(57)【要約】  本発明は、層状構造体によって少なくとも部分的に被覆された金属基板（１１）に関する。この層状構造体は、基板（１１）に堆積した中間層（１４）と、中間層に堆積した四面体炭素層（１６）とを備える。中間層は、２００ＧＰａよりも低いヤング率を有する少なくとも１つの非結晶質炭素層を備えており、四面体炭素層は、２００ＧＰａよりも高いヤング率を有する。本発明は、さらに、基板に対する四面体炭素層の付着性を改良する方法、および金属基板のヤング率とこの金属基板に堆積した四面体炭素層のヤング率との差を埋める方法に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
層状構造体によって少なくとも部分的に被覆された金属基板であって、前記基板上に堆積した中間層と、この中間層上に堆積した四面体炭素の層とを備えており、前記中間層が、２００ＧＰａよりも低いヤング率を有する少なくとも１つの非晶質炭素の層を備えており、前記四面体炭素層が、２００ＧＰａよりも高いヤング率を有するものである被覆基板。
【請求項２】
前記層状構造体が、多数の繰返し単位を備えており、この各繰返し単位が、２００ＧＰａよりも低いヤング率を有する少なくとも１つの非晶質炭素の層を備えた中間層と、２００ＧＰａよりも高いヤング率を有する四面体炭素の層とを備えており、前記繰返し単位の数が、２から１００の範囲である請求項１に記載の被覆基板。
【請求項３】
前記四面体炭素層が、２００ＧＰａから８００ＧＰａの範囲のヤング率を有する請求項１又は２に記載の被覆基板。
【請求項４】
前記四面体炭素層が、２０ＧＰａよりも高い硬度を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の被覆基板。
【請求項５】
前記四面体炭素層において、ｓｐ3結合の炭素の比率が３０％よりも高い請求項１〜４のいずれか一項に記載の被覆基板。
【請求項６】
前記四面体炭素層が、非水素化四面体炭素（ｔａ−Ｃ）と水素化四面体炭素（ｔａ−Ｃ：Ｈ）からなる群から選択されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の被覆基板。
【請求項７】
前記四面体炭素層には、金属がドープされている請求項１〜６のいずれか一項に記載の被覆基板。
【請求項８】
前記非晶質炭素層が、非晶質水素化炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）と、ＳｉおよびＯをさらに含む非晶質水素化炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）とからなる群から選択される請求項１〜７のいずれか一項に記載の被覆基板。
【請求項９】
前記ＳｉおよびＯをさらに含む非晶質炭素層が、２つの相互侵入網目構造体、すなわち、水素によって安定化されたダイヤモンド状炭素網目構造体であってｓｐ3結合炭素が主体となる第１の網目構造体と、酸素によって安定化されたケイ素からなる第２の網目構造体とを備える請求項８に記載の被覆基板。
【請求項１０】
前記非晶質炭素層には、少なくとも一種の金属がドープされている請求項１〜９のいずれか一項に記載の被覆基板。
【請求項１１】
前記層状構造体が、前記中間層を堆積する前に、前記基板に堆積した付着促進層を備える請求項１〜１０のいずれか一項に記載の被覆基板。
【請求項１２】
前記付着促進層が、少なくとも１つの層を備えており、この少なくとも１つの層が、ケイ素と、周期律表のＩＶＢ属の元素と、ＶＢ属の元素と、ＶＩＢ属の元素からなる群のうちの少なくとも１つの元素を含む請求項１１に記載の被覆基板。
【請求項１３】
前記付着促進層が、少なくとも１つの金属層を含み、この少なくとも１つの金属層が、ケイ素と、周期律表のＩＶＢ属の元素と、ＶＢ属の元素と、ＶＩＢ属の元素からなる群のうちの少なくとも１つの元素を含む請求項１１又は１２に記載の被覆基板。
【請求項１４】
前記付着促進層が、ケイ素と、周期律表のＩＶＢ属の元素と、ＶＢ属の元素と、ＶＩＢ属の元素からなる群のうちの少なくとも１つの元素の炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、酸窒化物、および炭窒酸化物からなる群から選択される少なくとも１つの層を備える請求項１１又は１２に記載の被覆基板。
