JP2001329350A - 内部溝を有する金属−セラミックス複合材料及びその製造方法 - Google Patents
内部溝を有する金属−セラミックス複合材料及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エアや水などを通すための内部溝を簡単に形
成できる金属−セラミックス複合材料を提供し、その製
造方法をも提供すること。 【解決手段】 表面に溝が形成された複数個の複合材料
同士がＭｇを含むアルミニウムまたはアルミニウム合金
により接合されてなる複合材料であることとした内部溝
を有する金属−セラミックス複合材料。その製造方法
を、セラミックス粉末また繊維を強化材とし、アルミニ
ウムまたはアルミニウム合金をマトリックスとする複数
個の複合材料の表面に溝を形成し、それら複合材料の間
にＭｇを含むアルミニウム合金を溝が一致するように充
填し、それを窒素雰囲気中で加熱処理して接合すること
とした内部溝を有する金属−セラミックス複合材料の製
造方法。
成できる金属−セラミックス複合材料を提供し、その製
造方法をも提供すること。 【解決手段】 表面に溝が形成された複数個の複合材料
同士がＭｇを含むアルミニウムまたはアルミニウム合金
により接合されてなる複合材料であることとした内部溝
を有する金属−セラミックス複合材料。その製造方法
を、セラミックス粉末また繊維を強化材とし、アルミニ
ウムまたはアルミニウム合金をマトリックスとする複数
個の複合材料の表面に溝を形成し、それら複合材料の間
にＭｇを含むアルミニウム合金を溝が一致するように充
填し、それを窒素雰囲気中で加熱処理して接合すること
とした内部溝を有する金属−セラミックス複合材料の製
造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属−セラミック
ス複合材料及びその製造方法に関し、特に内部溝を有す
る金属−セラミックス複合材料及びその製造方法に関す
る。
ス複合材料及びその製造方法に関し、特に内部溝を有す
る金属−セラミックス複合材料及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体の製造工程は、主要な工程として
露光、エッチング、メタライズなどの工程が挙げられ
る。これらの工程で用いられる装置には、シリコンウェ
ハを保持固定するための真空吸着装置や静電吸着装置が
備えられている。
露光、エッチング、メタライズなどの工程が挙げられ
る。これらの工程で用いられる装置には、シリコンウェ
ハを保持固定するための真空吸着装置や静電吸着装置が
備えられている。
【０００３】一方、ＬＣＤ（液晶表示装置）の液晶製造
においては、半導体製造で用いられる原料基板がシリコ
ンウェハに対し、薄板状のガラス基板を用いることに特
徴があるが、その液晶の製造工程については、主要な工
程としてスパッタリング、レジスト塗布、露光、エッチ
ング、アッシング、膜塗布、液晶注入などの工程が挙げ
られる。これらの工程に用いられる装置にも、先のガラ
ス基板を保持固定するための真空吸着装置が備えられて
いる。
においては、半導体製造で用いられる原料基板がシリコ
ンウェハに対し、薄板状のガラス基板を用いることに特
徴があるが、その液晶の製造工程については、主要な工
程としてスパッタリング、レジスト塗布、露光、エッチ
ング、アッシング、膜塗布、液晶注入などの工程が挙げ
られる。これらの工程に用いられる装置にも、先のガラ
ス基板を保持固定するための真空吸着装置が備えられて
いる。
【０００４】これら吸着装置のうち、真空吸着装置につ
いては、その材質が従来熱伝導性の悪いセラミックスが
用いられてきているので、装置内の温度のばらつきによ
る温度差によって製造される半導体や液晶などの寸法精
度が悪いという問題が生じている。そのため、最近で
は、その材質として熱伝導性に優れる金属−セラミック
ス複合材料が使われてきている。
いては、その材質が従来熱伝導性の悪いセラミックスが
用いられてきているので、装置内の温度のばらつきによ
る温度差によって製造される半導体や液晶などの寸法精
度が悪いという問題が生じている。そのため、最近で
は、その材質として熱伝導性に優れる金属−セラミック
