JP2803927B2 - 板状拡散接合部材の製造方法 - Google Patents
板状拡散接合部材の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間等方加圧（ＨＩ
Ｐ）処理による拡散接合によって、板状拡散接合部材を
製造する方法に関する。
Ｐ）処理による拡散接合によって、板状拡散接合部材を
製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、機械部品等のように複数の部材を
面接合する場合、熱間等方加圧（ＨＩＰ）法による拡散
接合が行われている。ＨＩＰ法とは、加熱昇温と共に圧
力媒体としてガスを用いて四方八方から均一な圧力を加
える方法である。この方法は、ＨＩＰ装置の利用により
一度に多数の部材を処理できるなど工業的生産性に優れ
ている。そして、ＨＩＰによる拡散接合は、立体的な面
の接合が可能で、接合面積の大きさに拘らず均一に接合
できる等の利点がある。その反面、接合面に圧力媒体た
るガスが侵入すると、接合しようとする部材（以下、被
処理材という）に高圧が作用しにくいばかりか、接合面
を汚染すると、うまく接合できなくなるという問題があ
る。
面接合する場合、熱間等方加圧（ＨＩＰ）法による拡散
接合が行われている。ＨＩＰ法とは、加熱昇温と共に圧
力媒体としてガスを用いて四方八方から均一な圧力を加
える方法である。この方法は、ＨＩＰ装置の利用により
一度に多数の部材を処理できるなど工業的生産性に優れ
ている。そして、ＨＩＰによる拡散接合は、立体的な面
の接合が可能で、接合面積の大きさに拘らず均一に接合
できる等の利点がある。その反面、接合面に圧力媒体た
るガスが侵入すると、接合しようとする部材（以下、被
処理材という）に高圧が作用しにくいばかりか、接合面
を汚染すると、うまく接合できなくなるという問題があ
る。
【０００３】このため、ＨＩＰによる拡散接合では、接
合しようとする面にガスが侵入しないようにすることが
必要であり、図６に示すような被処理材全体を金属製の
カプセルの中に真空封入してＨＩＰ処理する方法、図７
に示すような接合面の全周を予め溶接によりシールした
後ＨＩＰ処理する方法等が用いられている。
合しようとする面にガスが侵入しないようにすることが
必要であり、図６に示すような被処理材全体を金属製の
カプセルの中に真空封入してＨＩＰ処理する方法、図７
に示すような接合面の全周を予め溶接によりシールした
後ＨＩＰ処理する方法等が用いられている。
【０００４】ここで、図６の方法は、被処理材１，１を
中子２，２で挟持固定し（図中（ａ）に相当）、この周
囲にカプセル３、さらに脱気用パイプ４を形成し（図中
（ｂ），（ｃ）に相当）、該脱気用パイプ４からカプセ
ル３内部の空気を脱気（図中（ｄ）に相当）した後、脱
気用パイプ４を切断溶接してカプセル３内部を真空状態
とし（図中（ｅ）に相当）、これをＨＩＰ処理（図中
（ｆ）に相当）している。また、図７において、被処理
材は５，５で示され、その接合部の周囲の溶接部は６で
示されている。図７（ａ）の状態にある被処理材をＨＩ
Ｐ処理すると、拡散接合部材７（図中（ｂ）に相当）が
得られる。
中子２，２で挟持固定し（図中（ａ）に相当）、この周
囲にカプセル３、さらに脱気用パイプ４を形成し（図中
（ｂ），（ｃ）に相当）、該脱気用パイプ４からカプセ
ル３内部の空気を脱気（図中（ｄ）に相当）した後、脱
気用パイプ４を切断溶接してカプセル３内部を真空状態
とし（図中（ｅ）に相当）、これをＨＩＰ処理（図中
（ｆ）に相当）している。また、図７において、被処理
材は５，５で示され、その接合部の周囲の溶接部は６で
示されている。図７（ａ）の状態にある被処理材をＨＩ
Ｐ処理すると、拡散接合部材７（図中（ｂ）に相当）が
得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図６に示す方
法では、中子２により被処理材１が拘束を受けるため
に、ＨＩＰ処理（図６中（ｆ））において加圧状態が一
様にならず、得られる接合部材がいびつに変形している
ことがある。この際、中子２の形状を選択することによ
り均一に加圧することは可能であるが、種々の中子を準
備する必要があり、実用的でない。また、接合後におい
