JP2003165778A - Method for mutually joining metal-ceramic composite material - Google Patents
Method for mutually joining metal-ceramic composite materialInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属−セラミック
ス複合材料の接合方法に関し、特に金属をアルミニウム
またはアルミニウム合金とする金属−セラミックス複合
材料同士の接合方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for joining metal-ceramic composite materials, and more particularly to a method for joining metal-ceramic composite materials in which the metal is aluminum or aluminum alloy.
【０００２】[0002]
【従来の技術】金属をアルミニウムまたはアルミニウム
合金とする金属−セラミックス複合材料同士の接合方法
としては、従来、接合したい接合面間にアルミニウムを
主体とし亜鉛などを添加物として混入したロウ材を充填
し、それを加熱処理して接合する、あるいはエポキシ樹
脂などからなる接着剤を接合面の表面に塗布し、その接
合面同士を密着させ、乾燥して接合するなどの方法があ
った。2. Description of the Related Art A conventional method for joining metal-ceramic composite materials in which the metal is aluminum or an aluminum alloy is to fill a brazing material containing aluminum as a main component and zinc or the like mixed as an additive between the joining surfaces to be joined. There have been methods such as heat-treating and joining them, or applying an adhesive such as an epoxy resin to the surfaces of the joining surfaces, bringing the joining surfaces into close contact with each other, and drying and joining.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ロ
ウ材を用いる場合には、接合する複合材料中のアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金が、加熱処理により溶融し
てそのロウ材中に吸収され、複合材料中に細かい空洞、
所謂ひけすが生じるという問題があった。また、ロウ材
が接合面によく密着するように接合面を機械加工等によ
り平滑にしなければならないという問題もあった。However, when the above brazing material is used, the aluminum or aluminum alloy in the composite material to be joined is melted by the heat treatment and absorbed in the brazing material, and the aluminum or aluminum alloy is absorbed in the composite material. A small cavity,
There was a problem that so-called sinking occurs. In addition, there is a problem that the joint surface must be smoothed by machining or the like so that the brazing material adheres well to the joint surface.
【０００４】一方、接着剤を用いる場合には、金属−セ
ラミックス複合材料と接着剤との熱膨張係数が大きく異
なるため、加熱されると複合材料と接着剤との間でずれ
が生じ接合部分が剥がれるという問題があった。また、
先と同様接着面を機械加工等により平滑にしなければな
らないという問題もあった。On the other hand, when an adhesive is used, the metal-ceramic composite material and the adhesive have large thermal expansion coefficients, so that when heated, a gap occurs between the composite material and the adhesive, resulting in a joint portion. There was a problem of peeling. Also,
There was also a problem that the adhesive surface had to be smoothed by machining or the like as before.
【０００５】本発明は、上述した従来技術が有する課題
に鑑みなされたものであって、その目的は、複合材料中
にひけすを生じることのない、また加熱されても接合面
での剥がれが生じることのない、さらには接合面を加工
しなくても強固に接合できる複合材料同士の接合方法を
提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the purpose thereof is to prevent the occurrence of sink marks in the composite material, and the peeling at the joint surface even when heated. Another object of the present invention is to provide a joining method of composite materials that does not occur and that can be joined firmly without processing the joining surfaces.
【０００６】[0006]
【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、複合材料同士の接合
したい接合面間にセラミックス粉末を充填し、そのセラ
ミックス粉末に溶融したアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金を浸透させて接合すれば、接合した複合材料中に
ひけすを生じることのない、また加熱されても接合面で
の剥がれが生じることのない、さらには接合面を加工し
なくても強固に接合できる接合方法になるとの知見を得
て本発明を完成するに至った。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies to achieve the above object, and as a result, filled the ceramic powder between the joint surfaces of the composite materials to be joined, and melted the aluminum or If the aluminum alloy is infiltrated and bonded, there will be no sink marks in the bonded composite material, no peeling will occur on the bonded surface even when heated, and even if the bonded surface is not processed. The present invention has been completed based on the knowledge that a bonding method that enables strong bonding can be obtained.
