JPH0264071A - セラミツクスと金属との接合方法 - Google Patents
セラミツクスと金属との接合方法Info
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は宇宙往還機、ボイラ一部品、タービン部品など
に用いる断熱性、耐熱性、耐食性などが要求される部材
に適用されるセラミックスと全６接合方法に関する。
に用いる断熱性、耐熱性、耐食性などが要求される部材
に適用されるセラミックスと全６接合方法に関する。
従来のセラミックスと金属の接合方法は、第６図に示す
ように金属２とセラミックス３の間に接着剤１ｔ−用い
る接着法や金属よシ融点の低いインサート材を用いるろ
う付法などがあった。
ように金属２とセラミックス３の間に接着剤１ｔ−用い
る接着法や金属よシ融点の低いインサート材を用いるろ
う付法などがあった。
従来の方法において、接着剤を用いた接着法の場合には
、接着剤１が有機系の場合、使用温度が約３００℃以上
では適用できず、また、接着剤１が無機系の場合は、耐
熱性があシ接着剤１自身は高温に耐えるが、金属２、セ
ラミックス３、接着剤１の熱膨張係数が異なるため金属
２と接着剤１の界面で剥離が生じやすかつｔｏまた、ろ
う付法の場合には、セラミックスはろうに対して本質的
にぬれ性が悪いためセラミックスとろうの接合力は低い
。このため、セラミックス表面のぬれ性を向上させる九
めにセラミック表面にメタライジング処理（セラミック
表面に薄い金属層をコーティングする）を施すなど種々
の工夫がなされているが、特別な装置を必要としたシ、
接合操作が複雑であるなめ生産性が低いなどの課題があ
つ次。
、接着剤１が有機系の場合、使用温度が約３００℃以上
では適用できず、また、接着剤１が無機系の場合は、耐
熱性があシ接着剤１自身は高温に耐えるが、金属２、セ
ラミックス３、接着剤１の熱膨張係数が異なるため金属
２と接着剤１の界面で剥離が生じやすかつｔｏまた、ろ
う付法の場合には、セラミックスはろうに対して本質的
にぬれ性が悪いためセラミックスとろうの接合力は低い
。このため、セラミックス表面のぬれ性を向上させる九
めにセラミック表面にメタライジング処理（セラミック
表面に薄い金属層をコーティングする）を施すなど種々
の工夫がなされているが、特別な装置を必要としたシ、
接合操作が複雑であるなめ生産性が低いなどの課題があ
つ次。
本発明は上記の課題を解決しようとするものである。
本発明は、セラミックスを接合する金属の面に金銅を溶
着し、上記面に接着剤を配してセラミックスを接合する
ことを特徴としている。
着し、上記面に接着剤を配してセラミックスを接合する
ことを特徴としている。
上記において、金属面だスポット溶接等により金銅を溶
着させた後、上記金銅が溶着された面に接着剤を配して
セラミックスを接合させる。
着させた後、上記金銅が溶着された面に接着剤を配して
セラミックスを接合させる。
上記金網は、上記金属の面に溶着されているために、高
温環境にあっても金属より剥離しない。
温環境にあっても金属より剥離しない。
また、上記金属とセラミックスの間に配した接着剤は金
銅の鋼目に入シ込み投錨効果を生ずるため、従来の接着
法による接合に比べ格段に接合力を増す。
銅の鋼目に入シ込み投錨効果を生ずるため、従来の接着
法による接合に比べ格段に接合力を増す。
本発明の方法により製作した試験片と従来の接着法によ
る試験片について、熱サイクルを加えて剥離試験を行っ
たところ、本発明の方法だよる試験片は、剥離を生ずる
熱サイクル温度が従来の方法によるものく比べて３００
〜５００℃高いという試験結果を得ている。
る試験片について、熱サイクルを加えて剥離試験を行っ
たところ、本発明の方法だよる試験片は、剥離を生ずる
熱サイクル温度が従来の方法によるものく比べて３００
〜５００℃高いという試験結果を得ている。
上記によシ、接合操作が簡便な接着法を用いて接合力の
高い接合ができ、剥離を生ずる熱サイクル温度の高い優
れたセラミックスと金属との接合方法が実現でき次。
高い接合ができ、剥離を生ずる熱サイクル温度の高い優
れたセラミックスと金属との接合方法が実現でき次。
本発明の一実施例を第１〜３図に示す。
第１〜３図に示す本実施例は、まず第１図に示すように
金属２に全ｆｆ１４ｔ−スポット溶接機６によシ溶着し
、次に第２図に示すように上記金銅４が席羞された金属
、２ Ｋセラミックス３を接着剤ＩＫよシ接合し、第３
図に示すように上記接合された金属２とセラミックス３
に所定の荷重ｐｔ負負荷、接着剤に応じた熱処理を施し
ている。
金属２に全ｆｆ１４ｔ−スポット溶接機６によシ溶着し
、次に第２図に示すように上記金銅４が席羞された金属
、２ Ｋセラミックス３を接着剤ＩＫよシ接合し、第３
図に示すように上記接合された金属２とセラミックス３
に所定の荷重ｐｔ負負荷、接着剤に応じた熱処理を施し
ている。
上記において、金属２には金銅４がスポット溶接され、
接触部５が溶着される。上記金銅４は、金属２に溶着さ
れているためだ、高温環境にあっても金属２より剥離し
ない。
接触部５が溶着される。上記金銅４は、金属２に溶着さ
れているためだ、高温環境にあっても金属２より剥離し
ない。
上記金ｉ４が溶着された金属２の面には接着剤ｌが塗布
された後、セラミックス３が貼付けられて加圧され、熱
