導電性部材およびその製造方法
【課題】マグネシウム合金基材表面に、良好な導電性を有するＤＬＣ皮膜が設置された導電性部材を提供する。
【解決手段】マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材の表面に、ＤＬＣ皮膜が設置されて構成された導電性部材であって、前記ＤＬＣ皮膜は、１０．３ａｔ％未満のアルミニウムを含み、前記基材と前記ＤＬＣ皮膜の間には、両者の密着性を向上する中間層が設置されていることを特徴とする導電性部材。
【解決手段】マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材の表面に、ＤＬＣ皮膜が設置されて構成された導電性部材であって、前記ＤＬＣ皮膜は、１０．３ａｔ％未満のアルミニウムを含み、前記基材と前記ＤＬＣ皮膜の間には、両者の密着性を向上する中間層が設置されていることを特徴とする導電性部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）皮膜を有するマグネシウム合金に関する。
【背景技術】
【０００２】
マグネシウム合金（またはマグネシウム金属、以下同じ）は、軽量で大きな非強度を有するため、自動車部品や電子機器など、様々な分野において、注目が集まっている。
【０００３】
また、マグネシウム合金を回転部品のような摺動部材に適用する場合、マグネシウム合金の摺動特性（耐摩耗性）を向上させるため、表面にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）皮膜が設置される（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−４７５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のＤＬＣ皮膜は、導電性が十分であるとは言い難く、ＤＬＣ皮膜が設置されたマグネシウム合金基材を、携帯電話、ノート型ＰＣ、携帯音楽プレーヤー、および電子辞書などの電子機器部品等として利用した場合、部品に帯電が発生し、電子回路等に誤作動が生じたりするおそれがあった。
【０００６】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、マグネシウム合金基材表面に、良好な導電性を有するＤＬＣ皮膜が設置された導電性部材、およびそのような導電性部材を製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、
マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材の表面に、ＤＬＣ皮膜が設置されて構成された導電性部材であって、
前記ＤＬＣ皮膜は、１０．３ａｔ％未満のアルミニウムを含み、
前記基材と前記ＤＬＣ皮膜の間には、両者の密着性を向上する中間層が設置されていることを特徴とする導電性部材が提供される。
【０００８】
ここで、本発明による導電性部材において、前記ＤＬＣ皮膜は、４．０ａｔ％〜５．０ａｔ％の範囲のアルミニウムを含んでも良い。
【０００９】
また、本発明による導電性部材において、前記中間層は、アルミナを有しても良い。
【００１０】
また、本発明による導電性部材において、前記ＤＬＣ皮膜は、１μｍ〜３μｍの範囲の膜厚を有しても良い。
【００１１】
また、本発明による導電性部材において、前記中間層は、１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲の膜厚を有しても良い。
【００１２】
また、本発明では、
マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材の表面に、ＤＬＣ皮膜が設置されて構成された導電性部材の製造方法であって、
（１）マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材を準備する工程と、
（２）前記基材の表面に、中間層を設置する工程と、
（３）前記中間層の上部に、ＤＬＣ皮膜を設置する工程であって、前記ＤＬＣ皮膜は、１０．３ａｔ％未満のアルミニウムを含み、前記中間層は、前記基材と前記ＤＬＣ皮膜の間の密着性を向上させる、工程と、
を有することを特徴とする製造方法が提供される。
【００１３】
ここで、本発明による製造方法において、前記中間層は、アルミナを有しても良い。
【００１４】
また、本発明による製造方法において、前記（３）のＤＬＣ皮膜を設置する工程は、ターゲットを用いたスパッタリング法により行われても良い。
【００１５】
また、この場合、前記ターゲットには、炭素を含むターゲットと、アルミニウムを含むターゲットの２つのターゲットが使用され、
前記（３）のＤＬＣ皮膜を設置する工程において、前記基材は、回転されても良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、マグネシウム合金基材表面に、良好な導電性を有するＤＬＣ皮膜が設置された導電性部材、およびそのような導電性部材を製造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明における導電性部材の一例の断面を模式的に示した図である。
【図２】本発明による導電性部材の製造方法の一例のフローを示す。
【図３】成膜装置の一構成例を概略的に示した図である。
【図４】各サンプルにおける電気抵抗率の測定結果を示すグラフである。
【図５】各サンプルにおけるラマンスペクトルの測定結果を示すグラフである。
【図６】各サンプルにおける分極曲線の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
従来のＤＬＣ皮膜は、導電性が十分であるとは言い難く、ＤＬＣ皮膜を有するマグネシウム合金基材を電子機器部品等として利用した場合、部品に帯電が発生し、電子回路等に誤作動が生じたりするおそれがあった。
【００１９】
本願発明者らは、このような問題を軽減または解消するため、ＤＬＣ皮膜の組成について様々な検討および実験を行ってきた。その結果、本願発明者らは、ＤＬＣ皮膜中に所定量のアルミニウムを含有させることにより、ＤＬＣ皮膜の導電性が向上する効果が得られることを見出した。すなわち、本発明では、ＤＬＣ皮膜は、１０．３ａｔ％未満のアルミニウムを含む。
【００２０】
ただし、その一方で、本願発明者らは、アルミニウムを含むＤＬＣ皮膜は、マグネシウム合金基材との間の密着性があまり良好ではなく、アルミニウムを含むＤＬＣ皮膜をマグネシウム合金基材上に直接成膜した場合、ＤＬＣ皮膜が剥離する場合があることを見出した。そのため、本発明では、マグネシウム合金基材とＤＬＣ皮膜の間に、中間層を設置することにより、両者の密着性を改善する。
【００２１】
従って、本発明では、
マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材の表面に、ＤＬＣ皮膜が設置されて構成された導電性部材であって、
前記ＤＬＣ皮膜は、１０．３ａｔ％未満のアルミニウムを含み、
前記基材と前記ＤＬＣ皮膜の間には、両者の密着性を向上する中間層が設置されていることを特徴とする導電性部材が提供される。
【００２２】
（本発明によるマグネシウム合金部材の構成）
以下、図面を参照して、本発明について、詳しく説明する。
【００２３】
図１には、本発明における導電性部材の一例の断面を模式的に示す。
【００２４】
図１に示すように、本発明による導電性部材１００は、マグネシウム合金からなる基材１１０と、該基材上の中間層１４０と、該中間層上のＤＬＣ皮膜１６０とを有する。中間層１４０は、基材１１０とＤＬＣ皮膜１６０の間の密着性を向上するために設置される。
【００２５】
ここで、前述のように、本発明では、ＤＬＣ皮膜１６０は、１０．３ａｔ％未満のアルミニウムを含むという特徴を有する。これにより、ＤＬＣ皮膜の導電性が有意に向上し、前述のような問題、例えばマグネシウム合金上にＤＬＣ皮膜が設置された部材を電子機器部品等として利用した場合、部品に帯電が発生し、電子回路等に誤作動が生じるという問題を抑制することが可能になる。
【００２６】
また、本発明では、基材１１０とＤＬＣ皮膜１６０の間に、中間層１４０が設置されている。従って、本発明では、基材１１０とＤＬＣ皮膜１６０の間で、剥離が生じる危険性が抑制される。
【００２７】
以下、導電性部材１００を構成する各部分について、詳しく説明する。
【００２８】
（マグネシウム合金基材１１０）
基材１１０は、マグネシウム金属またはマグネシウム合金で構成される。マグネシウム合金としては、例えば、ＡＺ３１（アルミニウム（２．５〜３．５ｍａｓｓ％）−亜鉛（０．６〜１．４ｍａｓｓ％）−マグネシウム合金）、ＡＺ６１（アルミニウム（５．５〜７．２ｍａｓｓ％）−亜鉛（０．５〜１．５ｍａｓｓ％）−マグネシウム合金）、ＡＺ８０（アルミニウム（７．５〜９．２ｍａｓｓ％）−亜鉛（０．２〜１．０ｍａｓｓ％）−マグネシウム合金）、ＺＫ６０（亜鉛（４．８〜６．２ｍａｓｓ％）−ジルコニウム（０．４５〜０．８ｍａｓｓ％）−マグネシウム合金）、およびＡＺ９１（アルミニウム（８．３〜９．７ｍａｓｓ％）−亜鉛（０．３５〜１．０ｍａｓｓ％）−マグネシウム合金）等が挙げられる。
【００２９】
なお、基材は、例えば板状などの平坦な表面を有する形状であっても、曲面を有する形状であっても良い。
【００３０】
（中間層１４０）
中間層１４０は、基材１１０とＤＬＣ皮膜１６０の間の密着性を向上することができる層であれば、いかなる層であっても良い。
【００３１】
ただし、中間層１４０は、導電性を有する必要がある。そのため、中間層１４０は、導電性材料からなる層、あるいは、絶縁性材料からなるが厚さが十分に薄い層、等で構成される。
【００３２】
中間層１４０は、例えば、薄いアルミナ層で構成されても良い。この場合、膜厚は、例えば、１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲であっても良い。
【００３３】
中間層１４０の設置方法は、特に限られない。例えば、中間層１４０は、スパッタリング法等を用いて、基材上に設置しても良い。
【００３４】
（ＤＬＣ皮膜１６０）
ＤＬＣ皮膜１６０は、いわゆるダイヤモンドライクカーボンと、アルミニウムとを含む。
【００３５】
前述のように、アルミニウムの含有量は、１０．３ａｔ％未満である必要がある。これを超えると、ＤＬＣ皮膜１６０の導電性が低下してしまう。
【００３６】
アルミニウムの含有量は、４ａｔ％〜５ａｔ％の間であることが特に好ましい。この場合、アルミニウムを含まないＤＬＣ皮膜に比べて、抵抗率を約１桁低下させることができる。
【００３７】
ＤＬＣ皮膜１６０の厚さは、特に限られない。ＤＬＣ皮膜１６０の厚さは、例えば、１μｍ〜３μｍの範囲であっても良い。
【００３８】
ＤＬＣ皮膜１６０の設置方法は、特に限られない。例えば、ＤＬＣ皮膜１６０は、スパッタリング法等を用いて、中間層１４０上に設置しても良い。
【００３９】
（本発明による部材の製造方法）
次に、本発明による導電性部材１００の製造方法の一例について説明する。なお、以下に示す製造方法は、一例であって、本発明による導電性部材１００は、その他の方法で製造されても良い。
【００４０】
図２には、本発明による導電性部材１００の製造方法の一例のフローを示す。
【００４１】
図２に示すように、本発明による方法は、
（１）マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材を準備する工程（工程Ｓ１１０）と、
（２）前記基材の表面に、中間層を設置する工程（工程Ｓ１２０）と、
（３）前記中間層の上部に、ＤＬＣ皮膜を設置する工程（工程Ｓ１３０）と、
を有する。
【００４２】
以下、各工程について説明する。
【００４３】
（工程Ｓ１１０）
まず、マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材１１０が準備される。
【００４４】
マグネシウム合金は、前述のように、ＡＺ３１、ＡＺ６１、ＡＺ８０、ＺＫ６０、またはＡＺ９１等であっても良い。
【００４５】
また、基材は、平坦な形状であっても、曲面を有する形状であっても良い。
【００４６】
（工程Ｓ１２０）
次に、基材１１０の表面に、中間層１４０が設置される。
【００４７】
前述のように、中間層１４０は、例えば薄膜のアルミナで構成されても良い。
【００４８】
基材１１０の表面に薄膜のアルミナを設置する方法は、特に限られないが、例えば、プラズマを利用する方法を利用しても良い。例えば、プラズマを用いて、雰囲気中にアルミナ源からアルミナを含む気相を生成させ、基材１１０の表面に、アルミナの膜を堆積させることができる。
【００４９】
そのような方法には、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ（化学気相成膜）法、プラズマＰＶＤ（物理気相成膜）法などがある。
【００５０】
（工程Ｓ１３０）
次に、中間層１４０の表面に、アルミニウムを含むＤＬＣ皮膜１６０が設置される。
【００５１】
ＤＬＣ皮膜１６０の成膜方法は、特に限られない。例えば、ＤＬＣ皮膜１６０は、プラズマを利用する方法を利用して成膜しも良い。例えば、プラズマを用いて、炭素源およびアルミニウム源から炭素およびアルミニウムを雰囲気中に生成させ、中間層１４０の表面に、アルミニウムを含むＤＬＣの膜を堆積させることができる。
【００５２】
そのような方法には、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ（化学気相成膜）法、プラズマＰＶＤ（物理気相成膜）法などがある。