ス複合材料が使われてきている。
【０００５】一方、静電吸着装置については、静電チャ
ックを支持するための架台に従来アルミニウムまたはア
ルミニウム合金が用いられてきているが、静電チャック
の材質がセラミックスの場合には、その熱膨張係数が７
〜８×１０-6／℃であるのに対し、架台であるアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金が２３×１０-6／℃と極め
て大きい熱膨張係数を有するため、温度変化がある使用
環境下では、装置に反りが生じるという問題が生じてい
る。そのため、最近では、その架台にも熱膨張係数の小
さい金属-セラミックス複合材料が使われてきている。
ックを支持するための架台に従来アルミニウムまたはア
ルミニウム合金が用いられてきているが、静電チャック
の材質がセラミックスの場合には、その熱膨張係数が７
〜８×１０-6／℃であるのに対し、架台であるアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金が２３×１０-6／℃と極め
て大きい熱膨張係数を有するため、温度変化がある使用
環境下では、装置に反りが生じるという問題が生じてい
る。そのため、最近では、その架台にも熱膨張係数の小
さい金属-セラミックス複合材料が使われてきている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
複合材料が使われる吸着装置においては、その製造工程
で、例えば、露光装置では、露光出力の増加に伴う熱の
発生を抑えるために冷却が必要であること、検査装置で
は、加熱しながら検査する方法が考えられていることな
どから、冷却や加熱を行う必要が出てきているが、複合
材料がセラミックスを含む材料であるがためにセラミッ
クスと同様、複合材料内部にこうした冷却や加熱をする
エアや水などの媒体を通すための溝を形成することが極
めて難しいという問題があった。
複合材料が使われる吸着装置においては、その製造工程
で、例えば、露光装置では、露光出力の増加に伴う熱の
発生を抑えるために冷却が必要であること、検査装置で
は、加熱しながら検査する方法が考えられていることな
どから、冷却や加熱を行う必要が出てきているが、複合
材料がセラミックスを含む材料であるがためにセラミッ
クスと同様、複合材料内部にこうした冷却や加熱をする
エアや水などの媒体を通すための溝を形成することが極
めて難しいという問題があった。
【０００７】本発明は、上述した複合材料が有する課題
に鑑みなされたものであって、その目的は、エアや水な
どを通すための内部溝を簡単に形成できる金属−セラミ
ックス複合材料を提供し、その製造方法をも提供するこ
とにある。
に鑑みなされたものであって、その目的は、エアや水な
どを通すための内部溝を簡単に形成できる金属−セラミ
ックス複合材料を提供し、その製造方法をも提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するため鋭意研究した結果、表面に溝を形成した
複合材料同士を接合すれば、内部溝を簡単に形成できる
金属−セラミックス複合材料が得られるとの知見を得て
本発明を完成するに至った。
を達成するため鋭意研究した結果、表面に溝を形成した
複合材料同士を接合すれば、内部溝を簡単に形成できる
金属−セラミックス複合材料が得られるとの知見を得て
本発明を完成するに至った。
【０００９】即ち本発明は、（１）セラミックス粉末ま
たは繊維を強化材とし、アルミニウムまたはアルミニウ
ム合金をマトリックスとする複合材料であって、その複
合材料が、表面に溝が形成された複数個の複合材料同士
がＭｇを含むアルミニウムまたはアルミニウム合金によ
り接合されてなる複合材料であることを特徴とする内部
溝を有する金属−セラミックス複合材料（請求項１）と
し、（２）前記Ｍｇを含むアルミニウム合金中のＭｇの
含有量が、０．１〜５．０％であることを特徴とする請
求項１記載の内部溝を有する金属−セラミックス複合材
料（請求項２）とし、（３）セラミックス粉末または繊
維を強化材とし、アルミニウムまたはアルミニウム合金
をマトリックスとする複数個の複合材料の表面に溝を形
