JPH04160072A - 金属材とセラミック材との接合方法 - Google Patents
金属材とセラミック材との接合方法Info
- Publication number
- JPH04160072A JPH04160072A JP28447290A JP28447290A JPH04160072A JP H04160072 A JPH04160072 A JP H04160072A JP 28447290 A JP28447290 A JP 28447290A JP 28447290 A JP28447290 A JP 28447290A JP H04160072 A JPH04160072 A JP H04160072A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic material
- ceramic
- metal
- function layer
- metallic material
- 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.)
- Pending
Links
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 63
- 239000007769 metal material Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 7
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 13
- 238000005245 sintering Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010008 shearing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 29
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- 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、金属材とセラミック材との接合方法に関する
ものである。
ものである。
（従来の技術）
従来の金属材とセラミック材との接合方法を第４図及び
第５図に示した。
第５図に示した。
先ず第４図に示す接合方法を説明すると、この例は、金
属材とセラミック材とをろう付けにより接合する場合を
示しており、 （０１）が金属材、 （０２）がセラミ
ック材、 （０４）がろう付は層で、金属材（０１）と
セラミック材（０２）とをろう付して（（０４）参照）
、互いを接合している。
属材とセラミック材とをろう付けにより接合する場合を
示しており、 （０１）が金属材、 （０２）がセラミ
ック材、 （０４）がろう付は層で、金属材（０１）と
セラミック材（０２）とをろう付して（（０４）参照）
、互いを接合している。
次に第５図に示す接合方法を説明すると、この例は、金
属材とセラミック材との複合断熱材を作る場合を示して
おり、セラミック材（０２）を金属、材製ケーシング（
０１）の中に収納して、複合断熱材を作るようにしてい
る。
属材とセラミック材との複合断熱材を作る場合を示して
おり、セラミック材（０２）を金属、材製ケーシング（
０１）の中に収納して、複合断熱材を作るようにしてい
る。
（発明が解決しようとした課題）
前記第４図に示すようにろう付けにより金属材（０１）
とセラミック材（０２）と接合する場合には、金属材（
０１）とセラミック材（０２）とが熱負荷を受けたとき
の互いの熱膨張差により、接合面に過大な剪断力が作用
して、熱負荷の大きさ及び熱負荷の繰り返し条件によっ
ては、金属材（０１）とセラミック材（０２）との接合
面が剥離する恐れがあった。
とセラミック材（０２）と接合する場合には、金属材（
０１）とセラミック材（０２）とが熱負荷を受けたとき
の互いの熱膨張差により、接合面に過大な剪断力が作用
して、熱負荷の大きさ及び熱負荷の繰り返し条件によっ
ては、金属材（０１）とセラミック材（０２）との接合
面が剥離する恐れがあった。
前記第５図に示すようにセラミック材（０２）を金属材
製ケーシング（０１）の中に収納して、複合断熱材を作
る場合には、金属材製ケーシング（０１）の熱延びによ
り、セラミック材（０２）との間に隙間が生じて、断熱
性能が低下する。また熱負荷によっては、金属材製ケー
シング（０１）に座屈、さらには崩壊の起こる恐れがあ
った。
製ケーシング（０１）の中に収納して、複合断熱材を作
る場合には、金属材製ケーシング（０１）の熱延びによ
り、セラミック材（０２）との間に隙間が生じて、断熱
性能が低下する。また熱負荷によっては、金属材製ケー
シング（０１）に座屈、さらには崩壊の起こる恐れがあ
った。
本発明は前記の問題点に鑑み提案するものであり、その
目的とした処は、金属材とセラミック材との接合面に生
じていた剥離、或いは金属材製ケーシングに生じていた
座屈や崩壊を防止できる金属材とセラミック材との接合
方法を提供しようとした点にある。
