(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミストの生成、およびミストガス放電による新規の材料の形成もしくは材料の改質方法であって、
１）容器内もしくは容器内における一部の特定の領域の圧力および温度を設定可能な、第１の容器を提供し、前記第１の容器内で新規の材料を形成するための装置、もしくは改質される材料を提供して、これを前記第１の容器内に配置し、
２）前処理ガスを導入して、前記装置もしくは前記材料を前処理するようにガス放電を発生させ、
３）前記第１の容器内の前記装置もしくは前記改質される材料を指定された温度に加熱もしくは冷却して、その温度に維持し、
４）固体もしくは液体の単体または化合物を供給するための第２の容器であって、前記第１の容器の内側もしくは外側に配置される第２の容器を提供し、
５）前記第２の容器内の温度または圧力を変化させて、温度Ｔ0における飽和蒸気圧がＰ0である、前記第２の容器内の前記固体もしくは液体の単体または化合物を気化させ、気化した前記第２の容器内の前記固体もしくは液体の単体または化合物を前記第１の容器内へと流入させたのちに、前記第１の容器の温度ＴをＴ0に維持しながら前記第１の容器の少なくとも一部の圧力Ｐを、Ｐ0を超える圧力に上昇させる、または、前記第１の容器の圧力ＰをＰ0に維持しながら前記第１の容器の温度Ｔを、Ｔ0未満に低下させることにより、前記第１の容器内もしくは前記第１の容器の一部に分散されるミストを生成させ、
６）電源装置を投入し、前記第１の容器内に配置された２つの電極間にミストガス放電を発生させて、前記特定の装置内で新規の材料を形成させる、もしくは、前記第１の容器内で指定圧力下、前記材料のミストガス放電改質を行うステップを備えた、ミストの生成、およびミストガス放電による新規の材料の形成もしくは材料の改質方法。
【請求項２】
前記ミストガス放電が、単一のミストガス放電に限定されず、複数回の複数のミストガス放電を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
物理蒸着法、化学蒸着法、またはスパッタリングを、前記ミストガス放電とともに交互に実施することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記改質される材料が、金属、それらの合金、セラミック、ガラス、ガラス繊維、グラファイト、ダイヤモンド、炭素繊維、ポリマ、天然繊維、化学繊維、合成繊維、および、これらの材料のめっき層、被覆層、拡散層、および複合層を含む、単体もしくは化合物であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法を行うための装置であって、
１）第１の容器であって、該容器内もしくは該容器内の特定の領域に指定された圧力を生じさせる圧力装置もしくは局所圧力装置と、前記容器内もしくは前記容器内の特定の領域を指定された温度に到達させるための温度装置もしくは局所温度装置と、指定されたガスを導入し、かつ、ミクロ／ナノ固体もしくはミクロ／ナノ液体を導入することが可能なガス入口と、を備えた第１の容器と、
２）前記第１の容器の内側もしくは外側に配置されるとともに、単体もしくは化合物が充填された第２の容器であって、この容器内に指定された圧力を生じさせる第２の圧力装置を備えた第２の容器と、
３）材料、前記単体もしくは化合物、前記容器、もしくはその局所領域を加熱もしくは冷却して、前記材料、前記単体もしくは化合物、前記容器、もしくはその局所領域を所定の温度に到達させるための１つ以上の加熱、冷却手段と、
４）前記第１の容器内に配置された電極すなわちカソードおよびアノードと、前記２つの電極間もしくは前記電極上に配置された、新規の材料を生成するための装置もしくは処理される材料と、ミストガス放電を発生させるための電流および電圧を前記２つの電極に供給するように、調節可能な電流および電圧を発生させる電源と、
を備えた、ミストを生成し、ミストガス放電を行うための装置。
【請求項６】
前記電源が、直流電源、直流パルス電源、交流電源、マイクロ波電源、無線周波電源、もしくは、高周波電源であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記装置内で、物理蒸着法、化学蒸着法、イオンめっき法、またはスパッタリングを行うことが可能であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス放電による新規の材料の形成方法に関し、特に、ミストの準備、ミストガス放電による新規の材料の形成方法、ミストの生成装置、および電力設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
１８３５年、ファラデーは低圧でのガス放電現象を発見した。百年ごとに、ガス放電は電気的光源、レーザー、金属材料や高分子材料の改質、半導体、集積回路などに広く応用されている。それらのガス放電は全て単純なガス放電である。一例として素材産業を挙げると、プラズマ窒化は窒素および水素ガスを使用する（非特許文献１）。イオンプレーティング法はアルゴンを使用する（非特許文献２）。プラズマテクスチャー改質（ｐｌａｓｍａ  ｔｅｘｔｕｒｅ  ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ）は空気、酸素、窒素、フッ素含有ガスなどを使用する（特許文献１）。放電メディアは全てガスである。一方、単一のガスと比較して、本発明では複数の材料形態からなるとともに、ガス放電すなわちミストガス放電を行うためのより広い選択の範囲の単体および／または化合物を有するミストＡＩ（ｍ）を使用する。ミストガス放電は新規の材料の形成に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】中国特許出願公開第１３１８６６４号明細書
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｚｈａｎｇ  Ｇｕｏｑｕｉｎｇ、外、「０Ｃｒ１７Ｎｉ１２Ｍｏ２オーステナイト系ステンレス鋼の低温プラズマ窒化の研究［Ｊ］、金属熱処理（Ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｎ  ｌｏｗ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｐｌａｓｍａ  ｎｉｔｒｉｄｉｎｇ  ｏｆ  ０Ｃｒ１７Ｎｉ１２Ｍｏ２  ａｕｓｔｅｎｉｔｅ  ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  ｓｔｅｅｌ  ［Ｊ］，Ｈｅａｔ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｍｅｔａｌｓ）」、２００８年、３３（８）、ｐ．１３８−１４１
【非特許文献２】Ｚｈａｎｇ  Ｊｕｎ、  Ｚｈａｏ  Ｙａｎｈｕｉ、「マルチアークイオンプレーティングの技術とその応用（Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｕｌｔｉ−ａｒｃ  Ｉｏｎ  Ｐｌａｔｉｎｇ  ［Ｍ］）」、北京冶金工業出版社（Ｂｅｉｊｉｎｇ  Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｐｒｅｓｓ）、２００７年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
第１の態様では、本発明はミストの生成方法を提供する。
【０００６】
第２の態様では、本発明はミストガス放電による新規の材料の形成方法を提供する。
【０００７】
別の態様では、本発明はミストの生成装置および電力設備、すなわち、ミストガス放電による新規の材料の形成装置を提供する。
【０００８】
本発明における放電について言えば、この放電は、新規の材料を形成するように自動設計された装置内における、ある一定の温度および圧力下での、ミクロ／ナノ固体および液体を備えたミスト中へのミストガス放電である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の態様では、本発明はミストの生成方法を提供する。その方法は、
１）容器内もしくは容器内の特定の領域の圧力および温度を設定可能な、第１の容器を提供し、
２）第１の容器の内側もしくは外側に設けられた第２の容器内に、固体、液体の単体および／または化合物を提供し、
３）第２の容器中の温度および／または圧力を変化させて、第２の容器内の固体、液体の単体および／または化合物を第１の容器内へと流入させ、第１の容器内もしくは第１の容器の一部に分散されるミストを生成させるステップを備える。
【００１０】
第２の態様では、本発明はミストガス放電による新規の材料の形成方法を提供し、その方法は、
１）第１の容器内で新規の材料を形成する装置、または改質（ｍｏｄｉｆｙ）される材料を提供して、第１の容器内に配置し、
２）前処理ガスを導入し、スパークもしくはアーク放電を発生させ、次いでグロー放電を発生させて、装置もしくは材料をグロー放電によって前処理し、
３）第１の容器中の装置、または処理される材料を、指定された温度に加熱もしくは冷却して、その温度に維持し、