ても中子２，２及びカプセル３の除去作業が非常に困難
である。
法では、中子２により被処理材１が拘束を受けるため
に、ＨＩＰ処理（図６中（ｆ））において加圧状態が一
様にならず、得られる接合部材がいびつに変形している
ことがある。この際、中子２の形状を選択することによ
り均一に加圧することは可能であるが、種々の中子を準
備する必要があり、実用的でない。また、接合後におい
ても中子２，２及びカプセル３の除去作業が非常に困難
である。
【０００６】カプセルの除去作業を容易にするために、
カプセルの内面と被処理材との間に、離型材や緩衝材を
介在させることが考えられる。離型材又は緩衝材とし
て、一般に、セラミック繊維（シリカ質、ムライト質、
アルミナ質など）からなるフェルトやペーパーが用いら
れるが、１１００℃以上の高温で処理すると、繊維自体
が焼結して、カプセルあるいは被処理材に接合されてし
まう。一方、窒化ホウ素粉末も離型材として用いられ、
これは高温で使用しても離型性に優れているが、対象物
に対しても付着しにくいという欠点がある。また、図７
に示す方法では、接合後、被処理材の溶接部６を切断除
去しなればならず、かかる操作は面倒である。
カプセルの内面と被処理材との間に、離型材や緩衝材を
介在させることが考えられる。離型材又は緩衝材とし
て、一般に、セラミック繊維（シリカ質、ムライト質、
アルミナ質など）からなるフェルトやペーパーが用いら
れるが、１１００℃以上の高温で処理すると、繊維自体
が焼結して、カプセルあるいは被処理材に接合されてし
まう。一方、窒化ホウ素粉末も離型材として用いられ、
これは高温で使用しても離型性に優れているが、対象物
に対しても付着しにくいという欠点がある。また、図７
に示す方法では、接合後、被処理材の溶接部６を切断除
去しなればならず、かかる操作は面倒である。
【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、従来製造が困
難であった板状の拡散接合部材を製造し、しかも接合後
のカプセル除去が容易な板状拡散接合部材の製造方法を
提供することにある。
たものであり、その目的とするところは、従来製造が困
難であった板状の拡散接合部材を製造し、しかも接合後
のカプセル除去が容易な板状拡散接合部材の製造方法を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の板状拡散接合部
材の製造方法は、窒化ホウ素にコロイダルシリカ又はア
ルミナゾルを混合した離型材を塗布した２枚の金属箔で
被処理材を挟持し、前記金属箔の縁部をシールして形成
されるカプセルの内部を真空脱気することにより、前記
被処理材を前記カプセル内に密封し、次いで、カプセル
全体を熱間等方加圧処理して、前記被処理材を拡散接合
した後、前記カプセルを除去する。
材の製造方法は、窒化ホウ素にコロイダルシリカ又はア
ルミナゾルを混合した離型材を塗布した２枚の金属箔で
被処理材を挟持し、前記金属箔の縁部をシールして形成
されるカプセルの内部を真空脱気することにより、前記
被処理材を前記カプセル内に密封し、次いで、カプセル
全体を熱間等方加圧処理して、前記被処理材を拡散接合
した後、前記カプセルを除去する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説
明する。図１は、本発明一実施例として、２枚のステン
レス製の窓枠部材にステンレス製の網を挟持接合した拡
散接合部材、例えばフィルターの製造方法を示す工程図
である。図１（ａ）は被処理材１０を示し、２枚の窓枠
部材１１，１１と金網１２とからなる。図１（ｂ）は被
処理材１０を挟持してカプセルを形成するための２枚の
金属箔１３，１３を示しており、各金属箔１３の被処理
材１０を挟持する面には離型材が塗布されている。１４
は離型材の塗膜である。
明する。図１は、本発明一実施例として、２枚のステン
レス製の窓枠部材にステンレス製の網を挟持接合した拡
散接合部材、例えばフィルターの製造方法を示す工程図
である。図１（ａ）は被処理材１０を示し、２枚の窓枠
部材１１，１１と金網１２とからなる。図１（ｂ）は被
処理材１０を挟持してカプセルを形成するための２枚の
金属箔１３，１３を示しており、各金属箔１３の被処理
