(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼製品の表面に金属性保護コーティングを塗布する方法であって、少なくとも１つの他の表面が前記金属性保護コーティングを含まないままにすべきであり、前記金属性保護コーティングが溶融めっきコーティング浴での溶融めっきコーティングによって塗布され、前記金属性保護コーティングを含まないままであるべきこの表面に、前記溶融めっきコーティングの前に、予備コーティングが与えられ、前記予備コーティングがＳｉＯ２からなり、前記溶融めっきコーティングの間に前記金属性保護コーティングが前記表面に接着するのを防止し、前記予備コーティングが前記金属性保護コーティングを含まないままであるべき前記鋼製品のこの表面に気相から堆積され、非晶質二酸化ケイ素からなり、０．５〜５００ｎｍの層厚さを有する層であることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記予備コーティングが火炎熱分解によって堆積されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記予備コーティングが、化学的または物理的蒸着プロセスによって堆積されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記予備コーティングの層厚さは最大２００ｎｍであることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記予備コーティングの層厚さは最大１００ｎｍであることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記予備コーティングの層厚さは少なくとも２ｎｍであることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記予備コーティングの層厚さは少なくとも１０ｎｍであることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記予備コーティングを堆積した後、前記溶融めっきコーティング浴を通過する前の前記鋼製品が、０．５〜１０体積％のＨ２、および残部として窒素と不可避的不純物を含有し、露点が−５０℃〜−１０℃であるアニーリング雰囲気下、７００〜９００℃のアニーリング温度で、６〜３００秒のアニーリング時間連続運転でアニーリングされることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記アニーリング後、前記溶融めっきコーティング前の前記鋼製品を４００〜５２０℃の温度範囲で６〜１８０秒間保持する過時効処理に供することを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記溶融めっきコーティング浴に入るために前記鋼製品が、下限が溶融浴の温度−３０℃であり、上限が溶融浴＋３０℃の温度である範囲内の浴入温度にされることを特徴とする、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記鋼製品が、鋼基材が薄板で形成された平鋼製品であることを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記平鋼製品が、ロール硬化状態で、または溶融めっきコーティングのための熱間ストリップとして提供されることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記予備コーティングの堆積及び前記金属性保護コーティングの塗布の作業工程が連続運転操作で完了されることを特徴とする、請求項１から１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記予備コーティングが、前記溶融めっきコーティング後に前記鋼製品のコーティングされていない表面から除去されることを特徴とする、請求項１から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記金属性保護コーティングが、Ｚｎおよび不可避的不純物からなり、それぞれの場合に５重量％までのＡｌ、２．