４）単体および／または化合物のミストを、第１の態様で述べた方法に従って発生させ、
５）電源装置を投入し、第１の容器中の２つの電極間にミストガス放電を発生させて、特定の装置内で新規の材料を形成させる、もしくは、第１の容器内で例えば１．３Ｐａ〜５０Ｐａの指定圧力で、その材料のミストガス放電改質を行うステップを備える。
【００１１】
本発明の好ましい実施例では、第１の容器内の装置もしくは改質される材料を−２１０°Ｃ〜１４００°Ｃの温度に加熱もしくは冷却して、その温度に維持する。
【００１２】
本発明の好ましい実施例では、ミストガス放電は単一のミストガス放電に限定されず、複数のミストガス放電を複数回行うことが可能であり、例えば、
Ａ（ｍ）放電＋Ｊ（ｍ）放電＋Ｄ（ｍ）放電＋・・・であり、Ａ（ｍ），Ｊ（ｍ），Ｄ（ｍ）はそれぞれ異なるミストを表す。
【００１３】
本発明の好ましい実施例では、通常のガス放電、物理蒸着法、化学蒸着法、スパッタリングなどを、本発明のミストガス放電処理とともに交互に実施してもよく、これは例えば、通常のガス放電＋Ｊ（ｍ）放電、などである。
【００１４】
本発明の別の実施例では、複数のミストガス放電と複数の通常のガス放電とを複数回実施してもよく、例えば、
Ａ（ｍ）放電＋通常のガス放電＋Ｊ（ｍ）放電＋Ｄ（ｍ）放電＋別の通常のガス放電＋・・・であり、Ａ（ｍ），Ｊ（ｍ），Ｄ（ｍ）はそれぞれ異なるミストを表す。
【００１５】
本発明の実施例では、改質される材料は、金属、それらの合金、セラミック、ガラス、ガラス繊維、グラファイト、ダイヤモンド、炭素繊維；ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレンなどのポリマ；綿、麻、羊毛、絹、木材などの天然繊維；ビスコース繊維、タンパク繊維などの合成繊維；ポリウレタン、ポリエステル、アラミド、ナイロンなどの化学繊維；および、これらの材料のめっき層、被覆層、拡散層、および複合層（限定せず）を含む、単体もしくは化合物である。
【００１６】
本発明のミストガス放電処理を行う装置は、主に次の部品：
１）第１の容器であって、容器もしくはその容器内の特定の領域に指定された圧力を生じさせる圧力装置を備えた第１の容器と、
２）第１の容器の内側もしくは外側に配置されるとともに、単体もしくは化合物が充填された第２の容器であって、この容器に指定された圧力を生じさせる第２の圧力装置を備えた第２の容器と、
３）材料、単体および／または化合物を加熱もしくは冷却し、容器もしくはその局部領域の温度を変化させて、材料、単体および／または化合物、容器もしくはその局部領域を所定の温度に到達させるための１つ以上の加熱、冷却手段と、
４）第１の容器内に配置された電極すなわちカソードおよびアノードと、２つの電極間もしくはそれらの電極上に配置された、新規の材料を生成するための装置もしくは処理される材料と、ミストガス放電を発生させるための電流および電圧を２つの電極に供給するように、調節可能な電流および電圧を発生させる電源と、を備える。
【００１７】
本発明の好ましい実施例では、電源は、直流、直流パルス、交流、マイクロ波、無線周波、高周波などの電源である。
【００１８】
本発明の好ましい実施例では、通常の物理蒸着法、化学蒸着法、スパッタリング、イオンめっき法などを本発明の装置内で行うことができる。
【００１９】
本発明の別の好ましい実施例では、ミストは、異なる時間において得られる２つ以上の単体および／または化合物からなり、換言すれば、その組成は、ＡＩ1（ｍ）＋ＡＩ2（ｍ）＋ＡＩ3（ｍ）＋・・・を有し、ＡＩ1（ｍ），ＡＩ2（ｍ），ＡＩ3（ｍ）は、それぞれ、ミストの異なる組成物を表す。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のミストガス放電処理を行う装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明のミストガス放電方法を次のように詳述する。
【００２２】
Ａ）第１の容器（１）には、電極すなわちカソードおよびアノードが配置される。電極上もしくは電極間に特定の装置（５）が配置され、その中で形成される新規の材料（ｎｅｗ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ）、もしくは改質される材料Ｃが内部に配置される。加熱もしくは冷却するための手段（６）がその内部に配置される。温度は材料温度測定制御装置（７）（以下、材料温度装置と呼ぶ）を用いることにより制御され、これにより材料Ｃを指定温度に到達させて、その温度に維持する。
【００２３】
Ｂ）固体、液体の単体および／または化合物Ａ：これは、第１の容器（１）の内側もしくは外側に配置された第２の容器（２２）内に配置される。２つの容器が連通する場合、容器（２２）の出口の圧力は第１の容器（１）内の圧力と等しい。Ａを指定温度に到達させ、指定温度に維持するように、加熱もしくは冷却手段（２３）による温度測定および制御が化合物装置（２４）（以下、化合物温度装置と呼ぶ）によって行われる。第２の容器を指定圧力に維持するように、与圧、排出手段（２５）、自動制御機器、およびバルブからなる圧力制御装置（２６）が設けられる（以下、化合物圧力装置と呼ぶ）。
【００２４】
Ｃ）第１の容器（１）には、エアレーション、与圧、排出手段（１１）、自動制御機器、およびバルブからなる圧力制御装置（１２）（以下、容器圧力装置と呼ぶ）があり、容器全体を指定圧力に到達させ、これに維持する。
【００２５】
また、エアレーション、与圧、排出手段（１１´）、自動制御機器、およびバルブからなる圧力制御装置（１２´）（以下、局所圧力装置と呼ぶ）を有し、容器の一部を指定圧力に到達させ、これに維持する。
【００２６】
Ｄ）第１の容器の内側もしくは外側には、容器を指定温度に到達させ、これに維持するように配置された加熱、冷却手段（８）、および温度測定制御装置（９）（以下、容器温度装置と呼ぶ）を有する。
【００２７】
また、容器の一部を指定温度に到達させ、これに維持するための、加熱、冷却手段（８´）、および温度測定制御装置（９´）（以下、局所温度装置と呼ぶ）が設けられる。
【００２８】
Ｅ）第１の容器（１）には、所定量のガスを容器に流入させるガス入口（１０）が設けられる。単体および／または化合物Ａが低圧容器の外側に配置されるとき、Ａもまた入口を通して容器に流入する。
【００２９】
Ｆ）排出手段（１１）の圧力制御装置（１２）は密閉容器内の圧力を負圧にするように作動する。
【００３０】
密閉容器内の圧力が最低となるとき、エアレーション装置（１１）が作動し、ガス入口（１０）を通して前処理ガスが導入される。
【００３１】
Ｇ）第１の容器（１）内には、カソード（２）およびアノード（３）、もしくは２つの電極（２´），（３´）が設けられる。電流および電圧を発生させるように電極間に電源（４）が配置される。電源は、直流、直流パルス、交流、マイクロ波、無線周波、高周波などのいずれかである。電力系統（４）は電圧および電流を測定、制御するだけでなく、電力を供給するように用いられる。
【００３２】
Ｈ）材料温度装置（６），（７）は、特定の装置すなわち改質される材料Ｃを、ある一定の温度に到達、維持させるように作動する。
【００３３】
Ｉ）電源装置（４）は、電極間にグロー放電を発生させるように作動して、例えば１．３Ｐａ〜５０Ｐａといった容器の指定圧力下で、特定の装置、すなわち改質される材料Ｃの表面の前処理を行う。
【００３４】
Ｊ）材料温度装置（６），（７）が作動し、グロー放電の熱作用により、特定の装置もしくは改質される材料Ｃの温度を技術的必要条件に応じて特定の温度に連続的に上昇させる。
【００３５】
Ｋ）ミスト形成処理によりミストＡＩ（ｍ）が得られる。その方法は、
［１］単体および／または化合物Ａに関しては、温度Ｔ0における飽和蒸気圧がＰ0であるとき；容器内の圧力がＰ0未満である一方で、温度Ｔ0が変化しないとき、もしくは、容器内の温度がＴ0を超える一方で、Ｐ0が変化しないとき、Ａは気体の状態にある。
【００３６】
容器温度装置（８），（９）が作動して、第１の容器の温度ＴをＴ0に維持する。容器圧力装置（１１），（１２）が作動して、第１の容器の圧力ＰをＰ0に維持する。
【００３７】
作動手段（２３）、すなわち電源および温度測定、制御化合物装置（２４）が作動して、第２の容器（２２）内の単体および／または化合物Ａの温度がＴ0を上回るようにする。第１の容器の圧力が容器（２２）の出口における圧力と等しい、すなわちＰ0に維持されるため、Ａは気化して容器内に流入する。次いで、第１の容器内の圧力が上昇し、圧力装置により密閉容器内の圧力が指定された圧力に維持される。前処理ガスは徐々に減少し、Ａガスもしくは前処理ガスの痕跡のみが第１の容器内に残存する。あるいは実質的な要求に応じて前処理ガスの一部が残留する。
【００３８】
（ａ）第１の容器では、容器温度装置（８），（９）が容器の温度ＴをＴ0に維持するように作動する。容器圧力制御装置（１１），（１２）が作動して、容器内の圧力Ｐが、Ｐ0を超える圧力となるようにし、ガスＡの一部をミクロ／ナノ液体Ａもしくはミクロ／ナノ固体Ａに変換させる。
【００３９】
ガスＡ中にミクロ／ナノ液体Ａまたはミクロ／ナノ固体Ａが浮遊してミストＡ（ｍ）を形成する；すなわち、
