JP2001220254A - Metal-ceramic bonded material - Google Patents

Metal-ceramic bonded material

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JP2001220254A
JP2001220254A JP2000035748A JP2000035748A JP2001220254A JP 2001220254 A JP2001220254 A JP 2001220254A JP 2000035748 A JP2000035748 A JP 2000035748A JP 2000035748 A JP2000035748 A JP 2000035748A JP 2001220254 A JP2001220254 A JP 2001220254A
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JP
Japan
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metal
ceramic
tubular body
face
brazing
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Application number
JP2000035748A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuaki Takashima
庸晃 高嶋
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal-ceramic bonded material having sufficiently high bonding strength and high function to keep the airtightness. SOLUTION: A metallic tube 3 and a ceramic tube 2 are bonded with each other at their butt ends through a soldering material fillet 5. The cross section of the soldering material fillet 5 has a form expanding from the metallic tube side toward the ceramic tube side. The angle α between the ceramic side bonding end face 6 and the tangential line L1 passing the outer edge point 8 of the ceramic side bonding end face 6 and tangent to the contour line 11 of the cross section of the soldering material fillet 5 is <=40 deg.. The distance d1 between the outer edge point 8 of the ceramic side bonding end face and the outer edge point 9 of the metal side bonding end face is ι0.6 mm measured in the direction perpendicular to the axial line of the metallic tube 3 or the ceramic tube 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属−セラミック
接合体に関する。
[0001] The present invention relates to a metal-ceramic joint.

【0002】[0002]

【従来の技術】セラミック部材は優れた耐熱性、耐衝撃
性及び絶縁性を有するため、その特性を生かして種々の
分野に利用されつつある。例えば、セラミックチューブ
を使用した真空スイッチ外管等においては、筒状のセラ
ミック部材の開口端部を、蓋体を備えた筒状の金属部材
で溶接封着した構成にて用いられている。このようなセ
ラミック部材と金属部材との接合に際しては、セラミッ
ク部材と金属部材との間にろう材を介して接合するろう
付け法が従来用いられている。
2. Description of the Related Art Ceramic members have excellent heat resistance, impact resistance and insulation properties, and are being utilized in various fields by utilizing their properties. For example, in a vacuum switch outer tube using a ceramic tube, an opening end of a cylindrical ceramic member is welded and sealed with a cylindrical metal member provided with a lid. In joining such a ceramic member and a metal member, a brazing method of joining the ceramic member and the metal member via a brazing material has been conventionally used.

【0003】しかしながら、従来のろう付けによるセラ
ミック部材と金属部材との接合においては、セラミック
部材と金属部材とでは熱膨張率が異なるから、接合部に
はろう付けの際に残留応力が発生することがある。この
残留応力が大きいとセラミック部材にクラックが生じ、
例えばこの接合を真空スイッチ外管等に用いた場合に気
密性が損なわれてしまう場合がある。
However, in the conventional joining of a ceramic member and a metal member by brazing, since the ceramic member and the metal member have different coefficients of thermal expansion, residual stress is generated at the joint when brazing. There is. If this residual stress is large, cracks occur in the ceramic member,
For example, when this connection is used for a vacuum switch outer tube or the like, the airtightness may be impaired.

【0004】そこで、この残留応力を低減してクラック
の発生を防止するために、以下のようなろう付け技術が
開発されている。例えば、接合面がほぼ同様なセラミッ
ク部材と金属部材との間に、残留応力を緩和する金属等
からなる緩衝層を設けたり、セラミック部材の端面と金
属部材の端面とを接合面とすることにより、両者の接合
面積を小さくして、残留応力の大きさを低減させたりし
ている。また、ろう材が接合面以外の場所、例えば接合
部分の周囲に残っている場合には、熱膨張率の違いによ
ってセラミック部材に残留応力が加わって割れ易くなる
ので、その対策として、例えば、接合部分の外周部にろ
う材の溜まり部を設ける技術、或いは外周部分に削り加
工を施す技術等が提案されている。
Therefore, in order to reduce the residual stress and prevent the occurrence of cracks, the following brazing techniques have been developed. For example, by providing a buffer layer made of a metal or the like that relieves residual stress between a ceramic member and a metal member having substantially the same bonding surface, or by using an end surface of the ceramic member and an end surface of the metal member as a bonding surface. Also, the joint area between the two is reduced to reduce the magnitude of the residual stress. Also, if the brazing material is left in a place other than the joining surface, for example, around the joining portion, residual stress is applied to the ceramic member due to a difference in coefficient of thermal expansion, so that the ceramic member is easily cracked. A technique has been proposed in which a brazing material pool is provided on the outer peripheral portion of the portion, or a technique for shaving the outer peripheral portion.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術によってもろう材量の過剰、接合位置のズレ、ろう付
け部面積の過小、被接合部材とろう材の種類等により、
過剰な残留応力を解消できない場合がある。また、例え
ば、ろう材の充填ムラ等によってろう材が接合面から溢
れやすくなる等の問題も生じたりしており、割れを防止
するために溢れ出したろう材を除去する場合には、その
除去研磨作業も大変であった。或いは、ろう材が溢れる
ことを防止するために、ろう材の使用量を低減した場合
には、充填ムラによってろう材が少な過ぎることがあ
り、それによって接合部に隙間が生じて、接合力が低下
してしまうという問題も生じている。
However, even with the above technique, the amount of brazing material is excessive, the displacement of the joining position, the area of the brazing portion is too small, and the types of the brazing material and the member to be welded.
In some cases, excessive residual stress cannot be eliminated. In addition, for example, there is a problem that the brazing material easily overflows from the joint surface due to uneven filling of the brazing material or the like. When removing the overflowing brazing material to prevent cracking, the removal polishing is performed. The work was also difficult. Alternatively, if the amount of the brazing material used is reduced to prevent overflow of the brazing material, the amount of the brazing material may be too small due to uneven filling, thereby causing a gap in the joint portion and reducing the joining force. There is also a problem of lowering.

【0006】本発明の課題は、ろう材の充填量、接合位
置、ろう付け部面積、ろう付け部形状等を最適化するこ
とにより、ろう材の充填ムラを解消し、セラミック部材
にキレが入る等の問題が生じることなく、十分な接合強
度と高い気密性保持機能をもった金属−セラミック接合
体を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the unevenness in the filling of the brazing material by optimizing the filling amount of the brazing material, the joining position, the area of the brazing part, the shape of the brazing part, and the like, and the ceramic member becomes sharp. It is an object of the present invention to provide a metal-ceramic joined body having a sufficient joint strength and a high airtightness maintaining function without causing problems such as the above.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記課題
を解決するために、本発明の金属−セラミック接合体
は、各々少なくとも片側の端面が開放する金属筒状体と
セラミック筒状体とを開放端面側にて同軸状に突き合わ
せ、その突き合わせ部を環状のろう材フィレットを介し
て接合した構造を有するとともに、突き合わせ部におい
て、金属筒状体とセラミック筒状体との接合端面はそれ
ぞれ平面状に形成されるとともに、それら金属筒状体と
セラミック筒状体との軸線を含む任意の断面において、
金属筒状体の接合端面(金属側接合端面)の幅がセラミ
ック筒状体の接合端面(セラミック側接合端面)の幅よ
りも小さくされ、前記断面においてろう材フィレット
は、金属筒状体の端部を埋没させる形でその厚さ方向両
側を覆うとともに、金属筒状体の端部内面側及び外面側
の双方においてその断面外形が、該金属筒状体側からセ
ラミック筒状体側に向けて裾拡がりとなる形状を呈する
とともに、セラミック側接合端面の外縁点を通ってろう
材フィレットの断面外形線に接する接線と、該セラミッ
ク側接合端面とのなす角度(以下、フィレット角度とい
う)が40°以下であり、かつ前記断面において前記軸
線と直交する向きに測定した、セラミック側接合端面の
外縁点と金属側接合端面の外縁点との距離(以下、端面
外縁間距離という)が、金属筒状体の端部内面側及び外
面側のいずれにおいても0.6mm以上確保されている
ことを特徴とする。
Means for Solving the Problems and Functions / Effects To solve the above problems, a metal-ceramic joined body of the present invention comprises a metal tubular body and a ceramic tubular body each having at least one open end face. It has a structure in which the open end face side is coaxially butted, and the butted part is joined via an annular brazing filler metal, and at the butted part, the joint end face between the metal tubular body and the ceramic tubular body is planar. In any cross-section including the axis of the metal tubular body and the ceramic tubular body,
The width of the joining end face (the joining end face on the metal side) of the metal tubular body is made smaller than the width of the joining end face (the joining end face on the ceramic side) of the ceramic tubular body. The metal tubular body covers both sides in the thickness direction so as to be buried, and the cross-sectional shape of the metal tubular body at both the inner surface side and the outer surface side expands from the metal tubular body side toward the ceramic tubular body side. An angle (hereinafter, referred to as a fillet angle) formed between a tangent line passing through the outer edge point of the ceramic-side joint end face and a cross-sectional outline of the brazing filleret and the ceramic-side joint end face is 40 ° or less. And the distance between the outer edge point of the ceramic-side joint end face and the outer edge point of the metal-side joint end face measured in a direction perpendicular to the axis in the cross section (hereinafter, referred to as an end face outer edge distance). , Characterized in that it is secured over 0.6mm in both end inner surface and the outer surface of the metal cylinder body.

