(57)【要約】【課題】耐カジリ性が優れた真空ポンプ部品、および耐カジリ性に優れた真空ポンプ部品を得ることができ、さらにアルミニウム基材などの耐熱温度の低い基材に対しても適用することのできる真空ポンプ部品の製造方法を提供すること。【解決手段】金属基材と、該金属基材の表面に形成されたニッケル−タングステン合金めっき皮膜またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜と、該皮膜上に形成されたフッ化ニッケル膜からなる最表面層とを有する金属材料からなることを特徴とする真空ポンプ部品、および金属基材にニッケル−タングステン合金めっき処理またはニッケル−モリブデン合金めっき処理を行いニッケル−タングステン合金めっき皮膜またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜を形成させ、次いで該皮膜の表面層をフッ素化してフッ化ニッケル膜を形成させることを特徴とする真空ポンプ部品の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基材と、該金属基材の表面に形成されたニッケル−タングステン合金めっき皮膜またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜と、該皮膜上に形成されたフッ化ニッケル膜からなる最表面層とを有する金属材料からなることを特徴とする真空ポンプ用部品。
【請求項２】
前記金属基材が、アルミニウムおよびアルミニウム合金から選択される金属からなることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ用部品。
【請求項３】
前記金属基材が、金属基材本体と、該金属基材本体表面上に形成された無電解ニッケル−リン合金めっき皮膜とを有することを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ用部品。
【請求項４】
前記金属基材本体が、アルミニウムおよびアルミニウム合金から選択される金属からなることを特徴とする請求項３に記載の真空ポンプ用部品。
【請求項５】
金属基材にニッケル−タングステン合金めっき処理またはニッケル−モリブデン合金めっき処理を行いニッケル−タングステン合金めっき皮膜またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜を形成させ、次いで該皮膜の表面層をフッ素化してフッ化ニッケル膜を形成させることを特徴とする真空ポンプ用部品の製造方法。
【請求項６】
前記金属基材が、アルミニウムおよびアルミニウム合金から選択される金属からなることを特徴とする請求項５に記載の真空ポンプ用部品の製造方法。
【請求項７】
金属基材本体に無電解ニッケル−リン合金めっき処理を行って金属基材を作製し、該金属基材にニッケル−タングステン合金めっき処理またはニッケル−モリブデン合金めっき処理を行いニッケル−タングステン合金めっき皮膜またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜を形成させ、次いで該皮膜の表面層をフッ素化してフッ化ニッケル膜を形成させることを特徴とする真空ポンプ用部品の製造方法。
【請求項８】
前記金属基材本体が、アルミニウムおよびアルミニウム合金から選択される金属からなることを特徴とする請求項７に記載の真空ポンプ用部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属基材に高硬度の皮膜が形成された、優れた耐カジリ性を有する真空ポンプ用部品およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、真空ポンプにおいて、ローターやケーシングなど、お互いに接触が起こりやすい部品には表面処理を施し、耐磨耗性などの特性を付与することが広く行われている。
例えば特許文献１には、シリンダ内面にニッケルリンメッキ処理を施し、接触が起こる部品の磨耗を防止する技術が開示されている。しかし、メッキ処理される金属基材がアルミニウムやアルミニウム合金の場合には、十分な硬度を得ることができないため、部品同士のカジリを防止することは困難であった。ここで、カジリとは、部品同士が接触し、表面が相互に固着して運転不能の状態になることをいう。
【０００３】
