JPH02137777A - Bonding of ceramics - Google Patents
Bonding of ceramicsInfo
- Publication number
- JPH02137777A JPH02137777A JP29170088A JP29170088A JPH02137777A JP H02137777 A JPH02137777 A JP H02137777A JP 29170088 A JP29170088 A JP 29170088A JP 29170088 A JP29170088 A JP 29170088A JP H02137777 A JPH02137777 A JP H02137777A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alumina
- zirconia
- ceramics
- bonding
- composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 72
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 107
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 90
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 10
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 10
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 3
- 238000009694 cold isostatic pressing Methods 0.000 description 2
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910002077 partially stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000001272 pressureless sintering Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
a、 産業上の利用分野
本発明はアルミナを含む複合セラミックスの接合方法に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION a. Field of Industrial Application The present invention relates to a method for joining composite ceramics containing alumina.
b、 従来の技術と解決しようとするyg題アルミナ(
^1 zOs)は、その電気絶縁性のため点火プラグ、
IC基板等に数多く使用されている。そのため大量生産
されておりコストが安いというメリットがあるが、靭性
が低く構造材料としての応用範囲はかなり限定されてい
る。近年、ジルコニア(ZrO□)添加によるアルミナ
の高強度、高靭性化が盛んに行われているが、コストの
上昇を招来するという問題点がある。また、セラミック
ス同志の拡散による接合は従来から行われているが、セ
ラミックスがある温度域で容易に塑性変形することを利
用した例はない。従来の技術では接合面における接触面
積を大きくするため、平滑な接合面と大きな圧力を必要
とし、迅速な接合が行えなかった。b. YG problem trying to solve with conventional technology alumina (
^1 zOs) are used as spark plugs due to their electrical insulating properties.
It is widely used in IC boards, etc. Therefore, it has the advantage of being mass-produced and being cheap, but its toughness is low and its range of application as a structural material is quite limited. In recent years, efforts have been made to improve the strength and toughness of alumina by adding zirconia (ZrO□), but this has the problem of increasing costs. Further, although bonding of ceramics by diffusion has been carried out in the past, there have been no examples that take advantage of the fact that ceramics easily undergo plastic deformation in a certain temperature range. Conventional technology requires a smooth joint surface and large pressure to increase the contact area at the joint surface, making it impossible to quickly join.
また、熱間静水圧プレス(IIIP) 、あるいは熱間
プレス(+I P )により焼結されたアルミナ/ジル
コニア複合セラミックスは高強度セラミックスとして注
目されているが、これらの焼結法は高温で高圧を必要と
するため、大きなものを焼結する場合には、装置および
技術面において困難な点が多い。In addition, alumina/zirconia composite ceramics sintered by hot isostatic pressing (IIIP) or hot pressing (+IP) are attracting attention as high-strength ceramics, but these sintering methods require high pressure and high temperature. Therefore, there are many difficulties in terms of equipment and technology when sintering large objects.
また、近年、アルミナにSic ウィスカー等を分散さ
せることにより、高強度、高靭性化がはかられている。Furthermore, in recent years, efforts have been made to improve strength and toughness by dispersing SiC whiskers and the like in alumina.
ところが、Sic ウィスカー、ファイバーは高価であ
るため、これらで分散強化をおこなうと、コストが大幅
に上昇するとともに、焼結性が著しく低下し、大きな焼
結体を得ることが困難であった。However, since SiC whiskers and fibers are expensive, dispersion strengthening using these significantly increases costs and significantly reduces sinterability, making it difficult to obtain large sintered bodies.
C1課題を解決するための手段
本発明は前記事情に鑑み”ζなされたもので、前記課題
を解決してなるセラミックスの接合方法を提供しようと
するものである。C1 Means for Solving Problems The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method for joining ceramics that solves the above problems.
