JPH046175A - セラミックス接合用複合箔ろう材 - Google Patents

セラミックス接合用複合箔ろう材

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JPH046175A
JPH046175A JP10580490A JP10580490A JPH046175A JP H046175 A JPH046175 A JP H046175A JP 10580490 A JP10580490 A JP 10580490A JP 10580490 A JP10580490 A JP 10580490A JP H046175 A JPH046175 A JP H046175A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brazing
composite foil
layer
plate
brazing material
Prior art date
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Pending
Application number
JP10580490A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Hirano
健治 平野
Minoru Suenaga
末永 實
Masaaki Ishio
雅昭 石尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Sumitomo Special Metals Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Special Metals Co Ltd filed Critical Sumitomo Special Metals Co Ltd
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Publication of JPH046175A publication Critical patent/JPH046175A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 産業上の利用分野 この発明は、セラミックスを接合する箔状の複合ろう材
に係り、Ti材を芯材としてその両面に、Ni20〜7
0wt%−Cu / Zr / Ni20〜70wt%
−Cuの外皮材を被覆した7層複合箔ろう材に構成する
ことにより、ろう付は作業温度が920℃と比較的低温
であり、ろう付は作業性にすぐれ、高い接着強度が得ら
れるセラミックス接合用複合箔ろう材に関する。
従来の技術 一般に、機構部品、電気・電子部品等においては、セラ
ミックス同志の接合には、その対向面に熱膨張係数が近
似し、且つその濡れ性の良好なMo、W等の金属をメタ
ライジングした後、前記メタライジング面上にAgろう
付けして接合していたが、メタライジング、及びAgろ
う付けに多大の手間、コストを要し、特に、接合表面に
凹凸を有する異形のセラミックス板への接合には多くの
問題点があった。
この発明は、かかる現状に鑑み、セラミックス同志の接
合に際し、ろう付は作業温度が低く、かつ取扱いが容易
で接着作業性にすぐれ、高い接着強度が得られるととも
に、接着コストを低減できるろう材の提供を目的として
いる。
発明の概要 発明者らは、機構部品、電気・電子部品等におけるセラ
ミックス同志の接合コストの低減を計り、ろう付は作業
温度が低く、かつろう付は性にすぐれたろう材を目的に
、取扱いが容易と考えられる箔状のろう材について種々
検討した結果、Ti材、Zr材、Ni20〜70wt%
−Cu材を用い、これら材料の組合せを選定し、圧接に
て特定の断面積比率となした複合箔材が、機構部品、電
気・電子部品等におけるセラミックス同志のろう材とし
て、比較的低温ですぐれたろう付は性を発揮し、かつ安
価に提供できることを知見し、この発明を完成したもの
である。
すなわち、この発明は、 芯材のTi材の両面に、最外面がNi20〜70wt%
−Cu材になる如く、Ni20〜70wt%−Cu /
 Zr / Ni20〜70wt%−Cuからなる3積
層材を外皮材として被覆して形成した7層複合材からな
り、前記Ti材、Zr材及びNi20〜70wt%−C
u材の断面積比率が、Ti材 40%〜60% Zr材 20%〜35% Ni20−70wt%−Cu材 5%〜20%を有する
ことを特徴とするセラミックス接合用複合箔ろう材であ
る。
この発明による複合箔ろう材は、セラミックスとの濡れ
性が良好で、セラミックス同志のろう付けに最適であり
、従来のAgろう材の如き事前にセラミックスへのメタ
ライジング工程が不要となり、さらに、ろう付は作業温
度が920℃と比較的低温であり、作業性にすぐれ、高
い接着強度が得られる箔状複合ろう材である。
また、この発明による複合箔ろう材は、同材質同志の接
合、あるいは異材質同志の接合でも、いずれの酸化物系
セラミックス同志の接合が可能である。
発明の構成 この発明によるセラミックス接合用複合箔ろう材は、T
i材を芯材としてその両面に、Ni20〜70wt%−
Cu / Zr / Ni20〜70wt%−Cuの外
皮材を被覆したNi20〜70wt%−Cu / Zr
 / Ni20〜70wt%−Cu / Ti / N
i20〜70wt%−Cu / Zr / Ni20〜
70wt%−Cuの7層複合箔ろう材であり、第1図に
示す如く、最上面層を第1層、最下面層を第7層とする
と、下記第1表の如く積層されている。
第1表 この発明において、複合箔ろう材として第4層の芯材に
Tiを用いる理由は、外皮材の3積層材中のZr材(第
2層、第6層)と共に活性金属としてセラミックスと反
応して、所要の接着強度を得るために必要である。
Zr材(第2層、第6層)は、上記の如く、活性金属と
して、セラミックスとの接合に寄与するだけでなく、T
i−Ni−Cuの融点を更に低下させるために必要であ
る。
また、この発明において、外皮材の最外面(第1層、第
7層)及び芯材のTi材との接触面(第3層、第5層)
にNi20〜70wt%−Cu材を用いる理由は、Ti
の融点を低下させるために必要であると同時に、セラミ
ックスの接合強度を高めるために必要であり、Ni−C
u材のNiが20wt%未満では、接合強度の向上効果
がなく、Niが70wt%を越えると、Tiの融点が低
下せず作業温度が高くなり好ましくない。
さらに、この発明の複合箔ろう材を構成しているTi材
(第4層)、Zr材(第2,6層)及びNi20〜70
wt%−Cu材(第1.3.5.7層)の断面積比率を
限定した理由は、Ti材が40%未満、Zr材が20%