【0008】本発明者らは前記したような課題に鑑みて
鋭意検討を重ねた結果、金属筒状体とセラミック筒状体
との端面同士をろう付け接合する場合、セラミック筒状
体へのクラック発生の主たる原因がろう材フィレットの
形状にあることを見出し、本発明を完成するに至ったの
である。すなわち、上記のように、ろう材フィレット
を、金属筒状体の端部を埋没させる形でその厚さ方向両
側を覆うとともに、金属筒状体の端部内面側及び外面側
の双方においてその断面外形が、該金属筒状体側からセ
ラミック筒状体側に向けて裾拡がりとなる形状とし、さ
らにフィレット角度を40°以下、端面外縁間距離を金
属筒状体の端部内面側及び外面側のいずれにおいても
0.6mm以上としたことにより、ろう付けの際の残留
応力によりセラミック筒状体へのクラック発生が極めて
起こりにくくなり、十分な接合強度と高い気密性保持機
能を有した接合体を提供することが可能となった。
The inventors of the present invention have made intensive studies in view of the above-mentioned problems. As a result, when the end faces of the metal cylindrical body and the ceramic cylindrical body are brazed to each other, cracks in the ceramic cylindrical body are caused. The present inventors have found that the main cause of the occurrence is the shape of the brazing filler material, and have completed the present invention. That is, as described above, the brazing filler fillet covers both sides in the thickness direction of the metal tubular body in such a manner as to bury the end of the metal tubular body, and has a cross section on both the inner surface side and the outer surface side of the end portion of the metal tubular body. The outer shape has a shape that expands from the metal tubular body side toward the ceramic tubular body side, and further has a fillet angle of 40 ° or less, and a distance between the end faces of the metal tubular body at any of the inner side and the outer side at the end of the metal tubular body. In this case, cracks in the ceramic cylindrical body are extremely unlikely to occur due to residual stress at the time of brazing, thereby providing a bonded body having sufficient bonding strength and high airtightness. It became possible to do.

【0009】フィレット角度が40°を超えるか、ある
いは端面外縁間距離が0.6mm未満になると、ろう付
け後にセラミック筒状体にクラックが発生しやすくな
る。フィレット角度や端面外縁間距離が上記のような数
値範囲となってしまう要因としては、ろう材の充填体積
過剰、金属筒状体とセラミック筒状体との接合位置ずれ
による偏心、ろう付け部面積の過小等がある。また、ろ
う材の充填ムラの影響で、十分な接合強度と気密性が確
保できなくなることも考えられる。他方、フィレット角
度が3°未満になると、ろう材の充填体積が過小とな
り、十分なろう付け接合強度が確保できなくなる場合が
ある。また、端面外縁間距離を大きくするには、セラミ
ック筒状体の肉厚を大きくするか、あるいは金属筒状体
の肉厚を小さくする必要がある。例えば一般に使用され
ている真空スイッチへの本発明の適用を考える場合、上
記端面外縁間距離が2.50mmを超えて大きくなるこ
とは、製品寸法肥大化(特にセラミック筒状体の肉厚肥
大化によるもの)や、あるいは部材強度不足(特に金属
部材の肉厚不足によるもの)を招くことがあるので、な
るべく上記数値よりも小さい範囲にて設定するようにす
る。
If the fillet angle exceeds 40 ° or the distance between the outer edges of the end faces is less than 0.6 mm, cracks are likely to occur in the ceramic cylindrical body after brazing. Factors that cause the fillet angle and the distance between the outer edges of the end faces to be in the above numerical ranges include excessive filling volume of the brazing material, eccentricity due to displacement of the joining position between the metal cylindrical body and the ceramic cylindrical body, and the area of the brazing portion. Is too small. It is also conceivable that sufficient bonding strength and airtightness cannot be ensured due to the influence of uneven filling of the brazing material. On the other hand, if the fillet angle is less than 3 °, the filling volume of the brazing filler metal becomes too small, and it may not be possible to secure sufficient brazing joint strength. In order to increase the distance between the outer edges of the end faces, it is necessary to increase the thickness of the ceramic cylindrical body or to reduce the thickness of the metal cylindrical body. For example, when considering the application of the present invention to a generally used vacuum switch, an increase in the distance between the outer edges of the end face exceeding 2.50 mm means an increase in product dimensions (particularly, an increase in wall thickness of the ceramic cylindrical body). ), Or insufficient strength of the member (especially due to insufficient thickness of the metal member). Therefore, it is preferable to set the value in a range smaller than the above numerical value.

【0010】上記のようなろう材フィレットによる接合
構造を形成することにより、金属筒状体とセラミック筒
状体との間の接合部の気密度を、具体的にはヘリウムリ
ーク試験を行ったときのヘリウムリーク量にて10−9
Pa・m/秒以下に確保することが可能となる。
[0010] By forming the joint structure using the brazing filler material as described above, the airtightness of the joint between the metal tubular body and the ceramic tubular body, specifically, when a helium leak test is performed. Helium leak rate of 10-9
Pa · m 3 / sec or less can be secured.

【0011】金属筒状体とセラミック筒状体とは、いず
れも円筒状に形成できる。この場合、半径方向において
金属側接合端面をセラミック側接合端面の略中央に位置
決めするようにする。このように円筒状の両部材を位置
決めして接合することにより、上記のようなろう材フィ
レットの態様によるクラック発生の防止効果、ひいては
気密性確保の効果が一層顕著となる。
Both the metal tubular body and the ceramic tubular body can be formed in a cylindrical shape. In this case, the metal-side joint end face is positioned substantially at the center of the ceramic-side joint end face in the radial direction. By positioning and joining the two cylindrical members in this manner, the effect of preventing the occurrence of cracks and the effect of ensuring airtightness due to the above-described mode of the brazing filler material are further remarkable.

【0012】上記セラミック筒状体は、アルミナを主成
分とするアルミナ系セラミックにて構成することができ
る。また、金属筒状体は、Feを主成分とし、最も含有
率の高い副成分がNi及びCoの一方であり、2番目に
含有率の高い副成分がNi及びCoの他方であるFe−
Ni−Co系合金、Feを主成分とし、最も含有率の高
い副成分がNiであるFe−Ni系合金、及びCuを主
成分とするCu系金属、のいずれかにて構成することが
できる。このようにアルミナ系セラミックを用いた場合
や、Fe或いはCuを主成分とした金属筒状体を用いた
場合、上記のような態様のろう材フィレットを採用する
ことで、セラミック筒状体へのクラック発生が一層効果
的に防止され、十分な接合強度と高い気密性保持機能を
有した金属−セラミック接合体となる。なお、Fe−N
i−Co系合金としては、例えば、Fe:54%,N
i:29%,Co:17%を含有するもの等、また、F
e−Ni系合金としては、例えば、Fe:58%,N
i:42%を含有するもの等、さらに、Cu系金属とし
ては、例えば、Cu:約100%の無酸素銅、あるいは
Cu:95.5%,Sn:4%,P:0.5%を含有す
るリン青銅等を用いることができる。
The ceramic cylindrical body can be made of an alumina-based ceramic containing alumina as a main component. In addition, the metal cylindrical body contains Fe as a main component, and the secondary component with the highest content is one of Ni and Co, and the secondary component with the second highest content is the other of Ni and Co.
It can be composed of any of a Ni-Co-based alloy, an Fe-Ni-based alloy whose main component is Fe, and a sub-component having the highest content is Ni, and a Cu-based metal whose main component is Cu. . As described above, when the alumina-based ceramic is used, or when the metal cylindrical body containing Fe or Cu as a main component is used, the brazing material fillet of the above-described embodiment is employed, so that the ceramic cylindrical body is formed. Cracking is more effectively prevented, and a metal-ceramic joined body having sufficient joint strength and high airtightness maintaining function is obtained. Note that Fe-N
As the i-Co alloy, for example, Fe: 54%, N
i: 29%, Co: 17%, etc.
As an e-Ni alloy, for example, Fe: 58%, N
Further, as a Cu-based metal, for example, Cu: about 100% oxygen-free copper or Cu: 95.5%, Sn: 4%, P: 0.5% Phosphor bronze or the like can be used.

【0013】一方、ろう材フィレットは、Agを主成分
とし、Cuを副成分とするAg−Cu系ろう材、例えば
Agを72%、Cuを28%含有するBAg−8(銀ろ
う)にて構成するのがよい。このようなろう材フィレッ
トを用いた場合は、ろう材フィレットを上記のような構
成とすることで、セラミック筒状体へのクラック発生防
止効果が顕著となり、十分な接合強度と気密性を有した
接合体を形成することが可能となる。なお、本明細書に
おいて、「主成分とする」、「主に」あるいは「主体と
する」等は、特に断りのない限り、着目している物質中
にて重量含有率の最も高い成分を言い、それに続いて含
有率の高い成分を「副成分」とする。
On the other hand, the brazing filler material is made of an Ag-Cu brazing material containing Ag as a main component and Cu as a subcomponent, for example, BAg-8 (silver solder) containing 72% of Ag and 28% of Cu. It is good to configure. In the case where such a brazing filler material is used, the effect of preventing the occurrence of cracks in the ceramic cylindrical body becomes remarkable by adopting the brazing filler fillet as described above, and has a sufficient joining strength and airtightness. A joined body can be formed. In this specification, the terms “main component”, “mainly” or “main component” refer to a component having the highest weight content in a substance of interest unless otherwise specified. Subsequently, a component having a high content is referred to as a “subcomponent”.