【０００７】即ち本発明は、（１）金属をアルミニウム
またはアルミニウム合金とする金属−セラミックス複合
材料同士の接合方法において、該接合方法が、接合した
い接合面間にＭｇを含むセラミックス粉末を充填し、そ
のセラミックス粉末にアルミニウムまたはアルミニウム
合金を接触させ、それを窒素雰囲気中で７００〜９００
℃の温度で加熱処理することによって溶融したアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金をセラミックス粉末中に非
加圧で浸透させることにより接合する方法であることを
特徴とする金属−セラミックス複合材料同士の接合方法
（請求項１）とし、（２）金属をアルミニウムまたはア
ルミニウム合金とする金属−セラミックス複合材料同士
の接合方法において、該接合方法が、接合したい接合面
間にＭｇを含むセラミックス粉末を含有するスラリーを
流し込み、それを乾燥した後、そのセラミックス粉末に
アルミニウムまたはアルミニウム合金を接触させ、それ
を窒素雰囲気中で７００〜９００℃の温度で加熱処理す
ることによって溶融したアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金をセラミックス粉末中に非加圧で浸透させること
により接合する方法であることを特徴とする金属−セラ
ミックス複合材料の接合方法（請求項２）とし、（３）
金属をアルミニウムまたはアルミニウム合金とする金属
−セラミックス複合材料同士の接合方法において、該接
合方法が、接合したい接合面の表面にＭｇを含むセラミ
ックス粉末を含有するペーストを塗布し、その表面同士
を密着させて乾燥した後、そのセラミックス粉末にアル
ミニウムまたはアルミニウム合金を接触させ、それを窒
素雰囲気中で７００〜９００℃の温度で加熱処理するこ
とによって溶融したアルミニウムまたはアルミニウム合
金をセラミックス粉末中に非加圧で浸透させることによ
り接合する方法であることを特徴とする金属−セラミッ
クス複合材料同士の接合方法（請求項３）とすることを
要旨とする。以下さらに詳細に説明する。That is, the present invention relates to (1) a method for joining metal-ceramic composite materials in which a metal is aluminum or an aluminum alloy, wherein the joining method is to fill a ceramic powder containing Mg between joining surfaces to be joined, Aluminum or aluminum alloy is brought into contact with the ceramic powder, and 700 to 900 is applied in a nitrogen atmosphere.
A method for joining metal-ceramic composite materials to each other, which is a method of joining by melting the aluminum or aluminum alloy melted by heat treatment at a temperature of ° C into the ceramic powder without pressure application (claim) 1) and (2) in a method for joining metal-ceramic composite materials in which the metal is aluminum or an aluminum alloy, the joining method comprises pouring a slurry containing a ceramic powder containing Mg between joining surfaces to be joined, After being dried, the ceramic powder is brought into contact with aluminum or an aluminum alloy, and heat-treated at a temperature of 700 to 900 ° C. in a nitrogen atmosphere to melt the molten aluminum or aluminum alloy into the ceramic powder without pressure. Those who join by permeating Metal characterized in that it - joining method of the ceramic composite material (claim 2), and (3)
In a method of joining metal-ceramic composite materials in which a metal is aluminum or an aluminum alloy, the joining method applies a paste containing a ceramic powder containing Mg to the surfaces of the joining surfaces to be joined and brings the surfaces into close contact with each other. After drying by drying, the aluminum or aluminum alloy is brought into contact with the ceramic powder and heat-treated at a temperature of 700 to 900 ° C. in a nitrogen atmosphere to melt the molten aluminum or aluminum alloy into the ceramic powder without pressure. It is a gist to provide a method for joining metal-ceramic composite materials (claim 3), which is a method of joining by permeation. This will be described in more detail below.
