JPH04295064A - Ａｌ２ Ｏ３ ／ＴｉＣ複合材料の接合方法 - Google Patents
Ａｌ２ Ｏ３ ／ＴｉＣ複合材料の接合方法Info
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- JPH04295064A JPH04295064A JP8319291A JP8319291A JPH04295064A JP H04295064 A JPH04295064 A JP H04295064A JP 8319291 A JP8319291 A JP 8319291A JP 8319291 A JP8319291 A JP 8319291A JP H04295064 A JPH04295064 A JP H04295064A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス、特にＡ
ｌ２ Ｏ３／ＴｉＣ複合セラミックスの接合方法に関す
る。
ｌ２ Ｏ３／ＴｉＣ複合セラミックスの接合方法に関す
る。
【０００２】
【従来技術】従来、セラミックスとセラミックスとを接
合するのは、異種セラミックス材料より構成される部材
、同一セラミックスでも複雑または大形の構造用部材な
どを製造する場合、硬度、耐摩耗性が要求されるセラミ
ックス工具などを製造する場合などにおこなわれている
。そして接合には、たとえば、図３に示すようにセラミ
ックスａとセラミックスｂとの間に中間層Ｃ、たとえば
酸化物ろう材、金属ろう材、金属箔などを挿入したり、
接合面をメタライズ処理して中間層を設けたあと、加熱
、加圧することによって接合していた。また、このよう
な中間層なしで直接接合する固相接合による方法も知ら
れている。
合するのは、異種セラミックス材料より構成される部材
、同一セラミックスでも複雑または大形の構造用部材な
どを製造する場合、硬度、耐摩耗性が要求されるセラミ
ックス工具などを製造する場合などにおこなわれている
。そして接合には、たとえば、図３に示すようにセラミ
ックスａとセラミックスｂとの間に中間層Ｃ、たとえば
酸化物ろう材、金属ろう材、金属箔などを挿入したり、
接合面をメタライズ処理して中間層を設けたあと、加熱
、加圧することによって接合していた。また、このよう
な中間層なしで直接接合する固相接合による方法も知ら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術のうち、
中間層を介しておこなう接合方法は、その部分の接合強
度、高温接合強度が母材に比較して弱いという欠点があ
った。また、中間層なしで直接接合する固相接合では、
粒径の大きい通常のセラミックスは、塑性変形抵抗が高
いため、高温、高圧下での接合条件を長時間にわたって
維持することが必要であり、そのため大型のプレス装置
などの設備が必要となる。また、高い接合強度も得られ
にくい傾向があった。
中間層を介しておこなう接合方法は、その部分の接合強
度、高温接合強度が母材に比較して弱いという欠点があ
った。また、中間層なしで直接接合する固相接合では、
粒径の大きい通常のセラミックスは、塑性変形抵抗が高
いため、高温、高圧下での接合条件を長時間にわたって
維持することが必要であり、そのため大型のプレス装置
などの設備が必要となる。また、高い接合強度も得られ
にくい傾向があった。
【０００４】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
、前記問題点を解消したセラミックス、特にＡｌ２ Ｏ
３ ／ＴｉＣ複合セラミックスの接合方法を提供するこ
とを目的とする。
、前記問題点を解消したセラミックス、特にＡｌ２ Ｏ
３ ／ＴｉＣ複合セラミックスの接合方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的に添い、本発明
はセラミックスを接合する場合において、母材に微細結
晶組織からなる粒径２μｍ以下のＡｌ２ Ｏ３ ／Ｔｉ
Ｃ複合材料を用い、これを真空中で超塑性発現域まで昇
温したあと、歪速度１０−３Ｓ−１以下で圧縮変形させ
るＡｌ２ Ｏ３ ／ＴｉＣ複合材料の接合方法とするこ
とによって、前記課題を解消した。
はセラミックスを接合する場合において、母材に微細結
晶組織からなる粒径２μｍ以下のＡｌ２ Ｏ３ ／Ｔｉ
Ｃ複合材料を用い、これを真空中で超塑性発現域まで昇
温したあと、歪速度１０−３Ｓ−１以下で圧縮変形させ
るＡｌ２ Ｏ３ ／ＴｉＣ複合材料の接合方法とするこ
とによって、前記課題を解消した。
