JPH06239671A - Method for joining zirconia ceramic and metal - Google Patents

Method for joining zirconia ceramic and metal

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JPH06239671A
JPH06239671A JP4617893A JP4617893A JPH06239671A JP H06239671 A JPH06239671 A JP H06239671A JP 4617893 A JP4617893 A JP 4617893A JP 4617893 A JP4617893 A JP 4617893A JP H06239671 A JPH06239671 A JP H06239671A
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JP
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metal
zirconia
joining
nitride
ceramics
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JP4617893A
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Japanese (ja)
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Kazuo Osumi
和生 大角
Masahiko Taniguchi
雅彦 谷口
Hidenori Kita
英紀 北
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Isuzu Motors Ltd
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Isuzu Motors Ltd
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Abstract

PURPOSE:To improve the bonding strength of a zirconia ceramic to a metal by coating a zirconia ceramic with a metal nitride and bonding a metal to the metal nitride coating surface with an active metal solder material. CONSTITUTION:The surface of a zirconia ceramic is subjected to ion implantation with N2<+> ion beam and sputtered with an active metal with an Ar<+> ion beam to form a metal nitride coating layer by using N2<+> ion beam as an assist. The metal nitride coating layer on the zirconia ceramic is used as a bonding face and a metal is bonded to the face using an active metal solder material. The process is effective for improving the adhesivity of the ZrO2 surface by applying a Zr-O-N layer to the Zr2O surface and forming a nitride coating layer. The metal can be bonded with a surface-activated metal solder material obtained by the simultaneous implantation of metal and N and a joined material having high bonding strength and high reliability can be produced by this process.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ジルコニアを主成分
とするジルコニア系セラミックスと金属の接合方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for joining zirconia-based ceramics containing zirconia as a main component and a metal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ジルコニア系セラミックスと金属
との接合方法として、活性金属ろう材を用いる方法が行
われている。しかしながら、接合時にジルコニア中の酸
素がろう材中に移動したり、接合体を大気中で高温状態
で使用した場合に、ろう材が酸化するため安定した接合
強度が得られない。そこで、表面に金属元素、Al2
3 等で物理的気相蒸着法PVD、めっき等によるコーテ
ィングによる酸化防止法が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a method of using an active metal brazing material has been used as a method of joining a zirconia-based ceramic and a metal. However, when the oxygen in the zirconia moves into the brazing filler metal at the time of joining, or when the jointed body is used in a high temperature state in the atmosphere, the brazing filler metal is oxidized, so that stable joint strength cannot be obtained. Therefore, a metal element, Al 2 O, is formed on the surface.
3 and the like, a physical vapor deposition method PVD, an antioxidant method by coating by plating, etc. are known.

【0003】また、セラミックスの接合法として、特開
昭63−8269号公報に開示されたものがある。該セ
ラミックスの接合法は、セラミックス同志或いはセラミ
ックスと金属をろう付けする場合に、セラミックス表面
をアルミナ、シリカ系のセラミックスで表面処理した
後、活性金属を含むろう材で相手側のセラミックス或い
は金属とろう付けしたものである。
Further, as a method of joining ceramics, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-8269. The method of joining the ceramics is such that when the ceramics are brazed together or the ceramics and the metal are brazed, the surface of the ceramics is surface-treated with alumina- or silica-based ceramics, and then the brazing material containing the active metal is used to braze the mating ceramics or the metal. It is attached.

【0004】また、特開昭61−77681号公報に開
示された窒化物セラミックスの接合方法は、Si3 4
又はAlNの表面に窒素を含有せしめ、その表面にA
l,Ti,Si,Nb,Zr等の金属を介在せしめて同
様の処理を施したSi3 4 又はAlN又は金属を、窒
素ガス雰囲気中で加熱することにより、Si3 4 又は
AlNの表面に含有せしめた窒素を、介在せしめた金属
へ拡散せしめて介在せしめた金属の一部又は全部を窒化
物に変換すると同時に前記窒化物同志又は前記窒化物と
金属とを接合したものである。
Further, the method for joining nitride ceramics disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-77681 is disclosed in Si 3 N 4
Or, the surface of AlN is made to contain nitrogen, and A is added to the surface.
The surface of Si 3 N 4 or AlN is obtained by heating Si 3 N 4 or AlN or a metal that has been similarly treated with a metal such as 1, Ti, Si, Nb or Zr interposed in a nitrogen gas atmosphere. The nitrogen contained in the above is diffused into the intervening metal to convert a part or all of the intervening metal into a nitride, and at the same time, the nitride or the nitride and the metal are joined.

