JP5721396B2 - Ceramic joined body and support using the same - Google Patents

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Description

本発明は、腐食性の高いガスや液体等の流体が流れる流路を備えるセラミック接合体およびこれを用いた支持体に関する。   The present invention relates to a ceramic joined body including a flow path through which a fluid such as highly corrosive gas or liquid flows, and a support using the ceramic joined body.

従来、腐食性の高いガスや液体等の流体が流れる流路を備える部材には、耐食性に優れたセラミックスが用いられている。しかし、セラミックスは、優れた耐食性とともに、優れた機械的特性を有しており、セラミックスからなる一つの基材中に流体が流れる流路を加工により形成することは容易でなかった。また、セラミックスは、高温での焼結を必要とする難焼結材であることから、セラミックスからなる一つの基材中に流体が流れる流路を加工により形成できたとしても、クラック等の不具合を生じることなく、上述した部材となる焼結体を得ることも容易でなかった。そのため、このような部材は、セラミックスからなる基体および蓋を用いて、基体と溝とを接合層を介して接合することによって形成される空間を流体の流路としたセラミック接合体が用いられている。   Conventionally, ceramics having excellent corrosion resistance have been used for members having flow paths through which fluids such as highly corrosive gases and liquids flow. However, ceramics have excellent corrosion resistance and excellent mechanical properties, and it has not been easy to form a flow path through which a fluid flows in a single substrate made of ceramics. In addition, since ceramic is a difficult-to-sinter material that requires high-temperature sintering, even if a flow path through which fluid flows can be formed in a single substrate made of ceramics, defects such as cracks can occur. It is not easy to obtain a sintered body that becomes the above-described member without generating the above. Therefore, such a member is a ceramic joined body in which a space formed by joining a base body and a groove through a joining layer using a base body and a lid made of ceramics and having a fluid flow path is used. Yes.

図4は、従来のセラミック接合体を示す、(a)は平面図であり、(b)は(a)のX−X’線での断面図である。   4A and 4B show a conventional ceramic joined body, in which FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line X-X ′ in FIG.

図4に示すように、従来のセラミック接合体20は、流路25となる溝が形成された第1のセラミックス基材22と、中央に流体の出入口24を有する第2のセラミックス基材23とが、互いの接合面に樹脂系やガラス系等の接合剤を塗布して熱処理することによって、接合層26で接合されている(例えば、特許文献1を参照。)。   As shown in FIG. 4, a conventional ceramic joined body 20 includes a first ceramic base material 22 having a groove to be a flow path 25, and a second ceramic base material 23 having a fluid inlet / outlet 24 in the center. However, it joins with the joining layer 26 by apply | coating bonding agents, such as resin type | system | group and a glass type | system | group, to each mutual joining surface, and heat-processing (for example, refer patent document 1).

特開2002−47071号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-47071

しかしながら、特許文献1に記載された構造のセラミック接合体は、流路25に腐食性の高い流体を流すと、接合層26の一部が流路に露出しているため、腐食性の高い流体との接触や摩擦により、接合層26が劣化し、それが進むとやがて接合層26の劣化部分から流体が漏洩するという問題があった。そのため、腐食性の流体の漏洩することが少なく、長期間にわたって使用することのできるセラミック接合体が求められている。   However, in the ceramic joined body having the structure described in Patent Document 1, when a highly corrosive fluid is caused to flow through the flow path 25, a part of the bonding layer 26 is exposed to the flow path. There is a problem that the bonding layer 26 deteriorates due to contact and friction with the fluid, and as it progresses, the fluid leaks from the deteriorated portion of the bonding layer 26. Therefore, there is a demand for a ceramic joined body that is less likely to leak corrosive fluid and can be used for a long period of time.

本発明は、上記課題を解決すべく案出されたものであり、腐食性の高い流体が流れる流路を備える部材において、長期間にわたって使用することのできるセラミック接合体およびこれを用いた支持体を提供することを目的とする。   The present invention has been devised to solve the above problems, and a ceramic joined body that can be used over a long period of time in a member having a flow path through which a highly corrosive fluid flows, and a support using the same. The purpose is to provide.

本発明のセラミック接合体は、基体と、該基体に接合層を介して接合された蓋とを備えたセラミック接合体であって、前記基体と前記蓋とで形成される空間が流体の流路とされ、該流路は、前記流体の流れる方向に対して垂直な断面視において、深さの深い領域の両側に、段差を介して深さの浅い領域を有していることを特徴とするものである。
The ceramic joined body of the present invention is a ceramic joined body including a base and a lid joined to the base via a joining layer, wherein a space formed by the base and the lid is a fluid flow path. is a, flow path, in vertical cross section against the direction of flow of the fluid, on either side of the deep region of the depth, characterized in that it has a shallow region of a depth via a step Is.

また、本発明のセラミック接合体は、上記構成において、前記基体に前記流体が流れる溝を備えるとともに、該溝の両側に凹部を備えており、前記蓋の両端に、前記基体の前記
凹部と嵌合される凸部を備えていることを特徴とするものである。
Further, the ceramic joined body of the present invention has a groove through which the fluid flows in the base in the above configuration, and has recesses on both sides of the groove, and the recesses of the base are fitted on both ends of the lid. It is characterized by having a convex portion to be joined.

また、本発明のセラミック接合体は、上記構成において、前記溝の壁面と前記蓋の両端に設けられた前記凸部の側面とが接合面であることを特徴とするものである。   Moreover, the ceramic joined body of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the wall surface of the groove and the side surfaces of the convex portions provided at both ends of the lid are joining surfaces.

また、本発明のセラミック接合体は、上記いずれかの構成において、前記基体と前記蓋とが同材質のセラミックスからなることを特徴とするものである。   Moreover, the ceramic joined body of the present invention is characterized in that, in any one of the above-described configurations, the base and the lid are made of the same ceramic material.

また、本発明の支持体は、上記いずれかの構成のセラミック接合体を載置物の支持に用いたことを特徴とするものである。   Moreover, the support body of the present invention is characterized in that the ceramic joined body having any one of the above-described structures is used for supporting the mounted object.

本発明のセラミック接合体によれば、基体と、該基体に接合層を介して接合された蓋とを備えたセラミック接合体であって、前記基体と前記蓋とで形成される空間が流体の流路とされ、該流路は、前記流体の流れる方向に対して垂直な断面視において、深さの深い領域の両側に、段差を介して深さの浅い領域を有していることにより、深さの深い領域よりもその両側の浅い領域を流れる流体の流速を低下させることができるので、流速の低下により流体と接合層とが接するときの摩擦を少なくすることができるため、接合層の劣化を抑制することができる。 According to the ceramic joined body of the present invention, a ceramic joined body including a base and a lid joined to the base via a joining layer, wherein a space formed by the base and the lid is a fluid. is a flow path, the flow path, in vertical cross section against the direction of flow of the fluid, on either side of the deep region of the depth, by having a shallow region of a depth via a step, Since the flow velocity of the fluid flowing in the shallow region on both sides of the deep region can be reduced, the friction when the fluid and the bonding layer come into contact with each other can be reduced due to the decrease in the flow velocity. Deterioration can be suppressed.

