JPH05148055A - 窒化けい素系セラミツクスと金属との接合体の製造方法 - Google Patents
窒化けい素系セラミツクスと金属との接合体の製造方法Info
- Publication number
- JPH05148055A JPH05148055A JP33563391A JP33563391A JPH05148055A JP H05148055 A JPH05148055 A JP H05148055A JP 33563391 A JP33563391 A JP 33563391A JP 33563391 A JP33563391 A JP 33563391A JP H05148055 A JPH05148055 A JP H05148055A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- temperature
- silicon nitride
- joining
- joined
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ロウ接によらないで窒化けい素系セラミック
ス−金属接合体を製造する方法を提供すること。 【構成】 窒化けい素系セラミックスと接合用金属との
間に、インサ−ト材として、自由エネルギ−変化が負値
の金属箔（例Ｎｂ箔）を挟み、接合面に対して垂直に1.
0×10-3MPa以上の荷重を加え、水分含有量40ppb以下の
Ｎ2雰囲気中で接合用金属の固相線温度より200℃低い温
度からその固相線温度までの温度範囲で加熱し、接合さ
せる。 【効果】 高温下においても接合強度が低下しない、即
ち、高温強度の高い窒化けい素系セラミックス−金属接
合体が得られる。そして、本発明により、従来のロウ接
による接合体の高温強度の低下という問題が解消でき、
高温構造部材としての用途が大幅に拡大する素材を提供
することができる。
ス−金属接合体を製造する方法を提供すること。 【構成】 窒化けい素系セラミックスと接合用金属との
間に、インサ−ト材として、自由エネルギ−変化が負値
の金属箔（例Ｎｂ箔）を挟み、接合面に対して垂直に1.
0×10-3MPa以上の荷重を加え、水分含有量40ppb以下の
Ｎ2雰囲気中で接合用金属の固相線温度より200℃低い温
度からその固相線温度までの温度範囲で加熱し、接合さ
せる。 【効果】 高温下においても接合強度が低下しない、即
ち、高温強度の高い窒化けい素系セラミックス−金属接
合体が得られる。そして、本発明により、従来のロウ接
による接合体の高温強度の低下という問題が解消でき、
高温構造部材としての用途が大幅に拡大する素材を提供
することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、窒化けい素系セラミッ
クスと金属との接合体の製造方法に関し、特に、従来の
ロウ接によるこの種接合体における高温強度の低下を改
善する窒化けい素系セラミックスと金属との接合体の製
造方法に関する。
クスと金属との接合体の製造方法に関し、特に、従来の
ロウ接によるこの種接合体における高温強度の低下を改
善する窒化けい素系セラミックスと金属との接合体の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】窒化けい素系セラミックスは、耐熱性、
耐磨耗性、耐食性などに優れた材料であり、このため、
機械構造用部品、特に、セラミックス製ガスタ−ビンエ
ンジンやセラミックス製タ−ボチャ−ジャ−ロ−タ等へ
利用するためには、金属との接合が考えられている。と
ころで、窒化けい素系セラミックスと金属とを接合する
手段として、例えば窒化けい素やサイアロン等と金属と
を接合する場合、従来技術では、Ag-Cu系ロウ材を用い
て接合するのが一般的であった。
耐磨耗性、耐食性などに優れた材料であり、このため、
機械構造用部品、特に、セラミックス製ガスタ−ビンエ
ンジンやセラミックス製タ−ボチャ−ジャ−ロ−タ等へ
利用するためには、金属との接合が考えられている。と
