因被認為是DLC膜受到基材表面狀態的影響，導致DLC膜表面變粗。因此，本專利技術者研究通過改良形成有DLC膜的基材的表面狀態來提高DLC膜的初期相容性。因此，本專利技術的目的之一在于，提供一種即使在低溫環境下仍具有良好密著性的DLC膜及能形成這種DLC膜的形成方法。此外，本專利技術的目的之一在于，提供一種初期相容性良好的DLC膜及能形成這種DLC膜的DLC膜的形成方法。本專利技術的DLC膜的形成方法為一種于處理室內形成覆蓋至少部分基材表面的DLC膜的方法，該方法包含前處理工序和DLC工序，所述前處理工序在由低真空泵形成的規定處理壓的減壓狀態下進行，通過向所述基材施加直流脈沖電壓，在所述處理室內于含有氬氣及氫氣系氣體的環境氣體中生成等離子體，從而將Ar離子及H離子供給到所述基材表面，所述DLC沉積工序于所述減壓狀態下在所述前處理工序后進行，通過向所述基材施加直流脈沖電壓，在所述處理室內部，在環境氣體中生成等離子體，從而在進行了前處理工序處理后的所述基材表面形成DLC沉積層；在所述前處理工序和所述DLC沉積工序中，設定該兩個工序的處理時間、該兩個工序中所述的規定處理壓、或該兩個工序中向所述基材施加的所述直流脈沖式電壓的頻率、占空比或電壓值，使所述基材的溫度在300°C以下。根據本專利技術，能提供一種即使在低溫環境下仍具有良好密著性的DLC膜以及這種DLC膜的形成方法。此外，通過本專利技術的DLC膜形成方法，能提供一種初期相容性良好的DLC膜以及形成這種DLC膜的DLC膜形成方法。 附圖說明圖I是顯示裝入了表面形成有本專利技術第I實施方式的DLC膜的外離合器的驅動力傳遞裝置的大致結構的截面圖。圖2是圖I所示的摩擦離合器的截面圖。圖3是圖2所示的DLC膜的擴大截面圖。圖4是顯示形成處理層及DLC膜時所用的裝置的結構的示意性截面圖。圖5是用以說明脈沖電源所輸出的脈沖的圖。圖6A是顯示處理層及DLC膜的形成方法中的處理對象的圖示性截面圖。圖6B是顯示處理層及DLC膜的形成方法中的前處理工序的圖示性截面圖。圖6C是顯示處理層及DLC膜的形成方法中的DLC沉積工序的圖示性截面圖。圖7是顯示實施例中的DLC膜及比較例1、2中的DLC膜的剝離開始荷重的圖。圖8是顯示對實施例中的DLC膜及比較例I、2中的DLC膜的用觸針式表面粗糙度測定法測出的算術平均粗糙度的圖。圖9是顯示摩擦磨損試驗中從試驗開始起的經過時間和摩擦時間之間關系的圖。圖10是顯示摩擦磨損試驗后DLC膜的比磨損量和對偶材料的比磨損量的圖。圖11是顯示成膜時直流脈沖電壓的占空比和DLC膜成膜速度之間關系的圖。圖12是顯示成膜時處理壓和DLC膜成膜速度之間關系的圖。圖13是顯示成膜時直流脈沖電壓的施加時間和DLC膜成膜速度之間關系的圖。圖14是顯示本專利技術第2實施方式的前處理工序中處理室內的離子及自由基濃度的時間變化的圖。具體實施例方式以下，結合附圖對本專利技術的實施方式進行具體說明。在本說明書中，“含氫氣體”是指除了氫氣以外，還包括烴氣體、氨氣等含氫原子氣體的氣體。圖I是顯示裝入了表面形成有本專利技術一實施方式(第I實施方式)的DLC膜26的外離合器板15的驅動力傳遞裝置I的大致構成的截面圖。驅動力傳遞裝置I是安裝在例如四輪驅動車上，用來將從驅動軸(圖中未顯示)側提供的驅動力傳遞到小齒輪軸(圖中未顯不)上的部件。驅動力傳遞裝置I具有輸入箱2、輸出軸3、引導離合器機構部4、凸輪機構部5以及主離合器機構部7。輸入箱2連在驅動軸(圖中未顯不)上，輸出軸3連在小齒輪軸(圖中未顯示)上。輸入箱2呈有底圓筒狀。輸入箱2后部(圖I右側)的開口由后蓋6遮蓋。輸入箱2中放入了引導離合器機構部4、凸輪機構部5以及主離合器機構部7。主離合器機構部7由濕式多板式離合器機構構成。主離合器機構部7中交互配置了多塊內離合器板8和外離合器板9。輸出軸3穿過后蓋6中央,插入輸入箱2內部。輸出軸3設為可繞輸入箱2和后蓋6旋轉。 引導離合器機構部4具有電磁線圈10、摩擦離合器11及電樞12。電樞12呈圓環狀，沿輸入箱2的內周配置。電樞12花鍵嵌合在輸入箱2上，這樣，就允許相對于輸入箱2向軸方向移動。電樞12在摩擦離合器11的一側，對向配置。摩擦離合器11具有鐵制的2塊外離合器板15和夾在這2塊外離合器板15之間的I內離合器板16。凸輪機構部5具有第I凸輪構件17及第2凸輪構件18。第I凸輪構件17及第2凸輪構件18彼此相向配置。第I凸輪構件17設為可繞輸出軸3旋轉。第2凸輪構件18花鍵嵌合在輸出軸3上，設為可和輸出軸3 —體旋轉。此外，第2凸輪部件18被允許相對于輸出軸3向軸方向移動。第I及第2凸輪部件17、18的對向面形成有多個有間隔的、在周向上延伸的凸輪槽。球狀凸輪轉子19以嵌在凸輪槽中的狀態存在于第I凸輪部件17和第2凸輪部件18之間。凸輪槽從周向中央部向兩端部逐漸變淺。外離合器板15和內離合器板16呈圓環板狀。內離合器板16配置在2塊外離合器板15中間。外離合器板15和內離合器板16設成可相互接離。當外離合器板15和內離合器板16相互接觸時，內離合器板16和外離合器本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鈴木雅裕，齊藤利幸，山川和芳，
申請(專利權)人：株式會社捷太格特，
類型：發明
國別省市：