【００５３】
例えば、スパッタリング法により、ＤＬＣ皮膜１６０を成膜する場合、炭素ターゲットおよびアルミニウムターゲットの２つのターゲットが準備されても良い。アルゴン雰囲気において、２つのターゲットをスパッタすることにより、基材表面にアルミニウムを含むＤＬＣの膜を堆積させることができる。
【００５４】
なお、より均一な膜を得る場合、成膜中に基材を回転させても良い。
【００５５】
図３には、そのような機能を備える成膜装置の一例を概略的に示す。
【００５６】
図３において、成膜装置３００は、成膜室３０５内に、基材３２０を支持する支持体３１０と、炭素ターゲット３３０を支持する支持体３５０と、アルミニウムターゲット３４０を支持する支持体３６０と、を備える。
【００５７】
基材３２０は、支持体３１０により、成膜面が下向きになるようにして支持される。基材３２０は、円盤状の支持体３１０の外周側に設置される。
【００５８】
一方、炭素ターゲット３３０およびアルミニウムターゲット３４０は、支持体３１０の下側に、中心軸３７０に対して対称となるように設置される。
【００５９】
支持体３１０は、中心軸３７０を回転軸として、矢印Ｒの方向に回転することができ、これにより、基材３２０を２つのターゲット３３０、３４０に対して回転させることができる。
【００６０】
このような成膜装置３００を用いて、基材３２０にＤＬＣ皮膜を成膜する場合、最初に、成膜室３０５内が減圧され、成膜室３０５内は、減圧アルゴンガス雰囲気にされる。アルゴンガスの圧力は、例えば、０．１Ｐａ〜１０Ｐａ程度であっても良い。
【００６１】
次に、支持体３１０を通じて、基材３２０が回転される。
【００６２】
さらに、２つのターゲット３３０、３４０に電力が印加される。これにより、成膜室３０５内のアルゴンガスがプラズマ化される。また、このプラズマガスのスパッタにより、ターゲット３３０から炭素がスパッタリングされ、ターゲット３４０からアルミニウムがスパッタリングされ、これらの成分が基材３２０の表面に成膜される。
【００６３】
基材３２０は、成膜中回転されているため、最終的に、基材３２０の表面に、比較的均一な組成分布を有するＤＬＣ皮膜が形成される。
【００６４】
なお、図３の装置構成は、一例であって、その他の装置構成においても、均一なＤＬＣ皮膜を形成することができることは、当業者には明らかである。例えば、基材３２０用の支持体３１０を回転させる代わりに、炭素およびアルミニウム用のターゲット３３０、３４０を、基材３２０に対して回転させても良い。
【実施例】
【００６５】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００６６】
（サンプルの作製）
以下の方法により、表面にアルミニウムを含むＤＬＣ皮膜を有するマグネシウム合金サンプルを作製した。
【００６７】
まず、マグネシウム合金（ＡＺ３１）製の基板（寸法２０ｍｍ×２０ｍｍ×厚さ１．５ｍｍ）を準備し、これを無水エタノール中で１０分間、超音波洗浄した。
【００６８】
次に、この基板を、前述の成膜装置３００のような装置の成膜室に設置した。
【００６９】
成膜室内にアルミナターゲットを設置し、成膜室をアルゴン＋酸素ガス雰囲気（アルゴン：酸素＝２：１（ｖｏｌ％））に制御した。
【００７０】
次に、スパッタ条件（電力）をＲＦ９０Ｗとして、スパッタリング処理を行い、基板表面にアルミナ層を設置した。成膜時間は、２０分とした。また、基板の回転は、行わなかった。
【００７１】
これにより、基板表面に、中間層として、厚さ約２００ｎｍのアルミナ層が形成された。
【００７２】
次に、スパッタリング法により、この基板のアルミナ層の表面に、ＤＬＣ皮膜を形成した。
【００７３】
スパッタ処理には、前述の成膜装置３００のような装置を使用した。雰囲気は、０．４Ｐａのアルゴンガス雰囲気とした。
【００７４】
スパッタ条件として、炭素ターゲット３３０に対する電力は、直流５００Ｗで一定とした。一方、アルミニウムターゲット３４０に対する電力は、ＲＦ０Ｗ〜４０Ｗまで５種類に変化させた。これにより、最終的に得られるＤＬＣ皮膜中のアルミニウム含有量が異なる５つのサンプルを調製した。基板の回転速度は、約２０ｒｐｍで一定とした。
【００７５】
なお、各処理において、アルミニウムターゲット３４０に対する供給電力が異なるため、成膜時間は、可変とし、最終的に得られるＤＬＣ皮膜の厚さが約１μｍとなるまで、成膜を行った。その結果、いずれの処理においても、成膜時間は、おおよそ１０５分〜１５０分程度であった。
【００７６】
このようにして、アルミニウム含有量が異なるＤＬＣ皮膜が形成された、５種類のサンプルが得られた。
【００７７】
なお、作製後に各サンプルの外観を観察したが、いずれのサンプルにおいても、ＤＬＣ皮膜に、剥離等の異常は生じていなかった。
【００７８】
次に、得られた各サンプルについて、ＤＬＣ皮膜中に含まれるアルミニウム量の測定を行った。測定は、ＥＰＭＡ装置（ＪＸＡ−８９００Ｌ、日本電子社製）を使用し、一つのサンプルについて、５箇所で測定を行った。
【００７９】
表１には、各サンプルにおけるＤＬＣ皮膜中のアルミニウム含有量（５点の平均値）をまとめて示す。
【００８０】
【表１】
このように、各成膜時のアルミニウムターゲット３４０に対するスパッタ電力を変化させることにより、ＤＬＣ皮膜中のアルミニウム含有量を、０〜２０ａｔ％まで変化させることができた。
【００８１】
（評価）
次に、前述の方法で作製した各サンプルについて、各種評価を行った。
【００８２】
（導電性評価）
５つのサンプルの電気抵抗率を測定した。測定には、抵抗率測定装置（Ｍｏｄｅｌ６５１７、ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製）を用い、４端子法で測定した。
【００８３】
結果をまとめて図４に示す。
【００８４】
図４の結果から、アルミニウムを含まないＤＬＣ皮膜が設置されたサンプル１の場合、抵抗率は、約１．３Ωｃｍ程度であった。これに対して、約４．３ａｔ％のアルミニウムを含むＤＬＣ皮膜が設置されたサンプル２では、抵抗率は、約０．１８Ωｃｍ程度であり、導電性が著しく向上していることがわかる。
【００８５】
なお、約１０．３ａｔ％〜２０ａｔ％のアルミニウムを含むＤＬＣ皮膜が設置されたサンプル３〜サンプル５では、抵抗率は、逆にサンプル１よりも大きくなっており、約１０．３ａｔ％以上のアルミニウムを含むＤＬＣ皮膜を設置したサンプルでは、アルミニウム含有量の増加とともに、導電性が低下することがわかった。
【００８６】
アルミニウム含有量によって、ＤＬＣ皮膜の抵抗率がこのような依存性を示す原因は、今のところ不明である。しかしながら、次の実験データから、以下のことが推察される。
【００８７】
