JPH0459269B2 - - Google Patents
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- JPH0459269B2 JPH0459269B2 JP58075998A JP7599883A JPH0459269B2 JP H0459269 B2 JPH0459269 B2 JP H0459269B2 JP 58075998 A JP58075998 A JP 58075998A JP 7599883 A JP7599883 A JP 7599883A JP H0459269 B2 JPH0459269 B2 JP H0459269B2
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は非酸化物系セラミツクス焼結体と金属
部材との接合方法に関する。
部材との接合方法に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
従来より、セラミツクス焼結体を金属部材に接
合させる方法としては、セラミツクス焼結体表面
にモリブデン−マンガンペースト等を塗布し、還
元雰囲気中で焼成して金属化処理を施した後、ニ
ツケルめつきを行ない、ろう付けして金属部材と
接合する方法が一般的である。この方法はアルミ
ナ等の酸化物系の場合は有効であるが、窒化ケイ
素系セラミツクス焼結体等の非酸化物系の場合は
接合が不充分であつた。また金属部材が鋼材の場
合は低温ではほとんど拡散接合しないばかりか、
接合のため高温にあげると鋼材が接合時の加熱に
より劣化するという問題があつた。
合させる方法としては、セラミツクス焼結体表面
にモリブデン−マンガンペースト等を塗布し、還
元雰囲気中で焼成して金属化処理を施した後、ニ
ツケルめつきを行ない、ろう付けして金属部材と
接合する方法が一般的である。この方法はアルミ
ナ等の酸化物系の場合は有効であるが、窒化ケイ
素系セラミツクス焼結体等の非酸化物系の場合は
接合が不充分であつた。また金属部材が鋼材の場
合は低温ではほとんど拡散接合しないばかりか、
接合のため高温にあげると鋼材が接合時の加熱に
より劣化するという問題があつた。
ところで、窒化ケイ素系セラミツクス焼結体や
炭化ケイ素系セラミツクス焼結体は耐摩耗性や高
温特性に優れているので、自動車部品やガスター
ビン部品としての用途が考えられており、そのた
めにも金属部材、特に鋼材との接合技術の確立が
強く望まれている。
炭化ケイ素系セラミツクス焼結体は耐摩耗性や高
温特性に優れているので、自動車部品やガスター
ビン部品としての用途が考えられており、そのた
めにも金属部材、特に鋼材との接合技術の確立が
強く望まれている。
［発明の目的］
本発明者らはこのような点に対処して鋭意研究
を進めたところ、非酸化物系セラミツクス焼結体
の表面にアルミナ層を形成すれば通常の方法によ
り金属化処理を施すことが可能であり、またこの
アルミナ層の形成は非酸化物系セラミツクス焼結
体表面にアルミニウムを被覆するか、あるいはニ
ツケルを被覆し、酸化して酸化ニツケル膜を形成
した後、アルミナを溶射することにより可能にな
ることを見出した。すなわち非酸化物系セラミツ
クス焼結体表面に直接アルミナ層を形成すること
は困難であるが、アルミニウムまたは酸化ニツケ
ルを介すれば可能になることを見出した。
を進めたところ、非酸化物系セラミツクス焼結体
の表面にアルミナ層を形成すれば通常の方法によ
り金属化処理を施すことが可能であり、またこの
アルミナ層の形成は非酸化物系セラミツクス焼結
体表面にアルミニウムを被覆するか、あるいはニ
ツケルを被覆し、酸化して酸化ニツケル膜を形成
した後、アルミナを溶射することにより可能にな
ることを見出した。すなわち非酸化物系セラミツ
クス焼結体表面に直接アルミナ層を形成すること
は困難であるが、アルミニウムまたは酸化ニツケ
ルを介すれば可能になることを見出した。
本発明はこのような知見に基づいてなされたも
ので、金属部材との接合が困難である非酸化物系
セラミツクス焼結体であつてもアルミナ層を形成
することにより汎用の金属化処理技術を用いて金
属部材との強固な接合体を与えることのできる、
非酸化物系セラミツクス焼結体と金属部材との接
合方法を提供することを目的とする。
ので、金属部材との接合が困難である非酸化物系
セラミツクス焼結体であつてもアルミナ層を形成
することにより汎用の金属化処理技術を用いて金
属部材との強固な接合体を与えることのできる、
非酸化物系セラミツクス焼結体と金属部材との接
合方法を提供することを目的とする。
［発明の概要］
すなわち本発明の第１の方法は、非酸化物系セ
ラミツクス焼結体の表面にアルミニウムを被覆し
た後、アルミナ層を形成し、このアルミナ層に金
属化処理を施して金属部材と接合させることを特