また、特許文献２には、Ｃｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｃ、ＦｅおよびＮｉからなる合金材料を半溶融状態で基材表面に形成させる、耐磨耗性等に優れた摺動部品の製造方法が開示されている。しかしこの方法では１０００℃以上の加熱温度で処理が行われるため、この方法は、アルミニウム等の耐熱性が低い金属材料には適用できないという問題がある。また、この文献には、部品同士のカジリに対する知見は示されていない。
【０００４】
一方、特許文献３には、ニッケル−タングステンなどの合金めっき皮膜上にさらにフッ化ニッケル膜を表面に形成させた金属材料が耐食性において優れることが開示されているが、硬度の改善や部品同士のカジリについては触れられていない。
【特許文献１】特開２００５−２７３５０６号公報
【特許文献２】特許第２９７９１０２号公報
【特許文献３】特開２００８−０５６９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来の真空ポンプ用部品の難点を解消するために成されたものであり、耐カジリ性が優れた真空ポンプ用部品を提供すること、およびそのような真空ポンプ用部品を得ることができ、さらにアルミニウム基材などの耐熱温度の低い基材に対しても適用することのできる真空ポンプ用部品の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、金属基材上に設けたニッケル−タングステン合金めっき皮膜またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜をフッ素化することでフッ化ニッケル膜を形成させることにより、上記目的を達成したものである。
【０００７】
すなわち、本発明は以下の要件から構成される。
［１］金属基材と、該金属基材の表面に形成されたニッケル−タングステン合金めっき皮膜またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜と、該皮膜上に形成されたフッ化ニッケル膜からなる最表面層とを有する金属材料からなることを特徴とする真空ポンプ用部品。
［２］前記金属基材が、アルミニウムおよびアルミニウム合金から選択される金属からなることを特徴とする［１］に記載の真空ポンプ用部品。
［３］前記金属基材が、金属基材本体と、該金属基材本体表面上に形成された無電解ニッケル−リン合金めっき皮膜とを有することを特徴とする［１］に記載の真空ポンプ用部品。
［４］前記金属基材本体が、アルミニウムおよびアルミニウム合金から選択される金属からなることを特徴とする［３］に記載の真空ポンプ用部品。
［５］金属基材にニッケル−タングステン合金めっき処理またはニッケル−モリブデン合金めっき処理を行いニッケル−タングステン合金めっき皮膜またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜を形成させ、次いで該皮膜の表面層をフッ素化してフッ化ニッケル膜を形成させることを特徴とする真空ポンプ用部品の製造方法。
［６］前記金属基材が、アルミニウムおよびアルミニウム合金から選択される金属からなることを特徴とする［５］に記載の真空ポンプ用部品の製造方法。
［７］金属基材本体に無電解ニッケル−リン合金めっき処理を行って金属基材を作製し、該金属基材にニッケル−タングステン合金めっき処理またはニッケル−モリブデン合金めっき処理を行いニッケル−タングステン合金めっき皮膜またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜を形成させ、次いで該皮膜の表面層をフッ素化してフッ化ニッケル膜を形成させることを特徴とする真空ポンプ用部品の製造方法。
［８］前記金属基材本体が、アルミニウムおよびアルミニウム合金から選択される金属からなることを特徴とする［７］に記載の真空ポンプ用部品の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の真空ポンプ用部品は、表面硬度が高く、優れた耐カジリ性を有するものである。
本発明の真空ポンプ用部品の製造方法は、高温の加熱処理を行わずに行うことができるため、アルミニウムなどの低耐熱性金属でも基材として使用できる。したがって、本発明の真空ポンプ用部品およびその製造方法は、耐カジリ性だけでなく軽量化の観点でも工業上非常に有益であり、多種のローターおよびケーシングなどの真空ポンプ用部品に応用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の真空ポンプ用部品について、詳細に説明する。
