JPH0397678A - セラミックス・金属接合体の製造方法 - Google Patents

セラミックス・金属接合体の製造方法

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JPH0397678A
JPH0397678A JP23486689A JP23486689A JPH0397678A JP H0397678 A JPH0397678 A JP H0397678A JP 23486689 A JP23486689 A JP 23486689A JP 23486689 A JP23486689 A JP 23486689A JP H0397678 A JPH0397678 A JP H0397678A
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JP
Japan
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silicon carbide
metal
porous
joined
bonded
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JP23486689A
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Inventor
Junichi Izumi
泉 純一
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Eagle Industry Co Ltd
Original Assignee
Eagle Industry Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセラミックス・金属接合体の製造方法に関し、
特に、炭化ケイ素体と金属体とを接合するセラミックス
・金属接合体の製造方法に関する。
[従来の技術] セラミックス材料である炭化ケイ素体は、酎熱性、耐食
性において、金属材料を遥かに凌ぐ特性を有しており、
金属材料では使用が制限されている環境での活用が可能
である. しかし、一方、炭化ケイ素体は耐熱性、耐食性にはすぐ
れているものの、脆さ、難加工性等の点で問題がありそ
の適用に限界がある.このような炭化ケイ素体の短所を
解消するための手段の1つとして、炭化ケイ素体と金属
体と全接合して複合材料として利用することが考えられ
る. この炭化ケイ素体と金属体との接合法の例としては、ろ
う付け法が知られている。
このろう付け法は、炭化ケイ素体と金属体との間に適性
なろう材を位置し、所定の条件で加熱し、両者との間を
接合する方法である。
〔発明が解決しようとする課覇] しかしながら、前記ろう付け法で炭化ケイ素体と金属体
とを接合した場合、炭化ケイ素体と金属体との間に、こ
れらの材質と異なる第3の材料が介在するため、たとえ
ば、炭化ケイ素体と金属体との接合体を高温下で使用す
る場合、熱力学的に不安定な生成相がある場合や元素の
濃度分布が接合部で不均一であれば、時間の経過ととも
に接合部の化学組成が変化し、接合部が脆弱化するおそ
れがあり、強固な接合が維持されないという問題点を有
していた. 本発明は前記のような従来のもののもつ問題点を解決し
たものであって、高温雰囲気下での使用に際しても炭化
ケイ素体と金属体との接合部を強固に維持できるセラミ
ックス・金属接合体の製造方法を提供することを目的と
している.〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達威するために本発明は、炭化ケイ素体と
金属体とを接合するセラミソクス・金属接合体の製造方
法であって、炭化ケイ素体と炭化ケイ素多孔質体とを炭
化ケイ素微粒子を含有した熱硬化性樹脂からなるバイン
ダーを介して接着して炭化ケイ素接合体を形成し、この
炭化ケイ素接合体の炭化ケイ素多孔質体の空孔部内に金
属を溶浸し、次いで、前記金属を溶浸した炭化ケイ素多
孔質体面に金属体を接触し、前記炭化ケイ素多孔質体の
空7L部内に78浸した金属と金属体とを融着する手段
を有しており、前記炭化ケイ素多孔質体の空孔部内に溶
浸ずる金属と、炭化ケイ素体と接合する金属体とが同一
の金属材からなることが好ましく、また、前記熱硬化性
樹脂がフラン樹脂であることが好ましい。
〔作用〕
本発明は上記の手段を採用したことにより、炭化ケイ素
体と金属体とは、それらの間に介在する、空孔部内に金
属を溶漫した炭化ケイ素多孔質体を介して接合されるこ
ととなり、炭化ケイ素体と金属体とが炭化ケイ素多孔質
体中で、それぞれ網目状に、互いに入り込んだ状態で強
固に接合されることとなる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図〜第4図には本発明の製造方法の一実施例がその
工程順に示されている. すなわち、第1図には第1の工程が示されていて、この
第1の工程では、炭化ケイ素多孔質体1の仮焼体に、炭
化ケイ素微粒子をフラン樹脂などの熱硬化性樹脂に分散
含有したバインダー2を塗布し、そのバインダー2の塗
布面に炭化ケイ素体3を当接するとともに全体を加熱し
て前記バインダー2を硬化して、炭化ケイ素多孔質体l