ころで、窒化けい素系セラミックスと金属とを接合する
手段として、例えば窒化けい素やサイアロン等と金属と
を接合する場合、従来技術では、Ag-Cu系ロウ材を用い
て接合するのが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術によるこの種接合体は、上記したとおり、Ag-Cu系ロ
ウ材を用いているため、この接合体の利用範囲は、該ロ
ウ材の固相線温度以下という限定があり、しかも、温度
の上昇に伴いロウ材が酸化され、その結果として、接合
強度、特に高温下での接合強度が低下するという問題点
を有するものであった。
術によるこの種接合体は、上記したとおり、Ag-Cu系ロ
ウ材を用いているため、この接合体の利用範囲は、該ロ
ウ材の固相線温度以下という限定があり、しかも、温度
の上昇に伴いロウ材が酸化され、その結果として、接合
強度、特に高温下での接合強度が低下するという問題点
を有するものであった。
【０００４】そこで、本発明者等は、窒化けい素系セラ
ミックスと金属の接合体の高温下における接合強度の低
下を防止する接合手段について、鋭意研究を重ねた結
果、従来のロウ接によらないで接合する本発明を完成し
たものである。即ち、本発明の目的は、上記問題点を解
消する窒化けい素系セラミックスと金属との接合体の製
造方法を提供するにあり、詳細には、高温下における接
合強度の低下を改善する窒化けい素系セラミックスと金
属との接合体の製造方法を提供するにある。
ミックスと金属の接合体の高温下における接合強度の低
下を防止する接合手段について、鋭意研究を重ねた結
果、従来のロウ接によらないで接合する本発明を完成し
たものである。即ち、本発明の目的は、上記問題点を解
消する窒化けい素系セラミックスと金属との接合体の製
造方法を提供するにあり、詳細には、高温下における接
合強度の低下を改善する窒化けい素系セラミックスと金
属との接合体の製造方法を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そして、本発明は、窒化
けい素系セラミックスと接合用金属とをロウ材を用いな
いで接合する方法であって、この接合面にインサ−ト材
を挟み、該接合面に対し垂直に荷重を加え、Ｎ2雰囲気
中で加熱処理する点を特徴とし、これによって、上記目
的を達成したものである。即ち、本発明は、(1) 窒化け
い素系セラミックスと金属との間にインサ−ト材（具体
的には、自由エネルギ−変化が負値の金属箔からなるイ
ンサ−ト材）を挟み、(2) その接合面に対して垂直に荷
重（具体的には、1.0×10-3MPa以上の荷重）を加え、
(3) Ｎ2雰囲気下（具体的には、水分含有量が40ppb以下
のＮ2雰囲気下）で、(4) 加熱処理（具体的には、接合
用金属の固相線温度より200℃低い温度からその固相線
温度までの温度範囲で加熱処理）する、ことを特徴とす
る窒化けい素系セラミックスと金属との接合体の製造方
法を要旨とするものである。
けい素系セラミックスと接合用金属とをロウ材を用いな
いで接合する方法であって、この接合面にインサ−ト材
を挟み、該接合面に対し垂直に荷重を加え、Ｎ2雰囲気
中で加熱処理する点を特徴とし、これによって、上記目
的を達成したものである。即ち、本発明は、(1) 窒化け
い素系セラミックスと金属との間にインサ−ト材（具体
的には、自由エネルギ−変化が負値の金属箔からなるイ
ンサ−ト材）を挟み、(2) その接合面に対して垂直に荷
重（具体的には、1.0×10-3MPa以上の荷重）を加え、
(3) Ｎ2雰囲気下（具体的には、水分含有量が40ppb以下
のＮ2雰囲気下）で、(4) 加熱処理（具体的には、接合
用金属の固相線温度より200℃低い温度からその固相線
温度までの温度範囲で加熱処理）する、ことを特徴とす
る窒化けい素系セラミックスと金属との接合体の製造方
法を要旨とするものである。
【０００６】以下、本発明を具体的に説明すると、本発
明は、窒化けい素系セラミックスと金属の接合体の高温
における接合強度の低下を防止するため、従来法による
ロウ材の使用を排し、上記したとおり、(1) 自由エネル
