特許 7284553 溶射膜を備えた基材及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-23

(45)【発行日】2023-05-31

(54)【発明の名称】溶射膜を備えた基材及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 4/12 20160101AFI20230524BHJP

   C23C 4/10 20160101ALI20230524BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20230524BHJP

【ＦＩ】

C23C4/12

C23C4/10

H01L21/302 101G

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2017181479

(22)【出願日】2017-09-21

(65)【公開番号】P2019056143

(43)【公開日】2019-04-11

【審査請求日】2020-06-10

【審判番号】

【審判請求日】2022-03-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】弁理士法人創成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】青山 久範

(72)【発明者】

【氏名】則武 賢信

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 陽一

【合議体】

【審判長】池渕 立

【審判官】羽鳥 友哉

【審判官】土屋 知久

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２４４２１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１８３１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／００６５４０８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

C23C4/00-6/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶射粒子を溶媒に分散させたスラリーの形態で溶射し、基材の表面に厚さ１２０μｍ以下の第１の溶射膜を形成する第１の工程と、
溶射粒子を粉末の形態で溶射し、前記第１の溶射膜の表面に第２の溶射膜を形成する第２の工程とを備えることを特徴とする溶射膜を備え、
前記第１の溶射膜の気孔率をＰＷ、前記第２の溶射膜の気孔率をＰＤとしたとき、
ＰＷは０．１～１．２％であり、
ＰＷ／ＰＤ≦０．５の関係を満たすことを特徴とする基材の製造方法。

【請求項2】

溶射粒子を溶媒に分散させたスラリーの形態で溶射し、前記第２の溶射膜の表面に厚さ１２０μｍ以下の第３の溶射膜を形成する第３の工程をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の溶射膜を備えた基材の製造方法。

【請求項3】

前記第１の溶射膜の厚さをＴＷ、前記第２の溶射膜の厚さをＴＤとしたとき、
ＴＷ／ＴＤ≦０．５の関係を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の溶射膜を備えた基材の製造方法。

【請求項4】

基材と、
前記基材の表面に形成されている第１の溶射膜と、
前記第１の溶射膜の表面に形成されている第２の溶射膜とを備えた溶射膜を備えた基材であって、
前記第１の溶射膜の気孔率をＰＷ、前記第２の溶射膜の気孔率をＰＤとしたとき、
ＰＷは０．１～１．５％であり、ＰＤは１．５～８．０％であり、
ＰＷ／ＰＤ≦０．５の関係を満たすことを特徴とする溶射膜を備えた基材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶射膜を備えた基材及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイス、液晶デバイスなどを製造する場合、Ｓｉウエハやガラス基板に形成された所定の膜をＦ_２などのハロゲン系の腐食性ガスを用いプラズマ環境下で処理するドライエッチングなどの工程が存在する。そこで、近年、半導体デバイス、液晶デバイスなどの製造装置において、プラズマ環境下で腐食ガスに曝されるチャンバーや各種部材に、Ａｌなどの金属材料からなる基材の耐食を防止するために、基材の表面に耐食性を有するＹ_２Ｏ_３などからなる溶射膜を形成することがある。

【0003】

そして、このような溶射膜は、パーティクルの発生を抑制するために、研磨加工又は研削加工後の表面が緻密であることが要求され、そのためには気孔率を小さくすることが必要である。粉末原料をそのまま溶射する乾式溶射と比較して、粉末原料を分散させたスラリーを用いて溶射する湿式溶射によって溶射膜を形成すれば、その気孔率を例えば１．５％以下にと小さくすることが可能であることが知られている。