【請求項１５】
前記付着促進層が、ケイ素と、周期律表のＩＶＢ属の元素と、ＶＢ属の元素と、ＶＩＢ属の元素からなる群から選択される金属の少なくとも１つの金属層と、ケイ素と、周期律表のＩＶＢ属の元素と、ＶＢ属の元素と、ＶＩＢ属の元素からなる群から選択される１つの金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、酸窒化物、および炭窒酸化物のうちの少なくとも１つの層との組合せを備える請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の被覆基板。
【請求項１６】
前記層状構造体が、上層をさらに備えており、この上層が、前記四面体炭素層上に堆積する請求項１〜１５のいずれか一項に記載の被覆基板。
【請求項１７】
前記上層が、非晶質水素化炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）、元素Ｏ、Ｎ、および／またはＦの１つまたは複数がドープされた非晶質水素化炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）、金属または元素Ｏ、Ｎ、および／またはＦの１つまたは複数が任意によりドープされたＳｉおよびＯをさらに含む非晶質水素化炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）、および金属がドープされた水素化炭素からなる群から選択される請求項１６に記載の被覆基板。
【請求項１８】
基板に対する四面体炭素の層の付着性を改良する方法であって、前記四面体炭素の層を堆積する前に、前記基板上に中間層を形成するステップを含んでおり、前記中間層が、２００ＧＰａよりも低いヤング率を有する非晶質炭素の層を備えるものである方法。
【請求項１９】
基板のヤング率とこの基板に堆積する四面体炭素膜のヤング率との差を埋める方法であって、前記四面体炭素層を堆積する前に、前記基板上に中間層を形成するステップを含んでおり、この中間層が、前記基板のヤング率よりも高いが、前記四面体炭素層のヤング率よりも低いヤング率を有する非晶質炭素の層を備えるものである方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に堆積した中間層と、この中間層に堆積した四面体炭素の層とを備える層状構造体によって被覆した金属基板に関する。この中間層は、非晶質炭素の層を備えるものである。
【背景技術】
【０００２】
ダイヤモンド状炭素（ＤＬＣ）という用語は、ダイヤモンドの構造および特性と類似する構造および特性を有する炭素を含む材料の群を指す。ダイヤモンド状炭素膜の例として、ａ−Ｃ膜、ａ−Ｃ：Ｈ膜、ｉ−Ｃ膜、ｔａ−Ｃ膜、およびｔａ−Ｃ：Ｈ膜が挙げられる。
【０００３】
ＤＬＣは、高硬度、化学的不活性、高熱伝導性、良好な電気的および光学的特性、生体適合性、および卓越した摩擦挙動を含む多くの魅力的な特性を有するので、膜材料として著しい関心が寄せられている。
【０００４】
ＤＬＣ膜は、ｓｐ3結合の比率によって大きく分類される。四面体炭素膜は、ｓｐ3結合炭素の比率が高いが、ａ−Ｃ膜またはａ−Ｃ：Ｈ膜などの非晶質炭素膜は、ｓｐ3結合の比率が低く、ｓｐ2結合の比率が高い。
【０００５】
ＤＬＣ膜は、水素含量によっても分類される。ＤＬＣ膜は、非水素化膜（ｔａ−Ｃ膜およびａ−Ｃ膜）と水素化膜（ｔａ−Ｃ：Ｈ膜およびａ−Ｃ：Ｈ膜）に分類される。
【０００６】
四面体炭素膜の群は、（ダイヤモンドの硬度と類似する）高硬度および高ヤング率のような多くの興味深い特性を呈する。これらの特性によって、四面体炭素膜は、多くの難易度の高い耐磨耗性用途に理想的とされる。しかし、圧縮応力がｓｐ3結合と比例するので、四面体炭素膜の圧縮応力は、高い。
【０００７】
膜の圧縮応力が大きいと、基板に対する膜の付着性が制限され、膜の全厚が制限される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、先行技術の欠点を回避することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、層状構造体によって被覆された金属基板であって、層状構造体が、硬質の四面体炭素層を備えると共に、金属基板への良好な付着性を有する被覆基板を提供することにある。
