JP3106699B2 - セラミック部材の接合方法 - Google Patents
セラミック部材の接合方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック部材の接合
方法に関するものである。
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に炭化珪素や窒化珪素等のセラミッ
ク部材同士を接合する場合には、図６に示す如く、接合
しようとするセラミック部材ａ，ａ同士を加熱炉ｂ内で
加熱しながら圧接して拡散接合するようにしていた。
ク部材同士を接合する場合には、図６に示す如く、接合
しようとするセラミック部材ａ，ａ同士を加熱炉ｂ内で
加熱しながら圧接して拡散接合するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記セ
ラミック部材ａを用いて組立構造体を製作しようとした
場合、構造上容易に圧接させることができない接合箇所
が多々生じ、セラミック部材ａの組立構造物を従来のよ
うな拡散接合で製作することは技術的に困難である。
ラミック部材ａを用いて組立構造体を製作しようとした
場合、構造上容易に圧接させることができない接合箇所
が多々生じ、セラミック部材ａの組立構造物を従来のよ
うな拡散接合で製作することは技術的に困難である。
【０００４】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、セラミック部材同士を圧接させることなく容易に接
合し得るセラミック部材の接合方法を提供することを目
的としている。
で、セラミック部材同士を圧接させることなく容易に接
合し得るセラミック部材の接合方法を提供することを目
的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
発明は、接合を行うセラミック部材同士を、両セラミッ
ク部材と同材質のセラミック粉末をバインダでといた混
合ペーストにより仮接合し、次いで、前記混合ペースト
の脱バインダ処理を行い、然る後、両セラミック部材間
の接合層に溶融したセラミックス前駆体有機ポリマーを
含浸せしめ、次いで、熱処理することにより前記接合層
に含浸させたセラミックス前駆体有機ポリマーをセラミ
ックスに転化することを特徴とするセラミック部材の接
合方法に係るものであり、本発明の請求項２に記載の発
明は、接合を行うセラミック部材同士を、両セラミック
部材と同材質のセラミック粉末をバインダでといた混合
ペーストにより仮接合し、次いで、前記混合ペーストの
脱バインダ処理を行い、然る後、減圧したセラミックス
生成反応ガス雰囲気で加熱し、両セラミック部材間の接
合層にセラミックスの反応生成物を含浸することを特徴
とするセラミック部材の接合方法に係るものである。
発明は、接合を行うセラミック部材同士を、両セラミッ
ク部材と同材質のセラミック粉末をバインダでといた混
合ペーストにより仮接合し、次いで、前記混合ペースト
の脱バインダ処理を行い、然る後、両セラミック部材間
の接合層に溶融したセラミックス前駆体有機ポリマーを
含浸せしめ、次いで、熱処理することにより前記接合層
に含浸させたセラミックス前駆体有機ポリマーをセラミ
ックスに転化することを特徴とするセラミック部材の接
合方法に係るものであり、本発明の請求項２に記載の発
明は、接合を行うセラミック部材同士を、両セラミック
部材と同材質のセラミック粉末をバインダでといた混合
ペーストにより仮接合し、次いで、前記混合ペーストの
脱バインダ処理を行い、然る後、減圧したセラミックス
生成反応ガス雰囲気で加熱し、両セラミック部材間の接
合層にセラミックスの反応生成物を含浸することを特徴
とするセラミック部材の接合方法に係るものである。
【０００６】
【作用】従って本発明の請求項１に記載の発明では、接
合を行うセラミック部材同士を、セラミック粉末をバイ
ンダでといた混合ペーストにより仮接合し、次いで、両
セラミック部材を焼成して前記混合ペーストの脱バイン
ダ処理を行うと、両セラミック部材間に多孔質の接合層
が形成される。
合を行うセラミック部材同士を、セラミック粉末をバイ
ンダでといた混合ペーストにより仮接合し、次いで、両
セラミック部材を焼成して前記混合ペーストの脱バイン
ダ処理を行うと、両セラミック部材間に多孔質の接合層
が形成される。
【０００７】然る後、両セラミック部材間の接合層に溶
接したセラミックス前駆体有機ポリマーを含浸させる
と、前記接合層の緻密化が図られる。
接したセラミックス前駆体有機ポリマーを含浸させる
と、前記接合層の緻密化が図られる。
【０００８】次いで、両セラミック部材を熱処理するこ
とにより前記接合層に含浸させたセラミックス前駆体有
機ポリマーをセラミックスに転化すると、両セラミック
部材の相互関係位置を変化させることなくセラミック部
材の接合体が得られる。
とにより前記接合層に含浸させたセラミックス前駆体有
機ポリマーをセラミックスに転化すると、両セラミック
部材の相互関係位置を変化させることなくセラミック部
材の接合体が得られる。
【０００９】又、本発明の請求項２に記載の発明では、
接合を行うセラミック部材同士を、セラミック粉末をバ
インダでといた混合ペーストにより仮接合し、次いで、
両セラミック部材を焼成して前記混合ペーストの脱バイ
ンダ処理を行うと、両セラミック部材間に多孔質の接合
層が形成される。
接合を行うセラミック部材同士を、セラミック粉末をバ
インダでといた混合ペーストにより仮接合し、次いで、
両セラミック部材を焼成して前記混合ペーストの脱バイ
