JP5209356B2 - Al合金−セラミックス複合材料の接合方法及びそれを用いた接合体 - Google Patents
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被接合材のAl合金-セラミックス複合材料は、強化材として市販のセラミックス粉末を用い、マトリックスとなるアルミニウム合金としてAC3Aを用いた。市販のセラミックス粉末100質量部と、バインダーとしてPVB(ポリビニルブチラール)5質量部(外比)と、コロイダルシリカ5質量部(外比)を添加し、これをプレスして所定の大きさに成形してプリフォームを製造した。
作製No.19、20では、接合材にそれぞれ、ホウ酸鉛ガラス(LS3051 日本電気硝子社製)、無鉛ガラス(BNL115BB 旭硝子社製)を用いた。ガラス粉末にアクリル樹脂バインダーを添加して厚さ250μmのグリーンシートにしたものを接合材として使用し、熱処理条件を大気中500℃、5分保持、接合面の荷重30g/cm2とした以外は、上記作製例と同様の手順で中空部を有する接合体を得た。
中空部を有する接合体でHeリーク試験を行った。Heリークは、予めボンビング装置にてHeを0.7MPaで30分加圧した試料を、チャンバー内に入れて真空差圧にて流出したHeを検出するボンビング法にて測定した。
各作製No.と同条件、同形状の接合体を作製し、接合強度試験用の試験片(3mm×4mm×40mm)を切り出して、下部スパン30mm、上部スパン10mmの4点曲げ試験(JISR1624準拠)を行い、接合強度を求めた。
EPMA(JXA-8500F日本電子社製)を用いて図3に示したような接合部断面の成分分布を測定し、成分分布においてZnを含有する層の厚さを拡散層の厚さとした。さらに、拡散層中のAl合金成分に対するZn成分を算出してZn含有量とした。
11、21、31:板材(被接合材)
11a、21a、31a:接合面
12、22、32、42:凹型材(被接合材)
12a、42a:接合面
12b、42b:凹部
20、30:接合層
23:中空部
24:接合体
31c、32c:拡散層
Claims (4)
- 組成がAl、Zn、Mgおよびいずれの成分も0.05質量%以下の不可避不純物成分からなり、AlとZnの質量比Al/Znが0.85〜2.33、Mg含有量が0.5〜5.0質量%であり、圧延で厚さ0.05〜0.5mmの箔形状とした接合材を用いて、Mgの含有量が0.5質量%よりも少ないAl合金をマトリックスとしたAl合金-セラミックス複合材料同士を気密に接合することを特徴とするAl合金-セラミックス複合材料の接合方法。
- Mgの含有量が0.5質量%よりも少ないAl合金をマトリックスとしたAl合金-セラミックス複合材料同士が、その組成がAl、Zn、Mgおよびいずれの成分も0.05質量%以下の不可避不純物成分からなり、AlとZnの質量比Al/Znが0.85〜2.33、Mg含有量が0.5〜5.0質量%であり、圧延で厚さ0.05〜0.5mmの箔形状とした接合材を用いてなる接合層を介して接合された接合体であって、
前記接合層に接したAl合金−セラミックス複合材料のマトリックスのAl合金中に前記接合材のZnが拡散した拡散層を有することを特徴とする接合体。 - 前記拡散層は、5〜100μmの厚さを有し、Al合金中にZnを1〜20質量%含むことを特徴とする請求項2記載の接合体。
- 前記接合層により外部との通気が遮断された中空部を有する請求項2または3記載の接合体。
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