目的とした処は、金属材とセラミック材との接合面に生
じていた剥離、或いは金属材製ケーシングに生じていた
座屈や崩壊を防止できる金属材とセラミック材との接合
方法を提供しようとした点にある。
（課題を解決するための手段）
上記の目的を達成するために１本発明の金属材とセラミ
ック材との接合方法は、金属材とセラミック材との間に
、金属材からセラミック材に向かって物性が段階的に変
化する傾斜機能層を介装して、これらの材料を同傾斜機
能層により一体的に接合することを特徴としている。
ック材との接合方法は、金属材とセラミック材との間に
、金属材からセラミック材に向かって物性が段階的に変
化する傾斜機能層を介装して、これらの材料を同傾斜機
能層により一体的に接合することを特徴としている。
前記接合方法において、金属材とセラミック材との混合
粉の混合比を変え、この混合比の異なる複数種類の混合
粉をバインダにより固めて複数枚のシートにし９次いで
同各シートを積層して得られた傾斜機能層を、金属材と
セラミック材との間に介装するようにしてもよい。
粉の混合比を変え、この混合比の異なる複数種類の混合
粉をバインダにより固めて複数枚のシートにし９次いで
同各シートを積層して得られた傾斜機能層を、金属材と
セラミック材との間に介装するようにしてもよい。
（作用）
本発明の金属材とセラミック材との接合方法は前記のよ
うに構成されており、金属材とセラミック材との間に、
金属材からセラミック材に向かって物性が段階的に変化
する傾斜機能層を介装して。
うに構成されており、金属材とセラミック材との間に、
金属材からセラミック材に向かって物性が段階的に変化
する傾斜機能層を介装して。
これらの材料を同傾斜機能層により一体的に接合する。
（実施例）
次に本発明の金属材とセラミック材との接合方法を第１
図に示す第１実施例により説明すると。
図に示す第１実施例により説明すると。
（１）が金属材、（２）がセラミック材、（３）が傾斜
機能層で、同傾斜機能層（３）は、金属材（１）からセ
ラミック材（２）に向かって物性が段階的に変化してい
る。例えば金属粉末１００％層（３ａ）と、金属粉末５
０％＋セラミック粉末５０％層（３ｂ）と、セラミック
粉末１００％層（３ｃ）とにより構成されている。なお
傾斜機能層（３）の層数及び金属粉末とセラミック粉末
との混合割合は、上記例に限定されない。
機能層で、同傾斜機能層（３）は、金属材（１）からセ
ラミック材（２）に向かって物性が段階的に変化してい
る。例えば金属粉末１００％層（３ａ）と、金属粉末５
０％＋セラミック粉末５０％層（３ｂ）と、セラミック
粉末１００％層（３ｃ）とにより構成されている。なお
傾斜機能層（３）の層数及び金属粉末とセラミック粉末
との混合割合は、上記例に限定されない。
金属材（１）とセラミック材（２）とを接合するに当た
っては、金属材（１）とセラミック材（２）との接合面
に傾斜機能層（３）を粉末のまま均一の厚さに介装し１
次いで同傾斜機能層（３）を焼結して。
っては、金属材（１）とセラミック材（２）との接合面
に傾斜機能層（３）を粉末のまま均一の厚さに介装し１
次いで同傾斜機能層（３）を焼結して。
金属材（１）とセラミック材（２）とを一体的に接合す
る。
る。
なお実験例を次に説明する。
■金属材ニステンレス（５ＵＳ３０４）■セラミック材
：ジルコニウム（ＺｒＯｚ）■傾斜機能層：粉末混合割
合（χ） ＳＩＪＳ／Ｚｒ０ｔ −８０／２０．６０／４０．４０
／６０．２０／８０■焼結条件 圧カニ ６０ｋｇ／ｃｍ”、温度： １１００℃、雰囲
気：真空次に本発明の金属材とセラミック材との接合方
法を第２図に示す第２実施例により説明する。この例は
、金属材（１）（１）の間にセラミック材（２）を介装
して、複合断熱材を作る場合を示しており。
：ジルコニウム（ＺｒＯｚ）■傾斜機能層：粉末混合割
合（χ） ＳＩＪＳ／Ｚｒ０ｔ −８０／２０．６０／４０．４０
／６０．２０／８０■焼結条件 圧カニ ６０ｋｇ／ｃｍ”、温度： １１００℃、雰囲
気：真空次に本発明の金属材とセラミック材との接合方
法を第２図に示す第２実施例により説明する。この例は
、金属材（１）（１）の間にセラミック材（２）を介装
して、複合断熱材を作る場合を示しており。
例えば断熱性に優れたセラミック材（例えば多孔質Ｚｒ
Ｏ□）（２）を金属材（例えばステンレス鋼板）（１）
（１）の間にサンドイッチ状に介装し、同金属材（１）
（１）と同セラミック材（２）との間に傾斜機能層（
例えばＺｒＯ，＋ステンレスの混合層）（３） （第１
図の（３ａ） （３ｂ） （３ｃ）参照）を粉末のまま
均一の厚さに介装し９次いで同傾斜機能層（３）を焼結
して、金属材（１） （１）とセラミック材（２）とを
一体的に接合する。
Ｏ□）（２）を金属材（例えばステンレス鋼板）（１）
（１）の間にサンドイッチ状に介装し、同金属材（１）
（１）と同セラミック材（２）との間に傾斜機能層（
例えばＺｒＯ，＋ステンレスの混合層）（３） （第１
図の（３ａ） （３ｂ） （３ｃ）参照）を粉末のまま
均一の厚さに介装し９次いで同傾斜機能層（３）を焼結
して、金属材（１） （１）とセラミック材（２）とを
