JPH0479991B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0479991B2 JPH0479991B2 JP18209483A JP18209483A JPH0479991B2 JP H0479991 B2 JPH0479991 B2 JP H0479991B2 JP 18209483 A JP18209483 A JP 18209483A JP 18209483 A JP18209483 A JP 18209483A JP H0479991 B2 JPH0479991 B2 JP H0479991B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic sintered
- sintered body
- producing
- body according
- transition metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 53
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 24
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 19
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 18
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 16
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 14
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 9
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 7
- 229910021344 molybdenum silicide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 7
- -1 transition metal nitrides Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 6
- NMHMDUCCVHOJQI-UHFFFAOYSA-N lithium molybdate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O NMHMDUCCVHOJQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 5
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CMPGARWFYBADJI-UHFFFAOYSA-L tungstic acid Chemical compound O[W](O)(=O)=O CMPGARWFYBADJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 2
- VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L molybdic acid Chemical compound O[Mo](O)(=O)=O VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052575 non-oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011225 non-oxide ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCEXQRKSUSSDFT-UHFFFAOYSA-N [Mn].[Mo] Chemical compound [Mn].[Mo] PCEXQRKSUSSDFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical class [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- BIOOACNPATUQFW-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(dioxo)molybdenum Chemical compound [Ca+2].[O-][Mo]([O-])(=O)=O BIOOACNPATUQFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- XJUNRGGMKUAPAP-UHFFFAOYSA-N dioxido(dioxo)molybdenum;lead(2+) Chemical compound [Pb+2].[O-][Mo]([O-])(=O)=O XJUNRGGMKUAPAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AAQNGTNRWPXMPB-UHFFFAOYSA-N dipotassium;dioxido(dioxo)tungsten Chemical compound [K+].[K+].[O-][W]([O-])(=O)=O AAQNGTNRWPXMPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- DJZHPOJZOWHJPP-UHFFFAOYSA-N magnesium;dioxido(dioxo)tungsten Chemical compound [Mg+2].[O-][W]([O-])(=O)=O DJZHPOJZOWHJPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical compound [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002829 nitrogen Chemical class 0.000 description 1
- DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L oxygen(2-);titanium(4+);sulfate Chemical compound [O-2].[Ti+4].[O-]S([O-])(=O)=O DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021426 porous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 235000015393 sodium molybdate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011684 sodium molybdate Substances 0.000 description 1
- TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N sodium molybdate (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N sodium tungstate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][W]([O-])(=O)=O XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910000348 titanium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N zirconium nitride Chemical compound [Zr]#N ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明はセラミツクス焼結体およびその製造方
法、、詳しくはセラミツクス焼結体上への導電性
被膜の形成方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a ceramic sintered body and a method for manufacturing the same, and more particularly to a method for forming a conductive film on a ceramic sintered body.
［発明の技術的背景とその問題点］
従来から、セラミツクス焼結体を金属部材に接
合させるために、セラミツクス焼結体の表面に導
電性被膜を形成させることが行われている。[Technical Background of the Invention and Problems Therewith] Conventionally, a conductive film has been formed on the surface of a ceramic sintered body in order to bond the ceramic sintered body to a metal member.
この導電性被膜の形成方法としては、セラミツ
クス焼結体表面にモリブデン粉末とマンガン粉末
とを主成分とするモリブデン−マンガンメタライ
ズペーストを塗布し、還元雰囲気中で焼成する方
法が一般的である。 A common method for forming this conductive film is to apply a molybdenum-manganese metallization paste containing molybdenum powder and manganese powder as main components to the surface of a sintered ceramic body, and to sinter the paste in a reducing atmosphere.