成し、それら複合材料の間にＭｇを含むアルミニウム合
金を溝が一致するように充填し、それを窒素雰囲気中で
加熱処理して接合することを特徴とする内部溝を有する
金属−セラミックス複合材料の製造方法（請求項３）と
し、（４）前記Ｍｇを含むアルミニウム合金中のＭｇの
含有量が、０．１〜５．０％であることを特徴とする請
求項３記載の内部溝を有する金属−セラミックス複合材
料の製造方法（請求項４）とし、（５）前記アルミニウ
ム合金の充填する形態が、粉末状、ペースト状、箔状ま
たはグリーンシート状であることを特徴とする請求項３
または４記載の内部溝を有する金属−セラミックス複合
材料の製造方法（請求項５）とすることを要旨とする。
以下さらに詳細に説明する。
たは繊維を強化材とし、アルミニウムまたはアルミニウ
ム合金をマトリックスとする複合材料であって、その複
合材料が、表面に溝が形成された複数個の複合材料同士
がＭｇを含むアルミニウムまたはアルミニウム合金によ
り接合されてなる複合材料であることを特徴とする内部
溝を有する金属−セラミックス複合材料（請求項１）と
し、（２）前記Ｍｇを含むアルミニウム合金中のＭｇの
含有量が、０．１〜５．０％であることを特徴とする請
求項１記載の内部溝を有する金属−セラミックス複合材
料（請求項２）とし、（３）セラミックス粉末または繊
維を強化材とし、アルミニウムまたはアルミニウム合金
をマトリックスとする複数個の複合材料の表面に溝を形
成し、それら複合材料の間にＭｇを含むアルミニウム合
金を溝が一致するように充填し、それを窒素雰囲気中で
加熱処理して接合することを特徴とする内部溝を有する
金属−セラミックス複合材料の製造方法（請求項３）と
し、（４）前記Ｍｇを含むアルミニウム合金中のＭｇの
含有量が、０．１〜５．０％であることを特徴とする請
求項３記載の内部溝を有する金属−セラミックス複合材
料の製造方法（請求項４）とし、（５）前記アルミニウ
ム合金の充填する形態が、粉末状、ペースト状、箔状ま
たはグリーンシート状であることを特徴とする請求項３
または４記載の内部溝を有する金属−セラミックス複合
材料の製造方法（請求項５）とすることを要旨とする。
以下さらに詳細に説明する。
【００１０】上記で述べたように、本発明の複合材料と
しては、表面に溝が形成された複数個の複合材料同士が
Ｍｇを含むアルミニウム合金により接合されてなる複合
材料とした（請求項１）。
しては、表面に溝が形成された複数個の複合材料同士が
Ｍｇを含むアルミニウム合金により接合されてなる複合
材料とした（請求項１）。
【００１１】上記のように本発明の複合材料が、簡単に
作製できる表面に溝を形成した複合材料同士をＭｇを含
むアルミニウム合金で溝が一致するように接合しただけ
の複合材料であるので、内部溝を簡単に、しかも安価に
形成できる金属−セラミックス複合材料となる。
作製できる表面に溝を形成した複合材料同士をＭｇを含
むアルミニウム合金で溝が一致するように接合しただけ
の複合材料であるので、内部溝を簡単に、しかも安価に
形成できる金属−セラミックス複合材料となる。
【００１２】そのアルミニウム合金中のＭｇの含有量と
しては、０．１〜５．０％とした（請求項２、４）。Ｍ
ｇの含有量が０．１％より少ないと、後述するように複
合材料同士が接合されない、あるいは強固に接合された
複合材料とならず、５．０％より多いと、これも後述す
るように複合材料同士が強固に接合された複合材料とな
らない。
しては、０．１〜５．０％とした（請求項２、４）。Ｍ
ｇの含有量が０．１％より少ないと、後述するように複
合材料同士が接合されない、あるいは強固に接合された
複合材料とならず、５．０％より多いと、これも後述す
るように複合材料同士が強固に接合された複合材料とな
らない。
【００１３】その複合材料の製造方法としては、先ず接
合すべき複数個の複合材料の表面に溝を形成し、それら
複合材料の間にＭｇを含むアルミニウム合金を溝が一致
するように充填し、それを窒素雰囲気中で加熱処理して
接合する製造方法とした（請求項３）。
合すべき複数個の複合材料の表面に溝を形成し、それら
複合材料の間にＭｇを含むアルミニウム合金を溝が一致
するように充填し、それを窒素雰囲気中で加熱処理して
