JP2567160B2 - ナトリウム−硫黄電池のアルミナ製の絶縁部材と金属部材との接合方法 - Google Patents
ナトリウム−硫黄電池のアルミナ製の絶縁部材と金属部材との接合方法Info
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- JP2567160B2 JP2567160B2 JP3189217A JP18921791A JP2567160B2 JP 2567160 B2 JP2567160 B2 JP 2567160B2 JP 3189217 A JP3189217 A JP 3189217A JP 18921791 A JP18921791 A JP 18921791A JP 2567160 B2 JP2567160 B2 JP 2567160B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ナトリウム−硫黄電池
のアルミナ製の絶縁部材と金属部材との接合方法に関す
るものである。
のアルミナ製の絶縁部材と金属部材との接合方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】上記のようなセラミックと金属部材との
接合方法としては、ブレージングシートと呼ばれる積層
された接合材を用いる方法が知られている（特公平2-49
267 号公報参照）。この方法は図３に示すように、Alま
たはAl合金からなる芯板１の両側をAl-Si 合金の表皮材
２でサンドイッチ状に挟んだ接合材３を用い、これをセ
ラミック（アルミナ）４と金属部材（アルミニウム合
金）５との間に挿入し、Al-Si 合金からなる表皮材２の
固相線以上の温度に加熱しつつ加圧して溶着させる方法
である。
接合方法としては、ブレージングシートと呼ばれる積層
された接合材を用いる方法が知られている（特公平2-49
267 号公報参照）。この方法は図３に示すように、Alま
たはAl合金からなる芯板１の両側をAl-Si 合金の表皮材
２でサンドイッチ状に挟んだ接合材３を用い、これをセ
ラミック（アルミナ）４と金属部材（アルミニウム合
金）５との間に挿入し、Al-Si 合金からなる表皮材２の
固相線以上の温度に加熱しつつ加圧して溶着させる方法
である。
【０００３】ところがこの方法においては、接合時に表
皮材２が溶融するので接合部の寸法精度が出しにくいう
え、接合材３と金属部材５との間の接合は比較的確実に
行われるものの、接合材３とセラミック４との接合が不
十分となり、ナトリウム−硫黄電池におけるアルミナ製
の絶縁部材と金属部材との接合に用いた場合には、溶融
ナトリウムの浸食テストを行うと接合材３とセラミック
４（アルミナ製の絶縁部材）との接合界面に深くナトリ
ウムイオンが侵入するという問題があった。
皮材２が溶融するので接合部の寸法精度が出しにくいう
え、接合材３と金属部材５との間の接合は比較的確実に
行われるものの、接合材３とセラミック４との接合が不
十分となり、ナトリウム−硫黄電池におけるアルミナ製
の絶縁部材と金属部材との接合に用いた場合には、溶融
ナトリウムの浸食テストを行うと接合材３とセラミック
４（アルミナ製の絶縁部材）との接合界面に深くナトリ
ウムイオンが侵入するという問題があった。
【０００４】そこで本発明者は接合時の温度を表皮材２
の固相線未満として加圧接合することによって上記の欠
点を解決しようとする実験を繰り返したが、この場合に
は固相線温度より低くなり過ぎるなど接合条件によって
は接合材３と金属部材５との間の冶金的接合が不十分と
なり、溶融ナトリウムによる浸食を受け易くなるという
別の問題を生じた。このような溶融ナトリウムの浸食テ
ストの結果は一般的に図４のようになり、接合温度を接
合材３の固相線より高くすると接合材３とセラミック４
との接合界面におけるナトリウムイオンの侵入距離が大
となり、逆に接合温度を接合材３の固相線より低くする
と接合材３と金属部材５との接合界面におけるナトリウ
ムイオンの侵入距離が大となることが判明した。
の固相線未満として加圧接合することによって上記の欠
点を解決しようとする実験を繰り返したが、この場合に