この方法は、いずれもアルミナ等の酸化物系セ
ラミツクス焼結体に適用され、成功をおさめてき
ているが、近年、耐摩耗性や高温特性の良好なこ
とで脚光を浴びている窒化ケイ素等の非酸化物系
セラミツクス焼結体については検討の余地があ
り、例えばこの方法では導電性被膜の形成が困難
であることから、この方法は非酸化物系セラミツ
クス焼結体には必ずしも適用できるものではない
ことがわかつている。 All of these methods have been successfully applied to sintered oxide-based ceramics such as alumina, but in recent years, silicon nitride and other materials have been attracting attention due to their good wear resistance and high-temperature properties. There is room for consideration regarding non-oxide ceramic sintered bodies; for example, it is difficult to form a conductive film with this method, so this method cannot necessarily be applied to non-oxide ceramic sintered bodies. I know there isn't.
そのため例えば反応焼結法により得られたポー
ラスな窒化ケイ素製セラミツクス焼結体表面にモ
リブデン酸アンモニウム塩を含浸させ、還元して
モリブデンからなる導電性被膜を形成させる方法
も試みられている。 Therefore, for example, a method has been attempted in which the surface of a porous silicon nitride ceramic sintered body obtained by a reactive sintering method is impregnated with ammonium molybdate salt and reduced to form a conductive film made of molybdenum.
しかしながら、この方法は導電性被膜が窒化ケ
イ素セラミツクスの熱膨張係数とほぼ等しい熱膨
張係数を有するモリブデンからなるので、セラミ
ツクス焼結体どうしを接合させる場合には有効で
あるが、モリブデンが窒化ケイ素セラミツクスと
化学反応していないため、その接合強度に限界が
あり、また非酸化物系セラミツクス焼結体を金属
部材、特に鋼材と接合させる場合はさらに接合は
困難であるという問題があつた。 However, this method is effective when joining ceramic sintered bodies because the conductive film is made of molybdenum, which has a coefficient of thermal expansion almost equal to that of silicon nitride ceramics. Since there is no chemical reaction with the non-oxide ceramic sintered body, there is a limit to the bonding strength, and there is also the problem that it is difficult to bond a non-oxide ceramic sintered body to a metal member, especially a steel material.
［発明の目的］
本発明者等はこのような点に対処して鋭意研究
を進めた結果、タングステンまたはモリブデンを
含む化合物とIVa族遷移金属またはIVa族遷移金
属を含む化合物の両者を含む複合物が、セラミツ
クス焼結体特に窒化ケイ素セラミツクス焼結体の
接合に有効であることを見出した。[Purpose of the Invention] The present inventors have conducted intensive research to address these points, and as a result, have developed a composite containing both a compound containing tungsten or molybdenum and a group IVa transition metal or a compound containing a group IVa transition metal. It has been found that this method is effective for joining ceramic sintered bodies, particularly silicon nitride ceramic sintered bodies.
本発明はこのような知見に基づいてなされたも
ので、金属部材特に鋼材との接合を強力なものに
するセラミツクス焼結体およびセラミツクス焼結
体の導電性被膜の形成方法を提供することを目的
とする。 The present invention was made based on such knowledge, and an object of the present invention is to provide a ceramic sintered body and a method for forming a conductive coating on a ceramic sintered body that strengthens the bond with metal members, especially steel materials. shall be.
［発明の概要］
すなわち本発明のセラミツクス焼結体は、構成
元素として少なくとも窒素とケイ素とを含むセラ
ミツクス焼結体であつて、その表面に、タングス
テンまたはモリブデンのケイ化物とIVa族遷移金
属の窒化物の混合体を主体とする導電性被膜を有
することを特徴とするものであり、セラミツクス
焼結体への導電性被膜の形成方法は、タングステ
ンもしくはモリブデンを含む化合物とIVa族遷移
金属もしくはIVa族遷移金属を含む化合物を含有
する複合物を、構成元素として少なくとも窒素と
ケイ素とを含むセラミツクス焼結体表面に被着
し、非酸化性雰囲気中で焼成してセラミツクス焼
結体表面に導電性被膜を形成することを特徴とす
る。[Summary of the Invention] That is, the ceramic sintered body of the present invention is a ceramic sintered body containing at least nitrogen and silicon as constituent elements, and has a surface coated with tungsten or molybdenum silicide and a group IVa transition metal nitride. The method for forming the conductive film on a ceramic sintered body is to use a compound containing tungsten or molybdenum and a group IVa transition metal or a group IVa transition metal. A composite containing a compound containing a transition metal is deposited on the surface of a ceramic sintered body containing at least nitrogen and silicon as constituent elements, and fired in a non-oxidizing atmosphere to form a conductive coating on the surface of the ceramic sintered body. It is characterized by the formation of
また、導電性被膜はタングステンまたはモリブ
デンのケイ化物とIVa族遷移金属の窒化物の混合
体を主体とするものであればよく、その他にタン
グステンまたはモリブデン等を含有してもよい。 Further, the conductive film may be mainly composed of a mixture of tungsten or molybdenum silicide and IVa group transition metal nitride, and may also contain tungsten or molybdenum or the like.
