JP2012061519A - 金属材料の接合方法 - Google Patents
金属材料の接合方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012061519A JP2012061519A JP2010209916A JP2010209916A JP2012061519A JP 2012061519 A JP2012061519 A JP 2012061519A JP 2010209916 A JP2010209916 A JP 2010209916A JP 2010209916 A JP2010209916 A JP 2010209916A JP 2012061519 A JP2012061519 A JP 2012061519A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintering
- metal material
- mold
- temperature
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000007769 metal material Substances 0.000 title claims abstract description 87
- 238000005304 joining Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 118
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 15
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 53
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 35
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 30
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 29
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 11
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 13
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 6
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000001659 ion-beam spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
【解決手段】焼結装置を用いた金属材料7の接合方法において、焼結装置の焼結型内を所定の温度まで昇温させて、焼結型内の炭素と酸素の反応により生じた一酸化炭素の還元力で金属材料7の表面の酸化膜を取り除いた後、金属材料7を加圧して拡散接合・焼結させる。金属材料7の接合部に突起14を設け、接合部に隙間15を形成した状態で焼結型内を所定の温度まで昇温させた後、金属材料7を加圧して突起14を押し潰しながら拡散接合・焼結させる。
【選択図】図3
Description
前記金属材料を加圧して拡散接合・焼結させることを特徴とする。
O2+2C→2CO
CO+CuO→Cu+CO2
つまり、型内の温度が上昇するに連れて黒鉛型(C)と残存空気中の酸素(O2)とが反応し一酸化炭素(CO)を生成し、その発生期の一酸化炭素が銅(Cu)板表面の酸化銅(CuO)を還元するといった一連の反応が生じるためと推測している。
(1)焼結型の型材の一部に空洞を設ければ、空洞部分の残存空気中の酸素を焼結型内の炭素と反応させることができる。
(2)焼結型の型材として鋳鉄型を用いれば、鋳鉄型の中の炭素を焼結型内の酸素と反応させることができる。
(3)焼結型の型材の表面に黒鉛を塗布すれば、型の材質に関わらず、塗布した黒鉛を焼結型内の酸素と反応させることができる。
1B 下プラテン
2A タイバー
2B タイバー
3A 上パンチ
3B 下パンチ
4A 加圧力
4B 加圧力
5A 上黒鉛型
5B 下黒鉛型
6 外型・外周型
7 被焼結体・被接合体
7A 銅板(突起あり)
7B 銅板(突起なし)
7C 銅板(突起なし)
8A 右サイド黒鉛型
8B 左サイド黒鉛型
9A 前サイド黒鉛型
9B 後サイド黒鉛型
10A 通電軸(+側)
10B 通電軸(−側)
11A 電流
11B 電流
12A 通電軸(+側)
12B 通電軸(−側)
13A 電流
13B 電流
14 突起
15 隙間
16 仕切り用黒鉛型
20A ポンチ成形の突起
20B 曲げ成形の突起
20C 押出し成形の突起
20D ノッチ状の突起
30 アルミ板
31 アルミ粉末
32 シリコン粉末
40 突起
Claims (9)
- 焼結装置を用いた金属材料の接合方法において、
前記焼結装置の焼結型内を所定の温度まで昇温させて、前記焼結型内の炭素と酸素の反応により生じた一酸化炭素の還元力で前記金属材料の表面の酸化膜を取り除いた後、
前記金属材料を加圧して拡散接合・焼結させることを特徴とする金属材料の接合方法。 - 前記金属材料の接合部に突起を設け、前記接合部に隙間を形成した状態で前記焼結型内を所定の温度まで昇温させた後、前記金属材料を加圧して前記突起を押し潰しながら拡散接合・焼結させることを特徴とする請求項1記載の金属材料の接合方法。
- 前記金属材料が銅であって、前記焼結型内の真空度を5Pa〜90Paの範囲内に保持することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の金属材料の接合方法。
- 前記金属材料が銅であって、拡散接合・焼結温度を600℃〜650℃の範囲内にすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の金属材料の接合方法。
- 前記金属材料がアルミニウムであって、接合部に少なくともアルミニウム粉末を含む粉末を塗布することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の金属材料の接合方法。
- 前記焼結装置が、前記焼結型内の昇温と前記金属材料の加圧とを別々に行うことの可能な多軸通電焼結装置であることを特徴とする請求項1に記載の金属材料の接合方法。
- 前記焼結型の型材の一部に空洞を設けたことを特徴とする請求項1に記載の金属材料の接合方法。