０重量％までのＭｇ、０．２重量％までのＦｅ、合計で１０重量％までの「ＭｎおよびＳｉ」からなる群からの１つ以上の元素を含んでいてもよいことを特徴とする、請求項１から１４のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼製品の表面に金属性保護コーティングを塗布する方法に関し、少なくとも１つの他の表面が金属性保護コーティングを含まないままにすべきであり、この金属性保護コーティングが溶融めっきコーティング浴での溶融めっきコーティングによって塗布され、この金属性保護コーティングを含まないままにすべきこの表面は、溶融めっきコーティングの前に、予備コーティングが与えられ、この予備コーティングがＳｉＯ２からなり、溶融めっきコーティングの間に金属性保護コーティングが当該表面に接着するのを防止する。
【背景技術】
【０００２】
金属性保護コーティングの塗布は、鋼製品の組成を根本的に腐食の危険にさらす腐食から鋼製品を保護する確立された手段である。多くの最終用途に関して、費用対効果が高く、資源経済的な製造および処理の観点から、実際の業務では腐食攻撃にさらされる面またはこの面の部分のみに保護コーティングを与えることがこの場合は十分であり、望ましい。
【０００３】
鋼製品に金属性保護コーティングを塗布するための工業的実施の中で確立された費用対効果の高い手段の１つは、溶融めっきコーティングである。
【０００４】
溶融めっきコーティングでは、コーティングされるべき製品は、区分的にまたは連続的に、保護コーティングを形成する溶融金属または溶融金属合金で形成される溶融めっきコーティング浴を通過する。熱処理は、通常、溶融めっきコーティング浴を通過する通路の上流に含まれる。そのような処理の目的は、一方では最適化された物理的特性を達成するように、他方では鋼基材上のコーティングの最適な濡れおよび接着を保証するように、コーティングのために特定の鋼基材を調整し、その表面を活性化することである。
【０００５】
特に十分に確立されているのは、亜鉛またはアルミニウムをベースとする保護コーティングであり、これらの主成分に加えて、それぞれのコーティングに望まれる特性を設定するために、さらなる合金化元素をそれぞれ含んでいてもよい。
【０００６】
産業界では、典型的には鋼板または鋼帯、またはそれらから得られるブランクまたはバーなどの鋼基材から形成された圧延製品である直線状の平鋼製品に、連続運転操作で完了される溶融めっきコーティングプロセスによって金属性防食コーティングを経済的に与えることができる。反対に、平鋼製品で形成されたまたはそれらを含む鋼部品であって、その製造後に保護コーティングを受けることが意図されている鋼製品は、一般にそれぞれの溶融浴への区分的浸漬によって溶融めっきコーティングされる。しかしながら、溶融めっきコーティングを用いるが、鋼製品の特定の領域のみに保護コーティングを提供する場合には、コーティングを含まないままにすべき領域は、いずれの場合も、製品が溶融浴に浸漬されたときにコーティング金属がこの領域には接着しないような方法で調製されなければならない。
【０００７】
特許文献１は、この目的のために、保護Ｚｎコーティングを有する平鋼製品の溶融めっきコーティングの前に、亜鉛でコーティングされるべきではない平鋼製品のこの面にシリコーン樹脂を塗布することを提案した。シリコーン樹脂を塗布した後、シリコーン樹脂層を鋼基材に焼成するために、平鋼製品を酸化雰囲気中で３００〜８００℃にする。この焼成操作の目的は、コーティングされるべきではない領域にＳｉＯ２の被覆層を形成することである。このような予備コーティングを受けた平鋼製品は、続いて、還元雰囲気下で熱処理され、最後に亜鉛溶融浴に導入され、ここで予備コーティングされていない表面の領域は亜鉛めっきされる。成功した片面溶融亜鉛めっきは、還元雰囲気下でのアニーリングの間に、コーティングされるべきでない平鋼製品の領域が、十分に厚いＳｉＯ２膜で被覆されて、コーティングされるべきでない領域の活性化を妨げ、コーティングされるべきでない領域と溶融したコーティング金属との間の接触に対する障壁を同時に形成するという事実に決定的に依存するとここでは考えられている。ＳｉＯ２膜の十分な厚さを確保するために、シリコーン樹脂が鋼基材に塗布されるコーティング重量は０．５〜５０ｇ／ｍ２の範囲であり；既知のプロセスの実際の試行では、０．７〜４７ｇ／ｍ２のコーティング重量が提供された。