【0005】また、特開平2−184577号公報に開
示されたセラミックス接合部材は、セラミックス接合部
材の、セラミックスの表面に前記セラミックスと金属と
からなる混合層が形成され、前記混合層はろう材を介し
て他部材と接合しているものであり、前記混合層の形成
は、金属の蒸着法あるいはスパッタリング法等による金
属被膜を形成しながら、セラミックス基材及び形成する
金属被膜との非反応性ガスイオンを注入して形成したも
のである。
Further, in the ceramics joining member disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-184577, a mixed layer composed of the ceramics and the metal is formed on the surface of the ceramics of the ceramics joining member, and the mixed layer is made of a brazing material. It is bonded to another member via a non-reactive gas with the ceramic base material and the metal film to be formed while forming the metal film by a metal vapor deposition method or a sputtering method. It is formed by implanting ions.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記で
述べたセラミックスと金属との接合方法は、セラミック
ス表面にコーティングした被膜が剥がれ易く、接合強度
にばらつきが発生し、接合強度の信頼性に劣るという問
題がある。また、セラミックスの表面に酸化物をコーテ
ィングした場合に、ろう材との濡れ性はさほど向上しな
いという問題がある。また、接合部の寸法制度を向上さ
せるためには、コーティング層の厚さを薄く均一にする
ことが必要になるが、従来の方法ではコーティング層の
厚さの均一性と強度を両立させることは困難であった。
However, in the above-described method of joining ceramics and metal, the coating film coated on the surface of the ceramics is easily peeled off, variations in the joining strength occur, and the reliability of the joining strength is poor. There's a problem. In addition, when the surface of ceramics is coated with an oxide, the wettability with the brazing material is not so improved. Also, in order to improve the dimensional accuracy of the joint, it is necessary to make the thickness of the coating layer thin and uniform, but in the conventional method it is not possible to achieve both uniform thickness of the coating layer and strength. It was difficult.

【0007】また、前掲特開平2−184577号公報
に開示されたセラミックス接合部材は、セラミックスの
表面に注入した窒素と金属を熱処理した後、窒化物の膜
を形成しているので、表面が活性な状態でなく、接合強
度に対する上記のような問題を有している。
Further, the ceramic joining member disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 2-18477 forms a nitride film after heat-treating the nitrogen and the metal injected to the surface of the ceramic, so that the surface is activated. However, it has the above-mentioned problem with respect to the bonding strength.

【0008】そこで、この発明の目的は、上記の課題を
解決することであり、セラミックスの表面にN2 を注入
し、ZrO2 の表面にZr−O−Nの層を設けて窒化物
の被膜を形成し、セラミックスと金属との密着性を向上
させ、また、金属とNを同時に打ち込んで表面を活性な
状態にしてろう材によって金属を接合し、それによって
接合強度を向上させるジルコニア系セラミックスと金属
の接合方法を提供することである。
[0008] Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems. N 2 is injected into the surface of ceramics and a Zr-O-N layer is provided on the surface of ZrO 2 to form a nitride film. A zirconia-based ceramic that improves the adhesion between the ceramic and the metal, and that simultaneously implants the metal and N to activate the surface to bond the metal with a brazing material, thereby improving the bonding strength. A metal joining method is provided.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、ジルコニア系セラミックスの表面にN2 +
イオンビームを用いてイオン注入を行った後、Ar+
オンビームによってスパッタリングされた活性金属をN
2 + イオンビームをアシストとして金属窒化物をコーテ
ィングさせ、前記ジルコニア系セラミックスに前記金属
窒化物をコーティングした面を接合面として活性金属ろ
う材を用いて金属を接合することから成ることを特徴と
するジルコニア系セラミックスと金属の接合方法に関す
る。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is,
This invention applies N 2 + on the surface of zirconia-based ceramics.
After performing ion implantation using the ion beam, the active metal sputtered by the Ar + ion beam is removed by N
2 + ion beam a metal nitride was coated as assist, characterized in that it consists of joining metal by using an active metal brazing material to the metal nitride was coated surface on the zirconia-based ceramic as a bonding surface The present invention relates to a method for joining a zirconia-based ceramic and a metal.