ギ−変化が負値となる金属箔をインサ−ト材として窒化
けい素系セラミックスと金属の間に挟み、(2) 接合面に
対して垂直に1.0×10-3MPa以上の荷重を加え、(3) 水分
含有量が40ppb以下のＮ2雰囲気中で、(4) 接合用金属の
固相線温度より200℃低い温度からその固相線温度まで
の温度範囲で加熱処理し、この(1)〜(4)を組合わせるこ
とにより、目的とする接合体、即ち、高温においても接
合強度が低下しない窒化けい素系セラミックス−金属接
合体を製造するものである。
明は、窒化けい素系セラミックスと金属の接合体の高温
における接合強度の低下を防止するため、従来法による
ロウ材の使用を排し、上記したとおり、(1) 自由エネル
ギ−変化が負値となる金属箔をインサ−ト材として窒化
けい素系セラミックスと金属の間に挟み、(2) 接合面に
対して垂直に1.0×10-3MPa以上の荷重を加え、(3) 水分
含有量が40ppb以下のＮ2雰囲気中で、(4) 接合用金属の
固相線温度より200℃低い温度からその固相線温度まで
の温度範囲で加熱処理し、この(1)〜(4)を組合わせるこ
とにより、目的とする接合体、即ち、高温においても接
合強度が低下しない窒化けい素系セラミックス−金属接
合体を製造するものである。
【０００７】本発明において、窒化けい素系セラミック
スとしては、窒化けい素、サイアロン等を用いることが
でき、また、接合用金属としては、SNCM 439等任意の金
属を使用することができる。また、本発明において、イ
ンサ−ト材としては、特に自由エネルギ−変化が負値と
なる金属、例えばCr、V、Nb、Zr等の使用が好ましい。
スとしては、窒化けい素、サイアロン等を用いることが
でき、また、接合用金属としては、SNCM 439等任意の金
属を使用することができる。また、本発明において、イ
ンサ−ト材としては、特に自由エネルギ−変化が負値と
なる金属、例えばCr、V、Nb、Zr等の使用が好ましい。
【０００８】窒化けい素系セラミックスと金属との接合
体を製造するためには、窒化けい素系セラミックスと接
合用金属との間に自由エネルギ−変化が負値の金属をイ
ンサ−ト材として挟み、1.0×10-3MPa以上の荷重を加
え、水分含有量が40ppb以下のＮ2中で、接合金属の固相
線温度よりも200℃低い温度からその固相線温度までの
温度範囲内で加熱する手段を採用するのが好ましい。
体を製造するためには、窒化けい素系セラミックスと接
合用金属との間に自由エネルギ−変化が負値の金属をイ
ンサ−ト材として挟み、1.0×10-3MPa以上の荷重を加
え、水分含有量が40ppb以下のＮ2中で、接合金属の固相
線温度よりも200℃低い温度からその固相線温度までの
温度範囲内で加熱する手段を採用するのが好ましい。
【０００９】上記製造法において、接合面に対して垂直
に1.0×10-3MPa以上の荷重を加えるのが好ましく、これ
よりも小さい場合、各接合材料間の密着性が悪く、接合
が困難となるので、好ましくない。また、Ｎ2雰囲気中
の水分含有量が40ppbを越える雰囲気中では、接合用金
属及びインサ−ト材が酸化するため、接合し難くなり、
好ましくない。更に、接合温度が接合用金属の固相線温
度よりも200℃を越える低い場合、接合し難く、一 方、
固相線温度を越える接合温度では、接合用金属が溶解し
てしまうので、用をなさない。
に1.0×10-3MPa以上の荷重を加えるのが好ましく、これ
よりも小さい場合、各接合材料間の密着性が悪く、接合
が困難となるので、好ましくない。また、Ｎ2雰囲気中
の水分含有量が40ppbを越える雰囲気中では、接合用金
属及びインサ−ト材が酸化するため、接合し難くなり、
好ましくない。更に、接合温度が接合用金属の固相線温
度よりも200℃を越える低い場合、接合し難く、一 方、
固相線温度を越える接合温度では、接合用金属が溶解し
てしまうので、用をなさない。
【００１０】
【作用】窒化けい素系セラミックスと金属とを直接接合
させる場合、両接合材料の熱膨張係数の差によって生じ
る残留応力を低減させる必要がある。この残留応力を低