接合する製造方法とした（請求項３）。
【００１４】上記のように複合材料を接合する接合材
を、Ｍｇを含むアルミニウム合金とすることにより、複
合材料同士を強固に接合することができるようになる。
その理由は不明であるが、恐らく窒素雰囲気中でＭｇ3
Ｎ2が生成し、これとアルミニウム合金とが接するとＡ
ｌＮが生成し、この生成反応が駆動力となりアルミニウ
ム合金の複合材料への濡れ性が改善され、その結果、複
合材料同士が強く接合されることとなるものと推定され
る。
を、Ｍｇを含むアルミニウム合金とすることにより、複
合材料同士を強固に接合することができるようになる。
その理由は不明であるが、恐らく窒素雰囲気中でＭｇ3
Ｎ2が生成し、これとアルミニウム合金とが接するとＡ
ｌＮが生成し、この生成反応が駆動力となりアルミニウ
ム合金の複合材料への濡れ性が改善され、その結果、複
合材料同士が強く接合されることとなるものと推定され
る。
【００１５】そのアルミニウム合金中のＭｇの含有量と
しては、前述した通り０．１〜５．０％の範囲が好まし
く、０．１％より少ないと、Ｍｇ含有の効果が発揮でき
ずに接合されない、あるいは強固に接合することができ
ず、５．０％より多いと、アルミニウム合金が固くなっ
て脆くなるので、接合はできるものの強固に接合するこ
とができなくなる。
しては、前述した通り０．１〜５．０％の範囲が好まし
く、０．１％より少ないと、Ｍｇ含有の効果が発揮でき
ずに接合されない、あるいは強固に接合することができ
ず、５．０％より多いと、アルミニウム合金が固くなっ
て脆くなるので、接合はできるものの強固に接合するこ
とができなくなる。
【００１６】そのアルミニウム合金の充填する形態とし
ては、粉末状、ペースト状、箔状またはグリーンシート
状とした（請求項５）。これら形態の選択は、接合すべ
き複合材料の種類、形状、大きさなどに合わせて選び用
いればよい。
ては、粉末状、ペースト状、箔状またはグリーンシート
状とした（請求項５）。これら形態の選択は、接合すべ
き複合材料の種類、形状、大きさなどに合わせて選び用
いればよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法をさらに詳しく
述べると、先ず強化材としてＳｉＣ、Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮ
などのセラミックス粉末または繊維を、マトリックスと
してアルミニウムまたはアルミニウム合金を用意する。
用意したセラミックス粉末または繊維と、アルミニウム
またはアルミニウム合金とを慣用の方法で複合化して複
合材料を作製する。
述べると、先ず強化材としてＳｉＣ、Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮ
などのセラミックス粉末または繊維を、マトリックスと
してアルミニウムまたはアルミニウム合金を用意する。
用意したセラミックス粉末または繊維と、アルミニウム
またはアルミニウム合金とを慣用の方法で複合化して複
合材料を作製する。
【００１８】セラミックス粉末または繊維は、アルミニ
ウムまたはアルミニウム合金の濡れ性が悪く、複合化が
困難である。そのため、複合化については、従来は濡れ
性が悪くても複合化できる粉末冶金法、攪拌分散法、高
圧鋳造法あるいは高圧含浸法などで複合化していた。し
かし、これら製造方法では、大型の加圧装置が必要であ
る、ニアネット成形が困難である、セラミックス粉末ま
たは繊維を高含有にすることができないなどの理由によ
り、いずれも満足できず、特に大型の複合材料を作製す
る場合には、設備投資などのコストの負担が非常に大き
かった。
ウムまたはアルミニウム合金の濡れ性が悪く、複合化が
困難である。そのため、複合化については、従来は濡れ
性が悪くても複合化できる粉末冶金法、攪拌分散法、高
圧鋳造法あるいは高圧含浸法などで複合化していた。し
かし、これら製造方法では、大型の加圧装置が必要であ
る、ニアネット成形が困難である、セラミックス粉末ま
たは繊維を高含有にすることができないなどの理由によ
り、いずれも満足できず、特に大型の複合材料を作製す
る場合には、設備投資などのコストの負担が非常に大き
かった。