材１０を挟持する面には離型材が塗布されている。１４
は離型材の塗膜である。
【００１０】本実施例に示す方法は、２枚の金属箔１
３，１３の離型材塗膜１４と被処理材１０の窓枠部材１
１，１１とが接触するようにして被処理材１０を挟持
し、金属箔１３の夫々端部を一部だけ残して、金属箔１
３，１３の縁部を溶接して、カプセル１５を形成する
（図１（ｃ））。金属箔１３の端部で溶接しなかった部
分、いわゆる開口部分１７からカプセル１５内部を真空
脱気した後、この開口部分１７を溶接して、カプセル１
５を密封する（図１（ｄ））。次に、このカプセル１５
をＨＩＰ装置にセットし、高温下で高圧ガスで加圧し
て、被処理材１０を拡散接合する（図１（ｅ））。接合
後、カプセル１５の縁部を切り取り、カプセル１５の金
属箔１３，１３を剥がして（図１（ｆ））、拡散接合さ
れた被処理材１０’を取り出す。得られた接合部材１
０’は図１（ｇ）に示されている。
３，１３の離型材塗膜１４と被処理材１０の窓枠部材１
１，１１とが接触するようにして被処理材１０を挟持
し、金属箔１３の夫々端部を一部だけ残して、金属箔１
３，１３の縁部を溶接して、カプセル１５を形成する
（図１（ｃ））。金属箔１３の端部で溶接しなかった部
分、いわゆる開口部分１７からカプセル１５内部を真空
脱気した後、この開口部分１７を溶接して、カプセル１
５を密封する（図１（ｄ））。次に、このカプセル１５
をＨＩＰ装置にセットし、高温下で高圧ガスで加圧し
て、被処理材１０を拡散接合する（図１（ｅ））。接合
後、カプセル１５の縁部を切り取り、カプセル１５の金
属箔１３，１３を剥がして（図１（ｆ））、拡散接合さ
れた被処理材１０’を取り出す。得られた接合部材１
０’は図１（ｇ）に示されている。
【００１１】上記方法において、金属箔１３の材質は、
被処理材の種類、接合温度、入手の容易性等により適宜
選択される。例えば、ステンレス、アルミニウム、銅、
タンタル等が用いられる。これらのうち、ステンレスが
保存性に優れていることから特に好ましく用いられる。
被処理材の種類、接合温度、入手の容易性等により適宜
選択される。例えば、ステンレス、アルミニウム、銅、
タンタル等が用いられる。これらのうち、ステンレスが
保存性に優れていることから特に好ましく用いられる。
【００１２】金属箔１３の厚みは、被処理材の大きさ、
箔の材質等により異なるが、一般に、３０〜３００μｍ
程度が好ましい。例えばステンレス製の箔の場合、１ｍ
ｍ角程度の被処理材の接合には、５０〜１００μｍの箔
が好ましく用いられる。また、金属箔１３の厚みは、２
枚共同じであってもよいし、異なる厚みのものを用いて
もよい。特に、被処理材１０が非常に薄くて歪み易い場
合には、２枚の金属箔１３，１３のうち、１枚を厚くし
てもよい。
箔の材質等により異なるが、一般に、３０〜３００μｍ
程度が好ましい。例えばステンレス製の箔の場合、１ｍ
ｍ角程度の被処理材の接合には、５０〜１００μｍの箔
が好ましく用いられる。また、金属箔１３の厚みは、２
枚共同じであってもよいし、異なる厚みのものを用いて
もよい。特に、被処理材１０が非常に薄くて歪み易い場
合には、２枚の金属箔１３，１３のうち、１枚を厚くし
てもよい。
【００１３】このような金属箔１３の被処理材挟持面に
は、離型材が塗布されている。本発明に用いられる離型
材は、窒化ホウ素（ＢＮ）にコロイダルシリカ又はアル
ミナゾルを混合したものであり、適宜界面活性剤等の添
加剤が添加され得る。コロイダルシリカ又はアルミナゾ
ルとは、各々水中にナノメータオーダのシリカ（ＳｉＯ
2 ）又はアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を分散したもので、接
着剤のような特性を有している。一般に、水又は有機溶
剤中にセラミック粉末を単独で分散させても接着性は得
られない。また、セラミック粉末と有機系バインダーを
混合しても、ＨＩＰ処理により有機系バインダーが熱分
解して接着力が低下する上にカーボンが残留するという
問題がある。しかし、本発明に用いられるコロイダルシ
リカ又はアルミナゾルは、高温に加熱されても水分が残
存する割合が高く、接着力を高温まで保持できる上に、
加熱後残存するのは高純度のシリカ又はアルミナだけで