すなわち、本発明においてはアルミナ/ジルコニア複合
セラミックスとアルミナとの接合、l−11Pあるいは
IIPにより焼結されたアルミナ/ジルコニア複合セラ
ミックス同志、あるいは、この複合セラミックスと常圧
焼結されたアルミナ/ジルコニア複合セラミックスとの
接合、層状に重ねた組成の異なるアルミナ/ジルコニア
複合セラミックスと、この層状複合セラミックスを介設
しておこなうアルミナとジルコニアの接合、アルミナと
、アルミナ/ウィスカーあるいはファイバー複合セラミ
ックスとの接合について本発明の方法を適用するもので
ある。That is, in the present invention, bonding of alumina/zirconia composite ceramics and alumina, alumina/zirconia composite ceramics sintered by l-11P or IIP, or alumina/zirconia composites sintered with this composite ceramic and pressureless sintering are performed. This book covers bonding with ceramics, layered alumina/zirconia composite ceramics with different compositions, bonding of alumina and zirconia through the layered composite ceramics, and bonding of alumina with alumina/whiskers or fiber composite ceramics. It applies the method of the invention.
本発明はアルミナを含む複合セラミックスの接合条件を
温度1000〜1600℃1加圧応力15kg/預1以
下、歪速度lU”/sec以下、結晶粒径アルミナ3μ
−以下として、拡散により接合することによって前記課
題を解消した。In the present invention, the bonding conditions for composite ceramics containing alumina are as follows: temperature: 1000-1600°C; pressure stress: 15 kg/deposit or less; strain rate: lU"/sec or less; grain size of alumina: 3 μm.
- As described below, the above problem was solved by bonding by diffusion.
さらに互いに組成の近(以したアルミナ/ジルコニア複
合セラミックスを複数層に重ね、これをアルミナとジル
コニアの間に介設して、前記接合条件により一体に接合
することによって前記課題を解消した。Furthermore, the above-mentioned problem was solved by laminating a plurality of layers of alumina/zirconia composite ceramics having similar compositions, interposing them between alumina and zirconia, and joining them together under the above-mentioned joining conditions.
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の方法を適用する第1の対象としてアルミナ/ジ
ルコニア複合セラミックスとアルミナの接合について述
べる。As the first target to which the method of the present invention is applied, bonding of alumina/zirconia composite ceramics and alumina will be described.
本発明ではアルミナの複合セラミックスとして、アルミ
ナ/ジルコニア複合セラミックスを用いる。In the present invention, an alumina/zirconia composite ceramic is used as the alumina composite ceramic.
このアルミナ/ジルコニア複合セラミックスは、そのな
かにSic粒子あるいはSicファイバー、ウィスカー
等を含むものでもよい、結晶粒の粒径は、アルミナ、ジ
ルコニアともに3μ−以下であることがよく、2μ慨以
下であることがより好ましい。This alumina/zirconia composite ceramic may contain SiC particles, SiC fibers, whiskers, etc. The crystal grain size of both alumina and zirconia is preferably 3μ or less, and is preferably 2μ or less. It is more preferable.
結晶粒が3μ隅を越える場合は、容易に塑性変形せず、
加圧中にクランクが生ずるおそれがある。When crystal grains exceed 3μ corners, they do not easily undergo plastic deformation;
There is a risk of cranking during pressurization.
一方、接合されるアルミナとして、大気中で例えば約1
600’Cで焼結されたアルミナ焼結晶を用いる。On the other hand, as the alumina to be bonded, for example, about 1
Alumina sintered crystals sintered at 600'C are used.
アルミナ/ジルコニア複合セラミックスと、これと接合
するアルミナとは1000〜1600℃の接合温度範囲
をもって接合する。 1000°C未満の接合温度では
容易に塑性変形しないため不可である。また1600°
Cを超える接合温度になると結晶粒の成長が著しく弱く
なり、完全な接合ができない。The alumina/zirconia composite ceramic and the alumina to be bonded are bonded at a bonding temperature range of 1000 to 1600°C. Bonding temperatures below 1000°C are not possible because plastic deformation does not occur easily. Also 1600°
If the bonding temperature exceeds C, the growth of crystal grains will be significantly weakened and perfect bonding will not be possible.