【０００６】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明ではＡｌ２ Ｏ３ ／ＴｉＣ複合セラミックス同志
を接合するもので、該複合セラミックスは、その接合面
を少なくとも表面粗さＲｍａｘ３μｍ以上に仕上げると
ともに、粒径２μｍ以下の微細結晶組織をもち、大気中
の高温域での酸化を防止するため１０−３ｔｏｒｒ以下
の真空雰囲気において、これを１０００〜１６００℃の
超塑性発現温度域に昇温させたあと、歪速度１０−３Ｓ
−１以下で加圧し変形させて接合する方法である。ここ
で表面粗さＲｍａｘ３μｍ未満、粒径２μｍを超えた場
合は好ましい結果は得られない。また、超塑性発現温度
域外では充分な接合状態は得られない。また、前記歪速
度以上の加圧変形はクラック等を発生する。
発明ではＡｌ２ Ｏ３ ／ＴｉＣ複合セラミックス同志
を接合するもので、該複合セラミックスは、その接合面
を少なくとも表面粗さＲｍａｘ３μｍ以上に仕上げると
ともに、粒径２μｍ以下の微細結晶組織をもち、大気中
の高温域での酸化を防止するため１０−３ｔｏｒｒ以下
の真空雰囲気において、これを１０００〜１６００℃の
超塑性発現温度域に昇温させたあと、歪速度１０−３Ｓ
−１以下で加圧し変形させて接合する方法である。ここ
で表面粗さＲｍａｘ３μｍ未満、粒径２μｍを超えた場
合は好ましい結果は得られない。また、超塑性発現温度
域外では充分な接合状態は得られない。また、前記歪速
度以上の加圧変形はクラック等を発生する。
【０００７】
【実施例】粒径１．２μｍのＡｌ２ Ｏ３ ／ＴｉＣ複
合材料（ＴｉＣ３０ｗｔ％）を、＃２００のダイヤモン
ドホイールで平面研削した。そして特に接合面に対して
は、更に＃４００のダイヤモンドホイールで平面研削し
、その表面粗さをＲｍａｘ３μｍ程度に仕上げた。この
ように加工した接合片は図２に示すように２５×１５×
２０ｍｍの寸法に仕上げ、２５×１５ｍｍの面を接合面
とし、これを一対製作した。図１は接合要領を示し、１
，２は接合用治具のｗロッド、３，４はｗロッド１，２
の間に介設した平板、５，６は互に接合する接合片であ
る。平板面３，４にはＡｌ２ Ｏ３ を用い、接合片５
，６との接合を防ぐため、その表面にＢＮをコーティン
グしてある。まず、図示のような状態に接合片５，６を
セットしたあと、ｗロッド１，２間に負荷を与え、接合
片１，２を接合した。すなわち、１０−３ｔｏｒｒ以下
の真空中、１５５０℃、接合圧力１２ＭＰａで加圧し、
０．５ｍｍ変形させ接合した。次に、接合強度を確認す
るため、接合片５，６からなる接合体から曲げ試験片を
切り出し、ＪＩＳＲ１６０１に定める方法に従って４点
曲げ試験をおこなったところ、６５ｋｇ／ｍｍ２ を示
した。 母材強度は８０ｋｇ／ｍｍ２ であり、僅か１．２５％
の歪量で、母材の８０％以上の接合強度を得ることがで
きた。
合材料（ＴｉＣ３０ｗｔ％）を、＃２００のダイヤモン
ドホイールで平面研削した。そして特に接合面に対して
は、更に＃４００のダイヤモンドホイールで平面研削し
、その表面粗さをＲｍａｘ３μｍ程度に仕上げた。この
ように加工した接合片は図２に示すように２５×１５×
２０ｍｍの寸法に仕上げ、２５×１５ｍｍの面を接合面
とし、これを一対製作した。図１は接合要領を示し、１
，２は接合用治具のｗロッド、３，４はｗロッド１，２
の間に介設した平板、５，６は互に接合する接合片であ
る。平板面３，４にはＡｌ２ Ｏ３ を用い、接合片５
，６との接合を防ぐため、その表面にＢＮをコーティン
グしてある。まず、図示のような状態に接合片５，６を
セットしたあと、ｗロッド１，２間に負荷を与え、接合
片１，２を接合した。すなわち、１０−３ｔｏｒｒ以下
の真空中、１５５０℃、接合圧力１２ＭＰａで加圧し、
０．５ｍｍ変形させ接合した。次に、接合強度を確認す
るため、接合片５，６からなる接合体から曲げ試験片を
切り出し、ＪＩＳＲ１６０１に定める方法に従って４点
曲げ試験をおこなったところ、６５ｋｇ／ｍｍ２ を示
した。 母材強度は８０ｋｇ／ｍｍ２ であり、僅か１．２５％
の歪量で、母材の８０％以上の接合強度を得ることがで
きた。
【０００８】
【発明の効果】本発明の方法にれば、Ａｌ２ Ｏ３ ／
ＴｉＣ複合セラミックスについて比較的低温、低圧力下
で優れた接合強度、高温接合強度のものが比較的短時間
の接合時間で得られ、したがって小型のプレス装置で接
合を行うことができる。また、接合と成形を同時に行な
うことができ、大型、複雑形状のセラミックス部品を低
コストで製造することができる。
ＴｉＣ複合セラミックスについて比較的低温、低圧力下
で優れた接合強度、高温接合強度のものが比較的短時間