また、本発明のセラミック接合体によれば、前記基体に前記流体が流れる溝を備えるとともに、該溝の両側に凹部を備えており、前記蓋の両端に、前記基体の前記凹部と嵌合される凸部を備えているときには、浅い領域を流れる流体の流速を低下させることができるとともに、凸部と凹部とが嵌め合わされていることによって流体の浸入を抑制しているので、接合層の劣化による流体の漏洩のおそれをより少なくすることができる。   Further, according to the ceramic joined body of the present invention, the base is provided with a groove through which the fluid flows, and concave portions are provided on both sides of the groove, and the both ends of the lid are fitted with the concave portion of the base. When the convex portion is provided, the flow velocity of the fluid flowing in the shallow region can be reduced, and the intrusion of the fluid is suppressed by fitting the convex portion and the concave portion. The risk of fluid leakage due to is reduced.

また、本発明のセラミック接合体によれば、前記溝の壁面と前記蓋の両端に設けられた前記凸部の側面とが接合面であるときには、溝の壁面と蓋の両端に設けられた凸部の側面との間に接合剤が充填されていることから、凹部の深さに相当する接合層が流体の漏洩の障壁となるので、流体の漏洩のさらに少ないセラミック部材とすることができる。   According to the ceramic joined body of the present invention, when the wall surface of the groove and the side surface of the convex portion provided at both ends of the lid are joint surfaces, the convex surface provided at both ends of the groove wall surface and the lid. Since the bonding agent is filled between the side surfaces of the portions, the bonding layer corresponding to the depth of the recesses serves as a barrier against fluid leakage, so that the ceramic member with further less fluid leakage can be obtained.

また、本発明のセラミック接合体によれば、前記基体と前記蓋とが同材質のセラミックスからなるときには、流路を流れる流体の温度によって、熱膨張率の違いで寸法差が生じることが少なく、材質の異なるセラミックスで構成された接合体と比較して、接合層が劣化しにくいので、基体と蓋との接合力が低下したり、流体が漏洩したりするおそれを少なくすることができる。   Further, according to the ceramic joined body of the present invention, when the base and the lid are made of ceramics of the same material, the difference in thermal expansion coefficient is less likely to cause a dimensional difference due to the temperature of the fluid flowing through the flow path. Compared with a joined body made of ceramics of different materials, the joining layer is less likely to deteriorate, so that the possibility that the joining force between the base and the lid is reduced or the fluid leaks can be reduced.

また、本発明の支持体によれば、本発明のセラミック接合体を載置物の支持に用いたことにより、腐食性の高い流体を流路に流したとしても流体が漏洩することが少なく、載置物の重量に十分に耐える強度を有しているので、長期間にわたって安定して載置物を支持する支持体として好適に用いることができる。   Further, according to the support of the present invention, since the ceramic joined body of the present invention is used for supporting the object to be mounted, even if a highly corrosive fluid flows in the flow path, the fluid is less likely to leak and Since it has sufficient strength to withstand the weight of the object, it can be suitably used as a support that stably supports the object for a long period of time.

本実施形態のセラミック接合体の一例を示す、(a)は平面図であり、(b)は(a)のA−A’線での断面図である。An example of the ceramic joined body of this embodiment is shown, (a) is a plan view, and (b) is a sectional view taken along line A-A ′ of (a). 本実施形態のセラミック接合体の他の例を示す、(a)は平面図であり、(b)は(a)のB−B’線での断面図である。The other example of the ceramic joined body of this embodiment is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing in the B-B 'line of (a). 本実施形態のセラミック接合体のさらに他の例を示す、(a)は平面図であり、(b)は(a)のC−C’線での断面図である。Still another example of the ceramic joined body of the present embodiment is shown, (a) is a plan view, and (b) is a cross-sectional view taken along line C-C ′ of (a). 従来のセラミック接合体を示す、(a)は平面図であり、(b)は(a)のX−X’線での断面図である。FIG. 5A is a plan view showing a conventional ceramic joined body, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line X-X ′ in FIG.

以下、本実施形態のセラミック接合体について図面を用いて説明する。   Hereinafter, the ceramic joined body of the present embodiment will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態のセラミック接合体の一例を示す、(a)が平面図であり、(b)がA−A’線での断面図である。   1A and 1B show an example of a ceramic joined body of the present embodiment, in which FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line A-A ′.

図1に示すように、本実施形態のセラミック接合体1は、基体2と、基体2に接合層6を介して接合された蓋3とを備え、基体2と蓋3とで形成される空間が流体の流路5となり、基体2および蓋3には、流路5に通ずる流体の出入口4が設けられている。そして、本実施形態のセラミック接合体1は、図1(b)に示すように、流体の流れる方向に流路5を断面視したとき、深さの深い領域5aの両側に浅い領域5bを有していることを特徴としている。   As shown in FIG. 1, the ceramic joined body 1 of the present embodiment includes a base 2 and a lid 3 joined to the base 2 via a joining layer 6, and a space formed by the base 2 and the lid 3. Becomes a fluid flow path 5, and the base 2 and the lid 3 are provided with a fluid inlet / outlet 4 that communicates with the flow path 5. As shown in FIG. 1B, the ceramic joined body 1 of the present embodiment has shallow regions 5b on both sides of the deep region 5a when the flow path 5 is viewed in cross section in the fluid flowing direction. It is characterized by that.

なお、図1においては、基体2および蓋3のいずれにも溝を設けて、これらを接合層6を介して接合することによって形成される空間を流路5としたが、本実施形態においては、基体2と蓋3とで形成される空間が流体の流路5となり、流体の流れる方向に流路5を断面視したとき、深さの深い領域5aの両側に浅い領域5bを有していればよいので、基体2または溝3のいずれかに溝が設けられているものでもよい。   In FIG. 1, a groove formed in both the base 2 and the lid 3 and a space formed by bonding these via the bonding layer 6 is used as the flow path 5, but in this embodiment, The space formed by the base body 2 and the lid 3 serves as a fluid flow path 5, and has a shallow area 5b on both sides of a deep area 5a when the flow path 5 is viewed in cross-section in the direction of fluid flow. Therefore, the substrate 2 or the groove 3 may be provided with a groove.