【０００８】上記で述べたように、本発明の接合方法と
しては、金属−セラミックス複合材料同士の接合したい
接合面間にＭｇを含むセラミックス粉末を充填し、その
セラミックス粉末にアルミニウムまたはアルミニウム合
金を接触させ、それを窒素雰囲気中で７００〜９００℃
の温度で加熱処理することによって溶融したアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金をセラミックス粉末中に非加
圧で浸透させることにより接合する方法とした（請求項
１）。As described above, as the joining method of the present invention, the ceramic powder containing Mg is filled between the joining surfaces of the metal-ceramic composite materials to be joined, and the ceramic powder is contacted with aluminum or an aluminum alloy. And 700 to 900 ° C in a nitrogen atmosphere.
The aluminum or aluminum alloy that has been melted by heating at the above temperature is infiltrated into the ceramic powder without pressure to bond them (claim 1).
【０００９】この方法は、接合する接合材料、即ちセラ
ミックス粉末にアルミニウムまたはアルミニウム合金が
浸透された材料が、接合される複合材料と同様であるの
で、複合材料中のアルミニウムまたはアルミニウム合金
が接合材料中に吸収されて複合材料中にひけすを生じる
ことはなく、また接合材料の熱膨張係数が複合材料とほ
ぼ同じにできるので、加熱されても接合面での剥がれが
生じることはなく、さらには複合材料の接合面が平滑で
なくても接合材料中と複合材料中のアルミニウムまたは
アルミニウム合金同士が強く融着するので、接合面を加
工しなくても強固に接合できる接合方法となる。In this method, since the joining material to be joined, that is, the material obtained by infiltrating aluminum or aluminum alloy into the ceramic powder is the same as the composite material to be joined, the aluminum or aluminum alloy in the composite material is in the joining material. It is not absorbed into the composite material to cause sink marks, and the thermal expansion coefficient of the bonding material can be made almost the same as that of the composite material, so peeling does not occur at the bonding surface even when heated, and furthermore, Even if the joint surface of the composite material is not smooth, aluminum or aluminum alloy in the joint material and the composite material are strongly fused to each other, so that a joining method can be achieved in which the joint surface can be firmly joined without processing.
【００１０】上記とは別の接合方法としては、金属−セ
ラミックス複合材料同士の接合したい接合面間に、Ｍｇ
を含むセラミックス粉末を含有するスラリーを流し込
み、それを乾燥した後、そのセラミックス粉末にアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金を接触させ、それを窒素
雰囲気中で７００〜９００℃の温度で加熱処理すること
によって溶融したアルミニウムまたはアルミニウム合金
をセラミックス粉末中に非加圧で浸透させることにより
接合する方法とした（請求項２）。As another joining method other than the above, Mg-Mg is used between the joining surfaces of the metal-ceramic composite materials to be joined.
A slurry containing a ceramic powder containing a is poured, and after drying it, aluminum or an aluminum alloy is brought into contact with the ceramic powder, and the aluminum is melted by heat treatment at a temperature of 700 to 900 ° C. in a nitrogen atmosphere. Alternatively, a method is adopted in which the aluminum alloy is joined by being permeated into the ceramic powder without pressure (claim 2).
【００１１】この方法は、セラミックス粉末をそのまま
充填する代わりにスラリーとして充填するもので、セラ
ミックス粉末そのままより接合面間の隅々までセラミッ
クス粉末が行き渡ることに特徴がある。スラリーの溶媒
の種類、スラリーの粘度等については特に限定するもの
ではなく、接合する複合材料の種類、接合すべき接合面
の状態等に合わせて適宜決めればよい。This method is characterized in that the ceramic powder is filled as a slurry instead of being filled as it is, and the ceramic powder is spread as it is from the ceramic powder as it is to every corner between the joint surfaces. The solvent type of the slurry, the viscosity of the slurry, and the like are not particularly limited, and may be appropriately determined according to the type of the composite material to be joined, the state of the joining surface to be joined, and the like.