【0010】また、このジルコニア系セラミックスと金
属の接合方法において、前記金属窒化物は、ZrO2
Zr−O−N/MeNX の複合組織を有しているもので
ある。
In the method of joining the zirconia-based ceramic and the metal, the metal nitride is ZrO 2 /
Those having a composite structure of Zr-O-N / MeN X .

【0011】また、このジルコニア系セラミックスと金
属の接合方法において、前記金属窒化物のMeはTi,
Nb,Zrの1種または2種以上である。
Further, in this method of joining a zirconia-based ceramic and a metal, Me of the metal nitride is Ti,
One or more of Nb and Zr.

【0012】また、このジルコニア系セラミックスと金
属の接合方法において、前記ジルコニア系セラミックス
は安定化ジルコニア、部分安定化ジルコニア及びZrO
2 とSiO2 ,Al2 3 等の酸化物との複合セラミッ
クスから選択されるZrO2を主成分として含有するセ
ラミックスである。
Further, in this method for joining a zirconia-based ceramic and a metal, the zirconia-based ceramic is stabilized zirconia, partially stabilized zirconia and ZrO 2.
It is a ceramic containing ZrO 2 selected from the composite ceramics of 2 and oxides such as SiO 2 and Al 2 O 3 as a main component.

【0013】[0013]

【作用】この発明によるジルコニア系セラミックスと金
属の接合方法は、上記のように構成されており、次のよ
うに作用する。即ち、このジルコニア系セラミックスと
金属の接合方法は、ジルコニア系セラミックスの表面に
2 + イオンビームを用いてイオン注入を行った後、A
+ イオンビームによってスパッタリングされた活性金
属をN2 + イオンビームをアシストとして金属窒化物を
コーティングさせたので、ZrO2 の表面にZr−O−
Nの層を設けて窒化物の被膜を形成して密着性を向上で
き、金属とNを同時に打ち込んで表面を活性な状態にし
て活性金属ろう材によって金属を接合し、それによって
接合強度を強固に信頼性に富んだ接合体を得ることがで
きる。
The method for joining a zirconia-based ceramic and a metal according to the present invention is constructed as described above and acts as follows. That is, this zirconia-based ceramic-metal joining method is performed by performing ion implantation on the surface of the zirconia-based ceramic using an N 2 + ion beam and then
Since the active metal sputtered by the r + ion beam was coated with a metal nitride with the aid of the N 2 + ion beam, the surface of ZrO 2 was Zr-O-.
A layer of N can be formed to form a nitride film to improve adhesion, and the metal and N can be simultaneously imprinted to activate the surface and bond the metal with an active metal brazing material, thereby strengthening the bonding strength. It is possible to obtain a highly reliable conjugate.

【0014】[0014]

【実施例】以下、この発明によるセラミックスと鉄鋼材
料との接合体の実施例を説明する。このジルコニア系セ
ラミックスと金属の接合方法は、主として、ジルコニア
系セラミックスと金属を活性金属ろう材により接合する
場合において、ジルコニア系セラミックスの表面を金属
窒化物により被覆し、そのコーティング面を接合面とし
て活性金属ろう材を用いて金属を接合したものである。
EXAMPLES Examples of a joined body of ceramics and a steel material according to the present invention will be described below. This method of joining zirconia-based ceramics and metal is mainly used in the case of joining zirconia-based ceramics and metals with an active metal brazing material, by coating the surface of zirconia-based ceramics with a metal nitride and activating the coating surface as a joining surface. The metal is joined using a metal brazing material.

