JP2010517789A - 炭素材料と銅合金との耐火性アセンブリに関する方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
炭素−炭素複合材/純銅アセンブリの作製
本実施例は、C/C複合材と純銅板とのアセンブリの製造を説明する。
C/C複合材:20×15×8mm3;
銅:20×15×2mm3
であった。
保持温度:1160℃;
保持時間:60分;
雰囲気:高真空
とした。
合金の溶融;
約1.5mmの深さまでの複合材中への合金の浸透;
連続的な合金厚さ(約500μm)による複合材のアセンブリ面のコーティング;及び
炭素と合金との極めて限定的な反応、すなわち、約1μmである反応帯域
がもたらされた。
保持温度:900℃;
保持温度:15分;
雰囲気:高真空
とした。
実施例1で得られるアセンブリと、98.97wt%Cu/0.84wt%Cr/0.14wt%Zr組成のCuCrZr合金から成る部材とから成るアセンブリの作製
実施例1で得られたアセンブリをその後CuCrZr合金から成る部材とアセンブルさせた。
炭素−炭素複合材/CuCrZr合金アセンブリの作製
本実施例は、炭素−炭素複合材と、98.97wt%Cu/0.84wt%Cr/0.14wt%Zr組成のCuCrZr合金のプレートとのアセンブリの製造を説明する。
炭素−炭素複合材:20×15×8mm3
CuCrZr:20×15×10mm3
であった。
保持温度:1160℃;
保持時間:60分;
雰囲気:高真空
とした。
合金の溶融;
約1.5mmの深さにわたる複合材中への合金の浸透;
連続的な合金厚さ(約500μm)による複合材のアセンブリ面のコーティング;及び
炭素と合金との極めて限定的な反応、すなわち、約1μmである反応帯域
がもたらされた。
保持温度:900℃;
保持時間:15分;
雰囲気:高真空
とした。
本発明の方法によって本発明の合金により得られるアセンブリの耐熱衝撃性試験
実施例1及び実施例2に記載されるプロトコルに従って作製されるC/C/Cu−CrCrZr接合部の機械強度を試験するために熱衝撃実験プロトコルを用いた。
実施例1で得られるアセンブリと、Al2O3酸化物分散により硬化された、Cu/0.25wt%Al/0.2wt%O/0.025wt%B組成を有するODS(酸化物分散強化型)Cu合金とから成るアセンブリの作製
実施例1で得られるアセンブリをその後、寸法20×15×10mm3を有するODS Cu合金(0.25wt%Al/0.2wt%O/0.025wt%B)から成る部材とアセンブルさせた。この部材は脱脂浴中で洗浄した後、乾燥させた。
保持温度:900℃;
保持時間:15分;
雰囲気:高真空
とした。
炭素−炭素複合材と、Al2O3酸化物分散により硬化された、Cu/0.25wt%Al/0.2wt%O/0.025wt%B組成を有するODS Cu合金部材とのアセンブリの作製
部材の寸法は:
炭素−炭素複合材:20×15×8mm3;
ODSCu:20×15×10mm3
であった。
保持温度:1160℃;
保持時間:60分;
雰囲気:高真空
とした。
ろう付合金の溶融;
約1.5mmの深さまでの複合材中へのろう付合金の浸透;
連続的なろう付合金厚さ(約500μm)による複合材のアセンブリ面のコーティング;及び
炭素とろう付合金との極めて限定的な反応、すなわち、約1μmである反応帯域
がもたらされた。
保持温度:900℃;
保持時間:15分;
雰囲気:高真空
とした。
耐熱衝撃性試験
実施例3、実施例5及び実施例6において作製されるアセンブリに実施例4に記載されている同一のプロトコルを実行した。この試験後に破裂は観察されなかった。
Claims (8)
- 多孔質炭素系材料から成る少なくとも1つの部材と、銅リッチ金属材料から成る少なくとも1つの部材から成る部材とのアセンブリのための、下記式:
CuxSiy
(式中、x及びyは、25≦x≦60、40≦y<75及びx+y≧95%である原子比である)
を有する、銅及びケイ素をベースとした合金の使用。 - 式中、x=60及びy=40であることを特徴とする、請求項1に記載の合金の使用。
- 下記式:
CuxSiy
(式中、x及びyは、25≦x≦60、40<y≦75及びx+y=95%である原子比である)
を有する、粉末形態のろう付合金(brazing alloy)と、無機バインダとのブレンドから成ることを特徴とする、ろう付け用ペースト。 - 多孔質炭素系材料から成る少なくとも1つの部材と、銅リッチ金属材料から成る少なくとも1つの部材とをアセンブルする方法であって、
a)ろう付合金の量が50mg/cm2〜500mg/cm2であるような、前記多孔質炭素系材料から成る少なくとも1つの部材のアセンブリ面上における、下記式:
CuxSiy
(式中、x及びyは、25≦x≦60、40≦y≦75及びx+y≧95%である原子比である)
を有する、銅及びケイ素をベースとした合金の堆積工程、又は請求項3に記載のろう付け用ペーストの堆積工程と、
b)前記合金又は前記ペーストを溶融するような、真空中又は不活性雰囲気中における工程a)で得られるアセンブリ(assembly)全体の加熱工程と、
c)工程b)で得られるアセンブリ全体と、前記多孔質炭素系材料から成る少なくとも1つの部材のアセンブリ面との接触工程と、
d)前記銅リッチ金属材料から成る少なくとも1つの部材の融点未満且つ前記合金又は前記ペーストの融点未満の温度における、真空中又は不活性雰囲気中における、工程c)で得られるアセンブリ全体の加熱工程と、
を含むことを特徴とする、多孔質炭素系材料から成る少なくとも1つの部材と、銅リッチ金属材料から成る少なくとも1つの部材とをアセンブルする方法。 - 工程d)の加熱温度が802℃を超えることを特徴とする、請求項4に記載のアセンブリ方法。
- 工程c)を、1000℃〜1200℃の温度で30分間〜90分間、真空中又はアルゴン雰囲気中において実行し、且つ工程d)を、850℃〜950℃の温度で10分間〜30分間、真空中又はアルゴン流中において実行することを特徴とする、請求項5に記載のアセンブリ方法。
- アセンブリであって、接合面に、下記式:
CuxSiy
(式中、x及びyは、25≦x≦60、40≦y≦75及びx+y≧95%である原子比である)
を有する溶融及び固化された銅合金の層を有する、多孔質炭素系材料から成る少なくとも1つの部材と、銅リッチ金属材料から成る少なくとも1つの部材とから成ることを特徴とする、アセンブリ。 - 請求項7に記載の少なくとも1つのアセンブリを備える装置。
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