JPH04285077A - 金属とセラミックスの複合体及びその製造方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、燃焼室壁体等の熱負
荷のかかる部材に使用して好ましい金属とセラミックス
から成る複合体及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、異なる材料の挿入体を有するアル
ミニウムピストンとして、特公昭６０−２５６１９号公
報に開示されたものがある。該公報に開示されたアルミ
ニウムピストンは、高負荷位置に異なる材料の挿入体を
有し、該挿入体がピストン本体のアルミニウムが充填さ
れる開放凹部を有するものである。該アルミニウムピス
トンは、気孔の平均孔径が３〜２００μｍであり、開放
気孔の表面から続く層が少なくとも平均孔径の２０倍の
厚さを有し、多孔層が層の全厚にわたって溶融状態で圧
入したピストン本体のアルミニウムで完全に充填されて
いるものである。また、多孔層の厚さが孔径の８０〜１
００倍である。

【０００３】更に、セラミック部品の製造方法として、
特開昭６１−２５９８６５号公報に開示されたものがあ
る。該セラミック部品の製造方法は、他金属との接合を
目的とする構造用セラミック部品の成形時に接合面に粒
状のワックス、樹脂等の有機物を埋め込み、成形後これ
を熱処理によって除去することにより、他金属との接合
が容易、堅固に行える形状を得るものである。

【０００４】また、セラミックスと金属との接合方法と
して、特開昭６１−２１５２７１号公報に開示されたも
のがある。該セラミックスと金属との接合方法は、未焼
結セラミックス成形体の表層をブラシのような多針体乃
至は網目体等で機械的に荒らした後、該セラミックス成
形体を未焼結のまま乃至は焼結後該表層に接合金属を当
接せしめ、該接合金属の融点以上に加熱処理したもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、リエントラ
ント型ピストンにおける燃焼室では、燃焼室入口即ち燃
焼室開口部のリップ先端部を先細りにシャープに即ち先
端の曲率半径を小さく形成することでスキッシュ流及び
逆スキッシュ流の乱れを増大させ、燃料と空気との混合
が均一化され、燃焼状態が良好になる。しかしながら、
従来のようなアルミニウム製ピストンでは、燃焼室を構
成するリップ部に加わる熱負荷のために、リップ部の溶
解現象、クラック発生等の問題が生じ、リップ先端部を
鋭くするにも先端の曲率半径は１．５Ｒ程度が限界であ
った。

【０００６】また、リエントラント型の燃焼室を有する
アルミニウム等の金属製のピストンを構成する場合、燃
焼室の開口部のリップ部をセラミックスで製作し、該エ
ッジ部の耐熱性、耐変形性を確保する場合に、アルミニ
ウムとセラミックスとのぬれ性が良くないことにより、
両者が強固に結合できず、また、熱膨張係数の差により
繰り返しの熱応力を受けた場合に両者間の境界部に割れ
、クラック等が発生するという現象が発生する。

【０００７】上記特開昭６１−２５９８６５号公報に開
示されたセラミック部品の製造方法は、セラミックス成
形時に、粒状有機物を接合面近傍に配し、該粒状有機物
を加熱除去して焼成すると、該粒状有機物が存在してい
た部分にホールが形成される（図３参照）。次に、金属
を鋳込んでホールに金属を流し込み、該流入した金属が
アンカーとして働き、金属とセラミックスとが結合され
るものである。しかしながら、金属とセラミックスとを
上記のように結合する方法では、金属とセラミックスと
の間即ち境界面に、隙間即ち間隙が発生する（図４参照
）。そのため、金属とセラミックスとの結合部位の強度
レベルが低く、また、熱伝導も境界面の隙間のため低下
するという問題がある。

【０００８】また、上記特開昭６１−２１５２７１号公
報に開示されたセラミックスと金属との接合方法は、セ
ラミックスの表面を機械的に粗面（図３参照）にした後
、金属を張り合わせ溶融させるものであり、表層の荒ら
した部分、溝部内に金属が入り込み、両者が機械的に結
合されている。しかしながら、金属とセラミックスとを
上記のように結合する方法でも、上記と同様に、金属と
セラミックスとの境界面に隙間即ち間隙が発生し、結合
部位の強度レベルが低く、また熱伝導も低下するという
問題がある。

【０００９】そこで、この発明の目的は、上記の課題を
解決することであり、緻密質セラミックスと多孔質セラ
ミックスとを強固に接合すると共に、多孔質セラミック
スのオープンポア即ち開気孔に金属を含浸させ、金属を
含浸した多孔質セラミックスと金属単独層を構成する金
属との境界面を強固に結合すると共に、該各境界面を密
接して結合して強度を確保でき、また、セラミックスと
金属との相互間の熱伝導を良好にした金属とセラミック
スの複合体及びその製造方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、緻密質セラミックスから成る第１部材、該
第１部材の表面に表面の一部を強固に結合し且つ開気孔
を有する多孔質セラミックスと該開気孔中に入り込んだ
金属とから成る第２部材、及び該第２部材の残りの表面
の一部又は全部を覆って強固に結合した前記金属と同一
の金属から成る第３部材、から構成した金属とセラミッ
クスの複合体に関する。

【００１１】また、この金属とセラミックスの複合体に
おいて、前記第２部材を構成する多孔質セラミックスは
窒化アルミニウムである。

【００１２】また、この金属とセラミックスの複合体に
おいて、前記第３部材を構成する金属はアルミニウム合
金である。

【００１３】更に、この金属とセラミックスの複合体に
おいて、前記第２部材を構成する多孔質セラミックスは
窒化ケイ素ウィスカー及び／又は窒化ケイ素粒子である
。

【００１４】また、この発明は、緻密質セラミックスか
ら成る第１部材の表面に開気孔を有する多孔質セラミッ
クスから成る多孔質部材の表面の一部を接合する工程と
、該多孔質部材の前記開気孔中に溶融金属を含浸させる
と共に前記多孔質部材の残りの表面の一部又は全部を覆
う状態に溶融金属を鋳込む工程、及び前記開気孔中に含
浸した前記溶融金属を凝固させて多孔質セラミックスと
金属から成る第２部材を形成すると共に、該第２部材の
表面を覆う前記溶融金属を凝固させて第３部材を形成す
る工程を有することを特徴とする金属とセラミックスの
複合体の製造方法に関する。

【００１５】

【作用】この発明による金属とセラミックスの複合体及
びその製造方法は、上記のように構成されており、次の
ように作用する。即ち、この金属とセラミックスの複合
体は、緻密質セラミックスから成る第１部材の表面に開
気孔を有する多孔質セラミックスを含む第２部材が接合
しており、該開気孔中には金属が含浸しており、第２部
材の残りの表面を同一の金属から成る第３部材で覆われ
ているので、緻密質セラミックスと多孔質セラミックス
とは強固な接合状態であり、多孔質セラミックスの前記
第２部材と金属から成る前記第３部材とは強固な結合状
態である。従って、各境界面の結合状態は、極めて良好
に且つ強固に結合されて所定の強度を確保でき、熱サイ
クルをかけた後でも間隙が発生することがない。