ンダ処理を行うと、両セラミック部材間に多孔質の接合
層が形成される。
【００１０】然る後、両セラミック部材を、減圧したセ
ラミックス生成反応ガス雰囲気で加熱し、両セラミック
部材間の接合層にセラミックスの反応生成物を含浸させ
ると、前記接合層の緻密化が図られ、両セラミック部材
の相互関係位置を変化させることなくセラミック部材の
接合体が得られる。
ラミックス生成反応ガス雰囲気で加熱し、両セラミック
部材間の接合層にセラミックスの反応生成物を含浸させ
ると、前記接合層の緻密化が図られ、両セラミック部材
の相互関係位置を変化させることなくセラミック部材の
接合体が得られる。
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。
する。
【００１２】図１〜図４は本発明の請求項１に記載のセ
ラミック部材の接合方法の一実施例を示すものである。
ラミック部材の接合方法の一実施例を示すものである。
【００１３】先ず、図１に示すように、接合を行うセラ
ミック部材同士１，１を、両セラミック部材１，１と同
材質のセラミック粉末２をフェノール樹脂やポリビニル
アルコール等の有機溶媒のバインダ３でといた混合ペー
スト４により仮接合し、乾燥装置５等に収容して５０〜
６０℃の温度で所要時間乾燥させる。
ミック部材同士１，１を、両セラミック部材１，１と同
材質のセラミック粉末２をフェノール樹脂やポリビニル
アルコール等の有機溶媒のバインダ３でといた混合ペー
スト４により仮接合し、乾燥装置５等に収容して５０〜
６０℃の温度で所要時間乾燥させる。
【００１４】次いで、図２に示すように、前記の如く仮
接合したセラミック部材１，１を加熱炉６に収容して７
００〜８００℃で焼成し、前記混合ペースト４の脱バイ
ンダ処理を行う。
接合したセラミック部材１，１を加熱炉６に収容して７
００〜８００℃で焼成し、前記混合ペースト４の脱バイ
ンダ処理を行う。
【００１５】このとき、セラミック部材１，１間の混合
ペースト４はバインダ３を除去されて多孔質の接合層７
となる。
ペースト４はバインダ３を除去されて多孔質の接合層７
となる。
【００１６】然る後、図３に示すように、前記の如く脱
バインダ処理したセラミック部材１，１を、ガス圧によ
り９〜９．５Ｋｇ／ｃｍ2に加圧した加圧室８内に収容
され且つセラミックス前駆体有機ポリマー９を２００〜
３００℃の温度で溶融貯留した浸漬槽１０に浸漬させ、
セラミック部材１，１間の接合層７に前記セラミックス
前駆体有機ポリマー９を含浸せしめ、接合層７の緻密化
を図る。
バインダ処理したセラミック部材１，１を、ガス圧によ
り９〜９．５Ｋｇ／ｃｍ2に加圧した加圧室８内に収容
され且つセラミックス前駆体有機ポリマー９を２００〜
３００℃の温度で溶融貯留した浸漬槽１０に浸漬させ、
セラミック部材１，１間の接合層７に前記セラミックス
前駆体有機ポリマー９を含浸せしめ、接合層７の緻密化
を図る。
【００１７】前記セラミックス前駆体有機ポリマー９と
しては、例えばセラミック部材１，１が炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）の場合、次の化学式に示される基本構造のポリカル
ボシランを使用する。
しては、例えばセラミック部材１，１が炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）の場合、次の化学式に示される基本構造のポリカル
ボシランを使用する。
【００１８】
【化１】
【００１９】次いで、図４に示すように、セラミック部
材１，１を加熱炉１１に収容して約１３００℃の温度で
熱処理することにより前記接合層７に含浸させたセラミ
ックス前駆体有機ポリマー９をセラミックスに転化し、
両セラミック部材１，１の相互関係位置を変化させるこ
となくセラミック部材１の接合体１２を得る。
材１，１を加熱炉１１に収容して約１３００℃の温度で
熱処理することにより前記接合層７に含浸させたセラミ
ックス前駆体有機ポリマー９をセラミックスに転化し、
両セラミック部材１，１の相互関係位置を変化させるこ
となくセラミック部材１の接合体１２を得る。
【００２０】即ち、セラミックス前駆体有機ポリマー９
が前述したポリカルボシランの場合には、このポリカル
ボシランが熱処理による脱水素反応で炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）に転化し、炭化珪素からなるセラミック部材１の接
合体１２が得られる。
が前述したポリカルボシランの場合には、このポリカル
ボシランが熱処理による脱水素反応で炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）に転化し、炭化珪素からなるセラミック部材１の接
合体１２が得られる。
【００２１】尚、前述した図３の含浸と図４の熱処理の
作業は、必要に応じて繰り返し行うようにしても良い。
作業は、必要に応じて繰り返し行うようにしても良い。
【００２２】従って上記実施例によれば、セラミック部
材１，１同士を圧接させることなく容易に接合すること
ができるので、セラミック部材１による複雑な組立構造
体であっても極めて容易に組立作業を行うことができ
る。
材１，１同士を圧接させることなく容易に接合すること
ができるので、セラミック部材１による複雑な組立構造
体であっても極めて容易に組立作業を行うことができ
る。
【００２３】又、本発明の請求項２に記載のセラミック
部材の接合方法では、前述した実施例における図１及び
図２と同様に両セラミック部材１，１を混合ペースト４