図５には、各サンプル１〜５において得られたラマンスペクトルの測定結果を示す。
【００８８】
ＤＬＣ皮膜がＡｌを含まないサンプル１の場合、波数１３５０ｃｍ−１および波数１５９０ｃｍ−１の位置に、２つのピークが観測されている。波数１３５０ｃｍ−１におけるピークは、ＤＬＣのＤバンドに対応し、波数１５９０ｃｍ−１のピークは、ＤＬＣのＧバンドに対応すると考えられる。
【００８９】
一方、サンプル３〜５の場合、両方のピークが著しく減少していることがわかった。このうち、Ｇバンドに対応するピーク（波数１５９０ｃｍ−１のピーク）が著しく小さくなっていることから、これらのサンプルでは、ＤＬＣ皮膜において、グラファイト由来の骨格が崩壊していることが考えられる。また、Ｄバンドに対応するピーク（波数１３５０ｃｍ−１におけるピーク）が著しく小さくなっていることから、炭素の構造欠陥が減少していることがわかる。すなわち、サンプル３〜５の場合、アルミニウム含有量の増加に伴い、ＤＬＣ皮膜中の炭素骨格が壊れ、これにより、導電性が低下していることが推定される。
【００９０】
これに対して、サンプル２では、サンプル１に比べて、ＤＬＣのＤバンドおよびＧバンドに対応するピークは低下しているものの、その減少度合いは、それほど大きくはない。従って、このサンプル２の場合、ＤＬＣ皮膜中において、導電性に寄与する炭素骨格の崩壊が顕著には生じず、逆にＤＬＣ皮膜中に適度なアルミニウムが存在することとの相乗効果により、導電性が著しく向上したものと考えられる。
【００９１】
いずれにしても、ＤＬＣ皮膜中のアルミニウム含有量を１０．３ａｔ％未満に抑制することにより、良好な導電性を得ることができると言える。
【００９２】
（耐食性評価）
次に、電気化学的手法により５つのサンプルの耐食性を評価した。より具体的には、サンプルを試料極として、水溶液中に試料極を浸漬させ、ポテンショダイナミック分極曲線を測定し、この曲線から腐食電流を求めた。
【００９３】
水溶液には、５％塩化ナトリウム水溶液を使用した。対極には、白金を使用し、参照極は、飽和カロメル電極とした。
【００９４】
測定結果をまとめて、図６に示す。また、表２には、各サンプルにおいて得られた腐食電流値をまとめて示す。なお、これらの図および表には、参考のため、ＤＬＣ皮膜を設置していないマグネシウム合金基材（サンプル６とする）の結果も合わせて示した。
【００９５】
【表２】
この結果から、ＤＬＣ皮膜がアルミニウムを含まないサンプル１の場合、腐食電流は、４．３×１０−２ｍＡ／ｃｍ２程度であった。これに対して、ＬＣ皮膜がアルミニウムを含むサンプル２〜５の場合、腐食電流は、いずれもサンプル１の値を下回り、サンプル２〜５では、サンプル１に比べて、耐食性が向上することがわかった。
【００９６】
特に、サンプル２では、腐食電流は、１．２×１０−４ｍＡ／ｃｍ２程度となり、サンプル２は、サンプル１に比べて、約１００倍の耐食性を有することがわかった。
【００９７】
（耐摩耗性評価）
次に、ボールオンデスク法により、５つのサンプルの摩擦係数を評価した。
【００９８】
各サンプルについて得られた摩擦係数の値を、まとめて表３に示す。
【００９９】
【表３】
なお、摩擦係数は、各サンプルの耐摩耗性を示す一つの指標となり、摩擦係数が小さいほど、良好な耐摩耗性を有すると言える。
【０１００】
アルミニウムを含まないＤＬＣ皮膜を有するサンプル１では、摩擦係数は、０．２であった。これに対して、約４．３ａｔ％のアルミニウムを含むＤＬＣ皮膜を有するサンプル２では、摩擦係数は、０．２５であった。このように、サンプル２では、サンプル１に比べて、摩擦係数が幾分低下するものの、その低下量は少なく、サンプル２は、サンプル１とほぼ同等の耐摩耗性を有することが示された。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、ＤＬＣ皮膜が設置されたマグネシウム合金を含む自動車部品や電子機器等に適用することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１００ 本発明の導電性部材
１１０ 基材
１４０ 中間層
１６０ ＤＬＣ皮膜
３００ 成膜装置
３０５ 成膜室
３１０、３５０、３６０ 支持体
３２０ 基材
３３０ 炭素ターゲット
３４０ アルミニウムターゲット
３７０ 中心軸。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）皮膜を有するマグネシウム合金に関する。
【背景技術】
【０００２】
マグネシウム合金（またはマグネシウム金属、以下同じ）は、軽量で大きな非強度を有するため、自動車部品や電子機器など、様々な分野において、注目が集まっている。
【０００３】
また、マグネシウム合金を回転部品のような摺動部材に適用する場合、マグネシウム合金の摺動特性（耐摩耗性）を向上させるため、表面にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）皮膜が設置される（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−４７５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のＤＬＣ皮膜は、導電性が十分であるとは言い難く、ＤＬＣ皮膜が設置されたマグネシウム合金基材を、携帯電話、ノート型ＰＣ、携帯音楽プレーヤー、および電子辞書などの電子機器部品等として利用した場合、部品に帯電が発生し、電子回路等に誤作動が生じたりするおそれがあった。
【０００６】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、マグネシウム合金基材表面に、良好な導電性を有するＤＬＣ皮膜が設置された導電性部材、およびそのような導電性部材を製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、
マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材の表面に、ＤＬＣ皮膜が設置されて構成された導電性部材であって、
前記ＤＬＣ皮膜は、１０．３ａｔ％未満のアルミニウムを含み、
前記基材と前記ＤＬＣ皮膜の間には、両者の密着性を向上する中間層が設置されていることを特徴とする導電性部材が提供される。
【０００８】
ここで、本発明による導電性部材において、前記ＤＬＣ皮膜は、４．０ａｔ％〜５．０ａｔ％の範囲のアルミニウムを含んでも良い。
【０００９】
また、本発明による導電性部材において、前記中間層は、アルミナを有しても良い。
【００１０】
また、本発明による導電性部材において、前記ＤＬＣ皮膜は、１μｍ〜３μｍの範囲の膜厚を有しても良い。
【００１１】