減させるため、本発明では、両接合材料間にインサ−ト
材を挟み、このインサ−ト材の塑性変形により残留応力
を緩衝させるようにしたものである。そして、このイン
サ−ト材として、本発明では、特に自由エネルギ−変化
の低い金属（自由エネルギ−変化が負値の金属）を使用
するのが好ましい。
させる場合、両接合材料の熱膨張係数の差によって生じ
る残留応力を低減させる必要がある。この残留応力を低
減させるため、本発明では、両接合材料間にインサ−ト
材を挟み、このインサ−ト材の塑性変形により残留応力
を緩衝させるようにしたものである。そして、このイン
サ−ト材として、本発明では、特に自由エネルギ−変化
の低い金属（自由エネルギ−変化が負値の金属）を使用
するのが好ましい。
【００１１】本発明における上記インサ−ト材と接合用
金属との接合作用について説明すると、接合面に対して
垂直に荷重を加えることにより、特に1.0×10-3MPa以上
の荷重を加えることにより、両者の密着性を向上させ、
そして、接合用金属の固相線温度よりも200℃低い温度
からその固相線温度までの範囲内で加熱することによ
り、接合用金属と上記インサ−ト材との間で固相反応が
生じ、金属間化合物が生成するため、インサ−ト材と接
合用金属とがより強固に接合する作用が生ずるものであ
る。
金属との接合作用について説明すると、接合面に対して
垂直に荷重を加えることにより、特に1.0×10-3MPa以上
の荷重を加えることにより、両者の密着性を向上させ、
そして、接合用金属の固相線温度よりも200℃低い温度
からその固相線温度までの範囲内で加熱することによ
り、接合用金属と上記インサ−ト材との間で固相反応が
生じ、金属間化合物が生成するため、インサ−ト材と接
合用金属とがより強固に接合する作用が生ずるものであ
る。
【００１２】また、窒化けい素系セラミックスとインサ
−ト材との接合に関しては、上記したとおり、接合面に
対して垂直に荷重を加えることにより、特に1.0×10-3M
Pa以上の荷重を加えることにより、両者の密着性が向上
しており、そして、40ppb以下の水分含有量のＮ2雰囲気
中で加熱することにより、両材料間に窒化物が生成し、
その結果、窒化けい素系セラミックスとインサ−ト材と
がより強固に接合する作用が生ずるものである。
−ト材との接合に関しては、上記したとおり、接合面に
対して垂直に荷重を加えることにより、特に1.0×10-3M
Pa以上の荷重を加えることにより、両者の密着性が向上
しており、そして、40ppb以下の水分含有量のＮ2雰囲気
中で加熱することにより、両材料間に窒化物が生成し、
その結果、窒化けい素系セラミックスとインサ−ト材と
がより強固に接合する作用が生ずるものである。
【００１３】上記したとおり、本発明において、インサ
−ト材−接合用金属間では、金属間化合物の生成によ
り、また、インサ−ト材−窒化けい素系セラミックス間
では、窒化物の生成により、互いに強固な接合が可能と
なり、その結果、強固な接合体を製造することができ、
接合温度近傍まで十分な強度を有する窒化けい素系セラ
ミックス−金属接合体を得ることができる。
−ト材−接合用金属間では、金属間化合物の生成によ
り、また、インサ−ト材−窒化けい素系セラミックス間
では、窒化物の生成により、互いに強固な接合が可能と
なり、その結果、強固な接合体を製造することができ、
接合温度近傍まで十分な強度を有する窒化けい素系セラ
ミックス−金属接合体を得ることができる。
【００１４】従来技術によるセラミックス−金属接合体
は、接合に用いるロウ材の高温特性に左右されるもので
ある。そして、従来より用いられているAg-Cu系ロウ
は、高温強度が非常に低いので、該接合体は、高温下で
使用することができないものであった。これに対して、
本発明では、高温強度に乏しい接合用ロウ材を用いない
ため、高温強度特性が顕著に改善された接合体が得られ
るものである。即ち、この種接合体は、一般に、接合に
用いるロウ材の高温特性に左右されると考えられている
が、本発明では、高温強度に乏しい接合用ロウ材を使用
