JPH05330934A - セラミック部材の接合方法 - Google Patents

セラミック部材の接合方法

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JPH05330934A
JPH05330934A JP17008492A JP17008492A JPH05330934A JP H05330934 A JPH05330934 A JP H05330934A JP 17008492 A JP17008492 A JP 17008492A JP 17008492 A JP17008492 A JP 17008492A JP H05330934 A JPH05330934 A JP H05330934A
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賢一 田原
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孝志 杉田
Masahito Ishizaki
雅人 石崎
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 セラミック部材同士を圧接させることなく容
易に接合し得るセラミック部材の接合方法を提供する。 【構成】 接合を行うセラミック部材1,1同士を、両
セラミック部材1,1と同材質のセラミック粉末をバイ
ンダでといた混合ペーストにより仮接合して所要時間乾
燥させ、次いで、両セラミック部材1,1を焼成して前
記混合ペーストの脱バインダ処理を行い、然る後、両セ
ラミック部材1,1を、溶融したセラミックス前駆体有
機ポリマー9に加圧下で浸漬させ、両セラミック部材
1,1間の接合層7に前記セラミックス前駆体有機ポリ
マー9を含浸せしめ、次いで、両セラミック部材1,1
を熱処理することにより前記接合層7に含浸させたセラ
ミックス前駆体有機ポリマー9をセラミックスに転化す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック部材の接合
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に炭化珪素や窒化珪素等のセラミッ
ク部材同士を接合する場合には、図6に示す如く、接合
しようとするセラミック部材a,a同士を加熱炉b内で
加熱しながら圧接して拡散接合するようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記セ
ラミック部材aを用いて組立構造体を製作しようとした
場合、構造上容易に圧接させることができない接合箇所
が多々生じ、セラミック部材aの組立構造物を従来のよ
うな拡散接合で製作することは技術的に困難である。
【0004】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、セラミック部材同士を圧接させることなく容易に接
合し得るセラミック部材の接合方法を提供することを目
的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
発明は、接合を行うセラミック部材同士を、両セラミッ
ク部材と同材質のセラミック粉末をバインダでといた混
合ペーストにより仮接合し、次いで、前記混合ペースト
の脱バインダ処理を行い、然る後、両セラミック部材間
の接合層に溶融したセラミックス前駆体有機ポリマーを
含浸せしめ、次いで、熱処理することにより前記接合層
に含浸させたセラミックス前駆体有機ポリマーをセラミ
ックスに転化することを特徴とするセラミック部材の接
合方法に係るものであり、本発明の請求項2に記載の発
明は、接合を行うセラミック部材同士を、両セラミック
部材と同材質のセラミック粉末をバインダでといた混合
ペーストにより仮接合し、次いで、前記混合ペーストの
脱バインダ処理を行い、然る後、減圧したセラミックス
生成反応ガス雰囲気で加熱し、両セラミック部材間の接
合層にセラミックスの反応生成物を含浸することを特徴
とするセラミック部材の接合方法に係るものである。
【0006】
【作用】従って本発明の請求項1に記載の発明では、接
合を行うセラミック部材同士を、セラミック粉末をバイ
ンダでといた混合ペーストにより仮接合し、次いで、両
セラミック部材を焼成して前記混合ペーストの脱バイン
ダ処理を行うと、両セラミック部材間に多孔質の接合層
が形成される。
【0007】然る後、両セラミック部材間の接合層に溶
接したセラミックス前駆体有機ポリマーを含浸させる
と、前記接合層の緻密化が図られる。
【0008】次いで、両セラミック部材を熱処理するこ