本発明の適用されるセラミツクス焼結体として
は、窒化ケイ素、サイアロン、シリコンオキシナ
イトライド等の、構成元素として窒素とケイ素と
を含むセラミツクス焼結体が挙げられる。 Examples of the ceramic sintered body to which the present invention is applied include ceramic sintered bodies containing nitrogen and silicon as constituent elements, such as silicon nitride, sialon, and silicon oxynitride.
本発明に使用するモリブデンを含む化合物とし
ては、モリブデン酸リチウム、モリブデン酸カリ
ウム、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸ナ
トリウム、モリブデン酸鉛等のモリブデン酸の金
属塩およびこれらとモリブデンが併存するもの等
があげられる。 Compounds containing molybdenum used in the present invention include metal salts of molybdate such as lithium molybdate, potassium molybdate, calcium molybdate, sodium molybdate, and lead molybdate, and compounds in which these and molybdenum coexist. .
またタングステンを含む化合物としては、タン
グステン酸カリウム、タングステン酸カルシウ
ム、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸
マグネシウム等のタングステン酸の金属塩および
これらとタングステンが併存するもの等があげら
れる。 Examples of compounds containing tungsten include metal salts of tungstic acid such as potassium tungstate, calcium tungstate, sodium tungstate, and magnesium tungstate, and compounds in which tungsten coexists with these salts.
本発明に使用するIVa族遷移金属としては、チ
タンおよびジルコニウムがより適しており、その
中でもチタンが好適である。またIVa族遷移金属
を含む化合物としては、同様にチタンまたはジル
コニウムを含む化合物が適しておりその中でもチ
タンを含む化合物が適している。 As the IVa group transition metal used in the present invention, titanium and zirconium are more suitable, and among them, titanium is preferable. Further, as the compound containing a group IVa transition metal, a compound containing titanium or zirconium is similarly suitable, and among these, a compound containing titanium is suitable.
これらの化合物は、例えば窒化ケイ素に塗布後
非酸化雰囲気、特に還元性雰囲気中で焼成した場
合に、最終的に窒化チタンまたは窒化ジルコニウ
ムになるものであればよく例えば窒化チタンにな
るようなチタンを含む化合物としては、酸化チタ
ン（TiO2）、ホウ化チタン（TiB、TiB2）、炭化
チタン（TiC）やあるいは塩基性硫酸チタン
（TiOSO4・nH2O：ｎは０または正の整数）、オ
ルトチタン酸イソプロピル〔Ti〔COH（CH3）2〕4〕
等があげられる。 These compounds can be used as long as they eventually become titanium nitride or zirconium nitride when applied to silicon nitride and fired in a non-oxidizing atmosphere, especially a reducing atmosphere. Compounds include titanium oxide (TiO 2 ), titanium boride (TiB, TiB 2 ), titanium carbide (TiC), and basic titanium sulfate (TiOSO 4 .nH 2 O: n is 0 or a positive integer). Isopropyl orthotitanate [Ti [COH(CH 3 ) 2 ] 4 ]
etc. can be mentioned.
本発明において、セラミツクス焼結体表面に被
着する複合物としては、液状物またはペースト状
物が適当であり、これらをセラミツクス焼結体表
面に被着するには、例えばこれらをセラミツクス
焼結体表面に塗布あるいは浸漬する等の方法をと
ることにより行なうことができる。 In the present invention, liquid or paste-like materials are suitable as the composite to be adhered to the surface of the ceramic sintered body. This can be done by applying or dipping the surface.