により仮接合し、次いで、該混合ペースト４の脱バイン
ダ処理を行った後、後述する気相含浸法（ＣＶＩ法）に
より両セラミック部材１，１間の接合層７の空孔内にセ
ラミックスの反応生成物１３を含浸せしめ、これによっ
て接合層７の緻密化を図り、セラミック部材１の接合体
１２を得るようにしている。
部材の接合方法では、前述した実施例における図１及び
図２と同様に両セラミック部材１，１を混合ペースト４
により仮接合し、次いで、該混合ペースト４の脱バイン
ダ処理を行った後、後述する気相含浸法（ＣＶＩ法）に
より両セラミック部材１，１間の接合層７の空孔内にセ
ラミックスの反応生成物１３を含浸せしめ、これによっ
て接合層７の緻密化を図り、セラミック部材１の接合体
１２を得るようにしている。
【００２４】即ち、混合ペースト４の脱バインダ処理を
行った両セラミック部材１，１を、図５に示す如くヒー
タ１４を備えた圧力容器１５内の試料室１６に収容し、
該試料室１６にセラミックス生成反応ガス１７，１８を
２０Ｔｏｒｒくらいに減圧して封入すると共に、前記ヒ
ータ１４により約１３００℃の温度で加熱し、両セラミ
ック部材１，１間の接合層７の空孔内にセラミックスの
反応生成物１３を含浸せしめ、これによって接合層７の
緻密化を図り、セラミック部材１の接合体１２を得る。
行った両セラミック部材１，１を、図５に示す如くヒー
タ１４を備えた圧力容器１５内の試料室１６に収容し、
該試料室１６にセラミックス生成反応ガス１７，１８を
２０Ｔｏｒｒくらいに減圧して封入すると共に、前記ヒ
ータ１４により約１３００℃の温度で加熱し、両セラミ
ック部材１，１間の接合層７の空孔内にセラミックスの
反応生成物１３を含浸せしめ、これによって接合層７の
緻密化を図り、セラミック部材１の接合体１２を得る。
【００２５】前記セラミックス生成反応ガス１７，１８
としては、例えばセラミック部材１，１が炭化珪素の場
合、四塩化珪素（ＳｉＣｌ4）とメタン（ＣＨ4）等を使
用して両セラミック部材１，１間の接合層７の空孔内に
炭化珪素（ＳｉＣ）を含浸する。又、セラミック部材
１，１が窒化珪素の場合には、四塩化珪素（ＳｉＣ
ｌ4）とアンモニア（ＮＨ3）等を使用して両セラミック
部材１，１間の接合層７の空孔内に四窒化三珪素（Ｓｉ
3Ｎ4）を含浸する。
としては、例えばセラミック部材１，１が炭化珪素の場
合、四塩化珪素（ＳｉＣｌ4）とメタン（ＣＨ4）等を使
用して両セラミック部材１，１間の接合層７の空孔内に
炭化珪素（ＳｉＣ）を含浸する。又、セラミック部材
１，１が窒化珪素の場合には、四塩化珪素（ＳｉＣ
ｌ4）とアンモニア（ＮＨ3）等を使用して両セラミック
部材１，１間の接合層７の空孔内に四窒化三珪素（Ｓｉ
3Ｎ4）を含浸する。
【００２６】以上の気相含浸作業は、必要に応じて繰り
返し行うようにしても良い。
返し行うようにしても良い。
【００２７】尚、本発明のセラミック部材の接合方法
は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、両セ
ラミック部材の仮接合に用いる混合ペースト及び接合層
の緻密化に用いるセラミックス前駆体有機ポリマー、セ
ラミックス生成反応ガスに実施例以外のものを用いるこ
と、仮接合に際しての乾燥条件、脱バインダ及びセラミ
ックス前駆体有機ポリマー、セラミックス生成反応ガス
の処理条件等を適宜変更し得ること、その他、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得るこ
とは勿論である。
は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、両セ
ラミック部材の仮接合に用いる混合ペースト及び接合層
の緻密化に用いるセラミックス前駆体有機ポリマー、セ
ラミックス生成反応ガスに実施例以外のものを用いるこ
と、仮接合に際しての乾燥条件、脱バインダ及びセラミ
ックス前駆体有機ポリマー、セラミックス生成反応ガス
の処理条件等を適宜変更し得ること、その他、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得るこ
とは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】上記した本発明のセラミック部材の接合
方法によれば、セラミック部材同士を圧接させることな
く容易に接合することができるので、セラミック部材に
よる複雑な組立構造体であっても極めて容易に組立作業
を行うことができるという優れた効果を奏し得る。
方法によれば、セラミック部材同士を圧接させることな
く容易に接合することができるので、セラミック部材に
よる複雑な組立構造体であっても極めて容易に組立作業
を行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【図１】本発明の請求項１に記載の発明の一実施例にお
いてセラミック部材同士を混合ペーストにより仮接合し
た状態を示す概略図である。
いてセラミック部材同士を混合ペーストにより仮接合し
た状態を示す概略図である。
【図２】本発明の請求項１に記載の発明の一実施例にお
いてセラミック部材間の混合ペーストを脱バインダ処理
した状態を示す概略図である。
いてセラミック部材間の混合ペーストを脱バインダ処理
した状態を示す概略図である。
【図３】本発明の請求項１に記載の発明の一実施例にお
いてセラミック部材間の接合層にセラミックス前駆体有
機ポリマーを含浸した状態を示す概略図である。
いてセラミック部材間の接合層にセラミックス前駆体有