とにより前記接合層に含浸させたセラミックス前駆体有
機ポリマーをセラミックスに転化すると、両セラミック
部材の相互関係位置を変化させることなくセラミック部
材の接合体が得られる。
【0009】又、本発明の請求項2に記載の発明では、
接合を行うセラミック部材同士を、セラミック粉末をバ
インダでといた混合ペーストにより仮接合し、次いで、
両セラミック部材を焼成して前記混合ペーストの脱バイ
ンダ処理を行うと、両セラミック部材間に多孔質の接合
層が形成される。
【0010】然る後、両セラミック部材を、減圧したセ
ラミックス生成反応ガス雰囲気で加熱し、両セラミック
部材間の接合層にセラミックスの反応生成物を含浸させ
ると、前記接合層の緻密化が図られ、両セラミック部材
の相互関係位置を変化させることなくセラミック部材の
接合体が得られる。
【0011】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。
【0012】図1〜図4は本発明の請求項1に記載のセ
ラミック部材の接合方法の一実施例を示すものである。
【0013】先ず、図1に示すように、接合を行うセラ
ミック部材同士1,1を、両セラミック部材1,1と同
材質のセラミック粉末2をフェノール樹脂やポリビニル
アルコール等の有機溶媒のバインダ3でといた混合ペー
スト4により仮接合し、乾燥装置5等に収容して50〜
60℃の温度で所要時間乾燥させる。
【0014】次いで、図2に示すように、前記の如く仮
接合したセラミック部材1,1を加熱炉6に収容して7
00〜800℃で焼成し、前記混合ペースト4の脱バイ
ンダ処理を行う。
【0015】このとき、セラミック部材1,1間の混合
ペースト4はバインダ3を除去されて多孔質の接合層7
となる。
【0016】然る後、図3に示すように、前記の如く脱
バインダ処理したセラミック部材1,1を、ガス圧によ
り9〜9.5Kg/cm2に加圧した加圧室8内に収容
され且つセラミックス前駆体有機ポリマー9を200〜
300℃の温度で溶融貯留した浸漬槽10に浸漬させ、
セラミック部材1,1間の接合層7に前記セラミックス
前駆体有機ポリマー9を含浸せしめ、接合層7の緻密化
を図る。
【0017】前記セラミックス前駆体有機ポリマー9と
しては、例えばセラミック部材1,1が炭化珪素(Si
C)の場合、次の化学式に示される基本構造のポリカル
ボシランを使用する。
【0018】
【化1】
【0019】次いで、図4に示すように、セラミック部
材1,1を加熱炉11に収容して約1300℃の温度で
熱処理することにより前記接合層7に含浸させたセラミ
ックス前駆体有機ポリマー9をセラミックスに転化し、
両セラミック部材1,1の相互関係位置を変化させるこ
となくセラミック部材1の接合体12を得る。
【0020】即ち、セラミックス前駆体有機ポリマー9
が前述したポリカルボシランの場合には、このポリカル
ボシランが熱処理による脱水素反応で炭化珪素(Si
C)に転化し、炭化珪素からなるセラミック部材1の接
合体12が得られる。
【0021】尚、前述した図3の含浸と図4の熱処理の
作業は、必要に応じて繰り返し行うようにしても良い。
【0022】従って上記実施例によれば、セラミック部
材1,1同士を圧接させることなく容易に接合すること
ができるので、セラミック部材1による複雑な組立構造
体であっても極めて容易に組立作業を行うことができ
る。
【0023】又、本発明の請求項2に記載のセラミック
部材の接合方法では、前述した実施例における図1及び
図2と同様に両セラミック部材1,1を混合ペースト4
により仮接合し、次いで、該混合ペースト4の脱バイン
ダ処理を行った後、後述する気相含浸法(CVI法)に
より両セラミック部材1,1間の接合層7の空孔内にセ
ラミックスの反応生成物13を含浸せしめ、これによっ
て接合層7の緻密化を図り、セラミック部材1の接合体
12を得るようにしている。
【0024】即ち、混合ペースト4の脱バインダ処理を
行った両セラミック部材1,1を、図5に示す如くヒー
タ14を備えた圧力容器15内の試料室16に収容し、
該試料室16にセラミックス生成反応ガス17,18を
20Torrくらいに減圧して封入すると共に、前記ヒ
ータ14により約1300℃の温度で加熱し、両セラミ
ック部材1,1間の接合層7の空孔内にセラミックスの
反応生成物13を含浸せしめ、これによって接合層7の
緻密化を図り、セラミック部材1の接合体12を得る。
【0025】前記セラミックス生成反応ガス17,18
としては、例えばセラミック部材1,1が炭化珪素の場
合、四塩化珪素(SiCl4)とメタン(CH4)等を使