【０００８】
これらの対策にもかかわらず、既知のプロセスでは、平鋼製品のコーティングされるべきでないこの領域の溶融コーティング金属による濡れを防止することは実際には不可能であるという事実を考慮すると、既知のプロセスは、最初にコーティング材料が蓄積する可能性を除去し、他方ではシリコーン樹脂コーティングそれ自体を除去するために、亜鉛浴を離れた後に鋼帯のシリコーン樹脂コーティング表面を追加的にブラッシュオフすることが想定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】独国特許出願公開第２６０９９６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記で明らかにされた先行技術の背景に対して、浮かび上がった問題は、すべてコストおよび複雑性を最小限にして資源経済性を最適化しながら、金属性保護コーティングを溶融めっきコーティングによって鋼製品の少なくとも１つの画定された領域に提供でき、且つ、平鋼製品の少なくとも１つの他の領域を保護コーティングを含まないままにできる方法を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この問題は、請求項１に記載の方法によって解決されている。
【００１２】
本発明の有利な実施形態は、従属請求項に記載されており、本発明の一般的な概念と共に以下に詳細に明らかにされる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上記で明らかにされた先行技術と一致して、本発明の方法も、鋼製品の表面に金属性保護コーティングを塗布する工程を含み、少なくとも１つの他の表面が金属性保護コーティングを含まないままにすべきであり、この金属性保護コーティングが溶融めっきコーティング浴での溶融めっきコーティングによって塗布され、金属性保護コーティングを含まないままにすべきこの表面に、溶融めっきコーティングの前に、予備コーティングが与えられ、この予備コーティングがＳｉＯ２からなり、溶融めっきコーティングの間に金属性保護コーティングが当該表面に接着するのを防止する。
【００１４】
本発明によれば、金属性保護コーティングを含まないままにすべき鋼製品のこの表面上に気相から堆積された予備コーティングは、非晶質二酸化ケイ素からなり、０．５〜５００ｎｍの層厚さを有する層である。
【００１５】
従って、本発明は、保護コーティングを含まないままにすべき鋼製品のこの領域上に、別の焼成および酸化工程を介して、比較的厚いＳｉＯ２膜が形成されるシリコーン樹脂の使用を必要としない片面溶融めっき強化された平鋼製品を提供する方法を提供する。代わりに、本発明は、直接的におよび中間支持体を使用せずに、薄いＳｉＯ２層を、溶融めっきコーティングの過程で、コーティング溶融物との接触から保護されるべき鋼製品のこの領域上に堆積させる好適な堆積プロセスを使用することを想定する。この目的のために、上記で明らかにされた先行技術の場合に使用されるシリコーン樹脂ではなく、特定の堆積操作においてケイ素有機化合物を使用することができる。
【００１６】
予備コーティングを形成するケイ素含有化合物は、鋼基材上に直接堆積されるので、本発明の方法の場合、焼成の操作工程は省略される。さらに、本発明により想定される気相からのＳｉＯ２層の目標とされた堆積は、ＳｉＯ２層が液相から形成されるコーティングモードよりも、気相からの堆積は費用がかからず、不都合な処理浴を必要とせず、成分の量をはるかに少なくすることができ、ナノメートル範囲に層厚さを最小にすることができる点で有利である。このすべては、本発明の方法を用いる場合に、廃棄物の形成を著しく減少させ、それに関連して、既知のプロセスと比較して同様に著しく低下した環境汚染のレベルに至る。