このような構造のセラミック接合体1は、深さの異なる領域を有し、深さの深い領域5aの両側に浅い領域5bを有していることにより、出入口4から流路5に腐食性の高いガスや液体等の流体を流したときに、深さの深い領域5aよりもその両側の浅い領域5bを流れる流体の流速を低下させることができ、流速の低下により流体と接合層6とが接するときの摩擦を少なくすることができるため、接合層6の劣化を抑制することができる。そのため、長期間にわたって流体の漏洩の少ないセラミック接合体1とできる。   The ceramic joined body 1 having such a structure has regions having different depths, and has shallow regions 5b on both sides of the deep region 5a. When a fluid such as a high gas or liquid is flowed, the flow velocity of the fluid flowing in the shallow region 5b on both sides of the deep region 5a can be reduced. Since friction at the time of contact can be reduced, deterioration of the bonding layer 6 can be suppressed. Therefore, the ceramic joined body 1 with less fluid leakage over a long period can be obtained.

ここで、深さの深い領域5aおよび浅い領域5bの深さとしては、浅い領域5bの深さ/深い領域5aの深さの比が、1/10以上1/2以下であることが好ましい。このように、深さの比が1/10以上1/2以下であれば、浅い領域5bを流れる流体の流速を低下させて、流体と接合層6とが接することによる摩擦を少なくすることができるので、接合層6の劣化を抑制することができる。また、流体の流れる方向に流路5を断面視したときの浅い領域5bの幅については、深い領域5aの幅の1/2以上の幅とするのが好ましい。   Here, as the depth of the deep region 5a and the shallow region 5b, the ratio of the depth of the shallow region 5b / the depth of the deep region 5a is preferably 1/10 or more and 1/2 or less. Thus, if the depth ratio is 1/10 or more and 1/2 or less, the flow velocity of the fluid flowing in the shallow region 5b may be reduced, and friction caused by contact between the fluid and the bonding layer 6 may be reduced. Therefore, the deterioration of the bonding layer 6 can be suppressed. In addition, the width of the shallow region 5b when the flow path 5 is viewed in cross-section in the fluid flowing direction is preferably set to a width equal to or greater than ½ of the width of the deep region 5a.

また、本実施形態のセラミック接合体1の流路5に流すことのできる流体としては、腐食性の高いガスや液体等の流体に限るものではない。例えば、高温に加熱された流体として、水,油,シリコン油などの液体や水蒸気、また、冷却された流体として、水,アセトン,液体窒素,ブライン(不凍液),ガルデン(登録商標)などの液体やアンモニア,フロン,二酸化炭素などの気体が使用可能である。さらには、製造工程における種々の装置から排出される、加熱または冷却されたガスや流体を流路5に流し、廃熱利用を行なうことも可能である。   Further, the fluid that can be flowed through the flow path 5 of the ceramic joined body 1 of the present embodiment is not limited to a fluid such as highly corrosive gas or liquid. For example, liquids such as water, oil, silicon oil, and water vapor as fluids heated to high temperatures, and liquids such as water, acetone, liquid nitrogen, brine (antifreeze), and Galden (registered trademark) as cooled fluids. Gases such as ammonia, chlorofluorocarbon, and carbon dioxide can be used. Furthermore, it is also possible to use waste heat by flowing heated or cooled gas or fluid discharged from various devices in the manufacturing process through the flow path 5.

図2は、本実施形態のセラミック接合体の他の例を示す、(a)は平面図であり、(b)は(a)のB−B’線での断面図である。   2A and 2B show another example of the ceramic joined body of the present embodiment, in which FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a sectional view taken along line B-B ′ in FIG.

図2に示すように、本実施形態のセラミック接合体1は、基体2に流体が流れる溝を備えるとともに、溝の両側に凹部9を備えており、蓋3の両端に、基体2の凹部9と嵌合される凸部8を備えていることが好適である。なお、図2に示す構造のセラミック接合体1において、浅い領域5bを有さず、一つの領域のみの流路であれば、流体の流速が抑えられていないことから、凸部8と凹部9とが嵌合された隙間には流体が浸入しやすく、接合
層6を劣化させて、流体が漏洩してしまう。
As shown in FIG. 2, the ceramic joined body 1 of the present embodiment includes a groove through which a fluid flows in the base body 2, and has concave portions 9 on both sides of the groove, and the concave portion 9 of the base body 2 at both ends of the lid 3. It is preferable to have the convex part 8 fitted. In the ceramic joined body 1 having the structure shown in FIG. 2, the flow rate of the fluid is not suppressed if there is no shallow region 5 b and only one region of the flow path. The fluid easily enters the gap where the two are fitted, and the bonding layer 6 is deteriorated, so that the fluid leaks.

これに対し、基体2に流体が流れる溝を備えるとともに、溝の両側に凹部9を備えており、蓋3の両端に、基体2の凹部9と嵌合される凸部8を備えるときには、流体の流れる方向に流路5を断面視したとき、深さの深い領域5aの両側に浅い領域5bを有していることによって、浅い領域5bを流れる流体の流速を低下させることができるとともに、凸部8と凹部9とが嵌合されていることによって、流体の浸入を抑制することができるので、接合層6の劣化による流体の漏洩のおそれをより少なくすることができる。そのため、図1に示す例のセラミック接合体1よりも長期間にわたって使用することのできるセラミック接合体1となる。   On the other hand, when the base 2 is provided with a groove through which fluid flows, and the concave 9 is provided on both sides of the groove, and the convex 3 is fitted to the concave 9 of the base 2 at both ends of the lid 3, When the flow path 5 is viewed in a cross-section in the direction in which the flow flows, by having the shallow regions 5b on both sides of the deep region 5a, the flow velocity of the fluid flowing in the shallow region 5b can be reduced and the convexity Since the entry of the fluid can be suppressed by fitting the portion 8 and the recess 9, the risk of fluid leakage due to deterioration of the bonding layer 6 can be further reduced. Therefore, the ceramic joined body 1 can be used for a longer period than the ceramic joined body 1 shown in FIG.

また、このように凸部8と凹部9とが嵌合された構造とすることにより、位置決めが容易となり、図1に示す例のセラミック接合体1よりも、接合面積を少なくすることができるので、使用する接合剤の量を減らすことができる。   In addition, by adopting a structure in which the convex portion 8 and the concave portion 9 are fitted in this way, positioning is facilitated, and the joining area can be reduced as compared with the ceramic joined body 1 of the example shown in FIG. , Can reduce the amount of bonding agent used.

図3は、本実施形態のセラミック接合体1のさらに他の例を示す、(a)は平面図であり、(b)は(a)のC−C’線での断面図である。   3A and 3B show still another example of the ceramic joined body 1 of the present embodiment, in which FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line C-C ′ of FIG.