【００１９】このような中で、これらの問題を解決した
製造方法として注目されているのが、最近米国ランクサ
イド社が開発した非加圧金属浸透法（ＰｒｉｍｅｘTM）
である。この方法は、セラミックス粉末または繊維で形
成されたプリフォームに、アルミニウムまたはアルミニ
ウム合金を接触させ、窒素雰囲気中で７００〜９００℃
の温度で加熱処理し、溶融したアルミニウムまたはアル
ミニウム合金をプリフォーム中に浸透させる方法である
が、これは、化学反応を利用して溶融したアルミニウム
またはアルミニウム合金のセラミックス粉末または繊維
への濡れ性を改善し、機械的な加圧を行わなくてもアル
ミニウムまたはアルミニウム合金がプリフォーム中に浸
透できるという特徴を持つ。
製造方法として注目されているのが、最近米国ランクサ
イド社が開発した非加圧金属浸透法（ＰｒｉｍｅｘTM）
である。この方法は、セラミックス粉末または繊維で形
成されたプリフォームに、アルミニウムまたはアルミニ
ウム合金を接触させ、窒素雰囲気中で７００〜９００℃
の温度で加熱処理し、溶融したアルミニウムまたはアル
ミニウム合金をプリフォーム中に浸透させる方法である
が、これは、化学反応を利用して溶融したアルミニウム
またはアルミニウム合金のセラミックス粉末または繊維
への濡れ性を改善し、機械的な加圧を行わなくてもアル
ミニウムまたはアルミニウム合金がプリフォーム中に浸
透できるという特徴を持つ。
【００２０】この複合化方法により複合材料を作製する
一例を述べると、先ず用意したセラミックス粉末または
繊維でプリフォームを形成する。プリフォームの形成方
法としては、公知の方法が用いられ、例えば、セラミッ
クス粉末または繊維に有機バインダーを添加し、プレス
により形成する方法や、セラミックス粉末または繊維に
水などの溶媒を加え、フィルタープレスにより形成する
方法などが挙げられる。
一例を述べると、先ず用意したセラミックス粉末または
繊維でプリフォームを形成する。プリフォームの形成方
法としては、公知の方法が用いられ、例えば、セラミッ
クス粉末または繊維に有機バインダーを添加し、プレス
により形成する方法や、セラミックス粉末または繊維に
水などの溶媒を加え、フィルタープレスにより形成する
方法などが挙げられる。
【００２１】次いで、得られたプリフォームをアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金と共に窒素雰囲気中で７０
０〜９００℃の温度で加熱処理し、溶融したアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金を非加圧でプリフォーム中に
浸透させて接合すべき複数個の複合材料を作製する。こ
の方法で作製することによって安価でかつ容易に複合材
料を作製することができるようになる。
ウムまたはアルミニウム合金と共に窒素雰囲気中で７０
０〜９００℃の温度で加熱処理し、溶融したアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金を非加圧でプリフォーム中に
浸透させて接合すべき複数個の複合材料を作製する。こ
の方法で作製することによって安価でかつ容易に複合材
料を作製することができるようになる。
【００２２】上記のいずれかの方法で作製した複数個の
複合材料の表面を平面研削装置で平面加工し、それに機
械加工により溝を設ける。その複合材料の表面に溝部を
除いてペーストなどでＭｇを０．１〜５．０％含むアル
ミニウム合金を形成し、それを溝が一致するように複合
材料同士を重ね合わせる。なお、Ｍｇは接合材であるア
ルミニウム合金中に含ませているが、プリフォーム中に
浸透させるアルミニウム合金中に含んでも構わない。ま
た、溝は接合すべき複合材料の両方に設けているが、片
側の複合材料に設けるだけであっても構わない。
複合材料の表面を平面研削装置で平面加工し、それに機
械加工により溝を設ける。その複合材料の表面に溝部を
除いてペーストなどでＭｇを０．１〜５．０％含むアル
ミニウム合金を形成し、それを溝が一致するように複合
材料同士を重ね合わせる。なお、Ｍｇは接合材であるア
ルミニウム合金中に含ませているが、プリフォーム中に