一体的に接合する。
次に本発明の金属材とセラミック材との接合方法を第３
図に示す第３実施例により説明する。この実施例では、
傾斜機能層（３）を次の要領で製作する。即ち、金属材
（１）とセラミック材（２）との混合粉の混合比を変え
、この混合比の異なる複数種類の混合粉をバインダによ
り固めて、複数枚のシート（３ａ） （３ｂ） （３ｃ
）を製作し１次いでこれらのシ−ト（３ａ） （３ｂ）
（３ｃ）を積層して、金属材（１）とセラミック材（
２）との間に介装し９次いで同傾斜機能層（３）を焼結
して、金属材（１）とセラミック材（２）とを一体的に
接合する。なお混合粉をシート状にするためのバインダ
は、焼結時に消滅して。
図に示す第３実施例により説明する。この実施例では、
傾斜機能層（３）を次の要領で製作する。即ち、金属材
（１）とセラミック材（２）との混合粉の混合比を変え
、この混合比の異なる複数種類の混合粉をバインダによ
り固めて、複数枚のシート（３ａ） （３ｂ） （３ｃ
）を製作し１次いでこれらのシ−ト（３ａ） （３ｂ）
（３ｃ）を積層して、金属材（１）とセラミック材（
２）との間に介装し９次いで同傾斜機能層（３）を焼結
して、金属材（１）とセラミック材（２）とを一体的に
接合する。なお混合粉をシート状にするためのバインダ
は、焼結時に消滅して。
金属材（１）とセラミック材（２）との接合を阻害しな
い。
い。
この場合には、金属材（１）とセラミック材（２）とを
接合する前に、傾斜機能層（３）の各層をシート状にし
て、これを金属材（１）とセラミック材（２）との間に
積層状態に介装するので、金属材（１）とセラミック材
（２）との間に傾斜機能層（３）を粉末のまま均一の厚
さに介装する第１，２図の場合に比べると、■接合工程
が簡略化される。■傾斜機能層（３）の各層の均一性が
保持される利点がある。
接合する前に、傾斜機能層（３）の各層をシート状にし
て、これを金属材（１）とセラミック材（２）との間に
積層状態に介装するので、金属材（１）とセラミック材
（２）との間に傾斜機能層（３）を粉末のまま均一の厚
さに介装する第１，２図の場合に比べると、■接合工程
が簡略化される。■傾斜機能層（３）の各層の均一性が
保持される利点がある。
（発明の効果）
本発明の金属材とセラミック材との接合方法は前記のよ
うに金属材とセラミック材との間に、金属材からセラミ
ック材に向かって物性が段階的に変化する傾斜機能層を
介装して、これらの材料を同傾斜機能層により一体的に
接合するので、焼結時、金属材とセラミック材とが熱負
荷を受けて。
うに金属材とセラミック材との間に、金属材からセラミ
ック材に向かって物性が段階的に変化する傾斜機能層を
介装して、これらの材料を同傾斜機能層により一体的に
接合するので、焼結時、金属材とセラミック材とが熱負
荷を受けて。
互いの間に熱膨張差が生じても、この熱膨張差が傾斜機
能層により吸収、緩和され、互いの接合面に過大な剪断
力等が作用しなくて、金属材とセラミック材との接合面
に生じていた剥離、或いは金属材製ケーシングに生じて
いた座屈や崩壊を防止できる効果がある。
能層により吸収、緩和され、互いの接合面に過大な剪断
力等が作用しなくて、金属材とセラミック材との接合面
に生じていた剥離、或いは金属材製ケーシングに生じて
いた座屈や崩壊を防止できる効果がある。
第１図は本発明に係わる金属材とセラミック材との接合
方法の第１実施例を示す説明図、第２図は第２実施例を
示す説明図、第３図は第３実施例を示す説明図、第４図
は従来の金属材とセラミック材との接合方法の１例を示
す説明図、第５図は他の従来例を示す説明図である。 （１）・・・金属材、（２）・・・セラミック材、（３
）・・・傾斜機能層。
方法の第１実施例を示す説明図、第２図は第２実施例を
示す説明図、第３図は第３実施例を示す説明図、第４図
は従来の金属材とセラミック材との接合方法の１例を示
す説明図、第５図は他の従来例を示す説明図である。 （１）・・・金属材、（２）・・・セラミック材、（３
）・・・傾斜機能層。
Claims (2)
- （１）金属材とセラミック材との間に、金属材からセラ
ミック材に向かって物性が段階的に変化する傾斜機能層
を介装して、これらの材料を同傾斜機能層により一体的
に接合することを特徴とした金属材とセラミック材との
接合方法。 - （２）金属材とセラミック材との混合粉の混合比を変え
、この混合比の異なる複数種類の混合粉をバインダによ
り固めて複数枚のシートにし、次いで同各シートを積層
して得られた傾斜機能層を、金属材とセラミック材との
間に介装することを特徴とした請求項１記載の金属材と
セラミック材との接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28447290A JPH04160072A (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 金属材とセラミック材との接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28447290A JPH04160072A (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 金属材とセラミック材との接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04160072A true JPH04160072A (ja) | 1992-06-03 |