機ポリマーを含浸した状態を示す概略図である。
【図４】本発明の請求項１に記載の発明の一実施例にお
いてセラミック部材を熱処理した状態を示す概略図であ
る。
いてセラミック部材を熱処理した状態を示す概略図であ
る。
【図５】本発明の請求項２に記載の発明の一実施例にお
ける気相含浸法を示す概略図である。
ける気相含浸法を示す概略図である。
【図６】従来例を示す概略図である。
１ セラミック部材 ２ セラミック粉末 ３ バインダ ４ 混合ペースト ７ 接合層 ９ セラミックス前駆体有機ポリマー １３ セラミックスの反応生成物 １７ セラミックス生成反応ガス １８ セラミックス生成反応ガス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−64063（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−184773（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−5381（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−134744（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−257075（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−227981（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−146985（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−128974（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−67083（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 37/00 - 37/02
Claims (2)
- 【請求項１】 接合を行うセラミック部材同士を、両セ
ラミック部材と同材質のセラミック粉末をバインダでと
いた混合ペーストにより仮接合し、次いで、前記混合ペ
ーストの脱バインダ処理を行い、然る後、両セラミック
部材間の接合層に溶融したセラミックス前駆体有機ポリ
マーを含浸せしめ、次いで、熱処理することにより前記
接合層に含浸させたセラミックス前駆体有機ポリマーを
セラミックスに転化することを特徴とするセラミック部
材の接合方法。 - 【請求項２】 接合を行うセラミック部材同士を、両セ
ラミック部材と同材質のセラミック粉末をバインダでと
いた混合ペーストにより仮接合し、次いで、前記混合ペ
ーストの脱バインダ処理を行い、然る後、減圧したセラ
ミックス生成反応ガス雰囲気で加熱し、両セラミック部
材間の接合層にセラミックスの反応生成物を含浸するこ
とを特徴とするセラミック部材の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04170084A JP3106699B2 (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | セラミック部材の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04170084A JP3106699B2 (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | セラミック部材の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05330934A JPH05330934A (ja) | 1993-12-14 |
| JP3106699B2 true JP3106699B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=15898351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04170084A Expired - Fee Related JP3106699B2 (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | セラミック部材の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3106699B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007034609A1 (de) * | 2007-07-25 | 2009-01-29 | Robert Bosch Gmbh | Fügeverfahren sowie Verbund aus mindestens zwei Fügepartnern |
| JP6358822B2 (ja) * | 2014-03-19 | 2018-07-18 | 日本碍子株式会社 | 多孔材、接合体、複合体及びそれらの製造方法 |
-
1992
- 1992-06-04 JP JP04170084A patent/JP3106699B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05330934A (ja) | 1993-12-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |