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公開番号2024084254
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-25
出願番号2022198422
出願日2022-12-13
発明の名称窒化チタン膜及び道具
出願人地方独立行政法人山口県産業技術センター,株式会社ユーパテンター,和興産業株式会社
代理人個人
主分類C23C 14/06 20060101AFI20240618BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】低い摩擦係数を有する窒化チタン膜を提供する。
【解決手段】本発明の一態様は、X線回折で評価した際の(111)の配向のピークの半値幅が0.8°以下である窒化チタン膜51である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
Ｘ線回折で評価した際の（１１１）の配向のピークの半値幅が０．８°以下であることを特徴とする窒化チタン膜。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記窒化チタン膜は、ボールオンディスク試験によって測定された摩擦係数が０．２５以下であることを特徴とする窒化チタン膜。
【請求項３】
ボールオンディスク試験によって測定された摩擦係数が０．２５以下であることを特徴とする窒化チタン膜。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項において、
前記窒化チタン膜は、走査プローブ顕微鏡によって測定された表面粗さＲａが４．５ｎｍ以下であることを特徴とする窒化チタン膜。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項において、
前記窒化チタン膜は、ナノインデンテーション試験によって測定された硬さが２７ＧＰａ以上であることを特徴とする窒化チタン膜。
【請求項６】
請求項４に記載の窒化チタン膜は、基材表面に成膜されていることを特徴とする道具。
【請求項７】
請求項６において、
前記基材は金型又は工具であることを特徴とする道具。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化チタン膜及び道具に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
窒化チタン膜は、工具や金型等の道具の表面を被覆することで耐摩耗性向上を目的として広く利用されている。これに関連する事項が例えば特許文献１に記載されている。なお、工具には、ドリル、エンドミル、チップ、カッター等の切削工具等を含む。
【０００３】
しかしながら、例えばダイヤモンドライクカーボン膜等の固体潤滑膜を工具や金型に被覆した場合と比較すると、窒化チタン膜の方が摩擦係数は高い。そのため、工具や金型に使用される窒化チタン膜には前記固体潤滑膜と比べて被加工材の耐凝着性や成型品の離型性が劣る。
【０００４】
そこで、工具や金型に使用される窒化チタン膜に対しては、被加工材の耐凝着性や成型品の離型性の向上のため、更なる低摩擦係数の実現が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１０－２０２９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スパッタリング装置のスパッタリングターゲットと基板間にコイルを挿入し、当該コイルに電力を投入し、高密度な誘導結合プラズマを発生させた状態で反応性スパッタリングを行う誘導結合プラズマ支援反応スパッタリング法により窒化チタン膜を金型や工具等の道具に成膜する。これにより、その成膜された窒化チタン膜の結晶性が変化し、それによって窒化チタン膜の低摩擦化や高硬度化等を実現することを本発明者らは見出した。
【０００７】
本発明の一態様は、低い摩擦係数を有する窒化チタン膜又はその窒化チタン膜を表面に成膜した道具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下に、本発明の種々の態様について説明する。
［１］Ｘ線回折で評価した際の（１１１）の配向のピークの半値幅が０．８°以下（好ましくは０．６°以下、さらに好ましくは０．４°以下）であることを特徴とする窒化チタン膜。
【０００９】
［２］上記［１］において、
前記窒化チタン膜は、ボールオンディスク試験によって測定された摩擦係数が０．２５以下（好ましくは０．２以下）であることを特徴とする窒化チタン膜。
【００１０】
［３］０．２５以下（好ましくは０．２以下）の摩擦係数を有することを特徴とする窒化チタン膜。
（【００１１】以降は省略されています）

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