JPH0526755B2 - - Google Patents
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- JPH0526755B2 JPH0526755B2 JP25443784A JP25443784A JPH0526755B2 JP H0526755 B2 JPH0526755 B2 JP H0526755B2 JP 25443784 A JP25443784 A JP 25443784A JP 25443784 A JP25443784 A JP 25443784A JP H0526755 B2 JPH0526755 B2 JP H0526755B2
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Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
「産業上の利用分野」
本発明はセラミツクのメタライズ法に関するも
のである。 「従来の技術」 セラミツクの機能が高まるにつれ、種々の分野
でセラミツクの応用がなされつつあるが、セラミ
ツク材料は脆性材料であることから金属との接合
技術の確立が不可欠となつている。 現在までに開発されたセラミツクと金属との接
合法としては、接着剤による接合、焼き嵌
め、鋳ぐるみ等の機械的接合、ブレージング、
メタライズ、固相接合等の化学的接合の３つに大
別される。 このうち、接着剤による接合および機械的接合
は、使用温度等の制約が多く適用される部品も限
定される。 また、化学的接合は、接合強度が高く、信頼性
も高いが、その反面、セラミツクの処理の条件が
複雑である。特に、化学的接合のメタライズ（金
属化）法については、酸化物系セラミツク用に
Mo−Mn法があるが、接合過程が複雑で、多く
の工程を含み、高度の管理が必要であり、一方、
非酸化物系のセラミツクについては未だ簡単なメ
タライズ法が見つかつていない。 現在行われている具体的なメタライズ法として
は次のものがある。 先ず、ホウケイ酸ガラス、ニツケル（Ni）金
属粉末、有機バインダー（粘剤）を混合したもの
を、セラミツク表面に塗布した後、還元雰囲気中
で焼き付けを行うことにより、前記ガラスがセラ
ミツク表面に濡れて該セラミツク表面に金属Ni
が分散したガラス層を形成する。 次に、前記金属Niが分散したガラス層表面に
ニツケル（Ni）メツキを施した後、ロウ材を流
して金属と接合する。 このように、メタライズ法は接合過程が複雑で
ロウ付けのためにメタライズ後さらにメツキを施
す必要がある等、多くの工程から成つていた。 「発明が解決しようとする問題点」 前記従来のセラミツクのメタライズ法は、複雑
な工程で金属被膜をセラミツク表面に形成した
後、さらに前記金属被膜上にメツキ等の処理をし
てロウ付けしなければロウ材が均一に流れないこ
とから、接合工程に極めて高度な管理が必要であ
り、かつ安定した信頼性の高いセラミツクと金属
との接合強度が得られないとう欠点があつた。 「発明の目的」 本発明は前記欠点に鑑みなされたもので、簡単
な工程で金属被膜をセラミツク表面に形成するこ
とができ、かつ得られた金属被膜にメツキを施さ
なくともロウ材が均一に流れて、安定した高いセ
ラミツクと金属との接合強度が得られるセラミツ
クのメタライズ法の提供を目的とするものであ
る。 「問題点を解決するための手段」 本発明のセラミツクのメタライズ法は、セラミ
ツク表面にａ、ａ、族中の金属の一種もし
くは複数から成る金属塩とフツ化物、水、粘剤の
混合物を塗布した後、還元雰囲気中で焼成して金
属被膜を形成するものである。 「実施例」 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 （第１実施例） 塩化ニツケル（NiCl2）59.3重量％、フツ化ナ
トリウム（NaF）3.7重量％、水22.2重量％、粘
剤としてエチレングリコール14.8重量％の組成の
メタライズペーストを乳鉢中で混合し、該メタラ
イズペーストを板状の窒化珪素質焼結体表面に塗
布した後、120℃の温度で30分間、乾燥する。 次いで、還元雰囲気中、950℃の温度で焼成し
てニツケル（Ni）をセラミツク表面に焼き付け
た。このようにして焼き付けた面には、メツキを
施さなくとも直接ロウ材を流すことができ、金属
とロウ付けできることが確認された。 以上の結果に基づき、直径12mmの窒化珪素質焼
結体の丸棒に前記組成のメタライズペーストを塗