【００１０】
さらに他の目的は、中間層と四面体炭素層とを備える層状構造体によって被覆された金属基板であって、中間層が金属基板と四面体炭素層との間のヤング率との差を埋める被覆基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、層状構造体によって少なくとも部分的に被覆された金属基板が提供される。層状構造体は、中間層と四面体炭素の層とを備える。中間層は、基板に堆積され、四面体炭素層は、中間層に堆積される。中間層は、２００ＧＰａよりも低いヤング率を有する少なくとも１つの非晶質炭素層から構成され、四面体炭素の層は、２００ＧＰａよりも高いヤング率を有する。
【００１２】
層状構造体は、多くの繰返し単位を含んでもよい。各繰り返し単位は、２００ＧＰａよりも低いヤング率を有する少なくとも１つの非晶質炭素層から構成される中間層と、２００ＧＰａよりも高いヤング率を有する四面体炭素層とを備えるとよい。繰返し単位の数は、２から１００の範囲内、例えば、２から３０の範囲内、例えば、１０または１５であるとよい。
【００１３】
（四面体炭素層）
四面体炭素層は、好ましくは２００ＧＰａから８００ＧＰａの範囲内のヤング率を有する。さらに好ましくは、四面体炭素層は、少なくとも３００ＧＰａ、例えば、４００ＧＰａ、５００ＧＰａ、または６００ＧＰａのヤング率を有する。
【００１４】
四面体炭素層の硬度は、好ましくは、２０ＧＰａよりも高い。四面体炭素層の硬度の好ましい範囲は、２０ＧＰａから８０ＧＰａである。さらに好ましくは、四面体炭素層の硬度は、少なくとも３０ＧＰａ、例えば、４０ＧＰａ、５０ＧＰａ、または６０ＧＰａである。
【００１５】
四面体炭素のＳＰ3結合炭素の比率は、好ましくは、５０％よりも高く、例えば、５０％から９０％の範囲内、例えば、８０％である。
【００１６】
四面体炭素層は、非水素化四面体炭素（ｔａ−Ｃ）または水素化四面体炭素（ｔａ−Ｃ：Ｈ）を含むとよい。水素化四面体炭素の場合、水素濃度は、好ましくは、２０原子％よりも小さく、例えば、１０原子％である。
【００１７】
好ましい四面体炭素層は、高比率のｓｐ3結合炭素、例えば、８０％のｓｐ3結合炭素を有する非水素化四面体炭素（ｔａ−Ｃ）を含む。
【００１８】
多くの異なる技術によって、四面体炭素層を堆積することができる。
【００１９】
好ましい堆積技術の例として、イオンビーム蒸着、パルスレーザ堆積、フィルタードアーク堆積または非フィルタードアーク堆積のようなアーク堆積、強化プラズマ支援化学気相堆積のような化学気相堆積、およびレーザアーク堆積が挙げられる。
【００２０】
本発明による層状構造体の特性、例えば、導電性を促進するために、四面体炭素層は、金属がドープされてもよい。原理的に、どのような金属も、ドーパントとして考えられる。
【００２１】
好ましくは、ドーパントの例として、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、およびＰｔのような１つまたは複数の遷移金属が挙げられる。
【００２２】
他のドーパントの例として、Ｂ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｏ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、およびＡｕが挙げられる。
【００２３】
好ましいドーパントは、Ｗ、Ｚｒ、およびＴｉである。
【００２４】
四面体炭素層は、好ましくは、０．５μｍよりも大きい厚み、例えば、１μｍの厚みを有する。
【００２５】
（非晶質炭素層）
非晶質炭素層は、２００ＧＰａよりも低いヤング率を有する。
【００２６】
非晶質炭素層は、非晶質水素化炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）層またはダイヤモンド状ナノコンポジット（ＤＬＮ）層から構成されるとよい。
【００２７】