Ｔ＝Ｔ0かつＰ＞Ｐ0のとき、Ａ（ｇ）→Ａ（ｓ，ｌ）＋Ａ（ｇ）→Ａ（ｍ）
である。
【００４０】
（ｂ）第１の容器では、容器温度装置（８），（９）が容器の温度ＴをＴ0に維持するように作動し、局所圧力制御装置（１１´），（１２´）が、容器のある一部の圧力Ｐを、Ｐ0を超える圧力にするように作動して、一部のガスＡをミクロ／ナノ液体Ａもしくはミクロ／ナノ固体Ａに変換させて、ガスＡ中にミクロ／ナノ液体Ａまたはミクロ／ナノ固体Ａを浮遊させ、ミストＡ（ｍ）を形成させる；すなわち、
Ｔ＝Ｔ0かつＰ＞Ｐ0のとき、Ａ（ｇ）→Ａ（ｓ，ｌ）＋Ａ（ｇ）→Ａ（ｍ）
である。
【００４１】
（ｃ）第１の容器では、容器圧力制御装置（１１），（１２）が容器の圧力ＰをＰ0に維持するように作動し、容器温度装置（８），（９）が、容器の温度Ｔを、Ｔ0未満にするように作動し、一部のガスＡをミクロ／ナノ液体Ａもしくはミクロ／ナノ固体Ａに変換させて、ガスＡ中にミクロ／ナノ液体Ａまたはミクロ／ナノ固体Ａを浮遊させ、ミストＡ（ｍ）を形成させる；すなわち、
Ｐ＝Ｐ0かつＴ＜Ｔ0のとき、Ａ（ｇ）→Ａ（ｓ，ｌ）＋Ａ（ｇ）→Ａ（ｍ）
である。
【００４２】
（ｄ）第１の容器では、容器圧力制御装置（１１），（１２）が容器の圧力ＰをＰ0に維持するように作動し、局所温度装置（８´），（９´）を作動させ、あるいは、例えば炉壁付近に低温領域が形成されるなどの急速な熱損失により、容器内のある一部の温度Ｔを、Ｔ0未満にする；一部のガスＡをミクロ／ナノ液体Ａもしくはミクロ／ナノ固体Ａに変換させて、ガスＡ中にミクロ／ナノ液体Ａまたはミクロ／ナノ固体Ａを浮遊させ、ミストＡ（ｍ）を形成させる；すなわち、
Ｐ＝Ｐ0かつＴ＜Ｔ0のとき、Ａ（ｇ）→Ａ（ｓ，ｌ）＋Ａ（ｇ）→Ａ（ｍ）
容器内にＡと化学的に反応しないガスＨが存在するとき、ミストＩ（ｍ）が形成される；すなわち、
Ａ（ｍ）＋Ｈ（ｇ）→Ｉ（ｍ）
である。
【００４３】
［２］第１の容器（１）中に前処理ガスもしくはガスＨ（ｇ）が存在し、その温度がＴ0未満である場合、第２の容器（２２）では、化合物温度装置（２３），（２４）がＡの温度を、Ｔ0を超える温度に上昇させるように作動して、Ａを気化させる。
【００４４】
しかしながら、第１の容器の温度はＴ0未満であり、Ａガスが第１の容器（１）に流入した後、一部のガスＡがミクロ／ナノ液体Ａもしくはミクロ／ナノ固体Ａに変換される、すなわちミストＡ（ｍ）となる。密閉容器内のミストＡ（ｍ）の濃度は徐々に増加し、第１の容器（１）の圧力が増加する。
【００４５】
容器の圧力を指定された圧力Ｐに維持するように容器圧力装置（１１），（１２）が作動される。ガスＨ（ｇ）は徐々に減少し、Ａの飽和蒸気圧が十分大きいときにゼロに近づく。第１の容器（１）内にはミストＡ（ｍ）のみが存在する。
【００４６】
一般にＨ（ｇ）はある一定の割合で存在する。すなわち、容器中では、
Ａ（ｍ）＋Ｈ（ｇ）→Ｉ（ｍ）
である。
【００４７】
［３］第１の容器内にはミストＡ（ｍ）が存在し、ガス放電スパッタリング、マグネトロンスパッタリング、イオン入射などの物理的処理により、単体および／または化合物Ｅがマイクロ／ナノ固体もしくはマイクロ／ナノ液体に変換される。あるいは、マイクロ／ナノ固体もしくは液体が直接導入される。
【００４８】
Ａ（ｍ）内にＥ（ｓ，ｌ）が浮遊して、ミストＦ（ｍ）が生成される。すなわち、
Ａ（ｍ）＋Ｅ（ｓ，ｌ）→Ｆ（ｍ）
である。
【００４９】
容器中にＡと化学的に反応しないガスＨが存在するとき、ミストＪ（ｍ）が形成される。すなわち、
Ｆ（ｍ）＋Ｈ（ｇ）→Ｊ（ｍ）
である。
【００５０】
［４］第１の容器内には、ミスト状の単体および／または化合物Ａ（ｍ）またはＡ（ｇ）、ミスト状の単体および／または化合物Ｂ（ｍ）またはＢ（ｇ）が存在する。ＡとＢとが化学的に反応してマイクロ／ナノ固体もしくは液体Ｍ（ｓ，ｌ）、および気体Ｎ（ｇ）を形成する。すなわち、
Ａ（ｍ）＋Ｂ（ｍ）→Ｍ（ｓ，ｌ）＋Ｎ（ｇ）→Ｃ（ｍ）
Ａ（ｍ）＋Ｂ（ｇ）→Ｍ（ｓ，ｌ）＋Ｎ（ｇ）→Ｃ（ｍ）
Ａ（ｇ）＋Ｂ（ｍ）→Ｍ（ｓ，ｌ）＋Ｎ（ｇ）→Ｃ（ｍ）
である。
【００５１】
ミストＣ（ｍ）は反応生成物であり、またこの反応生成物と、反応後の残渣ＡもしくはＢとから構成されてもよい。
【００５２】
容器中にＡ，Ｂと化学的に反応しないガスＨが存在するとき、ミストＫ（ｍ）が生成される。すなわち、
Ｃ（ｍ）＋Ｈ（ｇ）→Ｋ（ｍ）
である。
【００５３】
［５］第１の容器内では、ミスト状の単体および／化合物Ａ（ｍ）が分解して、マイクロ／ナノ固体もしくは液体Ｍ（ｓ，ｌ）、気体Ｎ（ｇ）を形成する。すなわち、
Ａ（ｍ）→Ｍ（ｓ，ｌ）＋Ｎ（ｇ）→Ｄ（ｍ）
である。
【００５４】
ミストＤ（ｍ）は反応生成物であり、また反応生成物と、反応後の残渣Ａとから構成されてもよい。
【００５５】
容器中にＡと化学的に反応しないガスＨが存在するとき、ミストＬ（ｍ）が形成される。すなわち、
Ｄ（ｍ）＋Ｈ（ｇ）→Ｌ（ｍ）
である。
【００５６】
［６］第１の容器内では、［１］，［２］，［３］，［４］，［５］の生成条件に応じて生成されるミストＡ（ｍ），Ｂ（ｍ），Ｃ（ｍ），Ｄ（ｍ），Ｉ（ｍ），Ｊ（ｍ），Ｋ（ｍ），Ｌ（ｍ）が、総称してＡＩ（ｍ）と呼ばれ、これは一回の操作もしくは異なる時間における複数の操作によって得られる２つ以上の単体および／または化合物からなるミストである。換言すれば、その組成は、ＡＩ1（ｍ）＋ＡＩ2（ｍ）＋ＡＩ3（ｍ）＋・・・である。
【００５７】
ミストＡＩ（ｍ）は次の点を特徴とする：ミクロ／ナノ固体もしくは液体が気体中に浮遊するため、ミストＡＩ（ｍ）は低い透明度を有する。同じ電圧、電流、ガス圧力、および温度の条件下では、グロー放電の形態は一般的なガス放電の形態とは異なる。
【００５８】
Ｌ）化合物温度装置（２３），（２４）および化合物圧力装置（２５），（２６）が作動して、第１の容器内の単体および／または化合物が技術的処理に応じて指定された量に達する。
【００５９】
Ｍ）上記のように生成されたミストＡＩ（ｍ）中で、電源装置（４）が作動して、２つの電極すなわちカソードおよびアノードの間に電圧を発生させる。電界の作用により、電極の間にミストガス放電を発生させる。
【００６０】
Ｎ）（６），（７），（８），（９），（１１），（１２）が作動し、圧力および温度が調節され、電源装置（４）の２つの電極間に電圧および電流が導通される。ミストガス放電によって生成される温度作用により、特定の装置（５）もしくは材料Ｃの温度が技術的必要条件に応じて継続的に上昇し、ミストガス放電が（技術的必要条件に応じて）しばらくの間、維持される。
【００６１】
ミストガス放電の物理的／化学的作用の下、新規の材料が得られる。代替例として、改質される材料Ｃが異なる物理的／化学的特性を得て、新規の材料となる。
【００６２】
ミストガス放電は単体のミスト放電に限定されず、複数回の複数のミスト放電でもよく、例えば、
Ａ（ｍ）放電＋Ｊ（ｍ）放電＋Ｄ（ｍ）放電＋・・・である。
【００６３】
ミストガス放電と、一般的なガス放電、物理蒸着法、化学蒸着法、およびスパッタリングと、を本発明の処理とともに交互に実施してもよく、例えば、通常のガス放電＋Ｊ（ｍ）放電である。
【００６４】
複数のミストガス放電と、複数の通常のガス放電と、を複数回実施してもよく、例えば、
Ａ（ｍ）放電＋通常のガス放電＋Ｊ（ｍ）放電＋Ｄ（ｍ）放電＋別の通常のガス放電＋・・・
である。
【００６５】
本発明の装置内で通常の物理蒸着法、化学蒸着法、スパッタリング、イオンめっき法を実施してもよい。
【００６６】
材料Ｃは、金属、それらの合金、セラミック、ガラス、ガラス繊維、グラファイト、ダイヤモンド、炭素繊維；ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレンなどのポリマ；綿、麻、羊毛、絹、木材などの天然繊維；ビスコース繊維、タンパク繊維などの合成繊維；ポリウレタン、ポリエステル、アラミド、ナイロンなどの化学繊維；および、これらの材料のめっき層、被覆層、拡散層、および複合層（限定せず）を含む、単体もしくは化合物である。
【００６７】
本発明の利点は、ミストＡＩ（ｍ）の存在により、密閉容器中では、ミストの単位体積当たりのＡの濃度が、ガスの単位体積当たりのＡの濃度に比べて遥かに高いことであり、特定の条件下では、物理／化学反応がより簡単に実施され、新規の材料が形成されるとともに、より高い効率を有することである。
【００６８】
単一のガスと比較して、ミストＡＩ（ｍ）が複数の材料形態からなり、単体および化合物をより広い範囲から選択することができる。
【００６９】
さらに、ミストが形成されるとき、Ｐは不変、Ｔ＜Ｔ0；Ｔは不変、Ｐ＞Ｐ0であり、ミストガス放電は通常のガス放電に比べてより低い温度、あるいはより高い圧力下で実施することができる。
【００７０】
実施例
本発明を以下の特定の実施例を通して更に詳述する。実施例は本発明の説明の目的のためのみに用いられるものであり、本発明を限定することを意図するものではない。
【００７１】
実施例１
ミスト状のＡｌＣｌ3ガスにより金属材料の表面に形成されるアルミめっき（ａｌｕｍｉｎｉｚｅｄ）層
ミストＡ（ｍ）：ＡｌＣｌ3，Ｔ0＝９６．７°Ｃ、飽和蒸気圧Ｐ0＝１３３Ｐａ
改質される材料Ｃ：鋳型鋼Ｈ１３