布し、還元雰囲気中、950℃の温度でニツケル
（Ni）金属層を焼き付け、図面の測定試料に示す
ようなフランジ付のリング状のコバール（Fe−
Ni−Co）１に前記窒化珪素質焼結体の丸棒２を
嵌挿し、ロウ材３にてロウ付けする。 かくして得られた測定試料を、図面に示すよう
にヒーター４で加熱可能なように配置した支持台
５に載置し、500℃に加熱保持した後、コバール
１を支持しながら窒化珪素質焼結体の丸棒２に荷
重を加え、丸棒２が抜ける時の荷重を測定し、該
荷重を接合面積で除算して抜強度を求めた。 その結果は次の通りである。
のである。 「従来の技術」 セラミツクの機能が高まるにつれ、種々の分野
でセラミツクの応用がなされつつあるが、セラミ
ツク材料は脆性材料であることから金属との接合
技術の確立が不可欠となつている。 現在までに開発されたセラミツクと金属との接
合法としては、接着剤による接合、焼き嵌
め、鋳ぐるみ等の機械的接合、ブレージング、
メタライズ、固相接合等の化学的接合の３つに大
別される。 このうち、接着剤による接合および機械的接合
は、使用温度等の制約が多く適用される部品も限
定される。 また、化学的接合は、接合強度が高く、信頼性
も高いが、その反面、セラミツクの処理の条件が
複雑である。特に、化学的接合のメタライズ（金
属化）法については、酸化物系セラミツク用に
Mo−Mn法があるが、接合過程が複雑で、多く
の工程を含み、高度の管理が必要であり、一方、
非酸化物系のセラミツクについては未だ簡単なメ
タライズ法が見つかつていない。 現在行われている具体的なメタライズ法として
は次のものがある。 先ず、ホウケイ酸ガラス、ニツケル（Ni）金
属粉末、有機バインダー（粘剤）を混合したもの
を、セラミツク表面に塗布した後、還元雰囲気中
で焼き付けを行うことにより、前記ガラスがセラ
ミツク表面に濡れて該セラミツク表面に金属Ni
が分散したガラス層を形成する。 次に、前記金属Niが分散したガラス層表面に
ニツケル（Ni）メツキを施した後、ロウ材を流
して金属と接合する。 このように、メタライズ法は接合過程が複雑で
ロウ付けのためにメタライズ後さらにメツキを施
す必要がある等、多くの工程から成つていた。 「発明が解決しようとする問題点」 前記従来のセラミツクのメタライズ法は、複雑
な工程で金属被膜をセラミツク表面に形成した
後、さらに前記金属被膜上にメツキ等の処理をし
てロウ付けしなければロウ材が均一に流れないこ
とから、接合工程に極めて高度な管理が必要であ
り、かつ安定した信頼性の高いセラミツクと金属
との接合強度が得られないとう欠点があつた。 「発明の目的」 本発明は前記欠点に鑑みなされたもので、簡単
な工程で金属被膜をセラミツク表面に形成するこ
とができ、かつ得られた金属被膜にメツキを施さ
なくともロウ材が均一に流れて、安定した高いセ
ラミツクと金属との接合強度が得られるセラミツ
クのメタライズ法の提供を目的とするものであ
る。 「問題点を解決するための手段」 本発明のセラミツクのメタライズ法は、セラミ
ツク表面にａ、ａ、族中の金属の一種もし
くは複数から成る金属塩とフツ化物、水、粘剤の
混合物を塗布した後、還元雰囲気中で焼成して金
属被膜を形成するものである。 「実施例」 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 （第１実施例） 塩化ニツケル（NiCl2）59.3重量％、フツ化ナ
トリウム（NaF）3.7重量％、水22.2重量％、粘
剤としてエチレングリコール14.8重量％の組成の
メタライズペーストを乳鉢中で混合し、該メタラ
イズペーストを板状の窒化珪素質焼結体表面に塗
布した後、120℃の温度で30分間、乾燥する。 次いで、還元雰囲気中、950℃の温度で焼成し
てニツケル（Ni）をセラミツク表面に焼き付け
た。このようにして焼き付けた面には、メツキを
施さなくとも直接ロウ材を流すことができ、金属
とロウ付けできることが確認された。 以上の結果に基づき、直径12mmの窒化珪素質焼
結体の丸棒に前記組成のメタライズペーストを塗
布し、還元雰囲気中、950℃の温度でニツケル
（Ni）金属層を焼き付け、図面の測定試料に示す
ようなフランジ付のリング状のコバール（Fe−
Ni−Co）１に前記窒化珪素質焼結体の丸棒２を
嵌挿し、ロウ材３にてロウ付けする。 かくして得られた測定試料を、図面に示すよう
にヒーター４で加熱可能なように配置した支持台
５に載置し、500℃に加熱保持した後、コバール
１を支持しながら窒化珪素質焼結体の丸棒２に荷