［基材］
本発明の真空ポンプ用部品に用いられる基材は、金属基材である。前記金属としては、たとえば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、ステンレス鋼、銅および銅合金が好ましく、熱の影響を受けやすいアルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金がより好適である。
【００１０】
金属基材の形状および大きさは、その上にニッケル−タングステン合金めっき皮膜またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜およびフッ化ニッケル皮膜を形成することにより真空ポンプ用部品が得られる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜決定することができる。
（無電解ニッケル−リン合金めっき皮膜）
金属基材は、その表面に現れる溶接部の凹凸を修復したり、基材の表面粗度を低下させたりするため、その表面層に無電解ニッケル−リンめっき皮膜を有していてもよい。金属基材が無電解ニッケル−リンめっき皮膜を有する場合には、金属基材は、金属基材本体と、該金属基材本体表面上に形成された無電解ニッケル−リン合金めっき皮膜とを有してなる。金属基材が無電解ニッケル−リンめっき皮膜を有すると、真空ポンプ用部品においてベースとなる金属基材の表面粗度、すなわち凹凸の影響によりフッ化ニッケル膜で発生するピンホールや欠陥等の不具合を抑制することができる。
【００１１】
上記無電解ニッケル−リン合金めっき皮膜は、２層以上に積層されていることが好ましい。２層以上の無電解ニッケル−リン合金めっき皮膜は、濃度の異なる２種以上のめっき浴を用いて順次めっき皮膜を作製することによって形成することができる。無電解ニッケル−リン合金めっき皮膜を作製するめっき方法には、従来公知の方法を適用することがで
きる。
【００１２】
無電解ニッケル−リン合金めっき皮膜の膜厚は、通常１０〜５０μｍであり、１０〜２０μｍが好ましい。無電解ニッケル−リン合金めっき皮膜が２層以上の多層構造を採る場合には、これら２層以上の合計の厚みが、前記範囲内にあることが好ましい。金属基材が無電解ニッケル−リン合金めっき皮膜を有する場合、金属基材本体としては、たとえば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、ステンレス鋼、銅および銅合金が好ましく、アルミニウム、アルミニウム合金、銅および銅合金がより好適である。
［ニッケル−タングステン合金めっき皮膜またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜］
本発明の真空ポンプ用部品は、上記金属基材表面上にニッケル−タングステン合金めっき皮膜またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜を有する。タングステンまたはモリブデンを含有するニッケル合金めっき皮膜を形成することによって、このめっき皮膜をフッ素と反応させる際に高熱量を得ることができ、フッ素化反応部分、すなわち該めっき皮膜の最表面層のみを高温にすることができ、金属基材などの他の部分に、熱の影響を与えずに最表面層をフッ素化処理することができる。
【００１３】
上記ニッケル−タングステン合金めっき皮膜またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜の形成方法としては、タングステンまたはモリブデンを含有するニッケル合金を用いた電解めっき法が好ましい。好ましい電解めっき条件は、タングステンを含有するニッケル合金を用いた場合は、めっき温度が８０℃、電流密度が５Ａ／ｄｍ2、ｐＨ９．５であり
、モリブデンを含有するニッケル合金を用いた場合は、めっき温度が２５℃、電流密度が２Ａ／ｄｍ2、ｐＨ１０である。
【００１４】
ニッケル−タングステン合金めっき皮膜中に含まれるタングステンの量は、通常１０〜４８質量％であり、１５〜３８質量％が好ましい。タングステン含有量が上記範囲にあると安定的な熱量を確保することができる。一方、タングステン含有量が１０質量％未満になると十分な熱量を得られないことがあり、４８質量％より多くなるとニッケル−タングステン合金めっき液のタングステン源であるタングステン酸ナトリウムの使用量が多くなり、経済的に好ましくない。