【００１２】また、上記とはさらに別の接合方法として
は、金属−セラミックス複合材料同士の接合したい接合
面の表面にＭｇを含むセラミックス粉末を含有するペー
ストを塗布し、その表面同士を密着せて乾燥した後、そ
のセラミックス粉末にアルミニウムまたはアルミニウム
合金を接触させ、それを窒素雰囲気中で７００〜９００
℃の温度で加熱処理することことによって溶融したアル
ミニウムまたはアルミニウム合金をセラミックス粉末中
に非加圧で浸透させることにより接合する方法とした
（請求項３）。As another joining method other than the above, a paste containing a ceramic powder containing Mg is applied to the surfaces of the joining surfaces of the metal-ceramic composite materials to be joined, and the surfaces are brought into close contact with each other. After drying, the ceramic powder is brought into contact with aluminum or an aluminum alloy, which is then heated to 700 to 900 in a nitrogen atmosphere.
A method of joining by allowing the aluminum or aluminum alloy melted by heat treatment at a temperature of ℃ to penetrate into the ceramic powder without pressure (claim 3).
【００１３】この方法は、セラミックス粉末をペースト
として充填するもので、ペーストの粘度を調整すること
で、極細い隙間や不安定な突起の上など、さまざまな形
状に塗布できる特徴があるものである。ペーストの粘結
剤の種類、ペーストの粘度等については特に限定するも
のではなく、接合する複合材料の種類、接合すべき接合
面の状態等に合わせて適宜決めればよい。In this method, ceramic powder is filled as a paste, and by adjusting the viscosity of the paste, it is possible to apply it in various shapes such as extremely fine gaps and unstable projections. . The kind of the binder of the paste, the viscosity of the paste, etc. are not particularly limited, and may be appropriately determined according to the kind of the composite material to be bonded, the state of the bonding surface to be bonded, and the like.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の接合方法をさらに詳細に
述べると、先ず接合したい複合材料を用意する。複合材
料中の金属はアルミニウムまたはアルミニウム合金であ
るが、セラミックスとしては、ＳｉＣ、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ
Ｎ等の通常のセラミックス粉末またはセラミックス繊維
が挙げられ、アルミニウムまたはアルミニウム合金と反
応しないセラミックスの粉末またはセラミックス繊維で
あれば何でも構わない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION To describe the joining method of the present invention in more detail, first, a composite material to be joined is prepared. The metal in the composite material is aluminum or aluminum alloy, but the ceramics are SiC, Al 2 O 3 , Al
Usual ceramic powder or ceramic fiber such as N may be used, and any ceramic powder or ceramic fiber that does not react with aluminum or aluminum alloy may be used.
【００１５】用意した複合材料の接合面間にＭｇを含む
セラミックス粉末を充填する。セラミックス粉末の種類
としては、熱膨張等を合わせるため複合材料中のセラミ
ックス粉末またはセラミックス繊維の種類と同じ方がよ
く、これにＭｇを添加するのは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への浸透を良くするた
めである。なお、このＭｇは場合によっては浸透させる
アルミニウムまたはアルミニウム合金中に含ませてもよ
い。接合面間の間隔は、複合材料の大きさ、接合面の状
態等によって変わるが概ね３〜５ｍｍ程度でよい。セラ
ミックス粉末の細かさは、平均粒径で１〜１００μｍ程
度の細かさでよい。Ceramic powder containing Mg is filled between the joint surfaces of the prepared composite material. The type of ceramic powder should be the same as the type of ceramic powder or ceramic fibers in the composite material in order to match thermal expansion, etc., and adding Mg to this should improve the penetration of aluminum or aluminum alloy into the ceramic powder. This is because Incidentally, this Mg may be contained in aluminum or an aluminum alloy to be permeated depending on the case. The distance between the joint surfaces varies depending on the size of the composite material, the state of the joint surfaces, and the like, but may be about 3 to 5 mm. The fineness of the ceramic powder may be about 1 to 100 μm in average particle size.
【００１６】その充填したセラミックス粉末にアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金のインゴットを接触させ、
それを窒素雰囲気中で７００〜９００℃の温度で加熱処
理することにより溶融したアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金がセラミックス粉末中に非加圧で浸透し、その
浸透したアルミニウムまたはアルミニウム合金が複合材
料中のアルミニウムまたはアルミニウム合金と融着して
複合材料同士が接合される。An aluminum or aluminum alloy ingot is brought into contact with the filled ceramic powder,
By heat-treating it in a nitrogen atmosphere at a temperature of 700 to 900 ° C., the molten aluminum or aluminum alloy permeates into the ceramic powder without pressure, and the permeated aluminum or aluminum alloy is the aluminum or aluminum in the composite material. The composite materials are joined together by fusion bonding with the aluminum alloy.