加圧条件は、変形応力が15kg/am”以下であって
、その加圧時の変形速度はI X 10−’/sec以
下とする。変形応力が15kg/as”以上となると、
加圧中にクランクが発生する。また変形速度をI X
10−’/sec以上とすると結晶粒界にキャビティの
生成と成長が著しくなり、強度が低下する。The pressurizing conditions are such that the deformation stress is 15 kg/am" or less, and the deformation rate during pressurization is I x 10-'/sec or less. When the deformation stress is 15 kg/as" or more,
A crank occurs during pressurization. Also, the deformation speed is I
If it exceeds 10-'/sec, the formation and growth of cavities at grain boundaries will become significant, resulting in a decrease in strength.
次に本発明の方法を適用する第2の対象としてアルミナ
/ジルコニア複合セラミックス同志の接合に用いる。す
なわち、HIP もしくはIIPにより焼結される高強
度、高靭性アルミナ/ジルコニア複合セラミックス同志
、もしくはこの複合セラミックスと常圧焼結されたアル
ミナ/ジルコニア複合セラミックスを接合するものであ
る。Next, as a second object to which the method of the present invention is applied, it is used for joining alumina/zirconia composite ceramics together. That is, high-strength, high-toughness alumina/zirconia composite ceramics sintered by HIP or IIP, or this composite ceramic and alumina/zirconia composite ceramics sintered under pressure are bonded together.
この接合対象の接合方法は前記第1の対象の場合と同一
の条件によっておこなえばよい。The welding method for this welding object may be carried out under the same conditions as for the first object.
また、本発明の方法を適用する第3の対象は、組成の近
似した複数のアルミナ/ジルコニア複合セラミックスを
層状に重ね、これを介してアルミナとジルコニアとを接
合するものである。A third object to which the method of the present invention is applied is to layer a plurality of alumina/zirconia composite ceramics having similar compositions, and bond alumina and zirconia through the layers.
すなわち、アルミナ/ジルコニア複合セラミックスは、
アルミナと直接々合する側において、アルミナの組成の
多い複合セラミックスとし、ジルコニアと直接々合する
側においてジルコニアの組成の多い複合セラミックスと
して、このいくつかの組成の異なる複数のアルミナ/ジ
ルコニア複合セラミックスを重ねて、層状のアルミナ/
ジルコニア複合セラミックスとして、この複合セラミッ
クスを介設してアルミナとジルコニアとを接合するもの
である。In other words, alumina/zirconia composite ceramics are
A plurality of alumina/zirconia composite ceramics with different compositions are used, such as a composite ceramic with a high alumina composition on the side that directly combines with alumina, and a composite ceramic with a high zirconia composition on the side that directly connects with zirconia. Layered alumina/
As a zirconia composite ceramic, alumina and zirconia are bonded by interposing this composite ceramic.
この接合対象の接合要領は前記第1の対象における接合
条件と同様である。The welding procedure for this welding object is the same as the welding conditions for the first object.
さらに、本発明の方法における第4の対象は、アルミナ
と、Sic ウィスカー、ファイバー等を分散したアル
ミナ複合セラミックスとを接合するものである。Furthermore, the fourth object of the method of the present invention is to bond alumina and an alumina composite ceramic in which SiC whiskers, fibers, etc. are dispersed.