【0004】

特許文献１には、ガラスのような脆性基材のひび割れを防止するために、Ｙ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３等の酸化物被膜を脆性基材の表面に形成する際、まず粉末材料を用いた乾式溶射を行い、その上に、粉末材料を分散させたスラリーを用いた湿式溶射を行うことが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１４－１２２４１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、乾式溶射で形成された溶射膜は気孔率が大きいので、基材との密着性に劣り、長期間に亘って使用すると基材から剥離するおそれがあるという課題があった。一方、湿式溶射では、例えば１２０μｍを超える厚さの溶射膜を形成することが困難であるので、基材をプラズマ腐食から保護するために十分な厚さの溶射膜を形成することができないという課題があった。

【0007】

本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、基材との密着性の向上と十分な厚さの確保との両立を図ることが可能な溶射膜を備えた基材及びその製造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】

【0008】

本発明の溶射膜を備えた基材の製造方法は、溶射粒子を溶媒に分散させたスラリーの形態で溶射し、基材の表面に厚さ１２０μｍ以下の第１の溶射膜を形成する第１の工程と、溶射粒子を粉末の形態で溶射し、前記第１の溶射膜の表面に第２の溶射膜を形成する第２の工程とを備えることを特徴とする溶射膜を備えることを特徴とする。

【0009】

溶射粒子を粉末の形態で溶射する乾式溶射では、溶射粒子が微小過ぎると溶射装置から噴出させるガス流に溶射粒子を良好に供給できないので、溶射粒子を微小にするには限度があり、形成される溶射膜の気孔率を小さくすること、ひいては緻密性に限界があった。一方、溶射粒子を溶媒に分散させたスラリーの形態で溶射する湿式溶射では、乾式溶射と比較して、溶射粒子を微小にでき、形成される溶射膜の気孔率を小さくすることができ、ひいては緻密性に優れている。

【0010】

本発明の溶射膜を備えた基材の製造方法によれば、基材の表面には湿式溶射によって第１の溶射膜が形成されるので、基材と第１の溶射膜との間に隙間が少なく密着性の向上を図ると共に基材と第１の溶射膜との間に剥離が生じるおそれの低減を図ることが可能となる。

【0011】

そして、第１の溶射膜の表面に第２の溶射膜が形成されるが、これらは共に溶射粒子を溶射させたものであるので、密着性に優れている。さらに、湿式溶射によって形成される第１の溶射膜の厚さは１２０μｍ以下であるので、その形成工程においてクラックなどの欠陥が生じるおそれの低減を図ることが可能となる。

【0012】

また、溶射膜の最表面が乾式溶射によって形成される第２の溶射膜の表面である場合、湿式溶射によって形成される溶射膜と比較して緻密性に劣るので、表面の研磨加工、研削加工などの容易化を図ることが可能となる。

【0013】

本発明の溶射膜を備えた基材の製造方法において、溶射粒子を溶媒に分散させたスラリーの形態で溶射し、前記第２の溶射膜の表面に厚さ１２０μｍ以下の第３の溶射膜を形成する第３の工程をさらに備えることが好ましい。

【0014】

この場合、溶射膜の最表面を湿式溶射によって形成される第３の溶射膜の表面とすることができ、この表面を研磨加工又は研削加工したとき、露出する面の表面粗さの低減を図ることが可能となると共に、パーティクル発生の抑制を図ることが可能となる。

【0015】

なお、本発明の溶射膜を備えた基材の製造方法において、基材上に順番に積層される溶射膜の内、第４以降の偶数番目の溶射膜を乾式溶射によって形成されるものとし、第５以降の奇数番目の溶射膜を湿式溶射によって形成されるものとすれば、溶射膜の層数は限定されない。

【0016】

また、本発明の溶射膜を備えた基材の製造方法において、前記第１の溶射膜の気孔率をＰＷ、前記第２の溶射膜の気孔率をＰＤとしたとき、ＰＷは０．１～１．２％であり、ＰＷ／ＰＤ≦０．５の関係を満たす。

【0017】

ＰＷ／ＰＤが０．５を超える場合には、第２の溶射膜の気孔率ＰＤが小さくなり過ぎる場合と第１の溶射膜の気孔率ＰＷが大きくなり過ぎる場合とが含まれる。ＰＷ／ＰＤが１に近づくと、第１の溶射膜と第２の溶射膜の組織が近くなるため、第１の溶射膜と第２の溶射膜との間の密着性は向上する。

