[发明专利]利用CVD的TaC涂层的制造方法及利用该制造方法制造的TaC的性质

说明书

本发明涉及包括不纯物含量特别小的TaC材料的制造方法及由此形成的TaC材料，根据本发明一个侧面的不纯物含量小的TaC材料的制造方法，包括：准备基材的步骤；及在所述基材的表面，在1600℃至2500℃的温度形成TaC涂层的步骤。

技术领域

本发明涉及包括不纯物含量特别小的TaC材料的制造方法及由此形成的TaC材料。

背景技术

目前，多发明进行着通过将由各种材料构成的薄膜引入至基材表面，提高材料的耐磨性、耐腐蚀性等的研究。其中，碳化钽(TaC)涂覆在提高耐热性、耐磨性、耐腐蚀性等方面具有比原料的薄膜材料更优越的特性，特别备受瞩目。近期以来，将TaC涂层形成在碳材料的涂覆碳化钽的碳材料，被广泛使用于半导体用单结晶制造装置部件、精密机械、引擎用部件等各种各样的工业现场。

由此所形成的TaC涂层，在与基材的附着力方面具有问题。因此，近期在研究着，用于增加碳基材上的附着力的同时，保持高的表面硬度的TaC薄膜的涂覆方法。

此外，在研究着，通过从已制造的TaC涂层获得TaC材料，将其利用为另一种独立的材料的方案。

同时，近期以来，可控制包括TaC材料的涂层的硬度或者耐磨性的性质，且可提高抗腐蚀性、耐磨性的技术正备受瞩目。此时，包括在TaC材料内部的不纯物含量，对于实现TaC材料本身的高抗腐蚀性、高耐磨性等特性带来困难。因此，正进行着制造TaC材料后，除去内部不纯物的工艺的研究。因为该工艺需要另外工艺，已成为降低产品生产率的原因。

发明内容

技术课题

本发明的目的为，提供制造如上所述的与碳基材的附着力高、具有高硬度、性质优越的，并且，即使没有特别的附加工艺，可具有低量不纯物的TaC材料的方法，以实现TaC材料本身的性质。

但是，在本发明要解决的课题并不限于如上所述的课题，且未提及的其它课题可通过如下说明，为所属领域具有通常知识的人提供理解上的帮助。

解决手段

根据本发明一个侧面的不纯物含量小的TaC材料的制造方法，可包括:准备基材的步骤；及在所述基材的表面，在1600℃至2500℃的温度形成TaC涂层的步骤。

根据本发明的一个侧面，所述形成TaC涂层的步骤，可通过在所述基材上以CVD方式，分别或者混合喷射Ta前驱体及C前驱体执行。

根据本发明的一个实施例，所述Ta前驱体及C前驱体可为气相或者固相。

根据本发明的一个实施例，所述准备基材的步骤可为准备热膨胀系数为4.0×10^-6/℃至7.0×10^-6/℃的基材的步骤。

根据本发明的一个实施例，所述准备基材的步骤，可为准备具有多孔性结构的基材的步骤，所述形成TaC涂层的步骤，可为通过在所述基材表面的气孔内浸透TaC，在所述基材的表面内侧形成TaC浸透领域的步骤。

根据本发明另外一个侧面的不纯物含量小的TaC材料，可包括：基材及TaC涂层，所述TaC涂层可包括1200ppm以下的排除Ta及C以外的其它成分。

根据本发明的一个实施例，所述TaC材料能以权利要求1至5中任何一项的制造方法制造。

根据本发明的一个实施例，属于元素周期表的第四族、第五族、第六族的过渡金属与Cl不纯物元素的浓度之和为1ppm至1000ppm。

根据本发明的一个实施例，不属于元素周期表的第四族、第五族、第六族的不纯物元素的浓度之和可为1ppm至7ppm。

根据本发明的一个实施例，所述TaC材料的表面硬度可为15GPa以上。

技术效果