【００１７】
金属性保護コーティングを含まないままにすべき鋼製品のこの領域の予備コーティングは、当該技術分野において確立されている既知のプロセスによって行われてもよい。特定の出発製品およびさらなる処理工程を完了する様式に依存して、予備コーティングを鋼製品上に不連続的な手順で区分的に堆積させること、または連続的な手順で堆積を行うことが有用であり得る。例えば、鋼製品が平鋼製品、特に鋼帯である場合、コーティングされるべきでない領域への連続的な手順による予備コーティングの堆積が適切である。これは、予備コーティングが、予備コーティングから溶融めっきコーティング浴を通過するまでに、連続的な運転において全体的に行われるように、溶融めっきコーティング操作に組み込まれる場合に特に当てはまる。
【００１８】
本発明に従って想定される予備コーティングの堆積は、例えば火炎熱分解によって行われてもよい。火炎熱分解によって生成される層は、一般に、無機基材と有機コーティングとの間、特に金属基材と有機コーティングとの間の接着の促進剤として役立つ。本発明に従うタイプの予備コーティングが火炎熱分解によってそれぞれの鋼基材に塗布される場合、驚くべきことに、最小限の層厚さにもかかわらず、保護コーティングを含まないままにすべき鋼基材のこの特定領域を濡らさない。火炎熱分解プロセスは、例えば、Ｄｒ．Ｂｅｒｎｈａｒｄ  Ｓｃｈｉｎｋｉｎｇｅｒによる論文、「Ｌａｙｅｒ−ａｎａｌｙｓｉｓ  ａｎｄ  ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｓｔｕｄｉｅｓ  ｉｎｔｏ  ｔｈｅ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｉｎ  ＳｉＯ２  ａｎｄ  ｏｒｇａｎｏｓｉｌａｎｅ  ｌａｙｅｒｓ  ｏｎ  ｇａｌｖａｎｉｚｅｄ  ｓｔｅｅｌ」（以下のＵＲＬで公開：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ−ｂｒｓ．ｕｂ．ｒｕｈｒ−ｕｎｉ−ｂｏｃｈｕｍ．ｄｅ／ｎｅｔａｈｔｍｌ／ＨＳＳ／Ｄｉｓｓ／ＳｃｈｉｎｋｉｎｇｅｒＢｅｒｎｈａｒｄ／ｄｉｓｓ．ｐｄｆ（ＵＲＬ  ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ−ｂｒｓ．ｕｂ．ｒｕｈｒ−ｕｎｉ−ｂｏｃｈｕｍ．ｄｅ／ｎｅｔａｈｔｍｌ／ＨＳＳ／Ｄｉｓｓ／ＳｃｈｉｎｋｉｎｇｅｒＢｅｒｎｈａｒｄ／も参照））に詳細に説明されている。
【００１９】
本発明に関連して、火炎熱分解によるコーティングのために、ケイ素−有機前駆体は、可燃性ガスまたはガス混合物（例えば、空気／プロパンまたは空気／ブタン）中で火炎熱分解に供されることができ、ここで前駆体流量は１０〜５０００ｍｌ／分であり、気化器温度は−５０℃〜＋１００℃（例えば、ヘキサメチルジシロキサン「ＨＭＤＳＯ」）であり、それによってバーナフレームを通過した金属シート上に堆積される。バーナ距離、コーティング速度、ガス混合物および組成、ならびにバーナの配置を変更することによって、最適な特性を設定するために、堆積される層の厚さおよび特性を変化させることが可能である。この目的のために、例えば、バーナ距離は０．５〜１０ｃｍの範囲内で変化させることができ、コーティング速度は１〜３００ｍ／分の範囲内で変化させることができる。可燃性ガスとしてプロパンまたはブタンを使用してもよい。これら可燃性ガスの１つを使用する場合、ガスおよび空気から形成される可燃性ガス混合物が使用されるなら、混合物中の可燃性ガスの割合は１０〜１００体積％であり得る。換言すれば、空気の混入がない純粋なガスで動作する可能性も、本発明の意味において「可燃性ガス混合物」という用語に包含される。コーティング結果はまた、火炎熱分解のために使用されるバーナの配置および数によって積極的に影響され得る。連続操作で行われる火炎熱分解の場合、コーティングされる鋼基材が連続バーナを連続して通過する方向に１０個までのバーナを設けることが有用であり得る。良好な接着特性のために、鋼基材の前処理の必要はない。