ある。これらの化合物はカーボンに比べて窒化ホウ素や
被処理材と反応しにくいので、被処理材の表面を汚染せ
ずに済み、しかもシリカ粒子又はアルミナ粒子は微細で
あるから、離型材塗膜が滑らかで、高圧に加圧しても被
処理材の表面を荒らさないという利点がある。特に、離
型材におけるシリカ粒子又はアルミナ粒子と窒化ホウ素
との混合比（重量比）が、ＢＮ／ＳｉＯ2 又はＢＮ／Ａ
ｌ2 Ｏ3 として１／２〜１／１の場合には、離型材塗膜
が非常に滑らかになり、光沢のあるような塗膜面とする
こともできる。ＳｉＯ2 又はＡｌ2 Ｏ3 は、コロイダル
シリカ又はアルミナゾルとなって離型材の流れ性を良好
にし、平滑な離型材塗膜が得られやすくなるためであ
る。
は、離型材が塗布されている。本発明に用いられる離型
材は、窒化ホウ素（ＢＮ）にコロイダルシリカ又はアル
ミナゾルを混合したものであり、適宜界面活性剤等の添
加剤が添加され得る。コロイダルシリカ又はアルミナゾ
ルとは、各々水中にナノメータオーダのシリカ（ＳｉＯ
2 ）又はアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を分散したもので、接
着剤のような特性を有している。一般に、水又は有機溶
剤中にセラミック粉末を単独で分散させても接着性は得
られない。また、セラミック粉末と有機系バインダーを
混合しても、ＨＩＰ処理により有機系バインダーが熱分
解して接着力が低下する上にカーボンが残留するという
問題がある。しかし、本発明に用いられるコロイダルシ
リカ又はアルミナゾルは、高温に加熱されても水分が残
存する割合が高く、接着力を高温まで保持できる上に、
加熱後残存するのは高純度のシリカ又はアルミナだけで
ある。これらの化合物はカーボンに比べて窒化ホウ素や
被処理材と反応しにくいので、被処理材の表面を汚染せ
ずに済み、しかもシリカ粒子又はアルミナ粒子は微細で
あるから、離型材塗膜が滑らかで、高圧に加圧しても被
処理材の表面を荒らさないという利点がある。特に、離
型材におけるシリカ粒子又はアルミナ粒子と窒化ホウ素
との混合比（重量比）が、ＢＮ／ＳｉＯ2 又はＢＮ／Ａ
ｌ2 Ｏ3 として１／２〜１／１の場合には、離型材塗膜
が非常に滑らかになり、光沢のあるような塗膜面とする
こともできる。ＳｉＯ2 又はＡｌ2 Ｏ3 は、コロイダル
シリカ又はアルミナゾルとなって離型材の流れ性を良好
にし、平滑な離型材塗膜が得られやすくなるためであ
る。
【００１４】上記離型材において、窒化ホウ素とコロイ
ダルシリカ又はアルミナゾルとの混合比（重量比）が、
窒化ホウ素をＢＮ、コロイダルシリカ中のシリカ成分を
ＳｉＯ2 、アルミナゾル中のアルミナ成分をＡｌ2 Ｏ3
として、ＢＮ／ＳｉＯ2 ＝１／２〜３／２又はＢＮ／Ａ
ｌ2 Ｏ3 ＝１／２〜３／２であることか好ましい。ＢＮ
の含有量が、ＢＮ／ＳｉＯ2 又はＢＮ／Ａｌ2 Ｏ3 とし
て１／２を下回る場合には、離型材におけるアルミナ成
分又はシリカ成分の含有量が相対的に大きくなるため、
離型材自体がＨＩＰ処理により強固に焼結されて被処理
材に固着されてしまい、離型材として機能しなくなる。
このことはＨＩＰ処理温度が１０００℃以上で特に顕著
である。一方、ＢＮ／ＳｉＯ2 又はＢＮ／Ａｌ2 Ｏ3 の
値が３／２を越えると、離型材におけるアルミナ成分又
はシリカ成分の含有量が相対的に少なくなるため、金属
箔に対する接着性が不十分となり、離型材塗布面が剥が
れやすくなる。
ダルシリカ又はアルミナゾルとの混合比（重量比）が、
窒化ホウ素をＢＮ、コロイダルシリカ中のシリカ成分を
ＳｉＯ2 、アルミナゾル中のアルミナ成分をＡｌ2 Ｏ3
として、ＢＮ／ＳｉＯ2 ＝１／２〜３／２又はＢＮ／Ａ
ｌ2 Ｏ3 ＝１／２〜３／２であることか好ましい。ＢＮ
の含有量が、ＢＮ／ＳｉＯ2 又はＢＮ／Ａｌ2 Ｏ3 とし
て１／２を下回る場合には、離型材におけるアルミナ成
分又はシリカ成分の含有量が相対的に大きくなるため、
離型材自体がＨＩＰ処理により強固に焼結されて被処理
材に固着されてしまい、離型材として機能しなくなる。
このことはＨＩＰ処理温度が１０００℃以上で特に顕著
である。一方、ＢＮ／ＳｉＯ2 又はＢＮ／Ａｌ2 Ｏ3 の
値が３／２を越えると、離型材におけるアルミナ成分又