【００１７】接合面間にスラリーを流し込む場合には、
例えば先と同じＭｇを含むセラミックス粉末にエチルシ
リケートを適量加え、それを攪拌することによりスラリ
ーが得られる。そのほか、エタノールなどのアルコール
にＳｉワニス等のバインダーを溶かし、これをＭｇを含
むセラミックス粉末に適量加え、それを攪拌することで
先と同様スラリーが得られる。そのスラリーを先と同じ
接合面間に流し込み、乾燥すれば接合面間にセラミック
ス粉末を充填したものが得られ、それに先と同じように
アルミニウムまたはアルミニウム合金を浸透させること
により複合材料同士が接合される。When pouring the slurry between the joint surfaces,
For example, an appropriate amount of ethyl silicate is added to the same ceramic powder containing Mg as described above, and the slurry is obtained by stirring it. In addition, a binder such as Si varnish is dissolved in alcohol such as ethanol, an appropriate amount of this is added to the ceramic powder containing Mg, and the mixture is stirred to obtain a slurry similar to the above. If the slurry is poured between the same joint surfaces as before and dried, ceramic powder is filled between the joint surfaces, and aluminum or aluminum alloy is permeated in the same manner as before to bond the composite materials together. It
【００１８】また、接合面にペーストを塗布する場合に
は、例えば先と同じＭｇを含むセラミックス粉末にアク
リル樹脂を主体とする粘結剤を適量加え、それを混練す
ることによりペーストが得られ、そのペーストを接合面
に塗布し、その塗布面を密着させて乾燥すれば接合面間
にセラミックス粉末を充填したものが得られる。それに
先と同じようにアルミニウムまたはアルミニウム合金を
浸透させることにより複合材料同士が接合される。When the paste is applied to the joint surfaces, for example, the paste is obtained by adding a proper amount of a binder mainly composed of acrylic resin to the same ceramic powder containing Mg as above and kneading the mixture. The paste is applied to the joint surfaces, and the applied surfaces are brought into close contact with each other and dried to obtain a ceramic powder filled between the joint surfaces. The composite materials are bonded to each other by infiltrating aluminum or an aluminum alloy in the same manner as above.
【００１９】以上の方法で複合材料同士を接合すれば、
接合した複合材料中にひけすを生じることがなく、また
加熱されても接合面での剥がれが生じることがない。さ
らには接合面を加工しなくても強固に接合できる接合方
法となる。If the composite materials are joined by the above method,
No sink marks occur in the joined composite material, and no peeling occurs at the joint surface even when heated. Further, it is a joining method that enables firm joining without processing the joining surfaces.
【００２０】[0020]
【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。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to specific examples of the present invention together with comparative examples.
【００２１】（実施例１）
（１）複合材料同士の接合
市販のＳｉＣ粉末により１００×１００×高さ３０ｍｍ
の直方体形状のプリフォームを形成し、そのプリフォー
ムにＡｌ−３Ｍｇ組成のアルミニウム合金を浸透させて
直方体形状の複合材料を２個作製し、それらの表面同士
（表面は平滑にせず）を接合するために、それらの複合
材料を３ｍｍの間隔を設けて配置した。(Example 1) (1) Joining of composite materials 100 × 100 × height 30 mm with commercially available SiC powder
Forming a rectangular parallelepiped-shaped preform, infiltrating an aluminum alloy having an Al-3Mg composition into the preform to produce two rectangular parallelepiped-shaped composite materials, and bonding their surfaces to each other (without smoothing the surface). For that purpose, the composite materials were arranged at a distance of 3 mm.