の接合時間で得られ、したがって小型のプレス装置で接
合を行うことができる。また、接合と成形を同時に行な
うことができ、大型、複雑形状のセラミックス部品を低
コストで製造することができる。
【図１】本発明に係る接合方法の実施要領を説明する図
ある。
ある。
【図２】本発明に用いる接合片を示す斜視説明図である
。
。
【図３】従来の接合方法を説明する図である。
【符号の説明】
５，６ 接合片
Claims (1)
- 【請求項１】 セラミックスを接合する場合において
、母材に微細結晶組織からなる粒径２μｍ以下のＡｌ２
Ｏ３ ／ＴｉＣ複合材料を用い、これを真空中で超塑
性発現域まで昇温したあと、歪速度１０−３Ｓ−１以下
で圧縮変形させることを特徴とするＡｌ２ Ｏ３ ／Ｔ
ｉＣ複合材料の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3083192A JP3070121B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | Ａｌ２ Ｏ３ ／ＴｉＣ複合材料の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3083192A JP3070121B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | Ａｌ２ Ｏ３ ／ＴｉＣ複合材料の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295064A true JPH04295064A (ja) | 1992-10-20 |
| JP3070121B2 JP3070121B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=13795464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3083192A Expired - Lifetime JP3070121B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | Ａｌ２ Ｏ３ ／ＴｉＣ複合材料の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3070121B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006248865A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Pentax Corp | 接合体の製造方法および接合体 |
| JP2011148687A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-08-04 | Taiheiyo Cement Corp | セラミックス接合体及びその製造方法 |
| JP2011148688A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-08-04 | Taiheiyo Cement Corp | セラミックス接合体及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP3083192A patent/JP3070121B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006248865A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Pentax Corp | 接合体の製造方法および接合体 |
| JP2011148687A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-08-04 | Taiheiyo Cement Corp | セラミックス接合体及びその製造方法 |
| JP2011148688A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-08-04 | Taiheiyo Cement Corp | セラミックス接合体及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3070121B2 (ja) | 2000-07-24 |
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