図3に示すように、本実施形態のセラミック接合体1は、溝の壁面10と蓋3の両端に設けられた凸部8の側面とが接合面である構造とすることにより、図2に示す例のセラミック接合体1と同様に、浅い領域5bを流れる流体の流速を低下させることができるとともに、凸部8と凹部9とが嵌合されていることによって流体の浸入を抑制しているので、接合層6の劣化による流体の漏洩のおそれを少なくすることができる。   As shown in FIG. 3, the ceramic joined body 1 of the present embodiment has a structure in which the wall surface 10 of the groove and the side surfaces of the convex portions 8 provided at both ends of the lid 3 are joined surfaces. Similar to the ceramic joined body 1 of the example shown, the flow velocity of the fluid flowing in the shallow region 5b can be reduced, and the intrusion of the fluid is suppressed by fitting the convex portion 8 and the concave portion 9 together. Therefore, the risk of fluid leakage due to deterioration of the bonding layer 6 can be reduced.

また、上記構造とすることにより、溝の壁面10と蓋3の両端に設けられた凸部8の側面との間には接合剤が充填されて、凹部9の深さに相当する接合層6が流体の漏洩の障壁となるので、図2に示す構造のセラミック接合体1よりも、流体の漏洩のより少ないセラミック接合体1とすることができる。さらに、図3に示すように、凹部9の深さと凸部8の高さとを揃えて嵌合することにより、図2に示す例のセラミック接合体1よりも、蓋3が接合されてなる基体2の表面(図3(a)の図示面)を容易に平坦にすることができる。   Further, with the above structure, a bonding agent is filled between the wall surface 10 of the groove and the side surfaces of the convex portion 8 provided at both ends of the lid 3, and the bonding layer 6 corresponding to the depth of the concave portion 9. Therefore, the ceramic joined body 1 having less fluid leakage than the ceramic joined body 1 having the structure shown in FIG. 2 can be obtained. Further, as shown in FIG. 3, the base body in which the lid 3 is joined rather than the ceramic joined body 1 in the example shown in FIG. 2 by fitting the depth of the concave portion 9 and the height of the convex portion 8 together. The surface of 2 (the surface shown in FIG. 3A) can be easily flattened.

また、本実施形態のセラミック接合体1は、アルミナ,ジルコニアなどの酸化物セラミックスや、窒化珪素,炭化珪素などの非酸化物セラミックスを適用することが可能であるが、基体2と蓋3とが同材質のセラミックスからなることが好ましい。これにより、流路5を流す流体の温度によって、熱膨張率の違いで寸法差が生じることが少なく、材質の異なるセラミックスで構成された接合体と比較して、接合層6が劣化しにくいので、基体2と蓋3との接合力が低下したり、流体が漏洩したりするおそれを少なくすることができる。   The ceramic joined body 1 of the present embodiment can be applied with oxide ceramics such as alumina and zirconia, and non-oxide ceramics such as silicon nitride and silicon carbide. It is preferable to be made of ceramics of the same material. As a result, the difference in the coefficient of thermal expansion causes less dimensional difference depending on the temperature of the fluid flowing through the flow path 5, and the bonding layer 6 is less likely to deteriorate compared to a bonded body made of ceramics of different materials. The possibility that the bonding force between the base body 2 and the lid 3 is reduced or the fluid leaks can be reduced.

特に、本実施形態のセラミック接合体1は、基体2と蓋3とが高純度のアルミナ質焼結体からなることが好ましい。具体的には、純度が95%以上の高純度のアルミナ質焼結体を用いることにより、腐食性の高い流体に対する耐食性を向上させることが可能となる。   In particular, in the ceramic joined body 1 of the present embodiment, the base 2 and the lid 3 are preferably made of a high-purity alumina sintered body. Specifically, by using a high-purity alumina sintered body having a purity of 95% or more, it becomes possible to improve the corrosion resistance against a highly corrosive fluid.

次に、本実施形態のセラミック接合体1の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the ceramic joined body 1 of this embodiment is demonstrated.

まず、基体2および蓋3の成形体を得る工程について説明する。純度が90%以上であり平均粒径が1μm程度のセラミック原料を用意し、これに焼結助剤,バインダ,溶媒および分散剤等を所定量添加して混合したスラリーを噴霧乾燥造粒法(スプレードライ法)により造粒し、2次原料とする。   First, the process of obtaining the molded body of the base body 2 and the lid 3 will be described. Prepare a ceramic raw material with a purity of 90% or more and an average particle size of about 1 μm, add a predetermined amount of sintering aid, binder, solvent, dispersant, etc. It is granulated by spray drying method) and used as a secondary raw material.

このときに用いるセラミック原料としては、アルミナ,ジルコニアなどの酸化物セラミックスや、窒化珪素,炭化珪素などの非酸化物セラミックスを適用することが可能であるが、腐食性の高い流体が流路5を流れる場合には、純度が95%以上であり、平均粒径が1μm以下の高純度のアルミナセラミック原料を用いることが好適であり、これにより、耐食性に優れたセラミック接合体1とすることができる。   As the ceramic raw material used at this time, oxide ceramics such as alumina and zirconia, and non-oxide ceramics such as silicon nitride and silicon carbide can be applied. When flowing, it is preferable to use a high-purity alumina ceramic raw material having a purity of 95% or more and an average particle diameter of 1 μm or less, whereby the ceramic joined body 1 having excellent corrosion resistance can be obtained. .

次に、噴霧乾燥して造粒した2次原料を所定形状のゴム型内へ投入し、静水圧プレス成形法(ラバープレス法)により成形し、その後、成形体をゴム型から取り外し、所定形状の基体2および蓋3となるように成形体に切削加工を施す。   Next, the spray-dried and granulated secondary raw material is put into a rubber mold having a predetermined shape and molded by a hydrostatic press molding method (rubber press method). The molded body is cut so as to be the base 2 and the lid 3.

ここで、例えば基体2が溝を有する構造の場合において、基体2となる成形体については、一方の主面(上面)に流路5となる溝を形成する。なお、図1に示す構造であれば、基体2となる成形体には、深い領域5aとなる溝を形成し、図2および図3に示す構造であれば、基体2となる成形体には、深い領域5aおよび浅い領域5bとなる溝とともに凹部9を形成する。   Here, for example, in the case where the substrate 2 has a structure having a groove, a groove to be the flow path 5 is formed on one main surface (upper surface) of the molded body to be the substrate 2. In the case of the structure shown in FIG. 1, a groove to be a deep region 5a is formed in the molded body to be the base 2, and in the case of the structure to be shown in FIGS. Then, the recess 9 is formed together with the groove to be the deep region 5a and the shallow region 5b.