【００１６】また、この発明による金属とセラミックス
の複合体の製造方法は、緻密質セラミックスから成る第
１部材の表面に多孔質セラミックスから成る第２部材の
表面の一部を接合するので、セラミックス同士であり、
極めて強固に両者は化学的に接合させることができる。 また、前記第２部材の前記開気孔中に溶融金属を鋳込む
ことで該溶融金属を含浸させ、且つ前記第２部材の表面
を覆う状態に前記溶融金属を鋳込み、次いで該溶融金属
を凝固させたので、多孔質セラミックスと金属とは強固
に連結される。即ち、多孔質セラミックスに形成された
開気孔は連続して開通した状態であり且つセラミックス
も連続した状態の構造を有している。従って、多孔質セ
ラミックスの一方の面から溶融金属を鋳込めば、該溶融
金属は抵抗無くスムースに浸入でき、開気孔中に良好に
入り込むことができる。しかも、該結合した境界面を熱
サイクル、例えば、エンジン燃焼室に適用した場合には
圧縮行程、爆発行程、排気行程及び吸入行程から成る熱
サイクルをかけた後にも、各境界面の強度は低下せず、
極めて強固な結合状態を保持でき、境界面に隙間が存在
しないから熱伝導も向上させることができる。

【００１７】また、多孔質セラミックスとして窒化アル
ミニウムを選定し、また、金属としてアルミニウム合金
を選定した場合には、窒化アルミニウムとアルミニウム
合金とは濡れ性が良く、窒化アルミニウムの多孔質の開
気孔中にアルミニウム合金が良好に浸入することができ
る。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明による金属
とセラミックスの複合体及びその製造方法の実施例を説
明する。図１はこの発明による金属とセラミックスの複
合体の製造方法における途中の工程を示す説明図、及び
図２はこの発明による金属とセラミックスの複合体の一
実施例を示す説明図である。

【００１９】この発明による金属とセラミックスの複合
体の一実施例を、図２を参照して説明する。図２に示す
ように、この金属とセラミックスの複合体は、緻密質セ
ラミックスＣから成る第１部材１、該第１部材１の表面
８に表面９の一部が強固に結合し且つ開気孔４を有する
多孔質セラミックスＰＣと該開気孔４中に入り込んだ金
属Ｍとから成る第２部材３、及び該第２部材２の残りの
表面６の一部又は全部を覆う金属Ｍと同一の金属Ｍから
成る第３部材３から構成したものである。第１部材１の
緻密質セラミックスＣと多孔質セラミックスＰＣとを接
合した接合界面には、アルミナ（Ａｌ２　Ｏ３　）、カ
ルシャ（ＣａＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３　）等
の助剤即ちソルダー剤７が介在している。このソルダー
剤７は、緻密質セラミックスＣと多孔質セラミックスＰ
Ｃとを焼成して強固に接合する時に接合剤として機能す
るものである。

【００２０】また、この金属とセラミックスの複合体に
おいて、第２部材２を構成する多孔質セラミックスＰＣ
としては、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、或いは窒化ケ
イ素ウィスカー（Ｓｉ３　Ｎ４　）、窒化ケイ素粒子を
使用して製作することができる。また、第３部材３を構
成する金属Ｍとしては、アルミニウム合金を使用して製
作することができる。

【００２１】次に、この発明による金属とセラミックス
の複合体の製造法の一実施例について説明する。この金
属とセラミックスの複合体の製造法は、図１に示すよう
に、主として、緻密質セラミックスＣから成る第１部材
１の表面８に、開気孔４を有する多孔質セラミックスＰ
Ｃから成る多孔質部材５の表面９の一部を接合する工程
と、次いで、図２に示すように、該多孔質部材５の開気
孔４中に溶融金属を含浸させると共に、該多孔質部材５
の残りの表面６の一部又は全部を覆う状態に溶融金属を
鋳込む工程、及び多孔質部材５の開気孔４中に含浸した
溶融金属を凝固させて多孔質セラミックスと金属から成
る第２部材２を形成すると共に、該第２部材２の表面を
覆う溶融金属を凝固させて第３部材３を形成する工程を
有するものである。

