JPH0530794B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0530794B2
JPH0530794B2 JP63201538A JP20153888A JPH0530794B2 JP H0530794 B2 JPH0530794 B2 JP H0530794B2 JP 63201538 A JP63201538 A JP 63201538A JP 20153888 A JP20153888 A JP 20153888A JP H0530794 B2 JPH0530794 B2 JP H0530794B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bonding
ceramic materials
gas
bonded
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63201538A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0251476A (ja
Inventor
Toyohiko Kobayashi
Kimitoshi Sato
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.)
TOKAI KAABON KK
TOKAI KONETSU KOGYO KK
Original Assignee
TOKAI KAABON KK
TOKAI KONETSU KOGYO KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TOKAI KAABON KK, TOKAI KONETSU KOGYO KK filed Critical TOKAI KAABON KK
Priority to JP20153888A priority Critical patent/JPH0251476A/ja
Publication of JPH0251476A publication Critical patent/JPH0251476A/ja
Publication of JPH0530794B2 publication Critical patent/JPH0530794B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、酸化物系、非酸化物系からなる同種
もしくは異種のセラミツクス材料相互を強固に接
合するための方法に関する。
〔従来の技術〕
酸化物系または非酸化物系の各種セラミツクス
は、耐熱耐食性の構造材料として汎用されている
が、具体的な部材に用いる場合には構造設計に応
じてセラミツクス材料を接合して組立加工しなけ
ればならないケースが多く発生する。
従来、このようなセラミツクス材料相互を接合
する手段としては、突き合わせ部分を接着剤で接
着したのち電気炉あるいは高周波誘導炉のような
加熱炉中で処理する方法(接着接合法)が典型的
なものとして知られている。この場合、接着剤と
して導電性の物質を選定使用し、これに通電して
抵抗発熱させることにより接着成分を溶融・拡散
させる電気接合法も提案されている(特開昭62−
65985号公報)。
また、これらの方法とは別に、レーザーを加熱
源として接合部分に照射し、溶接作用を介して接
合するレーザー溶接法も開発されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、接着接合法による場合には、接
合処理に長時間を要するうえに、接合するセラミ
ツクス材料の寸法形状が加熱炉の構造によつて制
約を受けるという問題点がある。また、電気接合
法には、接合が可能なセラミツクス材料ならびに
接着剤に材質上の限定を受ける難点がある。
一方、レーザー溶接法は、接着剤を用いる上記
の方法に比べて効率よく接合できる利点は認めら
れるが、非酸化物系のセラミツクス材料の接合に
ついては空気中でおこなうことができず、真空状
態または還元、不活性の雰囲気に保持された密閉
容器の中で処理することが必要となる。このた
め、接合材料の形状に制約を受けるという解決す
べき課題が残されている。
本発明は、接合するセラミツクス材料の材質、
形状、接着剤の種類および有無、接合段階の雰囲
気など接合にあたつての制約条件に影響されるこ
となしに強固な接合を得ることができるセラミツ
クス材料の接合方法を提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によるセラミツクス材料の接合方法は、
水素、酸素、窒素、不活性ガスおよびこれら二種
以上の混合ガスで発生させた高温プラズマを熱源
とすることを構成要旨とする。
すなわち、水素、酸素、窒素あるいはアルゴ
ン、ヘリウムのような不活性ガス、またはこれら
の混合ガス中で燃焼、放電等によつて高温プラズ
マ化し、これを熱源に利用して、接合部分を直接
的に溶融・拡散させ、あるいは、新たに接合成分
を生成させ、これを接合部分に析出させることに
より接合するものである。
このうち、直接的に接合する方法は、高温プラ
ズマを接合すべきセラミツクス材料の突き合わせ
部分に照射してセラミツクス成分を溶融・拡散さ
せることによりおこなわれる。
プラズマの発生電源は、直流、低周波交流、高
周波あるいはマイクロ波のいずれであつてもよ
く、プラズマのガス温度は接合すべきセラミツク
ス材料の材質、とくに溶融温度、分解温度などを
考慮して設定する。
高温プラズマは接合するセラミツクス材料の突
き合わせ部分に照射するが、この際、突き合わせ
部分が均等に照射されるように接合部材の位置調
整をおこなうようにすると良結果が得られる。ま
た、熱衝撃に弱いセラミツクス材料は、常温から
直ちに高温プラズマを当てるとクラツクなどの損
傷を生じることがあるので、予め接合部分を予備
加熱しておくことが望ましい。
この場合には、突き合わせ部分のセラミツクス
成分がプラズマ熱によつて溶融・拡散し、強固に
接合される。
本発明による別の具体的な接合手段は、上記の
高温プラズマによりSiの有機化合物、ハロゲン化
物もしくは水素化物とカーボン源を気化させ、該
気体を接合すべきセラミツクス材料の突き合わせ