未満、Ni20〜70wt%−Cu材が20%を超える
と、セラミックスとの反応が起こり難く、接合できない
問題があり、また、Ti材が60%を超え、Zr材が3
5%を超え、Ni20〜70wt%−Cu材が5%未満
では融点が高くなり、作業性が悪く、セラミックスに対
する濡れ性が悪くなるので、好ましくない。
この発明による複合箔ろう材は、例えば、以下の製造方
法にて得られる。
コイル状Ni20〜70wt%−Cu板を巻戻し、また
、コイル状Zr板を巻戻しながら、前記Zr板を中間層
にして、前記Ni20〜70wt%−Cu板を上方及び
下方より板状に圧接しながら、Ni20〜70wt%−
Cu / Zr /Ni20〜70wt%−Cuの3層
クラツド板を作製する。その後、焼鈍を行なう。
さらに、得られた前記のコイル状Ni20〜70wt%
−Cu / Zr / Ni20〜70wt%−Cuク
ラツド板を巻戻し、また、コイル状Ti板を巻戻しなが
ら、前記Ti板を中間層にして、Ni20〜70wt%
−Cu / Zr /Ni20〜70wt%−CuNi
20ル70その後、焼鈍、圧延を繰返し、所定寸法及び
所定断面積比率の複合箔ろう材に仕上げる。
この発明の複合箔ろう材としては、厚みは30〜110
0pの箔が適当であり、被接着材の種々の形状に容易に
馴染み、すぐれた接着性が得られるほか、接着作業が容
易になる等の利点がある。
また、この発明の複合箔ろう材を、Ag材で被覆するこ
とにより、セラミックスへの濡れ性を著しく改善するこ
とができる。
実施例 板厚0.5mm、板幅250mmのZr板、及び板厚Q
.14mm、板幅250mmのNi30wt%−Cu板
を巻戻しながら、Zr板を芯にして両面にNi30wt
%−Cu板を当接させて、圧延率65%で圧接し、板厚
0.27mm、板幅250mmのNi30wt%−Cu
 / Zr / Ni30wt%−Cuの3層クラツド
板を得た。その後、圧接界面の接合強度を高めるため、
拡散焼鈍を施した。
次に、板厚0.65mm、板幅250mmのTi板、及
び前記の板厚0.27mm、板幅250mmのNi30
wt%−Cu/Zr / Ni30wt%−Cuの3層
クラツド板を巻戻ししながら、Ti板を芯にして両面に
3層クラツド板を当接させて、圧延率65%で圧接し、
板厚0.42mm、板幅250mmの7層クラツド板を
得た。
その後、焼鈍圧延を繰返し、第1図に示す如く、第1、
3、5、7層のNi30wt%−Cuが0.004mm
厚み、250mm幅、第2、6層のZrが0.015m
m厚み、250mm幅、第4層のTiが0.054mm
厚み、250mm幅からなる厚み0.1mmの複合箔ろ
う材を得た。
得られた7層の複合箔ろう材において、Zr材、Ti材
及びNi30wt%−Cu材の断面積比率は、Zr材3
0%、Ti材54%、Ni30wt%−Cu材16%で
あった。
複合箔ろう材より、それぞれ試験片を採取し、直径10
mm、厚み5mm及び直径15mm、厚み5mm寸法の
2枚のAl203セラミックス板間に介在させ、Ar雰
囲気中にて920℃、10分の加熱を施して接合した後
、第2図に示す如く、2枚のセラミックスを夫々反対方
向に引張る条件にて剪断強度試験を行なった。その結果
を第2表に示す。
また、比較のために、ろう材としてAgろうを用いて、
セラミックス板にWをメタライズした後、実施例と同一
寸法のAl203セラミックス板を接合して、H2ガス
雰囲気中にて850℃に5分間加熱した後、前記剪断強
度試験を行なった。その結果を第2表に示す。
以下余白 第2表 発明の効果 実施例より明らかな如く、従来例の如きメタライズ処理
する必要がなく、加熱温度が920℃と低く、ろう付は
作業性にすぐれ、高い接着強度が得られ、セラミックス
同志のろう付けに最適の複合箔ろう材であることが分る
また、複合箔であるため、被接着材の接合表面形状が複
雑であっても容易にすぐれた接着ができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による複合箔ろう材の斜視説明図であ
る。 第2図は剪断強度試験条件を示す被接着材の斜視説明図
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 芯材のTi材の両面に、最外面がNi20〜70wt%
    −Cu材になる如く、Ni20〜70wt%−Cu/Z
    r/Ni20〜70wt%−Cuからなる3積層材を外
    皮材として被覆して形成した7層複合材からなり、前記
    Ti材、Zr材及びNi20〜70wt%−Cu材の断
    面積比率が、 Ti材 40%〜60% Zr材 20%〜35% Ni20〜70wt%−Cu材 5%〜20% を有することを特徴とするセラミックス接合用複合箔ろ
    う材。
JP10580490A 1990-04-20 1990-04-20 セラミックス接合用複合箔ろう材 Pending JPH046175A (ja)

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JP10580490A JPH046175A (ja) 1990-04-20 1990-04-20 セラミックス接合用複合箔ろう材

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JP10580490A Pending JPH046175A (ja) 1990-04-20 1990-04-20 セラミックス接合用複合箔ろう材

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JP (1) JPH046175A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6475637B1 (en) * 2000-12-14 2002-11-05 Rohr, Inc. Liquid interface diffusion bonded composition and method
US7419086B2 (en) * 2003-07-14 2008-09-02 Honeywell International Inc. Low cost brazes for titanium

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6475637B1 (en) * 2000-12-14 2002-11-05 Rohr, Inc. Liquid interface diffusion bonded composition and method
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