【0018】

しかしながら、第２の溶射膜の気孔率ＰＤが小さくなり過ぎる場合については、第２の溶射膜が乾式溶射により形成されることから、そもそも気孔率ＰＤを一定の値よりも小さくすることが困難である。一方で、第１の溶射膜の気孔率ＰＷが大きくなり過ぎる場合には、基材と第１の溶射膜との間の密着性が十分に確保することができなくなる。

【0019】

また、本発明の溶射膜を備えた基材の製造方法において、前記第１の溶射膜の厚さをＴＷ、前記第２の溶射膜の厚さをＴＤとしたとき、ＴＷ／ＴＤ≦０．５の関係を満たすことが好ましい。

【0020】

これは、後述する実施例及び比較例から分かるように、上記関係を満たさない場合、湿式溶射によって形成される溶射膜のうち最も表側に位置する溶射膜にクラックが生じるからである。

【0021】

また、湿式溶射は、乾式溶射と比較して、溶射効率に劣るので、湿式溶射により形成した第１の溶射膜を乾式溶射により形成した第２の溶射膜よりも薄くすることにより、コストの低減を図ることが可能となる。

【0022】

本発明の溶射膜を備えた基材は、基材と、前記基材の表面に形成されている第１の溶射膜と、前記第１の溶射膜の表面に形成されている第２の溶射膜とを備えた溶射膜を備えた基材であって、前記第１の溶射膜の気孔率をＰＷ、前記第２の溶射膜の気孔率をＰＤとしたとき、ＰＷは０．１～１．５％であり、ＰＤは１．５～８．０％であり、ＰＷ／ＰＤ≦０．５の関係を満たすことを特徴とする。

【0023】

本発明の溶射膜を備えた基材によれば、基材の表面に形成されている第１の溶射膜の気孔率ＰＷは第２の気孔率ＰＤより小さいので、基材と第１の溶射膜との間に隙間が少なく密着性の向上、及び基材と第１の溶射膜との間に剥離が生じるおそれの低減を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る溶射部材の模式縦断面図。

【図2】本発明の第２の実施形態に係る溶射部材の模式縦断面図。

【発明を実施するための形態】

【0025】

本発明の第１の実施形態に係る溶射部材１０及びその製造方法について図面を参照して説明する。

【0026】

図１に示すように、溶射部材１０は、基材２０と、基材２０の表面に形成された溶射膜３０とから構成されている。溶射部材１０は、他に、基材２０と溶射膜３０との間に形成された電極などを備えるものであってもよい。

【0027】

溶射部材１０は、内部に埋設された電極に電圧が印加されることによって発生するクーロン力により、基板を載置面である溶射膜３０の表面に吸引する静電チャックであってもよい。また、溶射部材１０は、内部に埋設された発熱抵抗体によって、載置面である溶射膜３０の表面に載置された基板を加熱するヒータであってもよい。また、溶射部材１０は、ヒータ機能付きの静電チャックであってもよい。この他、溶射部材１０は、ライナーやシャワーヘッド等の半導体製造装置のプロセスチャンバ内で使用される部材であってもよい。

【0028】

本実施形態において、基材２０は、アルミニウムからなる略円板状の部材である。ただし、基材２０は、アルミニウム合金、ステンレス鋼、チタン合金、タングステン、シリコン、金属複合材料（ＭＭＣ）、セラミックスなどからなるものであってもよい。また、基材２０の形状は、多角形板状、円板状、楕円板状などの種々の形状であってもよく、複雑形状であってもよい。

【0029】

なお、サンドブラストや機械加工などにより表面粗さがＲａ１．０μｍ以上となるように基材２０の表面を粗面状態に加工することが好ましい。そして、基材２０の表面に、溶射膜３０との熱膨張差の緩衝層となるアンダーコート層が被覆されていても、被覆されていなくてもよい。