は固相線温度より低くなり過ぎるなど接合条件によって
は接合材３と金属部材５との間の冶金的接合が不十分と
なり、溶融ナトリウムによる浸食を受け易くなるという
別の問題を生じた。このような溶融ナトリウムの浸食テ
ストの結果は一般的に図４のようになり、接合温度を接
合材３の固相線より高くすると接合材３とセラミック４
との接合界面におけるナトリウムイオンの侵入距離が大
となり、逆に接合温度を接合材３の固相線より低くする
と接合材３と金属部材５との接合界面におけるナトリウ
ムイオンの侵入距離が大となることが判明した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解消し、ナトリウム−硫黄電池のアルミナ製
の絶縁部材と金属部材とを生産しやすい接合条件で確実
に接合することができるナトリウム−硫黄電池のアルミ
ナ製の絶縁部材と金属部材との接合方法を提供するため
に完成されたものである。
の問題点を解消し、ナトリウム−硫黄電池のアルミナ製
の絶縁部材と金属部材とを生産しやすい接合条件で確実
に接合することができるナトリウム−硫黄電池のアルミ
ナ製の絶縁部材と金属部材との接合方法を提供するため
に完成されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、ナトリウム−硫黄電池内のアル
ミナ製の絶縁部材と金属部材との接合方法において、該
絶縁部材と接合される該金属部材の表面にAl-Si-Mg系合
金またはAl-Mg 系合金よりなる接合材を予め接 着してお
き、該接合材と該絶縁部材との接合を、該接合材の固相
線未満の温度に昇温された状態における加圧によって行
うことを特徴とするものである。
めになされた本発明は、ナトリウム−硫黄電池内のアル
ミナ製の絶縁部材と金属部材との接合方法において、該
絶縁部材と接合される該金属部材の表面にAl-Si-Mg系合
金またはAl-Mg 系合金よりなる接合材を予め接 着してお
き、該接合材と該絶縁部材との接合を、該接合材の固相
線未満の温度に昇温された状態における加圧によって行
うことを特徴とするものである。
【０００７】図１に示すように、本発明ではアルミニウ
ムのような金属部材５の表面に予め接合材６を圧延等の
方法により接着しておく。金属部材５がAlまたはAl合金
である場合には、接合性を考慮して接合材６としてはAl
-Si-Mg系合金またはAl-Mg 系合金を用いるものとする。
このような接合材６は金属部材５の表面に熱間圧延及び
冷間圧延によって冶金的に確実に接着することができ
る。なお図２に示すように、接合材６の金属部材５側に
純粋なAl７を配置しておくこともできる。
ムのような金属部材５の表面に予め接合材６を圧延等の
方法により接着しておく。金属部材５がAlまたはAl合金
である場合には、接合性を考慮して接合材６としてはAl
-Si-Mg系合金またはAl-Mg 系合金を用いるものとする。
このような接合材６は金属部材５の表面に熱間圧延及び
冷間圧延によって冶金的に確実に接着することができ
る。なお図２に示すように、接合材６の金属部材５側に
純粋なAl７を配置しておくこともできる。
【０００８】次にこの接合材６とアルミナ製の絶縁部材
４ａとの間で接合を行わせる。接合は接合材６の固相線
未満の温度、好ましくは固相線〜固相線−10℃程度の温
度において加圧接合する方法で行われる。加圧力は例え
ば６Kg/mm2である。このような条件で接合を行うことに
より、図４に示すように接合材６とアルミナ製の絶縁部
材４ａとの間はナトリウムイオンの侵入の少ない、完全
な状態で接合されることとなる。
４ａとの間で接合を行わせる。接合は接合材６の固相線
未満の温度、好ましくは固相線〜固相線−10℃程度の温
度において加圧接合する方法で行われる。加圧力は例え
ば６Kg/mm2である。このような条件で接合を行うことに
より、図４に示すように接合材６とアルミナ製の絶縁部
材４ａとの間はナトリウムイオンの侵入の少ない、完全
な状態で接合されることとなる。
【０００９】このように、本発明では金属部材５と接合
材６との接合は圧延等の方法により冶金的に確実に行わ