【0015】即ち、このジルコニア系セラミックスと金
属の接合方法は、ジルコニア系セラミックスの表面にN
2 + イオンビームを用いてイオン注入を行った後、Ar
+ イオンビームによってスパッタリングされた活性金属
をN2 + イオンビームをアシストとして金属窒化物をコ
ーティングさせ、前記ジルコニア系セラミックスに前記
金属窒化物をコーティングした面を接合面として活性金
属ろう材を用いて金属を接合することから成ることを特
徴とするものであり、活性金属ろう材の酸化を防止する
ことができ、ジルコニア系セラミックスと金属との接合
体は高強度で安定した接合強度を有するものである。即
ち、ジルコニア系セラミックスの基材と金属窒化物膜と
は剥離し難い強固な接合層を形成することができる。ま
た、このジルコニア系セラミックスと金属の接合方法に
おいて、セラミックス表面に形成されるコーティング面
の厚さは、0.5〜1.5mμの均一な厚さに形成で
き、成膜したことにより表面粗さが影響を受けることは
ない。
That is, the method of joining the zirconia-based ceramic and the metal is as follows.
After ion implantation using 2 + ion beam, Ar
+ An active metal sputtered by an ion beam is coated with a metal nitride with the aid of an N 2 + ion beam, and a surface of the zirconia-based ceramic coated with the metal nitride is used as a bonding surface to form a metal using an active metal brazing material. Which is capable of preventing oxidation of the active metal brazing material, and the bonded body of zirconia-based ceramic and metal has high strength and stable bonding strength. . That is, it is possible to form a strong bonding layer that is unlikely to separate from the zirconia-based ceramic substrate and the metal nitride film. Further, in this method of joining a zirconia-based ceramic and a metal, the thickness of the coating surface formed on the ceramic surface can be formed to a uniform thickness of 0.5 to 1.5 mμ, and the surface roughness can be obtained by forming the film. Is not affected.

【0016】また、このジルコニア系セラミックスと金
属の接合方法において、ジルコニア系セラミックスの表
面に形成される金属窒化物は、ZrO2 /Zr−O−N
/MeNX の複合組織を有しているものである。また、
金属窒化物の金属MeはTi,Nb,Zrの1種または
2種以上で構成されている。更に、ジルコニア系セラミ
ックスとしては、ZrO2 を主成分として含有するセラ
ミックスであり、Y23 ,CaO,MgO,CeO2
等の酸化物を固溶させた安定化ジルコニア、部分安定化
ジルコニア、及びZrO2 とSiO2 ,Al2 3 等の
酸化物との複合セラミックスから選択されるセラミック
スである。
Further, in this method of joining a zirconia-based ceramic and a metal, the metal nitride formed on the surface of the zirconia-based ceramic is ZrO 2 / Zr-O-N.
It has a composite structure of / MeN x . Also,
The metal Me of the metal nitride is composed of one or more of Ti, Nb, and Zr. Further, the zirconia-based ceramics are ceramics containing ZrO 2 as a main component, and include Y 2 O 3 , CaO, MgO, CeO 2
Stabilized zirconia oxide was dissolved in an equal, a partially stabilized zirconia, and ceramic selected from composite ceramic with an oxide such as ZrO 2 and SiO 2, Al 2 O 3.

【0017】次に、この発明によるジルコニア系セラミ
ックスと金属の接合方法の具体的な実施例を説明する。
3モル%のY2 3 −ZrO2 〔Y−PSZ(部分安定
化ジルコニア)〕の表面に、下記の条件でイオン注入を
行って、スパッタリングされた活性金属Ti,Nb,Z
rをN2 + イオンビームをアシストとして金属窒化物を
コーティングした。即ち、金属窒化物のコーティング層
は、Ti窒化物(窒化チタンTiN)、Nb窒化物(窒
化ニオブNbN)、Zr窒化物(窒化ジルコニウムZr
N)の層である。N2 + イオンビームを用いてイオン注
入の条件については、使用元素はN2 を用い、ガス流量
は5sccmであり、加速電圧は0.43kVであり、
また、加速電流は20mAであった。スパッタリングの
条件については、使用元素はTi,Nb,Zrを用い、
使用ガスはArを用い、ガス流量は5sccmであり、
加速電圧は1.002kVであり、また、加速電流は2
00mAであった。更に、N2 + イオンビームのアシス
トの条件については、使用ガスはN2 を用い、ガス流量
は5sccmであり、加速電圧は0.46kVであり、
加速電流は20mAであり、成膜真空度は2.0×10
- 4 torrであり、成膜時間は5〜6時間であり、ま
た、膜厚は0.8〜1mμであった。
Next, specific examples of the method for joining zirconia-based ceramics and metal according to the present invention will be described.
Ion implantation was carried out on the surface of 3 mol% Y 2 O 3 -ZrO 2 [Y-PSZ (partially stabilized zirconia)] under the following conditions, and the sputtered active metals Ti, Nb, Z were used.
r was coated with a metal nitride with the aid of an N 2 + ion beam. That is, the metal nitride coating layer includes Ti nitride (titanium nitride TiN), Nb nitride (niobium nitride NbN), and Zr nitride (zirconium nitride Zr).
N) layer. Regarding the conditions of ion implantation using N 2 + ion beam, the used element is N 2 , the gas flow rate is 5 sccm, the acceleration voltage is 0.43 kV,
The acceleration current was 20 mA. Regarding sputtering conditions, the elements used are Ti, Nb, and Zr,
Ar gas was used as a gas, and the gas flow rate was 5 sccm.
The acceleration voltage is 1.002 kV and the acceleration current is 2
It was 00 mA. Further, regarding the conditions for N 2 + ion beam assist, N 2 was used as a gas, the gas flow rate was 5 sccm, and the acceleration voltage was 0.46 kV.
Acceleration current is 20 mA and film formation vacuum is 2.0 × 10
- a 4 torr, deposition time is 5-6 hours, also, the film thickness was 0.8~1Emumyu.