また、本発明による導電性部材において、前記中間層は、１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲の膜厚を有しても良い。
【００１２】
また、本発明では、
マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材の表面に、ＤＬＣ皮膜が設置されて構成された導電性部材の製造方法であって、
（１）マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材を準備する工程と、
（２）前記基材の表面に、中間層を設置する工程と、
（３）前記中間層の上部に、ＤＬＣ皮膜を設置する工程であって、前記ＤＬＣ皮膜は、１０．３ａｔ％未満のアルミニウムを含み、前記中間層は、前記基材と前記ＤＬＣ皮膜の間の密着性を向上させる、工程と、
を有することを特徴とする製造方法が提供される。
【００１３】
ここで、本発明による製造方法において、前記中間層は、アルミナを有しても良い。
【００１４】
また、本発明による製造方法において、前記（３）のＤＬＣ皮膜を設置する工程は、ターゲットを用いたスパッタリング法により行われても良い。
【００１５】
また、この場合、前記ターゲットには、炭素を含むターゲットと、アルミニウムを含むターゲットの２つのターゲットが使用され、
前記（３）のＤＬＣ皮膜を設置する工程において、前記基材は、回転されても良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、マグネシウム合金基材表面に、良好な導電性を有するＤＬＣ皮膜が設置された導電性部材、およびそのような導電性部材を製造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明における導電性部材の一例の断面を模式的に示した図である。
【図２】本発明による導電性部材の製造方法の一例のフローを示す。
【図３】成膜装置の一構成例を概略的に示した図である。
【図４】各サンプルにおける電気抵抗率の測定結果を示すグラフである。
【図５】各サンプルにおけるラマンスペクトルの測定結果を示すグラフである。
【図６】各サンプルにおける分極曲線の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
従来のＤＬＣ皮膜は、導電性が十分であるとは言い難く、ＤＬＣ皮膜を有するマグネシウム合金基材を電子機器部品等として利用した場合、部品に帯電が発生し、電子回路等に誤作動が生じたりするおそれがあった。
【００１９】
本願発明者らは、このような問題を軽減または解消するため、ＤＬＣ皮膜の組成について様々な検討および実験を行ってきた。その結果、本願発明者らは、ＤＬＣ皮膜中に所定量のアルミニウムを含有させることにより、ＤＬＣ皮膜の導電性が向上する効果が得られることを見出した。すなわち、本発明では、ＤＬＣ皮膜は、１０．３ａｔ％未満のアルミニウムを含む。
【００２０】
ただし、その一方で、本願発明者らは、アルミニウムを含むＤＬＣ皮膜は、マグネシウム合金基材との間の密着性があまり良好ではなく、アルミニウムを含むＤＬＣ皮膜をマグネシウム合金基材上に直接成膜した場合、ＤＬＣ皮膜が剥離する場合があることを見出した。そのため、本発明では、マグネシウム合金基材とＤＬＣ皮膜の間に、中間層を設置することにより、両者の密着性を改善する。
【００２１】
従って、本発明では、
マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材の表面に、ＤＬＣ皮膜が設置されて構成された導電性部材であって、
前記ＤＬＣ皮膜は、１０．３ａｔ％未満のアルミニウムを含み、
前記基材と前記ＤＬＣ皮膜の間には、両者の密着性を向上する中間層が設置されていることを特徴とする導電性部材が提供される。
【００２２】
（本発明によるマグネシウム合金部材の構成）
以下、図面を参照して、本発明について、詳しく説明する。
【００２３】
図１には、本発明における導電性部材の一例の断面を模式的に示す。
【００２４】
図１に示すように、本発明による導電性部材１００は、マグネシウム合金からなる基材１１０と、該基材上の中間層１４０と、該中間層上のＤＬＣ皮膜１６０とを有する。中間層１４０は、基材１１０とＤＬＣ皮膜１６０の間の密着性を向上するために設置される。
【００２５】
ここで、前述のように、本発明では、ＤＬＣ皮膜１６０は、１０．３ａｔ％未満のアルミニウムを含むという特徴を有する。これにより、ＤＬＣ皮膜の導電性が有意に向上し、前述のような問題、例えばマグネシウム合金上にＤＬＣ皮膜が設置された部材を電子機器部品等として利用した場合、部品に帯電が発生し、電子回路等に誤作動が生じるという問題を抑制することが可能になる。
【００２６】
また、本発明では、基材１１０とＤＬＣ皮膜１６０の間に、中間層１４０が設置されている。従って、本発明では、基材１１０とＤＬＣ皮膜１６０の間で、剥離が生じる危険性が抑制される。
【００２７】
以下、導電性部材１００を構成する各部分について、詳しく説明する。
【００２８】
（マグネシウム合金基材１１０）
基材１１０は、マグネシウム金属またはマグネシウム合金で構成される。マグネシウム合金としては、例えば、ＡＺ３１（アルミニウム（２．５〜３．５ｍａｓｓ％）−亜鉛（０．６〜１．４ｍａｓｓ％）−マグネシウム合金）、ＡＺ６１（アルミニウム（５．５〜７．２ｍａｓｓ％）−亜鉛（０．５〜１．５ｍａｓｓ％）−マグネシウム合金）、ＡＺ８０（アルミニウム（７．５〜９．２ｍａｓｓ％）−亜鉛（０．２〜１．０ｍａｓｓ％）−マグネシウム合金）、ＺＫ６０（亜鉛（４．８〜６．２ｍａｓｓ％）−ジルコニウム（０．４５〜０．８ｍａｓｓ％）−マグネシウム合金）、およびＡＺ９１（アルミニウム（８．３〜９．７ｍａｓｓ％）−亜鉛（０．３５〜１．０ｍａｓｓ％）−マグネシウム合金）等が挙げられる。
【００２９】
なお、基材は、例えば板状などの平坦な表面を有する形状であっても、曲面を有する形状であっても良い。
【００３０】
（中間層１４０）
中間層１４０は、基材１１０とＤＬＣ皮膜１６０の間の密着性を向上することができる層であれば、いかなる層であっても良い。
【００３１】
ただし、中間層１４０は、導電性を有する必要がある。そのため、中間層１４０は、導電性材料からなる層、あるいは、絶縁性材料からなるが厚さが十分に薄い層、等で構成される。
【００３２】
中間層１４０は、例えば、薄いアルミナ層で構成されても良い。この場合、膜厚は、例えば、１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲であっても良い。
【００３３】
中間層１４０の設置方法は、特に限られない。例えば、中間層１４０は、スパッタリング法等を用いて、基材上に設置しても良い。
【００３４】
（ＤＬＣ皮膜１６０）
ＤＬＣ皮膜１６０は、いわゆるダイヤモンドライクカーボンと、アルミニウムとを含む。