これらの液状物またはペースト状物中には、他
の物質を分散あるいは溶解させてもよいが、生成
する導電性被膜がタングステンまたはモリブデン
を含む化合物（ケイ化物）とIVa族遷移金属を含
む化合物（窒化物）とが、総量で50モル％以上、
またタングステンまたはモリブデンを含む化合物
およびIVa族遷移金属を含む化合物がそれぞれ２
モル％以上存在することが望ましい。また、これ
らにタングステンまたはモリブデンを含有しても
よい。 Other substances may be dispersed or dissolved in these liquids or pastes, but the conductive film that is produced is a compound containing tungsten or molybdenum (silicide) and a compound containing a group IVa transition metal (silicide). nitrides) in a total amount of 50 mol% or more,
In addition, compounds containing tungsten or molybdenum and compounds containing group IVa transition metals each contain 2
It is desirable that it is present in an amount of mol% or more. Further, these may contain tungsten or molybdenum.
この後、液状物またはペースト状物を乾燥し、
さらに空気中で金属塩の溶融する温度以上の温度
で加熱し、非酸化性雰囲気中で1100℃以上の温度
に加熱して焼成することにより導電性被膜を形成
させる。 After this, the liquid or paste is dried,
Further, a conductive film is formed by heating in air at a temperature higher than the melting temperature of the metal salt, and then heating and firing at a temperature higher than 1100° C. in a non-oxidizing atmosphere.
しかして、非酸化性雰囲気中での焼成は基材で
あるセラミツクス焼結体中のケイ素とタングステ
ンまたはモリブデンもしくはこれらの化合物とを
反応させ、またセラミツクス焼結体中の窒素と
IVa族遷移金属もしくはこれらを含む化合物とを
反応させるもので、これに必要な焼成温度は被着
物の種類によつてそれぞれ異なるが、出発原料で
ある液状物質がモリブデン酸リチウム
（Li2MoO4）と酸化チタン（TiO2）である場合に
は、1200〜1400℃で焼成することが好ましい。 Therefore, firing in a non-oxidizing atmosphere causes the silicon in the ceramic sintered body, which is the base material, to react with tungsten, molybdenum, or their compounds, and also causes the nitrogen in the ceramic sintered body to react.
It reacts with group IVa transition metals or compounds containing them, and the firing temperature required for this differs depending on the type of deposit, but the liquid material that is the starting material is lithium molybdate (Li 2 MoO 4 ). and titanium oxide (TiO 2 ), it is preferable to sinter at 1200 to 1400°C.
また、セラミツクス焼結体中のケイ素とタング
ステンまたはモリブデンもしくはこれらの化合物
は、反応によりできるだけケイ化物になることが
好ましいが、反応状態によりかなりの量のタング
ステンまたはモリブデンが存在しても密着強度の
大なる導電被膜を充分得ることができる。なお、
焼成時の雰囲気は還元性雰囲気がより望ましい。 In addition, it is preferable that silicon and tungsten or molybdenum or their compounds in the ceramic sintered body react to form silicides as much as possible, but depending on the reaction conditions, even if a considerable amount of tungsten or molybdenum is present, the adhesion strength may not be high. A sufficient conductive film can be obtained. In addition,
It is more desirable that the atmosphere during firing be a reducing atmosphere.
なお本発明において、上記の各化合物を被着し
たセラミツクス焼結体を空気中で加熱して溶融さ
せるのは、セラミツクス焼結体との密着性を強化
し濡れ性を改善するためである。 In the present invention, the ceramic sintered body coated with each of the above compounds is heated and melted in air in order to strengthen the adhesion with the ceramic sintered body and improve wettability.
このような方法により形成された導電性被膜
が、何故基材との密着強度が大であるかは現在の
ところ不明であるが、その形成メカニズムは次の
ようなものであると推定される。 Although it is currently unknown why the conductive film formed by such a method has a high adhesion strength to the base material, the formation mechanism is presumed to be as follows.