【００２２】次に、この発明による金属とセラミックス
の複合体の製造法について、具体的な実施例を説明する
。第１実施例において、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）の
粉末に酸化イットリウム（Ｙ２　Ｏ３　）を５％添加し
、メタノールを媒体として混合し、その後、造粒してプ
レス成形してリング状成形体を成形した。リング状成形
体のサイズについては、外径をφ８０に且つ内径をφ６
０に形成した。次いで、このリング状成形体を、窒素（
Ｎ２　）雰囲気中で所定温度条件で焼成し、気孔率が約
５２％で且つ連続開気孔４を有する多孔質セラミックス
ＰＣから成るリング状多孔質焼結体を作製した。これら
の気孔４は、サイズとしては数ミクロンの大きさである
。図１に示すように、多孔質セラミックスＰＣは連続し
た開気孔４を有し且つセラミックスも連続した構造を有
している。次に、リング状多孔質焼結体の中空孔の内周
面（図１の符号９に相当）に、酸化物に水を加えてペー
スト状としたもの（図１のソルダー剤７に相当）を塗布
する。一方、リング状多孔質焼結体の中空孔に対して間
隙がない状態に嵌合する外周面（図１の符号９に相当）
を有する緻密質焼結体を嵌合する。緻密質焼結体は、密
度９９％以上であり且つ緻密質セラミックスである緻密
質窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から作製されている。リ
ング状多孔質焼結体に緻密質焼結体を嵌合した状態で、
窒素（Ｎ２　）雰囲気中で所定温度条件で加熱し、両者
を強固に接合してセラミックスの複合焼結体を得た。

【００２３】次いで、リング状多孔質焼結体と緻密質焼
結体から成るセラミックス複合焼結体を、鋳造型のるつ
ぼ内に入れ、アルミニウム−ケイ素（Ａｌ−Ｓｉ）合金
溶湯を鋳造し、複合焼結体のリング状多孔質焼結体の外
周面（図１の符号６に相当）及び外周面から内周面まで
の露出した表面及びリング状多孔質焼結体の気孔部（図
１の符号４に相当）をアルミニウム合金溶湯を浸入させ
て閉塞すると共に、リング状多孔質焼結体の表面をアル
ミニウム合金溶湯で覆った。次いで、該アルミニウム合
金溶湯を凝固させて金属とセラミックスの複合体を製作
した。

【００２４】上記工程によって製作した金属とセラミッ
クスの複合体を、るつぼから取り出し、該金属とセラミ
ックスの複合体を切断して切断面を観察した。その結果
、複合体の金属とセラミックスとの境界面、即ち、アル
ミニウム合金とリング状多孔質焼結体の表面との界面に
は隙間は全く存在せず、また、リング状多孔質焼結体の
気孔中には、アルミニウム合金側から緻密質焼結体側へ
かけてアルミニウム合金が連続して入り込んでいる状態
が確認された。

【００２５】また、この発明による金属とセラミックス
の複合体の製造法について、具体的な別の実施例を説明
する。第２実施例において、窒化ケイ素ウィスカー（Ｓ
ｉ３Ｎ４　）に酸化イットリウム（Ｙ２　Ｏ３　）と酸
化アルミニウム（Ａｌ２　Ｏ３　）とをそれぞれ３％添
加し、混合してスラリー化した後、該スラリーを使用し
てスリップキャスティング法によって成形体を作製した
。この成形体のサイズは、約３０×３０×３０ｍｍであ
る。次いで、この成形体を窒素（Ｎ２　）雰囲気中で所
定温度条件で焼成し、気孔率が約６２％で且つ連続開気
孔を有する多孔質セラミックスから成る多孔質部材５を
作製した。

