JP2012521954A - グラファイトとキャリア金属の接合部の製造法、並びに複合部材 - Google Patents
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Abstract
Description
− キャリア金属層を準備する工程
− 該キャリア金属層と接合されるグラファイト層を準備する工程
− 少なくとも1種の金属を含有する接着層を、該キャリア金属層と該グラファイト層との間に配置する工程
− 該キャリア金属層をグラファイト層と接合する工程
によって製造され、その際、該接合工程は拡散工程を包含し、該拡散工程において該接着層の少なくとも1種の金属は、少なくとも部分的にグラファイト層及び/又はキャリア金属層の中に導入されるよう促され、その際、該金属は本質的に固相のままである。
でのみ示され、一方で、温度は指数的に示される。さらなる試験では、押圧時間は5.4×106の一定圧力及び436℃の一定温度で段階的に短縮されている。5分の押圧時間の場合ですらなお十分な接着結果を得ることができた。2.4×106Pa及び436℃の加熱温度の場合、十分な接着のための最小プレス時間は10分であった。
Claims (24)
- キャリア金属層(1)とグラファイト層(3)との間の接合部(5)の製造法において、
− キャリア金属層(1)を準備する工程
− 該キャリア金属層と接合されるグラファイト層(3)を準備する工程
− 少なくとも1種の金属(4)を含有する接着層(2)を、該キャリア金属層(1)と該グラファイト層(3)との間に配置する工程
− 該キャリア金属層(1)を該グラファイト層(3)と接合する工程
を有し、その際、該接合工程は拡散工程を包含し、該拡散工程において該金属(4)は、少なくとも部分的にグラファイト層(3)及び/又はキャリア金属層(1)の中に導入されるよう促され、その際、該金属は本質的に固相のままであることを特徴とする方法。 - 前記接着層(2)が金属(4)として銀を含有するか又は銀から成ることを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記キャリア金属層(1)が、鉄、鋼、特殊鋼、金、パラジウム、チタン、銅、青銅、黄銅、クロム、ニッケル、亜鉛、スズ、インジウム、マンガン、アルミニウムから成る群からの少なくとも1種のキャリア金属又はキャリア金属合金、あるいはこれらのキャリア金属又はそれらからのキャリア金属合金の少なくとも1種との合金を含有することを特徴とする、請求項1又は2記載の方法。
- 前記金属(4)が、その結合挙動及び/又は拡散挙動に関してキャリア金属層(1)及び/又はグラファイト層(2)に対して銀と同じように挙動する金属(4)であることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
- 前記少なくとも1種の金属(4)が、金、銅、白金、インジウム、クロム、モリブデン、ケイ素、ゲルマニウム、スズ及び鉛から成る群からの金属又はそれらからの合金であることを特徴とする、請求項4記載の方法。
- 前記拡散工程が、プレス工程及び/又は加熱工程を包含することを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
- 前記接着層(2)が、前記拡散工程の前に、1nm〜100nm、殊に2〜80nm、殊に5〜50nmの厚みを有することを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
- 前記金属(4)が、炭素と化学結合するのに適していることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。
- 前記接着層(2)が、前記拡散工程の前に、前記接着される2つの層(1、3)の少なくとも1つに施与されているか又は施与されることを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
- 前記接着層(2)が、物理気相蒸着法及び/又は化学気相蒸着法によって、前記接合される2つの層(1、3)の少なくとも1つに施与されているか又は施与されることを特徴とする、請求項8記載の方法。
- 接着層(2)として、前記金属(4)を含有する自立式のフォイル、例えば金属フォイルを使用することを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載の方法。
- 前記プレス工程のプレス時間が、60分まで、殊に5〜50分、殊に10〜40分であることを特徴とする、請求項2から11までのいずれか1項記載の方法。
- 前記加熱工程の加熱温度が、前記接着層(2)の前記金属の融点の3分の1と前記金属(4)の融点より低い温度との間に、殊に前記融点の半分と前記融点を5K下回る温度との間にあることを特徴とする、請求項2から12までのいずれか1項記載の方法。
- 前記温度が、300℃を上回る、殊に400℃を上回る、殊に500℃を上回ることを特徴とする、請求項13記載の方法。
- 前記接着層(2)が、部分領域的に、例えば構造化されて、又は全面がグラファイト層(3)に及び/又は金属キャリア層(1)に施与されているか又は施与されることを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項記載の方法。
- 前記キャリア金属層(1)が、例えば島又は点の形態のように、構造化されて存在することを特徴とする、請求項1から15までのいずれか1項記載の方法。
- 前記キャリア金属層(1)が、前記接着層(2)にコーティング法によって施与されることを特徴とする、請求項1から16までのいずれか1項記載の方法。
- 前記キャリア金属層(1)が、物理気相蒸着法及び/又は化学気相蒸着法によって接着層(2)に施与されることを特徴とする、請求項17記載の方法。
- 前記プレス工程がカレンダー処理工程を包含することを特徴とする、請求項1から18までのいずれか1項記載の方法。
- 少なくとも1種のグラファイト層(3)及び少なくとも1種のキャリア金属層からの複合部材(6)を、少なくとも1種のキャリア金属層(1)及び少なとも1種のグラファイト層(3)の交互の順序で製造し、その際、前記複合部材の外側の層としてグラファイト層(3)及び/又はキャリア金属層(1)を使用することを特徴とする、請求項1から19までのいずれか1項記載の方法。
- 殊に請求項1から20までのいずれか1項記載の方法に従う、接着層(2)によって接合されている、少なくとも1種のグラファイト層(3)及び少なくとも1種のキャリア金属層(1)を包含する複合部材(6)において、前記接着層(2)が、拡散工程によって、少なくとも部分的にグラファイト層(3)及び/又はキャリア金属層(1)に導入されるよう促されている少なくとも1種の金属(4)を包含することを特徴とする、複合部材(6)。
- 前記接着層(2)の前記金属(4)が少なくとも本質的に完全にグラファイト層(3)及び/又はキャリア金属層(1)に拡散導入されており、その結果、前記接着層(2)は少なくとも本質的に中間層(7)によってのみ形成されており、該中間層は、前記金属(4)と前記キャリア金属からの混合物及び/又は前記金属(4)とグラファイトからの混合物から本質的に成ることを特徴とする、請求項21記載の複合部材(6)。
- 前記少なくとも1種のグラファイト層(3)が、少なくとも部分的に圧縮膨張されたグラファイトフォイルを包含することを特徴とする、請求項21又は22記載の複合部材(6)。
- 請求項21から23までのいずれか1項記載の複合部材(6)を含有することを特徴とする、シール部材。
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