【００２２】その間隔に平均粒径が２０μｍのＭｇを２
４質量％含むＳｉＣ粉末をタッピングしながら充填し、
その充填したＳｉＣ粉末に接触するようにＡｌ−３Ｍｇ
組成のアルミニウム合金のインゴットを配置し、これを
窒素雰囲気中で８３０℃の温度で加熱処理して複合材料
同士を接合した。Two Mg particles having an average particle size of 20 μm are placed in the space.
Filling with SiC powder containing 4 mass% while tapping,
Al-3Mg so that it contacts the filled SiC powder.
An ingot of an aluminum alloy having a composition was placed and heat-treated at a temperature of 830 ° C. in a nitrogen atmosphere to bond the composite materials.
【００２３】（２）評価
得られた接合体の接合部分の接合強度を３点曲げ試験
（ＪＩＳ Ｒ １６０１）で求めた。また、接合強度の測
定で生じた破断面の状況を目視で観察した。さらに、接
合面の部分を切断し、その切断面のひけすの状況を目視
で観察した。さらにまた、別の接合した試料を２００℃
の温度下に晒し、接合面での剥がれを調べた。その結
果、接合面での破断はなく、接合強度は１５０ＭＰａと
後述の比較例１及び２よりはるかに高かった。また、接
合面でのひけす、加熱下での剥がれは認められなかっ
た。(2) Evaluation The joint strength of the joint portion of the obtained joint body was determined by a three-point bending test (JIS R 1601). In addition, the condition of the fracture surface caused by the measurement of the bonding strength was visually observed. Further, the joint surface portion was cut, and the state of sinking of the cut surface was visually observed. Furthermore, another bonded sample is heated to 200 ° C.
It was exposed to the temperature of 1 and the peeling at the joint surface was examined. As a result, there was no breakage at the joint surface, and the joint strength was 150 MPa, which was much higher than Comparative Examples 1 and 2 described later. In addition, sink marks on the joint surface and peeling under heating were not observed.
【００２４】（実施例２）複合材料同士の間隔に、先と
同じＭｇを含むＳｉＣ粉末にエチルシリケートをＳｉＣ
粉末に対し２７質量％加え、攪拌して得られたスラリー
を流し込んで乾燥した他は実施例１と同様に接合し、評
価した。その結果、実施例１と同様接合面での破断はな
く、接合強度は１５０ＭＰａと比較例１及び２よりはる
かに高かった。接合面でのひけすも剥がれも認められな
かった。(Embodiment 2) At the interval between composite materials, SiC powder containing the same Mg as before is mixed with ethyl silicate.
27% by mass of the powder was added, and the slurry obtained by stirring was poured and dried in the same manner as in Example 1 except that the slurry was dried. As a result, similar to Example 1, there was no fracture on the joint surface, and the joint strength was 150 MPa, which was much higher than that of Comparative Examples 1 and 2. No sink mark or peeling was observed on the joint surface.
【００２５】（実施例３）複合材料の接合面表面に、先
と同じＭｇを含むＳｉＣ粉末に粘結剤として互応化学社
製アクリル樹脂（商品名Ｇ２７）を１０体積％加え、そ
れを混練したペーストを塗布し、それを密着させて乾燥
した他は実施例１と同様に複合材料同士を接合し、評価
した。その結果、これも実施例１と同様接合面での破断
はなく、接合強度は１３０ＭＰａと比較例１及び２より
はるかに高かった。接合面でのひけすも剥がれも認めら
れなかった。このことは、実施例１、２を含めて述べる
と、本発明であれば、接合した複合材料中にひけすを生
じることのない、また加熱されても接合面での剥がれが
生じることのない、さらには接合面を加工しなくても強
固に接合できる接合方法となることを示している。(Example 3) On the surface of the joint surface of the composite material, 10 volume% of an acrylic resin (trade name G27) manufactured by Kyosho Chemical Co., Ltd. as a binder was added to the same SiC powder containing Mg as above and kneaded. The composite materials were joined and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the paste was applied, and the paste was adhered and dried. As a result, similarly to Example 1, there was no fracture on the joint surface, and the joint strength was 130 MPa, which was much higher than that of Comparative Examples 1 and 2. No sink mark or peeling was observed on the joint surface. This means that, including Examples 1 and 2, the present invention does not cause sink marks in the bonded composite material and does not cause peeling at the bonding surface even when heated. Furthermore, it has been shown that the joining method enables firm joining without processing the joining surfaces.