また、蓋3となる成形体については、図1に示す構造であれば、基体2との接合面側に深い領域5aの一部と浅い領域5bとなる溝を形成する。図2および図3に示す構造であれば、流体の流れる方向に沿って蓋3の両脇に凸部を形成する。   Moreover, about the molded object used as the lid | cover 3, if it is a structure shown in FIG. 1, the groove | channel which becomes a part of deep area | region 5a and the shallow area | region 5b is formed in the joint surface side with the base | substrate 2. FIG. In the structure shown in FIGS. 2 and 3, convex portions are formed on both sides of the lid 3 along the direction in which the fluid flows.

また、基体2となる成形体および蓋3となる成形体の少なくとも2箇所に、流路5に通ずる流体の出入口4を形成する。ここで、流体の出入口4は、用途や目的に合わせて、基体2および蓋3にそれぞれ設けても、基体2のみに設けても、蓋3のみに設けてもよい。   In addition, fluid inlets / outlets 4 communicating with the flow path 5 are formed in at least two places of the molded body to be the base body 2 and the molded body to be the lid 3. Here, the fluid inlet / outlet port 4 may be provided on the base body 2 and the lid 3, respectively, or may be provided only on the base body 2 or only on the lid 3, depending on the application and purpose.

例えば、流体の入口および出口を基体2側とするのであれば、少なくとも2箇所の出入口4を基体2となる成形体のみに設ければよく、流体の入口および出口を蓋3側とするのであれば、少なくとも2箇所の出入口4を蓋3となる成形体のみに設ければよい。また、流体の入口側と出口側とが基体2と蓋3との異なる側にあるのであれば、基体2となる成形体および蓋3となる成形体のそれぞれに出入口4を設ければよい。そして、基体2および蓋3となる成形体を大気雰囲気中において1500℃以上1700℃以下の温度で焼成することにより、全体の気孔率が1%以下であり、十分に緻密化された基体2と蓋3とを得ることができる。   For example, if the fluid inlet and outlet are on the base 2 side, at least two inlets and outlets 4 may be provided only on the molded body to be the base 2, and the fluid inlet and outlet are on the lid 3 side. For example, it is only necessary to provide at least two entrances / exits 4 only on the molded body to be the lid 3. Further, if the fluid inlet side and the outlet side are on different sides of the base 2 and the lid 3, the inlet / outlet 4 may be provided in each of the molded body serving as the base 2 and the molded body serving as the lid 3. Then, the molded body to be the base body 2 and the lid 3 is fired at a temperature of 1500 ° C. or higher and 1700 ° C. or lower in the air atmosphere, so that the overall porosity is 1% or lower and the sufficiently dense base body 2 and The lid 3 can be obtained.

次に、基体2と蓋3とを接合する工程について説明する。接合に用いる接合剤としては、エポキシなどの樹脂系接着剤、ガラス,無機接着剤を用いることができる。以下にエポキシ樹脂系接着剤を用いた例について説明する。図1に示す構造の基体2と蓋3とを接合する場合には、基体2または蓋3のいずれかの接合面に接着剤を塗布した後、基体2と蓋3との接合面を重ね合わせて、50℃以上に加熱して乾燥させることによって、図1に示す構造のセラミック接合体1を得ることができる。   Next, the process of joining the base 2 and the lid 3 will be described. As a bonding agent used for bonding, a resin adhesive such as epoxy, glass, and an inorganic adhesive can be used. An example using an epoxy resin adhesive will be described below. When the base 2 and the lid 3 having the structure shown in FIG. 1 are joined, an adhesive is applied to the joint surface of either the base 2 or the lid 3 and then the joint surface of the base 2 and the lid 3 is overlapped. The ceramic joined body 1 having the structure shown in FIG. 1 can be obtained by heating to 50 ° C. or higher and drying.

また、図2に示す構造の基体2と蓋3とを接合する場合には、基体2に設けた凹部9に接着剤を適量流し込み、基体2の凹部9に蓋3の凸部8を嵌め合わせて、50℃以上に加熱して乾燥させることによって、図2に示す構造のセラミック接合体1を得ることができる。   When the base 2 and the lid 3 having the structure shown in FIG. 2 are joined, an appropriate amount of adhesive is poured into the concave portion 9 provided in the base 2 and the convex portion 8 of the lid 3 is fitted into the concave portion 9 of the base 2. The ceramic joined body 1 having the structure shown in FIG. 2 can be obtained by heating to 50 ° C. or higher and drying.

また、図3に示す構造の基体2と蓋3とを接合する場合には、基体2の凹部9に蓋3の凸部8を嵌め合わせた後、接着剤を溝の壁面10と凸部8の側面の間に流し込み、その後50℃以上の温度で加熱して乾燥させることによって、図3に示す構造のセラミック接合体1を得ることができる。   When the base 2 and the lid 3 having the structure shown in FIG. 3 are joined, the convex portion 8 of the lid 3 is fitted into the concave portion 9 of the base 2, and then the adhesive is applied to the wall surface 10 of the groove and the convex portion 8. The ceramic joined body 1 having the structure shown in FIG. 3 can be obtained by pouring between the side surfaces of the steel sheet and then drying by heating at a temperature of 50 ° C. or higher.

そして、基体2および蓋3で構成される本実施形態のセラミック接合体1を板状とすることにより、載置物の支持に用いる支持体に好適なものとすることができる。この支持体によれば、基体2または蓋3の主面を上面として載置物を支持し、内部の流路5を加熱または冷却された流体が流れることにより、本実施形態のセラミック接合体1である支持体を介して載置物を安定して加熱または冷却することができる。   And it can be made suitable for the support body used for support of a mounted article by making the ceramic joined body 1 of this embodiment comprised with the base | substrate 2 and the lid | cover 3 into plate shape. According to this support body, the placed object is supported with the main surface of the base body 2 or the lid 3 as the upper surface, and the heated or cooled fluid flows through the internal flow path 5, whereby the ceramic joined body 1 of the present embodiment. The mounted object can be stably heated or cooled via a certain support.

本実施形態のセラミック接合体1の実施例について以下に示す。   Examples of the ceramic joined body 1 of the present embodiment will be described below.

図1に示す構造のセラミック接合体1を作製し、流路5に長期間にわたって80〜120℃
に加熱された流体を流し、流体の漏洩がないかどうか確認する試験を実施した。
The ceramic joined body 1 having the structure shown in FIG.
A test was conducted to check whether there was any fluid leakage by flowing a heated fluid into the tube.