【0014】また、金属筒状体としてNiを含有したも
のを用いた場合、該金属筒状体とセラミック筒状体と
が、Ti,Zr,Hfから選択される1種又は2種以上
の活性金属成分を含む反応層と、少なくとも金属筒状体
と接するろう材層とから構成されるろう材フィレットを
介して接合され、他方、ろう材層と金属筒状体との間に
おける、活性金属成分とNiとを含有した金属間化合物
の形成量が可及的に小さくされているのがよい。金属筒
状体とろう材層との間に活性金属成分とNiとを含有し
た金属間化合物が形成されると、該金属間化合物は非常
に脆いため、両筒状体の接合強度が低下する要因とな
り、また、ろう材の流動性が損なわれて、上述したよう
なろう材フィレット形状が構成されない場合がある。
When a metal cylinder containing Ni is used, the metal cylinder and the ceramic cylinder are formed of one or more active materials selected from Ti, Zr and Hf. An active metal component, which is joined via a brazing filler material composed of a reaction layer containing a metal component and at least a brazing material layer in contact with the metal tubular body, and between the brazing material layer and the metal tubular body. The amount of the intermetallic compound containing Ni and Ni should be as small as possible. When an intermetallic compound containing an active metal component and Ni is formed between the metal cylinder and the brazing material layer, the intermetallic compound is very brittle, and the joining strength of the two cylinders decreases. This may be a factor and the fluidity of the brazing material may be impaired, so that the above-mentioned brazing material fillet shape may not be formed.

【0015】このようなNiを含有した金属筒状体を用
いた場合に、活性金属成分とNiとを含有した金属間化
合物が可及的に形成されないようにするには、例えば、
活性金属成分を含有する一次ろう材により、セラミック
筒状体の端面部に一次ろう付けメタライズを行い、その
後に、一次ろう材よりも低融点であり、かつ活性金属成
分の含有量が低い(望ましくは含有しない)二次ろう材
により、金属筒状体をセラミック筒状体端面の一次ろう
付けされた部分に二次ろう付けする方法により製造可能
となる。
In order to prevent the formation of an intermetallic compound containing an active metal component and Ni as much as possible when such a metal cylinder containing Ni is used, for example,
The primary brazing metal containing the active metal component is subjected to primary brazing metallization on the end face of the ceramic tubular body, and then has a lower melting point than the primary brazing material and a lower content of the active metal component (desirably). The secondary brazing material can be manufactured by a method of secondary brazing a metal tubular body to a primary brazed portion of an end face of a ceramic tubular body.

【0016】上記の工程によれば、一次ろう付けにおい
て活性金属を含有する一次ろう材によりセラミック筒状
体側の接合面にメタライズ処理することで、セラミック
筒状体の接合面には、活性金属とセラミック成分との反
応層が形成される。反応層は、セラミックとろう材フィ
レット中の活性金属以外のろう材金属成分とのいずれに
対しても親和性に優れ、ろう材フィレットとセラミック
筒状体との間に強固な接合構造を形成するための中心的
な役割を果たす。そして、二次ろう付け時においては、
一次ろう材よりも低融点であり、かつ活性金属成分の含
有量が低い(望ましくは含有しない)二次ろう材によ
り、一次ろう付け時よりも低温でろう付けを行うため、
該反応層からの活性金属成分のろう材層側への拡散が抑
制され、ろう材フィレット(反応層とろう材層とからな
る)を介して接合される金属筒状体中のNi成分と、反
応層(すなわち一次ろう材)からの活性金属成分との反
応が極めて生じにくくなる。その結果、活性金属成分と
Niとを含有した金属間化合物が殆ど形成されなくな
り、ひいては、接合界面において接合状態が安定し、接
合強度の高い金属−セラミック接合体が得られるように
なる。
According to the above-described process, the primary brazing material is subjected to the metallizing treatment on the joining surface on the ceramic tubular body side with the primary brazing material containing the active metal, so that the joining surface of the ceramic tubular material is provided with the active metal and the active metal. A reaction layer with the ceramic component is formed. The reaction layer has excellent affinity for both the ceramic and the brazing metal components other than the active metal in the brazing filler metal, and forms a strong joint structure between the brazing filler material and the ceramic cylindrical body. Play a central role for. And at the time of secondary brazing,
With the secondary brazing material having a lower melting point than the primary brazing material and having a low content of the active metal component (preferably not containing), brazing is performed at a lower temperature than at the time of the primary brazing,
The diffusion of the active metal component from the reaction layer to the brazing material layer side is suppressed, and the Ni component in the metal cylindrical body joined via the brazing material fillet (consisting of the reaction layer and the brazing material layer); Reaction with the active metal component from the reaction layer (that is, the primary brazing material) is extremely unlikely to occur. As a result, an intermetallic compound containing an active metal component and Ni is hardly formed, and as a result, a metal-ceramic bonded body having a high bonding strength with a stable bonding state at a bonding interface can be obtained.

【0017】上記製造方法において、一次ろう付け温度
T1は、使用するろう材の種別にもよるが、840〜8
80℃とするのがよい。同様に、二次ろう付け温度T2
は、800〜820℃とするのがよい。そして、それら
の差ΔT≡T1−T2は、20〜80℃を満足している
のがよい。すなわち、二次ろう付け温度T2を、一次ろ
う付け温度T1よりも上記ΔT程度低く設定することに
よって、一次ろう付けにより形成される反応層中の活性
金属成分が、二次ろう付け時にろう材層を経て金属筒状
体中に含まれるNi成分と反応することを効果的に抑制
でき、ひいては、ろう材フィレットと金属筒状体との間
に活性金属−Ni系金属間化合物が形成されにくくな
る。T1及びT2が上記の範囲に設定されるとき、ΔT
が20℃未満であると、上記の効果が不十分となる。他
方、80℃を超えると、二次ろう付け温度が低くなりす
ぎて、ろう材層の形成が不完全となり、却って接合強度
を低下させることにもつながる。ΔTは、望ましくは3
0〜70℃、さらに望ましくは40〜60℃程度とする
のがよい。
In the above manufacturing method, the primary brazing temperature T1 depends on the type of the brazing material to be used, but it is 840-8.
The temperature is preferably set to 80 ° C. Similarly, the secondary brazing temperature T2
Is preferably 800 to 820 ° C. The difference ΔT≡T1−T2 preferably satisfies 20 to 80 ° C. That is, by setting the secondary brazing temperature T2 to be lower than the primary brazing temperature T1 by about ΔT, the active metal component in the reaction layer formed by the primary brazing is changed to the brazing material layer during the secondary brazing. , The reaction with the Ni component contained in the metal cylinder can be effectively suppressed, and as a result, an active metal-Ni-based intermetallic compound is less likely to be formed between the brazing filler material and the metal cylinder. . When T1 and T2 are set in the above range, ΔT
Is less than 20 ° C., the above effect is insufficient. On the other hand, when the temperature exceeds 80 ° C., the secondary brazing temperature becomes too low, so that the formation of the brazing material layer becomes incomplete and the bonding strength is rather lowered. ΔT is preferably 3
The temperature is preferably 0 to 70 ° C, more preferably about 40 to 60 ° C.

【0018】活性金属成分としては、多くのセラミック
に対して優れた接合性能を発揮でき、かつ価格的にも比
較的安価なことから、Tiを特に好適に使用できる。こ
の場合、上記のTi成分の反応活性を高めるため、一次
ろう材中のTi成分は水素化チタン(一般組成式はTi
であるが、化学量論化合物に限られるものではな
い)の形で含有されていることが望ましい。また、Ti
として一次ろう材中に含有させることで、Tiの酸
化あるいは窒化等も効果的に防止することができる。具
体的には一次ろう材は、TiHが1〜20重量%含有
されているものを使用するのがよい。TiHが1重量
%未満の場合は、反応層の形成が不十分となり、接合不
良が起こりやすくなる場合がある。一方、TiHが2
0重量%を超えると、二次ろう付け時に一次ろう材と二
次ろう材との間の濡れ不良が起こることがあり、また、
反応層が過度に厚くなりすぎて接合強度が却って低下し
たり、接合部の気密性が低下したりする場合がある。な
お、一次ろう材中のTiHの含有量は、好ましくは5
〜10重量%とするのがよい。
As the active metal component, Ti can be used particularly preferably because it can exhibit excellent bonding performance to many ceramics and is relatively inexpensive. In this case, in order to enhance the reaction activity of the Ti component, the Ti component in the primary brazing material is titanium hydride (the general composition formula is Ti
Is a H 2, it is desirable that contained in the form of the present invention is not limited to stoichiometric compounds). Also, Ti
H 2 As By including in the primary brazing material can be such as oxidation or nitridation of Ti also effectively prevented. The primary braze Specifically, it is preferable to use those TiH 2 is contained 1 to 20% by weight. When the content of TiH 2 is less than 1% by weight, the formation of the reaction layer becomes insufficient, and the bonding failure may easily occur. On the other hand, when TiH 2 is 2
If it exceeds 0% by weight, poor wetting may occur between the primary brazing material and the secondary brazing material during secondary brazing, and
In some cases, the reaction layer becomes excessively thick, so that the bonding strength is rather lowered or the airtightness of the bonded portion is lowered. The content of TiH 2 in the primary brazing material is preferably 5
The content is preferably set to 10 to 10% by weight.