【００２６】次に、第２実施例における以下の製造工程
を図１及び図２を参照して説明する。緻密質セラミック
スから成る第１部材１を、密度９９％以上の窒化ケイ素
（Ｓｉ３　Ｎ４　）から作製し、表面８を十分に平滑に
した。上記工程で作製した多孔質セラミックスＰＣから
成る多孔質部材５の表面９を加工して研磨し、該研磨し
た表面９に酸化物に水を加えてペースト状としたソルダ
ー剤７を塗布する。該ソルダー剤７を乾燥後、多孔質部
材５の表面９上のソルダー剤７に対して第１部材１の表
面８を張り合わせ、炉内で荷重をかけた状態で加熱し、
第１部材１と多孔質部材５とを接合した。多孔質セラミ
ックスの多孔質部材５と緻密質セラミックスの第１部材
１とを一体構造に構成した後に、第１実施例と同様の方
法で、溶融アルミニウム合金を鋳込んで、多孔質セラミ
ックスの多孔質部材５の露出した表面６を溶融アルミニ
ウム合金で覆って一体構造に構成すると共に、多孔質セ
ラミックスの開気孔４内に溶融アルミニウム合金を浸入
させる。次いで、溶融アルミニウム合金の凝固後、アル
ミニウム合金とセラミックスの複合体をるつぼから取り
出し、該金属とセラミックスの複合体を得た。

【００２７】上記工程によって得た金属とセラミックス
の複合体から試験片を切取り、該試験片を常温から３０
０℃までの熱サイクルをかけた後、試験片に４点曲げで
荷重をかけ、試験片の界面強度を測定したところ、σ４
　ｂ　＝１４．８ｋｇｆ／ｍｍ２，（ｎ＝２０）と良好
な結果を得た。また、熱サイクルテスト後の試験片の界
面近傍の組織の観察を行ったところ、第１実施例と同様
に、金属とセラミックスとの界面に隙間はなく、密着状
態に結合していることが確認できた。

【００２８】更に、この発明による金属とセラミックス
の複合体の製造法について、具体的な更に別の実施例を
説明する。第３実施例において、窒化ケイ素粒子（Ｓｉ
３　Ｎ４　）に酸化イットリウム（Ｙ２　Ｏ３　）と酸
化アルミニウム（Ａｌ２　Ｏ３　）とをそれぞれ３％添
加し、混合して造粒粉を得た。該造粒粉を使用してプレ
ス成形によって成形体を作製した。この成形体のサイズ
は、約３０×３０×３０ｍｍである。次いで、第２実施
例と同様の方法で、成形体を窒素（Ｎ２　）雰囲気中で
所定温度条件で焼成して気孔率が約５０％の多孔質セラ
ミックスを得た。この状態における多孔質セラミックス
は、粒子同士がネッキングを起こしており、連続体を形
成している。 次いで、第２実施例と同様な製造工程によって、多孔質
セラミックスの一方の面に緻密質窒化ケイ素焼結体を接
合してセラミックス複合体を製作し、該セラミックス複
合体を型に配置して溶融アルミニウム合金を鋳造し、多
孔質セラミックスの気孔に溶融アルミニウム合金を含浸
させると共に、多孔質セラミックスの他方の面を溶融ア
ルミニウム合金で覆い、該溶融アルミニウム合金を凝固
させ、アルミニウム合金とセラミックスの複合体を作製
した。この複合体から試験片を切取り、該試験片の界面
強度を測定したところ、σ４　ｂ＝１６．４ｋｇｆ／ｍ
ｍ２　，（ｎ＝２１）と良好な特性を得た。また、試験
片の界面近傍の組織の観察を行ったところ、金属とセラ
ミックスとの界面に隙間はなく、密着状態に結合してい
ることが確認できた。

【００２９】次に、金属とセラミックスの複合体の製造
法の比較例を、図３及び図４を参照して説明する。この
比較例は、金属と緻密質セラミックスとの結合の例を示
すものである。第３実施例と同様の原料粉末即ち造粒粉
を使用し、該造粒粉を使用してプレス成形によって成形
体を作製した。アルミニウム合金を接合する被接合面に
粒径約１ｍｍの粒状有機物を埋め込んでおき、焼結して
セラミック部を緻密質化させて緻密質セラミックスから
成る緻密質焼結体１１を作製すると共に、粒状有機物を
揮発除去して表面にホール１４を形成した。このホール
１４のサイズは、数ミリメータのオーダである。緻密質
焼結体１１を型に配置して溶融アルミニウム合金を鋳造
し、緻密質焼結体１１のホール１４内へ溶融アルミニウ
ム合金を含浸させて金属とセラミックスの複合体を得た
。該複合体を切断し、アルミニウム合金と緻密質焼結体
との境界部の切断面を観察したところ、該境界部には僅
かな隙間１０があることが確認された。