【００２６】（比較例１）比較例１として、亜鉛粉末を
含むアルミニウム粉末にアクリル樹脂を加えて混練し成
形したロウ材を用い、それを実施例１と同様接合面間に
充填し、それを５５０℃の温度で処理して複合材料同士
を接合し、得られたものを実施例１と同様に評価した。
その結果、接合強度測定の際、接合面表面を平滑にしな
いため試料は接合面で破断し、接合強度を測定できなか
った。また、接合面で複合材料中のアルミニウム合金が
吸収されたことによるひけすが認められた。(Comparative Example 1) As Comparative Example 1, a brazing material obtained by adding an acrylic resin to an aluminum powder containing a zinc powder and kneading and molding was used. The composite materials were joined together by treatment at a temperature of 550 ° C., and the obtained material was evaluated in the same manner as in Example 1.
As a result, when the bonding strength was measured, the surface of the bonding surface was not smoothed, so that the sample was broken at the bonding surface and the bonding strength could not be measured. In addition, sink marks due to the absorption of the aluminum alloy in the composite material at the joint surface were observed.
【００２７】（比較例２）また、比較例２として、エポ
キシ系樹脂からなる接着剤を用い、それを実施例３と同
様接合面に塗布し、それを80℃の温度で処理して複合材
料同士を接合し、得られたものを実施例１と同様に評価
した。その結果、接合強度は発現したものの、比較例１
と同様接合面で破断し５０ＭＰａと実施例３よりはるか
に低かった。また、加熱していくと熱膨張差のため、１
５０℃の温度で接合面で剥がれてしまった。(Comparative Example 2) In Comparative Example 2, an adhesive agent made of an epoxy resin was used, which was applied to the joint surface in the same manner as in Example 3 and treated at a temperature of 80 ° C to obtain a composite material. The pieces were joined together and the obtained pieces were evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, although the bonding strength was developed, Comparative Example 1
Like the above, the fracture occurred at the joint surface and was 50 MPa, which was much lower than that in Example 3. Also, due to the difference in thermal expansion with heating, 1
It peeled off at the joint surface at a temperature of 50 ° C.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上の通り、本発明の接合方法であれ
ば、接合した複合材料中にひけすを生じることのない、
また加熱されても接合面での剥がれが生じることのな
い、さらには接合面を加工しなくても強固に接合できる
接合方法とすることができるようになった。このことに
より、金属をアルミニウムまたはアルミニウム合金とす
る複合材料同士であれば、本発明により従来よりはるか
に優れた接合をすることができるようになった。As described above, according to the joining method of the present invention, sink marks are not generated in the joined composite material,
Further, it has become possible to provide a joining method in which peeling does not occur on the joint surface even when heated, and further, the joint can be performed firmly without processing the joint surface. Thus, according to the present invention, it is possible to perform bonding that is far superior to conventional ones, provided that the composite materials are made of aluminum or aluminum alloy.