その接合条件は前記第1の対象の場合と同じに処理すれ
ばよい。The bonding conditions may be the same as those for the first object.
d、 実施例
実施例1 第1図に示すように冷間静水圧プレスにより
成形され大気中1600°Cで焼結されたアルミナ (
材寸25X20X15曜)1aと、冷間静水圧プレスに
より大気中1600℃で焼結されたイツトリアを3モル
%固溶したジルコニアを15体積%含んだアルミナ/ジ
ルコニア複合セラミ
ックス (材寸25X20X15ms) 2aとを、第
1図に示す要領で当接し接合した。d. Examples Example 1 As shown in Fig. 1, alumina (
Alumina/zirconia composite ceramics (material size 25x20x15ms) 2a containing 15% by volume of zirconia with 3 mol% of ittria sintered in air at 1600°C by cold isostatic pressing (material size 25x20x15ms) 2a were brought into contact and joined in the manner shown in FIG.
接合条件は大気中14SO’C,圧縮速度0.05m/
m111.変形11 m (加圧方向)とした。The bonding conditions were 14SO'C in the atmosphere, compression speed 0.05m/
m111. The deformation was 11 m (pressing direction).
また、接合前の曲げ強度はアルミナ
が4 Q kg / −II ” 、 アルミナ/ジ
ルコニア複合セラミックスが70kg/s+m”である
、接合強度を求めるため接合体から3×4
×401の曲げ試験片に加工し、JrSR1601に従
って4点曲げ試験を行った。求め
られた接合強度は約30 kg / m s ”であり
、これはアルミナ単味の約80%という高い値を示した
。In addition, the bending strength before bonding is 4 Q kg/-II" for alumina and 70 kg/s+m for alumina/zirconia composite ceramics. To determine the bond strength, the bonded body was processed into a 3 x 4 x 401 bending test piece. Then, a four-point bending test was conducted according to JrSR1601. The determined bonding strength was approximately 30 kg/m s'', which was a high value of approximately 80% of that of single alumina.
実施例2 アルゴンガス中1500°C、100MPa
で熱間静水圧プレスにより焼結されたアル
ミナを20重量%含んだイツトリア3モル%固溶ジルコ
ニア/アルミナ複合セ
ラミックス (材寸25 x 20 X 15m>同志
lb、 2bを、第1図に示す要領で当接し接合した。Example 2 1500°C, 100MPa in argon gas
Ittria 3 mol% solid solution zirconia/alumina composite ceramic containing 20% by weight of alumina sintered by hot isostatic pressing at They were brought into contact and joined.
また、接合条件は大気中
1450°C1圧縮速度0.05mm/l1in、変形
量2m5(加圧方向)とした。The bonding conditions were 1450° C. in the atmosphere, a compression speed of 0.05 mm/l1 inch, and a deformation amount of 2 m5 (in the pressurizing direction).
接合前の曲げ強度は約180 kg/am”である、接
合強度を求めるため接合体か
ら3 x 4 ×40mの曲げ試験片に加工し、JrS
[601に従って4点曲げ試験を行った。求められた接
合強度は約80kg/I”と高い強度を示した。The bending strength before bonding is approximately 180 kg/am". To determine the bond strength, the bonded body was processed into a 3 x 4 x 40 m bending test piece, and JrS
[4-point bending test was conducted according to 601. The determined joint strength was approximately 80 kg/I'', which was high.
実施例3 アルゴンガス中1550”C、100MPa
で熱間静水圧プレスにより焼結されたアル
ミナを80重量%含んだイツトリア3モル%固溶ジルコ
ニア/アルミナ複合セ
ラミックスと、冷間静水圧プレスによ
り成形され、大気中1600°Cで常圧焼結されたアル
ミナを80重量%含んだイツト9フ3
ミナ複合セラミックスとを接合した。Example 3 1550"C, 100MPa in argon gas
Itria 3 mol% solid solution zirconia/alumina composite ceramic containing 80 wt% alumina was sintered by hot isostatic pressing in Alumina composite ceramics containing 80% by weight of alumina were bonded together.
材寸および接合条件は実施例2と同 様である。The material dimensions and joining conditions are the same as in Example 2. It's like that.