処理が施される。上記金属２とセラミックス３の間に塗
布され念接着剤ｌは金ｊ１！１４の鋼目に入り込み投錨
効果を生ずるため、従来の接着剤１による金属２とセラ
ミックス３の接合に比べ格段に接合力を増す。
された後、セラミックス３が貼付けられて加圧され、熱
処理が施される。上記金属２とセラミックス３の間に塗
布され念接着剤ｌは金ｊ１！１４の鋼目に入り込み投錨
効果を生ずるため、従来の接着剤１による金属２とセラ
ミックス３の接合に比べ格段に接合力を増す。
本実施例の方法にもとづきセラミックスにアルミナ、金
銅にＳＵＳ系の平織金銅ヲ用いて製作した試験片と従来
の接着法による試験片について、それぞれ熱サイクルを
加えて行つに剥離試験の結果を第４図に示す。
銅にＳＵＳ系の平織金銅ヲ用いて製作した試験片と従来
の接着法による試験片について、それぞれ熱サイクルを
加えて行つに剥離試験の結果を第４図に示す。
上記試験に用いたそれぞれの試験片は第５図に示す手順
で製作した。即ち、アルミナと箔又は金網ヲアセトンで
１０〜１５分洗浄した後、アルミナに接着剤を塗布して
箔又は金銅と接着させ、０．５ＫＰｆ／−の圧力を室温
の状態で１６〜２４時間加えて加圧硬化させ、更に加熱
炉で９０℃１時間、１５０℃２時間加熱し硬化させた。
で製作した。即ち、アルミナと箔又は金網ヲアセトンで
１０〜１５分洗浄した後、アルミナに接着剤を塗布して
箔又は金銅と接着させ、０．５ＫＰｆ／−の圧力を室温
の状態で１６〜２４時間加えて加圧硬化させ、更に加熱
炉で９０℃１時間、１５０℃２時間加熱し硬化させた。
上記試験片についての試験結果は、本実施例の方法にも
とづく試験片の剥離を生ずる熱サイクル温度が従来の接
着法による試験片のそれに比べて３００〜５００℃高か
った。
とづく試験片の剥離を生ずる熱サイクル温度が従来の接
着法による試験片のそれに比べて３００〜５００℃高か
った。
上記により、接合操作が簡便な接着法を用いて接合力の
高い接合ができ、剥離を生ずる熱サイクル温度の高い優
れ次セラミックスと金属との接合方法が実現できた。
高い接合ができ、剥離を生ずる熱サイクル温度の高い優
れ次セラミックスと金属との接合方法が実現できた。
なお、本発明で適用できる金あみの池類としては、平織
金あみ、綾織金あみ、畳織金あみ、綾畳織金あみ、複線
綾織金あみ、クリンプ、トンキャップスクリーン、スロ
ットスクリーン、フラットトップ金あみ、平織式クリン
プ金あみなどがある。
金あみ、綾織金あみ、畳織金あみ、綾畳織金あみ、複線
綾織金あみ、クリンプ、トンキャップスクリーン、スロ
ットスクリーン、フラットトップ金あみ、平織式クリン
プ金あみなどがある。
また、セラミックスの種類としては、アルミナ（ＡＩｌ
、ｔＯｓ ）、炭化けい素（ＳｉＣ）、窒化けい素（ｓ
ｔｓＮ４）、ジルコニア（ｚ−ｒｏｔ）、フォルステラ
イト（２Ｍ９０−８ｉｏ２）、ステアタイト（Ｍり０−
８ＩＯり、ムライト（３Ａち０．・２ＳｉＯ＊）などが
ある。
、ｔＯｓ ）、炭化けい素（ＳｉＣ）、窒化けい素（ｓ
ｔｓＮ４）、ジルコニア（ｚ−ｒｏｔ）、フォルステラ
イト（２Ｍ９０−８ｉｏ２）、ステアタイト（Ｍり０−
８ＩＯり、ムライト（３Ａち０．・２ＳｉＯ＊）などが
ある。
接着剤の種類としては、無機系の珪酸アルカリ系接着剤
、リン酸塩系接着剤、シリカゾル系接着剤などがある。
、リン酸塩系接着剤、シリカゾル系接着剤などがある。
金属の種類としては、炭素鋼、ステンレス鋼、鋳鋼、鋳
鉄、アルミニウム、チタンなどがある。
鉄、アルミニウム、チタンなどがある。
本発明は、金属に金銅を溶着し、同金銅が溶着された金
属の面に接着剤を配してセラミックス金接合することに
よって、接會操作が簡便な接着法を用いて接合力の高い
接合ができ、剥離を生ずる熱サイクル温度の高い優れた
セラミックスと金属の接合方法が実現できた。
属の面に接着剤を配してセラミックス金接合することに
よって、接會操作が簡便な接着法を用いて接合力の高い
接合ができ、剥離を生ずる熱サイクル温度の高い優れた
セラミックスと金属の接合方法が実現できた。
第１図は本発明の一実施例の金銅溶着の説明図、第２図
は上記一実施例のセラミックス接着の説明図、第３図は
上記一実施例のセラミックス圧接の説明図、第４図は剥
離試験結果の説明図、第５図は上記剥離試験に用いた試
験片の製作手順の説明図、第６図は従来の方法の説明図
である。 １・・・接着剤、２・・・金属、３・・・セラミックス
、４・・・金銅、５・・・接触部、６・・・スポット溶
接機。
は上記一実施例のセラミックス接着の説明図、第３図は
上記一実施例のセラミックス圧接の説明図、第４図は剥
離試験結果の説明図、第５図は上記剥離試験に用いた試
験片の製作手順の説明図、第６図は従来の方法の説明図
である。 １・・・接着剤、２・・・金属、３・・・セラミックス
、４・・・金銅、５・・・接触部、６・・・スポット溶
接機。
Claims (1)
- セラミックスを接合する金属の面に金銅を溶着し、上記
面に接着剤を配してセラミックスを接合することを特徴
