JPH04300265A - セラミック材料に別の材料を結合する方法 - Google Patents

セラミック材料に別の材料を結合する方法

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JPH04300265A
JPH04300265A JP3268143A JP26814391A JPH04300265A JP H04300265 A JPH04300265 A JP H04300265A JP 3268143 A JP3268143 A JP 3268143A JP 26814391 A JP26814391 A JP 26814391A JP H04300265 A JPH04300265 A JP H04300265A
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JP
Japan
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ceramic material
porous ceramic
stainless steel
compressed
porous
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JP3268143A
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English (en)
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Franciscus M Velterop
フランシスカス　マリヌス　ベルテロプ
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Velterop F M BV
Original Assignee
Velterop F M BV
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセラミツク材料に他種の
材料を結合する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】特にセラミツク材料に金属を結合する、
この種の方法は周知である。セラミツクと金属との構成
体に対し結合材料の熱膨張係数を調節することにより結
合体の長さ並びに熱安定性を得ることができる。
【０００３】セラミツク材料に金属を結合する技術分野
において初期にＭｏ−Ｍｎの金属層を具備した濃Ａｌ２
Ｏ３を用いる構成が提案されている。これによりＡｌ２
Ｏ３に対し、一応の効果を挙げる結合体が得られる。こ
の後セラミツク材料にニツケルメツキでなる金属被膜体
を付設して、延性と共に結合性を確保し得る構成が提案
されている。しかして良好な結合性と延性とを持たせて
Ａｌ２Ｏ３を結合させる慣用の別種の金属材料としては
ニツケルメツキが挙げられよう。ニツケルメツキ部品は
好適な半田付け材料を選定すること並びに作業を減圧下
で行うことにより半田付けされる。ここで使用され得る
半田付け材料は所望の使用形態に応じて変え得る。
【０００４】更にいわゆる活性半田付け材料も提供され
ている。概してセラミツクが湿潤性ではなく溶融状態の
半田付け材料が周知である。セラミツクに湿潤性チタニ
ウムを含ませると、金属被膜を施してないセラミツクに
対し、例えば金属が半田付け可能になる。この技術は活
性半田付けと呼ばれる。通常このような半田付け材料と
してはＡｇとＣｕとが７８％：２８％で配合され、融点
が７８０℃のものが使用される。
【０００５】一方上述のセラミツク材料と金属との結合
構成は材料費が高価となり、作業性も充分に得れないた
め、セラミツク材料に濃Ａｌ２Ｏ３に変えて、セラミツ
ク材料としての多孔Ａｌ２Ｏ３を用い、且つこの多孔Ａ
ｌ２Ｏ３に例えばステンレス鋼を直接半田付けする構成
が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら上記の
多孔Ａｌ２Ｏ３とステンレス鋼との半田付け構成ではセ
ラミツクの細孔に半田付け材料が相対的に多量に浸透し
、セラミツク材料自体の特性が損なわれる問題がある。 即ち多孔セラミツク固有の機械的強度が不充分であるこ
とに加えて、セラミツクの細孔に半田付け材料が浸透す
る接触領域で大きなストレスが生じ高信頼の結合を実現
できない。これは多孔セラミツクとセラミツクの細孔に
浸透した半田付け材料との接触領域において両者の熱膨
張係数が異なるため常に破砕を生じ勝ちになることに起
因する。
【０００７】しかして本発明の目的は多孔セラミツクと
別の材料、例えば高熱膨張係数を持つステンレス鋼との
間に高信頼の結合を実現することのできる方法を提供す
るにある。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】本発明によればこの目
的は多孔セラミツク材料の接触領域に二水チタニウム（
ＴｉＨ２）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の混合物を付与
し、多孔セラミツク材料を１２００〜１８００℃の温度
で１〜４０時間加熱し、圧縮された多孔セラミツク材料
を別の材料に結合してなり、接触領域において圧縮によ
り密度を大巾に高めることを特徴とする、セラミツク材
料に別の材料を結合する方法によつて達成される。
【０００９】
【作用】上述の構成から明らかのように二水チタニウム
と二酸化ケイ素との混合物を加熱して使用しつゝ多孔セ
ラミツク材料の結合面を圧縮することにより、多孔セラ
ミツクとステンレス鋼のような他の材料とを高信頼をも
つて結合できる構成を実現でき、この結合部には高温の