接合前の曲げ強度は熱間静水圧プレ
スしたものが約100 kg/ms富,常圧焼結したも
のが約7 0 kg / m * ”である。接合強度
を求めるため実施例2と同様に曲げ
試験を行った.求められた接合強度は
約50kg/ms”と高い強度を示した。The bending strength before bonding is approximately 100 kg/ms for the hot isostatically pressed material, and approximately 70 kg/m* for the pressureless sintered material.To determine the bonding strength, the same method as in Example 2 was used. A bending test was conducted. The determined joint strength was approximately 50 kg/ms, which was a high strength.
実施例4 第2図に示すようにアルミナ(材寸20 X
25 X 15m) 3とイツトリア3モル%固溶
した部分安定化ジルコニア (材寸20X25X15m
)7との間に、組成を変えたイツトリア3モル%固溶ジ
ルコ
ニア/アルミナ複合セラミックス (材寸20X25X
3■)を3層インサートし接合した。すなわち、イツト
リア3モ
ル%固溶ジルコニア25νo1%/アルミナ75 vo
1%複合セラミックス4と、イツトリア3モル%固溶ジ
ルコニア50vo 1%/アルミナ50 vo1%複合
セラミックス5と、イツトリア3モル%固溶ジル
コニア75 vo1%/アルミナ25vol %複合セ
ラミックス6とを重ねて接合した。Example 4 As shown in Figure 2, alumina (material size 20
25 x 15m) Partially stabilized zirconia containing 3 mol% of ittria (material size: 20 x 25 x 15 m)
) 7, ittria 3 mol% solid solution zirconia/alumina composite ceramics with different composition (material size 20X25X
3■) were inserted in three layers and bonded. That is, ittria 3 mol% solid solution zirconia 25νo1%/alumina 75vo
1% composite ceramic 4, ittria 3 mol% solid solution zirconia 50 vol %/alumina 50 vol % composite ceramic 5, and ittria 3 mol % solid solution zirconia 75 vol %/alumina 25 vol % composite ceramic 6 were stacked and bonded. .
接合条件は大気中1500°C1圧縮速度0.05w/
sin、全体の変形12 ttta (加圧方向)とし
た。The bonding conditions are 1500°C in the atmosphere, compression speed 0.05w/
sin, and the overall deformation was 12 tta (pressing direction).
また、接合前の曲げ強度はアルミナ
が40 b / m m″、イツトリア3モル%固溶ジ
ルコニア25 vo1%/アルミナ75 vo1%が約
70kg/wm”、 イツトリア3モル%固溶ジルコ
ニア50 vo1%/アルミナ50vo1%が約100
kg/m+w”、 イツトリア3モル%固溶ジルコ
ニア75 vo1%/アルミナ25 vo1%/が約1
20 kg/ms”、 イツトリア3モル%固溶部分
安定化ジルコ
ニアが約100 kg/am”であった。In addition, the bending strength before bonding is 40 b/m m'' for alumina, approximately 70 kg/wm for 3 mol% ittria solid solution zirconia 25 vol 1%/alumina 75 vo 1%, and approximately 70 kg/wm'' for 3 mol % ittria solid solution zirconia 50 vol 1%/ Alumina 50VO1% is about 100
kg/m+w”, Ittria 3 mol% solid solution zirconia 75 vo1%/alumina 25 vo1%/approximately 1
20 kg/ms'', and the partially stabilized zirconia with 3 mol% ittria solid solution was approximately 100 kg/am''.
接合強度を求めるため接合体を加工
して3 X 4 X40mの曲げ試験片を作り、JIS
R1601に定める方法に従って4点曲げ試験を行った
ところ約30kg/sum”と高い接合強度が得られた
。In order to determine the bonding strength, the bonded body was processed to make a 3 x 4 x 40m bending test piece, and the JIS
When a four-point bending test was conducted according to the method specified in R1601, a high bonding strength of about 30 kg/sum'' was obtained.