Ａ）第１の容器（１）内に、特定の装置（５）をカソードに配置し、カソードにおいて、改質される材料すなわち鋳型鋼Ｈ１３をその中に配置した。加熱、冷却手段（６）を使用し、材料温度測定制御装置（７）（以下、材料温度装置と呼ぶ）によって温度を制御した。材料Ｃ：鋳型鋼Ｈ１３が指定された温度Ｔ1に加熱、維持された。
【００７２】
Ｂ）第１の容器（１）の内側もしくは外側に配置された第２の容器（２２）に固体の化合物ＡｌＣｌ3を配置した。ＡｌＣｌ3を指定温度Ｔ4に到達させてこれに維持するように、加熱もしくは冷却手段（２３）を使用し、化合物装置（２４）（以下、化合物温度装置と呼ぶ）により電力供給および温度の測定、制御を行った。第２の容器を指定圧力に維持するように、与圧、排出手段（２５）、自動制御機器、バルブからなる圧力制御装置（２６）が設けられる（以下、化合物圧力装置と呼ぶ）。
【００７３】
Ｃ）第１の容器（１）には、エアレーションおよび排出手段（１１）、自動制御機器、およびバルブからなる圧力制御装置（１２）（以下、容器圧力装置と呼ぶ）があり、容器全体を指定圧力に到達させ、これに維持した。
【００７４】
また、エアレーションおよび排出手段（１１´）、自動制御機器、およびバルブからなる圧力制御装置（１２´）（以下、局所圧力装置と呼ぶ）を有し、容器の一部を指定圧力に到達させ、これに維持した。
【００７５】
Ｄ）第１の容器の内側もしくは外側には、容器を指定温度に到達させ、これに維持するように配置された加熱、冷却手段（８）、および温度測定制御装置（９）（以下、容器温度装置と呼ぶ）を有する。
【００７６】
また、容器の一部を指定温度に到達させ、これに維持するための、加熱、冷却手段（８´）、および温度測定制御装置（９´）（以下、局所温度装置と呼ぶ）が設けられた。
【００７７】
Ｅ）第１の容器（１）には、所定量のガスを容器内に導入させるガス入口（１０）が設けられた。
【００７８】
Ｆ）密閉容器内の圧力を負圧にするように圧力制御装置（１２）および排出手段（１１）を作動させた。
【００７９】
密閉容器内の圧力が１．３Ｐａに達するとき、容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させ、ガス入口（１０）を通して前処理用のＡｒガスを導入させた。
【００８０】
Ｇ）第１の容器（１）内には、カソード（２）およびアノード（３）が設けられ、高電圧電源装置（４）を通してカソードおよびアノードの間に０〜１５００Ｖの調節可能な直流もしくはパルス高電圧を供給し、電圧および電流を測定、制御した。
【００８１】
Ｈ）電源装置（４）を作動させ、例えば１．３Ｐａ〜５０Ｐａの、容器の指定圧力下で、電極間にグロー放電を発生させて、改質される材料Ｃ：鋳型鋼Ｈ１３の表面を前処理にかけた。
【００８２】
Ｉ）容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて、容器内の圧力を１３３Ｐａに到達させた。
【００８３】
Ｊ）ミスト形成処理によりＡｌＣｌ3ミストＡＩ（ｍ）が得られた。この処理は：
容器温度装置（８），（９）を作動させて、第１の容器の温度を１００°Ｃに到達させた。
【００８４】
化合物温度制御装置（２３），（２４）を作動させて、Ａ：第２の容器（２２）に配置されたＡｌＣｌ3の温度を、Ｔ0を上回る１２０°Ｃに到達させた。容器（２２）の出口における圧力は第１の容器の圧力と等しいため、圧力はＰ0に等しい１３３Ｐａに達し、Ａ：ＡｌＣｌ3がガス化されて第１の容器（１）内に流入した。次いで、容器内の圧力が上昇した。
【００８５】
容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて、密閉容器内の圧力を１３３Ｐａに維持した。前処理ガスが徐々に減少して、ゼロに達した。第１の容器内はＡｌＣｌ3ガスだけであった。
【００８６】
（ａ）容器温度装置（８´），（９´）を作動させて第１の容器内の材料Ｃの周囲の温度もしくは第１の容器のケースの温度をＴ0よりも低い８０°Ｃに到達させ、一部のガスＡを、ガスＡ中に浮遊するミクロ／ナノ液体Ａもしくはミクロ／ナノ固体Ａに変換させて、ミストＡ（ｍ）を形成させた。
【００８７】
すなわち、Ｐ＝Ｐ0かつＴ＜Ｔ0のとき、Ａ（ｇ）→Ａ（ｓ，ｌ）＋Ａ（ｇ）→Ａ（ｍ）
である。
【００８８】
（ｂ）一方、第１の容器の温度を１００°Ｃに維持したとき、化合物温度制御装置（２３），（２４）を作動させて第２の容器（２２）中のＡｌＣｌ3の温度をＴ0よりも高い１２０°Ｃに到達させた。容器（２２）の出口の圧力が第１の容器（１）の圧力に等しかったため、その圧力はＰ0に等しい１３３Ｐａに達し、ＡｌＣｌ3がガス化され、第１の容器（１）に流入した。容器中の圧力が上昇し、次いで容器の入口（１０´）における局所圧力装置（１１´），（１２´）および化合物圧力装置（２５），（２６）を作動させて、その領域の圧力をＰ0よりも高い１５０Ｐａに維持した。一部のガスＡを、ガスＡ中に浮遊するミクロ／ナノ液体Ａもしくはミクロ／ナノ固体Ａに変換させて、ミストＡ（ｍ）を形成させた。
【００８９】
すなわち、Ｔ＝Ｔ0かつＰ＜Ｐ0のとき、Ａ（ｇ）→Ａ（ｓ，ｌ）＋Ａ（ｇ）→Ａ（ｍ）
Ｋ）化合物温度装置（２３），（２４）、化合物圧力装置（２５），（２６）、容器温度装置（８），（９）、および容器圧力装置（１１），（１２）を作動させて、第１の容器中の化合物ＡｌＣｌ3を技術的処理に応じてある一定の量に維持した。
【００９０】
Ｌ）高電圧電源装置（４）を作動させて、鋳型鋼の拡散層の必要条件に応じて調節されうる３５０〜１５００Ｖの電圧を供給した。電界の作用により、電極間にミストスパークおよびアーク放電を数分もしくは数十分間発生させた。
【００９１】
Ｍ）（６），（７），（８），（９），（１１），（１２）を利用して、温度および圧力を調節した。電源装置（４）を作動させて２つの電極間に電圧および電流を発生させ、ミストスパークおよびアーク放電をミストガスグロー放電に変換させた。グロー放電の温度作用により、鋳型鋼Ｃの温度を鋳型鋼拡散層の必要条件に応じて指定温度Ｔ1、例えば５５０°Ｃに継続的に上昇させた。
【００９２】
Ｎ）ミストガス放電の作用により、ミストＡｌＣｌ3が鋳型鋼付近で５５０°Ｃで分解し（２ＡｌＣｌ3→２Ａｌ＋３Ｃｌ2）、ミストＤ（ｍ）となった。ミストガス放電を２時間維持した（鋼拡散層の必要条件に応じて）。
【００９３】
ミストガス放電の物理的／化学的作用により、Ｆｅ2Ａｌ5，Ｆｅ3Ａｌ，ＦｅＡｌ，ＦｅＡｌ2，ＦｅＡｌ3などのＦｅ−Ａｌ固溶体が鋳型鋼（５）の表面に形成された。
【００９４】
上述の処理に従い、様々な鋼鉄や、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｗ，Ｍｇなどの様々な金属、およびそれらの合金をカソード上に配置して、その表面上にＡｌの合金および化合物の様々な層を形成させた。
【００９５】
実施例２
ミスト状の塩化アンモニウムガス放電により金属材料の表面に窒化物拡散層を形成させた。
【００９６】
ミストＡ（ｍ）：ＮＨ4Ｃｌ，Ｔ0＝１６２°Ｃ、飽和蒸気圧Ｐ0＝１３３Ｐａ
改質される材料Ｃ：３５ＣｒＭｏ窒化鋼
この実施例で使用される装置は実施例１に記載の通りであった。
【００９７】
Ａ）改質される材料すなわち３５ＣｒＭｏ窒化鋼をカソード上の特定の装置（５）に配置した。
【００９８】
Ｂ）第１の容器（１）の内側もしくは外側に配置された第２の容器（２２）に固体の化合物ＮＨ4Ｃｌを配置した。
【００９９】
Ｃ）容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて第１の容器内に負圧を形成させた。
【０１００】
Ｄ）第１の容器内の圧力が１．３Ｐａに到達したときに、制御装置（１１），（１２）を作動させ、ガス入口（１０）を通して前処理ガスＮ2を導入した。
【０１０１】
Ｅ）電源装置（４）を作動させて、０〜１５００Ｖの調節可能な直流もしくはパルス高電圧を発生させた。電極間にスパークおよびアーク放電を発生させ、次いでグロー放電に変換した。１．３Ｐａ〜５０Ｐａといった容器内の指定圧力下で、材料Ｃ：３５ＣｒＭｏ窒化鋼の表面を前処理にかけた。
【０１０２】
Ｆ）材料Ｃ：３５ＣｒＭｏを前処理したのち、容器圧力装置（１１），（１２）を作動させて第１の容器内の圧力を５０Ｐａに到達させた。
【０１０３】
Ｇ）ミストが形成された：
温度上昇低下装置および温度制御装置（８），（９）を作動させて、第１の容器（１）の温度Ｔを１７０°Ｃに維持した。
【０１０４】
第２の容器（２２）の出口における圧力および第１の容器（１）の圧力が５０Ｐａに到達したため、化合物温度装置（２３），（２４）を作動させて第２の容器（２２）中のＡ：固体ＮＨ4Ｃｌの温度を１９０°Ｃを上回る温度にし、Ａがガス化して第１の容器内に流入した。第１の容器中のガス化合物ＮＨ4Ｃｌの濃度が徐々に増加した。次いで、第１の容器中の圧力が上昇した。
【０１０５】
容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて、第１の容器中の圧力を１３３Ｐａに維持させた。不活性ガスが徐々に減少し、拡散層の必要条件に応じてある一定の割合、例えば４０％に到達した。第１の容器（１）内にはＮＨ4ＣｌおよびＮ2が存在した。
【０１０６】