【００１５】
ニッケル−モリブデン合金めっき皮膜中に含まれるモリブデンの量は、通常１０〜４８質量％であり、１８〜３８質量％が好ましい。モリブデン含有量が上記範囲にあると安定的な熱量を確保することができる。一方、モリブデン含有量が１０質量％未満になると十分な熱量を得られないことがあり、４８質量％より多くなるとニッケル−モリブデン合金めっき液のモリブデン源であるモリブデン酸ナトリウムの使用量が多くなり、経済的に好ましくない。
【００１６】
ニッケル−タングステン合金めっき皮膜またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜の厚みは通常０．１〜１００μｍであるが、後述するように、フッ素化反応により生成するＷＦ6およびＭｏＦ6の標準生成エンタルピーが大きいため、フッ素化反応の際に発生する熱量が多くなり、下地金属皮膜および基材への熱移動を抑制して熱の影響を低減する必要性から、膜厚は１〜５μｍが好ましい。
［フッ化ニッケル膜］
本発明の真空ポンプ用部品は、最表面層にフッ化ニッケル膜を有する。金属基材の表面にニッケル−タングステン合金めっき皮膜またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜を形成してなる金属材料の表面をフッ素化処理することにより、該金属材料の最表面層にフッ化ニッケル膜を形成することができる。つまり、前記ニッケル合金めっき皮膜の表層部のみをフッ素化することにより、フッ化ニッケル膜が形成される。
【００１７】
このフッ化ニッケル膜は硬度が高いので、このフッ化ニッケル膜を最表面層に有し、こ
の最表面を接触面とする本発明の真空ポンプ用部品は、表面硬度が高く、優れた耐カジリ性を有する。また、前記フッ素化処理は、金属基材の軟化等が生じるような高温の加熱処理をしないで行うことができるので、基材がアルミニウムなどの低耐熱性金属の場合でも適用することができる。
【００１８】
前記金属材料の表面、すなわち、上記ニッケル合金めっき皮膜表面をフッ素化させると、皮膜中に含まれるタングステン（Ｗ）またはモリブデン（Ｍｏ）がフッ素（Ｆ）と反応してＷＦ6またはＭｏＦ6が生成する。ＷＦ6の沸点は１７．５℃、ＭｏＦ6の沸点は３５℃であるため、気化させて容易に皮膜中から除去することができる。また、その標準生成エンタルピーは、ＷＦ6が１７２１ＫＪ／ｍｏｌ、ＭｏＦ6が１５８５ＫＪ／ｍｏｌ（文献値：化学便覧、平成５年９月３０日発行、発行所：丸善株式会社、編者：社団法人 日本化
学会）であるため常温でも容易に熱量を得ることができ、その熱量を利用してニッケル−タングステン合金めっき皮膜中またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜中のニッケルをフッ素化することができる。
【００１９】
上記フッ素化反応に使用するフッ化ガスとしては、フッ素（Ｆ2）、三フッ化塩素（Ｃ
ｌＦ3）およびフッ化窒素（ＮＦ3）からなる群から選択される少なくとも１種のガス、あるいはこれらのガスを不活性ガスで希釈したガスが挙げられる。
【００２０】
三フッ化塩素は６０〜１００℃で熱分解してフッ素ラジカルを発生するので、このラジカルをフッ素化反応に利用することができる。また、三フッ化窒素はプラズマエネルギーによって分解してフッ素ラジカルを発生するので、このラジカルをフッ素化反応に利用することができる。
【００２１】
希釈ガスとしては、窒素、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができ、これらの中でも窒素が好ましい。上記フッ化ガスを希釈して使用する場合、その濃度は反応条件によって適宜決定することができる。たとえば、フッ素の場合には、コスト等を考慮して１０％程度の濃度で使用することが望ましい。
【００２２】
上記ニッケル−タングステン合金めっき皮膜のフッ素化反応温度は、通常５０〜５００℃であり、１２０〜３６０℃が好ましく、上記ニッケル−モリブデン合金めっき皮膜のフッ素化反応温度は、通常５０〜５００℃であり、１２０〜３６０℃が好ましい。また、上記ニッケル−タングステン合金めっき皮膜のフッ素化反応時間は、たとえば反応温度が３００℃の場合には２５〜３０分程度であり、上記ニッケル−モリブデン合金めっき皮膜のフッ素化反応時間は、たとえば反応温度が３００℃の場合には７０〜８０分である。本発明では、上記反応条件により厚膜のフッ化ニッケルからなるフッ化不働態膜が得られるが、部材の使用目的によって、ニッケル合金めっき皮膜の厚み、反応温度、反応時間を調節することにより、フッ化ニッケル膜の膜厚を任意に調整できる。なお、上記反応温度は反応炉内のガス雰囲気を熱電対で測定した温度を意味する。