【0030】

図示しない溶射装置によって基材２０の表面に、複数、本実施形態では、第１の溶射膜３１と第２の溶射膜３２からなる２層の溶射膜が積層されてなるものを形成する。溶射装置は、アーク溶射法、プラズマ溶射法又は燃料燃焼ガスを用いた高速フレーム溶射法（ＨＶＯＦ溶射法）などの方法で溶射する市販の溶射装置であればよく、特に限定されない。プラズマガスとしては、Ａｒ、Ａｒ＋Ｎ_２、Ａｒ＋Ｈ_２、Ａｒ＋Ｎ_２＋Ｈ_２、Ａｒ＋ＣＯ_２又はＡｒ＋Ｏ_２などが用いられる。

【0031】

本実施形態において、溶射の粉末原料である溶射粒子は、イットリア（Ｙ_２Ｏ_３）からなる。ただし、粉末原料は、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、アルミナ－ジルコニア（Ａｌ_２Ｏ_３－ＺｒＯ_２）、スピネル（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４）などの絶縁性セラミックスからなるもの、又はこれらの何れかを主成分とするものであってもよい。

【0032】

第１の溶射膜３１は、基材２０の表面上に形成されている。ただし、前述したように、第１の溶射膜３１は、アンダーコート層又はその一部が電極の表面に形成されているものあってもよい。

【0033】

第１の溶射膜３１は、溶射粒子を溶媒に分散させたスラリーの形態で溶射する湿式溶射を行う第１の溶射工程（第１の工程）によって形成されてなる。溶媒としては、エタノールなどの可燃性有機溶媒又は水などが用いられる。スラリーにおける溶射粒子の割合は、例えば２０～４０重量％である。

【0034】

溶射粒子を粉末の形態で溶射する乾式溶射では、溶射粒子が微小過ぎると溶射装置においてガス流に対して溶射粒子を良好に供給できないので、溶射粒子を微小にするには限度がある。一方、湿式溶射においては、このような不具合が発生しないので、溶射粒子の粒径を微小にすることができる。溶射粒子を微小にすれば、この溶射粒子が溶解した状態で堆積されたものが冷却されてなる第１の溶射膜３１の気孔率ＰＷが小さなものとなる。

【0035】

第１の溶射膜３１の気孔率ＰＷは、例えば０．１～１．５％であり、より好ましくは０．１～１．２％である。この場合、溶射粒子の平均粒径は、例えば１．０～８．０μｍ、より好ましくは２．０～６．０μｍとすればよい。

【0036】

このように湿式溶射で形成された第１の溶射膜３１の気孔率ＰＷが小さいので、乾式溶射で形成された溶射膜を基材２０に直接形成する場合と比較して、基材２０との密着性の向上を図ることが可能となる。さらに、基材２０の粗面化した表面に溶解した微小な溶射粒子が入り込み、これが冷却されてアンカー効果により基材２０と第１の溶射膜３１との密着性の向上を図ることが可能となる。これらにより、基材２０と第１の溶射膜３１との間に剥離が生じるおそれの低減を図ることができる。

【0037】

第１の溶射膜３１の厚さＴＷは、１２０μｍ以下であり、好ましくは１０～６０μｍである。これは、一般的に湿式溶射で形成した溶射膜は、厚さが１２０μｍを超えると、形成時にクラックなどの欠陥が発生するおそれが高くなるからである。本実施形態では、第１の溶射膜３１の厚さは１２０μｍ以下であるので、欠陥が発生するおそれの抑制を図ることが可能となる。

