[发明专利]冷喷涂用材料

说明书

本发明的冷喷涂用材料包含利用BET一点法获得的比表面积为30msupgt;2/supgt;/g以上的稀土类元素化合物的粉末。还优选利用气体吸附法获得的细孔直径为3nm以上且20nm以下的细孔容积为0.08cmsupgt;3/supgt;/g以上。还优选所述粉末的晶粒直径为25nm以下。还优选休止角为10°以上且60°以下。还优选L*a*b*系表色系色坐标的L值为85以上、a值为‑0.7以上且0.7以下、b值为‑1以上且2.5以下。

技术领域

本发明涉及冷喷涂用材料、利用冷喷涂法进行的膜的制造方法、冷喷涂膜、稀土类元素的氧化物粉末的制造方法、非烧成的稀土类元素的氟化物粉末的制造方法及稀土类元素的氧氟化物粉末的制造方法。

背景技术

冷喷涂法是将原料粒子加速至音速附近、使其以固相状态的原样冲撞于基材、从而进行成膜的系统。

冷喷涂法是被分类为喷涂法之1种的涂覆技术，但一般的热喷涂法是使原材料以熔融状态或半熔融状态冲撞于基材使其成膜，而冷喷涂法是在不使原材料熔融的情况下使其固着在基材上，在此方面是不同的。

一直以来，在冷喷涂法中，一般是对延展性优异的金属进行成膜，作为脆性材料的陶瓷的成膜例是极少的。

但是，近年来报告了利用使用具有高比表面积的TiO₂纳米凝集粉的冷喷涂法进行的成膜例(非专利文献1)。

另一方面，包含稀土类元素的化合物对于卤素系气体的耐腐蚀性较高时，在半导体设备制造的蚀刻工序中使用卤素系气体。因此，包含稀土类元素的化合物的膜对于防止等离子体蚀刻装置的腐蚀是有用的。一直以来，等离子体蚀刻装置中的耐腐蚀性的稀土类化合物的膜通过利用等离子体热喷涂等对包含稀土类元素的化合物的粉末进行涂覆来获得(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-40634号公报

非专利文献

非专利文献1：垂井洋静等、《コールドスプレー法によるセラミックス皮膜の形成(利用冷喷涂法进行的陶瓷覆膜的形成)》、溶接学会誌(焊接学会期刊)、第87卷(2018)第2号、p114-119

发明内容

发明要解决的技术问题

在利用等离子体热喷涂进行的成膜中，利用高温的气体状态使成膜材料熔解，用等离子体喷射流将其加速、冲撞于基材，进行涂覆。因此具有以下问题：在对稀土类元素的化合物粉末进行等离子体热喷涂时，粉末在热喷涂过程中发生变质，对于包含色度的各种物性难以获得所希望的程度。与其相对，冷喷涂法是在不使原材料熔融的情况下使其固着在基材上，因此可期待能够防止成膜材料的物性在热喷涂过程中发生变质。但是，即便是将专利文献1中记载的现有的等离子体热喷涂用的稀土类化合物粉末直接用于冷喷涂用材料，成膜效率也低，无法形成充分厚度的覆膜。

另外，根据非专利文献1所记载的那样的TiO₂粉末，不仅无法获得对卤素系气体的耐腐蚀性，而且本发明人发现，对于TiO₂粉末，有时在冷喷涂法的成膜时膜的发黄变得严重，难以获得所希望的色度的膜。

因此，本发明的技术问题在于提供使用对于卤素系等离子体的耐腐蚀性优异的稀土类元素的化合物、可获得成膜性优异且自原料的物性变化少的膜的冷喷涂用材料。

另外，本发明的技术问题在于提供使用对于卤素系等离子体的耐腐蚀性优异的稀土类元素的化合物作为原料粉末、制造自原料的物性变化少的膜；以及提供由对于卤素系等离子体的耐腐蚀性优异的稀土类元素的化合物形成、具有白色度等优异物性的冷喷涂膜。