【0018】次に、Y−PSZとクロムモリブデン鋼を
Au−Cu−Tiろう材を用いて真空中870℃にて接
合を行った。得られた接合体を常温及び350℃で1時
間保持して、引張試験を行い、接合体の接合強度を測定
した。ここで、この発明によるジルコニア系セラミック
スと金属との接合体と、他の接合体とを比較するため、
比較接合体1として金属窒化物を成膜しなかったY−P
SZと金属との接合体、及び比較接合体2としてMo−
Mn法によって表面をメタライジングしたY−PSZと
金属との接合体を作製した。それらの結果を表1に示
す。
Next, Y-PSZ and chromium molybdenum steel were joined at 870 ° C. in a vacuum using an Au-Cu-Ti brazing material. The obtained bonded body was held at room temperature and 350 ° C. for 1 hour, and a tensile test was performed to measure the bonding strength of the bonded body. Here, in order to compare the bonded body of the zirconia-based ceramics and the metal according to the present invention with another bonded body,
YP in which a metal nitride was not formed as the comparative bonded body 1
As a bonded body of SZ and metal, and as a comparative bonded body 2, Mo-
A bonded body of Y-PSZ and metal whose surface was metallized by the Mn method was prepared. The results are shown in Table 1.

【表1】 [Table 1]

【0019】表1から分かるように、金属窒化物を成膜
したY−PSZと金属との接合体は、比較試験片のもの
に比較して、強度は高く、高温においても強度低下を抑
制することが分かる。即ち、比較接合体1は、25℃で
平均引張強度68.5MPaであり、350℃で平均引
張強度32.9MPaであった。比較接合体2は、25
℃で平均引張強度102.6MPaであり、350℃で
平均引張強度99.8MPaであった。この発明による
接合方法で作製した接合体については、金属窒化物が窒
化チタンTiNの場合には、25℃で平均引張強度12
5.8MPaであり、350℃で平均引張強度121.
1MPaであった。金属窒化物が窒化ニオブNbNの場
合には、25℃で平均引張強度124.3MPaであ
り、350℃で平均引張強度126.4MPaであっ
た。金属窒化物が窒化ジルコニウムZrNの場合には、
25℃で平均引張強度131.4MPaであり、350
℃で平均引張強度135.6MPaであった。
As can be seen from Table 1, the joined body of Y-PSZ and the metal on which the metal nitride film is formed has a higher strength than that of the comparative test piece, and suppresses the strength reduction even at high temperature. I understand. That is, the comparative bonded body 1 had an average tensile strength of 68.5 MPa at 25 ° C and an average tensile strength of 32.9 MPa at 350 ° C. Comparative bonded body 2 has 25
The average tensile strength at 10 ° C was 102.6 MPa, and the average tensile strength at 350 ° C was 99.8 MPa. Regarding the joined body produced by the joining method according to the present invention, when the metal nitride is titanium nitride TiN, the average tensile strength at 25 ° C. is 12
5.8 MPa, average tensile strength 121.
It was 1 MPa. When the metal nitride was niobium nitride NbN, the average tensile strength was 124.3 MPa at 25 ° C. and the average tensile strength was 126.4 MPa at 350 ° C. When the metal nitride is zirconium nitride ZrN,
It has an average tensile strength of 131.4 MPa at 25 ° C. and 350
The average tensile strength at 13 ° C was 135.6 MPa.

