PVD

刃物などの切る道具は、硬くて摩耗しにくく、熱にも強いことが求められます。これらの性能を高めるために、超硬合金という硬い金属で作られた道具の表面に、薄い膜を付ける工夫がされています。この膜のことを被覆と言い、被覆することで道具の寿命が延び、より高い効率で作業を行うことができるようになります。 被覆を作る方法には、大きく分けて二つの方法があります。一つは、化学蒸着法と呼ばれる方法です。この方法は、高温の気体の中で化学反応を起こさせて、道具の表面に膜を付ける方法です。この方法で作られた被覆は厚くて硬いため、強い摩擦や高温に耐えることができます。もう一つは、物理蒸着法と呼ばれる方法です。この方法は、真空の容器の中で材料を蒸発させて、道具の表面に膜を付ける方法です。この方法で作られた被覆は薄くて均一なため、複雑な形状の道具にも均一に被覆を付けることができます。 被覆に使われる材料も様々です。例えば、チタンと窒素を化合させた窒化チタンや、チタンと炭素を化合させた炭化チタン、アルミニウムと酸素を化合させた酸化アルミニウムなどがよく使われます。窒化チタンは金色で硬く、炭化チタンは黒色で耐摩耗性に優れ、酸化アルミニウムは白色で耐熱性に優れています。これらの材料を何層にも重ねて被覆することで、それぞれの材料の優れた性質を組み合わせ、より高度な性能を持つ道具を作ることができます。どの材料をどのように組み合わせて被覆を作るかは、道具の用途や求められる性能によって異なります。被覆技術は、様々な分野の道具の性能向上に役立っており、今後も更なる発展が期待されています。