[发明专利]被膜

说明书

位于基材表面上的被膜中的至少一个层是由组成不同的至少两个晶畴形成的晶畴结构层。当将存在于晶畴结构层中的多个第一晶畴中的每一个的尺寸定义为与第一晶畴接触的各个虚拟外接圆的直径，并且将各个第一晶畴的最近邻距离定义为连接一个外接圆的中心和与另一相邻的外接圆的中心的直线距离中的最短距离时，第一晶畴的平均尺寸为1nm以上10nm以下，并且第一晶畴的平均最近邻距离为1nm以上12nm以下。95％以上的第一晶畴的尺寸在平均尺寸的±25％的范围内。95％以上的第一晶畴的最近邻距离在平均最近邻距离的±25％的范围内。

技术领域

本公开涉及位于基材的表面上的被膜。本申请要求于2015年7月15日提交的国际申请PCT/JP2015/070314的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

为了改善诸如切削工具、耐磨工具、模具和电子部件之类的工业产品的各种特性，通常通过气相沉积将具有特殊物理性质的被膜设置在这种基材的表面上。

气相沉积包括物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)。特别地，由于通过PVD形成的被膜降低了基材强度劣化的可能性，所以该被膜被广泛用于要求高强度的切削工具，例如钻头、端铣刀和铣削用可转位刀片、耐磨工具和模具。特别地，对工具的要求包括适应不使用切削液的干式切削和较高的切削速度。为了满足这种要求，要求在基材的表面上设置具有高硬度和良好的耐磨性的被膜。

为了改善被膜的硬度和耐磨性，已经研究了这样的被膜，其中特定化合物以细至纳米的程度层叠或组合，因此该特定化合物具有纳米级。例如，专利文献1(日本专利特开No.07-003432)公开了这样的被膜，其中交替层叠两种或多种类型的各自厚度为纳米级的层，以及专利文献2(日本专利特开No.06-279990)、专利文献3(日本专利特开No.2001-293601)和专利文献4(日本专利特开No.2002-096205)分别公开了具有含有纳米级的微细颗粒的层的被膜。

在作为小至纳米级的叠层或组合的这种被膜中，由于纳米尺寸效果，被膜本身的硬度往往很高。此外，易于在组成不同的化合物之间的界面处积累应变能。已知积累有应变能的被膜的硬度高。即，根据常规技术，已经尝试了基于纳米尺寸效果和应变能的积累来提高被膜的硬度，从而提高被膜的耐磨性。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利特开No.07-003432

专利文献2：日本专利特开No.06-279990

专利文献3：日本专利特开No.2001-293601

专利文献4：日本专利特开No.2002-096205

发明内容

根据本发明的一种方式的被膜为位于基材表面上的被膜。该被膜包括一个或多个层，并且所述层中至少一层是由组成不同的两个或多个晶畴构成的晶畴结构层。作为所述两个或多个晶畴中两种晶畴的第一晶畴和第二晶畴由选自由Al、B、Si和元素周期表中第4、5、6族的元素构成的组中的至少一种元素和选自由B、O、C和N构成的组中的至少一种元素组成。晶畴结构层中存在多个第一晶畴。当将晶畴结构层的面内方向中的各个第一晶畴的尺寸定义为与各个第一晶畴接触的虚拟外接圆的直径，并且将晶畴结构层的面内方向中的各个第一晶畴的最近邻距离定义为连接外接圆的中心和另一与外接圆相邻的外接圆的中心的最短直线的长度时，各个第一晶畴的尺寸的平均值为1nm以上10nm以下，并且各个第一晶畴的最近邻距离的平均值为1nm以上12nm以下，95％以上的第一晶畴的尺寸在所述尺寸平均值的±25％以内的范围内，以及95％以上的第一晶畴的最近邻距离在所述最近邻距离平均值的±25％以内的范围内。

附图说明

图1示出根据本发明一个实施方案的被膜的一个实例的截面图。