部分に噴射してSiCを析出させる方法である。
すなわち、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス
と水素ガスの単独または混合ガスを高温プラズマ
化し、これを熱源としてSi粉末あるいはSiの有機
化合物、ハロゲン化物、水素化物などの易分解性
化合物とカーボン源を反応させてSiCを得る。
好適なSi有機化合物としては、CH3SiCl3、C2
H5SiCl3、(CH33SiCl、(CH32SiCl2、(C2H52
SiCl2、(CH34Si、CH3SiH3、(C2H5)SiH2
(C3H7)SiH、CH3SiHCl2が挙げられる。また、
Siのハロゲン化物あるいは水素化物としては
SiCl4、SiHCl3、SiF4、SiBr4、SiH4等が用いら
れるが、この場合にはSi源にSi粉末を用いたとき
と同じく、CH4、C2H4、C3H8、C6H6、CCl3
CHCl3のような有機物質を併用する必要がある。
これら接合成分となる物質は、必ずしも接合す
べきセラミツクス材料と同種のものである必要は
なく、接合材料と同等材質で特に熱膨脹係数が近
似するセラミツクスであれば十分に適用が可能で
ある。
このように発生された気体状の接合成分を接合
するセラミツクス材料の突き合わせ部分に噴射
し、析出させることによつて強固な接合状態が得
られる。
〔作用〕
本発明の接合方法によれば、接合すべきセラミ
ツクス材料の材質、形状、接着剤の種類と有無、
接合段階の雰囲気などに制約を受けることはな
く、常に自由度の高い条件で強固な接合状態を得
ることができる。とくに特徴的な事項は、従来の
レーザー溶接法では不可能とされていた大気中で
の非酸化物系セラミツクスの接合が円滑に実施で
きる点である。この理由は、本発明を適用する場
合には、アルゴンのような不活性ガスや接合する
セラミツクス材料と同種・同等の組成をもつプラ
ズマガスが接合部周辺を覆い、これが外部からの
酸素ガスの拡散・侵入を阻止する作用をなすこと
に基づくものであると推測される。この特有の作
用によつて、例え大気中その他の酸化性雰囲気で
あつても接合部分を酸化損傷させることなしに接
合することが可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例 1 直流電源2と接続し、調整バルブ3,4を介し
てガス供給装置5とパイプ連結するプラズマトー
チ1と、このプラズマトーチ1の下部に接合材料
の回転機構手段8を備える接合チヤンバー6を設
置した図示構造の装置を設置した。そして、プラ
ズマトーチ1の直下10mmのところに突き合わせ部
分が位置する状態、接合材料7となる2本のAl2
O3パイプ(直径30mm、肉厚3mm、曲げ強度15
Kg/mm2)をセツトした。
調整バルブ3を開いて装置系内をアルゴンガス
で置換し、接合材料7を60mm/分の周速で回転さ
せながら、電源出力4kwで放電させた。このよう
にして発生させた直流プラズマを3分間に亘り接
合材料の突き合わせ部分に照射し、接合処理し
た。
接合後、接合部分の曲げ強度を測定したとこ
ろ、15Kg/mm2であり、接合すべきAl2O3パイプの
本体強度と同値であつた。
実施例 2 実施例1と同一の装置を用い、プラズマトーチ
1の直下10mmのところに突き合わせ部分が位置す
るように接合材料7をセツトした。接合材料7と
しては、SiCパイプ(直径30mm、肉厚2mm、曲げ
強度10Kg/mm2)を用いた。
接合チヤンバー6の内部をアルゴンガスで置換
したのち、調整バルブ3を開いてアルゴンガスを
10/分、水素ガス3/分の混合ガスを流し
た。ついで接合材料7を周速80mm/分で回転させ
ながら電源出力8kwで放電させ、その後、調整バ
ルブ4を介してCH40.6/分、SiH40.6/分の
混合ガスを3分間流入した。このようにして生成
した気体成分を気相化学反応させながら突き合わ
せ部分に噴射させ、この部位にSiCとして析出し
た。
上記の方法で接合したSiCパイプの接合部分の
曲げ強度は8Kg/mm2であり、本体部分と大差なく
強固なものであつた。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明によれば接合時の条件に
左右されることなく、酸化物系、非酸化物系を問
わずあらゆる種類のセラミツクス材料相互を強固
に接合することができる。したがつて、要求され
る多様の構造設計に沿う接合に対して常に円滑か
つ迅速に対応することができるから、セラミツク
ス材料のより一層の用途拡大が期待できる。
【図面の簡単な説明】
図は実施例に使用した直流プラズマ接合装置を
示す略断面図である。 1……プラズマトーチ、2……直流電源、3,
4……調整バルブ、5……ガス供給装置、6……
接合チヤンバー、7……接合材料。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 水素、酸素、窒素、不活性ガスおよびこれら
    二種以上の混合ガスにより発生させた高温プラズ
    マを、接合すべきセラミツクス材料の突き合わせ
    部分に照射してセラミツクス成分を溶融・拡散さ
    せることを特徴とするセラミツクス材料の接合方
    法。 2 高温プラズマによりSiの有機化合物、ハロゲ
    ン化物もしくは水素化物とカーボン源を気化さ
    せ、該気体を接合すべきセラミツクス材料の突き
    合わせ部分に噴射してSiCを析出させる請求項1
    記載のセラミツクス材料の接合方法。
JP20153888A 1988-08-12 1988-08-12 セラミックス材料の接合方法 Granted JPH0251476A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20153888A JPH0251476A (ja) 1988-08-12 1988-08-12 セラミックス材料の接合方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20153888A JPH0251476A (ja) 1988-08-12 1988-08-12 セラミックス材料の接合方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0251476A JPH0251476A (ja) 1990-02-21