局所温度装置（８´），（９´）を作動させて第１の容器内の材料Ｃの周囲の温度もしくは第１の容器のケースの温度をＴ0よりも低い１２０°Ｃに到達させた。一部のガスＡ：ＮＨ4Ｃｌを、ガスＡ中に浮遊するミクロ／ナノ液体もしくはミクロ／ナノ固体に変換させて、ミストＡ（ｍ）を形成させた。もしくは、温度装置（８），（９）を作動させて第１の容器の温度をＴ0未満にし、ミストガスＡ（ｍ）を形成させた。
【０１０７】
Ｈ）化合物温度装置（２３），（２４）、化合物圧力装置（２５），（２６）、容器温度装置（８），（９）、および容器圧力装置（１１），（１２）を作動させて、第１の容器中の化合物ＮＨ4Ｃｌを指定された量に維持した。
【０１０８】
Ｉ）高電圧電源装置（４）を作動させて、３５ＣｒＭｏの拡散層の必要条件に応じて調節される３５０〜１５００Ｖの電圧を発生させた。電界の作用により、電極間にミストスパークおよびアーク放電を数分もしくは数十分間発生させた。
【０１０９】
Ｊ）（６），（７），（８），（９），（１１），（１２）を利用して、温度および圧力を調節した。電源装置（４）を作動させて２つの電極間に電圧および電流を発生させ、ミストスパークおよびアーク放電をミストガスグロー放電に変換させた。３５ＣｒＭｏ鋼Ｃの温度をその鋳型鋼拡散層の必要条件に応じて指定温度、例えば５５０°Ｃに継続的に上昇させた。
【０１１０】
Ｋ）ミストガス放電の作用により、ミストＮＨ4Ｃｌが鋳型鋼の周りで分解した（２ＮＨ4Ｃｌ→Ｎ2＋３Ｈ2＋２ＨＣｌ）。ミストガス放電を４時間維持した（鋼拡散層の必要条件に応じて）。
【０１１１】
ミストガス放電の物理的／化学的作用により、Ｆｅ4Ｎ，Ｆｅ2Ｎなどの拡散層が３５ＣｒＭｏ窒化鋼の表面に形成された。その厚さは従来の窒化処理に比べて２０％以上増加した。
【０１１２】
上述の処理に従い、様々な鋼鉄や、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｗ，Ｍｏなどの様々な金属、およびそれらの合金をカソード上に配置して、その表面上に窒素化合物の層を形成させた。
【０１１３】
実施例３
ミスト状の硫黄ガス放電による金属材料表面上への硫化層もしくは硫黄および硫化化合物層の形成
ミストＡ（ｍ）：元素硫黄（ｅｌｅｍｅｎｔａｌ  ｓｕｌｆｕｒ），Ｔ0＝１４４．５°Ｃ、飽和蒸気圧Ｐ0＝１３．３Ｐａ
改質される材料Ｃ：軸受鋼ＧＣｒ１５
この実施例で使用される装置は実施例１に記載の通りであった。
【０１１４】
Ａ）改質される材料すなわちＧＣｒ１５鋼をカソード上の特定の装置（５）に配置した。
【０１１５】
Ｂ）第１の容器（１）の内側もしくは外側に配置された第２の容器（２２）に固体の元素硫黄を配置した。
【０１１６】
Ｃ）排出手段（１１）および圧力制御装置（１２）を作動させて第１の容器内に負圧を形成させた。
【０１１７】
Ｄ）第１の容器内の圧力が１．３Ｐａに到達したときに、エアレーション装置（１１）を作動させ、ガス入口（１０）を通して前処理ガスＮＨ3を導入した。
【０１１８】
Ｅ）電源装置（４）を作動させて、０〜１５００Ｖの調節可能な直流もしくはパルス高電圧を発生させた。電極間にスパークおよびアーク放電を発生させ、次いでグロー放電に変換した。１．３Ｐａ〜５０Ｐａといった容器内の指定圧力下で、材料ＧＣｒ１５鋼の表面を前処理にかけた。
【０１１９】
Ｆ）ＧＣｒ１５鋼を前処理したのち、容器圧力装置（１１），（１２）を作動させて第１の容器内の圧力を１．３Ｐａに到達させた。
【０１２０】
Ｇ）ミストが形成された：
容器温度装置（８），（９）を作動させて、第１の容器（１）の温度Ｔを９０°Ｃに維持した。
【０１２１】
第２の容器（２２）の出口における圧力および第１の容器（１）の圧力が１．３Ｐａに到達したため、化合物温度装置（２３），（２４）を作動させて第２の容器（２２）中のＡ：元素硫黄の温度を１９０°Ｃを上回る温度にし、Ａがガス化して第１の容器内に流入した。
【０１２２】
第１の容器（１）の温度がＴ0未満であったため、硫黄気体が第１の容器（１）に流入した後、一部の硫黄がミクロ／ナノ液体もしくは固体、すなわちミスト状の硫黄Ａ（ｍ）となった。密閉容器中のミスト硫黄の濃度が徐々に増加した。次いで、第１の容器中の圧力が上昇した。
【０１２３】
容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて、第１の容器中の圧力を１３．３Ｐａに維持させた。ＮＨ3ガスが徐々に減少し、低圧容器中のミスト硫黄ＡＩ（ｍ）が増加した。
【０１２４】
Ｈ）化合物温度装置（２３），（２４）、化合物圧力装置（２５），（２６）、容器温度装置（８），（９）、および容器圧力装置（１１），（１２）を作動させて、第１の容器中の元素硫黄を指定された量に維持した。
【０１２５】
Ｉ）高電圧電源装置（４）を作動させて、ＧＣｒ１５鋼の特性の必要条件に応じて調節される３５０〜１５００Ｖの電圧を発生させた。電界の作用により、電極間にミストスパークおよびアーク放電を数分もしくは数十分間発生させた。
【０１２６】
Ｊ）（６），（７），（８），（９），（１１），（１２）を利用して、温度および圧力を調節した。電源装置（４）を利用して、ミストスパークおよびアーク放電をミストガスグロー放電に変換させるように、２つの電極間の電圧および電流を調節した。ＧＣｒ１５鋼Ｃの温度をそのＧＣｒ１５鋼拡散層の必要条件に応じて指定温度Ｔ1、例えば１４０°Ｃに継続的に上昇させた。ミストガス放電を２時間維持した（鋼拡散層の必要条件に応じて）。
【０１２７】
Ｋ）化合物温度装置（２３），（２４）を作動させて硫黄の温度を急激に３００°Ｃまで上昇させ、多量のミスト硫黄が第１の容器に流入し、その内部の圧力が上昇した。
【０１２８】
Ｌ）容器圧力制御装置（１１），（１２）および化合物温度装置（２３），（２４）を作動させて圧力を５００Ｐａに維持した。
【０１２９】
Ｍ）ミクロ／ナノＭｏ（もしくはスパッタリング等によって生成されたもの）を第１の容器に導入し（２Ｓ＋Ｍｏ→ＭｏＳ2）、もしくはＭｏＳ2を直接導入してミストＪ（ｍ）を形成させた。
【０１３０】
Ｎ）電源装置（４）、化合物温度装置（２３），（２４）、容器温度装置（８），（９）、局所温度装置（８´），（９´）、および材料温度装置（６），（７）を使用して、軸受鋼の温度を１４０°Ｃに維持し、１０〜５０分間維持した。
【０１３１】
Ｏ）電源装置（４）および加熱装置（８），（９）を切断した。
【０１３２】
Ｐ）第１の容器内の圧力が２０００Ｐａに達したとき（複合層の厚さに応じて）、化合物加熱装置（２４），（２３）を切断した。
【０１３３】
それにより、ミストガス放電の物理的／化学的作用により、Ｆｅ−Ｓ固溶体およびＦｅＳ，ＦｅＳ2などの化合物が軸受鋼（５）の表面に形成され、Ｓ＋ＭｏＳ2の複合材料がその上に形成された。
【０１３４】
前述のものと同様の処理により、様々な鋼鉄や、Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｗ，Ｍｇ，Ａｌなどの様々な金属、およびそれらの合金をカソード上に配置して、その表面上にＳ固溶体、化合物層、および複合材料層を形成させた。
【０１３５】
ＭｏＳ2に加えて上述のＳ化合物、ＷＳ2、グラファイトなどのミクロ／ナノ固体もしくは液体もまた導入することが可能であり、それに対応する複合材料を形成する。
【０１３６】
必要に応じて、ステップＪ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏを省略することができ、次いでＦｅ−Ｓ固溶体およびＦｅＳ，ＦｅＳ2などの化合物が軸受鋼（５）の表面に形成される。
【０１３７】
実施例４
ミスト状のアクリル酸ガス放電による化学繊維の改質（ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ）
ミストＡ（ｍ）：液体アクリル酸，Ｔ0＝３９°Ｃ、飽和蒸気圧Ｐ0＝１３３０Ｐａ
改質される材料Ｃ：化学的合成ポリエステル系繊維
この実施例で使用される装置は実施例１に記載の通りであった。
【０１３８】
Ａ）改質される材料ポリエステル系繊維を２つの電極間の特定の装置（５´）に配置した。
【０１３９】
Ｂ）第１の容器（１）の外側に液体化合物Ａ：液体アクリル酸を配置した。
【０１４０】
Ｃ）容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて第１の容器内に負圧を形成させた。
【０１４１】
Ｄ）第１の容器内の圧力が１．３Ｐａに到達したときに、エアレーション装置（１１）を作動させ、ガス入口（１０）を通して前処理ガス空気を導入した。
【０１４２】
Ｅ）電源装置（４）を作動させて、０〜１５００Ｖの調節可能な直流もしくはパルス高電圧を発生させた。電極間にスパークおよびアーク放電を発生させ、次いでグロー放電に変換した。１．３Ｐａ〜５０Ｐａといった容器内の指定圧力下で、材料ポリエステル系繊維の表面を前処理にかけた。
【０１４３】
Ｆ）材料ポリエステル系繊維を前処理したのち、容器圧力装置（１１），（１２）を作動させて第１の容器内の圧力を１．３Ｐａに到達させた。
【０１４４】
Ｇ）ミストが形成された：
容器温度装置（８），（９）を作動させて、第１の容器（１）の温度Ｔを４０°Ｃに維持した。
【０１４５】
第２の容器（２２）の出口における圧力および第１の容器（１）の圧力が１．３Ｐａに到達したため、化合物温度装置（２３），（２４）を作動させて第２の容器（２２）中のＡ：アクリル酸の温度を４０°Ｃを上回る温度にし、Ａがガス化して第１の容器内に流入した。