実施例5 冷間静水圧プレスにより成形され、大気中1
600°Cで焼結されたアルミナ(材寸25 X 20
X 15W)ICと、アルゴンガス中1800°C,
30MPaで熱間プレスにより焼結させたSicウィス
カーを20vo1%含んだアルミナ/Sicウィスカー
複合セラミックス (材寸25 X 20 X 15
m >2cとを第1図に示す要領で当接し、接合
した。Example 5 Molded by cold isostatic pressing and exposed to air 1
Alumina sintered at 600°C (material size 25 x 20
X 15W) IC and 1800°C in argon gas,
Alumina/Sic whisker composite ceramic containing 20vo1% of Sic whiskers sintered by hot pressing at 30MPa (material size: 25 x 20 x 15
m>2c and were brought into contact and joined in the manner shown in FIG.
接合条件は大気中1500℃、圧縮速度0.05w/s
in、変形11 tm (加圧方向)とした。Bonding conditions are 1500℃ in the atmosphere, compression speed 0.05w/s
in, and the deformation was 11 tm (pressing direction).
また、接合前の曲げ強度はアルミナ
が約40kg/as”、 アルミナ/ S i c
ウィスカー複合セラミックスが約60kg/ms”であ
った。In addition, the bending strength of alumina before bonding is approximately 40 kg/as", and that of alumina/Sic
The whisker composite ceramic was approximately 60 kg/ms''.
接合強度を求めるため接合体を加工
して3 X 4 x40mmの曲げ試験片を作りJrS
R1601に定める方法に従って4点曲げ試験を行った
。求められた接合強度
は約30kg/lll1zとアルミナ単味の約80%と
いう高い値を示した。In order to determine the joint strength, the joint was processed to make a 3 x 4 x 40 mm bending test piece.
A four-point bending test was conducted according to the method specified in R1601. The determined bonding strength was approximately 30 kg/lll1z, which is a high value of approximately 80% of that of single alumina.
e、 発明の効果 以上、本発明の方法により次のような効果かえられる。e. Effect of invention As described above, the following effects can be obtained by the method of the present invention.
■ 第1.第3.第4の各適用対象によって低コストで
ありながら強度と靭性が低いため適用範囲が限られてい
たアルミナの応用範囲を大幅に広げることができ、工業
的価値は極めて大である。■ 1st. Third. With each of the fourth applications, the range of applications of alumina, which is low in cost but limited in its application range due to its low strength and toughness, can be greatly expanded, and the industrial value is extremely large.
■ また第2の適用対象によってIIIP もしくはH
Pにより焼結される高強度、高靭性の複合セラミックス
を容易に大型化することができ、上記と同様な効果かえ
られる。■ Depending on the second application target, IIIP or H
High-strength, high-toughness composite ceramics sintered with P can be easily made larger, and the same effects as above can be obtained.
■ いずれの適用対象においても、塑性変形により接触
面積が急速に増加するため従来の拡散接合に比べ、すば
やく接合でき接合面の表面粗さの影響も少ない、しかも
低い応力で容易に変形するため加圧する圧力も小さくて
良い。■ In any application, the contact area rapidly increases due to plastic deformation, so it can be bonded more quickly than conventional diffusion bonding, and is less affected by the surface roughness of the bonded surfaces.In addition, it deforms easily with low stress, so The pressure to be applied is also small.
■ 第1.第2.第3の適用対象において、必要な部分
のみ高強度、高靭性化することが可能となり、全体をジ
ルコニアで強化することに比べて大幅なコストダウンに
つながる。また第4の適用対象においても、Sicウィ
スカー等で強化することに比べて大幅なコストダウンに
つながる。■ 1st. Second. In the third application, it becomes possible to increase the strength and toughness only in the necessary parts, leading to significant cost reductions compared to reinforcing the entire structure with zirconia. Also, for the fourth application target, the cost can be significantly reduced compared to strengthening with SIC whiskers or the like.
