JPH03199174A - セラミックスの接合方法 - Google Patents
セラミックスの接合方法Info
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- JPH03199174A JPH03199174A JP34171889A JP34171889A JPH03199174A JP H03199174 A JPH03199174 A JP H03199174A JP 34171889 A JP34171889 A JP 34171889A JP 34171889 A JP34171889 A JP 34171889A JP H03199174 A JPH03199174 A JP H03199174A
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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】
ａ、 産業上の利用分野
本発明は、セラミックスの接合方法に関し、特にムライ
トセラミックス同志の接合方法に関する。
トセラミックス同志の接合方法に関する。
ｂ、 従来の技術
ムライトセラくツクスは、熱膨張率が低いため、熱衝撃
に強く、また耐酸化性にも優れていることから、炉心管
、理化学用製品等に利用されている。
に強く、また耐酸化性にも優れていることから、炉心管
、理化学用製品等に利用されている。
また、ジルコニアとの複合セラ壽ツクスは、熱膨張係数
がシリコンと近いことから、ＩＣ基板材料への応用が期
待され、さらに高靭性、高強度のため精密機械部品、高
温構造部品等に利用されている。
がシリコンと近いことから、ＩＣ基板材料への応用が期
待され、さらに高靭性、高強度のため精密機械部品、高
温構造部品等に利用されている。
一方、近年、粉末調整技術の進歩により、高純度、高強
度のムライトセラミックスが製造されるようになったた
め、その特性を生かして高温試験治具等にも使用される
ようになり、高温材料として今後、期待される材料であ
る。
度のムライトセラミックスが製造されるようになったた
め、その特性を生かして高温試験治具等にも使用される
ようになり、高温材料として今後、期待される材料であ
る。
このムライトセラミックス同志の接合は、通常、拡散接
合による固相接合によりおこなわれている。
合による固相接合によりおこなわれている。
Ｃ０発明が解決しようとする！！題
ムライトセラミックス同志の拡散接合によって、製品の
大型化や、複雑な形状の部材を製作することがおこなわ
れるが、この場合、接合面を介して存在する原子間の距
離に十分な引力が働くようにするため、その格子定数の
オーダーにまで接合面を接近させる必要がある。そのた
め、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、し
たがって迅速な接合がおこなえないという問題点があっ
た・ 本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、ムライトセ
ラミックスがある温度域で容易に塑性変形することに着
目し、それを利用して接合面での接触面積を増大させな
がら拡散により接合することによって前記課題を解消し
たセラミックスの接合方法を提供することを目的とする
。
大型化や、複雑な形状の部材を製作することがおこなわ
れるが、この場合、接合面を介して存在する原子間の距
離に十分な引力が働くようにするため、その格子定数の
オーダーにまで接合面を接近させる必要がある。そのた
め、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、し
たがって迅速な接合がおこなえないという問題点があっ
た・ 本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、ムライトセ
ラミックスがある温度域で容易に塑性変形することに着
目し、それを利用して接合面での接触面積を増大させな
がら拡散により接合することによって前記課題を解消し
たセラミックスの接合方法を提供することを目的とする
。
ｄ、 課題を解決するための手段
前記目的に添い、本発明は、
ムライトセラミックス同志の接合条件を、接合温度：
１０００〜１７００℃、 結晶粒径：３μｍ以下、 変形速度： １０− ” ／ ｓｅｃ以下、変形応力：
１５ｋｇ／ｍｍ２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
決した。
１０００〜１７００℃、 結晶粒径：３μｍ以下、 変形速度： １０− ” ／ ｓｅｃ以下、変形応力：
１５ｋｇ／ｍｍ２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
決した。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明はムライトセラミックスが１０００℃以上の温度
において容易に塑性変形することを利用し、塑性変形さ
せて接合面での接触面積を増大させ、拡散によりムライ
トセラミックス同志を接合するものである。
において容易に塑性変形することを利用し、塑性変形さ
せて接合面での接触面積を増大させ、拡散によりムライ
トセラミックス同志を接合するものである。
本発明が対象とするムライトセラミックスの接合部材の
結晶粒径は、３μｍ以下であることが必要であり、さら
に２μｍ以下であればより好ましい、結晶粒径が３μｍ
を超える場合は、１０００°Ｃ以上の温度でも容易に塑
性変形せず、加圧処理中に接合部材にクラックが生ずる
。
結晶粒径は、３μｍ以下であることが必要であり、さら
に２μｍ以下であればより好ましい、結晶粒径が３μｍ
を超える場合は、１０００°Ｃ以上の温度でも容易に塑
性変形せず、加圧処理中に接合部材にクラックが生ずる
。
接合温度は１０００℃以上が必要で、１０００℃未満の
場合は、所定の結晶粒径内であっても容易に塑性変形し
ない、また接合温度が１７００℃を超えると、結晶粒が
著しく成長してしまい、好ましくない。
場合は、所定の結晶粒径内であっても容易に塑性変形し
ない、また接合温度が１７００℃を超えると、結晶粒が
著しく成長してしまい、好ましくない。
従って接合温度は１０００〜１７００℃の範囲でおこな
う。
う。
加圧時の変形速度は１０−３／ｓｅｃ以下とする。これ
