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Info
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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
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Landscapes
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- 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。
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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。
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。
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。
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。
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。
−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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
、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。
−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。
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。
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。
．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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
雑であっても容易にすぐれた接着ができる利点がある。
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。
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)
- 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10580490A JPH046175A (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | セラミックス接合用複合箔ろう材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10580490A JPH046175A (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | セラミックス接合用複合箔ろう材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH046175A true JPH046175A (ja) | 1992-01-10 |
Family
ID=14417302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH046175A (ja) |
Cited By (2)
| 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 |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP10580490A patent/JPH046175A/ja active Pending
Cited By (2)
| 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 |
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