例えば具体例としてモリブデン酸リチウムと酸
化チタンを液状にてSi3N4に塗布、焼成する場合
を規定すると、まずSi3N4基材に対してリチウム
が攻撃し、Si3N4の表面を活性にする。これによ
りモリブデンとSi3N4中のケイ素とが比較的スム
ーズに反応することが可能となる。この反応によ
りSi3N4中の窒素が遊離し、この窒素とチタンが
反応して窒化チタンが形成され、より密着強度が
大なる導電性被膜が形成されるものと考えられ
る。 For example, if we specify a case in which lithium molybdate and titanium oxide are applied in liquid form to Si 3 N 4 and fired, the lithium first attacks the Si 3 N 4 base material and destroys the surface of the Si 3 N 4 . Make it active. This allows molybdenum and silicon in Si 3 N 4 to react relatively smoothly. It is thought that nitrogen in Si 3 N 4 is liberated by this reaction, and this nitrogen and titanium react to form titanium nitride, forming a conductive film with higher adhesion strength.
［発明の実施例］ 次に本発明の実施例について説明する。[Embodiments of the invention] Next, examples of the present invention will be described.
実施例 １
窒化ケイ素からなるセラミツクス焼結体の表面
に、モリブデン酸リチウム0.3ｇ、水1.6c.c.に酸化
チタン（TiO2）を混合し液状にして塗布した。
この場合、酸化チタンを０〜0.45ｇまで0.5ｇお
きに変化させた。塗布したものは常温で乾燥させ
た後、空気中で750℃、５分間加熱してモリブデ
ン酸リチウムを溶融し、次いで、窒素：水素＝
１：１のホーミングガス中で1350℃で60分間加熱
して焼成し導電性被膜を形成させた。Example 1 A mixture of 0.3 g of lithium molybdate, 1.6 cc of water, and titanium oxide (TiO 2 ) was applied in a liquid state to the surface of a ceramic sintered body made of silicon nitride.
In this case, the amount of titanium oxide was varied from 0 to 0.45 g in 0.5 g increments. After drying the coated material at room temperature, it was heated in air at 750°C for 5 minutes to melt the lithium molybdate, and then nitrogen:hydrogen=
A conductive film was formed by heating and baking at 1350° C. for 60 minutes in a 1:1 homing gas.
このようにしてセラミツクス焼結体上に形成さ
れた導電性被膜に、ニツケル電気めつきを施し、
厚さ0.3mmの銅板を緩衝材として介在させて、銀
ろうを用いて鋼材と接合させた。得られたセラミ
ツクス焼結体の接合強度を測定した結果を図面に
示す。 The conductive film thus formed on the ceramic sintered body is subjected to nickel electroplating,
A 0.3 mm thick copper plate was interposed as a buffer material, and it was joined to the steel material using silver solder. The results of measuring the bonding strength of the obtained ceramic sintered body are shown in the drawing.
［発明の効果］
以上説明したように本発明方法によれば、構成
元素として少なくとも窒素とケイ素とを含むセラ
ミツクス焼結体、特に窒化ケイ素系セラミツクス
焼結体に対して非常に密着強度の大なる導電性被
膜の形成が可能であり、従つてセラミツクス焼結
体どうしはもちろんのことセラミツクス焼結体と
金属部材をより強固に接合することが可能であ
る。[Effects of the Invention] As explained above, according to the method of the present invention, a ceramic sintered body containing at least nitrogen and silicon as constituent elements, particularly a silicon nitride ceramic sintered body, has a very high adhesion strength. It is possible to form a conductive film, and therefore it is possible to more firmly bond not only ceramic sintered bodies to each other but also ceramic sintered bodies and metal members.
図面は、本発明のセラミツクス焼結体を用いて
鋼材を接合したものの接合強度を示すグラフであ
る。
The drawing is a graph showing the bonding strength of steel materials bonded using the ceramic sintered body of the present invention.