【0038】

第２の溶射膜３２は、第１の溶射膜３１の表面に、溶射粒子を粉末の形態で溶射する乾式溶射を行う第２の溶射工程（第２の工程）によって形成されてなる。

【0039】

第２の溶射膜３２の厚さＴＤは、好ましくは１０～１０００μｍである。第２の溶射膜３２の気孔率ＰＤは、１．５～８．０％であり、より好ましくは１．５～５．０％である。さらに、第１の溶射膜３１の気孔率ＰＷと第２の溶射膜３２の気孔率ＰＤは、ＰＷ／ＰＤ≦０．５、より好ましくはＰＷ／ＰＤ≦０．３の関係を満たすことが好ましい。

【0040】

ＰＷ／ＰＤが０．５を超える場合には、第２の溶射膜３２の気孔率ＰＤが小さくなり過ぎる場合と第１の溶射膜３１の気孔率ＰＷが大きくなり過ぎる場合とが含まれる。ＰＷ／ＰＤが１に近づくと、第１の溶射膜３１と第２の溶射膜３２の組織が近くなるため、第１の溶射膜３１と第２の溶射膜３２との間の密着性は向上する。

【0041】

しかしながら、第２の溶射膜３２の気孔率ＰＤが小さくなり過ぎる場合については、第２の溶射膜３２が乾式溶射により形成されることから、そもそも気孔率ＰＤを一定の値よりも小さくすることが困難である。一方で、第１の溶射膜３１の気孔率ＰＷが大きくなり過ぎる場合には、基材２０と第１の溶射膜３１との間の密着性が十分に確保することができなくなる。

【0042】

第２の溶射膜３２の厚さＴＤは、１０μｍ以上であり、好ましくは１０～１０００μｍである。これは、乾式溶射で形成した溶射膜は、厚さが厚くなっても、形成時にクラックなどの欠陥が発生するおそれは非常に低いからである。そして、第２の溶射膜３２の表面が、溶射膜３０の最表面になっている。

【0043】

さらに、第１の溶射膜３１の厚さＴＷと第２の溶射膜３２の厚さＴＤは、ＴＷ／ＴＤ≦０．５、より好ましくは０．００１≦ＴＷ／ＴＤ≦０．３の関係を満たすことが好ましい。これは、後述する実施例及び比較例から分かるように、この関係を満たさない場合、湿式溶射によって形成される溶射膜のうち最も表側に位置する溶射膜にクラックが生じるおそれが高まるからである。

【0044】

即ち、ＴＷ／ＴＤ＞０．３になると、湿式溶射によって形成される第１の溶射膜３１と乾式溶射によって形成される第２の溶射膜３２の物性値の差によって誘起される内部応力が大きくなるためクラックが生じるおそれが高まる。

【0045】

ＴＷ／ＴＤ＜０．００１になると、基材２０と乾式溶射によって形成される第２の溶射膜３２の距離が近くなり過ぎて、基材２０と湿式溶射によって形成される第１の溶射膜３１の密着している界面に対し、基材２０と第２の溶射膜３２の物性値の差によって誘起される内部応力が作用することで密着力が阻害され溶射膜３０が剥離するおそれが高まる。

【0046】

また、湿式溶射は、乾式溶射と比較して、溶射効率に劣るので、湿式溶射により形成した第１の溶射膜３１の厚さＴＷを乾式溶射により形成した第２の溶射膜３２の厚さＴＤよりも薄くすることがコスト低減の観点から好ましい。

【0047】

また、第１の溶射膜３１の厚さＴＷと第２の溶射膜３２の厚さＴＤとの合計厚さ、すなわち溶射膜３０の厚さは、好ましくは１５０μｍ以上、より好ましくは２００μｍ以上である。これは、溶射膜３０が厚いほど、基材２０をプラズマ腐食から確実に保護することが可能となるからである。

【0048】

このように構成された溶射部材１０においては、上述したように、基材２０と第１の溶射膜３０との間に剥離が生じるおそれは低く、かつ、第１及び第２の溶射膜３１，３２は溶射粒子の材質が同じであるため密着性は良好であるので、基材２０及び溶射膜３０の間で剥離が生じるおそれの低減を図ることが可能となる。