用して両セラミック部材1,1間の接合層7の空孔内に
炭化珪素(SiC)を含浸する。又、セラミック部材
1,1が窒化珪素の場合には、四塩化珪素(SiC
4)とアンモニア(NH3)等を使用して両セラミック
部材1,1間の接合層7の空孔内に四窒化三珪素(Si
34)を含浸する。
【0026】以上の気相含浸作業は、必要に応じて繰り
返し行うようにしても良い。
【0027】尚、本発明のセラミック部材の接合方法
は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、両セ
ラミック部材の仮接合に用いる混合ペースト及び接合層
の緻密化に用いるセラミックス前駆体有機ポリマー、セ
ラミックス生成反応ガスに実施例以外のものを用いるこ
と、仮接合に際しての乾燥条件、脱バインダ及びセラミ
ックス前駆体有機ポリマー、セラミックス生成反応ガス
の処理条件等を適宜変更し得ること、その他、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得るこ
とは勿論である。
【0028】
【発明の効果】上記した本発明のセラミック部材の接合
方法によれば、セラミック部材同士を圧接させることな
く容易に接合することができるので、セラミック部材に
よる複雑な組立構造体であっても極めて容易に組立作業
を行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の請求項1に記載の発明の一実施例にお
いてセラミック部材同士を混合ペーストにより仮接合し
た状態を示す概略図である。
【図2】本発明の請求項1に記載の発明の一実施例にお
いてセラミック部材間の混合ペーストを脱バインダ処理
した状態を示す概略図である。
【図3】本発明の請求項1に記載の発明の一実施例にお
いてセラミック部材間の接合層にセラミックス前駆体有
機ポリマーを含浸した状態を示す概略図である。
【図4】本発明の請求項1に記載の発明の一実施例にお
いてセラミック部材を熱処理した状態を示す概略図であ
る。
【図5】本発明の請求項2に記載の発明の一実施例にお
ける気相含浸法を示す概略図である。
【図6】従来例を示す概略図である。
【符号の説明】 1 セラミック部材 2 セラミック粉末 3 バインダ 4 混合ペースト 7 接合層 9 セラミックス前駆体有機ポリマー 13 セラミックスの反応生成物 17 セラミックス生成反応ガス 18 セラミックス生成反応ガス

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接合を行うセラミック部材同士を、両セ
    ラミック部材と同材質のセラミック粉末をバインダでと
    いた混合ペーストにより仮接合し、次いで、前記混合ペ
    ーストの脱バインダ処理を行い、然る後、両セラミック
    部材間の接合層に溶融したセラミックス前駆体有機ポリ
    マーを含浸せしめ、次いで、熱処理することにより前記
    接合層に含浸させたセラミックス前駆体有機ポリマーを
    セラミックスに転化することを特徴とするセラミック部
    材の接合方法。
  2. 【請求項2】 接合を行うセラミック部材同士を、両セ
    ラミック部材と同材質のセラミック粉末をバインダでと
    いた混合ペーストにより仮接合し、次いで、前記混合ペ
    ーストの脱バインダ処理を行い、然る後、減圧したセラ
    ミックス生成反応ガス雰囲気で加熱し、両セラミック部
    材間の接合層にセラミックスの反応生成物を含浸するこ
    とを特徴とするセラミック部材の接合方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009013109A1 (de) * 2007-07-25 2009-01-29 Robert Bosch Gmbh Fügeverfahren sowie verbund aus mindestens zwei fügepartnern
JP2015178426A (ja) * 2014-03-19 2015-10-08 日本碍子株式会社 多孔材、接合体、複合体及びそれらの製造方法

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WO2009013109A1 (de) * 2007-07-25 2009-01-29 Robert Bosch Gmbh Fügeverfahren sowie verbund aus mindestens zwei fügepartnern
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