しないので、高温強度特性が顕著に改善されるものであ
る。
は、接合に用いるロウ材の高温特性に左右されるもので
ある。そして、従来より用いられているAg-Cu系ロウ
は、高温強度が非常に低いので、該接合体は、高温下で
使用することができないものであった。これに対して、
本発明では、高温強度に乏しい接合用ロウ材を用いない
ため、高温強度特性が顕著に改善された接合体が得られ
るものである。即ち、この種接合体は、一般に、接合に
用いるロウ材の高温特性に左右されると考えられている
が、本発明では、高温強度に乏しい接合用ロウ材を使用
しないので、高温強度特性が顕著に改善されるものであ
る。
【００１５】
【実施例】次に、本発明の実施例を比較例と共に挙げ、
本発明をより詳細に説明する。 （実施例１〜４）図１は、本発明の実施例を説明するた
めの接合体の寸法及び形状を示す図であって、図１中、
ａはセラミックス（20ｍｍ×4ｍｍ×3ｍｍ）、ｂは接合
用金属（20ｍｍ×4ｍｍ×3ｍｍ）、ｃはインサ−ト材
（厚さ0.05ｍｍ）を示す。
本発明をより詳細に説明する。 （実施例１〜４）図１は、本発明の実施例を説明するた
めの接合体の寸法及び形状を示す図であって、図１中、
ａはセラミックス（20ｍｍ×4ｍｍ×3ｍｍ）、ｂは接合
用金属（20ｍｍ×4ｍｍ×3ｍｍ）、ｃはインサ−ト材
（厚さ0.05ｍｍ）を示す。
【００１６】この実施例１〜４では、表１に示すよう
に、セラミックスａとして窒化けい素及びサイアロン
（いずれも日本セラテック社製）を、接合用金属ｂとし
て固相線温度が1425℃のSNCM 439（愛知製鋼社製）を用
い、また、インサ−ト材ｃとして自由エネルギ−変化の
負値であるＮｂ箔及びＶ箔（いずれもニコラ社製）を使
用した。そして、セラミックスａと接合用金属ｂとの間
にインサ−ト材ｃを挟み、炉内に挿入し、表１に示す各
種条件により接合した。得られた接合体について、700
℃における４点曲げ強度を測定した。その測定結果を表
１に示す。
に、セラミックスａとして窒化けい素及びサイアロン
（いずれも日本セラテック社製）を、接合用金属ｂとし
て固相線温度が1425℃のSNCM 439（愛知製鋼社製）を用
い、また、インサ−ト材ｃとして自由エネルギ−変化の
負値であるＮｂ箔及びＶ箔（いずれもニコラ社製）を使
用した。そして、セラミックスａと接合用金属ｂとの間
にインサ−ト材ｃを挟み、炉内に挿入し、表１に示す各
種条件により接合した。得られた接合体について、700
℃における４点曲げ強度を測定した。その測定結果を表
１に示す。
【００１７】（比較例１）比較のため、同図１中のイン
サ−ト材ｃとして自由エネルギ−変化が正値であるNi箔
（ニコラ社製）を使用し、表１に示す条件（実施例１と
同一条件）で接合した。得られた接合体について、前記
実施例と同様、700℃における４点曲げ強度を測定し、
その測定結果を表１に付記した。
サ−ト材ｃとして自由エネルギ−変化が正値であるNi箔
（ニコラ社製）を使用し、表１に示す条件（実施例１と
同一条件）で接合した。得られた接合体について、前記
実施例と同様、700℃における４点曲げ強度を測定し、
その測定結果を表１に付記した。
【００１８】（比較例２〜８）更に、比較のため、表１
に示すように、負荷荷重が1.0×10-3MPaより低い0.8×1
0-3MPaの荷重を加えて接合した場合（比較例2、同7）、
Ｎ2ガス中の水分含有量が40ppbよりも多い50ppbのＮ2雰
囲気中で接合した場合（比較例3）、熱処理温度が接合
金属の固相線温度よりも200℃低い温度から固相線温度
の範囲以外で接合した場合（比較例4〜6、同8）につい
て、各得られた接合体について、同じく700℃における
４点曲げ強度を測定し、その測定結果を表１に付記し
た。
に示すように、負荷荷重が1.0×10-3MPaより低い0.8×1
0-3MPaの荷重を加えて接合した場合（比較例2、同7）、
Ｎ2ガス中の水分含有量が40ppbよりも多い50ppbのＮ2雰
囲気中で接合した場合（比較例3）、熱処理温度が接合
金属の固相線温度よりも200℃低い温度から固相線温度