【0049】

以下、本発明の第２の実施形態に係る溶射部材１０Ａ及びその製造方法について図面を参照して説明する。

【0050】

本実施形態に係る溶射部材１０Ａは、上述した溶射部材１０と比較して、溶射膜３０Ａが２層の溶射膜３１，３２からでなく３層の溶射膜３１～３３から形成されている点においてのみ相違する。

【0051】

ここで、第１及び第２の溶射膜３１，３２は、上述した第１及び第２の溶射膜３１，３２と同様に形成されている。

【0052】

そして、第３の溶射膜３３は、第２の溶射膜３２の表面に形成されており、上述した第１の溶射膜３１と同様に、湿式溶射を行う第３の溶射工程（第３の工程）によって形成されてなる。

【0053】

第３の溶射膜３３は、第１の溶射膜３１と同様の気孔率ＰＷ、厚さＴＷとなっている。ただし、第１の溶射膜３１と第３の溶射膜３３の気孔率ＰＷ及び厚さＴＷは、同じであっても、相違していてもよい。

【0054】

本実施形態に係る溶射部材１０Ａは、上述した溶射部材１０と同様に効果を奏する。さらに、湿式溶射による緻密性が優れた第３の溶射膜３３が溶射膜３０の最表面に存在するので、この表面を研磨加工又は研削加工したとき、露出する面の表面粗さの低減を図ることが可能となると共に、パーティクル発生の抑制を図ることが可能となる。

【0055】

また、本発明は上述した実施形態に係る溶射部材１０，１０Ａに限定されない。例えば、溶射部材１０は溶射膜３０が２つの溶射膜３１，３２が積層されてなり、溶射部材１０Ａは溶射膜３０が３つの溶射膜３１～３３が積層されてなるが、これらに限定されず、４層以上の溶射膜が積層されてなる溶射膜を備えたものであってもよい。

【実施例】

【0056】

（実施例１）
基材２０として、アルミニウム合金（Ａ６０６１）からなり、直径１００ｍｍ、厚さ２０ｍｍの円板状のものを用意した。基材２０の表面をサンドブラストによって粗面化した。

【0057】

乾式溶射の際に使用する溶射原料（溶射材料）として、メディアン径Ｄ５０が２５μｍのイットリア粉末を用意した。湿式溶射の際に使用する溶射原料として、メディアン径Ｄ５０が３μｍのイットリア粉末を用いた。

【0058】

そして、図１を参照し、溶射装置によって上記溶射材料を３０重量％の割合で水を用いて分散させたスラリーを基材２０の表面に溶射して基材２０の表面に、厚さＴＷが４０μｍの第１の溶射膜３１を湿式溶射によって形成した。

【0059】

次いで、溶射装置によって上記溶射材料を第１の溶射膜３１の表面に溶射して第１の溶射膜３１の表面に、厚さＴＤが１２０μｍの第２の溶射膜３２を乾式溶射によって形成した。

【0060】

第１及び第２の溶射膜３１，３２には、クラックなどの欠陥は目視で確認できなかった。

【0061】

第１の溶射膜３１の気孔率ＰＷは１．２％であり、第２の溶射膜３２の気孔率ＰＤは３．５％であった。なお、気孔率ＰＷ，ＰＤは、面積気孔率として算出することができる。詳述すると、面積気孔率は、第１の溶射膜３１、第２の溶射膜３２のそれぞれについて、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて１０００倍に拡大した断面画像を撮影し、２値化処理して得られた断面画像に占める気孔の面積割合を算出することにより求めることができる。このとき、画像解析ソフトとしてＩｍａｇｅ Ｊ等の汎用ソフトウェアを用いることで組織のエッジ検出、面積の数値化及び面積割合の算出を容易に行うことができる。