【００２３】
上記ニッケル−タングステン合金めっき皮膜またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜をフッ素化して得られるフッ化ニッケル膜は、実質的にフッ化ニッケルからなる第１の層と、この下層にフッ素が拡散した第２の層とからなる。
［真空ポンプ用部品］
本願において真空ポンプ用部品とは、真空ポンプにおいて、運動しているときに他の部品等と接触する部分を有する部品、およびそれ自体は運動せず、運動している他の部品等と接触する部分を有する部品である。たとえば、ローターは、真空ポンプにおいて、運動しているときに他の部品であるケーシングや他のローターと接触する部分を有するので真空ポンプ用部品に該当する。ケーシングは、真空ポンプにおいて、それ自体は運動せず、運動しているローターと接触する部分を有するので真空ポンプ用部品に該当する。本発明
の真空ポンプ用部品は、表面硬度が高く、優れた耐カジリ性を有するので、多種のローターおよびケーシングなどの真空ポンプ用部品に応用できる。
【００２４】
本発明の真空ポンプ用部品は、上記のようにニッケル−タングステン合金めっき皮膜またはニッケル−モリブデン合金めっき皮膜を有する。耐食性に関してはいずれの合金皮膜も同様の効果を有するが、耐カジリ性に関してはニッケル−タングステン合金皮膜のほうが優れており、真空ポンプ用部品の材料としては、ニッケル−タングステン合金めっき皮膜を有する材料がより好ましい。
【００２５】
アルミニウム合金からなる金属基材本体に無電解ニッケル−リンめっきを施工して作製した真空ポンプ部品の場合には、硬度不足から初期稼動時にカジリ現象が発生し運転できなくなることがある。本発明の真空ポンプ用部品は、このようなケースに用いることができる。ここでカジリ現象とは、前述の通り、部品同士が接触し、表面が相互に固着して運転不能の状態になることを意味し、たとえば油回転の真空ポンプの場合は、ローターとケーシングカバーとが固着して運転不可の状態になることなどである。また、ドライポンプ等の場合は、ローターが２軸で平行に並んで稼動するため、ローター間でのカジリ現象も発生することがある。
【００２６】
図１は一般的な油回転ポンプ内部の概略を示したものである。従来の真空ポンプ部品の場合には、ローターとローター、またはローターとケーシングとが接触した場合にカジリ現象が発生する。
【００２７】
すなわち、図１においては、ケーシング３内に２つのローター２が収容されており、モーター１が稼動すると、２つのローター２には矢印で示された方向に力が加わる。このような状態で油回転ポンプの運転が続けられると、ローター２とケーシング３との間、および２つのローター２の間でカジリ現象が発生することがある。
【００２８】
図１に示された油回転ポンプのローター２もしくはケーシング３、またはこれらの両方を本発明の真空ポンプ用部品にすると、カジリ現象の発生を防止することができる。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、この実施例により何ら限定されるものではない。
［比較サンプル製造例１］
２種類の無電解ニッケルーリンめっき薬剤（商品名：ニムデンＮＳＸおよびニムデンＨＤＸ、いずれも上村工業(株)製）を使用し、所定の方法（条件：めっき温度９０℃、ｐＨ＝４．５〜４．８、時間７０分）に従って、予め脱脂と活性化処理、酸洗および亜鉛置換を施したアルミニウム合金（Ａ５０５２、３０w×５０L×２t、各ｍｍ）の表面に無電解
ニッケルーリン合金めっき皮膜（膜厚：２０μｍ）を形成させサンプルＡを作製した。
［比較サンプル製造例２］
主成分としてＮｉ源であるＮｉ（ＮＨ2ＳＯ3)2・４Ｈ2Ｏ（スルファミン酸ニッケル（
ＩＩ）水和物０．１Ｍ、タングステン源であるＮａ2ＷＯ4・２Ｈ2Ｏ（タングステン酸ナ
トリウム）０．１Ｍ、錯化剤、抗酸化剤、ｐＨ調整剤で構成されるニッケルータングステン電解合金めっき液を調製した。
【００３０】
比較サンプル製造例１で作製した無電解ニッケルーリン合金めっき皮膜を有するアルミニウム合金（Ａ５０５２）（サンプルA）をこのニッケルータングステン電解合金めっき