【0019】また、上記製造方法において、一次ろう付
けは真空中で行うのがよく、その真空度は1.0×10
−3Torr以下とするのがよい。一次ろう付けを1.
0×10−3Torrを超える条件下で行うと、一次ろ
う材の濡れ不良が生じたり、上記活性金属成分が酸化あ
るいは窒化されて、安定な反応層が形成されにくくなる
場合がある。なお、一次ろう付けの雰囲気は真空雰囲気
に限られるものではなく、例えばArガス雰囲気等の不
活性ガス雰囲気中で一次ろう付けを行っても、安定な反
応層を形成することが可能である。
In the above manufacturing method, the primary brazing is preferably performed in a vacuum, and the degree of vacuum is 1.0 × 10
-3 Torr or less is preferable. Primary brazing 1.
If performed under conditions exceeding 0 × 10 −3 Torr, poor wetting of the primary brazing material may occur, or the active metal component may be oxidized or nitrided, making it difficult to form a stable reaction layer. The atmosphere of the primary brazing is not limited to a vacuum atmosphere, and a stable reaction layer can be formed even if the primary brazing is performed in an inert gas atmosphere such as an Ar gas atmosphere.

【0020】例えば、一次ろう付けによるメタライズ処
理では、一次ろう材中の活性金属成分がセラミック筒状
体と反応して反応層を形成する一方、残余の金属成分
は、この反応層を密着形態で覆う一次メタライズ層を形
成する場合がある。例えば、一次ろう材としては、活性
金属以外の成分(以下、ベース成分という)、換言すれ
ば一次メタライズ層を構成すべき成分を、Ag,Cu,
Au,Sn等としたものが使用できるが、二次ろう付け
に使用する二次ろう材は、上記ベース成分に基づく一次
メタライズ層との濡れ性あるいは親和性に優れたもの、
例えば一次メタライズ層と類似組成のろう材を使用する
ことが望ましいといえる。このような二次ろう材とし
て、具体的には、Ag−Cu系合金を用いることができ
る。Ag−Cu系合金は、Ti等の活性金属成分と反応
して金属間化合物を形成することも少なく、融点が低
く、金属筒状体との接合性も良いため、本発明の二次ろ
う材として適している。なお、Ag−Cu系合金におけ
るAgとCuとの含有比率は、Ag100重量部に対し
てCu30〜50重量部とするのがよい。Cuが30重
量部未満では、ろう材の融点が高くなりすぎ、例えば反
応層からの活性金属成分の拡散により前記した金属間化
合物等の形成により接合強度が低下する場合がある。他
方、50重量部を超えた場合も、ろう材の高融点化によ
る同様の問題のほか、ろう材層の耐酸化性が損なわれ
て、高温接合強度等が損なわれる場合がある。なお、上
記のようなAg−Cu系合金としては、例えばJIS−
Z3261に記載された銀ろう:BAg−8等を用いる
ことができる。
For example, in the metallizing treatment by primary brazing, the active metal component in the primary brazing material reacts with the ceramic cylindrical body to form a reaction layer, while the remaining metal component forms the reaction layer in an intimate form. A covering primary metallization layer may be formed. For example, as the primary brazing material, components other than the active metal (hereinafter, referred to as base components), in other words, components to constitute the primary metallization layer, are Ag, Cu,
Au, Sn, etc. can be used, but the secondary brazing material used for the secondary brazing is excellent in wettability or affinity with the primary metallization layer based on the base component,
For example, it may be desirable to use a brazing material having a similar composition to the primary metallized layer. As such a secondary brazing material, specifically, an Ag-Cu alloy can be used. Since the Ag-Cu alloy rarely reacts with an active metal component such as Ti to form an intermetallic compound, has a low melting point, and has good bondability with a metal cylindrical body, the secondary brazing material of the present invention is used. Suitable as. The content ratio of Ag to Cu in the Ag-Cu alloy is preferably 30 to 50 parts by weight of Cu with respect to 100 parts by weight of Ag. If Cu is less than 30 parts by weight, the melting point of the brazing material becomes too high, and for example, the bonding strength may decrease due to the formation of the above-mentioned intermetallic compound due to the diffusion of the active metal component from the reaction layer. On the other hand, if it exceeds 50 parts by weight, in addition to the same problem caused by the high melting point of the brazing material, the oxidation resistance of the brazing material layer may be impaired, and the high-temperature bonding strength and the like may be impaired. In addition, as the above Ag-Cu alloy, for example, JIS-
Silver wax described in Z3261: BAg-8 or the like can be used.

【0021】金属−セラミック接合体においては、金属
筒状体とセラミック筒状体との接合方向において、反応
層の厚さが、50μm〜300μmとされているのがよ
い。反応層厚さが、50μm未満の場合、反応層の不足
により接合性が低下する場合があり、300μmを超え
ると、反応層が厚くなりすぎて接合強度が却って低下す
る場合がある。なお、上記反応層の厚さの範囲は望まし
くは150μm〜200μmとすることで、金属−セラ
ミック接合体の接合状態が一層安定し、接合強度もさら
に向上する。
In the metal-ceramic joint, the thickness of the reaction layer in the joining direction between the metal cylinder and the ceramic cylinder is preferably 50 μm to 300 μm. When the thickness of the reaction layer is less than 50 μm, the bondability may decrease due to the lack of the reaction layer, and when it exceeds 300 μm, the reaction layer may become too thick and the bonding strength may decrease. By setting the range of the thickness of the reaction layer to desirably 150 μm to 200 μm, the bonding state of the metal-ceramic bonded body is further stabilized, and the bonding strength is further improved.

【0022】また、上記金属−セラミック接合体におい
て、ろう材層の、反応層側の端面と金属筒状体の接合端
面との間の厚さ(以下、ろう材接合厚さという)は、3
0μm〜100μmとされているのがよい。該厚さが、
30μm未満の場合、活性金属成分と金属筒状体との間
に金属間化合物が形成されやすくなり接合強度の低下を
招く場合がある。また、100μmを超えると、ろう材
層が厚くなりすぎて、接合強度が却って低下する場合が
ある。なお、上記範囲は望ましくは50μm〜80μm
とするのがよく、この場合、金属−セラミック接合体の
接合状態が一層安定し、接合強度もさらに向上する。
In the above metal-ceramic joint, the thickness between the end face of the brazing material layer on the reaction layer side and the joining end face of the metal tubular body (hereinafter referred to as the brazing material joining thickness) is 3 mm.
The thickness is preferably set to 0 μm to 100 μm. The thickness is
When the thickness is less than 30 μm, an intermetallic compound is easily formed between the active metal component and the metal cylindrical body, which may cause a decrease in bonding strength. On the other hand, when the thickness exceeds 100 μm, the brazing material layer becomes too thick, and the bonding strength may be reduced. The above range is desirably 50 μm to 80 μm.
In this case, the bonding state of the metal-ceramic bonded body is further stabilized, and the bonding strength is further improved.

【0023】次に、セラミック筒状体の接合面の平面度
は0.1mm以下にするのがよい。平面度が0.1mm
を超えると、反応層の形成が不完全となったり、二次ろ
う付け時のろう付け不良の原因ともなり、結果として製
造される接合体の接合強度の低下を招く場合がある。
Next, the flatness of the joining surface of the ceramic cylindrical body is preferably set to 0.1 mm or less. 0.1 mm flatness
Exceeding the above may cause incomplete formation of the reaction layer or cause poor brazing at the time of secondary brazing, resulting in a decrease in the bonding strength of the manufactured joined body.

【0024】上記のような金属−セラミック接合体の用
途としては、真空スイッチへの応用が特に有効である。
この場合、例えばセラミック筒状体を真空スイッチ用の
外管として用いるのがよい。本発明の金属−セラミック
接合体によれば、良好な接合強度を有し、かつ気密性の
高い接合状態を得ることが可能なため、受配電設備の遮
断器や、各種真空開閉器等に用いる真空スイッチ用外管
としてセラミック筒状体を用い、該セラミック筒状体
と、蓋部材を備えた金属筒状体との間の接合体として用
いれば、その気密性効果を大いに発揮することができ
る。この場合、金属筒状体のセラミック筒状体に接合さ
れない例えば蓋部と接する端面側に、外向きに膨出する
鍔状部を設ければ、外管と蓋部との気密性ならびに強度
が一層良好になる。
As a use of the metal-ceramic joint as described above, application to a vacuum switch is particularly effective.
In this case, for example, a ceramic cylindrical body is preferably used as an outer tube for a vacuum switch. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the metal-ceramic joined body of this invention, since it has favorable joining strength and a highly airtight joining state can be obtained, it is used for a circuit breaker of a power distribution facility, various vacuum switches, etc. If a ceramic tubular body is used as an outer tube for a vacuum switch and used as a joined body between the ceramic tubular body and a metal tubular body provided with a lid member, the airtight effect can be greatly exhibited. . In this case, if a flange-like portion that bulges outward is provided on the end face side that is not joined to the ceramic tubular body of the metal tubular body, for example, in contact with the lid, the airtightness and strength between the outer tube and the lid are improved. It will be even better.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に示す実施例を参照して説明する。図1は本発明の一
実施例たる金属−セラミック接合体が使用された、真空
スイッチ外管の一部分を模式的に断面図にて示してい
る。真空スイッチ外管1には、セラミックチューブを形
成する円筒状のセラミック筒状体2と、蓋部材4を有
し、円筒状の金属筒状体3とが気密接合された形態を有
している。なお、図1は、接合体10の金属筒状体3と
セラミック筒状体2との軸線Oを含む断面である。これ
らセラミック筒状体2と金属筒状体3はそれぞれ開放端
面を有する円筒状体であって、該開放端面側にて同軸状
に突き合わされており、その突き合わせ部を環状のろう
材フィレット5を介して接合され本発明に係る接合体1
0を形成している。なお、金属筒状体3の蓋部材4側に
おいて、外向きに膨出する鍔状部3aが形成されてお
り、蓋部材4との間の気密性ならびに接合強度を保って
いる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing a part of an outer tube of a vacuum switch in which a metal-ceramic joint according to an embodiment of the present invention is used. The vacuum switch outer tube 1 has a form in which a cylindrical ceramic tubular body 2 forming a ceramic tube and a cover member 4 are hermetically joined to a cylindrical metal tubular body 3. . FIG. 1 is a cross section including the axis O of the metal tubular body 3 and the ceramic tubular body 2 of the joined body 10. The ceramic tubular body 2 and the metal tubular body 3 are cylindrical bodies each having an open end face, and are coaxially butted on the open end face side. 1 according to the present invention, which is joined through
0 is formed. In addition, on the side of the lid member 4 of the metal tubular body 3, a flange-shaped portion 3 a that bulges outward is formed, and the airtightness and the bonding strength with the lid member 4 are maintained.