【００３５】
前述のように、アルミニウムの含有量は、１０．３ａｔ％未満である必要がある。これを超えると、ＤＬＣ皮膜１６０の導電性が低下してしまう。
【００３６】
アルミニウムの含有量は、４ａｔ％〜５ａｔ％の間であることが特に好ましい。この場合、アルミニウムを含まないＤＬＣ皮膜に比べて、抵抗率を約１桁低下させることができる。
【００３７】
ＤＬＣ皮膜１６０の厚さは、特に限られない。ＤＬＣ皮膜１６０の厚さは、例えば、１μｍ〜３μｍの範囲であっても良い。
【００３８】
ＤＬＣ皮膜１６０の設置方法は、特に限られない。例えば、ＤＬＣ皮膜１６０は、スパッタリング法等を用いて、中間層１４０上に設置しても良い。
【００３９】
（本発明による部材の製造方法）
次に、本発明による導電性部材１００の製造方法の一例について説明する。なお、以下に示す製造方法は、一例であって、本発明による導電性部材１００は、その他の方法で製造されても良い。
【００４０】
図２には、本発明による導電性部材１００の製造方法の一例のフローを示す。
【００４１】
図２に示すように、本発明による方法は、
（１）マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材を準備する工程（工程Ｓ１１０）と、
（２）前記基材の表面に、中間層を設置する工程（工程Ｓ１２０）と、
（３）前記中間層の上部に、ＤＬＣ皮膜を設置する工程（工程Ｓ１３０）と、
を有する。
【００４２】
以下、各工程について説明する。
【００４３】
（工程Ｓ１１０）
まず、マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材１１０が準備される。
【００４４】
マグネシウム合金は、前述のように、ＡＺ３１、ＡＺ６１、ＡＺ８０、ＺＫ６０、またはＡＺ９１等であっても良い。
【００４５】
また、基材は、平坦な形状であっても、曲面を有する形状であっても良い。
【００４６】
（工程Ｓ１２０）
次に、基材１１０の表面に、中間層１４０が設置される。
【００４７】
前述のように、中間層１４０は、例えば薄膜のアルミナで構成されても良い。
【００４８】
基材１１０の表面に薄膜のアルミナを設置する方法は、特に限られないが、例えば、プラズマを利用する方法を利用しても良い。例えば、プラズマを用いて、雰囲気中にアルミナ源からアルミナを含む気相を生成させ、基材１１０の表面に、アルミナの膜を堆積させることができる。
【００４９】
そのような方法には、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ（化学気相成膜）法、プラズマＰＶＤ（物理気相成膜）法などがある。
【００５０】
（工程Ｓ１３０）
次に、中間層１４０の表面に、アルミニウムを含むＤＬＣ皮膜１６０が設置される。
【００５１】
ＤＬＣ皮膜１６０の成膜方法は、特に限られない。例えば、ＤＬＣ皮膜１６０は、プラズマを利用する方法を利用して成膜しも良い。例えば、プラズマを用いて、炭素源およびアルミニウム源から炭素およびアルミニウムを雰囲気中に生成させ、中間層１４０の表面に、アルミニウムを含むＤＬＣの膜を堆積させることができる。
【００５２】
そのような方法には、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ（化学気相成膜）法、プラズマＰＶＤ（物理気相成膜）法などがある。
【００５３】
例えば、スパッタリング法により、ＤＬＣ皮膜１６０を成膜する場合、炭素ターゲットおよびアルミニウムターゲットの２つのターゲットが準備されても良い。アルゴン雰囲気において、２つのターゲットをスパッタすることにより、基材表面にアルミニウムを含むＤＬＣの膜を堆積させることができる。
【００５４】
なお、より均一な膜を得る場合、成膜中に基材を回転させても良い。
【００５５】
図３には、そのような機能を備える成膜装置の一例を概略的に示す。
【００５６】
図３において、成膜装置３００は、成膜室３０５内に、基材３２０を支持する支持体３１０と、炭素ターゲット３３０を支持する支持体３５０と、アルミニウムターゲット３４０を支持する支持体３６０と、を備える。
【００５７】
基材３２０は、支持体３１０により、成膜面が下向きになるようにして支持される。基材３２０は、円盤状の支持体３１０の外周側に設置される。
【００５８】
一方、炭素ターゲット３３０およびアルミニウムターゲット３４０は、支持体３１０の下側に、中心軸３７０に対して対称となるように設置される。
【００５９】
支持体３１０は、中心軸３７０を回転軸として、矢印Ｒの方向に回転することができ、これにより、基材３２０を２つのターゲット３３０、３４０に対して回転させることができる。
【００６０】
このような成膜装置３００を用いて、基材３２０にＤＬＣ皮膜を成膜する場合、最初に、成膜室３０５内が減圧され、成膜室３０５内は、減圧アルゴンガス雰囲気にされる。アルゴンガスの圧力は、例えば、０．１Ｐａ〜１０Ｐａ程度であっても良い。
【００６１】
次に、支持体３１０を通じて、基材３２０が回転される。
【００６２】
さらに、２つのターゲット３３０、３４０に電力が印加される。これにより、成膜室３０５内のアルゴンガスがプラズマ化される。また、このプラズマガスのスパッタにより、ターゲット３３０から炭素がスパッタリングされ、ターゲット３４０からアルミニウムがスパッタリングされ、これらの成分が基材３２０の表面に成膜される。
【００６３】
基材３２０は、成膜中回転されているため、最終的に、基材３２０の表面に、比較的均一な組成分布を有するＤＬＣ皮膜が形成される。
【００６４】
なお、図３の装置構成は、一例であって、その他の装置構成においても、均一なＤＬＣ皮膜を形成することができることは、当業者には明らかである。例えば、基材３２０用の支持体３１０を回転させる代わりに、炭素およびアルミニウム用のターゲット３３０、３４０を、基材３２０に対して回転させても良い。
【実施例】
【００６５】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００６６】
（サンプルの作製）
以下の方法により、表面にアルミニウムを含むＤＬＣ皮膜を有するマグネシウム合金サンプルを作製した。
【００６７】
まず、マグネシウム合金（ＡＺ３１）製の基板（寸法２０ｍｍ×２０ｍｍ×厚さ１．５ｍｍ）を準備し、これを無水エタノール中で１０分間、超音波洗浄した。
【００６８】
次に、この基板を、前述の成膜装置３００のような装置の成膜室に設置した。
【００６９】
成膜室内にアルミナターゲットを設置し、成膜室をアルゴン＋酸素ガス雰囲気（アルゴン：酸素＝２：１（ｖｏｌ％））に制御した。
【００７０】
次に、スパッタ条件（電力）をＲＦ９０Ｗとして、スパッタリング処理を行い、基板表面にアルミナ層を設置した。成膜時間は、２０分とした。また、基板の回転は、行わなかった。