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 29/06 Ｃ２２Ｃ 29/06 Ｚ // Ｃ２２Ｃ 1/10 1/10 Ｚ Ｂ２３Ｋ 103:16 Ｂ２３Ｋ 103:16 Ｆターム(参考） 4E067 AA05 AA18 AA26 AB01 AB10 AB12 AD04 DA14 DB03 DC06 4G026 BA14 BB14 BB27 BB31 BF05 BF31 BF33 BF42 BF43 BF48 BG02 BG04 BG10 BG27 BH01 4K020 AA22 AC01 AC02 AC09 BA05 BA06 BB22 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C22C 29/06 C22C 29/06 Z // C22C 1/10 1/10 Z B23K 103: 16 B23K 103: 16 F term ( Reference) 4E067 AA05 AA18 AA26 AB01 AB10 AB12 AD04 DA14 DB03 DC06 4G026 BA14 BB14 BB27 BB31 BF05 BF31 BF33 BF42 BF43 BF48 BG02 BG04 BG10 BG27 BH01 4K020 AA22 AC01 AC02 AC09 BA05 BA06 BB22
Claims (3)
合金とする金属−セラミックス複合材料同士の接合方法
において、該接合方法が、接合したい接合面間にＭｇを
含むセラミックス粉末を充填し、そのセラミックス粉末
にアルミニウムまたはアルミニウム合金を接触させ、そ
れを窒素雰囲気中で７００〜９００℃の温度で加熱処理
することによって溶融したアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金をセラミックス粉末中に非加圧で浸透させるこ
とにより接合する方法であることを特徴とする金属−セ
ラミックス複合材料同士の接合方法。1. A method for joining metal-ceramic composite materials in which a metal is aluminum or an aluminum alloy, wherein the joining method fills a ceramic powder containing Mg between joining surfaces to be joined, and the ceramic powder is filled with aluminum or It is a method of bringing aluminum alloys into contact with each other, and heat-treating the aluminum alloys at a temperature of 700 to 900 ° C. in a nitrogen atmosphere to allow the molten aluminum or aluminum alloy to permeate into the ceramic powder without pressure to bond them. A method for joining characteristic metal-ceramic composite materials.
合金とする金属−セラミックス複合材料同士の接合方法
において、該接合方法が、接合したい接合面間にＭｇを
含むセラミックス粉末を含有するスラリーを流し込み、
それを乾燥した後、そのセラミックス粉末にアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金を接触させ、それを窒素雰囲
気中で７００〜９００℃の温度で加熱処理することによ
って溶融したアルミニウムまたはアルミニウム合金をセ
ラミックス粉末中に非加圧で浸透させることにより接合
する方法であることを特徴とする金属−セラミックス複
合材料の接合方法。2. A method for joining metal-ceramic composite materials in which a metal is aluminum or an aluminum alloy, wherein the joining method comprises pouring a slurry containing a ceramic powder containing Mg between joining surfaces to be joined,
After it is dried, aluminum or aluminum alloy is brought into contact with the ceramic powder and heat-treated at a temperature of 700 to 900 ° C. in a nitrogen atmosphere, so that the molten aluminum or aluminum alloy is not pressed into the ceramic powder. A method of joining a metal-ceramic composite material, which is a method of joining by permeating with a metal.
合金とする金属−セラミックス複合材料同士の接合方法
において、該接合方法が、接合したい接合面の表面にＭ
ｇを含むセラミックス粉末を含有するペーストを塗布
し、その表面同士を密着させて乾燥した後、そのセラミ
ックス粉末にアルミニウムまたはアルミニウム合金を接
触させ、それを窒素雰囲気中で７００〜９００℃の温度
で加熱処理することによって溶融したアルミニウムまた
はアルミニウム合金をセラミックス粉末中に非加圧で浸
透させることにより接合する方法であることを特徴とす
る金属−セラミックス複合材料同士の接合方法。3. A method for joining metal-ceramic composite materials in which the metal is aluminum or an aluminum alloy, wherein the joining method comprises M on the surface of the joining surface to be joined.
After applying a paste containing a ceramic powder containing g, and bringing the surfaces into close contact with each other and drying it, aluminum or an aluminum alloy is brought into contact with the ceramic powder and heated at a temperature of 700 to 900 ° C. in a nitrogen atmosphere. A method for joining metal-ceramic composite materials, wherein the method comprises joining by infiltrating the aluminum or aluminum alloy melted by the treatment into the ceramic powder without pressure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001362498A JP2003165778A (en) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | Method for mutually joining metal-ceramic composite material |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003165778A true JP2003165778A (en) | 2003-06-10 |
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ID=19172985
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003165778A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008239358A (en) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Taiheiyo Cement Corp | Fitted body and its manufacturing method |
-
2001
- 2001-11-28 JP JP2001362498A patent/JP2003165778A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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