とするセラミックスと金属との接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21489688A JPH0264071A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | セラミツクスと金属との接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21489688A JPH0264071A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | セラミツクスと金属との接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0264071A true JPH0264071A (ja) | 1990-03-05 |
Family
ID=16663356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21489688A Pending JPH0264071A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | セラミツクスと金属との接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0264071A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0459668A (ja) * | 1990-06-26 | 1992-02-26 | Nippon Steel Corp | セラミックスと金属の接合体 |
| US8637980B1 (en) * | 2007-12-18 | 2014-01-28 | Rockwell Collins, Inc. | Adhesive applications using alkali silicate glass for electronics |
| US8935848B1 (en) | 2006-08-23 | 2015-01-20 | Rockwell Collins, Inc. | Method for providing near-hermetically coated integrated circuit assemblies |
| US9196555B1 (en) | 2006-08-23 | 2015-11-24 | Rockwell Collins, Inc. | Integrated circuit protection and ruggedization coatings and methods |
| US9197024B1 (en) | 2006-08-23 | 2015-11-24 | Rockwell Collins, Inc. | Method of reinforcing a hermetic seal of a module |
| US9435915B1 (en) | 2012-09-28 | 2016-09-06 | Rockwell Collins, Inc. | Antiglare treatment for glass |
| US9565758B2 (en) | 2006-08-23 | 2017-02-07 | Rockwell Collins, Inc. | Alkali silicate glass based coating and method for applying |
| WO2018029060A1 (de) * | 2016-08-09 | 2018-02-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum fügen von werkstoffen und werkstoffverbund |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP21489688A patent/JPH0264071A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0459668A (ja) * | 1990-06-26 | 1992-02-26 | Nippon Steel Corp | セラミックスと金属の接合体 |
| US8935848B1 (en) | 2006-08-23 | 2015-01-20 | Rockwell Collins, Inc. | Method for providing near-hermetically coated integrated circuit assemblies |
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| WO2018029060A1 (de) * | 2016-08-09 | 2018-02-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum fügen von werkstoffen und werkstoffverbund |
| CN109562472A (zh) * | 2016-08-09 | 2019-04-02 | 西门子股份公司 | 用于将材料接合的方法和材料复合结构 |
| CN109562472B (zh) * | 2016-08-09 | 2022-02-08 | 西门子股份公司 | 用于将材料接合的方法和材料复合结构 |
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