により変形速度が速いと結晶粒界にキャビティの生成と
成長が著しくなり、接合後の部材の強度が低下する。
により変形速度が速いと結晶粒界にキャビティの生成と
成長が著しくなり、接合後の部材の強度が低下する。
変形応力は１５ｋｇ／閣８以下とする。これより大きい
と加圧中に接合部材にクランクが発生するからである。
と加圧中に接合部材にクランクが発生するからである。
ｅ、 実施例
まず、ゾル−ゲル法により化学量論組成で製造された高
純度ムライトセラミックス（３Ａ ｌ 、ｏ、・２Ｓｉ
Ｏ＊）の微粉末を、冷間静水圧プレスによって加圧成形
し、これを大気中で温度１６５０°Ｃで２時間かけて焼
成した。これをダイヤモンド砥石を用いて切断・研削し
て材寸１５ Ｘ ２５ Ｘ ２０■（第２図参照）の焼
結体とした。この焼結体の結晶粒径は平均的０．８μ−
であった。
純度ムライトセラミックス（３Ａ ｌ 、ｏ、・２Ｓｉ
Ｏ＊）の微粉末を、冷間静水圧プレスによって加圧成形
し、これを大気中で温度１６５０°Ｃで２時間かけて焼
成した。これをダイヤモンド砥石を用いて切断・研削し
て材寸１５ Ｘ ２５ Ｘ ２０■（第２図参照）の焼
結体とした。この焼結体の結晶粒径は平均的０．８μ−
であった。
次に第１図に示すように、このムライトセラミックス焼
結体１．１を２つに重ね、この上下にＳｉＣ板２．２を
介設してＳｉＣロッド３，３によって加圧処理した。接
合条件は大気中で接合温度１５５０℃、圧力１２．５Ｍ
Ｐａ とし、４■変形させた。
結体１．１を２つに重ね、この上下にＳｉＣ板２．２を
介設してＳｉＣロッド３，３によって加圧処理した。接
合条件は大気中で接合温度１５５０℃、圧力１２．５Ｍ
Ｐａ とし、４■変形させた。
得られた接合体からダイヤモンド砥石による切断・研削
により、断面３×４■の曲げ試験片を作威し、ＪＩＳ
Ｒ１６０１に基づいて４点曲げ試験を室温で実施したと
ころ約２４ｋｇ／ｍｍ２の接合強度力くえられた。また
、比較のため接合後の母材の部分の強度を測定したとこ
ろ、その曲げ強度は約２６ｋｇ／閣２であった。したが
って接合強度は母材強度の９０％以上であり、優れた接
合状態であることが確認できた。
により、断面３×４■の曲げ試験片を作威し、ＪＩＳ
Ｒ１６０１に基づいて４点曲げ試験を室温で実施したと
ころ約２４ｋｇ／ｍｍ２の接合強度力くえられた。また
、比較のため接合後の母材の部分の強度を測定したとこ
ろ、その曲げ強度は約２６ｋｇ／閣２であった。したが
って接合強度は母材強度の９０％以上であり、優れた接
合状態であることが確認できた。
ｆ、 発明の効果
本発明の方法によれば、次のような効果かえられる。
■ ムライトセラミックスによる製品を容易に大形化、
あるいは複雑形状化することが可能となることから、そ
の応用範囲を大幅に拡大することができ、工業的価値は
極めて大きい。
あるいは複雑形状化することが可能となることから、そ
の応用範囲を大幅に拡大することができ、工業的価値は
極めて大きい。
■ 塑性変形により接触面積が急速に増加するため、従
来の拡散接合に比較して迅速に接合でき、接合面の表面
粗さの影響も少ない、しかも、低い圧力で容易に変形す
るため、加圧力も小さくてすむ。
来の拡散接合に比較して迅速に接合でき、接合面の表面
粗さの影響も少ない、しかも、低い圧力で容易に変形す
るため、加圧力も小さくてすむ。
第１図は本発明に係るセラミックスの接合方法の要領を
説明する図、第２図は接合前のセラミックスの材寸を示
す斜視図である。 １ ・・・セラ モ ックス、 ・・・ＳｉＣ 板、 ・・・ＳｉＣ ド。 特 許 出 願 人 工 業 技 術 院 長 同 鈴木自動車工業株式会社 （ほか２名） 第１図 第２図
説明する図、第２図は接合前のセラミックスの材寸を示
す斜視図である。 １ ・・・セラ モ ックス、 ・・・ＳｉＣ 板、 ・・・ＳｉＣ ド。 特 許 出 願 人 工 業 技 術 院 長 同 鈴木自動車工業株式会社 （ほか２名） 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ムライトセラミックス同志の接合条件を、 接合温度：１０００〜１７００℃、 結晶粒径：３μｍ以下、 変形速度：１０＾−＾３／ｓｅｃ以下、 変形応力：１５ｋｇ／ｍｍ＾２以下 として、拡散により接合することを特徴とするセラミッ
クスの接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34171889A JP2826672B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | セラミックスの接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34171889A JP2826672B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | セラミックスの接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03199174A true JPH03199174A (ja) | 1991-08-30 |
| JP2826672B2 JP2826672B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=18348245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34171889A Expired - Lifetime JP2826672B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | セラミックスの接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2826672B2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP34171889A patent/JP2826672B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2826672B2 (ja) | 1998-11-18 |
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