JPH0530794B2 true JPH0530794B2 (ja) 1993-05-10

Family

ID=16442708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20153888A Granted JPH0251476A (ja) 1988-08-12 1988-08-12 セラミックス材料の接合方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0251476A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016024325A1 (ja) * 2014-08-11 2016-02-18 富士電機株式会社 回転電機

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57179080A (en) * 1981-04-27 1982-11-04 Nippon Kagaku Togyo Kk Sintered ceramic pipe end sealing method
JPS5836985A (ja) * 1981-08-24 1983-03-04 大同特殊鋼株式会社 接合方法
JPH01249666A (ja) * 1988-03-31 1989-10-04 Nippon Steel Corp 溶射によるセラミックの接合方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57179080A (en) * 1981-04-27 1982-11-04 Nippon Kagaku Togyo Kk Sintered ceramic pipe end sealing method
JPS5836985A (ja) * 1981-08-24 1983-03-04 大同特殊鋼株式会社 接合方法
JPH01249666A (ja) * 1988-03-31 1989-10-04 Nippon Steel Corp 溶射によるセラミックの接合方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016024325A1 (ja) * 2014-08-11 2016-02-18 富士電機株式会社 回転電機

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0251476A (ja) 1990-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4420352A (en) Absorbable-susceptor joining of ceramic surfaces
US5611883A (en) Joining ceramics and attaching fasteners to ceramics by gas phase selective beam deposition
US4499360A (en) Method of brazing silicon carbide parts using Si-Co solder
US6521857B1 (en) Plasma enhanced bonding method and device
US20140272431A1 (en) Layered deposition for reactive joining of composites
JPH0530794B2 (ja)
EP0500937A1 (en) Method of electrically joining ceramics
US4892788A (en) Graphite brazing fixture coated with composite layers of titanium carbide and titanium nitride
WO1992014686A1 (en) Method of bonding ceramics together and insert material for heat bonding
US20170009329A1 (en) Conductive Additive Electric Current Sintering
US6521858B1 (en) Plasma enhanced plate bonding method and device
US3502837A (en) Method of producing a solder-free gas-tight joint,and joint produced thereby
JP2794173B2 (ja) 複合炭素被膜の形成方法
CA2616568C (en) Introduction of nanoparticles
US6555778B1 (en) Plasma enhanced sheet bonding method and device
JP3065299B2 (ja) マイクロ波を用いた薄膜形成装置及び方法
US20030094442A1 (en) Plasma enhanced circuit component attach method and device
US6696661B2 (en) Plasma enhanced circuit packaging method and device
Okuda et al. Electrical joining of silicon nitride ceramics
JPS5832593A (ja) 溶接方法
JPH02164745A (ja) 炭素膜被覆光ファイバの製造方法
JP2000348852A (ja) ヒーター及びその製造方法
JPS61139667A (ja) 炭化珪素薄膜の形成方法
JPS63239164A (ja) セラミックスの接合方法
GB2264849A (en) Resistance heating pipe for an electric industrial furnace