【0026】図2は、図1の軸線Oに関する片側をさら
に拡大して示す断面図である。金属筒状体3とセラミッ
ク筒状体2との突き合わせ部において、各接合端面、す
なわち金属側接合端面7、セラミック側接合端面6がそ
れぞれ平面状に形成され、金属側接合端面7の幅がセラ
ミック側接合端面6の幅よりも小さくされている。一
方、ろう材フィレット5は、金属筒状体3の接合側端部
を埋没させる形で該端部の全周縁を覆うとともに、金属
筒状体3の筒内外においてその断面外形が金属筒状体3
側からセラミック筒状体2側に向けて裾拡がりとなる形
状を呈する。
FIG. 2 is a sectional view showing one side of the axis O of FIG. 1 in a further enlarged manner. At the abutting portion between the metal tubular body 3 and the ceramic tubular body 2, each of the joining end faces, that is, the metal-side joining end face 7 and the ceramic-side joining end face 6 are formed in a planar shape, and the width of the metal-side joining end face 7 is made of ceramic. The width is smaller than the width of the side joint end face 6. On the other hand, the brazing material fillet 5 covers the entire peripheral edge of the metal cylindrical body 3 so as to bury the joining-side end of the metal cylindrical body 3, and has a cross-sectional outer shape inside and outside the metal cylindrical body 3. 3
It has a shape that expands from the side toward the ceramic tubular body 2 side.

【0027】また、セラミック側接合端面6の外縁点8
を通ってろう材フィレット5の断面外形線11に接する
接線L1と、セラミック側接合端面6とのなす角度(フ
ィレット角度)αが40°以下(3°以上)とされてい
る。さらに、セラミック側接合端面6の外縁点8と、金
属側接合端面7の外縁点9との間において、金属筒状体
3又はセラミック筒状体2の軸線と直交する向きに測定
した端面外縁間距離(端面距離)d1が0.6mm以上
とされている。
Further, the outer edge point 8 of the ceramic side joining end face 6
The angle (fillet angle) α between the tangent line L1 passing through the soldering material fillet 5 and contacting the cross-sectional outline 11 and the ceramic-side joining end face 6 is 40 ° or less (3 ° or more). Further, between the outer edge point 8 of the ceramic-side joint end face 6 and the outer edge point 9 of the metal-side joint end face 7, the distance between the outer edge of the end face measured in a direction orthogonal to the axis of the metal tubular body 3 or the ceramic tubular body 2. The distance (end face distance) d1 is set to 0.6 mm or more.

【0028】セラミック筒状体2は、例えばアルミナを
主成分とするアルミナ系セラミックにて構成されてお
り、金属筒状体3は、例えばFe:54%,Ni:29
%,Co:17%を含有するFe−Ni−Co系合金に
て構成されている。また、ろう材フィレット5は、例え
ばAgを72%、Cuを28%含有するAg−Cu系合
金にて構成されている。なお、図3に示すように金属筒
状体の接合面において面取り32が行われている場合、
該金属筒状体30の接合端面を面取り部分を除いた面7
aとし、その接合面7aの外縁点7bから上記距離d1
を規定するものとする。
The ceramic cylindrical body 2 is made of, for example, an alumina-based ceramic containing alumina as a main component, and the metal cylindrical body 3 is made of, for example, Fe: 54% and Ni: 29.
%, Co: Fe-Ni-Co-based alloy containing 17%. The brazing filler material 5 is made of, for example, an Ag-Cu alloy containing 72% of Ag and 28% of Cu. In addition, as shown in FIG. 3, when the chamfer 32 is performed on the joining surface of the metal cylindrical body,
Surface 7 excluding the chamfered portion of the joining end surface of the metal cylindrical body 30
a and the distance d1 from the outer edge point 7b of the joint surface 7a.
Shall be stipulated.

【0029】なお、図4に示すように、セラミック筒状
体2と金属筒状体3との間の接合層(ろう材フィレッ
ト)5は事実上2層に分かれている。すなわち、活性金
属としてのTiを含有しセラミック筒状体2と接合する
反応層15と、少なくとも金属筒状体3と接し、活性金
属を殆ど含有しないろう材層25との2層により、上記
のようなフィレット角度α、端面距離d1を有したろう
材フィレット5が形成されているのである。そして、本
実施例においては、金属筒状体3とろう材層25との間
に、例えばTi−Ni系の金属間化合物が可及的に形成
されていないため、上記ろう材フィレット形状が達成さ
れ、接合部は高い接合強度を有している。
As shown in FIG. 4, the joining layer (brazing filler material) 5 between the ceramic tubular body 2 and the metallic tubular body 3 is actually divided into two layers. That is, the two layers of the reaction layer 15 containing Ti as an active metal and joined to the ceramic tubular body 2 and the brazing material layer 25 in contact with at least the metallic tubular body 3 and containing almost no active metal are used. Thus, the brazing filler material 5 having the fillet angle α and the end face distance d1 is formed. In this embodiment, for example, a Ti—Ni-based intermetallic compound is not formed as much as possible between the metal cylindrical body 3 and the brazing material layer 25, so that the brazing material fillet shape is achieved. The joint has high joining strength.

【0030】このように、金属筒状体3とろう材層25
との間に金属間化合物を可及的に形成しないためには、
以下のような方法によりろう付け接合することが望まし
い。まず、図5(a)に示すように、活性金属成分とし
てTiを含む一次ろう材104のペーストを、セラミッ
ク筒状体2の端面部(接合面)に配置し、雰囲気加熱炉
内にて所定の雰囲気及び温度で加熱することによりメタ
ライズ処理して、図5(b)に示すような反応層15を
形成する。なお、活性金属成分以外のろう材成分が、反
応層15を密着形態で覆う一次メタライズ層5bを形成
する場合がある。一次ろう付けの条件は、ろう付け温度
T1が840〜880℃(860℃)で、真空度が1.
0×10−3Torr以下(本実施例では、例えば1.
0×10 −4Torr)の真空中にて行うことができ
る。一次ろう材の組成は、例えば活性金属以外の部分を
Ag,Cuとすることができ、活性金属成分として、例
えばTiを、TiHの形で1〜20重量%(本実施例
では5重量%)含有させたものを使用できる。
Thus, the metal cylindrical body 3 and the brazing material layer 25
In order not to form an intermetallic compound as much as possible between
It is desirable to braze by the following methods.
No. First, as shown in FIG.
Paste of the primary brazing material 104 containing Ti
At the end of the cylindrical body 2 (joining surface), the atmosphere heating furnace
Heating at a given atmosphere and temperature within
Rise processing to form a reaction layer 15 as shown in FIG.
Form. In addition, brazing material components other than the active metal component
Forming a primary metallization layer 5b covering the reaction layer 15 in a contact form
May be. The primary brazing condition is the brazing temperature
T1 is 840-880 ° C. (860 ° C.), and the degree of vacuum is 1.
0x10-3Torr or less (in this embodiment, for example, 1.
0x10 -4Torr) in vacuum
You. The composition of the primary brazing material, for example,
Ag and Cu can be used as active metal components.
For example, Ti, TiH21 to 20% by weight in the form of
5% by weight) can be used.

【0031】次に、図5(c)に示すように、上記一次
ろう材よりも低融点で、かつ活性金属成分の含有量が小
さい、具体的には不可避不純物を除いて活性金属成分を
実質的に含有しない二次ろう材の箔105を、反応層1
5(あるいは一次メタライズ層5b)上に重ね、さらに
金属筒状体3の端面(接合面)を突き合わせて、雰囲気
加熱炉内にて所定の雰囲気及び温度で加熱することによ
り、二次ろう付けする。これにより、二次ろう材箔10
5が溶融して、図5(d)に示すろう材層25を形成す
る。なお、一次メタライズ層5bが形成される場合は、
その一部又は全部が二次ろう材箔105と溶融一体化し
て、ろう材層25に取り込まれる場合がある。二次ろう
付けの条件は、ろう付け温度T2が800〜820℃
(本実施例では800℃)とされ、上記一次ろう付け温
度T1との差ΔT≡T1−T2が、20〜80℃(本実
施例では60℃)に設定される。なお、二次ろう材とし
ては、JIS−Z3261に記載された銀ろうBAg−
8(Ag:Cu=18:7)が用いられている。
Next, as shown in FIG. 5C, the melting point of the active metal component is lower than that of the primary brazing material and the content of the active metal component is smaller. The secondary brazing material foil 105 that is not contained in the reaction layer 1
5 (or the primary metallization layer 5b), and the end surfaces (joining surfaces) of the metal cylindrical bodies 3 are further abutted to each other and heated in a predetermined atmosphere and temperature in an atmosphere heating furnace to perform secondary brazing. . Thereby, the secondary brazing material foil 10
5 is melted to form a brazing material layer 25 shown in FIG. When the primary metallization layer 5b is formed,
In some cases, a part or the whole thereof is melted and integrated with the secondary brazing material foil 105 and is taken into the brazing material layer 25. The condition of the secondary brazing is that the brazing temperature T2 is 800 to 820 ° C.
(800 ° C. in this embodiment), and the difference ΔT≡T1−T2 from the primary brazing temperature T1 is set to 20 to 80 ° C. (60 ° C. in this embodiment). In addition, as a secondary brazing material, silver brazing BAg- described in JIS-Z3261 is used.
8 (Ag: Cu = 18: 7).