【０１４６】
第１の容器中の気体アクリル酸の濃度が徐々に増加した。次いで、第１の容器中の圧力が上昇した。
【０１４７】
容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて、第１の容器中の圧力を６００Ｐａに維持させた。空気が徐々に減少して、ゼロに達した。第１の容器（１）内にはアクリル酸だけが存在した。
【０１４８】
局所温度装置（８´），（９´）を作動させて第１の容器の一部の温度（材料Ｃの周囲の温度）Ｔを１５°Ｃ未満にした。一部のガスＡ：アクリル酸を、ガスＡ中に浮遊するミクロ／ナノ液体Ａもしくはミクロ／ナノ固体Ａに変換させて、ミストＡ（ｍ）を形成させた。
【０１４９】
Ｈ）化合物温度装置（２３），（２４）、化合物圧力装置（２５），（２６）、容器温度装置（８），（９）、および容器圧力装置（１１），（１２）を作動させて、第１の容器中のアクリル酸を指定された量に維持した。
【０１５０】
Ｉ）高電圧電源装置（４）を作動させて、３５０〜１５００Ｖの電圧を発生させた。電界の作用により、電極間にミストスパークおよびアーク放電を数分もしくは数十分間発生させた。
【０１５１】
Ｊ）（６），（７），（８），（９），（１１），（１２）を利用して、温度および圧力を調節した。電源装置（４）を利用して、ミストスパークおよびアーク放電をミストガスグロー放電に変換させるように、２つの電極間の電圧および電流を調節した。ポリエステル系繊維Ｃの温度をそのポリエステル系繊維の必要条件に応じて１１０°Ｃの指定温度に継続的に上昇させた。ミストガス放電を１時間維持した（ポリエステル系繊維の必要条件に応じて）。ミストガス放電の物理的／化学的作用により、−ＯＨ基などの親水性の酸素含有極性基が繊維の表面にグラフト結合した。
【０１５２】
前述のものと同様の処理により、合成繊維、天然繊維、ガラス繊維、およびそれらの製品、炭素繊維およびその製品、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、および同様のポリマをカソードとアノードとの間に配置し、ミストガス放電反応剤として不飽和有機酸もしくは二重結合または三重結合を含んだ有機化合物を用いることにより表面改質を行った。改質された合成繊維、ポリマ、ガラス繊維、炭素繊維の表面吸湿性が著しく向上した。
【０１５３】
この実施例では、電源（４）は無線周波、マイクロ波、交流、高周波電力でもよい。
【０１５４】
実施例５
ミスト状の硫黄ガス放電によるプラスチックおよびゴムの表面改質
ミストＡ（ｍ）：元素硫黄，Ｔ0＝１４４．５°Ｃ、飽和蒸気圧Ｐ0＝１３．３Ｐａ
改質される材料Ｃ：ポリ塩化ビニル
この実施例で使用される装置は実施例１に記載の通りであった。
【０１５５】
Ａ）改質される材料ポリ塩化ビニルを２つの電極間の特定の装置（５´）に配置した。
【０１５６】
Ｂ）第１の容器（１）の内側もしくは外側に固体元素硫黄を配置した。
【０１５７】
Ｃ）容器圧力装置（１１），（１２）を作動させて第１の容器内に負圧を形成させた。
【０１５８】
Ｄ）第１の容器内の圧力が１．３Ｐａに到達したときに、エアレーション装置（１１）を作動させ、ガス入口（１０）を通して前処理ガスＮＨ3を導入した。
【０１５９】
Ｅ）電源装置（４）を作動させて、０〜１５００Ｖの調節可能な直流もしくはパルス高電圧を発生させた。電極間にスパークおよびアーク放電を発生させ、次いでグロー放電に変換した。１．３Ｐａ〜５０Ｐａといった容器内の指定圧力下で、材料Ｃ：ポリ塩化ビニルの表面を前処理にかけた。
【０１６０】
Ｆ）材料ポリ塩化ビニルを前処理したのち、容器圧力装置（１１），（１２）を作動させて第１の容器内の圧力を１．３Ｐａに到達させた。
【０１６１】
Ｇ）ミストが形成された：
容器温度装置（８），（９）を作動させて、第１の容器（１）の温度Ｔを４０°Ｃに維持した。
【０１６２】
第２の容器（２２）の出口における圧力および第１の容器（１）の圧力が１．３Ｐａに到達したため、温度制御装置（２３），（２４）を作動させて第２の容器（２２）中のＡ：元素硫黄の温度を２００°Ｃを上回る温度にし、Ａがガス化して第１の容器内に流入した。第１の容器（１）の温度がＴ0未満であったため、第１の容器（１）内に流入するとすぐに気体硫黄がミストＡ（ｍ）となり、密閉容器中のミスト硫黄の濃度が徐々に増加した。次いで、第１の容器中の圧力が上昇した。
【０１６３】
容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて、第１の容器中の圧力を１３３Ｐａに維持させた。気体ＮＨ3が徐々に減少して、第１の容器中のミスト硫黄が徐々に増加した。
【０１６４】
Ｈ）化合物温度装置（２３），（２４）、化合物圧力装置（２５），（２６）、容器温度装置（８），（９）、および容器圧力装置（１１），（１２）を作動させて、第１の容器中のアクリル酸を指定された量に維持した。
【０１６５】
Ｉ）高電圧電源装置（４）を作動させて、ポリ塩化ビニル特性の必要条件に応じて調節される３５０〜１５００Ｖの電圧を発生させた。電界の作用により、電極間にミストスパークおよびアーク放電を数分もしくは数十分間発生させた。
【０１６６】
Ｊ）（６），（７），（８），（９），（１１），（１２）を利用して、温度および圧力を調節した。電源装置（４）を利用して、ミストスパークおよびアーク放電をミストガスグロー放電に変換させるように、２つの電極間の電圧および電流を調節した。ポリ塩化ビニルの温度をその必要条件に応じて８０°Ｃなどの指定温度Ｔ1に継続的に上昇させた。ミストガス放電を２時間維持した（ポリ塩化ビニル特性の必要条件に応じて）。
【０１６７】
ミストガス放電の物理的／化学的作用により、表面改質されたポリ塩化ビニルの電気抵抗が著しく増加した。２０°Ｃにおける体積抵抗率が１×１０13Ω・ｃｍから４×１０14Ω・ｃｍへと増加し、靭性が増加した。
【０１６８】
前述のものと同様の処理により、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびゴムをカソードとアノードとの間に配置し、ミストガス放電反応剤として元素硫黄を用いることにより表面改質を行い、改良された特性が得られた。
【０１６９】
この実施例では、電源（４）は無線周波、マイクロ波、交流、高周波電力でもよい。
【０１７０】
実施例６
ミストガス放電による抗菌特性を有する絹の製造
ミストガスＡ（ｍ）：元素状ヨウ素，Ｔ0＝４３．７°Ｃ、飽和蒸気圧Ｐ0＝１３３Ｐａ
改質される材料Ｃ：絹繊維
この実施例で使用される装置は実施例１に記載の通りであった。
【０１７１】
Ａ）改質される材料すなわち絹繊維を２つの電極間の特定の装置（５）に配置した。
【０１７２】
Ｂ）第１の容器（１）の外側に固体元素状ヨウ素を配置した。
【０１７３】
Ｃ）容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて第１の容器内の圧力を１３３Ｐａに到達させた。
【０１７４】
Ｄ）ミストが形成された。
【０１７５】
容器温度装置（８），（９）を作動させて、第１の容器（１）の温度Ｔを２０°Ｃに維持した。
【０１７６】
化合物温度装置（２３），（２４）を作動させて第２の容器（２２）中のＡ：元素状ヨウ素の温度を６０°Ｃを上回る温度にした。容器内の圧力は１．３Ｐａに達した。固体ヨウ素がガス化して容器内に流入した。第１の容器（１）の温度がＴ0未満であったため、第１の容器（１）内に流入するとすぐにヨウ素ガスがミストＡ（ｍ）となり、密閉容器中のミストヨウ素の濃度が徐々に増加した。次いで、第１の容器中の圧力が上昇した。
【０１７７】
容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて、第１の容器中の圧力を１３３Ｐａに維持させた。容器中の空気が徐々に減少した。
【０１７８】
Ｅ）化合物温度装置（２３），（２４）、および化合物圧力装置（２５），（２６）を作動させて、第１の容器中の元素状ヨウ素を指定された量に維持した。
【０１７９】
Ｆ）高電圧電源装置（４）を作動させて、技術的処理の必要条件に応じて調節することが可能な３５０〜１５００Ｖの電圧を供給した。電界の作用により、電極間にミストスパークおよびアーク放電を数分もしくは数十分間発生させた。
【０１８０】
Ｇ）（６），（７），（８），（９），（１１），（１２）を利用して、温度および圧力を調節した。電源装置（４）を利用して、ミストスパークおよびアーク放電をミストガスグロー放電に変換させるように、２つの電極間の電圧および電流を調節した。絹繊維の温度をその必要条件に応じて１００°Ｃの指定温度に継続的に上昇させた。ミストガス放電を０．５時間維持した（絹繊維特性の必要条件に応じて）。
【０１８１】
ミストガス放電の物理的／化学的作用により、表面改質された絹繊維製品はブドウ球菌および大腸菌に対する著しい抑制作用を示した。
【０１８２】
前述のものと同様の処理により、その他の合成繊維や天然繊維が表面改質され、同様の効果が得られた。
【０１８３】
この実施例では、電源（４）は無線周波、マイクロ波、交流、高周波電力でもよい。
【０１８４】
実施例７
ミストガス放電による金属材料の表面上のチタン化層（ｔｉｔａｎｉｚｉｎｇ  ｌａｙｅｒ）の形成