【００２０】
本発明に従って提供される予備コーティングの堆積のために、先行技術において利用可能な化学的（ＣＶＤ）または物理的（ＰＶＤ）タイプの既知の堆積プロセス（「ＣＶＤ」＝化学気相成長（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）；「ＰＶＤ」＝物理気相成長（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ））を使用できる。
【００２１】
実際の試行の過程において、ここで適切であることが判明したことは、ホロ―陰極グロー放電による本発明に従って想定された予備コーティングの堆積であった。当該技術分野において「ＰＥ−ＣＶＤ」としても知られているこのプロセスによって、プラズマポリマー（「ＰＰ」）層として知られているコンパクトなケイ素含有層を製造することが可能である。ＳＨＣプロセスの場合、低圧プラズマ中でキャリアガス（例えば、酸素とアルゴンとの混合物）とケイ素有機前駆体との混合物を分解し、金属シート上に堆積させることによってコーティングが行われる。このプロセスの詳細な説明はＤｒ．Ｋｒａｓｉｍｉｒ  Ｎｉｋｏｌｏｖの論文「Ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｎ  ｔｈｅ  ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  ｌａｙｅｒｓ  ｏｎ  ｆｉｎｅ  ｓｔｅｅｌ  ｓｈｅｅｔ  ａｔ  ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ａｎｄ  ｈｉｇｈ  ｒａｔｅｓ」，Ｓｈａｋｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ  ＧｍｂＨ，Ｍａｒｃｈ  ２００８，ＩＳＢＮ  ９７８−３−８３２２−７０６８−１に見られる。このアプローチの利点は、低い作動圧力のためにガス消費量が大幅に減少することにある。この場合、結合（ｉｎ−ｃｏｕｐｌｅｄ）電力、ガス組成、およびガス流速などのコーティングパラメータを変更することによって、堆積される層の厚さおよび特性を最適化することが可能である。当該技術分野で使用されるコーティングユニットの場合、結合電力は０．３ｋＷである。キャリアガスとして、４００ｓｃｃｍの酸素中に４０ｓｃｃｍのアルゴンを互いに混合し、４０ｓｃｃｍのＨＭＤＳＯを前駆体としてこれらのキャリアガス成分に混合する。
【００２２】
その高い熱安定性のために、本発明に従って堆積した予備コーティングは、その後保護コーティングを含まない鋼製品の領域に溶融めっきコーティングした後でも依然として存在する。鋼製品の特定の最終用途に応じて、予備コーティングは、金属コーティングが設けられていない領域上に残っていてもよい。その効果は同様に腐食を抑制する効果があり、本発明の予備コーティングを施した領域を塗装または他の方法で有機コーティングする場合には、接着ベースも形成し、これにより、鋼基材上のそれぞれのコーティングの接着も強化される。
【００２３】
一方、予備コーティングが、この場合にコーティングされていないままの鋼製品の領域から、溶融めっきコーティング手順の後に除去される場合、これは、例えば、ブラッシングなどの既知の機械的方法、または、例えば、慣用の酸洗いの様式で行われるフッ化水素酸処理のような化学的方法を用いて行われてもよい。
【００２４】
