慶応先端研、大気圧下で量産できる高硬度DLC技術-ストリーマ放電利用

日刊工業新聞
慶応先端研、大気圧下で量産できる高硬度DLC技術-ストリーマ放電利用

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慶応義塾先端科学技術研究センターの鈴木哲也所長は、大気圧下で量産できる高硬度
ダイヤモンドライクカーボン(DLC)の成膜技術を開発したとしています。
表面硬さは12GPaと真空中で成膜したDLCと同等の硬さを実現したとのこと。
真空設備が要らず、連続した大量生産に向いており、企業と試作ラインを開発しており、
1-2年での実用化を目指すとしています。


DLCは、プラズマ放電の一種、ストリーマ放電を利用してシリコン基板上に成膜しています。
ストリーマ放電では、電極と基板の間に何本もの雷が落ちるように放電。プラズマが均一に広がらずに集中するため、
エネルギー密度が1000倍に向上するとのこと。さらにメタンガスを加えると炭素と炭素が結合し、
基板上に緻密で硬いDLCができるとしています。

DLCは電気を通さないため、膜が成長すると放電がDLCのない部分に自然に移動。成膜と放電移動をくり返し、
基板全体に均一なDLCが形成されます。膜の厚みは0.5μmで摩擦係数は0.1以下。
金型や摺動(しゅうどう)部品の摩擦低減に活用できるとのこと。

開発した技術は、大気圧下で放電を起こせるため真空設備が不要となります。
ベルトコンベヤーなどで連続して量産でき、長い電極を使えば大面積を成膜可能。
企業と開発している試作ラインで量産性を検証するとのことです。

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