■ 第3の適用対象において、ジルコニアは熱膨張係数
が大きいため、金属との嵌合に適しており、ジルコニア
を介してアルミナと金属との接合も可能となる。- In the third application, zirconia has a large coefficient of thermal expansion, so it is suitable for fitting with metal, and it is also possible to bond alumina and metal via zirconia.
第1図及び第2図は、本発明に係るセラミックスの接合
方法の接合要領を説明する説明図である。
la・IC・・・アルミナ、
1b・・・ジルコニア/アルミナ複合セラミ・ノクス、
2a・2b・・・アルミナ/ジルコニア複合セラミック
ス、
2c・・・アルミナ/Sicウィスカー複合セラミ・ノ
クス、
3・・・アルミナ、
4.5.6・・・アルミナ/ジルコニア複合セラミック
ス、
7・・・ジルコニア。
第1図
第2図
↓
手
続
主甫
正
書
(自発)
1゜
2゜
事件の表示
昭和63年特許願第291700号
発明の名称
セラミックスの接合方法
3゜
補正をする者
事件との関係
名称 (208)FIGS. 1 and 2 are explanatory diagrams illustrating the joining procedure of the ceramic joining method according to the present invention. la・IC...Alumina, 1b...zirconia/alumina composite ceramic Nox,
2a, 2b...Alumina/zirconia composite ceramics, 2c...Alumina/Sic whisker composite ceramic Nox, 3...Alumina, 4.5.6...Alumina/zirconia composite ceramics, 7...Zirconia . Figure 1 Figure 2 ↓ Procedural author's letter (spontaneous) 1゜2゜Indication of the case 1988 Patent Application No. 291700 Name of the invention Method for joining ceramics 3゜Amendment Name related to the case (208 )
Claims (1)
クスの接合方法。 2)接合するセラミックスが、アルミナ/ジルコニア複
合セラミックス同志、またはその一方または両方が高強
度の複合セラミックス、またはアルミナ/ジルコニア複
合セラミックスとアルミナ、またはアルミナ/ジルコニ
ア複合セラミックスとジルコニア、またはアルミナとウ
ィスカーあるいはファイバーを含む複合セラミックスで
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のセ
ラミックスの接合方法。 3)互いに組成の近似したアルミナ/ジルコニア複合セ
ラミックスを複数層に重ね、これをアルミナとジルコニ
アの間に介設して前記接合条件により一体に接合するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のセラミッ
クスの接合方法。[Claims] 1) The bonding conditions for composite ceramics containing alumina are as follows: temperature: 1000-1600°C, pressure stress: 15 kg/mm^2 or less, strain rate: 10^-^3/sec or less, crystal grain size of alumina: 3 μm or less A ceramic bonding method characterized by bonding by diffusion. 2) The ceramics to be bonded are alumina/zirconia composite ceramics, or one or both are high-strength composite ceramics, or alumina/zirconia composite ceramics and alumina, or alumina/zirconia composite ceramics and zirconia, or alumina and whiskers or fibers. The method for joining ceramics according to claim 1, wherein the ceramic is a composite ceramic containing. 3) A plurality of layers of alumina/zirconia composite ceramics having similar compositions are stacked, interposed between the alumina and zirconia, and bonded together under the above bonding conditions. The method for joining ceramics described in .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29170088A JP2803111B2 (en) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | Ceramic joining method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29170088A JP2803111B2 (en) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | Ceramic joining method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02137777A true JPH02137777A (en) | 1990-05-28 |
JP2803111B2 JP2803111B2 (en) | 1998-09-24 |
Family
ID=17772268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29170088A Expired - Lifetime JP2803111B2 (en) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | Ceramic joining method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2803111B2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5447618A (en) * | 1993-04-13 | 1995-09-05 | Nippondenso Co., Ltd. | Oxygen sensor |
US5660661A (en) * | 1993-04-13 | 1997-08-26 | Nippondenso Co., Ltd. | Oxygen sensor |
DE4412525B4 (en) * | 1993-04-13 | 2005-05-25 | Denso Corp., Kariya | oxygen sensor |