浸透させるアルミニウム合金中に含んでも構わない。ま
た、溝は接合すべき複合材料の両方に設けているが、片
側の複合材料に設けるだけであっても構わない。
【００２３】その重ね合わせられた複合材料を窒素雰囲
気中で加熱処理して接合することにより、内部に溝を有
した複合材料が作製される。加熱処理温度は、複合材料
中のマトリックスであるアルミニウム合金の融点以下の
温度であれば良く、通常６００℃以下の温度で接合可能
である。
気中で加熱処理して接合することにより、内部に溝を有
した複合材料が作製される。加熱処理温度は、複合材料
中のマトリックスであるアルミニウム合金の融点以下の
温度であれば良く、通常６００℃以下の温度で接合可能
である。
【００２４】以上の方法で複合材料を作製すれば、内部
溝を簡単に、しかも安価に形成できる金属−セラミック
ス複合材料を得ることができるようになる。
溝を簡単に、しかも安価に形成できる金属−セラミック
ス複合材料を得ることができるようになる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と共に具体的
に挙げ、本発明をより詳細に説明する。
に挙げ、本発明をより詳細に説明する。
【００２６】（実施例１） （１）内部溝を有する複合材料の作製 セラミックス粉末として市販のＳｉＣ粉末（信濃電気精
錬社製、平均粒径１０μｍ）を用意し、この１００重量
部に、有機バインダーとしてＰＶＢ（ポリビニルブチラ
ール）を５重量部添加し、これをプレスしてφ２００×
ｔ２０ｍｍサイズの５０体積％の充填率を有するプリフ
ォームを２個形成した。得られたプリフォームをアルミ
ニウム合金（ＪＩＳ ＡＣ８Ａ）と共に炉内に設置し、
窒素雰囲気中で８００℃の温度で加熱処理してアルミニ
ウム合金を溶融し、溶融したアルミニウム合金をプリフ
ォーム中に非加圧で浸透させ、冷却して複合材料を作製
した。
錬社製、平均粒径１０μｍ）を用意し、この１００重量
部に、有機バインダーとしてＰＶＢ（ポリビニルブチラ
ール）を５重量部添加し、これをプレスしてφ２００×
ｔ２０ｍｍサイズの５０体積％の充填率を有するプリフ
ォームを２個形成した。得られたプリフォームをアルミ
ニウム合金（ＪＩＳ ＡＣ８Ａ）と共に炉内に設置し、
窒素雰囲気中で８００℃の温度で加熱処理してアルミニ
ウム合金を溶融し、溶融したアルミニウム合金をプリフ
ォーム中に非加圧で浸透させ、冷却して複合材料を作製
した。
【００２７】得られた複合材料の表面を２個とも平面加
工し、その内の１個に機械加工により幅１０ｍｍ、深さ
５ｍｍの溝を形成した。一方、接合材としてアルミニウ
ム合金粉末１００重量部にアクリルバインダーを５重量
部加え、これに溶媒としてテルピネオール２０重量部加
え混合してペーストを作製した。このペーストを溝部を
除いた平面部に２個とも塗布し、これを重ね合わせ、そ
れを炉内に設置し、窒素雰囲気中で５００℃の温度で加
熱して接合し、内部に溝を有する複合材料を作製した。
工し、その内の１個に機械加工により幅１０ｍｍ、深さ
５ｍｍの溝を形成した。一方、接合材としてアルミニウ
ム合金粉末１００重量部にアクリルバインダーを５重量
部加え、これに溶媒としてテルピネオール２０重量部加
え混合してペーストを作製した。このペーストを溝部を
除いた平面部に２個とも塗布し、これを重ね合わせ、そ
れを炉内に設置し、窒素雰囲気中で５００℃の温度で加
熱して接合し、内部に溝を有する複合材料を作製した。
【００２８】（２）評価 得られた複合材料の溝部に配管を繋ぎ、その配管を通し
て２ｋｇ／ｃｍ2のアルゴンガスを導入し、それを水中
に浸し複合材料からのガスの漏れを調べた。その結果を
表１に示す。
て２ｋｇ／ｃｍ2のアルゴンガスを導入し、それを水中
に浸し複合材料からのガスの漏れを調べた。その結果を
表１に示す。
【００２９】（実施例２）実施例１と同様にプリフォー
ムを形成し、そのプリフォームを電気炉で７００℃で余
熱し、それをφ２００ｍｍの金型に設置し、この金型に
７５０℃で溶融したアルミニウム合金（ＪＩＳ ＡＣ３
Ａ）を注入し、３０ＭＰａの圧力で加圧して溶融アルミ
ニウム合金をプリフォーム中に含浸させ、冷却して複合
材料を２個作製した。得られた複合材料を実施例１と同