【0032】なお、図5(e)及び(f)は、上記のろ
う付け過程の概略を斜視図で示したもので、一次ろう付
けにおいては、図5(e)に示すような端面形状に対応
した環状の一次ろう材箔104を用い、また、二次ろう
付けを行う場合は、図5(f)に示すように、セラミッ
ク筒状体2と金属筒状体3との端面間に、環状の二次ろ
う材箔105を挟み込むようにろう付けを行う。
FIGS. 5 (e) and 5 (f) are perspective views schematically showing the above-mentioned brazing process. In the primary brazing, the end surfaces are formed as shown in FIG. 5 (e). When using the corresponding annular primary brazing material foil 104 and performing secondary brazing, as shown in FIG. 5 (f), between the end faces of the ceramic tubular body 2 and the metallic tubular body 3, Brazing is performed so as to sandwich the annular secondary brazing material foil 105.

【0033】次に、上記セラミック筒状体と反応層1
5、反応層15とろう材層25、ろう材層25と金属筒
状体2の境界は、例えば電子プローブ・マイクロ・アナ
ライザ(EPMA)、エネルギー分散型X線分光(ED
S)、波長分散型X線分光(WDS)等の公知の方法に
より測定することができる。本発明では、以下のように
定義する。図6に示すように、セラミック筒状体(セラ
ミック部材)の最も含有率の高いカチオン成分(例え
ば、X線光電子分光(XPS)等により分析したときに
正の価数を示す元素成分であり、アルミナであればA
l、窒化珪素であればSiである)をQとし、金属筒状
体(金属部材)の最も含有率の高い金属成分をMとする
一方、活性金属成分をAとする。そして、接合部の断面
を走査電子顕微鏡(SEM)により観察し、さらに各部
の接合方向において、上記カチオン成分Qと、金属成分
Mと、活性金属成分Aとについて該SEM付属のEPM
Aにより線分析を行ったとする。この場合、成分Q、成
分M及び成分Aの各含有量は、それぞれ対応する特性X
線の検出強度に比例すると考えられる。このとき、成分
Qに基づく特性X線強度の最大値がIQmax(金属筒状体
側の最低値をバックグラウンドとして、そのバックグラ
ウンドからの高さにて測定する)であり、成分Mに基づ
く特性X線強度の最大値がIMmax(セラミック筒状体側
の最低値をバックグラウンドとして、そのバックグラウ
ンドからの高さにて測定する)であり、成分Aに基づく
特性X線強度の最大値がIAmax(セラミック筒状体側な
いし金属筒状体側の最低値をバックグラウンドとして、
そのバックグラウンドからの高さにて測定する)であっ
たとすれば、0.8IQmaxとなる位置をセラミック筒状
体と反応層との境界BC-Rとして、0.8IAmaxとなる
位置を反応層とろう材層との境界BR-Wとして、また、
0.8IMmaxとなる位置をろう材層と金属筒状体との境
界BW-Mとして定める。
Next, the ceramic cylindrical body and the reaction layer 1
5, the boundary between the reaction layer 15 and the brazing material layer 25, and the boundary between the brazing material layer 25 and the metal cylindrical body 2 are, for example, electron probe microanalyzer (EPMA), energy dispersive X-ray spectroscopy (ED
S), and can be measured by a known method such as wavelength dispersive X-ray spectroscopy (WDS). In the present invention, it is defined as follows. As shown in FIG. 6, a cation component having the highest content of the ceramic cylindrical body (ceramic member) (for example, an element component having a positive valence when analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) or the like, A for alumina
l, Si is silicon nitride), Q is the metal component having the highest content of the metal cylinder (metal member), and A is the active metal component. Then, the cross section of the joint is observed with a scanning electron microscope (SEM), and in the joining direction of each part, the cation component Q, the metal component M, and the active metal component A are attached to the EPM attached to the SEM.
Assume that line analysis is performed by A. In this case, the content of each of the component Q, the component M, and the component A is determined by the corresponding characteristic X
It is considered to be proportional to the detected intensity of the line. At this time, the maximum value of the characteristic X-ray intensity based on the component Q is IQmax (measured at the height from the background with the lowest value on the side of the metal cylinder as the background). The maximum value of the line intensity is IMmax (measured at the height from the background with the lowest value on the side of the ceramic cylinder as the background), and the maximum value of the characteristic X-ray intensity based on the component A is IAmax (ceramic The lowest value on the cylindrical body side or metal cylindrical body side as the background,
(Measured at the height from the background), the position at 0.8 IQmax is defined as the boundary BC-R between the ceramic cylinder and the reaction layer, and the position at 0.8IAmax is defined as the reaction layer. As the boundary BR-W with the brazing material layer,
The position at which 0.8IMmax is reached is defined as the boundary BW-M between the brazing material layer and the metal cylinder.

【0034】また、ろう材層25と金属筒状体3との間
には、活性金属成分とNiとを含有する金属間化合物、
例えばTi−Ni系化合物がほとんど形成されていない
が、これは、換言すれば、金属筒状体中のNi成分と、
反応層を作るTi成分との間の反応がほとんど生じてい
ないことを意味する。このことを具体的に確認するため
の手段としては、例えば接合部の断面に対し、微小X線
回折等により結晶構造解析を行い、例えばTiNi、
TiNiあるいはNiTi等のTi−Ni系化合物の
回折ピークが確認されなければ、Ti−Ni系化合物が
形成されていないものと考えることができる。また、図
6において、活性金属成分Aの線分析を行なったとき
に、ろう材層と金属筒状体との界面において観察される
活性金属成分Aの特性X線強度のピーク値I’Amaxの、
反応層におけるピーク値IAmaxに対する比I’Amax/I
Amaxは、0.01以下(望ましくは測定ばらつきの範囲
内にて略ゼロ)となっていることが望ましい。
An intermetallic compound containing an active metal component and Ni is provided between the brazing material layer 25 and the metal cylinder 3.
For example, a Ti-Ni-based compound is hardly formed, which is, in other words, the Ni component in the metal cylindrical body,
This means that the reaction with the Ti component forming the reaction layer hardly occurred. As means for specifically confirming this, for example, a crystal structure analysis is performed on the cross section of the joint by micro X-ray diffraction or the like, and for example, Ti 2 Ni,
If a diffraction peak of a Ti—Ni-based compound such as TiNi or Ni 3 Ti is not confirmed, it can be considered that a Ti—Ni-based compound is not formed. Further, in FIG. 6, when a line analysis of the active metal component A is performed, the peak value I′Amax of the characteristic X-ray intensity of the active metal component A observed at the interface between the brazing filler metal layer and the metal cylindrical body is shown. ,
Ratio I'Amax / I to peak value IAmax in the reaction layer
Amax is desirably 0.01 or less (preferably substantially zero within the range of measurement variation).

【0035】以上のような金属−セラミック接合体10
を、例えば、図7に示すような真空バルブの金属筒状体
とセラミック筒状体との間のスイッチ部分に用いれば、
接合部の気密性、強度ともに優れたものを提供すること
ができる。この真空バルブ50は、絶縁容器55(セラ
ミック筒状体)の両端開口部に蓋付きの金属製エンドプ
レート57,57(金属筒状体)を気密封着して容器状
に構成されている。この真空容器内には、接点60,6
1が、接点61を固定とし、接点60を可動として接離
自在に設けられ、固定接点61の固定電極棒52がエン
ドプレート57に気密に取付けられ、可動接点60の可
動電極棒56がベローズ58を介してエンドプレート5
7に可動自在にかつ気密に取付けられている。また、固
定接点61、可動接点60の周りはアークシールド54
で囲まれ、さらにベローズ58のベローズカバー59は
可動電極棒56に取付けられている。
The metal-ceramic joint 10 as described above
Is used for a switch portion between a metal tubular body and a ceramic tubular body of a vacuum valve as shown in FIG.
It is possible to provide a joint having excellent airtightness and strength. The vacuum valve 50 is formed in a container shape by hermetically sealing metal end plates 57, 57 (metal cylinder) with lids at both ends of an insulating container 55 (ceramic cylinder). In this vacuum container, the contacts 60, 6
1 is provided so that the contact 61 is fixed and the contact 60 is movable so that the contact 60 is movable. The fixed electrode rod 52 of the fixed contact 61 is airtightly attached to the end plate 57. The movable electrode rod 56 of the movable contact 60 is a bellows 58. Through the end plate 5
7 is movably and air-tightly attached to the base 7. An arc shield 54 is provided around the fixed contact 61 and the movable contact 60.
The bellows cover 59 of the bellows 58 is attached to the movable electrode rod 56.