負荷が加わるにもかゝわらず、良好な結合状態に維持さ
れる。
【００１０】これにより本発明においては工業生産規模
で高温分離処理するような際、ステンレス鋼ハウジング
に対し気密に結合可能なフイルタのような各種の分野で
用いる多孔材料を使用可能になし得る。更に本発明によ
る圧縮された多孔セラミツク材料は燃料セルに使用され
得、この場合板状の圧縮された多孔セラミツクの両側に
おいて密封を行い得る。
【００１１】また本発明による圧縮された多孔セラミツ
ク材料の他の使用態として、例えば材料の細孔に触媒を
付与する触媒反応器としして採用できる。且つ多孔セラ
ミツク材料には概してＡｌ２Ｏ３を使用し得るが、Ｚｒ
Ｏ２あるいはＳｉＣも使用可能である。
【００１２】一方、圧縮された多孔セラミツク材料に結
合される他の材料は上述のように概してステンレス鋼が
挙げられるが、例えば鋼並びにアルミニウムあるいはバ
ーコン（Ｖａｃｏｎ：登録商標）若しくは圧縮されたＡ
ｌ２Ｏ３または別の材料を含む特殊合金も採用できる。
【００１３】
【実施例】多孔セラミツク材料として圧縮した二水チタ
ニウムと二酸化ケイ素との混合物の機能は概して次の通
りである。
【００１４】加熱中に二水チタニウムと二酸化ケイ素と
の間には次の反応が行われる。 ここに形成された金属チタニウムは湿潤剤として作用す
る。
【００１５】ＳｉＯ並びに元素Ｓｉは形成される組成物
の融点を低下させることによりＡｌ２Ｏ３と反応する。 ここでＳｉＯ並びにＳｉが酸化ナトリウムと接触してセ
ラミツク材料が流動し、その結果圧縮される。即ち金属
材が形成されることにより流動が生じて圧縮が行われる
。このとき反応材の濃度の低下前に反応が進められて、
圧縮されたセラミツク材料が作成されることになる。
【００１６】本発明によれば特に多孔セラミツク材料が
１３００〜１５００℃で１０〜２０時間、水化アルミニ
ウムおよび二酸化ケイ素と共に加熱処理して得られ、良
好な結合が行われる。セラミツク材料の加熱処理は炉内
を所望の温度に維持して遂行され得る。またセラミツク
材料に対する加熱処理はアセチレンバーナにより所望の
温度にして実行される。
【００１７】多孔セラミツク材料の接触面に付与するＴ
ｉＨ２とＳｉＯ２との混合物の組成は概して重量部で９
５：５〜５：９５、好ましくは６５：３５〜３５：６５
である。ＴｉＨ２とＳｉＯ２との混合物に、半田付け材
料をなすような金属を加え、セラミツク材料との結合度
を向上して、良好な圧縮作用と共に、半田付け材料を介
在させ良好な結合を行い得る。好適な半田付け材料とし
てはセラミツク材料にステンレス鋼を結合する場合例え
ばＡｕ−Ｃｕ−Ｎｉ合金を用いることなどができるが、
Ａｕ−Ｃｕ合金を採用してもよい。
【００１８】更に好ましくは二水チタニウムと二酸化ケ
イ素との混合体に結合剤が加えられる。この結合剤とし
ては、二水チタニウムと二酸化ケイ素との乾混合体にペ
ースト態様の粘稠度を付与するものが採用される。ペー
スト態様の混合体は多孔セラミツク材料の接触面にブラ
シ、スパツル（薄手のヘラ）若しくは同等物により塗布
して混合体を付着させ得る。結合剤には一般に水を使用
できるが、例えば結合剤が残らずに消失する、あるいは
加熱時に燃焼することのないようなニカワあるいは他の
材料も採用できる。実際上圧縮された多孔セラミツク材
料は、フイルタの如きステンレス鋼と結合されることも
多く、この場合ステンレス鋼はハウジングとして形成さ
れ、工業規模で高温による分離処理に特に好適なように
気密にして多孔セラミツク材料と結合されることになる
。
【００１９】更に図面を参照して本発明によるセラミツ
ク材料と他種の材料を結合する方法を詳述する。
【００２０】図１には視認可能な細孔２が含まれた多孔
セラミツク材料で形成されるチユーブ１が示されている
。セラミツク材料はＡｌ２Ｏ３から形成される。Ａｌ２
Ｏ３に代えてＺｒＯ２若しくはＳｉＣを採用できる。
【００２１】セラミツク材料で形成されるチユーブ１に
はステンレス鋼のチユーブ３が結合される。ステンレス
鋼に代えて他の材料、例えば銅、アルミニユウム、特殊
合金、あるいはまた濃Ａｌ２Ｏ３を採用できる。
【００２２】図２には半田付け材料のようなペーストの
形態をとるＴｉＨ２、ＳｉＯ２並びにＡｕ−Ｃｕ−Ｎｉ
層が符合４で示される。この層４はブラシあるいはスパ
ツラ（薄手のヘラ）を用いて水性ペースト形態にされる
。
【００２３】図３には図２に示したセラミツク材料を熱
処理して形成せしめ顕著に密度を高めた圧縮層５が示さ
れる。層４の接触領域から多孔セラミツクにかけての圧
縮の程度は、結合応力が多孔セラミツク材料の被圧縮部
に亘り分散して加わつていることから、当該図面から明
瞭に視認され得よう。
【００２４】図４には圧縮された多孔セラミツクのチユ
ーブ１とステンレス鋼のチユーブ３との結合部６とが明
瞭に示されよう。圧縮された多孔セラミツクのチユーブ
２とステンレス鋼のチユーブ３との結合部６は例えば濃
Ａｌ２Ｏ３中間リングをなしている。
【００２５】半田付け材料を使用する場合、両チユーブ
２、３は半田付け材料が多孔へ浸透せず且つ約０．１ミ
リを越えて圧縮される層の上層全体に対し分散して加わ
つて、半田付け材料が両チユーブ２、３に結合される。 圧縮されたセラミツク材料は多孔セラミツク材料に比べ
強化されるから、新たに形成された上述の結合層は長期
間、問題を生じることなく温度変化により引起される各
種の応力に対し耐性を示す。この場合半田としての湿潤
剤のような形態をとるチタニウムを含んだ上記の結合層
には特に利点がある。
【００２６】本発明は図面に示す実施例に限定されるも
のではないことは明らかであろう。多孔セラミツク材料
でなる圧縮された層はステンレス鋼３のチユーブが多孔