【００７１】
これにより、基板表面に、中間層として、厚さ約２００ｎｍのアルミナ層が形成された。
【００７２】
次に、スパッタリング法により、この基板のアルミナ層の表面に、ＤＬＣ皮膜を形成した。
【００７３】
スパッタ処理には、前述の成膜装置３００のような装置を使用した。雰囲気は、０．４Ｐａのアルゴンガス雰囲気とした。
【００７４】
スパッタ条件として、炭素ターゲット３３０に対する電力は、直流５００Ｗで一定とした。一方、アルミニウムターゲット３４０に対する電力は、ＲＦ０Ｗ〜４０Ｗまで５種類に変化させた。これにより、最終的に得られるＤＬＣ皮膜中のアルミニウム含有量が異なる５つのサンプルを調製した。基板の回転速度は、約２０ｒｐｍで一定とした。
【００７５】
なお、各処理において、アルミニウムターゲット３４０に対する供給電力が異なるため、成膜時間は、可変とし、最終的に得られるＤＬＣ皮膜の厚さが約１μｍとなるまで、成膜を行った。その結果、いずれの処理においても、成膜時間は、おおよそ１０５分〜１５０分程度であった。
【００７６】
このようにして、アルミニウム含有量が異なるＤＬＣ皮膜が形成された、５種類のサンプルが得られた。
【００７７】
なお、作製後に各サンプルの外観を観察したが、いずれのサンプルにおいても、ＤＬＣ皮膜に、剥離等の異常は生じていなかった。
【００７８】
次に、得られた各サンプルについて、ＤＬＣ皮膜中に含まれるアルミニウム量の測定を行った。測定は、ＥＰＭＡ装置（ＪＸＡ−８９００Ｌ、日本電子社製）を使用し、一つのサンプルについて、５箇所で測定を行った。
【００７９】
表１には、各サンプルにおけるＤＬＣ皮膜中のアルミニウム含有量（５点の平均値）をまとめて示す。
【００８０】
【表１】
このように、各成膜時のアルミニウムターゲット３４０に対するスパッタ電力を変化させることにより、ＤＬＣ皮膜中のアルミニウム含有量を、０〜２０ａｔ％まで変化させることができた。
【００８１】
（評価）
次に、前述の方法で作製した各サンプルについて、各種評価を行った。
【００８２】
（導電性評価）
５つのサンプルの電気抵抗率を測定した。測定には、抵抗率測定装置（Ｍｏｄｅｌ６５１７、ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製）を用い、４端子法で測定した。
【００８３】
結果をまとめて図４に示す。
【００８４】
図４の結果から、アルミニウムを含まないＤＬＣ皮膜が設置されたサンプル１の場合、抵抗率は、約１．３Ωｃｍ程度であった。これに対して、約４．３ａｔ％のアルミニウムを含むＤＬＣ皮膜が設置されたサンプル２では、抵抗率は、約０．１８Ωｃｍ程度であり、導電性が著しく向上していることがわかる。
【００８５】
なお、約１０．３ａｔ％〜２０ａｔ％のアルミニウムを含むＤＬＣ皮膜が設置されたサンプル３〜サンプル５では、抵抗率は、逆にサンプル１よりも大きくなっており、約１０．３ａｔ％以上のアルミニウムを含むＤＬＣ皮膜を設置したサンプルでは、アルミニウム含有量の増加とともに、導電性が低下することがわかった。
【００８６】
アルミニウム含有量によって、ＤＬＣ皮膜の抵抗率がこのような依存性を示す原因は、今のところ不明である。しかしながら、次の実験データから、以下のことが推察される。
【００８７】
図５には、各サンプル１〜５において得られたラマンスペクトルの測定結果を示す。
【００８８】
ＤＬＣ皮膜がＡｌを含まないサンプル１の場合、波数１３５０ｃｍ−１および波数１５９０ｃｍ−１の位置に、２つのピークが観測されている。波数１３５０ｃｍ−１におけるピークは、ＤＬＣのＤバンドに対応し、波数１５９０ｃｍ−１のピークは、ＤＬＣのＧバンドに対応すると考えられる。
【００８９】
一方、サンプル３〜５の場合、両方のピークが著しく減少していることがわかった。このうち、Ｇバンドに対応するピーク（波数１５９０ｃｍ−１のピーク）が著しく小さくなっていることから、これらのサンプルでは、ＤＬＣ皮膜において、グラファイト由来の骨格が崩壊していることが考えられる。また、Ｄバンドに対応するピーク（波数１３５０ｃｍ−１におけるピーク）が著しく小さくなっていることから、炭素の構造欠陥が減少していることがわかる。すなわち、サンプル３〜５の場合、アルミニウム含有量の増加に伴い、ＤＬＣ皮膜中の炭素骨格が壊れ、これにより、導電性が低下していることが推定される。
【００９０】
これに対して、サンプル２では、サンプル１に比べて、ＤＬＣのＤバンドおよびＧバンドに対応するピークは低下しているものの、その減少度合いは、それほど大きくはない。従って、このサンプル２の場合、ＤＬＣ皮膜中において、導電性に寄与する炭素骨格の崩壊が顕著には生じず、逆にＤＬＣ皮膜中に適度なアルミニウムが存在することとの相乗効果により、導電性が著しく向上したものと考えられる。
【００９１】
いずれにしても、ＤＬＣ皮膜中のアルミニウム含有量を１０．３ａｔ％未満に抑制することにより、良好な導電性を得ることができると言える。
【００９２】
（耐食性評価）
次に、電気化学的手法により５つのサンプルの耐食性を評価した。より具体的には、サンプルを試料極として、水溶液中に試料極を浸漬させ、ポテンショダイナミック分極曲線を測定し、この曲線から腐食電流を求めた。
【００９３】
水溶液には、５％塩化ナトリウム水溶液を使用した。対極には、白金を使用し、参照極は、飽和カロメル電極とした。
【００９４】
測定結果をまとめて、図６に示す。また、表２には、各サンプルにおいて得られた腐食電流値をまとめて示す。なお、これらの図および表には、参考のため、ＤＬＣ皮膜を設置していないマグネシウム合金基材（サンプル６とする）の結果も合わせて示した。
【００９５】
【表２】
この結果から、ＤＬＣ皮膜がアルミニウムを含まないサンプル１の場合、腐食電流は、４．３×１０−２ｍＡ／ｃｍ２程度であった。これに対して、ＬＣ皮膜がアルミニウムを含むサンプル２〜５の場合、腐食電流は、いずれもサンプル１の値を下回り、サンプル２〜５では、サンプル１に比べて、耐食性が向上することがわかった。
【００９６】
特に、サンプル２では、腐食電流は、１．２×１０−４ｍＡ／ｃｍ２程度となり、サンプル２は、サンプル１に比べて、約１００倍の耐食性を有することがわかった。
【００９７】
（耐摩耗性評価）
次に、ボールオンデスク法により、５つのサンプルの摩擦係数を評価した。
【００９８】
各サンプルについて得られた摩擦係数の値を、まとめて表３に示す。
【００９９】
【表３】
なお、摩擦係数は、各サンプルの耐摩耗性を示す一つの指標となり、摩擦係数が小さいほど、良好な耐摩耗性を有すると言える。
【０１００】