本発明の方法を用いると、溶融めっきの過程で、溶融浴の溶融物による保護コーティングを含まないままにすべきこの領域の濡れは、操作上信頼できる様式で、予備コーティングの層厚さを同時に最小化しながら、妨げることができる。驚くべきことに、鋼基材上の気相から本発明に従って堆積された予備コーティングは、このコーティングの層厚さが薄いにもかかわらず、保護コーティングを含まないままにすべき領域上への溶融物の接着を確実に防止するほど十分に不浸透性であることがここに明らかになった。これは、予備コーティングの厚さが実際に特に有効であることが実証されている少なくとも２ｎｍ、より具体的には少なくとも１０ｎｍの層厚さで、２００ｎｍ、より詳細には１００ｎｍに制限されている場合でもなお保証される。
【００２５】
本発明により得られ、金属性保護コーティングを含まないままにすべきそれぞれの鋼製品のこの領域に気相から堆積された予備コーティングは、それによって予備コーティングされた鋼製品が溶融めっきコーティングのための準備において慣習的に提供される熱処理工程に問題なく耐えることができるように温度安定性を有することがわかる。
【００２６】
従って、予備コーティングを塗布した後、溶融めっき浴を通過する前の鋼製品は、０．５〜１０体積％のＨ２、より詳細には１〜５体積％のＨ２および残部として窒素と不可避的不純物を含有し、露点が−５０℃〜−１０℃、より詳細には−４５℃〜−５℃であるアニーリング雰囲気下、７００〜９００℃のアニーリング温度で、６〜３００秒のアニーリング時間連続運転でアニーリングすることができる。鋼製品がいずれの場合もアニーリング温度に加熱される加熱速度は、ここでは典型的には０．５〜３５Ｋ／秒である。
【００２７】
コーティングを提供されるべき領域の性質をさらに最適化するために、その後の溶融コーティング工程において鋼基材に塗布されたコーティングの効果的な接着に関して、それぞれの鋼製品は、アニーリングの後で溶融めっきコーティングの塗布前に、４００〜５２０℃の温度範囲で６〜１８０秒間保持される過時効処理に供されることができる。
【００２８】
溶融浴に入るためには、最終的に、鋼製品は、下限が溶融浴の温度−３０℃であり、上限が溶融浴＋３０℃の温度である範囲内の浴入温度にされ得る。
【００２９】
溶融めっきコーティングによって各鋼基材上に生成される保護コーティングの典型的な層厚さは、７．５μｍ±３．５μｍである。
【００３０】
本発明の方法は、連続運転で溶融めっきコーティングされた平鋼製品の処理に特に適している。「平鋼製品」という用語は、長さがその厚さよりもはるかに大きいすべての圧延製品を包含する。これらには、上述したように、鋼帯および鋼板、ならびにそれらから得られるバーおよびブランクが含まれる。本発明の特別な利点は、熱間ストリップの形態の、または冷間圧延後のロール硬化状態の平鋼製品が、本発明の方法に供され得ることである。
【００３１】
より詳細には、金属性保護コーティングを有する本発明に従って提供されるべき鋼製品は、薄いシートからなり得る。これらは、厚さが３ｍｍ未満の鋼帯または鋼板を意味し、冷間圧延または熱間圧延状態で冷間成形して部品を形成することができる。冷間成形のための薄いシートとして典型的に想定されている当該タイプの平鋼製品の概要は、ＤＩＮ  ＥＮ  １０１３０によって提供されている。本発明に従って処理された鋼製品の鋼基材に適した鋼は、具体的には合金化プロトコルの下で一緒にまとめられてもよく、その鋼は重量で１６％までのＭｎ、３％までのＡｌ、２％までのＳｉ、０．３％までのＣ、０．５％までのＴｉ、１％までのＮｉ、０．５％までのＮｂ、２％までのＣｒを含み、残部が鉄および不可避的不純物である。
【００３２】
この成功は、特に、腐食からの保護のための鋼製品が、亜鉛または亜鉛合金を含む保護コーティングでの溶融めっきコーティングによってコーティングされる場合に生じる。この種のＺｎコーティングは、典型的には、５重量％までのＡｌ、２．０重量％までのＭｇ、０．２重量％までのＦｅ、合計１０重量％までのＭｎおよびＳｉなどの他の成分を含有し、これに、その特性を調整するために既知の方法でＺｎコーティングが添加されてもよく、残部は亜鉛および製造プロセスの結果として避けられない不純物である。
【００３３】
本発明に従って塗布される金属性保護コーティングの典型的な層厚さは３〜３０μｍの範囲である。
【００３４】