Claims (1)
含むセラミツクス焼結体であつて、その表面に、
タングステンまたはモリブデンのケイ化物とIVa
族遷移金属の窒化物の混合体を主体とする導電性
被膜を有することを特徴とするセラミツクス焼結
体。 ２ ケイ化物と窒化物との混合体は、両者を合せ
て少くとも50モル％以上含み、かつ両者をそれぞ
れ２モル％以上含む混合体である特許請求の範囲
第１項記載のセラミツクス焼結体。 ３ IVa族遷移金属は、チタンである特許請求の
範囲第１項または第２項記載のセラミツクス焼結
体。 ４ 導電性被膜は、モリブデンのケイ化物と窒化
チタンの混合体を主体とする特許請求の範囲第１
項または第２項記載のセラミツクス焼結体。 ５ タングステンもしくはモリブデンを含む化合
物とIVa族遷移金属もしくはIVa族遷移金属を含
む化合物を含有する複合物を、構成元素として少
なくとも窒素とケイ素とを含むセラミツクス焼結
体表面に被着し、非酸化性雰囲気中で焼成してセ
ラミツクス焼結体表面に導電性被膜を形成するこ
とを特徴とするセラミツクス焼結体の製造方法。 ６ タングステンまたはモリブデンを含む化合物
は、タングステン酸またはモリブデン酸の金属塩
である特許請求の範囲第５項記載のセラミツクス
焼結体の製造方法。 ７ モリブデン酸の金属塩は、モリブデン酸リチ
ウムである特許請求の範囲第６項記載のセラミツ
クス焼結体の製造方法。 ８ IVa族遷移金属は、チタンである特許請求の
範囲第５項ないし第７項のいずれか１項記載のセ
ラミツクス焼結体の製造方法。 ９ 前記複合物を表面に被着したセラミツクス焼
結体を非酸化性雰囲気中で焼成するに先だつて、
空気中でタングステン酸またはモリブデン酸の金
属塩の融点以上の温度で加熱する特許請求の範囲
第６項または第７項記載のセラミツクス焼結体の
製造方法。 １０ 非酸化性雰囲気は、還元性雰囲気である特
許請求の範囲第５項ないし第９項のいずれか１項
記載のセラミツクス焼結体の製造方法。 １１ 焼成は、1200℃以上の温度で行なわれる特
許請求の範囲第５項ないし第１０項のいずれか１
項記載のセラミツクス焼結体の製造方法。 １２ 導電性被膜は、タングステンまたはモリブ
デンのケイ化物とIVa族遷移金属の窒化物の混合
体を主体とする特許請求の範囲第５項ないし第１
１項のいずれか１項記載のセラミツクス焼結体の
製造方法。 １３ 導電性被膜は、モリブデンのケイ化物と窒
化チタンの混合体を主体とする特許請求の範囲第
１２項記載のセラミツクス焼結体の製造方法。 １４ タングステンまたはモリブデンのケイ化物
とIVa族遷移金属の窒化物との混合体は、両者を
合わせて少なくとも50モル％以上含み、かつ両者
をそれぞれ２モル％以上含む混合体である特許請
求の範囲第１２項または第１３項記載のセラミツ
クス焼結体の製造方法。[Scope of Claims] 1. A ceramic sintered body containing at least nitrogen and silicon as constituent elements, the surface of which is
Tungsten or molybdenum silicide and IVa
A ceramic sintered body characterized by having a conductive coating mainly composed of a mixture of group transition metal nitrides. 2. The ceramic sintered body according to claim 1, wherein the mixture of silicide and nitride is a mixture containing at least 50 mol% or more of both in total, and 2 mol% or more of each of both. . 3. The ceramic sintered body according to claim 1 or 2, wherein the IVa group transition metal is titanium. 4. The conductive film is mainly composed of a mixture of molybdenum silicide and titanium nitride.