はシリカ成分の含有量が相対的に少なくなるため、金属
箔に対する接着性が不十分となり、離型材塗布面が剥が
れやすくなる。
【００１５】このような離型材の塗布に際しては、金属
箔に離型材が付着しやすいように、金属箔の塗布面を予
めサンドペーパなどで粗面にしておくことが好ましい。
また、離型材は被処理材が接触する部分に塗布し、カプ
セルを密封するために溶接等を行う部分には塗布しない
ことが好ましい。よって、溶接を行う部分には予めマス
キングテープ等を貼った状態で離型材を塗布することが
好ましい。離型材塗布面には水分等が含まれているの
で、さらに離型材塗布面を乾燥し、３００℃程度にまで
加熱することが好ましい。離型材の塗膜の厚みを０．１
ｍｍ以上にしたい場合には、塗布及び乾燥を繰り返せば
よい。
箔に離型材が付着しやすいように、金属箔の塗布面を予
めサンドペーパなどで粗面にしておくことが好ましい。
また、離型材は被処理材が接触する部分に塗布し、カプ
セルを密封するために溶接等を行う部分には塗布しない
ことが好ましい。よって、溶接を行う部分には予めマス
キングテープ等を貼った状態で離型材を塗布することが
好ましい。離型材塗布面には水分等が含まれているの
で、さらに離型材塗布面を乾燥し、３００℃程度にまで
加熱することが好ましい。離型材の塗膜の厚みを０．１
ｍｍ以上にしたい場合には、塗布及び乾燥を繰り返せば
よい。
【００１６】カプセルの形成に際して金属箔の縁部をシ
ールする方法としては、特に限定されず、例えば、ＹＡ
Ｇレーザ、エレクトロンビーム、シーム、ＴＩＧなど従
来公知の溶接方法によりシールすることができる。
ールする方法としては、特に限定されず、例えば、ＹＡ
Ｇレーザ、エレクトロンビーム、シーム、ＴＩＧなど従
来公知の溶接方法によりシールすることができる。
【００１７】本実施例では、真空脱気のための開口部分
１７を残して箔１３の縁部をシールし、真空脱気した
後、開口部分１７を溶接して密封状態のカプセルを形成
したが、本発明はこの方法に限らない。例えば、密封状
態のカプセルを形成した後、真空脱気し、再び密封する
など、カプセルの密封及び真空脱気の順序は適宜に選択
できる。
１７を残して箔１３の縁部をシールし、真空脱気した
後、開口部分１７を溶接して密封状態のカプセルを形成
したが、本発明はこの方法に限らない。例えば、密封状
態のカプセルを形成した後、真空脱気し、再び密封する
など、カプセルの密封及び真空脱気の順序は適宜に選択
できる。
【００１８】ＨＩＰ処理における温度・圧力の操作パタ
ーンは特に限定しないが、１０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上のガ
ス圧力を付与した後、昇温する昇圧先行形の操作が好ま
しい。昇圧先行形の操作によれば、被処理材や離型材に
気化成分が含まれていても、気化成分によるカプセル内
部での圧力発生、ひいては箔の膨張や破損を防止でき
る。
ーンは特に限定しないが、１０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上のガ
ス圧力を付与した後、昇温する昇圧先行形の操作が好ま
しい。昇圧先行形の操作によれば、被処理材や離型材に
気化成分が含まれていても、気化成分によるカプセル内
部での圧力発生、ひいては箔の膨張や破損を防止でき
る。
【００１９】ＨＩＰ処理後、被処理材を取り出す方法と
しては、鋏で金属箔の一縁部を切断して箔を剥がすなど
適当な方法で取り出すことができる。
しては、鋏で金属箔の一縁部を切断して箔を剥がすなど
適当な方法で取り出すことができる。
【００２０】なお、本発明の製造方法を用いて、被処理
材である同種の金属の拡散接合だけでなく、２種類以上
の金属シートを多層に重ねた接合部材を製造することも
できる。図２は２種類の金属シート２０，２１を交互に
重ね合わせて接合したものである。図２に示す構成にお
いて、金属シート同士の接合に限らず、金属シートとセ
ラミックシートとの接合も可能である。金属シートとセ
ラミックシートとの接合の場合、両者の熱膨張率の違い
が接合を阻害するので、これを緩和するために、インサ
ート材を介在して行ってもよい。バイメタル等はこの方
法により容易に製造できる。
材である同種の金属の拡散接合だけでなく、２種類以上