の範囲以外で接合した場合（比較例4〜6、同8）につい
て、各得られた接合体について、同じく700℃における
４点曲げ強度を測定し、その測定結果を表１に付記し
た。
【００１９】（比較例９〜１２）比較例9〜12は、従来
技術によるセラミックス−金属接合体の製造法であり、
これを図２に基づいて説明する。図２は、比較例（従来
例）を説明するための接合体の寸法及び形状を示す図で
あって、図２中、ａはセラミックス（20ｍｍ×4ｍｍ×3
ｍｍ）、ｂは接合用金属（20ｍｍ×4ｍｍ×3ｍｍ）、ｄ
はロウ材である。
技術によるセラミックス−金属接合体の製造法であり、
これを図２に基づいて説明する。図２は、比較例（従来
例）を説明するための接合体の寸法及び形状を示す図で
あって、図２中、ａはセラミックス（20ｍｍ×4ｍｍ×3
ｍｍ）、ｂは接合用金属（20ｍｍ×4ｍｍ×3ｍｍ）、ｄ
はロウ材である。
【００２０】ロウ材ｄとして、従来より使用されている
Ag-Cu系のTKC-710ロウ（田中貴金属工業社製）を用い
た。そして、表１の条件で接合し、図２に示す形状の接
合体を得た。なお、接合温度は、表１に示すように、ロ
ウ材の共晶温度以上の795℃又は830℃とした。得られた
接合体について、同じく700℃における４点曲げ強度を
測定し、その測定結果を表１に付記した。
Ag-Cu系のTKC-710ロウ（田中貴金属工業社製）を用い
た。そして、表１の条件で接合し、図２に示す形状の接
合体を得た。なお、接合温度は、表１に示すように、ロ
ウ材の共晶温度以上の795℃又は830℃とした。得られた
接合体について、同じく700℃における４点曲げ強度を
測定し、その測定結果を表１に付記した。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１から明らかなように、本発明の実施例
１〜４では、700℃における４点曲げ強度が200MPa以上
の高い値を示すことが理解できる。これに対して、自由
エネルギ−変化が負値でない、即ち、正値であるNi金属
箔をインサ−ト材とする場合（比較例1）、また、負荷
荷重が1.0×10-3MPaよりも低い場合（比較例2、同7）で
は、４点曲げ強度が非常に低い値の接合体が得られた。
更に、Ｎ2ガス中の水分含有量が40ppbよりも多い場合
（比較例3）、接合温度（熱処理温度）が接合用金属の
固相線温度（1425℃）より200℃を越える低い温度であ
る1200℃の場合も４点曲げ強度が非常に低い値の接合体
が得られた。なお、接合用金属の固相線温度（1425℃）
より高い1500℃の場合（比較例4）、接合用金属が溶融
してしまった。また、従来技術によるセラミックス−金
属接合体（比較例9〜12）では、700℃における４点曲げ
強度が39MPa以下であった。
１〜４では、700℃における４点曲げ強度が200MPa以上
の高い値を示すことが理解できる。これに対して、自由
エネルギ−変化が負値でない、即ち、正値であるNi金属
箔をインサ−ト材とする場合（比較例1）、また、負荷
荷重が1.0×10-3MPaよりも低い場合（比較例2、同7）で
は、４点曲げ強度が非常に低い値の接合体が得られた。
更に、Ｎ2ガス中の水分含有量が40ppbよりも多い場合
（比較例3）、接合温度（熱処理温度）が接合用金属の
固相線温度（1425℃）より200℃を越える低い温度であ
る1200℃の場合も４点曲げ強度が非常に低い値の接合体
が得られた。なお、接合用金属の固相線温度（1425℃）
より高い1500℃の場合（比較例4）、接合用金属が溶融
してしまった。また、従来技術によるセラミックス−金
属接合体（比較例9〜12）では、700℃における４点曲げ
強度が39MPa以下であった。
【００２３】以上、表１から明らかなように、(1) 自由
エネルギ−変化が負値となる金属をインサ−ト材として
窒化けい素系セラミックスと金属の間に挟み、(2) 接合
面に対して垂直に1.0×10-3MPa以上の荷重を加え、(3)
水分含有量が40ppb以下のＮ2雰囲気中で、(4) 接合金属
の固相線温度より200℃低い温度から固相線温度までの