ミストＡ（ｍ）：ＴｉＣｌ3，Ｔ0＝５３１°Ｃ、飽和蒸気圧Ｐ0＝１３３Ｐａ
改質される材料Ｃ：高速度鋼Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ
この実施例で使用される装置は実施例１に記載の通りであった。
【０１８５】
Ａ）改質される材料すなわち高速度鋼Ｗ１８Ｃｒ４Ｖをカソード上の特定の装置（５）に配置した。
【０１８６】
Ｂ）第１の容器（１）の内側もしくは外側に固体の化合物ＴｉＣｌ3を配置した。
【０１８７】
Ｃ）容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて第１の容器内に負圧を形成させた。
【０１８８】
Ｄ）第１の容器内の圧力が１．３Ｐａに到達したときに、エアレーション装置（１１）を作動させ、ガス入口（１０）を通して前処理ガスＡｒを導入した。
【０１８９】
Ｅ）電源装置（４）を作動させて、０〜１５００Ｖの調節可能な直流もしくはパルス高電圧を発生させた。電極間にスパークおよびアーク放電を発生させ、次いでグロー放電に変換した。１．３Ｐａ〜５０Ｐａといった容器内の指定圧力下で、材料Ｃ：高速度鋼Ｗ１８Ｃｒ４Ｖの表面を前処理にかけた。
【０１９０】
Ｆ）材料である高速度鋼Ｗ１８Ｃｒ４Ｖを前処理したのち、容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて第１の容器内の圧力を１．３Ｐａに到達させた。
【０１９１】
Ｇ）ミストが形成された：
容器温度装置（８），（９）を作動させて、第１の容器（１）の温度Ｔを４５０°Ｃに維持した。
【０１９２】
第２の容器（２２）の出口における圧力および第１の容器（１）の圧力が１．３Ｐａに到達したため、化合物温度装置（２３），（２４）を作動させて第２の容器（２２）中のＡ：ＴｉＣｌ3の温度を５６０°Ｃを上回る温度にした。Ａがガス化して第１の容器内に流入した。
【０１９３】
第１の容器中のガス化合物ＴｉＣｌ3の濃度が徐々に増加した。次いで、第１の容器中の圧力が上昇した。容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて、第１の容器中の圧力を１３３Ｐａに維持させた。容器中の不活性ガスが徐々に減少し、Ａｒガスが徐々に減少して、ゼロに達した。第１の容器（１）内はＴｉＣｌ3だけであった。
【０１９４】
局所温度装置（８´），（９´）を作動させて第１の容器の一部の温度Ｔ（容器のケースの周囲の温度）を４００°Ｃといった、Ｔ0よりも低い温度に到達させた。一部のガスＡ：ＴｉＣｌ3を、ガスＡ中に浮遊する液体もしくは固体に変換させて、ミストＡ（ｍ）を形成させた。もしくは、温度制御装置（８），（９）を作動させて第１の容器の温度をＴ0未満にし、ミストガスＡ（ｍ）を形成させた。
【０１９５】
Ｈ）化合物温度装置（２３），（２４）、および化合物圧力装置（２５），（２６）を作動させて、第１の容器中の化合物ＴｉＣｌ3を指定された量に維持した。
【０１９６】
Ｉ）高電圧電源装置（４）を作動させて、高速度鋼の拡散層の必要条件に応じて調節される３５０〜１５００Ｖの電圧を発生させた。電界の作用により、電極間にミストスパークおよびアーク放電を数分もしくは数十分間発生させた。
【０１９７】
Ｊ）（６），（７），（８），（９），（１１），（１２）を利用して、温度および圧力を調節した。電源装置（４）を利用して、ミストスパークおよびアーク放電をミストガスグロー放電に変換させるように、２つの電極間の電圧および電流を調節した。高速度鋼Ｃの温度をその拡散層の必要条件に応じて指定温度Ｔ1、例えば５６０°Ｃに継続的に上昇させた。
【０１９８】
Ｋ）ミストガス放電の作用により、ミストＴｉＣｌ3が鋳型鋼の周りで５６０°Ｃで分解した（２ＴｉＣｌ3→２Ｔｉ＋３Ｃｌ2）。ミストガス放電を４時間維持した（鋼拡散層の必要条件に応じて）。
【０１９９】
またＴｉＣｌ4は高温ガス放電下で反応物として用いることができ、
３ＴｉＣｌ4＋Ｆｅ→３ＴｉＣｌ3＋ＦｅＣｌ3
である。
【０２００】
ミストガス放電の物理的／化学的作用により、Ｆｅ2Ｔｉ，ＦｅＴｉ，ＴｉＣなどの拡散層が高速度鋼（５）の表面に形成された。前述のものと同様の処理および異なる技術的処理を用いることにより、様々な鋼鉄や、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ａｌ，Ｃｏなどの様々な金属、およびそれらの合金をカソード上に配置して、その表面上にＴｉ固溶体および複合拡散層を形成した。
【０２０１】
実施例８
ミストガス放電による金属表面上の第一のアルミめっき、およびそれに次ぐ窒化処理
ミストＡ（ｍ）：ＡｌＣｌ3，Ｔ0＝９６．７°Ｃ、飽和蒸気圧Ｐ0＝１３３Ｐａ
改質される材料Ｃ：鋳型鋼Ｈ１３
この実施例で使用される装置は実施例１に記載の通りであった。
【０２０２】
Ａ）改質される材料すなわちＨ１３鋼をカソード上の特定の装置（５）に配置した。
【０２０３】
Ｂ）第１の容器（１）の内側もしくは外側に固体化合物ＡｌＣｌ3を配置した。
【０２０４】
Ｃ）第１の容器の圧力制御装置（１１）を作動させて第１の容器内に負圧を形成させた。
【０２０５】
Ｄ）第１の容器内の圧力が１．３Ｐａに到達したときに、エアレーション装置（１１）を作動させ、ガス入口（１０）を通して前処理ガスＡｒを導入した。
【０２０６】
Ｅ）電源装置（４）を作動させて、０〜１５００Ｖの調節可能な直流もしくはパルス高電圧を発生させた。電極間にスパークおよびアーク放電を発生させ、次いでグロー放電に変換した。１．３Ｐａ〜５０Ｐａといった容器内の指定圧力下で、材料Ｈ１３鋼の表面を前処理にかけた。
【０２０７】
Ｆ）Ｈ１３鋼を前処理したのち、容器圧力装置（１１），（１２）を作動させて第１の容器内の圧力を１．３Ｐａに到達させた。
【０２０８】
Ｇ）ミストが形成された：
容器温度装置（８），（９）を作動させて、第１の容器（１）の温度Ｔを３００°Ｃに維持した。
【０２０９】
第２の容器（２２）の出口における圧力および第１の容器（１）の圧力が１．３Ｐａに到達したため、化合物温度装置（２３），（２４）を作動させて第２の容器（２２）中のＡ：ＡｌＣｌ3の温度を１００°Ｃを上回る温度にした。Ａがガス化して第１の容器内に流入した。
【０２１０】
第１の容器内のガス化合物ＡｌＣｌ3の濃度が徐々に増加した。次いで、第１の容器内の圧力が増加した。容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて、容器内の圧力を１３３Ｐａに維持させた。容器中の不活性ガスが徐々に減少して、ガスＡｒが徐々に減少し、ゼロに達した。第１の容器（１）内はＡｌＣｌ3ガスだけであった。
【０２１１】
局所温度装置（８´），（９´）を作動させて第１の容器のケース周辺の、容器内の温度ＴをＴ0よりも低い８０°Ｃに到達させ、一部のガスＡ：ＡｌＣｌ3を、ガスＡ中に浮遊する液体もしくは固体に変換させて、ミストＡ（ｍ）を形成させた。もしくは、温度制御装置（８），（９）を作動させて第１の容器の温度Ｔ0未満にして、ミストＡ（ｍ）を形成させた。
【０２１２】
Ｈ）化合物温度装置（２３），（２４）、および化合物圧力装置（２５），（２６）を作動させて、第１の容器中の化合物ＡｌＣｌ3を指定された量に維持した。
【０２１３】
Ｉ）高電圧電源装置（４）を作動させて、鋳型鋼の拡散層の必要条件に応じて調節される３５０〜１５００Ｖの電圧を発生させた。電界の作用により、電極間にミストスパークおよびアーク放電を数分もしくは数十分間発生させた。
【０２１４】
Ｊ）（６），（７），（８），（９），（１１），（１２）を利用して、温度および圧力を調節した。電源装置（４）を利用して、ミストスパークおよびアーク放電をミストガスグロー放電に変換させるように、２つの電極間の電圧および電流を調節した。鋳型鋼Ｃの温度をその拡散層の必要条件に応じて指定温度Ｔ1、例えば５６０°Ｃに継続的に上昇させた。ミストＡｌＣｌ3を鋳型鋼の周りで５６０°Ｃで分解させ（２ＡｌＣｌ3→２Ａｌ＋３Ｃｌ2）、それによりミストＤ（ｍ）を形成させた。ミストガス放電を１時間維持した（鋼拡散層の必要条件に応じて）。
【０２１５】
Ｋ）ＮＨ3を導入し、第１の容器中の圧力が上昇した。容器圧力装置を作動させて第１の容器中の圧力を１３３Ｐａに維持した。ガスＡｌＣｌ3を減少させ、拡散層の必要条件に応じて、１０％ＡｌＣｌ3：９０％ＮＨ3などの、ある一定の割合に到達させた。
【０２１６】
Ｌ）鋳型鋼拡散層の必要条件に応じて、放電を５５０°Ｃなどの指定温度で６時間維持した（高速度鋼拡散層の必要条件に応じて）。
【０２１７】
ミストガス放電の物理的／化学的作用により、Ｆｅ4Ｎ，Ｆｅ2Ｎなどが鋳型鋼（５）の表面上に形成され、その厚さは、これと同じ時間と温度を用いた従来のイオン窒化処理によって得られる厚さに比べ、５０％を上回る厚さを有した。
【０２１８】
前述のものと同様の処理により、様々な鋼鉄や、Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｗなどの様々な金属、およびそれらの合金をカソード上に配置して、その表面上に窒素化合物の拡散層を形成させた。
【０２１９】
実施例９
ミストガス放電による金属表面上の炭化および窒化層の形成
ミストＡ（ｍ）：ＮＨ4Ｃｌ，Ｔ0＝１６２°Ｃ、飽和蒸気圧Ｐ0＝１３３Ｐａ