【００３０】この発明による金属とセラミックスの複合
体は、例えば、ピストンヘッドに燃焼室を備えたリエン
トラント型ピストンの燃焼室壁体を構成する材料として
使用すると極めて好ましいものである。即ち、リエント
ラント型ピストンは、例えば、燃焼室開口部を耐熱性に
富んだセラミックス製リップ部で構成し、該リップ部を
金属とセラミックスから成る中間体で金属製ピストンヘ
ッド本体に結合している。そこで、上記リップ部を緻密
質セラミックスから成る第１部材１で形成し、上記中間
体を多孔質セラミックスに形成された開気孔内に金属を
含浸させた第２部材２で形成し、更に、上記ピストンヘ
ッド本体を金属から成る第３部材３で製作する。

【００３１】上記のように構成したリエントラント型ピ
ストンについては、リップ部の先端部は耐熱性に優れた
緻密質窒化ケイ素等の緻密質セラミックスで形成され、
先端部をシャープ即ちエッジを０．５Ｒ程度にまで鋭く
形成することができる。また、各境界面の強度を確保で
きると共に、境界面には隙間が存在しないので、熱伝導
性を向上でき、リップ部の熱を多孔質セラミックスの第
２部材を通じて金属製ピストンヘッド本体へ逃がすこと
ができ、その結果、リップ部の先端部を高温下でも溶損
することがなく、鋭角状態を維持してスキッシュ流及び
逆スキッシュ流の乱れを増大させ、燃料と空気との混合
が均一化され、ＮＯＸ　或いはＨＣ、スモーク等のパテ
ィキュレイの発生を抑制した燃焼状態を確保できる。

【００３２】

【発明の効果】この発明による金属とセラミックスの複
合体及びその製造方法は、上記のように構成されており
、次のような効果を有する。即ち、この発明による金属
とセラミックスの複合体は、緻密質セラミックスから成
る第１部材、該第１部材の表面に表面の一部を強固に結
合し且つ開気孔を有する多孔質セラミックスと該開気孔
中に入り込んだ金属とから成る第２部材、及び該第２部
材の残りの表面の一部又は全部を覆って強固に結合した
前記金属と同一の金属から成る第３部材から構成したの
で、緻密質セラミックスと多孔質セラミックスとは強固
な結合状態であり、多孔質セラミックスと金属から成る
前記第２部材と金属から成る前記第３部材とは強固な結
合状態である。従って、各境界面の結合状態は、極めて
良好に且つ強固に結合されて所定の強度を確保でき、熱
サイクルをかけた後でも間隙が発生することがなく、所
定の強度を維持できる。

【００３３】また、この金属とセラミックスの複合体に
おいて、前記第２部材を構成する多孔質セラミックスは
窒化アルミニウムであり、及び／又は前記第３部材を構
成する金属はアルミニウム合金であるので、窒化アルミ
ニウムはアルミニウム合金と濡れ性が良く、溶融アルミ
ニウム合金は多孔質セラミックスの気孔中に確実に且つ
スムースに含浸することができる。

【００３４】更に、この金属とセラミックスの複合体に
おいて、前記第２部材を構成する多孔質セラミックスは
、窒化ケイ素ウィスカー及び／又は窒化ケイ素粒子であ
るので、緻密質セラミックスを構成する窒化ケイ素と同
種のセラミックスであり、多孔質セラミックスと緻密質
セラミックスとは強固に接合される。