温度範囲で加熱処理し、この(1)〜(4)を組合わせること
により、700℃における４点曲げ強度が200MPa以上の高
い値を示し、高温における接合強度がきわめて大の接合
体が得られることが理解できる。
エネルギ−変化が負値となる金属をインサ−ト材として
窒化けい素系セラミックスと金属の間に挟み、(2) 接合
面に対して垂直に1.0×10-3MPa以上の荷重を加え、(3)
水分含有量が40ppb以下のＮ2雰囲気中で、(4) 接合金属
の固相線温度より200℃低い温度から固相線温度までの
温度範囲で加熱処理し、この(1)〜(4)を組合わせること
により、700℃における４点曲げ強度が200MPa以上の高
い値を示し、高温における接合強度がきわめて大の接合
体が得られることが理解できる。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、窒化け
い素系セラミックスと金属とをロウ材を用いないで接合
するものであって、接合面にインサ−ト材を挟み、該接
合面に対し垂直に荷重を加え、Ｎ2雰囲気中で加熱処理
するものであり、これによって、高温下においても接合
強度が低下しない、即ち、高温強度の高い窒化けい素系
セラミックス−金属接合体が得られる効果が生ずる。そ
して、本発明により、従来のロウ接による接合体の高温
強度の低下という問題を解消する効果が生じ、高温構造
部材としての用途が大幅に拡大する素材（窒化けい素系
焼結体−金属接合体）を提供することができる。
い素系セラミックスと金属とをロウ材を用いないで接合
するものであって、接合面にインサ−ト材を挟み、該接
合面に対し垂直に荷重を加え、Ｎ2雰囲気中で加熱処理
するものであり、これによって、高温下においても接合
強度が低下しない、即ち、高温強度の高い窒化けい素系
セラミックス−金属接合体が得られる効果が生ずる。そ
して、本発明により、従来のロウ接による接合体の高温
強度の低下という問題を解消する効果が生じ、高温構造
部材としての用途が大幅に拡大する素材（窒化けい素系
焼結体−金属接合体）を提供することができる。
【図１】本発明の実施例を説明するための接合体の寸法
及び形状を示す図である。
及び形状を示す図である。
【図２】比較例（従来例）を説明するための接合体の寸
法及び形状を示す図である。
法及び形状を示す図である。
ａ セラミックス ｂ 金属 ｃ インサ−ト材 ｄ ロウ材
Claims (4)
- 【請求項１】 窒化けい素系セラミックスと接合用金属
との間にインサ−ト材を挟み、接合面に対して垂直に荷
重を加え、Ｎ2雰囲気中で加熱処理することを特徴とす
る窒化けい素系セラミックスと金属との接合体の製造方
法。 - 【請求項２】 インサ−ト材は自由エネルギ−変化が負
値の金属である請求項１に記載の窒化けい素系セラミッ
クスと金属との接合体の製造方法。 - 【請求項３】 負荷荷重が1.0×10-3MPa以上である請求
項１に記載の窒化けい素系セラミックスと金属との接合
体の製造方法。 - 【請求項４】 水分含有量が40ppb以下のＮ2雰囲気中
で、接合用金属の固相線温度より200℃低い温度からそ
の固相線温度までの温度範囲で加熱処理する請求項１に
記載の窒化けい素系セラミックスと金属との接合体の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33563391A JPH05148055A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 窒化けい素系セラミツクスと金属との接合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33563391A JPH05148055A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 窒化けい素系セラミツクスと金属との接合体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05148055A true JPH05148055A (ja) | 1993-06-15 |