の金属シートを多層に重ねた接合部材を製造することも
できる。図２は２種類の金属シート２０，２１を交互に
重ね合わせて接合したものである。図２に示す構成にお
いて、金属シート同士の接合に限らず、金属シートとセ
ラミックシートとの接合も可能である。金属シートとセ
ラミックシートとの接合の場合、両者の熱膨張率の違い
が接合を阻害するので、これを緩和するために、インサ
ート材を介在して行ってもよい。バイメタル等はこの方
法により容易に製造できる。
【００２１】また、本発明の製造方法により、図３に示
すように、刃先形成材２２のような高硬度で脆いセラミ
ック系の材料をスチール２３，２４，２５で挟み込んで
接合したブレードを製造することもできる。
すように、刃先形成材２２のような高硬度で脆いセラミ
ック系の材料をスチール２３，２４，２５で挟み込んで
接合したブレードを製造することもできる。
【００２２】さらに、図４に示すような、２つのリング
状部材２６，２７が約０．１ｍｍ程度の薄い金属板２８
で結合されたような機械部品も製造できる。図４におい
て、接合面は破線２９で示されている。図４において、
金属板２８の代わりに金網を用いることもできる。
状部材２６，２７が約０．１ｍｍ程度の薄い金属板２８
で結合されたような機械部品も製造できる。図４におい
て、接合面は破線２９で示されている。図４において、
金属板２８の代わりに金網を用いることもできる。
【００２３】さらにまた、図５は、２枚のＳＵＳ３０４
製の網３０，３１の間にタワシ状に成形した金属繊維３
２を挟み込んだフィルターである。かかる構成において
通気性を保持するするために、ＨＩＰ処理条件は１００
０℃で１００〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 程度が好まし
い。
製の網３０，３１の間にタワシ状に成形した金属繊維３
２を挟み込んだフィルターである。かかる構成において
通気性を保持するするために、ＨＩＰ処理条件は１００
０℃で１００〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 程度が好まし
い。
【００２４】〔具体的実施例〕 実施例１；被処理材としてＳＵＳ３０４製の窓枠部材及
び金網を用い、離型材として重量比がＢＮ／Ａｌ2 Ｏ3
＝３／２である窒化ホウ素とアルミナゾルとの混合物を
用いて、下記の接合条件にて、図１に示す方法に基づい
て接合した。 金属箔 ＳＵＳ３０４製 温度 １１００℃ 圧力 １０００ｋｇｆ／ｃｍ2 時間 １時間 得られた拡散接合部材の接合状態は良好であり、カプセ
ルの除去も容易であった。
び金網を用い、離型材として重量比がＢＮ／Ａｌ2 Ｏ3
＝３／２である窒化ホウ素とアルミナゾルとの混合物を
用いて、下記の接合条件にて、図１に示す方法に基づい
て接合した。 金属箔 ＳＵＳ３０４製 温度 １１００℃ 圧力 １０００ｋｇｆ／ｃｍ2 時間 １時間 得られた拡散接合部材の接合状態は良好であり、カプセ
ルの除去も容易であった。
【００２５】実施例２；被処理材としてＳＵＳ３０４製
のシート（厚さ０．１ｍｍ）と銅製のシート（厚さ０．
１ｍｍ）とを用い、２０枚のシートを積層接合した図２
に示すような拡散接合部材を製造した。ＢＮ／ＳｉＯ2
＝１／１の離型材を用い、接合温度を８５０℃に変更し
た以外は実施例１と同様に行った。得られた拡散接合部
材の接合状態は良好であり、カプセルの除去も容易であ
った。
のシート（厚さ０．１ｍｍ）と銅製のシート（厚さ０．
１ｍｍ）とを用い、２０枚のシートを積層接合した図２
に示すような拡散接合部材を製造した。ＢＮ／ＳｉＯ2
＝１／１の離型材を用い、接合温度を８５０℃に変更し
た以外は実施例１と同様に行った。得られた拡散接合部
材の接合状態は良好であり、カプセルの除去も容易であ
った。
【００２６】実施例３；被処理材としてＳＵＳ３０４の
板材とＹ−ＰＳＺ（イットリウム部分安定化ジルコニ
ア）の刃先形成材とを用いて、図３に示すブレードを製
造した。接合温度を１３００℃に変更した以外は実施例
１と同様に行った。得られた拡散接合部材の接合状態は
良好であり、カプセルの除去も容易であった。
板材とＹ−ＰＳＺ（イットリウム部分安定化ジルコニ
ア）の刃先形成材とを用いて、図３に示すブレードを製