【0036】このような真空バルブ50は、図示しない
操作機構により、可動電極棒56が引き外し方向に操作
され、接点60,61が離されると、これら接点60,
61の間に発生するアークは電流ゼロ点を迎えたところ
で、真空中に拡散され、遮断される。ここで、上記エン
ドプレート(金属筒状体)57と絶縁容器(セラミック
筒状体)55とを、本発明の金属−セラミック接合体と
してろう付け接合することができる。これにより、その
接合部において高い気密性、接合強度を有し、真空バル
ブとして優れた性能を発揮することが可能となる。
When the movable electrode bar 56 is operated in the pulling-out direction by an operating mechanism (not shown) and the contacts 60 and 61 are separated from each other, the contact points 60 and 61 of the vacuum valve 50 are turned off.
When the arc generated during 61 reaches the zero current point, it is diffused into vacuum and cut off. Here, the end plate (metal cylinder) 57 and the insulating container (ceramic cylinder) 55 can be brazed and joined as the metal-ceramic joint of the present invention. Thereby, the joint has high airtightness and joint strength, and can exhibit excellent performance as a vacuum valve.

【0037】(実施例)本発明の効果を確かめるため
に、以下の実験を行った。図1に示すセラミック筒状体
2として、アルミナ系セラミック(アルミナ含有量92
重量%、密度3.6g/cm)製の、内径51mm、
外径61mm、長さ91mmのものを用意した。他方、
図1に示す金属筒状体3として、Fe:54重量%−N
i:29重量%−Co:17重量%の合金(コバール)
製で、内径55mm、接合面側外径57.5mm、ツバ
部側外径62mm、長さ10mmのものを用意した。
EXAMPLE The following experiment was conducted to confirm the effects of the present invention. As the ceramic cylindrical body 2 shown in FIG. 1, an alumina-based ceramic (alumina content 92
Weight%, density 3.6 g / cm 3 ), inner diameter 51 mm,
One having an outer diameter of 61 mm and a length of 91 mm was prepared. On the other hand,
As the metal tubular body 3 shown in FIG. 1, Fe: 54% by weight-N
i: 29% by weight-Co: 17% by weight alloy (Kovar)
And an inner diameter of 55 mm, a joint surface side outer diameter of 57.5 mm, a brim part side outer diameter of 62 mm, and a length of 10 mm.

【0038】また、一次ろう材としては、Agを72重
量部、Cuを28重量部含む合金粉末(活性金属成分以
外の残部をなす合金粉末である)に対し、活性金属成分
としてのTiH粉末を5重量部の割合で配合し、溶媒
及び分散剤を加えて一次ろう材ペーストを作製した。ま
た、二次ろう材として、内径51mm、外径60mm、
厚さ0.13mmの環状のBAg−8ろう材箔を用意し
た。さらに、セラミック筒状体の接合側の端面を、グラ
インダ及びラップ研磨により平面度が0.1mmとなる
ように研磨した。また、金属筒状体の接合側の端面は、
レース加工(切削)時に平面度が0.1mmとなるよう
に切削した。
As the primary brazing filler metal, an alloy powder containing 72 parts by weight of Ag and 28 parts by weight of Cu (an alloy powder constituting the balance other than the active metal component) is compared with a TiH 2 powder as an active metal component. Was mixed at a ratio of 5 parts by weight, and a solvent and a dispersant were added to prepare a primary brazing material paste. In addition, as a secondary brazing material, an inner diameter of 51 mm, an outer diameter of 60 mm,
An annular BAg-8 brazing filler metal foil having a thickness of 0.13 mm was prepared. Further, the end face on the joining side of the ceramic cylindrical body was polished by a grinder and lap polishing so that the flatness became 0.1 mm. In addition, the end face of the joining side of the metal tubular body is
During lace processing (cutting), cutting was performed so that the flatness became 0.1 mm.

【0039】そして、セラミック筒状体の接合側端面に
前述の一次ろう材ペーストを厚さ200μmにて塗布
し、雰囲気加熱炉中にて、温度T1=860℃、真空度
=1×10−3Torrにて一次ろう付けし、反応層
(一次メタライズ層)を形成した。次に、前述の二次ろ
う材箔を間に挟む形で、反応層(一次メタライズ層)の
形成されたセラミック筒状体の接合側端面と、金属筒状
体の接合側端面とを突き合わせ、温度T2=800℃、
真空度=1×10−4Torrにて二次ろう付けし、表
1に示すようなフィレット角度α、端面距離d1のそれ
ぞれ異なる金属−セラミック接合体No.1〜12を作
製した。
Then, the above-mentioned primary brazing material paste is applied at a thickness of 200 μm to the end face on the joining side of the ceramic cylindrical body, and the temperature T1 = 860 ° C., the degree of vacuum = 1 × 10 −3 in an atmosphere heating furnace. Primary brazing was performed by Torr to form a reaction layer (primary metallized layer). Next, in the form of sandwiching the above-mentioned secondary brazing material foil, the joining side end face of the ceramic tubular body on which the reaction layer (primary metallized layer) is formed and the joining side end face of the metal tubular body are abutted. Temperature T2 = 800 ° C.
The secondary brazing was performed at a degree of vacuum = 1 × 10 −4 Torr, and the metal-ceramic joined bodies No. having different fillet angles α and end face distances d1 as shown in Table 1 were used. Nos. 1 to 12 were produced.

【0040】なお、フィレット角度αは、二次ろう材の
内外径寸法、及び厚さを変化させることにより、また、
端面距離d1は、セラミック筒状体の肉厚を変化させる
ことにより、表1のような範囲のものとした。また、フ
ィレット角度α及び端面距離d1は、製造された金属−
セラミック接合体を切断樹脂埋めした後、投影機で20
倍に拡大して測定した。フィレット角度αについては、
セラミック側接合端面と、該接合端面外縁点を通るろう
材フィレットの内接線とのなす角度により、端面距離d
1については、セラミック側接合端面の外縁点と、金属
側接合端面の外縁点との距離により測定した。
The fillet angle α can be changed by changing the inner and outer diameters and thickness of the secondary brazing material.
The end face distance d1 was in the range as shown in Table 1 by changing the thickness of the ceramic cylindrical body. Further, the fillet angle α and the end face distance d1 are determined based on the produced metal-
After embedding the resin in the ceramic joint, cut it with a projector.
It was measured at a magnification of two times. For the fillet angle α,
The end face distance d is determined by the angle between the ceramic-side joint end face and the inner tangent of the brazing filler material passing through the outer edge point of the joint end face.
For No. 1, the measurement was made based on the distance between the outer edge point of the ceramic-side joining end face and the outer edge point of the metal-side joining end face.

【0041】このような種々のフィレット角度α及び端
面距離d1を有する各金属−セラミック接合体につい
て、探傷試験、金属顕微鏡による断面観察を行い、セラ
ミック筒状体へのクラック発生の有無について評価し
た。また、各接合体について、Heリークディテクター
を用いたHeリーク試験により気密性の評価も行った。
With respect to each of the metal-ceramic joints having such various fillet angles α and end face distances d1, flaw detection tests and cross-sectional observations with a metallographic microscope were performed to evaluate whether or not cracks occurred in the ceramic cylindrical body. The airtightness of each joined body was also evaluated by a He leak test using a He leak detector.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】このように、フィレット角度が40°以下
で、かつ端面距離が0.6mm以上の金属−セラミック
接合体については、セラミック筒状体にクラックが発生
しておらず、良好な接合性を有していることが分かっ
た。また、Heリーク試験により測定されたHeリーク
量は、No.1〜4及び7〜10については、10−9
Pa・m/sec以下で十分な気密性を有していた。
一方、No.5,6,11,12については、10−9
Pa・m/secを超える値を示し、接合部の気密性
が低いことが示された。
As described above, with respect to the metal-ceramic joint having a fillet angle of 40 ° or less and an end face distance of 0.6 mm or more, no crack is generated in the ceramic cylindrical body, and good jointability is obtained. It was found to have. In addition, the He leak amount measured by the He leak test is the No. 10-9 for 1-4 and 7-10
At Pa · m 3 / sec or less, sufficient airtightness was obtained.
On the other hand, No. 10 -9 for 5, 6, 11, and 12
The value exceeded Pa · m 3 / sec, indicating that the airtightness of the joint was low.

【0044】なお、金属筒状体として、Fe−Ni系合
金(Fe:58%,Ni:42%を含有)、あるいはC
u系金属(Cu:約100%の無酸素銅、あるいはC
u:95.5%,Sn:4%,P:0.5%を含有する
リン青銅)を用いて、上記実施例と同様の試験を行った
ところ、フィレット角度が40°以下で、かつ端面距離
が0.6mm以上のものについては、セラミック筒状体
にクラックが発生しておらず、良好な接合性を有してい
た。
As the metal tubular body, an Fe—Ni alloy (containing 58% of Fe and 42% of Ni) or C
u-based metal (Cu: about 100% oxygen-free copper or C
u: 95.5%, Sn: 4%, P: 0.5%, phosphor bronze), and the same test as in the above example was performed. As a result, the fillet angle was 40 ° or less and the end face was not changed. When the distance was 0.6 mm or more, no cracks occurred in the ceramic cylindrical body, and the ceramic cylindrical body had good jointability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の金属−セラミック接合体の一実施例を
示す断面模式図。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a metal-ceramic joined body of the present invention.

【図2】図1の金属−セラミック接合体の部分拡大断面
図。
FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the metal-ceramic joined body of FIG.

【図3】金属筒状体の接合面の変形例について説明する
図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a modification of the joining surface of the metal tubular body.

【図4】金属筒状体とセラミック筒状体との間の接合層
の異なる構成を示す部分拡大断面図。
FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view showing a different configuration of a bonding layer between a metal tubular body and a ceramic tubular body.