れ、また接合材６とアルミナ製の絶縁部材４ａとの間の
接合もナトリウムイオンの侵入の少ない、完全な状態で
行われる。従って本発明の接合方法によれば、金属部材
５とアルミナ製の絶縁部材４ａとの接合部のナトリウム
に対する耐久性を向上させることができる。また本発明
の接合方法によれば、従来のように接合部分にブレージ
ングシートのような接合材を挟む必要がなく、部品点数
の削減によるコストダウンを図ることができるうえ、寸
法精度の点でも優れたものとなる。次に本発明の実施例
を示す。
材６との接合は圧延等の方法により冶金的に確実に行わ
れ、また接合材６とアルミナ製の絶縁部材４ａとの間の
接合もナトリウムイオンの侵入の少ない、完全な状態で
行われる。従って本発明の接合方法によれば、金属部材
５とアルミナ製の絶縁部材４ａとの接合部のナトリウム
に対する耐久性を向上させることができる。また本発明
の接合方法によれば、従来のように接合部分にブレージ
ングシートのような接合材を挟む必要がなく、部品点数
の削減によるコストダウンを図ることができるうえ、寸
法精度の点でも優れたものとなる。次に本発明の実施例
を示す。
【００１０】
【実施例】実施例１ Al-Mn 系合金(A3003) からなる金属部材の表面に、Al-S
i-Mg系合金 (Al-10Si-1.5Mg)からなる接合材（固相線温
度≒560 ℃) を圧延により予め接着した。この部材をプ
レス等により接合材を接合面に残した状態で任意形状に
成形し、これをアルミナの表面に密着させ、真空中で55
5 ℃に加熱しつつ６Kg/mm2の圧力で接合した。この接合
試験片を430 ℃の溶融ナトリウム中に6000時間浸漬した
うえ、10個ずつ引張試験機にセットして剥離試験を行っ
た。この結果、接合材と金属部材との間及び接合材とア
ルミナとの間における剥離数はいずれもゼロであり、金
属部材自体の破壊により剥離試験が終了した。 比較例１ これに対して、実施例１と同一の金属部材とアルミナと
を従来の３層のブレージングシートを用いて同一条件で
接合し、同一条件で試験したところ、10個中の１個に接
合材と金属部材との間における部分的な剥離が生じた。
i-Mg系合金 (Al-10Si-1.5Mg)からなる接合材（固相線温
度≒560 ℃) を圧延により予め接着した。この部材をプ
レス等により接合材を接合面に残した状態で任意形状に
成形し、これをアルミナの表面に密着させ、真空中で55
5 ℃に加熱しつつ６Kg/mm2の圧力で接合した。この接合
試験片を430 ℃の溶融ナトリウム中に6000時間浸漬した
うえ、10個ずつ引張試験機にセットして剥離試験を行っ
た。この結果、接合材と金属部材との間及び接合材とア
ルミナとの間における剥離数はいずれもゼロであり、金
属部材自体の破壊により剥離試験が終了した。 比較例１ これに対して、実施例１と同一の金属部材とアルミナと
を従来の３層のブレージングシートを用いて同一条件で
接合し、同一条件で試験したところ、10個中の１個に接
合材と金属部材との間における部分的な剥離が生じた。
【００１１】実施例２ Al-Mn 系合金(A3003) からなる金属部材の表面に、図２
に示したように純粋なAlとAl-Si-Mg系合金 (Al-10Si-1.
5Mg)とを積層した接合材を純Alを金属部材側として圧延
により予め接着しておき、この部材をプレス等により接
合材を接合面に残した状態で任意形状に成形し、これを
アルミナの表面に対して密着させ、真空中で555 ℃×６
Kg/mm2の加圧接合を行った。この接合試験片を実施例１
と同様に430 ℃の溶融ナトリウム中に6000時間浸漬した
うえで10個ずつ引張試験機で剥離試験を行ったところ、
接合材と金属部材との間及び接合材とアルミナとの間に
おける剥離数はいずれもゼロであった。 比較例２ これに対して上記と同一の金属部材とアルミナとを単層
のAl-Si-Mg系合金からなる接合材を用いて実施例２と同
一条件で接合し、同一条件で試験したところ、10個中の
２個に接合材と金属部材との間における部分的な剥離が
生じた。
に示したように純粋なAlとAl-Si-Mg系合金 (Al-10Si-1.