Family
ID=17678970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28447290A Pending JPH04160072A (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 金属材とセラミック材との接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04160072A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0663930A (ja) * | 1992-08-25 | 1994-03-08 | Kubota Corp | 耐熱複合セラミック管と製法 |
| CN100434224C (zh) * | 2005-06-09 | 2008-11-19 | 山东大学 | 一种添加活性中间合金扩散连接陶瓷与钢的方法 |
| JP2019065330A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 三菱マテリアル株式会社 | 複合焼結体 |
-
1990
- 1990-10-24 JP JP28447290A patent/JPH04160072A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0663930A (ja) * | 1992-08-25 | 1994-03-08 | Kubota Corp | 耐熱複合セラミック管と製法 |
| CN100434224C (zh) * | 2005-06-09 | 2008-11-19 | 山东大学 | 一种添加活性中间合金扩散连接陶瓷与钢的方法 |
| JP2019065330A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 三菱マテリアル株式会社 | 複合焼結体 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2013145843A1 (ja) | 熱電変換モジュール及びその製造方法 | |
| JPH04160072A (ja) | 金属材とセラミック材との接合方法 | |
| JP2003027227A (ja) | スパッタリング用ターゲット | |
| US3891735A (en) | Sintered artefacts and the like | |
| JP3066576B2 (ja) | 膨張黒鉛製成形体及びその製造方法 | |
| JPH01196113A (ja) | 複合電子部品用焼結体 | |
| US5250130A (en) | Replica hot pressing technique | |
| JPH02137777A (ja) | セラミックスの接合方法 | |
| JP3091280B2 (ja) | 中空セラミックス板の製造方法 | |
| JP2004237355A (ja) | アルミハニカムの製造方法 | |
| US4112180A (en) | Refractory metal carbide articles and laminating method for producing same | |
| JP2020181926A (ja) | 高結晶性黒鉛の接合構造及び接合方法 | |
| JPH0677365A (ja) | 放熱基板材料 | |
| JP2809000B2 (ja) | セラミックス部材の接合方法 | |
| JP2005289777A (ja) | 電子部品用セラミック焼結体の製造方法 | |
| JPH02141476A (ja) | セラミック基板の製造方法 | |
| JPS61215278A (ja) | 多孔質表層を有するセラミツクスの製造方法 | |
| JP3355078B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JPH0423148B2 (ja) | ||
| JPH082977A (ja) | ペロブスカイト型セラミックスの接合方法 | |
| JPH0754848A (ja) | 軸受及びその製造方法 | |
| JPH0417376A (ja) | 電歪効果素子の製造方法 | |
| JPH0448754B2 (ja) | ||
| Hawk et al. | Self-Propagating, High Temperature Synthesis As A Technique To Join Metals | |
| JPH02138781A (ja) | バイモルフ型圧電素子とその製造法 |