セラミツクのチユーブ２より径が大であるときは、多孔
セラミツクのチユーブ２の外周面に形成せしめて、両チ
ユーブ２、３を結合できる。また両チユーブは互いに緊
密に当接可能に設けられる。更に上述の実施例では多孔
セラミツク材料で形成される部材並びにステンレス鋼で
形成される部材をチユーブ態様に形成するものとしたが
、例えば板材等の他の形状にすることができることは理
解されよう。
【００２７】
【発明の効果】上述のように構成された本発明によれば
、多孔セラミツク材料と他種の材料との間の結合領域を
圧縮することにより、多孔セラミツク材料とステンレス
鋼の如き他種の材料とを極めて良好に結合できる等々の
効果を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による、非圧縮の多孔セラミツクチユー
ブとセラミツク材料が結合されるステンレス鋼とを示す
図である。
【図２】本発明による、接触面に半田付け材料の如きＴ
ｉＨ２、ＳｉＯ２並びにＡｕ−Ｃｕ−Ｎｉの水性ペース
トを付着させた多孔の非圧縮セラミツクチユーブを示す
図である。
【図３】本発明による、結合面で圧縮されたセラミツク
チユーブを示す図である。
【図４】本発明による、セラミツクチユーブとステンレ
ス鋼チユーブ相互の連結状態を示す図である。
【符号】
１　　　　　　　　　　多孔セラミツク材料のチユーブ
２　　　　　　　　　　細孔 ３　　　　　　　　　　ステンレス鋼のチユーブ４　　
　　　　　　　　層 ５　　　　　　　　　　圧縮層 ６　　　　　　　　　　結合部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　多孔セラミツク材料の接触領域に二水
    チタニウム（ＴｉＨ２）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の
    混合物を付与し、多孔セラミツク材料を１２００〜１８
    ００℃の温度で１〜４０時間加熱し、圧縮された多孔セ
    ラミツク材料を別の材料に結合してなり、接触領域にお
    いて圧縮により密度を大巾に高めることを特徴とする、
    セラミツク材料に別の材料を結合する方法。
  2. 【請求項２】　　多孔セラミツク材料を１３００〜１５
    ００℃の温度で１０〜２０時間加熱してなることを特徴
    とする請求項１の方法。
  3. 【請求項３】　　混合物をなす二水チタニウム（ＴｉＨ
    ２）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）とを重量部で９５：５
    〜５：９５にしてなることを特徴とする請求項１または
    ２の方法。
  4. 【請求項４】　　二水チタニウム（ＴｉＨ２）と二酸化
    ケイ素（ＳｉＯ２）とを重量部で６５：３５〜３５：６
    ５にしてことを特徴とする請求項３の方法。
  5. 【請求項５】　　二水チタニウム（ＴｉＨ２）と二酸化
    ケイ素の混合物に半田付け材料を加入してなることを特
    徴とする請求項１〜４のいずれか一記載の方法。
  6. 【請求項６】　　半田付け材料にＡｕ−Ｃｕ−Ｎｉ合金
    を使用してなることを特徴とする請求項５の方法。
  7. 【請求項７】　　半田付け材料にＡｕ−Ｃｕ合金を使用
    してなることを特徴とする請求項５の方法。
  8. 【請求項８】　　混合物に結合剤を加入してなることを
    特徴とする請求項１または５の方法。
  9. 【請求項９】　　結合剤が水であることを特徴とする請
    求項８の方法。
  10. 【請求項１０】　　圧縮されたセラミツク材料に結合さ
    れる別の材料がステンレス鋼であることを特徴とする請
    求項１〜９のいずれか一記載の方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007500450A (ja) * 2003-05-08 2007-01-11 クラミック エレクトロニクス ゲーエムベーハー 複合材料及び電気回路又は電気モジュール
WO2014148534A1 (ja) 2013-03-19 2014-09-25 日本碍子株式会社 接合体及びその製造方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5611931A (en) * 1995-07-31 1997-03-18 Media And Process Technology Inc. High temperature fluid separations using ceramic membrane device
US6302402B1 (en) 1999-07-07 2001-10-16 Air Products And Chemicals, Inc. Compliant high temperature seals for dissimilar materials
US6716275B1 (en) 2001-12-11 2004-04-06 Sandia Corporation Gas impermeable glaze for sealing a porous ceramic surface
WO2010100432A2 (en) * 2009-03-06 2010-09-10 Institute Of Metal Research, Chinese Academy Of Sciences Sealing technology
US8506808B2 (en) * 2010-09-28 2013-08-13 Dow Global Technologies Llc Tubesheet and method for making and using the same