液に浸漬し、電流密度１０Ａ／ｄｍ2で電気めっきして、無電解ニッケルーリン合金めっ
き皮膜上にニッケルータングステン合金めっき皮膜（膜厚：１０μｍ）を形成させサンプルＢを作製した。
［サンプル製造例１］
常圧気相流通式反応炉の内部に、サンプルB（比較サンプル製造例２で製造した、表面
にニッケルータングステン合金めっき皮膜を有するアルミニウム合金）を装着し、１５０℃まで昇温させた。その後、窒素ガスで反応炉の内部を置換した後、１０％Ｆ2ガス（窒
素希釈）を導入した。反応炉の内部が完全にフッ素化ガスで置換された後、その状態を３時間保持し、上記ニッケルータングステン合金めっき皮膜の表面をフッ素化してフッ化ニッケル膜を形成させた。この処理によりニッケルータングステン合金めっき皮膜の表面層の色相がフッ化ニッケル膜特有の色になり、またテスターによる導通試験により導通が認められなかったことから、ニッケル−タングステン合金めっき皮膜上にフッ化ニッケル膜が形成されていることが確認された。このようにしてフッ化ニッケル膜を形成させることにより得られた試験用真空ポンプ用部品をサンプルＣとした。
［サンプル製造例２］
常圧気相流通式反応炉の内部にサンプルＢを装着し、１０％Ｆ2ガス（窒素希釈）で反
応炉の内部が完全に置換された状態を６時間保持したこと以外はサンプル製造例１と同様にしてフッ化ニッケル膜を形成させ、これをサンプルＤとした。
［サンプル製造例３］
常圧気相流通式反応炉の内部にサンプルＢを装着し、１０％Ｆ2ガス（窒素希釈）で反
応炉の内部が完全に置換された状態を１２時間保持したこと以外はサンプル製造例１と同様にしてフッ化ニッケル膜を形成させて試験用真空ポンプ用部品を作製した。これをサンプルEとした。
［サンプル製造例４］
常圧気相流通式反応炉の内部にサンプルＢを装着し、１５０℃まで昇温させた。その後、窒素ガスで反応炉の内部を置換した後、１０％Ｆ2ガス（窒素希釈）を０．０５MPaＧまで導入した。反応炉の内部が完全にフッ素ガスで置換された後、その状態を３時間保持し、上記ニッケルータングステン合金めっき皮膜の表面をフッ素化してフッ化ニッケル膜を形成させた。このようにしてフッ化ニッケル膜を形成させることにより得られた試験用真空ポンプ用部品をサンプルFとした。
［比較サンプル製造例３〜５］
常圧気相流通式反応炉の内部に、サンプルＡ（比較サンプル製造例１で製造した、表面にニッケルーリン合金めっき皮膜を有するアルミニウム合金）を装着し、サンプル製造例１と同様の条件で上記ニッケルーリン合金めっき皮膜の表面をフッ素化してフッ化ニッケル膜を形成させた。このようにしてフッ化ニッケル膜を形成させることにより得られた試験用真空ポンプ用部品をサンプルＧとした。また、サンプルＡにサンプル製造例２と同様にしてフッ化ニッケル膜を形成させることにより得られた試験用真空ポンプ用部品をサンプルＨ、サンプルＡにサンプル製造例３と同様にしてフッ化ニッケル膜を形成させることにより得られた試験用真空ポンプ用部品をサンプルＩとした。
［効果例１］
比較サンプル製造例３〜５およびサンプル製造例１〜３で得られた、最表面層がフッ化ニッケル膜である金属材料（サンプルＧ〜ＩおよびサンプルＣ〜Ｅ）について、島津製作所製ＨＭＶ−２０００を用い、荷重１０ｇｆ、保持時間１０秒でビッカス硬度［ＨｍＶ］を測定した。その結果を表１に示す。また図２で、サンプルＢ〜サンプルＥのビッカス硬度［ＨｍＶ］を比較した。
【００３１】
比較サンプル製造例１〜２で作製したサンプルＡおよびサンプルＢのビッカス硬度［ＨｍＶ］を同様に測定した結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
2010090823.tif 000002
【００３３】
［効果例２］
サンプル製造例４で作製したサンプルＦのビッカス硬度［ＨｍＶ］を効果例１と同様に測定した結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】
2010090823.tif 000003
【００３５】
表１および図２に示した結果から、ニッケルーリン合金めっき皮膜をフッ素化しても金属材料の硬度［ＨｍＶ］はほとんど変化しないが、ニッケルータングステン合金めっき皮膜にフッ素化反応を行うと、反応時間が長くなるに従って金属材料の硬度［ＨｍＶ］が高くなっていくことがわかる。この理由は明らかではないが、フッ素化反応の際に発生する熱によってニッケルータングステン合金が結晶化するために硬度が高くなると考えられる。