改質される材料Ｃ：３５ＣｒＭｏ鋼
この実施例で使用される装置は実施例１に記載の通りであった。
【０２２０】
Ａ）改質される材料、３５ＣｒＭｏ鋼をカソード上の特定の装置（５）に配置した。
【０２２１】
Ｂ）第１の容器（１）の内側もしくは外側に固体の化合物ＮＨ4Ｃｌを配置した。
【０２２２】
Ｃ）容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて密閉容器内に負圧を形成させた。
【０２２３】
Ｄ）第１の容器内の圧力が１．３Ｐａに到達したときに、エアレーション装置（１１）を作動させ、ガス入口（１０）を通して前処理ガスＮ2を導入した。
【０２２４】
Ｅ）電源装置（４）を作動させて、０〜１５００Ｖの調節可能な直流もしくはパルス高電圧を発生させた。電極間にスパークおよびアーク放電を発生させ、次いでグロー放電に変換した。１．３Ｐａ〜５０Ｐａといった容器内の指定圧力下で、材料３５ＣｒＭｏ鋼の表面を前処理にかけた。
【０２２５】
Ｆ）材料３５ＣｒＭｏ鋼を前処理したのち、容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて第１の容器内の圧力を１．３Ｐａに到達させた。
【０２２６】
Ｇ）ミストが形成された：
容器温度装置（８），（９）を作動させて、第１の容器（１）の温度Ｔを１７０°Ｃに維持した。
【０２２７】
第２の容器（２２）の出口における圧力および第１の容器（１）の圧力が１．３Ｐａに到達したため、化合物温度装置（２３），（２４）を作動させて第２の容器（２２）中のＡ：ＮＨ4Ｃｌの温度を１９０°Ｃを上回る温度にした。Ａがガス化して容器内に流入した。
【０２２８】
第１の容器中のガス化合物ＮＨ4Ｃｌの濃度が徐々に増加した。次いで、第１の容器中の圧力が上昇した。容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて、第１の容器中の圧力を１３３Ｐａに維持させた。Ｎ2ガスが徐々に減少し、第１の容器（１）内にはＮＨ4ＣｌガスおよびＮ2ガスが存在した。
【０２２９】
局所温度装置（８´），（９´）を作動させて第１の容器のケースの周囲の温度を臨界温度未満すなわち１５０°Ｃにした。一部のガスＡ：ＮＨ4Ｃｌを、ガスＡ中に浮遊する液体もしくは固体に変換させて、ミストＡ（ｍ）を形成させた。もしくは、温度制御装置（８），（９）を作動させて第１の容器の温度をＴ0未満にし、ミストガスＡ（ｍ）を形成させた。
【０２３０】
Ｈ）化合物温度装置（２３），（２４）、および化合物圧力装置（２５），（２６）を作動させて、第１の容器中の化合物ＮＨ4Ｃｌを指定された量に維持した。
【０２３１】
Ｉ）エタノールＣＨ3ＣＨ2ＯＨ（１００Ｐａ，沸点−３１．３°Ｃ）を導入して、ある一定の割合、例えば、ＣＨ3ＣＨ2ＯＨ  ４０％，ＮＨ4Ｃｌ  ３０％，Ｎ2  ３０％に到達させ、圧力を１３３Ｐａに維持した。
【０２３２】
Ｊ）高電圧電源装置（４）を作動させて、３５ＣｒＭｏ鋼の拡散層の必要条件に応じて調節される３５０〜１５００Ｖの電圧を発生させた。電極間にスパークおよびアーク放電を数分もしくは数十分間発生させた。（６），（７），（８），（９），（１１），（１２）を利用して、温度、圧力、および２つの電極間の電圧を調節し、スパークおよびアーク放電をグロー放電に変換させた。３５ＣｒＭｏ鋼の温度をその鋼拡散層の必要条件に応じて指定温度、例えば５５０°Ｃに継続的に上昇させた。
【０２３３】
Ｋ）ミストガス放電の作用により、ミストＮＨ4ＣｌおよびＣＨ3ＣＨ2ＯＨが３５ＣｒＭｏ鋼の周りで５５０°Ｃで分解した。ミストガス放電を４時間維持した（３５ＣｒＭｏ鋼の拡散層の必要条件に応じて）。
【０２３４】
ミストガス放電の物理的／化学的作用により、３５ＣｒＭｏ鋼（５）の表面上に窒化および炭化層が形成された。
【０２３５】
前述のものと同様の処理により、様々な鋼鉄や、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｍｇなどの様々な金属、およびそれらの合金をカソード上に配置して、その表面上に窒素−炭素化合物層を形成させた。
【０２３６】
実施例１０
ミストガス放電による金属表面上の鉄窒化物および窒化チタン層の形成
ミストＡ（ｍ）：ＮＨ4Ｃｌ，Ｔ0＝１６２°Ｃ、飽和蒸気圧Ｐ0＝１３３Ｐａ
改質される材料Ｃ：Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ鋼
この実施例で使用される装置は実施例１に記載の通りであった。
【０２３７】
Ａ）改質される材料、すなわちＷ１８Ｃｒ４Ｖ鋼をカソード上の特定の装置（５）に配置した。
【０２３８】
Ｂ）第１の容器（１）の内側もしくは外側に固体の化合物ＮＨ4Ｃｌを配置した。
【０２３９】
Ｃ）容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて第１の容器内に負圧を形成させた。
【０２４０】
Ｄ）第１の容器内の圧力が１．３Ｐａに到達したときに、エアレーション装置（１１）を作動させ、ガス入口（１０）を通して前処理ガスＡｒを導入した。
【０２４１】
Ｅ）電源装置（４）を作動させて、０〜１５００Ｖの調節可能な直流もしくはパルス高電圧を発生させた。電極間にスパークおよびアーク放電を発生させ、次いでグロー放電に変換した。１．３Ｐａ〜５０Ｐａといった容器内の指定圧力下で、材料Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ鋼の表面を前処理にかけた。
【０２４２】
Ｆ）改質される材料Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ鋼を前処理したのち、容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて第１の容器内の圧力を１．３Ｐａに到達させた。
【０２４３】
Ｇ）ミストが形成された：
温度制御装置（８），（９）を作動させて、第１の容器（１）の温度Ｔを１７０°Ｃに維持した。
【０２４４】
第２の容器（２２）の出口における圧力および第１の容器（１）の圧力が１．３Ｐａに到達したため、化合物温度装置（２３），（２４）を作動させて第２の容器（２２）中のＡ：ＮＨ4Ｃｌの温度を１９０°Ｃを上回る温度にした。Ａがガス化して容器内に流入した。密閉容器中のガス化合物ＮＨ4Ｃｌの濃度が徐々に増加した。次いで、密閉容器中の圧力が上昇した。
【０２４５】
容器圧力制御装置（１１），（１２）を作動させて、容器中の圧力を１３３Ｐａに維持させた。Ａｒガスが徐々に減少し、容器内はＮＨ4Ｃｌガスだけであった。
【０２４６】
局所温度装置（８´），（９´）を作動させて第１の容器中の材料Ｃの周囲の温度もしくは容器ケースの温度をＴ0未満、すなわち１２０°Ｃにした。一部のガスＡ：ＮＨ4Ｃｌを、ガスＡ中に浮遊するミクロ／ナノ液体もしくはミクロ／ナノ固体に変換させて、ミストＡ（ｍ）を形成させた。もしくは、温度制御装置（８），（９）を作動させて容器の温度をＴ0未満にし、ミストガスＡ（ｍ）を形成させた。
【０２４７】
Ｈ）化合物温度装置（２３），（２４）、および化合物圧力装置（２５），（２６）を作動させて、第１の容器中の化合物ＮＨ4Ｃｌを指定された量に維持した。
【０２４８】
Ｉ）高電圧電源装置（４）を作動させて、Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ鋼の拡散層の必要条件に応じて調節される３５０〜１５００Ｖの電圧を発生させた。電界の作用により、電極間にミストスパークおよびアーク放電を数分もしくは数十分間発生させた。
【０２４９】
Ｊ）（６），（７），（８），（９），（１１），（１２）を利用して、温度を調節した。電源装置（４）を作動させて２つの電極間の電圧および電流を調節し、ミストスパークおよびアーク放電をグロー放電に変換させた。Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ鋼の温度をその鋼拡散層の必要条件に応じて指定温度Ｔ1、例えば５５０°Ｃに継続的に上昇させた。
【０２５０】
Ｋ）ミストガス放電の作用により、ミストＮＨ4Ｃｌが鋳型鋼の周りで分解した（２ＮＨ4Ｃｌ→Ｎ2＋３Ｈ2＋２ＨＣｌ）。
【０２５１】
ミストガス放電を４時間維持した（鋼拡散層の必要条件に応じて）。
【０２５２】
Ｌ）ＴｉＣｌ4ガスおよびＮＨ3を導入して、ＴｉＣｌ4，ＮＨ4ＣｌおよびＮＨ3を形成させ、拡散層の必要条件に応じてある一定の割合、例えば、６０％  ＴｉＣｌ4，３０％  ＮＨ3，１０％  ＮＨ4Ｃｌに到達させた。
【０２５３】
Ｍ）鋳型鋼拡散層の必要条件に応じて、放電を５５０°Ｃなどの指定温度で２０分間維持した（高速度鋼拡散層の必要条件に応じて）。
【０２５４】
ミストガス放電の物理的／化学的作用により、Ｆｅ4Ｎ，Ｆｅ2Ｎ，ＴｉＮが、鋳型鋼（５）の表面に形成された。
【０２５５】
前述のものと同様の処理により、様々な鋼鉄や、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｍｇなどの様々な金属、およびそれらの合金をカソード上に配置して、その表面上に窒素化合物層を形成させた。
【図１】
0005624048.tif 000002