CN102248322A (zh) * 2011-05-20 2011-11-23 上海大学 耐高温Ag-Cu-O金属封接材料及其使用方法
US9644158B2 (en) 2014-01-13 2017-05-09 General Electric Company Feed injector for a gasification system
CN106065950A (zh) * 2016-08-03 2016-11-02 华南理工大学 一种钙钛矿透氧膜组件的密封方法及装置
US11167363B2 (en) 2017-05-10 2021-11-09 Board Of Trustees Of Michigan State University Brazing methods using porous interlayers and related articles

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE535660C (de) * 1927-11-23 1931-10-14 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Verfahren zur Herstellung von Isolatoren
US2686958A (en) * 1950-11-14 1954-08-24 Westinghouse Electric Corp Method of coating and bonding
US2996401A (en) * 1955-09-30 1961-08-15 Eitel Mccullough Inc Method of making ceramic structures for electron tubes
GB906022A (en) * 1958-06-06 1962-09-19 Gen Electric Co Ltd Improvements in or relating to methods of metallising ceramic surfaces
US3110571A (en) * 1958-07-01 1963-11-12 Du Pont Ceramic material bonded to metal having refractory oxide dispersed therein
DE1471415B2 (de) * 1962-12-07 1971-05-06 Siemens AG, 1000 Berlin u 8000 München Verfahren zur herstellung eines metallueberzugs auf einem keramikkoerper
US3352694A (en) * 1963-06-17 1967-11-14 Varian Associates Low temperature metallizing paint and method of making same
GB1128567A (en) * 1965-10-21 1968-09-25 Gen Electric Improvements in ceramic-metal bonding composition and composite article of manufacture
SU471344A1 (ru) * 1973-07-04 1975-05-25 Предприятие П/Я Р-6024 Паста дл металлизации керамики
JPS60200872A (ja) * 1984-03-27 1985-10-11 住友金属工業株式会社 金属とセラミツクスの接合方法
DE3803227A1 (de) * 1988-02-04 1989-08-17 Hoechst Ceram Tec Ag Verfahren zum vakuumdichten verschliessen eines keramikrohres
JPH01268772A (ja) * 1988-04-20 1989-10-26 Nippon Steel Chem Co Ltd ステンレス鋼摩擦接合用塗料組成物

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007500450A (ja) * 2003-05-08 2007-01-11 クラミック エレクトロニクス ゲーエムベーハー 複合材料及び電気回路又は電気モジュール
WO2014148534A1 (ja) 2013-03-19 2014-09-25 日本碍子株式会社 接合体及びその製造方法
US10167235B2 (en) 2013-03-19 2019-01-01 Ngk Insulators, Ltd. Joined body and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
NL9001662A (nl) 1992-02-17
EP0467462B1 (en) 1994-11-02
ATE113576T1 (de) 1994-11-15
AU641788B2 (en) 1993-09-30
US5139191A (en) 1992-08-18
CA2047340A1 (en) 1992-01-21
DE69104923D1 (de) 1994-12-08
EP0467462A1 (en) 1992-01-22
DE69104923T2 (de) 1995-05-24
AU8112791A (en) 1992-01-23

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