- 前記焼結型の型材として黒鉛型又は鋳鉄型を用いたことを特徴とする請求項1に記載の金属材料の接合方法。
- 前記焼結型の型材の表面に黒鉛を塗布したことを特徴とする請求項1に記載の金属材料の接合方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010209916A JP5687458B2 (ja) | 2010-09-17 | 2010-09-17 | 金属材料の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010209916A JP5687458B2 (ja) | 2010-09-17 | 2010-09-17 | 金属材料の接合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012061519A true JP2012061519A (ja) | 2012-03-29 |
JP5687458B2 JP5687458B2 (ja) | 2015-03-18 |
Family
ID=46057796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010209916A Active JP5687458B2 (ja) | 2010-09-17 | 2010-09-17 | 金属材料の接合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5687458B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015085650A1 (zh) * | 2013-12-12 | 2015-06-18 | 有研亿金新材料有限公司 | 一种W-Ti合金靶材组件扩散焊接方法 |
CN114425647A (zh) * | 2020-10-29 | 2022-05-03 | 哈尔滨工业大学(威海) | 石墨膜与铜的连接方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6434586A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-06 | Kobe Steel Ltd | Method for diffusion-joining al and al alloy members mutually |
JPH01281393A (ja) * | 1987-07-10 | 1989-11-13 | Dia Shinku Giken Kk | フレキシブルシステム真空熱処理炉 |
JPH09295167A (ja) * | 1996-04-26 | 1997-11-18 | Kuroki Kogyosho:Kk | 銅合金と鋼のクラッド材の製造方法 |
JP2001252792A (ja) * | 2000-03-09 | 2001-09-18 | Ngk Insulators Ltd | 三次元的表面形状が転写された粉末加圧成形体の製造方法、これに用いる加圧成形機、加圧成形用型およびセラミックスヒーター |
JP2002129316A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-09 | Nikko Materials Co Ltd | タンタル又はタングステンターゲット−銅合金製バッキングプレート組立体及びその製造方法 |
JP2006140435A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Taiwan Microloops Corp | 金属ワイヤメッシュの微小構造を備えた屈曲可能なヒートスプレッダーとヒートスプレッダーの製造方法 |
JP2006272420A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 金属箔体の拡散接合方法 |
WO2009085002A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Sandvik Intellectual Property Ab | Method of making a cutting insert with a hole for clamping |
WO2009141152A1 (de) * | 2008-05-23 | 2009-11-26 | Rovalma, S.A. | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines werkstücks, insbesondere eines formgebungswerkzeugs oder eines formgebungswerkzeugteils |
JP2010131674A (ja) * | 2009-12-24 | 2010-06-17 | Seiko Epson Corp | 接合体の形成方法および接合体 |
-
2010
- 2010-09-17 JP JP2010209916A patent/JP5687458B2/ja active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01281393A (ja) * | 1987-07-10 | 1989-11-13 | Dia Shinku Giken Kk | フレキシブルシステム真空熱処理炉 |
JPS6434586A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-06 | Kobe Steel Ltd | Method for diffusion-joining al and al alloy members mutually |
JPH09295167A (ja) * | 1996-04-26 | 1997-11-18 | Kuroki Kogyosho:Kk | 銅合金と鋼のクラッド材の製造方法 |
JP2001252792A (ja) * | 2000-03-09 | 2001-09-18 | Ngk Insulators Ltd | 三次元的表面形状が転写された粉末加圧成形体の製造方法、これに用いる加圧成形機、加圧成形用型およびセラミックスヒーター |
JP2002129316A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-09 | Nikko Materials Co Ltd | タンタル又はタングステンターゲット−銅合金製バッキングプレート組立体及びその製造方法 |