【0062】

引っ張りにより基材２０と第１の溶射膜３１とが剥離する強度、すなわち密着強度を、ＪＩＳ Ｈ８６６６に準じた試験方法によって測定した。密着強度は２２ＭＰａであった。

【0063】

（実施例２）
上述した実施例１と比較して、図２を参照し、溶射膜３０Ａが２つの溶射膜３１，３２が積層してなるものではなく、３つの溶射膜３１～３３が積層してなるものからなることのみが相違する。

【0064】

実施例２では、第２の溶射膜３２まで形成した実施例１の溶射部材１０に対して、溶射装置によって上記溶射材料を３０重量％の割合で水を用いて分散させたスラリーを第２の溶射膜３２の表面に溶射して第２の溶射膜３２の表面に、厚さＴＷが４０μｍの第３の溶射膜３３を湿式溶射によって形成した。これにより、溶射部材１０Ａが完成した。

【0065】

第１乃至第３の溶射膜３１～３３には、クラックなどの欠陥は目視で確認できなかった。

【0066】

第１及び第３の溶射膜３１，３３の気孔率ＰＷは１．２％であり、第２の溶射膜３２の気孔率ＰＤは３．５％であった。基材２０と第１の溶射膜３１との密着強度は２２ＭＰａであった。

【0067】

（実施例３）
上述した実施例２とは、溶射膜が３つの溶射膜３１～３３ではなく５つの溶射膜が積層してなることのみ相違する。

【0068】

実施例３では、第３の溶射膜３３まで形成した実施例２の溶射部材１０Ａに対して、溶射装置によって上記溶射材料を第３の溶射膜３３の表面に溶射して第３の溶射膜３３の表面に、厚さＴＤが１２０μｍの第４の溶射膜を乾式溶射によって形成した。

【0069】

次いで、溶射装置によって上記溶射材料を３０重量％の割合で水を用いて分散させたスラリーを第４の溶射膜の表面に溶射して上記溶射材料を第４の溶射膜の表面に溶射して第４の溶射膜の表面に、厚さＴＷが４０μｍの第５の溶射膜を湿式溶射によって形成した。これにより、溶射部材が完成した。

【0070】

第１乃至第５の溶射膜には、クラックなどの欠陥は目視で確認できなかった。

【0071】

第１、第３及び第５の溶射膜の気孔率ＰＷは１．２％であり、第２及び第４の溶射膜Ａの気孔率ＰＤは３．５％であった。

【0072】

（実施例４）
上述した実施例３とは、溶射膜が５つの溶射膜ではなく６つの溶射膜が積層してなることのみ相違する。

【0073】

実施例４では、第５の溶射膜まで形成した実施例３の完成品である溶射部材に対して、溶射装置によって上記溶射材料を第５の溶射膜の表面に溶射して第５の溶射膜の表面に、厚さＴＤが１２０μｍの第６の溶射膜を乾式溶射によって形成した。これにより、溶射部材が完成した。

【0074】

第１乃至第６の溶射膜には、クラックなどの欠陥は目視で確認できなかった。

【0075】

第１、第３及び第５の溶射膜の気孔率ＰＷは１．２％であり、第２、第４及び第６の溶射膜の気孔率ＰＤは３．５％であった。

【0076】

（実施例５）
上述した実施例２とは、基材２０がアルミニウム合金（Ａ６０６１）からなるものではなく、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）焼結体からなることのみ相違する。

【0077】

第１乃至第３の溶射膜３１～３３には、クラックなどの欠陥は目視で確認できなかった。

【0078】

第１及び第３の溶射膜３１，３３の気孔率ＰＷは１．２％であり、第２の溶射膜３２の気孔率ＰＤは３．５％であった。基材２０と第１の溶射膜３１との密着強度は２３ＭＰａであった。