徴とし、第２の発明は、非酸化物系セラミツクス
焼結体の表面にニツケルを被覆し、このニツケル
を酸化した後、アルミナ層を形成し、このアルミ
ナ層に金属化処理を施して金属部材と接合させる
ことを特徴とするものである。
ラミツクス焼結体の表面にアルミニウムを被覆し
た後、アルミナ層を形成し、このアルミナ層に金
属化処理を施して金属部材と接合させることを特
徴とし、第２の発明は、非酸化物系セラミツクス
焼結体の表面にニツケルを被覆し、このニツケル
を酸化した後、アルミナ層を形成し、このアルミ
ナ層に金属化処理を施して金属部材と接合させる
ことを特徴とするものである。
本発明に使用する非酸化物系セラミツクス焼結
体としては、窒化ケイ素セラミツクス焼結体や炭
化ケイ素セラミツクス焼結体等があげられ、また
金属部材としては鋼材やNi合金等があげられる。
体としては、窒化ケイ素セラミツクス焼結体や炭
化ケイ素セラミツクス焼結体等があげられ、また
金属部材としては鋼材やNi合金等があげられる。
本発明方法においてアルミニウムの被覆方法
は、プラズマ溶射法あるいは物理蒸着法（PVD
法）等があげられ、特に前者の方法が密着強度が
大きいという点で好ましい。また、ニツケルの被
覆方法としては、プラズマ溶射法の他に電解めつ
き法あるいは無電解めつき法があげられる。
は、プラズマ溶射法あるいは物理蒸着法（PVD
法）等があげられ、特に前者の方法が密着強度が
大きいという点で好ましい。また、ニツケルの被
覆方法としては、プラズマ溶射法の他に電解めつ
き法あるいは無電解めつき法があげられる。
本発明においてアルミナ層を構成する成分とし
ては、アルミナの他にアルミナを主成分とするム
ライト（3Al2O3・2SiO2）、シリマナイト（Al2
O3・SiO2）等があげられ、これらはプラズマ溶
射によりアルミナ系のセラミツクス層を形成する
ことができる。
ては、アルミナの他にアルミナを主成分とするム
ライト（3Al2O3・2SiO2）、シリマナイト（Al2
O3・SiO2）等があげられ、これらはプラズマ溶
射によりアルミナ系のセラミツクス層を形成する
ことができる。
本発明において金属化処理としては、モリブデ
ン−マンガンペースト等の塗布焼付けによる通常
のメタライズ法や銅を接触配置し、加熱により接
合させて金属化させる方法等があげられる。
ン−マンガンペースト等の塗布焼付けによる通常
のメタライズ法や銅を接触配置し、加熱により接
合させて金属化させる方法等があげられる。
次に本発明方法について説明する。
まず、非酸化物系セラミツクス焼結体表面にア
ルミニウムを被覆した後、アルミナ層を形成する
か、非酸化物系セラミツクス焼結体表面にニツケ
ルを被覆し、このニツケルを酸化した後、アルミ
ナ層を形成し、次いでこのアルミナ層に通常の金
属化処理を施し、さらに必要に応じてニツケルめ
つき、ろう付けにより金属部材と接合させる。
ルミニウムを被覆した後、アルミナ層を形成する
か、非酸化物系セラミツクス焼結体表面にニツケ
ルを被覆し、このニツケルを酸化した後、アルミ
ナ層を形成し、次いでこのアルミナ層に通常の金
属化処理を施し、さらに必要に応じてニツケルめ
つき、ろう付けにより金属部材と接合させる。
［発明の実施例］
次に本発明の実施例について説明する。
実施例 １
窒化ケイ素を主成分とするセラミツクス焼結体
の表面に、厚さ50μｍでプラズマ溶射によりアル
ミニウムを被覆し、さらにムライト（3Al2O3・
2SiO2）を厚さ300μｍとなるようプラズマ溶射に
より被覆した。このアルミナ層に汎用のモリブデ
ン−マンガンペーストを塗布し、弱還元雰囲気中
で1400℃で60分間加熱して焼成することにより金
属化処理を行ない、次いでニツケルめつきを施し
た後、銀−銅ろうを介して鋼材と接合させた。
の表面に、厚さ50μｍでプラズマ溶射によりアル
ミニウムを被覆し、さらにムライト（3Al2O3・
2SiO2）を厚さ300μｍとなるようプラズマ溶射に
より被覆した。このアルミナ層に汎用のモリブデ
ン−マンガンペーストを塗布し、弱還元雰囲気中
で1400℃で60分間加熱して焼成することにより金
属化処理を行ない、次いでニツケルめつきを施し
た後、銀−銅ろうを介して鋼材と接合させた。
接合強度は剪断強度で5.6Kg／mm2であつた。
実施例 ２
窒化ケイ素を主成分とするセラミツクス焼結体
の表面に電解めつき法によりニツケルめつきを施
し、次いで酸化雰囲気中で1200〜1300℃で加熱し
て酸化ニツケル膜を形成した。この酸化ニツケル
膜の上にアルミナ懸濁液を塗布し、焼成してアル
ミナ層を形成させた。
の表面に電解めつき法によりニツケルめつきを施
し、次いで酸化雰囲気中で1200〜1300℃で加熱し
て酸化ニツケル膜を形成した。この酸化ニツケル
膜の上にアルミナ懸濁液を塗布し、焼成してアル
ミナ層を形成させた。
このアルミナ層に実施例１と同様に金属化処理