非晶質水素化炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）層は、好ましくは、４０％よりも低い比率のｓｐ3結合炭素を有する。さらに好ましくは、ｓｐ3結合炭素の比率は、３０％よりも低い。
【００２８】
水素含量は、好ましくは、２０％から４０％の範囲内、例えば、３０％である。
【００２９】
非晶質水素化炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）層の硬度は、好ましくは、１５ＧＰａから２５ＧＰａの範囲内にある。さらに好ましくは、非晶質水素化炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）層の硬度は、１８ＧＰａから２５ＧＰａの範囲内にある。
【００３０】
ダイヤモンド状ナノコンポジット（ＤＬＮ）層は、Ｃ、Ｈ、Ｓｉ、およびＯの非晶質組織を含む。一般的に、ダイヤモンド状ナノコンポジット膜は、２つの相互侵入網目構造体（interpenetrating network）、すなわち、ａ−Ｃ：Ｈの相互侵入網目構造体と、ａ−Ｓｉ：Ｏの相互侵入網目構造体とを含む。ダイヤモンド状ナノコンポジット膜は、ＤＹＬＹＮ（登録商標）膜として商業的に知られている。
【００３１】
ダイヤモンド状ナノコンポジット層の硬度は、好ましくは、１０ＧＰａから２０ＧＰａの範囲内にある。
【００３２】
好ましくは、ナノコンポジット組成物は、Ｃ、Ｓｉ、Ｏの全量に基づいて、４０原子％から９０原子％のＣ、５原子％から４０原子％のＳｉ、および５原子％から２５原子％のＯを含む。
【００３３】
好ましくは、ダイヤモンド状ナノコンポジット組成物は、２つの相互侵入網目構造体、すなわち、ａ−Ｃ：Ｈの相互侵入網目構造体とａ−Ｓｉ：Ｏの相互侵入網目構造体を含む。
【００３４】
非晶質炭素層（ａ−Ｃ：Ｈ層またはＤＬＮ層）は、さらに、金属、例えば、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、およびＰｔのような遷移金属がドープされてもよい。
【００３５】
他のドーパントとして、Ｂ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｏ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、およびＡｕが挙げられる。
【００３６】
好ましいドーパントは、Ｗ、Ｚｒ、およびＴｉである。
【００３７】
非晶質炭素層は、好ましくは、０．５μｍよりも大きい、例えば、１μｍよりも大きい厚みを有する。
【００３８】
層状構造体の厚みは、好ましくは、０．５μｍよりも大きく、または１μｍよりも大きく、例えば、２μｍまたは３μｍである。
【００３９】
（基板）
基板は、柔軟性または剛性のいずれかを有するどのような金属基板から構成されてもよい。基板の例として、鋼基板、硬質金属基板、アルミニウム基板またはアルミニウム合金基板、チタン基板またはチタン合金基板、および銅基板または銅合金基板が挙げられる。
【００４０】
本発明による層状膜は、特に、動弁系部品、例えば、タペット、リストピン、フィンガー、フィンガー従動子、カムシャフト、ロッカーアーム、ピストン、ピストンリング、ギア、弁、弁バネ、およびリフタに施されるのに適している。
【００４１】
（付着促進層）
金属基板への四面体炭素層の付着性および／または金属基板への層状構造体の付着性をさらに増大させるために、付加的な付着促進層が、中間層の堆積の前に、金属基板に堆積されてもよい。
【００４２】
付着促進層は、どのような金属を含んでもよい。好ましくは、付着促進層は、ケイ素、および周期律表のＩＶＢ属の元素、ＶＢ属の元素、およびＶＩＢ属の元素からなる群の少なくとも１つの元素を含む。
【００４３】
好ましい中間層は、Ｔｉおよび／またはＣｒを含む。
【００４４】
可能であれば、付着促進層は、１つよりも多い層、例えば、２つ以上の層から構成され、各層は、ケイ素、および周期律表のＩＶＢ属の元素、ＶＢ属の元素、およびＶＩＢ属の元素からなる群から選択される金属を含み、例えば、Ｔｉ層またはＣｒ層であるとよい。
【００４５】
代替的に、付着促進層は、ケイ素、および周期律表のＩＶＢ属の元素、ＶＢ属の元素、およびＶＩＢ属の元素からなる群から選択される金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、酸窒化物、炭窒酸化物の１つまたは複数の層から構成されてもよい。