様に接合して内部に溝を有する複合材料を作製し、これ
を実施例１と同様に評価した。
ムを形成し、そのプリフォームを電気炉で７００℃で余
熱し、それをφ２００ｍｍの金型に設置し、この金型に
７５０℃で溶融したアルミニウム合金（ＪＩＳ ＡＣ３
Ａ）を注入し、３０ＭＰａの圧力で加圧して溶融アルミ
ニウム合金をプリフォーム中に含浸させ、冷却して複合
材料を２個作製した。得られた複合材料を実施例１と同
様に接合して内部に溝を有する複合材料を作製し、これ
を実施例１と同様に評価した。
【００３０】（比較例）比較のために比較例１では、Ｍ
ｇを含まない実施例２の組成の接合材を用いた他は実施
例２と同様に内部溝を有する複合材料を作製し、評価し
た。また、比較例２では、接合する雰囲気をアルゴンガ
スとした他は実施例１と同様に内部溝を有する複合材料
を作製し、評価した。それらの結果も表１に示す。
ｇを含まない実施例２の組成の接合材を用いた他は実施
例２と同様に内部溝を有する複合材料を作製し、評価し
た。また、比較例２では、接合する雰囲気をアルゴンガ
スとした他は実施例１と同様に内部溝を有する複合材料
を作製し、評価した。それらの結果も表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】表１から明らかなように、実施例全てが内
部溝からのアルゴンガスの漏れが認められなかった。こ
のことは、内部溝を簡単に、しかも安価に形成できる複
合材料を得ることができることを示している。
部溝からのアルゴンガスの漏れが認められなかった。こ
のことは、内部溝を簡単に、しかも安価に形成できる複
合材料を得ることができることを示している。
【００３３】これに対して比較例１では、接合材中にＭ
ｇを含んでいないため、接合できなかった。また、比較
例２では、接合雰囲気が本発明の窒素中でないため、こ
れも接合できなかった。
ｇを含んでいないため、接合できなかった。また、比較
例２では、接合雰囲気が本発明の窒素中でないため、こ
れも接合できなかった。
【００３４】
【発明の効果】以上の通り、本発明の複合材料であれ
ば、内部溝を簡単に、しかも安価に形成できる金属−セ
ラミックス複合材料を得ることができるようになった。
このことにより、内部に冷却や加熱をするエアや水など
の媒体を通すための溝を備えた複合材料を有する吸着装
置を容易に、しかも安価に提供することができるように
なった。
ば、内部溝を簡単に、しかも安価に形成できる金属−セ
ラミックス複合材料を得ることができるようになった。
このことにより、内部に冷却や加熱をするエアや水など
の媒体を通すための溝を備えた複合材料を有する吸着装
置を容易に、しかも安価に提供することができるように
なった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｃ 47/10 Ｃ２２Ｃ 47/10 //(Ｃ２２Ｃ 47/06 (Ｃ２２Ｃ 47/06 101:00） 101:00） (72)発明者 原田 保 東京都江東区清澄１−２−23 太平洋セメ ント株式 会社 中央研究所 (72)発明者 青木 一郎 東京都江東区清澄１−２−23 太平洋セメ ント株式 会社 中央研究所 Ｆターム(参考） 4F100 AA16A AA16C AB09B AB10A AB10B AB10C AB31A AB31B AB31C AD00A AD00C AK23A AK23C AK25B BA03 BA06 BA08 DD01A DD01C DE01A DE01C DG01A DG01C EC10 4G026 BA14 BA21 BB14 BB31 BF33 BF44 BG27 BH06 4K020 AA05 AC01 BA02 BB02
Claims (5)
- 【請求項１】 セラミックス粉末または繊維を強化材と
し、アルミニウムまたはアルミニウム合金をマトリック
スとする複合材料であって、その複合材料が、表面に溝
が形成された複数個の複合材料同士がＭｇを含むアルミ
ニウム合金により接合されてなる複合材料であることを
特徴とする内部溝を有する金属−セラミックス複合材
料。 - 【請求項２】 前記Ｍｇを含むアルミニウム合金中のＭ
ｇの含有量が、０．１〜５．０％であることを特徴とす