を施して鋼材と接合したところ、接合強度は剪断
強度で2.8Kg／mm2であつた。
を施して鋼材と接合したところ、接合強度は剪断
強度で2.8Kg／mm2であつた。
［発明の効果］
以上説明したように本発明方法によれば、従来
金属部材との接合が困難であつた非酸化物系セラ
ミツクス焼結体にアルミナ層を形成することによ
り汎用の金属化処理が可能となり、強固な金属部
材との接合体を与えることができる。
金属部材との接合が困難であつた非酸化物系セラ
ミツクス焼結体にアルミナ層を形成することによ
り汎用の金属化処理が可能となり、強固な金属部
材との接合体を与えることができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 非酸化物系セラミツクス焼結体の表面にアル
ミニウムを被覆した後、アルミナ層を形成し、こ
のアルミナ層に金属化処理を施して金属部材と接
合させることを特徴とする非酸化物系セラミツク
ス焼結体と金属部材との接合方法。 ２ 非酸化物系セラミツクス焼結体は、窒化ケイ
素系セラミツクス焼結体である特許請求の範囲第
１項記載の非酸化物系セラミツクス焼結体と金属
部材との接合方法。 ３ 金属部材は、鋼材である特許請求の範囲第１
項または第２項記載の非酸化物系セラミツクス焼
結体と金属部材との接合方法。 ４ アルミニウムの被覆はプラズマ溶射により行
なわれる特許請求の範囲第１項ないし第３項のい
ずれか１項記載の非酸化物系セラミツクス焼結体
と金属部材との接合方法。 ５ 非酸化物系セラミツクス焼結体の表面にニツ
ケルを被覆し、このニツケルを酸化した後、アル
ミナ層を形成し、このアルミナ層に金属化処理を
施して金属部材と接合させることを特徴とする非
酸化物系セラミツクス焼結体と金属部材との接合
方法。 ６ 非酸化物系セラミツクス焼結体は、窒化ケイ
素系セラミツクス焼結体である特許請求の範囲第
５項記載の非酸化物系セラミツクス焼結体と金属
部材との接合方法。 ７ 金属部材は、鋼材である特許請求の範囲第５
項または第６項記載の非酸化物系セラミツクス焼
結体と金属部材との接合方法。 ８ ニツケルの被覆はめつきにより行なわれる特
許請求の範囲第５項ないし第７項のいずれか１項
記載の非酸化物系セラミツクス焼結体と金属部材
との接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7599883A JPS59203780A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 非酸化物系セラミックス焼結体と金属部材との接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7599883A JPS59203780A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 非酸化物系セラミックス焼結体と金属部材との接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59203780A JPS59203780A (ja) | 1984-11-17 |
| JPH0459269B2 true JPH0459269B2 (ja) | 1992-09-21 |
Family
ID=13592463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7599883A Granted JPS59203780A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 非酸化物系セラミックス焼結体と金属部材との接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59203780A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5811390A (ja) * | 1981-07-13 | 1983-01-22 | Teizaburo Miyata | 湯沸器内の通水吸熱方法とその装置 |
-
1983
- 1983-04-28 JP JP7599883A patent/JPS59203780A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5811390A (ja) * | 1981-07-13 | 1983-01-22 | Teizaburo Miyata | 湯沸器内の通水吸熱方法とその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59203780A (ja) | 1984-11-17 |
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