重を加え、丸棒２が抜ける時の荷重を測定し、該
荷重を接合面積で除算して抜強度を求めた。 その結果は次の通りである。
【表】
以上の結果より、金属塩とフツ化物の組合わせ
でセラミツク表面に金属被膜が形成される機構と
しては、フツ化物とセラミツクが高温で反応して
ガラス相がセラミツク表面に形成され、このガラ
ス相を介して金属塩の金属が接合するものと考え
られる。 また、前記金属塩は、水溶液としてセラミツク
表面に塗布されるため、セラミツク表面に金属が
均一に分布するようになり、セラミツクと金属を
メツキを施さなくともロウ付けができると考えら
れる。 さらに、本発明のセラミツクのメタライズ法に
よれば、メツキ工程を設けなくともメタライズ層
に直接ロウ材を流すことができ、接合工程が簡略
化できるとともに、抜強度は従来法と同等もしく
はそれ以上であることが分かる。 （第２実施例） 次に、塩化ニツケル（NiCl2）８ｇ、水３c.c.、
エチレングリコール２c.c.の組成に、フツ化ナトリ
ウム（NaF）をそれぞれ０、0.5、1.5、2.0、2.5
ｇ添加した５種類のメタライズペーストを調合し
て第１実施例と同じ方法にて塗布、焼き付け、ロ
ウ付けを行い、接合強度の評価用測定試料を作製
し、該測定試料を用いて第１実施例と同様にして
500℃の温度における抜強度、さらにコバール１
を把持して窒化珪素質焼結体の丸棒２の先端に、
丸棒２の軸芯と直角方向に荷重を加え、丸棒２が
破断する荷重を測定し、該荷重を丸棒２の断面積
で除算して片持抗折強度を求めた。 その結果は次の通りである。
でセラミツク表面に金属被膜が形成される機構と
しては、フツ化物とセラミツクが高温で反応して
ガラス相がセラミツク表面に形成され、このガラ
ス相を介して金属塩の金属が接合するものと考え
られる。 また、前記金属塩は、水溶液としてセラミツク
表面に塗布されるため、セラミツク表面に金属が
均一に分布するようになり、セラミツクと金属を
メツキを施さなくともロウ付けができると考えら
れる。 さらに、本発明のセラミツクのメタライズ法に
よれば、メツキ工程を設けなくともメタライズ層
に直接ロウ材を流すことができ、接合工程が簡略
化できるとともに、抜強度は従来法と同等もしく
はそれ以上であることが分かる。 （第２実施例） 次に、塩化ニツケル（NiCl2）８ｇ、水３c.c.、
エチレングリコール２c.c.の組成に、フツ化ナトリ
ウム（NaF）をそれぞれ０、0.5、1.5、2.0、2.5
ｇ添加した５種類のメタライズペーストを調合し
て第１実施例と同じ方法にて塗布、焼き付け、ロ
ウ付けを行い、接合強度の評価用測定試料を作製
し、該測定試料を用いて第１実施例と同様にして
500℃の温度における抜強度、さらにコバール１
を把持して窒化珪素質焼結体の丸棒２の先端に、
丸棒２の軸芯と直角方向に荷重を加え、丸棒２が
破断する荷重を測定し、該荷重を丸棒２の断面積
で除算して片持抗折強度を求めた。 その結果は次の通りである。
【表】
＊を付した試料番号は本発明の特許請求の範囲
外のものである。 （第３実施例） 前記第１実施例のメタライズペーストの組成の
内、金属塩の塩化ニツケルをMo、Mn、Feの各
金属塩に変えて第１実施例と同様の評価用測定試
料を作製し、該測定試料を用いて第１実施例と同
様にして500℃の温度における抜強度および片持
抗折強度を求めた。 その結果は次の通りである。
外のものである。 （第３実施例） 前記第１実施例のメタライズペーストの組成の
内、金属塩の塩化ニツケルをMo、Mn、Feの各
金属塩に変えて第１実施例と同様の評価用測定試
料を作製し、該測定試料を用いて第１実施例と同
様にして500℃の温度における抜強度および片持
抗折強度を求めた。 その結果は次の通りである。
【表】
（第４実施例）
次に、前記第１実施例と同様の窒化珪素質焼結
体の丸棒２に第１実施例と同じ組成のメタライズ
ペーストを塗布し、還元雰囲気中、800、850、
950、1040、1100℃の各温度でニツケル（Ni）金
属層を焼き付けた後、ロウ付けを行い、第１実施
例と同様の評価用測定試料を作製し、該測定試料
を用いて500℃の温度における抜強度を測定した。 その結果は次の通りである。
体の丸棒２に第１実施例と同じ組成のメタライズ
ペーストを塗布し、還元雰囲気中、800、850、
950、1040、1100℃の各温度でニツケル（Ni）金
属層を焼き付けた後、ロウ付けを行い、第１実施
例と同様の評価用測定試料を作製し、該測定試料
を用いて500℃の温度における抜強度を測定した。 その結果は次の通りである。