【００４６】
いくつかの例として、ＴｉＮ、ＣｒＮ、ＴｉＣ、Ｃｒ2Ｃ3、ＴｉＯＮ、ＴｉＣＮ、およびＣｒＣＮが挙げられる。
【００４７】
さらに、付着促進層は、ケイ素、および周期律表のＩＶＢ属の元素、ＶＢ属の元素、およびＶＩＢ属の元素からなる群から選択される金属の１つまたは複数の層と、ケイ素、および周期律表のＩＶＢ属の元素、ＶＢ属の元素、およびＶＩＢ属の元素からなる群から選択される金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、酸窒化物、炭窒酸化物の１つまたは複数の層と、のどのような組合せから構成されてもよい。
【００４８】
中間層のいくつかの例として、金属層および金属炭化物の組合せ、金属層および金属窒化物の組合せ、金属層および金属炭窒化物の組合せ、金属層、金属炭化物層、および金属層の組合せ、および金属層、金属窒化物層、および金属層の組合せが挙げられる。
【００４９】
付着促進層の厚みは、好ましくは、１ｎｍから１０００ｎｍの範囲内、例えば、１０ｎｍから５００ｎｍの範囲内にある。
【００５０】
付着促進層は、当技術分野において周知のどのような技術、例えば、スパッタリングのような物理気相堆積、または蒸着によって、堆積されてもよい。
【００５１】
（上層）
本発明の他の実施形態によれば、層状構造体は、四面体炭素層に堆積される上層（top layer）をさらに備えてもよい。
【００５２】
層状構造体の上層は、用途に応じて、必要とされる層状構造体の所望の特性の機能が得られるように、選択されるとよい。
【００５３】
四面体炭素膜は、高硬度および高粗度を有するので、被接触体の磨耗率を大きくすることがある。従って、四面体炭素膜の上に低粗度を有する上層膜を堆積すると望ましい。この上層は、四面体炭素膜の慣らし運転中の磨耗挙動に良好な影響をもたらす。
【００５４】
上層の例として、非晶質水素化炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）層、ダイヤモンド状ナノコンポジット（ＤＬＮ）層、元素Ｏ、Ｎ、および／またはＦの１つまたは複数がドープされた非晶質水素化炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）層、元素Ｏ、Ｎ、および／またはＦの１つまたは複数がドープされたダイヤモンド状ナノコンポジット（ＤＬＮ）層、金属がドープされた水素化炭素層、または金属がドープされたダイヤモンド状ナノコンポジット層が挙げられる。
【００５５】
非晶質水素化炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）層が層状構造体の上に堆積されると、このような層に特有の硬度特性および低磨耗特性が、優先する。
【００５６】
ダイヤモンド状ナノコンポジット（ＤＬＮ）層が上層として堆積されると、層状構造体は、低表面エネルギーおよび低摩擦係数によって、特徴付けられる。このような層状構造体は、特に、非付着性膜として適している。
【００５７】
本発明による金属基板に堆積した層状構造体の好ましい実施形態は、金属基板に堆積した非晶質炭素層（例えば、ａ−Ｃ：Ｈ層）と、この非晶質炭素層の上に堆積したダイヤモンド状ナノコンポジット（ＤＬＮ）と、このダイヤモンド状ナノコンポジット（ＤＬＮ）の上に堆積した四面体炭素層を備える。
【００５８】
層状構造体は、多数の繰返し単位を含んでもよく、各繰返し単位は、非晶質炭素層（例えば、ａ−Ｃ：Ｈ層）、ダイヤモンド状ナノコンポジット（ＤＬＮ）層、および四面体炭素層を備えることができる。
【００５９】
繰返し単位の数は、２から１００の範囲内、例えば、２から３０の範囲内、例えば、１０または１５であるとよい。
【００６０】
２００ＧＰａよりも低いヤング率を有する中間層とこの中間層に堆積した四面体炭素層とを備える本発明による層状構造体は、特に、動弁系部品のような潤滑状態で用いられる部品の膜として適している。
【００６１】
本発明の第２の態様によれば、基板に対する四面体炭素層の付着性を改良する方法が提供される。
【００６２】