まず、セラミック原料として、純度が99%であり、平均粒径が1μmのアルミナを用意し、これに焼結助剤,バインダ,溶媒および分散剤を所定量添加して混合したスラリーを、噴霧乾燥造粒法(スプレードライ法)により造粒し、2次原料を得た。次に、この2次原料を所定形状のゴム型内へ投入し、静水圧プレス成形法(ラバープレス法)により成形し、その後、成形体をゴム型から取り外した。   First, as a ceramic raw material, alumina having a purity of 99% and an average particle diameter of 1 μm is prepared, and a slurry obtained by adding a predetermined amount of a sintering aid, a binder, a solvent, and a dispersant to the slurry is spray-dried. Granulation was performed by a granulation method (spray drying method) to obtain a secondary raw material. Next, the secondary raw material was put into a rubber mold having a predetermined shape and molded by an isostatic press molding method (rubber press method), and then the molded body was removed from the rubber mold.

そして、ゴム型から取り外した成形体に、図1に示す基体2の外形状となるように切削加工を施すとともに、接合によって形成される流路5において、深い領域5aとなる溝を一方の主面(上面)に形成した。また、図1に示す蓋3の外形状となるように切削加工を施すとともに、基体2との接合面側に深い領域5aの一部と浅い領域5bとなる溝を形成した。   Then, the molded body removed from the rubber mold is subjected to cutting so as to have the outer shape of the base body 2 shown in FIG. 1, and in the flow path 5 formed by bonding, a groove that becomes a deep region 5a is formed on one main surface. It formed in the surface (upper surface). In addition, cutting was performed so that the outer shape of the lid 3 shown in FIG. 1 was obtained, and a groove serving as a part of the deep region 5a and a shallow region 5b was formed on the joint surface side with the base 2.

また、フライス盤あるいは万能研削盤を用いて、基体2となる成形体の一方の主面に形成した溝において、接合によって形成される流路5の一端となる位置から他方の主面までを貫く流体の出入口4を1箇所形成した。また、蓋3となる成形体に形成した溝において、接合によって形成される流路5の他端となる位置に流体の出入口4を1箇所形成した。その後、基体2および蓋3となる成形体を焼成炉に入れて、大気雰囲気中において1600℃の温度で焼成し、全体の気孔率が1%以下である基体2および蓋3の焼結体を得た。   In addition, a fluid penetrating from a position serving as one end of the flow path 5 formed by bonding to the other main surface in a groove formed on one main surface of the molded body serving as the base 2 using a milling machine or a universal grinding machine. One entrance / exit 4 was formed. Moreover, in the groove | channel formed in the molded object used as the lid | cover 3, the fluid entrance / exit 4 was formed in one place in the position used as the other end of the flow path 5 formed by joining. Thereafter, the molded body to be the base body 2 and the lid 3 is put into a firing furnace and fired at a temperature of 1600 ° C. in an air atmosphere, and the sintered body of the base body 2 and the lid 3 having a total porosity of 1% or less. Obtained.

次に、基体2と蓋3との接合を実施した。接合剤として市販のエポキシ樹脂系の接着剤を準備し、これを基体2の接合面に1mm以下の厚さで塗布した後、基体2と蓋3とを重ね合わせて、熱風乾燥機内で50℃以上の温度で5時間以上加熱して乾燥させることによって、基体2と蓋3とを接合して図1に示す構造のセラミック接合体1を得た。   Next, the base 2 and the lid 3 were joined. A commercially available epoxy resin-based adhesive was prepared as a bonding agent, applied to the bonding surface of the substrate 2 with a thickness of 1 mm or less, and then the substrate 2 and the lid 3 were overlapped and 50 ° C. in a hot air dryer. By heating and drying at the above temperature for 5 hours or more, the base 2 and the lid 3 were joined to obtain the ceramic joined body 1 having the structure shown in FIG.

また、蓋3の基体2との接合面側に深い領域5aの一部となる部分のみとなる溝を形成したこと以外は、上述した材料および製造方法により、基体2と蓋3とが接合されることによって、流路5が本実施形態における深い領域5aのみからなる比較例のセラミック接合体を得た。   In addition, the base 2 and the lid 3 are joined by the above-described materials and manufacturing method except that a groove that is only a part of the deep region 5a is formed on the joint surface side of the lid 3 with the base 2. Thus, a ceramic joined body of a comparative example in which the flow path 5 is composed only of the deep region 5a in the present embodiment was obtained.

そして、図1に示す構造のセラミック接合体1および比較例のセラミック接合体の流体の出入口4に、流体を流すための配管を接続し、他の装置で使用された温度80〜120℃で10%以下の酸を含む蒸気を、流路5内へ加圧して流す試験を実施した。   Then, a pipe for flowing fluid is connected to the fluid inlet / outlet port 4 of the ceramic joined body 1 having the structure shown in FIG. 1 and the ceramic joined body of the comparative example, and the temperature of 80 to 120 ° C. used in other apparatuses is 10. A test was conducted in which a vapor containing no more than% acid was pressurized and flowed into the flow path 5.

その結果、比較例のセラミック接合体は、図1に示す構造のセラミック接合体1よりも先に流体の漏洩が確認された。ここで試験を終了し、図1に示す構造のセラミック接合体1および比較例のセラミック接合体をそれぞれ切断して確認したところ、比較例のセラミック接合体は、接合層の一部が劣化し剥がれた状態であり、その部分から流体が漏洩していたことが分かった。これに対し、図1に示す構造のセラミック接合体1は、流路に露出
している接合層に若干の劣化が見られた程度であった。
As a result, in the ceramic joined body of the comparative example, fluid leakage was confirmed before the ceramic joined body 1 having the structure shown in FIG. When the test was completed and the ceramic joined body 1 having the structure shown in FIG. 1 and the ceramic joined body of the comparative example were cut and confirmed, the ceramic joined body of the comparative example was partly deteriorated and peeled off. It was found that fluid was leaking from that part. On the other hand, in the ceramic joined body 1 having the structure shown in FIG. 1, a slight deterioration was observed in the joining layer exposed in the flow path.

図2および図3に示す構造のセラミック接合体1を作製した。   A ceramic joined body 1 having the structure shown in FIGS. 2 and 3 was produced.

まず、実施例1と同様の方法で成形まで行ない、ゴム型から取り外した成形体に、図2および図3に示す基体2の外形状となるように切削加工を施した。また、接合によって形成される流路5において、深い領域5aおよび浅い領域5bとなる溝とともに凹部9を形成した。また、図2および図3に示す蓋3の外形状となるように切削加工を施すとともに、流体の流れる方向に沿って蓋3の両脇に凸部8を形成した。   First, molding was performed in the same manner as in Example 1, and the molded body removed from the rubber mold was cut so as to have the outer shape of the base 2 shown in FIGS. Further, in the flow path 5 formed by bonding, the concave portion 9 was formed together with the grooves that become the deep region 5a and the shallow region 5b. In addition, cutting was performed so that the outer shape of the lid 3 shown in FIGS. 2 and 3 was obtained, and convex portions 8 were formed on both sides of the lid 3 along the fluid flow direction.