Family
ID=18290781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33563391A Pending JPH05148055A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 窒化けい素系セラミツクスと金属との接合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05148055A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114315403A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-12 | 北京科技大学 | 一种C/C及C/SiC复合材料与金属的植丝增强钎焊连接方法 |
-
1991
- 1991-11-25 JP JP33563391A patent/JPH05148055A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114315403A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-12 | 北京科技大学 | 一种C/C及C/SiC复合材料与金属的植丝增强钎焊连接方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5008875B2 (ja) | 接合体及びその製造方法 | |
| JP3057932B2 (ja) | セラミックス焼結体の接合方法 | |
| WO1996009266A1 (fr) | Corps d'aluminium et d'azoture de silicium lies et son procede de production | |
| US4542073A (en) | Ceramic bonded structure and method of manufacturing the same | |
| JPH0367985B2 (ja) | ||
| US6131797A (en) | Method for joining ceramic to metal | |
| JP2001044345A (ja) | 基板一体型構造体 | |
| JPH05148055A (ja) | 窒化けい素系セラミツクスと金属との接合体の製造方法 | |
| JP2012082095A (ja) | 複数のセラミックス部材を相互に接合する方法 | |
| JPS62289396A (ja) | セラミツクスの接合方法 | |
| JPH07196380A (ja) | 非酸化物セラミックスと金属との接合方法 | |
| JPH0240631B2 (ja) | ||
| JPH0142914B2 (ja) | ||
| JP2747865B2 (ja) | セラミックスと金属との接合構造 | |
| JPH0497968A (ja) | セラミックス―金属接合体 | |
| JPS6191073A (ja) | セラミツク軸と金属軸の接合構造 | |
| JPH06107472A (ja) | 窒化珪素系セラミックスと金属との接合方法 | |
| JPH07187839A (ja) | 窒化物系セラミックス−金属接合体およびその製造方法 | |
| JP3153872B2 (ja) | 金属−窒化物系セラミックスの接合構造 | |
| JP2001048670A (ja) | セラミックス−金属接合体 | |
| JPH0328391B2 (ja) | ||
| JPS62113775A (ja) | Ｓｉｃ部材の接合方法 | |
| JPH07172944A (ja) | 接着用組成物、接合体およびその接合方法 | |
| JPS6351994B2 (ja) | ||
| JPS6065774A (ja) | セラミックスと金属の接合体とその製造法 |