る請求項１記載の内部溝を有する金属−セラミックス複
合材料。 - 【請求項３】 セラミックス粉末または繊維を強化材と
し、アルミニウムまたはアルミニウム合金をマトリック
スとする複数個の複合材料の表面に溝を形成し、それら
複合材料の間にＭｇを含むアルミニウム合金を溝が一致
するように充填し、それを窒素雰囲気中で加熱処理して
接合することを特徴とする内部溝を有する金属−セラミ
ックス複合材料の製造方法。 - 【請求項４】 前記Ｍｇを含むアルミニウム合金中のＭ
ｇの含有量が、０．１〜５．０％であることを特徴とす
る請求項３記載の内部溝を有する金属−セラミックス複
合材料の製造方法。 - 【請求項５】 前記アルミニウム合金の充填する形態
が、粉末状、ペースト状、箔状またはグリーンシート状
であることを特徴とする請求項３または４記載の内部溝
を有する金属−セラミックス複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000145813A JP2001329350A (ja) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | 内部溝を有する金属−セラミックス複合材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000145813A JP2001329350A (ja) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | 内部溝を有する金属−セラミックス複合材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001329350A true JP2001329350A (ja) | 2001-11-27 |
Family
ID=18652263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000145813A Pending JP2001329350A (ja) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | 内部溝を有する金属−セラミックス複合材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001329350A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7300707B2 (en) | 2004-10-25 | 2007-11-27 | Creative Technology Corporation | Aluminium composite structure having a channel therein and method of manufacturing the same |
| JP2009234865A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Taiheiyo Cement Corp | Ａｌ合金−セラミックス複合材料用の接合材及びそれを用いた接合体 |
-
2000
- 2000-05-18 JP JP2000145813A patent/JP2001329350A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7300707B2 (en) | 2004-10-25 | 2007-11-27 | Creative Technology Corporation | Aluminium composite structure having a channel therein and method of manufacturing the same |
| JP2009234865A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Taiheiyo Cement Corp | Ａｌ合金−セラミックス複合材料用の接合材及びそれを用いた接合体 |
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