造した。接合温度を１３００℃に変更した以外は実施例
１と同様に行った。得られた拡散接合部材の接合状態は
良好であり、カプセルの除去も容易であった。
【００２７】実施例４；被処理材としてＳＵＳ３０４製
のリング部材及び板材を用いて、図４に示す拡散接合部
材を製造した。ＢＮ／Ａｌ2 Ｏ3＝１／２の離型材を用
い、接合圧力を１００ｋｇｆ／ｃｍ2 に変更した以外は
実施例１と同様に行った。得られた拡散接合部材の接合
状態は良好であり、カプセルの除去も容易であった。
のリング部材及び板材を用いて、図４に示す拡散接合部
材を製造した。ＢＮ／Ａｌ2 Ｏ3＝１／２の離型材を用
い、接合圧力を１００ｋｇｆ／ｃｍ2 に変更した以外は
実施例１と同様に行った。得られた拡散接合部材の接合
状態は良好であり、カプセルの除去も容易であった。
【００２８】実施例５；被処理材としてＳＵＳ３０４製
の金網及びスポンジを用いて、図５に示すフィルターを
製造した。ＢＮ／ＳｉＯ2 ＝１／２の離型材を用い、接
合温度を１０００℃、圧力を１００ｋｇｆ／ｃｍ2 に変
更した以外は実施例１と同様に行った。得られた拡散接
合部材の接合状態は良好であり、カプセルの除去も容易
であった。
の金網及びスポンジを用いて、図５に示すフィルターを
製造した。ＢＮ／ＳｉＯ2 ＝１／２の離型材を用い、接
合温度を１０００℃、圧力を１００ｋｇｆ／ｃｍ2 に変
更した以外は実施例１と同様に行った。得られた拡散接
合部材の接合状態は良好であり、カプセルの除去も容易
であった。
【００２９】比較例１；離型材としてセラミックフェル
トを使用した以外は実施例１と同様にして拡散接合部材
を製造した。接合後にカプセルから拡散接合部材を取り
出そうとしたところ、接合部材にセラミックフェルトが
固着して、箔の除去が困難であった。
トを使用した以外は実施例１と同様にして拡散接合部材
を製造した。接合後にカプセルから拡散接合部材を取り
出そうとしたところ、接合部材にセラミックフェルトが
固着して、箔の除去が困難であった。
【００３０】比較例２；離型材における混合比をＢＮ／
Ａｌ2 Ｏ3 ＝１／３に変更した以外は実施例１と同様に
して拡散接合部材を製造した。離型材自体が焼結して金
網に離型材に固着していた。
Ａｌ2 Ｏ3 ＝１／３に変更した以外は実施例１と同様に
して拡散接合部材を製造した。離型材自体が焼結して金
網に離型材に固着していた。
【００３１】比較例３；ＢＮ／Ａｌ2 Ｏ3 ＝２／１であ
る離型材を金属箔に塗布し、乾燥後、カプセル形成のた
めに箔の縁部を溶接しようとしたところ、離型材が箔か
ら剥がれてしまった。実施例１〜５及び比較例１〜３に
おける接合条件及び結果を、まとめて表１に示す。
る離型材を金属箔に塗布し、乾燥後、カプセル形成のた
めに箔の縁部を溶接しようとしたところ、離型材が箔か
ら剥がれてしまった。実施例１〜５及び比較例１〜３に
おける接合条件及び結果を、まとめて表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【発明の効果】以上のように、本発明の製造方法によれ
ば、従来困難であった複雑な部品であっても面接合でき
るので、特に気密性を必要とする真空機器の部品あるい
はフィルター等の製造に優れている。しかも、本発明の
製造方法はＨＩＰ法により拡散接合するので、ＨＩＰ装
置の利用により拡散接合部材の生産性に優れている。ま
た、離型材として、窒化ホウ素とコロイダルシリカ又は
アルミナゾルとの混合割合がＢＮ／Ａｌ2 Ｏ3 又はＢＮ
／ＳｉＯ2 として１／２〜３／２である離型材を用いれ
ば、箔への塗布作業が簡単であり、しかも接合後のカプ
セルの除去も容易である。
ば、従来困難であった複雑な部品であっても面接合でき
るので、特に気密性を必要とする真空機器の部品あるい
はフィルター等の製造に優れている。しかも、本発明の
製造方法はＨＩＰ法により拡散接合するので、ＨＩＰ装
置の利用により拡散接合部材の生産性に優れている。ま
た、離型材として、窒化ホウ素とコロイダルシリカ又は
アルミナゾルとの混合割合がＢＮ／Ａｌ2 Ｏ3 又はＢＮ
／ＳｉＯ2 として１／２〜３／２である離型材を用いれ
ば、箔への塗布作業が簡単であり、しかも接合後のカプ
セルの除去も容易である。