と炭化ケイ凛体3とを接着した炭化ケイ素接合体4を形
成する。
第2図の第2の工程では、上記の第1の工程で得られた
炭化ケイ素接合体4の炭化ケイ素多孔質体1部分の表面
にSiペースト5を塗布し、真空または゛アルゴンガス
等の不活性ガス雰囲気中で加熱し、前記バインダー2の
樹脂威分を炭化するとともに、炭化ケイ素接合体4の炭
化ケイ素多孔質体1の空孔部内にSiペースト5を浸透
させる. この第2の工程では、第3図に示すようにSiペースト
5が、炭化ケイ素多孔質体lの空孔部内に浸透するとと
もに、その空孔部内を経由してバインダー2の炭化ケイ
素微粒子とその樹脂成分が炭化して残る炭素とが存在す
る間隙中に溶浸し、バインダー2の樹脂威分が炭化した
炭素および炭化ケイ素多孔質体1の仮焼体中の炭素と反
応して炭化ケイ素化することにより、炭化ケイ素多孔質
体1と炭化ケイ素体3とを完全に接合させる. 第3図の第3の工程では、第2の工程で得られた炭化ケ
イ素接合体4の多孔質体1部分を上に向け、その上に多
孔質体1の空孔部内に溶浸する金属6を載せ、全体を金
属6の融点以上の温度に加熱し、炭化ケイ素多孔質体l
の空孔部内に金属6を溶浸させる工程である. 第4図の最終工程では、前記第3の工程で得られた金属
6をy8浸した炭化ケイ素多孔質体1面に接合する金属
体7を接触させ、その状態で加熱し、前記金属6と金属
体7とを融着させる工程である。
上記において、前記多孔質体1の空孔部内に溶浸する金
属6と、炭化ケイ素体3と接合する金属体7とは、両金
属6、7の加熱融着性がよいものであれば異なる金属で
もよいが、好ましくは同一の金属材である。
そして、この最終工程では、前記第3の工程に続く連続
操作で、金属体7を前記セラミックス接合体4に接合し
てもよい. 上記した実施例においては、バインダー2の熱硬化性樹
脂としては、所定の温度で加熱することにより硬化し、
炭化温度まで加熱することにより、炭素戒分のみが残る
ものが好ましく、たとえば、フラン樹脂、フェノール樹
脂等の熱硬化性樹脂を挙げることができる. また、炭化ケイ素体3と接合するための金属体7および
炭化ケイ素多孔質体lの空孔部内に溶浸させる金属6と
しては、アルミニウム、銅、亜鉛、鉛等の金属を挙げる
ことができる。
以下、具体的な実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。
気孔率40%の炭化ケイ素多孔質体lに、炭化ケイ素微
粒子を熱硬化性樹脂であるフラン樹脂に含有させたバイ
ンダー2(樹脂:炭化ケイ素粒子−2=3の質量比)を
、炭化ケイ素多孔質体1の質量に対してlO%を塗設し
、この面に炭化ケイ素体3を当接し、175゜Cで12
時間加熱してバインダー2のフラン樹脂を熱硬化し、炭
化ケイ素多孔質体lと炭化ケイ素体3とを接着して炭化
ケイ素接合体4を得た.次に、上記で得られた炭化ケイ
素接合体4の多孔質体1側を上にしてその面上に、炭化
ケイ素多孔質体lの質量に対し、その25%のSiペー
スト5を供給し、l500゜Cで2時間、真空中で加熱
し、Siペースト5を炭化ケイ素多孔質体1の空孔部内
に冷漫させた。
次に、1:記で得られたものの多孔質体lの面上に金属
6であるアルミニウム薄板 (Al050)を、炭化ケイ素多孔質体lの質量の10
%相当量をのせ、660゜Cで2時間、真空中で加熱し
、金属6であるアルミニウムを炭化ケイ素多孔質体lの
空孔部内に溶浸した。
次いで、炭化ケイ素多孔質体lのアルミニウム溶浸面を
金属体7であるアル稟ニウム(A1050)単体の上に
のせ、その両端を自暇のかからないように固定し、炭化
ケイ素多孔質体lとアルミニウム単体7との境界部分を
高周波加熱等の方法により加熱して両者を融着させた。
このようにして炭化ケイ素体3と金属体であるアルミニ
ウム7との接合体を製造した.上記で得られたアルミニ
ウムと炭化ケイ素体との接合体の接合強度を測定した結
果、5.3kg/mm”で、強固に接合していることが
わかった. 〔発明の効果〕 本発明は上記のように炭化ケイ素体と炭化ケイ素多孔質
体とを炭化ケイ素微粒子を含有した熱硬化性樹脂からな
るバインダーを介して接着して炭化ケイ素接合体を形成
し、この炭化ケイ素接合体の炭化ケイ素多孔質体の空孔
部内に金属を溶浸し、次いで、前記金属を溶浸した炭化
ケイ素多孔質体面に金属体を接触し、前記炭化ケイ素多
孔質体の空孔部内に溶浸した金属と金属体とを融着する
ので、炭化ケイ素体と金属体とを、容易に接合すること
ができるとともに、炭化ケイ素体と金属体とは、それら
の間に介在する、炭化ケイ素多孔質体中で、それぞれ綱
目状に、互いに入り込んだ状態で強固に接合される接合
強度の高い接合体となり、高屋雰囲気下4 での使用においても、その接合部が脆化するおそれがな
いものとなるなどのすぐれた効果を有するものである.
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図および第4図はそれぞれ本発明
の製造方法を工程順に示す工程図である. 1・・・・・炭化ケイ素多孔質体 2・・・・・・バインダー 3・・・・・・炭化ケイ素体 4・・・・・・炭化ケイ素接合体 5・・・・・・Siペースト 特 許 出 廟 人 イーグル工業株式会社 第1 図 第2図 第4図 −l1.78=