【図5】本発明の金属−セラミック接合体の製造方法に
ついて説明する図。
FIG. 5 is a diagram illustrating a method for manufacturing a metal-ceramic joint according to the present invention.

【図6】本発明の金属−セラミック接合体において、反
応層及びろう材層の厚さを決定するための説明図。
FIG. 6 is an explanatory view for determining the thicknesses of a reaction layer and a brazing material layer in the metal-ceramic joined body of the present invention.

【図7】本発明の金属−セラミック接合体を真空スイッ
チ外管として用いる一実施例を示す断面図。
FIG. 7 is a sectional view showing an embodiment using the metal-ceramic joined body of the present invention as a vacuum switch outer tube.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空スイッチ外管 2 セラミック筒状体 3 金属筒状体 4 蓋部材 5 ろう材フィレット 6 セラミック側接合端面 7 金属側接合端面 8 セラミック側接合端面外縁 9 金属側接合端面外縁 10 金属−セラミック接合体 15 反応層 25 ろう材層 50 真空バルブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum switch outer tube 2 Ceramic cylindrical body 3 Metal cylindrical body 4 Lid member 5 Brazing filler material 6 Ceramic-side joining end face 7 Metal-side joining end face 8 Ceramic-side joining end face outer edge 9 Metal-side joining end face outer edge 10 Metal-ceramic joint body 15 Reaction layer 25 Brazing material layer 50 Vacuum valve

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各々少なくとも片側の端面が開放する金
属筒状体とセラミック筒状体とを開放端面側にて同軸状
に突き合わせ、その突き合わせ部を環状のろう材フィレ
ットを介して接合した構造を有するとともに、 前記突き合わせ部において、前記金属筒状体と前記セラ
ミック筒状体との接合端面はそれぞれ平面状に形成され
るとともに、それら金属筒状体とセラミック筒状体との
軸線を含む任意の断面において、金属筒状体の接合端面
(以下、金属側接合端面という)の幅がセラミック筒状
体の接合端面(以下、セラミック側接合端面という)の
幅よりも小さくされ、 前記断面において前記ろう材フィレットは、前記金属筒
状体の端部を埋没させる形でその厚さ方向両側を覆うと
ともに、金属筒状体の端部内面側及び外面側の双方にお
いてその断面外形が、該金属筒状体側から前記セラミッ
ク筒状体側に向けて裾拡がりとなる形状を呈するととも
に、前記セラミック側接合端面の外縁点を通って前記ろ
う材フィレットの断面外形線に接する接線と、該セラミ
ック側接合端面とのなす角度が40°以下であり、 かつ前記断面において前記軸線と直交する向きに測定し
た、前記セラミック側接合端面の外縁点と前記金属側接
合端面の外縁点との距離が、前記金属筒状体の端部内面
側及び外面側のいずれにおいても0.6mm以上確保さ
れていることを特徴とする金属−セラミック接合体。
1. A structure in which a metal tubular body and a ceramic tubular body each having at least one open end face are coaxially butted on the open end face side, and the butted portions are joined via an annular brazing filler filet. In the abutting portion, the joining end surfaces of the metal tubular body and the ceramic tubular body are each formed in a planar shape, and include any axis including the axis of the metal tubular body and the ceramic tubular body. In the cross-section, the width of the joining end face of the metal tubular body (hereinafter, referred to as a metal-side joining end face) is smaller than the width of the joining end face of the ceramic tubular body (hereinafter, referred to as a ceramic-side joining end face). The material fillet covers both sides in the thickness direction of the metal tubular body so as to bury the end of the metal tubular body, and is formed on both the inner surface side and the outer surface side of the end portion of the metal tubular body. The tangent to the cross-sectional outline of the brazing filler material passes through an outer edge point of the ceramic-side joining end face, and has a cross-sectional profile of the flared portion extending from the metal cylindrical body side toward the ceramic cylindrical body side. And an angle between the ceramic-side joining end face is 40 ° or less, and an outer edge point of the ceramic-side joining end face and an outer edge point of the metal-side joining end face measured in a direction perpendicular to the axis in the cross section. Characterized in that a distance of 0.6 mm or more is secured on both the inner surface side and the outer surface side of the end portion of the metal tubular body.
【請求項2】 前記金属筒状体と前記セラミック筒状体
との、前記ろう材フィレットによる接合部の気密度が、
ヘリウムリーク量にて10−9Pa・m/秒以下に確
保されている請求項1記載の金属−セラミック接合体。
2. An airtightness of a joining portion between the metal tubular body and the ceramic tubular body by the brazing material fillet,
Helium leakage amount at 10 -9 Pa · m 3 / s is ensured in the following claim 1, wherein the metal - ceramic joined article.
【請求項3】 前記金属筒状体と前記セラミック筒状体
とはいずれも円筒状に形成され、半径方向において前記
金属側接合端面は前記セラミック側接合端面の略中央に
位置決めされている請求項1又は2に記載の金属−セラ
ミック接合体。
3. The metal cylindrical body and the ceramic cylindrical body are both formed in a cylindrical shape, and the metal-side joint end face is positioned substantially at the center of the ceramic-side joint end face in the radial direction. 3. The metal-ceramic joint according to 1 or 2.
【請求項4】 前記セラミック筒状体は、アルミナを主
成分とするアルミナ系セラミックにて構成されている請
求項1ないし3のいずれかに記載の金属−セラミック接
合体。
4. The metal-ceramic joint according to claim 1, wherein the ceramic tubular body is made of an alumina-based ceramic containing alumina as a main component.
【請求項5】 前記金属筒状体は、 Feを主成分とし、最も含有率の高い副成分がNi及び
Coの一方であり、2番目に含有率の高い副成分がNi
及びCoの他方であるFe−Ni−Co系合金、 Feを主成分とし、最も含有率の高い副成分がNiであ
るFe−Ni系合金、 及びCuを主成分とするCu系金属、 のいずれかにて構成されている請求項1ないし4のいず
れかに記載の金属−セラミック接合体。
5. The metal cylindrical body contains Fe as a main component, and the sub-component having the highest content is one of Ni and Co, and the sub-component having the second highest content is Ni.
Fe-Ni-Co-based alloy which is the other of Co and Co, Fe-Ni-based alloy containing Fe as a main component, and a sub-component having the highest content of Ni, and Cu-based metal containing Cu as a main component. The metal-ceramic joined body according to any one of claims 1 to 4, wherein
【請求項6】 前記ろう材フィレットは、Agを主成分
とし、Cuを副成分とするAg−Cu系ろう材にて構成
されている請求項1ないし5のいずれかに記載の金属−
セラミック接合体。
6. The metal according to claim 1, wherein the brazing filler metal is made of an Ag—Cu-based brazing material containing Ag as a main component and Cu as a subcomponent.
Ceramic joint.
【請求項7】 前記金属筒状体がNiを含有して構成さ
れ、該金属筒状体と前記セラミック筒状体とが、Ti,
Zr,Hfから選択される1種又は2種以上の活性金属
成分を含む反応層と、少なくとも前記金属筒状体と接す
るろう材層とから構成される前記ろう材フィレットを介
して接合され、他方、前記ろう材層と金属筒状体との間
における、前記活性金属成分とNiとを含有した金属間
化合物の形成量を可及的に小さくした請求項1ないし6
のいずれかに記載の金属−セラミック接合体。
7. The metal cylindrical body is configured to contain Ni, and the metal cylindrical body and the ceramic cylindrical body are made of Ti,
A reaction layer containing one or more active metal components selected from Zr and Hf and a brazing material fillet composed of at least a brazing material layer in contact with the metal tubular body; The formation amount of the intermetallic compound containing the active metal component and Ni between the brazing material layer and the metal cylindrical body is made as small as possible.
The metal-ceramic joined body according to any one of the above.
【請求項8】 前記セラミック筒状体は、真空スイッチ
用の外管である請求項1ないし7のいずれかに記載の金
属−セラミック接合体。
8. The metal-ceramic joint according to claim 1, wherein the ceramic tubular body is an outer tube for a vacuum switch.
【請求項9】 前記金属筒状体は、前記セラミック筒状
体に接合されない端面側に、外向きに膨出する鍔状部が
形成されている請求項1ないし8のいずれかに記載の金
属−セラミック接合体。
9. The metal according to claim 1, wherein the metal tubular body has a flange-like portion bulging outward on an end face side not joined to the ceramic tubular body. -Ceramic joints.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006117493A (en) * 2004-10-25 2006-05-11 Kyocera Corp Joined structure of ceramic member and metallic member
JP2007157666A (en) * 2005-12-09 2007-06-21 Hitachi Ltd Vacuum container and switch using the same
WO2014156093A1 (en) * 2013-03-27 2014-10-02 パナソニック株式会社 Ceramic-metal bonded object and process for producing same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006117493A (en) * 2004-10-25 2006-05-11 Kyocera Corp Joined structure of ceramic member and metallic member
JP4671659B2 (en) * 2004-10-25 2011-04-20 京セラ株式会社 Bonding structure of ceramic member and metal member
JP2007157666A (en) * 2005-12-09 2007-06-21 Hitachi Ltd Vacuum container and switch using the same
JP4640148B2 (en) * 2005-12-09 2011-03-02 株式会社日立製作所 Vacuum container and power distribution switchgear using the vacuum container
WO2014156093A1 (en) * 2013-03-27 2014-10-02 パナソニック株式会社 Ceramic-metal bonded object and process for producing same

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