【図１】本発明一実施例の拡散接合部材の製造方法の工
程を示す図である。
程を示す図である。
【図２】本発明の製造方法により製造される拡散接合部
材の一実施例である。
材の一実施例である。
【図３】本発明の製造方法により製造される拡散接合部
材の他の実施例である。
材の他の実施例である。
【図４】本発明の製造方法により製造される拡散接合部
材の他の実施例である。
材の他の実施例である。
【図５】本発明の製造方法により製造される拡散接合部
材の他の実施例である。
材の他の実施例である。
【図６】従来の拡散部材の製造方法の工程を示す図であ
る。
る。
【図７】従来の拡散部材の製造方法の工程を示す図であ
る。
る。
１０ 被処理材 １０’ 拡散接合部材 １１ 窓枠部材 １２ 金網 １３ 金属箔 １４ 離型材の塗膜 １５ カプセル １６ 溶接部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−327383（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−225505（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−25467（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−144638（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 20/00
Claims (2)
- 【請求項１】 窒化ホウ素にコロイダルシリカ又はアル
ミナゾルを混合した離型材を塗布した２枚の金属箔で被
処理材を挟持し、 前記金属箔の縁部をシールして形成されるカプセルの内
部を真空脱気することにより、前記被処理材を前記カプ
セル内に密封し、 次いで、カプセル全体を熱間等方加圧処理して、前記被
処理材を拡散接合した後、前記カプセルを除去すること
を特徴とする板状拡散接合部材の製造方法。 - 【請求項２】 前記離型材として、含有重量比が、窒化
ホウ素／シリカ＝１／２〜３／２、又は窒化ホウ素／ア
ルミナ＝１／２〜３／２である離型材を用いることを特
徴とする請求項１に記載の板状拡散接合部材の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3262255A JP2803927B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 板状拡散接合部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3262255A JP2803927B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 板状拡散接合部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05104258A JPH05104258A (ja) | 1993-04-27 |
| JP2803927B2 true JP2803927B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=17373240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3262255A Expired - Fee Related JP2803927B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 板状拡散接合部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803927B2 (ja) |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP3262255A patent/JP2803927B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05104258A (ja) | 1993-04-27 |
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