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)炭化ケイ素体と金属体とを接合するセラミックス
    ・金属接合体の製造方法であって、炭化ケイ素体と炭化
    ケイ素多孔質体とを炭化ケイ素微粒子を含有した熱硬化
    性樹脂からなるバインダーを介して接着して炭化ケイ素
    接合体を形成し、この炭化ケイ素接合体の炭化ケイ素多
    孔質体の空孔部内に金属を溶浸し、次いで、前記金属を
    溶浸した炭化ケイ素多孔質体面に金属体を接触し、前記
    炭化ケイ素多孔質体の空孔部内に溶浸した金属と金属体
    とを融着することを特徴とするセラミックス・金属接合
    体の製造方法。
  2. (2)前記炭化ケイ素多孔質体の空孔部内に溶浸する金
    属と、炭化ケイ素体と接合する金属体とが同一の金属材
    からなる請求項1記載のセラミックス・金属接合体の製
    造方法。
  3. (3)前記熱硬化性樹脂が、フラン樹脂である請求項1
    記載のセラミックス・金属接合体の製造方法。
JP23486689A 1989-09-11 1989-09-11 セラミックス・金属接合体の製造方法 Pending JPH0397678A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60221368A (ja) * 1984-04-17 1985-11-06 日立金属株式会社 セラミツク部材の接合法
JPS6437473A (en) * 1987-07-30 1989-02-08 Ibiden Co Ltd Bonding of porous ceramic sintered material
JPH01212283A (ja) * 1988-02-19 1989-08-25 Daihatsu Motor Co Ltd セラミックスと金属の接合体の製法

Patent Citations (3)

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