5Mg)とを積層した接合材を純Alを金属部材側として圧延
により予め接着しておき、この部材をプレス等により接
合材を接合面に残した状態で任意形状に成形し、これを
アルミナの表面に対して密着させ、真空中で555 ℃×６
Kg/mm2の加圧接合を行った。この接合試験片を実施例１
と同様に430 ℃の溶融ナトリウム中に6000時間浸漬した
うえで10個ずつ引張試験機で剥離試験を行ったところ、
接合材と金属部材との間及び接合材とアルミナとの間に
おける剥離数はいずれもゼロであった。 比較例２ これに対して上記と同一の金属部材とアルミナとを単層
のAl-Si-Mg系合金からなる接合材を用いて実施例２と同
一条件で接合し、同一条件で試験したところ、10個中の
２個に接合材と金属部材との間における部分的な剥離が
生じた。
【００１２】
【発明の効果】
以上の実施例のデータからも明らかなよ
うに、本発明の接合方法によればナトリウム−硫黄電池
内のアルミナ製の絶縁部材と金属部材とを確実に接合す
ることができ、溶融ナトリウムに対する耐久性に優れた
接合を行わせることができるので、特にナトリウム−硫
黄電池におけるアルミナ製の絶縁部材とアルミニウム製
の金属部材との接合に好適なものである。
うに、本発明の接合方法によればナトリウム−硫黄電池
内のアルミナ製の絶縁部材と金属部材とを確実に接合す
ることができ、溶融ナトリウムに対する耐久性に優れた
接合を行わせることができるので、特にナトリウム−硫
黄電池におけるアルミナ製の絶縁部材とアルミニウム製
の金属部材との接合に好適なものである。
【図１】本発明の接合方法を説明する断面図である。
【図２】本発明の接合方法を説明する断面図である。
【図３】従来の接合方法を説明する断面図である。
【図４】接合時の温度と接合部のNa浸食距離との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
４ セラミック４ａ アルミナ製の絶縁部材 ５ 金属部材 ６ 接合材
Claims (3)
- 【請求項１】 ナトリウム−硫黄電池内のアルミナ製の
絶縁部材と金属部材との接合方法において、該絶縁部材
と接合される該金属部材の表面にAl-Si-Mg系合金または
Al-Mg 系合金よりなる接合材を予め接着しておき、該接
合材と該絶縁部材との接合を、該接合材の固相線未満の
温度に昇温された状態における加圧によって行うことを
特徴とするナトリウム−硫黄電池のアルミナ製の絶縁部
材と金属部材との接合方法。 - 【請求項２】 前記接合材は、該接合材の金属部材側に
Alを配置したものである請求項１記載のナトリウム−硫
黄電池のアルミナ製の絶縁部材と金属部材との接合方
法。 - 【請求項３】 前記金属部材と前記接合材との接合を圧
延により行う請求項１記載のナトリウム−硫黄電池のア
ルミナ製の絶縁部材と金属部材との接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3189217A JP2567160B2 (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | ナトリウム−硫黄電池のアルミナ製の絶縁部材と金属部材との接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3189217A JP2567160B2 (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | ナトリウム−硫黄電池のアルミナ製の絶縁部材と金属部材との接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0517247A JPH0517247A (ja) | 1993-01-26 |
| JP2567160B2 true JP2567160B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=16237526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3189217A Expired - Fee Related JP2567160B2 (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | ナトリウム−硫黄電池のアルミナ製の絶縁部材と金属部材との接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2567160B2 (ja) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58125673A (ja) * | 1982-01-12 | 1983-07-26 | 新明和工業株式会社 | 拡散接合方法 |
| JPS58135180A (ja) * | 1982-02-01 | 1983-08-11 | 新明和工業株式会社 | 拡散接合方法 |
| JPS58135783A (ja) * | 1982-02-05 | 1983-08-12 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 拡散接合方法 |
| JPS58217682A (ja) * | 1982-06-01 | 1983-12-17 | アライド・コ−ポレ−シヨン | 使用済みレーヨン紡糸浴から誘導されるアルカリ金属硫酸塩有価物を変換するための電気透析水スプリット法 |
| JPS58217683A (ja) * | 1982-06-09 | 1983-12-17 | Showa Denko Kk | 電解槽 |
| JPS6434600A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-06 | Shinko Electric Ind Co | Manufacture of metal cap with brazing filler metal frame |
| JPH0249267A (ja) * | 1988-08-10 | 1990-02-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | 音声信号の早聞再生方法 |
| JPH0362670A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-18 | Canon Inc | 画像通信装置 |
-
1991
- 1991-07-02 JP JP3189217A patent/JP2567160B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0517247A (ja) | 1993-01-26 |
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|---|---|---|---|
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