【0079】

（実施例６）
上述した実施例２と比較して、第２の溶射膜３２の厚さＴＤが１２０μｍではなく７０μｍであることのみが相違する。

【0080】

第３の溶射膜３３にクラックが目視で確認された。

【0081】

（実施例７）
上述した実施例３と比較して、第２及び第４の溶射膜の厚さＴＤが１２０μｍではなく７０μｍであることのみが相違する。

【0082】

第５の溶射膜にクラックが目視で確認された。

【0083】

（比較例１）
上述した実施例１と同じ、基材２０並びに湿式及び乾式溶射に用いる溶射材料を用意した。

【0084】

そして、溶射装置によって上記溶射材料を基材２０の表面に溶射して基材２０の表面に、厚さＴＤが１２０μｍの第１の溶射膜を乾式溶射によって形成した。

【0085】

次いで、溶射装置によって上記溶射材料を３０重量％の割合で水を用いて分散させたスラリーを上記第１の溶射膜の表面に溶射して当該第１の溶射膜の表面に、厚さＴＷが６０μｍの第２の溶射膜を湿式溶射によって形成した。これにより、溶射部材が完成した。

【0086】

第１及び第２の溶射膜には、クラックなどの欠陥は目視で確認できなかった。

【0087】

第１の溶射膜の気孔率ＰＤは３．５％であり、第２の溶射膜の気孔率ＰＷは１．２％であった。

【0088】

基材と第１の溶射膜とが剥離する密着強度を測定した。密着強度は１１ＭＰａであり、実施例１と比較して半分に低下した。

【0089】

（比較例２）
上述した実施例１と同じ、基材並びに湿式及び乾式溶射に用いる溶射材料を用意した。

【0090】

そして、溶射装置によって上記溶射材料を基材の表面に溶射して基材の表面に、厚さＴＤが１２０μｍの第１の溶射膜を乾式溶射によって形成した。

【0091】

次いで、溶射装置によって上記溶射材料を３０重量％の割合で水を用いて分散させたスラリーを上記第１の溶射膜の表面に溶射して当該第１の溶射膜の表面に、厚さＴＷが３０μｍの第２の溶射膜を湿式溶射によって形成した。

【0092】

次いで、溶射装置によって上記溶射材料を第３の溶射膜の表面に溶射して第３の溶射膜の表面に、厚さＴＤが１２０μｍの第３の溶射膜を乾式溶射によって形成した。

【0093】

次いで、溶射装置によって上記溶射材料を３０重量％の割合で水を用いて分散させたスラリーを上記第３の溶射膜の表面に溶射して当該第３の溶射膜の表面に、厚さＴＷが３０μｍの第４の溶射膜を湿式溶射によって形成した。これにより、溶射部材が完成した。

【0094】

第１乃至第４の溶射膜には、クラックなどの欠陥は目視で確認できなかった。

【0095】

第１及び第３の溶射膜の気孔率ＰＤは３．５％であり、第２及び第４の溶射膜の気孔率ＰＷは１．２％であった。

【0096】

基材と上記第１の溶射膜とが剥離する密着強度を測定した。密着強度は１１ＭＰａであり、実施例１と比較して半分に低下した。

【0097】

（比較例３）
上述した比較例２とは、基材がアルミニウム合金（Ａ６０６１）からなるものではなく、アルミナ焼結体からなることのみ相違する。

【0098】

第１乃至第３の溶射膜には、クラックなどの欠陥は目視で確認できなかった。

【0099】

第１及び第３の溶射膜の気孔率ＰＤは３．５％であり、第２の溶射膜の気孔率ＰＷは１．２％であった。基材と第１の溶射膜との密着強度は１２ＭＰａであり、実施例５の約半分であった。

【0100】

以上の結果を表１にまとめた。表１の密着の欄において、「－」は密着試験を行わなかったことを示している。

【0101】

【表1】

【符号の説明】

【0102】

１０，１０Ａ…溶射部材、２０…基材、 ３０，３０Ａ…溶射膜、 ３１…第１の溶射膜、 ３２…第２の溶射膜、 ３３…第３の溶射膜。

【図1】

【図2】