【００３６】
また表２に示した結果から、ニッケルータングステン合金めっき皮膜はフッ素化反応の圧力によって影響を受けて硬度［ＨｍＶ］が高くなることがわかる。
一般的に硬度［ＨｍＶ］が１０００以上であれば、真空ポンプ用部品として実用に適していることが通例である。したがって上記結果より、サンプルＣ〜Ｆは、硬度が高く、真空ポンプ用部品として実用に耐えうるものであることが確認された。
［参考例１］
２種類の無電解ニッケルーリンめっき薬剤（商品名：ニムデンNSXおよびニムデンHDX、いずれも上村工業（株）製）を使用し、所定の方法（めっき温度９０℃、ｐH=4.5〜4.8、時間７０分）に従って、予め脱脂と酸洗およびニッケルストライクを施したSUS３１６Lの表面に無電解ニッケルーリン合金めっき皮膜（膜厚２０μｍ）を形成させた。
【００３７】
その後、ニッケルータングステン電解合金めっき液に浸漬し、電流密度１０A／ｄｍ2で電気めっきして、無電解ニッケルーリン合金めっき皮膜上にニッケルータングステン合金めっき皮膜（膜厚：１０μｍ）を形成させた。
【００３８】
上記のように無電解ニッケルーリン合金めっきおよびニッケルータングステン合金めっきを施したテストピース（３０W×５０L×２t）を真空熱処理装置の中に入れ、この装置
内が所定の真空度に達した後、ヒーターを入れ目標設定温度まで２時間掛けて昇温し、２
時間保持した後、常温まで2時間掛けて降温させた。
【００３９】
ニッケルータングステン皮膜のビッカス硬度は、熱処理をしなかったサンプルでは６２０ＨｍＶ、３００℃で熱処理をしたサンプルでは８９５ＨｍＶ、４００℃で熱処理をしたサンプルでは９６４ＨｍＶ、５００℃で熱処理をしたサンプルでは１１１２ＨｍＶであった。
【００４０】
図３にニッケルータングステン皮膜の熱処理温度とビッカス硬度［ＨｍＶ］の関係を示す。
図３から明らかなように熱処理をしないニッケルータングステン皮膜のビッカス硬度は６００程度であり、上記サンプルＤ、Ｅ程度の硬度を得るためには少なくとも４００℃以上の温度で熱処理する必要がある。しかし、熱の影響を受けやすいアルミニウムなどの基材を４００℃以上の温度で熱処理することは材料の強度を確保するという点で問題がある。
［参考例２］
アルミニウムＡ５０５６の素材とアルミニウムＡ７０７５の素材（それぞれ３０W×５
０L×２t）を真空炉で、１５０℃にて３６時間、２００℃にて３６時間、２５０℃にて３６時間、それぞれ熱処理を行った。
【００４１】
上記の熱処理したアルミニウムＡ５０５６素材とアルミニウムＡ７０７５素材のビッカス硬度［ＨｍＶ］を参考例１と同条件で測定した結果を表３示す。
【００４２】
【表３】
2010090823.tif 000004
【００４３】
熱処理温度が上昇するに伴いアルミニウムＡ５０５６素材は緩やかに、アルミニウムＡ７０７５素材は急激に硬度が軟化するのがわかる。したがって、アルミニウムなどの基材にニッケルータングステン皮膜等を設け、これを４００℃以上の温度で熱処理することにより、上記サンプルＤ、Ｅと同程度の硬度を有する材料を得ることは困難である。
［効果例３］
スガ式磨耗試験機（ＮＵＳ−ＩＳＯ−３型）を用いて耐カジリ性を評価した。評価方法としては、１６００ｇｆの荷重条件で往復運動（往復速度：毎分６０回（６０Ｄｓ／ｍｉｎ）、ストローク３０ｍｍ）を行い、カジリが発生する回数を測定した。磨耗輪（φ５０×１２t、各ｍｍ）としてはアルミニウム合金を用い、この磨耗輪とサンプルＤ（３０W×５０L×２t、各ｍｍ）とを接触させ（テコの原理で１６００ｇｆの面圧を掛けて、）、カジリ発生までの回数を測定した。
【００４４】
一方、比較としてサンプルＤの代わりに、サンプルＡを使用し、上記と同様にカジリ発生までの回数を測定した。
結果を表４に示す。
【００４５】
【表４】
2010090823.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】一般的な真空ポンプ（油回転ポンプ）の内部の構造を示す模式図である。
【図２】サンプルＢ、Ｃ、ＤおよびＥのビッカス硬度の測定結果を示す図である。
【図３】ニッケルータングステン皮膜の熱処理温度とビッカス硬度［ＨｍＶ］の関係を示す図である。[符合の説明]
【００４７】
１  モーター
２  ローター
３  ケーシング
【図１】
2010090823.tif 000006
【図２】
2010090823.tif 000007
【図３】
2010090823.tif 000008