また、出入口4については、実施例1と同様の位置となるように、基体2と蓋3とにそれぞれ形成した。その後、基体2および蓋3となる成形体を焼成炉に入れて、大気雰囲気中において1600℃の温度で焼成し、全体の気孔率が1%以下である基体2および蓋3の焼結体を得た。   Further, the entrance / exit 4 was formed on the base 2 and the lid 3 so as to be in the same position as in the first embodiment. Thereafter, the molded body to be the base body 2 and the lid 3 is put into a firing furnace and fired at a temperature of 1600 ° C. in an air atmosphere, and the sintered body of the base body 2 and the lid 3 having a total porosity of 1% or less. Obtained.

そして、図2に示す構造の基体2と蓋3とを接合した。基体2に設けた凹部9に接着剤を適量流し込み、基体2の凹部9に蓋3の凸部8を嵌め合わせて、50℃以上に加熱して乾燥させることによって、図2に示す構造のセラミック接合体1を得た。   And the base | substrate 2 and the lid | cover 3 of the structure shown in FIG. 2 were joined. An appropriate amount of adhesive is poured into the recess 9 provided in the base 2, the convex 8 of the lid 3 is fitted into the recess 9 of the base 2, heated to 50 ° C. or more and dried, and the ceramic having the structure shown in FIG. A joined body 1 was obtained.

また、図3に示す構造の基体2と蓋3とを接合した。基体2の凹部9に蓋3の凸部8を嵌め合わせた後、接着剤を溝の壁面10と凸部8の側面の間に流し込み、その後50℃以上の温度で加熱して乾燥させることによって、図3に示す構造のセラミック接合体1を得た。   Further, the base 2 and the lid 3 having the structure shown in FIG. 3 were joined. After fitting the convex portion 8 of the lid 3 into the concave portion 9 of the base 2, the adhesive is poured between the wall surface 10 of the groove and the side surface of the convex portion 8, and then heated and dried at a temperature of 50 ° C. or higher. A ceramic joined body 1 having the structure shown in FIG. 3 was obtained.

そして、図2および図3に示す構造のセラミック接合体1を用いて、それぞれのセラミック接合体1の流体の出入口4に、流体を流すための配管を接続し、実施例1と同様に、温度80〜120℃で10%以下の酸を含む蒸気を、流路5内へ加圧して流す試験を実施した。   Then, using the ceramic joined body 1 having the structure shown in FIGS. 2 and 3, a pipe for flowing a fluid is connected to the fluid inlet / outlet 4 of each ceramic joined body 1. A test was conducted in which a vapor containing 10% or less of acid at 80 to 120 ° C. was pressurized and flowed into the flow path 5.

その結果、図2および3に示す構造のセラミック接合体1は、実施例1で流体の漏洩が確認された比較例のセラミック接合体の試験期間の3倍を超える期間においても、図2および図3に示す構造のセラミック接合体1については、流体の漏洩は確認されなかった。これにより、流体の流れる方向に流路5を断面視したとき、深さの深い領域5aの両側に浅い領域5bを有していることによって、浅い領域5bを流れる流体の流速を低下させることができるとともに、凸部8と凹部9とが嵌合されていることによって、流体の浸入を抑制することができるので、接合層6の劣化による流体の漏洩のおそれをより少なくできることが確認できた。また、この結果より、図2および図3に示す構造のセラミック接合体1は、腐食性の高い流体を流すことのできる流路5を備え、載置物を支持することのできる支持体として好適に使用できることがわかった。   As a result, the ceramic joined body 1 having the structure shown in FIGS. 2 and 3 can be obtained even in a period exceeding three times the test period of the ceramic joined body of the comparative example in which leakage of fluid was confirmed in Example 1. Regarding the ceramic joined body 1 having the structure shown in FIG. 3, no leakage of fluid was confirmed. Thereby, when the flow path 5 is viewed in a cross-section in the direction in which the fluid flows, by having the shallow regions 5b on both sides of the deep region 5a, the flow velocity of the fluid flowing in the shallow region 5b can be reduced. In addition, since the intrusion of fluid can be suppressed by fitting the convex portion 8 and the concave portion 9, it has been confirmed that the risk of fluid leakage due to deterioration of the bonding layer 6 can be reduced. Moreover, from this result, the ceramic joined body 1 having the structure shown in FIGS. 2 and 3 includes the flow path 5 through which a highly corrosive fluid can flow, and is suitable as a support body that can support the mounted object. It turns out that it can be used.

次に、図1に示す構造のセラミック接合体1について、基体2をアルミナで形成し、蓋3をアルミナ,炭化珪素およびジルコニアの3種類の材質を用いて製造して、基体2と蓋3を接合し、流路5に一定時間流体を流し、室温まで冷却する熱サイクルをかける耐久試験を実施した。   Next, with respect to the ceramic joined body 1 having the structure shown in FIG. 1, the base 2 is formed of alumina, and the lid 3 is manufactured using three kinds of materials of alumina, silicon carbide and zirconia. A durability test was performed in which a fluid cycle was applied to the flow path 5 for a certain period of time and a heat cycle was applied to cool to room temperature.

まず、基体2とアルミナ製の蓋3とについては、実施例1と同様の方法で作製した。   First, the base 2 and the alumina lid 3 were produced in the same manner as in Example 1.

また、ジルコニア製の蓋3については、Y添加量を3mol%とし、共沈法により作製された平均粒径が0.1μmの市販のジルコニア1次原料を購入し、これにバインダ
,溶媒および分散剤を所定量添加して混合したスラリーを噴霧乾燥造粒法(スプレードラ
イ法)により造粒し、2次原料を得た。次に、この2次原料を所定形状のゴム型へ投入し、静水圧プレス成形法(ラバープレス法)により成形し、その後、成形体をゴム型から取り外した。そして、成形後の切削加工については、実施例1と同様の方法で行ない、その後、焼成炉に入れて、大気雰囲気中において1400℃の温度で焼成し、純度95%以上のジルコニア質焼結体からなる蓋3を得た。
For the lid 3 made of zirconia, the amount of Y 2 O 3 added was 3 mol%, and a commercially available zirconia primary material having an average particle size of 0.1 μm prepared by a coprecipitation method was purchased. A slurry obtained by adding a predetermined amount of the dispersant and the mixture was granulated by a spray drying granulation method (spray drying method) to obtain a secondary raw material. Next, this secondary material was put into a rubber mold having a predetermined shape and molded by an isostatic press molding method (rubber press method), and then the molded body was removed from the rubber mold. Then, after the forming, the cutting process is performed in the same manner as in Example 1, and then put into a firing furnace and fired at a temperature of 1400 ° C. in an air atmosphere to obtain a zirconia sintered body having a purity of 95% or more. A lid 3 consisting of

また、炭化珪素製の蓋3については、平均粒径が0.5〜10μm,純度が99〜99.8%以上
の炭化珪素1次原料に、焼結助剤,バインダ,溶媒および分散剤を所定量添加して混合したスラリーを、噴霧乾燥造粒法(スプレードライ法)により造粒し、2次原料を得た。次に、この2次原料を所定形状のゴム型へ投入し、静水圧プレス成形法(ラバープレス法)により成形し、その後、成形体をゴム型から取り外した。そして、成形後の切削加工については、実施例1と同様の方法で行ない、その後、焼成炉に入れて、非酸化雰囲気中において2100℃の温度で焼成し、純度99%以上の炭化珪素質焼結体からなる蓋3を得た。
In addition, for the silicon carbide lid 3, a predetermined amount of a sintering aid, a binder, a solvent and a dispersing agent are added to a silicon carbide primary material having an average particle size of 0.5 to 10 μm and a purity of 99 to 99.8% or more. The mixed slurry was granulated by a spray drying granulation method (spray drying method) to obtain a secondary raw material. Next, this secondary material was put into a rubber mold having a predetermined shape and molded by an isostatic press molding method (rubber press method), and then the molded body was removed from the rubber mold. Then, the cutting after forming is performed in the same manner as in Example 1, and then placed in a firing furnace and fired at a temperature of 2100 ° C. in a non-oxidizing atmosphere, and a silicon carbide-based fire having a purity of 99% or more. A lid 3 made of a ligature was obtained.

その後、アルミナ,ジルコニアおよび炭化珪素からなる蓋3と、アルミナからなる基体2とを実施例1と同様の製造方法を用いて接合し、蓋3の材質のみ異なる3種類の図1に示す構造のセラミック接合体1を得た。   Thereafter, the lid 3 made of alumina, zirconia and silicon carbide and the substrate 2 made of alumina are joined using the same manufacturing method as in Example 1, and the three types of structures shown in FIG. A ceramic joined body 1 was obtained.

そして、得られた各セラミック接合体1について、実施例1と同様の流体を流路5に10分間流し、その後室温まで空冷する熱サイクルをかける耐久試験を実施したところ、ジルコニアからなる蓋3を用いたもの、炭化珪素からなる蓋3を用いたものの順で流体の漏洩が確認された。   And about each obtained ceramic joined body 1, when the endurance test which flows the fluid similar to Example 1 to the flow path 5 for 10 minutes, and applied the thermal cycle which air-cools to room temperature after that was carried out, the lid | cover 3 which consists of zirconia was attached. Fluid leakage was confirmed in the order of the used one and the one using the lid 3 made of silicon carbide.

そして、炭化珪素からなる蓋3を用いたセラミック接合体1に流体の漏洩が確認された後に、実施例3で用いたすべてのセラミック接合体1について、切断して確認したところ、ジルコニアからなる蓋3を用いたもの、炭化珪素からなる蓋3を用いたものについては、いずれも流路5に露出している接合層6に亀裂が見られた。特に、ジルコニア製の蓋3を用いたものは、接合層6に大きな亀裂が見られた。これに対し、基体2と蓋3とが同じ材質であるアルミナからなるセラミック接合体1は、亀裂は見られず、亀裂の大きさに違いがあることから、基体2と蓋3との材質が異なることによる熱膨張差が亀裂の発生に起因していると考えられ、セラミック構造体1を構成する基体2と蓋3とは同材質からなることが好適であることが確認された。   Then, after the leakage of fluid was confirmed in the ceramic joined body 1 using the lid 3 made of silicon carbide, all the ceramic joined bodies 1 used in Example 3 were cut and confirmed, and the lid made of zirconia In both cases using 3 and those using the lid 3 made of silicon carbide, cracks were observed in the bonding layer 6 exposed in the flow path 5. In particular, in the case of using the lid 3 made of zirconia, a large crack was observed in the bonding layer 6. On the other hand, the ceramic joined body 1 made of alumina, in which the base 2 and the lid 3 are made of the same material, has no cracks and there is a difference in the size of the cracks. The difference in thermal expansion due to the difference is considered to be caused by the occurrence of cracks, and it was confirmed that the base 2 and the lid 3 constituting the ceramic structure 1 are preferably made of the same material.

1:セラミック接合体
2:基体
3:蓋
4:出入口
5:流路
5a:深さの深い領域
5b:深さの浅い領域
6:接合層
8:凸部
9:凹部
10:溝の壁面
1: Ceramic joined body 2: Base body 3: Lid 4: Entrance / exit 5: Channel 5a: Deep region 5b: Shallow region 6: Bonding layer 8: Convex portion 9: Concave portion
10: Wall surface of the groove

Claims (5)

基体と、該基体に接合層を介して接合された蓋とを備えたセラミック接合体であって、前記基体と前記蓋とで形成される空間が流体の流路とされ、該流路は、前記流体の流れる方向に対して垂直な断面視において、深さの深い領域の両側に、段差を介して深さの浅い領域を有していることを特徴とするセラミック接合体。 A ceramic joined body including a base and a lid bonded to the base via a bonding layer, wherein a space formed by the base and the lid is a fluid flow path, in vertical cross section against the direction of flow of the fluid, on either side of the deep region of the depth, ceramic joined article, characterized in that it has a shallow region of a depth via a step. 前記基体に前記流体が流れる溝を備えるとともに、該溝の両側に凹部を備えており、前記蓋の両端に、前記基体の前記凹部と嵌合される凸部を備えていることを特徴とする請求項1に記載のセラミック接合体。   The base is provided with a groove through which the fluid flows, and concave portions are provided on both sides of the groove, and convex portions that are fitted to the concave portion of the base body are provided at both ends of the lid. The ceramic joined body according to claim 1. 前記溝の壁面と前記蓋の両端に設けられた前記凸部の側面とが接合面であることを特徴とする請求項2に記載のセラミック接合体。   The ceramic joined body according to claim 2, wherein a wall surface of the groove and a side surface of the convex portion provided at both ends of the lid are joint surfaces. 前記基体と前記蓋とが同材質のセラミックスからなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のセラミック接合体。   The ceramic joined body according to any one of claims 1 to 3, wherein the base body and the lid are made of ceramics of the same material. 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のセラミック接合体を載置物の支持に用いたことを特徴とする支持体。   A support body, wherein the ceramic joined body according to any one of claims 1 to 4 is used to support a mounted object.
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