この方法は、四面体炭素層の堆積の前に、２００ＧＰａよりも低いヤング率を有する非晶質炭素層を施すことを含む。
【００６３】
本発明の第３の態様によれば、金属基板のヤング率と金属基板に堆積した四面体炭素膜のヤング率との差を埋める方法が提供される。
【００６４】
この方法は、四面体炭素層の堆積の前に、金属基板に中間層を施すことを含む。中間層は、四面体炭素層のヤング率よりも低いヤング率を有する少なくとも１つの非晶質炭素層から構成される。好ましくは、中間層は、金属基板のヤング率よりも高いが、四面体炭素層のヤング率よりは低いヤング率を有する。
【００６５】
中間層のヤング率は、好ましくは、１００ＧＰａから２００ＧＰａの範囲内、例えば、１５０ＧＰａから１７０ＧＰａの範囲内にあり、四面体炭素層のヤング率は、好ましくは、２００ＧＰａから８００ＧＰａの範囲内にある。
【００６６】
以下、添付の図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
図１は、本発明による被覆金属基板１０の第１実施形態の断面を示している。基板１１は、層状構造体１２によって被覆されている。
【００６８】
層状構造体は、
−金属基板１０に堆積した中間層１４であって、非晶質水素化炭素層（ａ−Ｃ：Ｈ層）から構成される中間層１４と、
−中間層１４に堆積した四面体炭素層１６と、
を備えている。
【００６９】
中間層１４は、１μｍの厚みおよび１７０ＧＰａのヤング率を有している。
【００７０】
四面体炭素層１６は、１μｍの厚みおよび４００ＧＰａのヤング率を有している。
【００７１】
本発明の代替的実施形態では、中間層１４は、２つの相互侵入網目構造体、具体的には、ａ−Ｃ：Ｈの相互侵入網目構造体およびａ−Ｓｉ：Ｏの相互侵入網目構造体を含むダイヤモンド状ナノコンポジット層から構成されている。
【００７２】
この中間層１４は、１μｍの厚みおよび１５０ＧＰａのヤング率を有している。
【００７３】
図２は、本発明による被覆基板２０の第２実施形態の断面を示している。金属基板２１は、層状構造体２２によって被覆されている。
【００７４】
層状構造体は、
−金属基板に堆積した付着促進層２３であって、例えば、クロム層またはクロム基層またはチタン層またはチタン基層から構成される付着促進層２３と、
−付着促進層２３に堆積した中間層２４であって、非晶質炭素層から構成される中間層２４と、
−中間層２４に堆積した四面体炭素層２６と、
を備えている。
【００７５】
付着促進層２３は、０．２μｍの厚みを有し、中間層２４は、１μｍの厚みおよび１７０ＧＰａのヤング率を有し、四面体炭素層２６は、１μｍの厚みおよび４００ＧＰａのヤング率を有している。
【００７６】
可能であれば、層状構造体２２は、四面体炭素層２６に堆積した上層２７をさらに備えている。上層２７は、例えば、２つの相互侵入網目構造体、具体的には、ａ−Ｃ：Ｈの相互侵入網目構造体およびａ−Ｓｉ：Ｏの相互侵入網目構造体を含むダイヤモンド状ナノコンポジット層を備えている。上層２７は、例えば、０．１μｍの厚みおよび１５０ＧＰａのヤング率を有している。
【００７７】
代替的な実施形態が付着促進層または上層のいずれかを備えてもよいことは、当業者には明らかだろう。
【００７８】
図３は、本発明による被覆基板３０の第３実施形態の断面を示している。
【００７９】
金属基板３１は、多数の繰返し単位３３を備える層状構造体３２によって、被覆されている。各繰返し単位は、中間層３４と四面体炭素層３６とを備えている。繰返し単位の数は、例えば、１０である。
【００８０】
可能であれば、層状構造体３２は、上層３７をさらに備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明による層状構造体の一実施形態の断面図である。
【図２】本発明による層状構造体の別の実施形態の断面図である。
【図３】本発明による層状構造体の更に別の実施形態の断面図である。
【図１】
2009504919.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009504919.tif 000005
【国際調査報告】
2009504919.tif 000006
2009504919.tif 000007
2009504919.tif 000008