ここに金属合金の含有量に関する情報が記載されている場合は、明示的に指定されていない限り、いずれの場合も重量に基づく。大気の組成に関して与えられる情報は、明示的に別段の指示がない限り、いずれの場合も、大気の体積に基づいている。
【００３５】
本発明は、以下の実施例により詳細に説明される。
【００３６】
表３に報告された組成を有する鋼からなる８つの鋼帯サンプルＰ１〜Ｐ８が提供された。
【００３７】
サンプルＰ１〜Ｐ８のそれぞれの片側に保護Ｚｎコーティングを設けた。対照的に、サンプルの他の側の表面である保護コーティングが提供されるべき表面とは反対側は、金属性保護コーティングを含まないままであった。
【００３８】
予備的なＳｉＯ２コーティングは、コーティングを含まないままであるべきサンプルＰ１〜Ｐ４のこうした表面に、大気圧下での火炎熱分解によって堆積された。この目的のために、火炎熱分解装置のシラン気化器において、４０℃の気化温度で、ヘキサメチルジシロキサン（「ＨＭＤＳＯ」）をいずれの場合もケイ素有機前駆体として蒸発させた。気化したＨＭＤＳＯを５５０ｍｌ／分の体積流量で５ｃｍ幅のバーナ火炎に導入し、１：１０の体積比のプロパンと空気とから形成されたガス混合物の燃焼によりバーナによって送達された；ＨＭＤＳＯは、燃焼熱によって熱分解され、予備ＳｉＯ２コーティングが施されるサンプルＰ１〜Ｐ４のこうした表面上に堆積され、この表面はバーナ領域の下を搬送速度３０ｍ／分で通過した。
【００３９】
火炎熱分解装置を通ったサンプルＰ１〜Ｐ４が完了した通路の数Ｚ、それぞれの場合に得られた予備ＳｉＯ２コーティングの層厚さＳＤ、および予備ＳｉＯ２コーティングについてそれぞれの場合に得られたコーティング重量ＡＧが表１に報告されている。
【００４０】
対照的に、サンプルＰ５〜Ｐ８の場合には、予備ＳｉＯ２コーティングがＰＥ−ＣＶＤ装置内でコーティングを含まないままであるべき表面に堆積された。この目的のために、６０℃で気化したＨＭＤＳＯをアルゴンと混合した後に４０標準立方センチメートル／分（「ｓｃｃｍ」）の体積流量でそれぞれの表面に堆積させ、アルゴンは担持ガスとして機能し、同様に４０ｓｃｃｍの体積流量で供給され、４００ｓｃｃｍの体積流量で供給された酸素と混合された。ＰＥ−ＣＶＤ装置の電力は、３５０ｋＨｚの周波数で０．３ｋＷであった。４ｎｍ／秒の最大堆積速度が達成された。
【００４１】
それぞれの場合に観察されたコーティング時間ＴＢ、予備ＳｉＯ２コーティングについてそれぞれの場合に達成された層厚さＳＤ、および予備ＳｉＯ２コーティングについてそれぞれの場合に達成されたコーティング重量ＡＧが表２に報告されている。
【００４２】
予備コーティングの堆積に続いて、サンプルＰ１〜Ｐ８を連続運転で熱処理し、最初に１０Ｋ／秒±１Ｋ／秒の加熱速度で８００℃±１０℃の保持温度に加熱し、ここでそれらを６０秒±１秒間保持した。アニーリングの間のアニーリング雰囲気は、５体積％のＨ２と、Ｎ２および技術的に不可避な不純物から構成された残部とからなっていた。アニーリング雰囲気の露点は−３０℃であった。
【００４３】
サンプルＰ１〜Ｐ８を、引き続いていずれの場合も７Ｋ／秒±１Ｋ／秒の冷却速度で４７０℃±１０℃の過時効温度まで冷却し、そこで３０秒±１秒間保持した。
【００４４】
過時効温度は、サンプルＰ１〜Ｐ８が引き続き、不可避的不純物以外に他の成分を含まなかった亜鉛溶融浴に流入する浴入温度に対応した。溶融浴の温度は４６５℃±５℃であった。
【００４５】
溶融浴を通過するのに要する時間は２秒±１秒であった。溶融浴から出た後、保護コーティングを備えた各サンプル表面は、その厚さが目標とする７μｍ±３μｍの保護Ｚｎコーティングを有していた。
【００４６】
対照的に、予備ＳｉＯ２コーティングを備えた表面は、Ｚｎコーティングを完全に含まなかった。接着Ｚｎの後続除去は不要であった。
【００４７】
【表１】
0006454791.tif 000002
【００４８】
【表２】
0006454791.tif 000003
【００４９】
【表３】
0006454791.tif 000004