JP2006140435A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Taiwan Microloops Corp | 金属ワイヤメッシュの微小構造を備えた屈曲可能なヒートスプレッダーとヒートスプレッダーの製造方法 |
JP2006272420A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 金属箔体の拡散接合方法 |
WO2009085002A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Sandvik Intellectual Property Ab | Method of making a cutting insert with a hole for clamping |
WO2009141152A1 (de) * | 2008-05-23 | 2009-11-26 | Rovalma, S.A. | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines werkstücks, insbesondere eines formgebungswerkzeugs oder eines formgebungswerkzeugteils |
JP2010131674A (ja) * | 2009-12-24 | 2010-06-17 | Seiko Epson Corp | 接合体の形成方法および接合体 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015085650A1 (zh) * | 2013-12-12 | 2015-06-18 | 有研亿金新材料有限公司 | 一种W-Ti合金靶材组件扩散焊接方法 |
CN114425647A (zh) * | 2020-10-29 | 2022-05-03 | 哈尔滨工业大学(威海) | 石墨膜与铜的连接方法 |
CN114425647B (zh) * | 2020-10-29 | 2023-08-18 | 哈尔滨工业大学(威海) | 石墨膜与铜的连接方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5687458B2 (ja) | 2015-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2012025654A (ja) | カーボンスチールとジルコニアセラミックスとの接合方法及びこの方法で得た接合部品 | |
JP5829403B2 (ja) | 放熱用絶縁基板及びその製造方法 | |
JP2009260173A (ja) | 熱電変換素子及び当該熱電変換素子を備えた熱電モジュール | |
JP4873544B2 (ja) | 接合体の製造方法 | |
EP4019483A1 (en) | Copper/ceramic assembly, insulated circuit board, method for producing copper/ceramic assembly, and method for producing insulated circuit board | |
US7468493B2 (en) | Method of connecting aluminum alloy die cast member | |
JP5687458B2 (ja) | 金属材料の接合方法 | |
JP4694439B2 (ja) | 多孔質金属の製造方法 | |
EP3968369B1 (en) | Heat radiation member and method for producing same | |
CN113070543A (zh) | 采用Ag-Cr复合钎料钎焊碳材料与镍基合金的方法 | |
JP5597946B2 (ja) | 金属の低温接合方法 | |
CN108947558A (zh) | 一种金属与Ti3SiC2陶瓷的连接方法 | |
JP6111102B2 (ja) | 金属−セラミックス接合基板の製造方法 | |
JP2017140633A (ja) | スポット溶接方法 | |
JPH0565272B2 (ja) | ||
JP5203906B2 (ja) | Bi含有はんだ箔の製造方法、Bi含有はんだ箔、接合体、及びパワー半導体モジュール | |
JP5753991B2 (ja) | 金属−セラミックス接合部材の製造方法 | |
JP2013061056A (ja) | ガスシール部材、燃料電池、燃料電池の製造方法 | |
JP3412801B2 (ja) | 接合体の製造方法 | |
JP5809896B2 (ja) | 炭化ホウ素含有セラミックス−酸化物セラミックス接合体及び該接合体の製造方法 | |
JPH09300104A (ja) | 超硬合金系複合工具材 | |
TW201206861A (en) | Process for bonding bronze and alumina ceramic and articles made by the same | |
TWI355680B (ja) | ||
US7393193B1 (en) | Techniques for making a metallic product utilizing electric current in a consolidation process | |
JP2006057147A (ja) | 強化白金/白金複合材料の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130830 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140417 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140520 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140722 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150122 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5687458 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |