JPH0142914B2 - - Google Patents
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- JPH0142914B2 JPH0142914B2 JP54017917A JP1791779A JPH0142914B2 JP H0142914 B2 JPH0142914 B2 JP H0142914B2 JP 54017917 A JP54017917 A JP 54017917A JP 1791779 A JP1791779 A JP 1791779A JP H0142914 B2 JPH0142914 B2 JP H0142914B2
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- metal
- silicon nitride
- nitride ceramic
- bonded
- joint
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- Expired
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は接合セラミツク体の改良に関する。窒
化珪素質セラミツクはたとえば高温特性の良さを
利用して各種機器に使用されつつある。しかし、
金属との接合がなされることでその利用範囲はさ
らに広がる。たとえば熱機関において1000℃以上
の超高温となる部分に窒化珪素質セラミツクを用
い、他の部分に鉄系金属を用いることができる。
この場合、窒化珪素質セラミツクと金属とは熱膨
張係数が異なる場合が多く、熱変化により接合状
態を損ねることが多い。窒化ケイ素質セラミツク
の熱膨張係数αは、約3.4×10-6/℃と、セラミ
ツクスの中でも小さいものであり、接合しようと
する金属、例えば軟鋼(α≒11×10-6/℃)との
α差は著しく大きい。
化珪素質セラミツクはたとえば高温特性の良さを
利用して各種機器に使用されつつある。しかし、
金属との接合がなされることでその利用範囲はさ
らに広がる。たとえば熱機関において1000℃以上
の超高温となる部分に窒化珪素質セラミツクを用
い、他の部分に鉄系金属を用いることができる。
この場合、窒化珪素質セラミツクと金属とは熱膨
張係数が異なる場合が多く、熱変化により接合状
態を損ねることが多い。窒化ケイ素質セラミツク
の熱膨張係数αは、約3.4×10-6/℃と、セラミ
ツクスの中でも小さいものであり、接合しようと
する金属、例えば軟鋼(α≒11×10-6/℃)との
α差は著しく大きい。
そこで、窒化珪素質セラミツクと金属とをいか
にして接合するかが問題となる。接合手段として
は接着剤(たとえば水ガラスとセンント)による
接合、焼ばめ、拡散接合、ろう付け、溶接(レー
ザによる場合も含む)等の方法がある。これらの
なかで高温での使用には銀ろう付け(特に活性金
属を含む銀ロウ使用)によるものが実用的で好ま
しい。
にして接合するかが問題となる。接合手段として
は接着剤(たとえば水ガラスとセンント)による
接合、焼ばめ、拡散接合、ろう付け、溶接(レー
ザによる場合も含む)等の方法がある。これらの
なかで高温での使用には銀ろう付け(特に活性金
属を含む銀ロウ使用)によるものが実用的で好ま
しい。
本発明の接合セラミツク体は、接合面の表面粗
度を5〜100μに調整してのち接合することによ
り接合強度の高いのが得られるものである。これ
は、接合面の表面粗度をある程度粗くすることに
より、ろう材等の接合材が接合表面の凹部に食い
込むようにして接合強度を高めるとともに接合強
度のばらつきを著しく少なくする効果をもたらす
ことによる。この効果は、接合部分に負荷される
せん断力に対し特に大きい。この効果は接合面の
表面が余り平滑では得られない。接合面の表面粗
度の調整は、例えばホーニング加工、エツチング
加工等により行なうことができる。
度を5〜100μに調整してのち接合することによ
り接合強度の高いのが得られるものである。これ
は、接合面の表面粗度をある程度粗くすることに
より、ろう材等の接合材が接合表面の凹部に食い
込むようにして接合強度を高めるとともに接合強
度のばらつきを著しく少なくする効果をもたらす
ことによる。この効果は、接合部分に負荷される
せん断力に対し特に大きい。この効果は接合面の
表面が余り平滑では得られない。接合面の表面粗
度の調整は、例えばホーニング加工、エツチング
加工等により行なうことができる。
また、窒化珪素質セラミツクと金属との熱膨張
差が余り大きいと加熱冷却使用される場合にクラ
ツク等を生じ現実使用が困難になるので、窒化珪
素質セラミツクに熱膨張係数が近似した金属を介
して被接合金属に接合するとよい。すなわち、窒
化珪素質セラミツクは、引張力に対しては比較的
弱く、高温状態から冷却した時に金属の収縮によ
り接合面に生ずる引張力によりクラツクを生じる
ことがある。したがつて、窒化珪素質セラミツク
の接合面に引張力が出来るだけ生じないように、
接合面に窒化珪素質セラミツクと熱膨張係数が近
似する金属を介在させる。こうすることにより前
記した金属の収縮により生ずる接合面の引張力
は、介在させた金属により吸収されて窒化珪素質
セラミツクに応力を生ずることがなくなる。介在
させる金属としてはコバール(Fe−Ni−Co合
金)、タングステン、モリブデンなどが挙げられ
る。コバール等は、いずれも4〜6×10-6/℃程
度のαを有するものであつて、このαは窒化珪素
質セラミツクと軟鋼等の鉄系金属の中に位置す
る。このようなコバール等の介在により、加熱・
冷却時にセラミツクに生ずる応力を緩和する効果
を奏する。当該介在層は板、箔、板、メツキ等の
手段で介在でき、最大1mm程度の厚さがあればよ
い。そして、この介在金属とのろう材のぬれ性を
よくするため、あらかじめ窒化珪素質セラミツク
あるいは接合金属の接合面に薄い金属(100μ以
下)をメツキ等で被着しておくとよい。この薄い
金属層は、たとえばニツケル、コバルト、タング
ステン、モリブデンなどを用いるとよい。
差が余り大きいと加熱冷却使用される場合にクラ
ツク等を生じ現実使用が困難になるので、窒化珪
素質セラミツクに熱膨張係数が近似した金属を介
して被接合金属に接合するとよい。すなわち、窒
化珪素質セラミツクは、引張力に対しては比較的
弱く、高温状態から冷却した時に金属の収縮によ
り接合面に生ずる引張力によりクラツクを生じる
ことがある。したがつて、窒化珪素質セラミツク
の接合面に引張力が出来るだけ生じないように、
接合面に窒化珪素質セラミツクと熱膨張係数が近
似する金属を介在させる。こうすることにより前
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は、介在させた金属により吸収されて窒化珪素質
セラミツクに応力を生ずることがなくなる。介在
させる金属としてはコバール(Fe−Ni−Co合
金)、タングステン、モリブデンなどが挙げられ
る。コバール等は、いずれも4〜6×10-6/℃程
度のαを有するものであつて、このαは窒化珪素
質セラミツクと軟鋼等の鉄系金属の中に位置す
る。このようなコバール等の介在により、加熱・
冷却時にセラミツクに生ずる応力を緩和する効果
を奏する。当該介在層は板、箔、板、メツキ等の
手段で介在でき、最大1mm程度の厚さがあればよ
い。そして、この介在金属とのろう材のぬれ性を
よくするため、あらかじめ窒化珪素質セラミツク
あるいは接合金属の接合面に薄い金属(100μ以
下)をメツキ等で被着しておくとよい。この薄い
金属層は、たとえばニツケル、コバルト、タング
ステン、モリブデンなどを用いるとよい。
実施例
ホーニング加工で表面粗さを10〜20μmに調整
した窒化珪素質セラミツク焼結体の表面にニツケ
ルめつき(厚さ約5μ)を施し、ついで厚さ1mm
のコバールを介在させて、真空雰囲気中で、約
850℃×10分間の条件で軟鋼材を銀ろうを用いて
接合した。こうして得られた本発明の接合セラミ
ツク体は強固な接合状態を有するものであり、接
合体の曲げ強度(4点曲げ強度)は20〜30Kg/mm2
であつた。
した窒化珪素質セラミツク焼結体の表面にニツケ
ルめつき(厚さ約5μ)を施し、ついで厚さ1mm
のコバールを介在させて、真空雰囲気中で、約
850℃×10分間の条件で軟鋼材を銀ろうを用いて
接合した。こうして得られた本発明の接合セラミ
ツク体は強固な接合状態を有するものであり、接
合体の曲げ強度(4点曲げ強度)は20〜30Kg/mm2
であつた。
Claims (1)
- 1 窒化珪素質セラミツクと鉄系金属との接合面
の表面粗度を5〜100μに調整し、これらの間に
コバール、タングステン、モリブデンのいずれか
を介在させてろう付けにより接合してなる接合セ
ラミツク体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1791779A JPS55113678A (en) | 1979-02-20 | 1979-02-20 | Bonded ceramic body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1791779A JPS55113678A (en) | 1979-02-20 | 1979-02-20 | Bonded ceramic body |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55113678A JPS55113678A (en) | 1980-09-02 |
JPH0142914B2 true JPH0142914B2 (ja) | 1989-09-18 |
Family
ID=11957100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1791779A Granted JPS55113678A (en) | 1979-02-20 | 1979-02-20 | Bonded ceramic body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS55113678A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5841774A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-11 | 大同特殊鋼株式会社 | セラミツクス−金属複合体の製造方法 |
JPS58192951U (ja) * | 1982-06-15 | 1983-12-22 | 京セラ株式会社 | 金属部材とセラミツク部材の結合構造 |
JPS61295280A (ja) * | 1985-06-25 | 1986-12-26 | 松下電工株式会社 | セラミツク基板と金属との接合方法 |
GB8818050D0 (en) * | 1988-07-28 | 1988-09-01 | Lilliwyte Sa | Joining of ceramic components to metal components |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55104979A (en) * | 1979-02-02 | 1980-08-11 | Kogyo Gijutsuin | Adhesion of ceramic molded body to transition metal |
-
1979
- 1979-02-20 JP JP1791779A patent/JPS55113678A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55104979A (en) * | 1979-02-02 | 1980-08-11 | Kogyo Gijutsuin | Adhesion of ceramic molded body to transition metal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55113678A (en) | 1980-09-02 |
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