アルミニウムを含まないＤＬＣ皮膜を有するサンプル１では、摩擦係数は、０．２であった。これに対して、約４．３ａｔ％のアルミニウムを含むＤＬＣ皮膜を有するサンプル２では、摩擦係数は、０．２５であった。このように、サンプル２では、サンプル１に比べて、摩擦係数が幾分低下するものの、その低下量は少なく、サンプル２は、サンプル１とほぼ同等の耐摩耗性を有することが示された。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、ＤＬＣ皮膜が設置されたマグネシウム合金を含む自動車部品や電子機器等に適用することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１００ 本発明の導電性部材
１１０ 基材
１４０ 中間層
１６０ ＤＬＣ皮膜
３００ 成膜装置
３０５ 成膜室
３１０、３５０、３６０ 支持体
３２０ 基材
３３０ 炭素ターゲット
３４０ アルミニウムターゲット
３７０ 中心軸。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材の表面に、ＤＬＣ皮膜が設置されて構成された導電性部材であって、
前記ＤＬＣ皮膜は、１０．３ａｔ％未満のアルミニウムを含み、
前記基材と前記ＤＬＣ皮膜の間には、両者の密着性を向上する中間層が設置されていることを特徴とする導電性部材。
【請求項２】
前記ＤＬＣ皮膜は、４．０ａｔ％〜５．０ａｔ％の範囲のアルミニウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の導電性部材。
【請求項３】
前記中間層は、アルミナを有することを特徴とする請求項１または２に記載の導電性部材。
【請求項４】
前記ＤＬＣ皮膜は、１μｍ〜３μｍの範囲の膜厚を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の導電性部材。
【請求項５】
前記中間層は、１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲の膜厚を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の導電性部材。
【請求項６】
マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材の表面に、ＤＬＣ皮膜が設置されて構成された導電性部材の製造方法であって、
（１）マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材を準備する工程と、
（２）前記基材の表面に、中間層を設置する工程と、
（３）前記中間層の上部に、ＤＬＣ皮膜を設置する工程であって、前記ＤＬＣ皮膜は、１０．３ａｔ％未満のアルミニウムを含み、前記中間層は、前記基材と前記ＤＬＣ皮膜の間の密着性を向上させる、工程と、
を有することを特徴とする製造方法。
【請求項７】
前記中間層は、アルミナを有することを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記（３）のＤＬＣ皮膜を設置する工程は、ターゲットを用いたスパッタリング法により行われることを特徴とする請求項６または７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記ターゲットには、炭素を含むターゲットと、アルミニウムを含むターゲットの２つのターゲットが使用され、
前記（３）のＤＬＣ皮膜を設置する工程において、前記基材は、回転されることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１】
マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材の表面に、ＤＬＣ皮膜が設置されて構成された導電性部材であって、
前記ＤＬＣ皮膜は、１０．３ａｔ％未満のアルミニウムを含み、
前記基材と前記ＤＬＣ皮膜の間には、両者の密着性を向上する中間層が設置されていることを特徴とする導電性部材。
【請求項２】
前記ＤＬＣ皮膜は、４．０ａｔ％〜５．０ａｔ％の範囲のアルミニウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の導電性部材。
【請求項３】
前記中間層は、アルミナを有することを特徴とする請求項１または２に記載の導電性部材。
【請求項４】
前記ＤＬＣ皮膜は、１μｍ〜３μｍの範囲の膜厚を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の導電性部材。
【請求項５】
前記中間層は、１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲の膜厚を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の導電性部材。
【請求項６】
マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材の表面に、ＤＬＣ皮膜が設置されて構成された導電性部材の製造方法であって、
（１）マグネシウム金属またはマグネシウム合金の基材を準備する工程と、
（２）前記基材の表面に、中間層を設置する工程と、
（３）前記中間層の上部に、ＤＬＣ皮膜を設置する工程であって、前記ＤＬＣ皮膜は、１０．３ａｔ％未満のアルミニウムを含み、前記中間層は、前記基材と前記ＤＬＣ皮膜の間の密着性を向上させる、工程と、
を有することを特徴とする製造方法。
【請求項７】
前記中間層は、アルミナを有することを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記（３）のＤＬＣ皮膜を設置する工程は、ターゲットを用いたスパッタリング法により行われることを特徴とする請求項６または７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記ターゲットには、炭素を含むターゲットと、アルミニウムを含むターゲットの２つのターゲットが使用され、
前記（３）のＤＬＣ皮膜を設置する工程において、前記基材は、回転されることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−４１５９９（Ｐ２０１２−４１５９９Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８３１２６（Ｐ２０１０−１８３１２６）
【出願日】平成２２年８月１８日（２０１０．８．１８）
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１８日（２０１０．８．１８）
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【Ｆターム（参考）】
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