【表】
＊を付した焼付温度は本発明の
特許請求の範囲外のものである。
「発明の効果」 本発明のセラミツクメタライズ法は、セラミツ
ク表面にａ、ａ、族中の金属の一種もしく
は複数から成る金属塩が52.6〜59.3重量％、フツ
化物が3.6〜13.2重量％、水が19.7〜22.2重量％お
よび粘剤が14.5〜16.1重量％から成る混合物を塗
布し、850〜1040℃の還元雰囲気中で焼成して金
属被膜を形成することから、簡単な工程で金属被
膜をセラミツク表面に形成することができ、かつ
得られた金属被膜にメツキを施さなくてもロウ材
を均一に流すことができ、安定した高いセラミツ
クと金属との接合強度が得られる。
特許請求の範囲外のものである。
「発明の効果」 本発明のセラミツクメタライズ法は、セラミツ
ク表面にａ、ａ、族中の金属の一種もしく
は複数から成る金属塩が52.6〜59.3重量％、フツ
化物が3.6〜13.2重量％、水が19.7〜22.2重量％お
よび粘剤が14.5〜16.1重量％から成る混合物を塗
布し、850〜1040℃の還元雰囲気中で焼成して金
属被膜を形成することから、簡単な工程で金属被
膜をセラミツク表面に形成することができ、かつ
得られた金属被膜にメツキを施さなくてもロウ材
を均一に流すことができ、安定した高いセラミツ
クと金属との接合強度が得られる。
図面は接合強度の測定治具の正面図である。
１……コバール、２……窒化珪素質焼結体の丸
棒、３……ロウ材、４……ヒーター、５……支持
台。
棒、３……ロウ材、４……ヒーター、５……支持
台。
Claims (1)
- １ セラミツク表面にａ、ａ、族中の金属
の一種もしくは複数から成る金属塩が52.6〜59.3
重量％、フツ化物が3.6〜13.2重量％、水が19.7〜
22.2重量および粘剤が14.5〜16.1重量％から成る
混合物を塗布した後、850〜1040℃の還元雰囲気
中で焼成することにより金属被膜を形成すること
を特徴とするセラミツクのメタライズ法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25443784A JPS61132578A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | セラミツクのメタライズ法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25443784A JPS61132578A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | セラミツクのメタライズ法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61132578A JPS61132578A (ja) | 1986-06-20 |
| JPH0526755B2 true JPH0526755B2 (ja) | 1993-04-19 |
Family
ID=17264980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25443784A Granted JPS61132578A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | セラミツクのメタライズ法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61132578A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2666865B2 (ja) * | 1989-11-30 | 1997-10-22 | 信淳 渡辺 | 窒化アルミニウムセラミックスのメタライズ法 |
| DE59703823D1 (de) * | 1996-10-22 | 2001-07-19 | Oce Printing Systems Gmbh | Wendeanordnung für blattförmiges material |
-
1984
- 1984-11-30 JP JP25443784A patent/JPS61132578A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61132578A (ja) | 1986-06-20 |
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