【００３５】或いは、この金属とセラミックスの複合体
の製造方法は、緻密質セラミックスから成る第１部材の
表面に開気孔を有する多孔質セラミックスから成る多孔
質部材の表面の一部を接合する工程と、該多孔質部材の
前記開気孔中に溶融金属を含浸させると共に前記多孔質
部材の残りの表面の一部又は全部を覆う状態に溶融金属
を鋳込む工程、及び前記開気孔中に含浸した前記溶融金
属を凝固させて多孔質セラミックスと金属から成る第２
部材を形成すると共に、該第２部材の表面を覆う前記溶
融金属を凝固させて第３部材を形成する工程を有するの
で、緻密質セラミックスと多孔質セラミックスとはセラ
ミックス同士であり、極めて強固に両者は化学的に接合
させることができる。また、多孔質セラミックスは開気
孔であるので、溶融金属を鋳込む場合に、気孔中に空気
が閉じ込められることなく、溶融金属は多孔質セラミッ
クスの開気孔中にスムースに且つ確実に含浸することが
でき、多孔質セラミックスと金属との境界部位は隙間が
無く強固に結合され、強度を確保できる。しかも、緻密
質セラミックスの第１部材と多孔質セラミックスの第２
部材との境界面及び多孔質セラミックスと金属から成る
前記第２部材と金属から成る第３部材との境界面は、常
温と作動温度（３００℃）間の熱サイクル、例えば、エ
ンジン燃焼室に適用した場合には、圧縮行程、爆発行程
、排気行程及び吸入行程の熱サイクルをかけた後にも、
各境界面に隙間は発生せず、強度も低下せず、極めて強
固な結合状態を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による金属とセラミックスの複合体の
製造方法における途中の工程を示す拡大断面図である。

【図２】この発明による金属とセラミックスの複合体の
一実施例を示す拡大断面図である。

【図３】金属とセラミックスの複合体の製造方法の比較
例を説明するための途中の工程を示す拡大断面図である
。

【図４】金属とセラミックスの複合体の比較例を示す拡
大断面図である。

【符号の説明】

１　　　　第１部材 ２　　　　第２部材 ３　　　　第３部材 ４　　　　気孔 ５　　　　多孔質部材 ６　　　　表面 ７　　　　ソルダー剤 ８　　　　表面 ９　　　　表面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　緻密質セラミックスから成る第１部材
   、該第１部材の表面に表面の一部を強固に結合し且つ開
   気孔を有する多孔質セラミックスと該開気孔中に入り込
   んだ金属とから成る第２部材、及び該第２部材の残りの
   表面の一部又は全部を覆って強固に結合した前記金属と
   同一の金属から成る第３部材、から構成した金属とセラ
   ミックスの複合体。
2. 【請求項２】　　前記第２部材を構成する多孔質セラミ
   ックスは窒化アルミニウムであることを特徴とする請求
   項１に記載の金属とセラミックスの複合体。
3. 【請求項３】　　前記第３部材を構成する金属はアルミ
   ニウム合金であることを特徴とする請求項１に記載の金
   属とセラミックスの複合体。
4. 【請求項４】　　前記第２部材を構成する多孔質セラミ
   ックスは窒化ケイ素ウィスカー及び／又は窒化ケイ素粒
   子である請求項１に記載の金属とセラミックスの複合体
   。
5. 【請求項５】　　緻密質セラミックスから成る第１部材
   の表面に開気孔を有する多孔質セラミックスから成る多
   孔質部材の表面の一部を接合する工程と、該多孔質部材
   の前記開気孔中に溶融金属を含浸させると共に前記多孔
   質部材の残りの表面の一部又は全部を覆う状態に溶融金
   属を鋳込む工程、及び前記開気孔中に含浸した前記溶融
   金属を凝固させて多孔質セラミックスと金属から成る第
   ２部材を形成すると共に、該第２部材の表面を覆う前記
   溶融金属を凝固させて第３部材を形成する工程、を有す
   ることを特徴とする金属とセラミックスの複合体の製造
   方法。