The ceramic sintered body according to item 1 or 2. 5 A composite containing a compound containing tungsten or molybdenum and a group IVa transition metal or a compound containing a group IVa transition metal is deposited on the surface of a ceramic sintered body containing at least nitrogen and silicon as constituent elements, and is non-oxidizing. 1. A method for producing a ceramic sintered body, which comprises firing in an atmosphere to form a conductive film on the surface of the ceramic sintered body. 6. The method for producing a ceramic sintered body according to claim 5, wherein the compound containing tungsten or molybdenum is a metal salt of tungstic acid or molybdic acid. 7. The method for producing a ceramic sintered body according to claim 6, wherein the metal salt of molybdic acid is lithium molybdate. 8. The method for producing a ceramic sintered body according to any one of claims 5 to 7, wherein the IVa group transition metal is titanium. 9. Prior to firing the ceramic sintered body with the composite adhered to the surface in a non-oxidizing atmosphere,
8. The method for producing a ceramic sintered body according to claim 6 or 7, wherein the ceramic sintered body is heated in air at a temperature equal to or higher than the melting point of the metal salt of tungstic acid or molybdic acid. 10. The method for producing a ceramic sintered body according to any one of claims 5 to 9, wherein the non-oxidizing atmosphere is a reducing atmosphere. 11. Any one of claims 5 to 10, wherein the firing is performed at a temperature of 1200°C or higher.
A method for producing a ceramic sintered body as described in Section 1. 12 The conductive film is mainly composed of a mixture of tungsten or molybdenum silicide and IVa group transition metal nitride.
A method for producing a ceramic sintered body according to any one of Item 1. 13. The method for producing a ceramic sintered body according to claim 12, wherein the conductive film is mainly composed of a mixture of molybdenum silicide and titanium nitride. 14 The mixture of tungsten or molybdenum silicide and IVa group transition metal nitride is a mixture containing at least 50 mol% or more of both together, and 2 mol% or more of each of them. A method for producing a ceramic sintered body according to item 12 or 13.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18209483A JPS6077185A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Ceramic sintered body and manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18209483A JPS6077185A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Ceramic sintered body and manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077185A JPS6077185A (en) | 1985-05-01 |
| JPH0479991B2 true JPH0479991B2 (en) | 1992-12-17 |
Family
ID=16112243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18209483A Granted JPS6077185A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Ceramic sintered body and manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6077185A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR890003856B1 (en) * | 1985-09-10 | 1989-10-05 | 가부시끼 가이샤 도시바 | Ceramic compositions |
| JPS6265991A (en) * | 1985-09-13 | 1987-03-25 | 株式会社東芝 | High heat conductive ceramics substrate |
| CN103896522B (en) * | 2014-03-05 | 2015-04-22 | 山东建筑大学 | High hardness concrete block capable of emitting light at night |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP18209483A patent/JPS6077185A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6077185A (en) | 1985-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS59182283A (en) | Manufacture of electroconductive ceramic sintered body | |
| KR890003856B1 (en) | Ceramic compositions | |
| JPS6365635B2 (en) | ||
| JPS63103886A (en) | Metallizing paste and metallization of ceramics therewith | |
| JPH0479991B2 (en) | ||
| JPH039075B2 (en) | ||
| JPS6021888A (en) | Metallization of ceramics | |
| JPS6259585A (en) | Composition for metallizing ceramics sintered body | |
| JPH0688857B2 (en) | Aluminum nitride sintered body having metallized surface and manufacturing method thereof | |
| JPH0816033B2 (en) | Composition of metallizing paste for silicon nitride and metallizing method using the same | |
| JPH0699201B2 (en) | Aluminum nitride sintered body having a sealed portion | |
| JPS59207887A (en) | Ceramic metallization | |
| JPS5948778B2 (en) | Method for manufacturing ceramic-metal composite | |
| JPS59156981A (en) | Ceramic metallization | |
| JPS6317279A (en) | Aluminum nitride sintered body with metallized surface and manufacture | |
| JPH0699200B2 (en) | Insulation board for high frequency transistors | |
| JPS62225886A (en) | Crucible | |
| JPH0631186B2 (en) | Substrate for igniter | |
| JPS632874A (en) | Metallization of ceramics | |
| JPH0313198B2 (en) | ||
| JPH0450278B2 (en) | ||
| JPH0459269B2 (en) | ||
| JPS60131885A (en) | Manufacture of ceramic sintered body with metallized surface | |
| JPS632875A (en) | Metallization of ceramics | |
| JPS632876A (en) | Metallization of ceramics |