DE4447998B4 (en) * | 1993-04-13 | 2005-12-22 | Denso Corp., Kariya | Oxygen sensor for measuring oxygen concn. of internal combustion engine exhaust gas - comprises solid electrolyte plate, ventilation plate, and heating base |
WO2009010427A1 (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Diffusion-joined ceramic component and method for the production thereof |
JP4601136B2 (en) * | 2000-08-11 | 2010-12-22 | 京セラ株式会社 | Corrosion resistant material |
JPWO2021141056A1 (en) * | 2020-01-10 | 2021-07-15 |
-
1988
- 1988-11-18 JP JP29170088A patent/JP2803111B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5447618A (en) * | 1993-04-13 | 1995-09-05 | Nippondenso Co., Ltd. | Oxygen sensor |
US5660661A (en) * | 1993-04-13 | 1997-08-26 | Nippondenso Co., Ltd. | Oxygen sensor |
DE4412525B4 (en) * | 1993-04-13 | 2005-05-25 | Denso Corp., Kariya | oxygen sensor |
DE4447998B4 (en) * | 1993-04-13 | 2005-12-22 | Denso Corp., Kariya | Oxygen sensor for measuring oxygen concn. of internal combustion engine exhaust gas - comprises solid electrolyte plate, ventilation plate, and heating base |
JP4601136B2 (en) * | 2000-08-11 | 2010-12-22 | 京セラ株式会社 | Corrosion resistant material |
WO2009010427A1 (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Diffusion-joined ceramic component and method for the production thereof |
JPWO2021141056A1 (en) * | 2020-01-10 | 2021-07-15 | ||
WO2021141056A1 (en) * | 2020-01-10 | 2021-07-15 | 京セラ株式会社 | Ceramic joint, method for manufacturing ceramic joint, stator for flow path switching valve, and flow path switching valve |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2803111B2 (en) | 1998-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chartier et al. | Laminar ceramic composites | |
US5350637A (en) | Microlaminated composites and method | |
US4544607A (en) | Engine parts | |
AU2021201613B2 (en) | Whisker reinforced high fracture toughness ceramic threaded fasteners | |
JPH0467947A (en) | Laminate type composite component | |
CN111875403A (en) | Connecting material, system, connecting structure and application for connecting silicon carbide materials | |
JPH02137777A (en) | Bonding of ceramics | |
Singh | Design, Fabrication, and Characterization of High Temperature Joints in Ceramic Composites | |
Nagano et al. | Diffusion bonding of zirconia/alumina composites | |
JP2966375B2 (en) | LAMINATED CERAMIC AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME | |
JPS60231472A (en) | Ceramic and metal bonded body and bonding method | |
JPS6270041A (en) | Manufacture of compounded ceramics | |
JP3510710B2 (en) | Method for manufacturing ceramic-based fiber composite member | |
JP3035230B2 (en) | Manufacturing method of multilayer ceramics | |
JP3070121B2 (en) | Method for joining Al2O3 / TiC composite material | |
JP3221180B2 (en) | Ceramic-metal bonded body and method of manufacturing the same | |
JP2946594B2 (en) | Composite method of ceramics | |
JPH01145382A (en) | Method for joining ceramics | |
JPH0632668A (en) | Joined body of ceramic | |
JPS6177681A (en) | Method of bonding nitride ceramics | |
Motohashi et al. | Solid-State Bonding of Al sub 2 O sub 3 Using a Superplastic Ceramic 3 Y-TZP as an Insert | |
JPH09227244A (en) | Ceramic laminated material and its production | |
JPS61136969A (en) | Method of bonding sialon and metal | |
JP2764177B2 (en) | Manufacturing method of wear-resistant ceramics | |
JP2826672B2 (en) | Ceramic joining method |