【0020】また、未処理の比較接合体1のY−PSZ
の表面粗さはRmax=0.5mμであった。メタライ
ズをした比較接合体2のY−PSZの表面粗さはRma
x=5〜13mμと粗くなった。これらの比較接合体に
対して、この発明による金属窒化物を成膜したY−PS
Zの表面は未処理のものと変わらず、Rmax=0.5
mμであった。
Further, the untreated comparative joint body 1 of Y-PSZ
The surface roughness of was Rmax = 0.5 mμ. The surface roughness of the Y-PSZ of the metallized comparative joint body 2 is Rma.
It became coarse with x = 5 to 13 mμ. For these comparative joints, a Y-PS formed by depositing a metal nitride according to the present invention
The surface of Z is the same as the untreated one, and Rmax = 0.5.
It was mμ.

【0021】[0021]

【発明の効果】この発明によるジルコニア系セラミック
スと金属の接合方法は、上記のように構成されており、
次のような効果を有する。即ち、このジルコニア系セラ
ミックスと金属の接合方法は、ジルコニア系セラミック
スの表面にN2 + イオンビームを用いてイオン注入を行
い、表面をZr−O−Nの複合組織とした後に、その上
にAr+ イオンビームによってスパッタリングされた活
性金属をN2 + イオンビームをアシストとして金属窒化
物を成膜させることによって、基盤と剥がれ難い強固な
金属窒化物膜を形成することができる。しかも、成膜厚
さは、均一な厚さを有しており、成膜したことにより表
面粗さが影響を受けることがない。それ故に、金属窒化
物で被覆したジルコニア系セラミックスを金属との接合
に用いることにより、活性金属、ろう材の酸化を防止す
ることができ、接合強度の強固にでき、接合強度の信頼
性を向上できる。
The method for joining a zirconia-based ceramic and a metal according to the present invention is configured as described above,
It has the following effects. That is, in this method of joining a zirconia-based ceramic and a metal, ions are implanted into the surface of the zirconia-based ceramic using an N 2 + ion beam to form a Zr-O-N composite structure on the surface, and then Ar is formed thereon. + active metal sputtered by the ion beam by forming a metal nitride as the assist a N 2 + ion beam, it is possible to form the peeling hardly strong metal nitride film-based. Moreover, the film thickness has a uniform thickness, and the surface roughness is not affected by the film formation. Therefore, by using zirconia-based ceramics coated with metal nitride for bonding with metals, it is possible to prevent oxidation of active metals and brazing materials, strengthen bonding strength, and improve reliability of bonding strength. it can.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ジルコニア系セラミックスの表面にN2
+ イオンビームを用いてイオン注入を行った後、Ar+
イオンビームによってスパッタリングされた活性金属を
2 + イオンビームをアシストとして金属窒化物をコー
ティングさせ、前記ジルコニア系セラミックスに前記金
属窒化物をコーティングした面を接合面として活性金属
ろう材を用いて金属を接合することから成ることを特徴
とするジルコニア系セラミックスと金属の接合方法。
1. N 2 is formed on the surface of zirconia-based ceramics.
+ After ion implantation using an ion beam, Ar +
An active metal sputtered by an ion beam is coated with a metal nitride by using an N 2 + ion beam as an assist, and a surface of the zirconia-based ceramic coated with the metal nitride is used as a bonding surface to form a metal using an active metal brazing material. A method for joining a zirconia-based ceramic and a metal, which comprises joining.
【請求項2】 前記金属窒化物は、ZrO2 /Zr−O
−N/MeNX の複合組織を有していることを特徴とす
る請求項1に記載のジルコニア系セラミックスと金属の
接合方法。
2. The metal nitride is ZrO 2 / Zr—O.
Zirconia based ceramics and joining method of metal according to claim 1, characterized in that it has a composite structure of -N / MeN X.
【請求項3】 前記金属窒化物のMeはTi,Nb,Z
rの1種または2種以上であることを特徴とする請求項
1又は2に記載のジルコニア系セラミックスと金属の接
合方法。
3. Me of the metal nitride is Ti, Nb, Z
The method for joining a zirconia-based ceramic and a metal according to claim 1 or 2, wherein r is one or more.
【請求項4】 前記ジルコニア系セラミックスは安定化
ジルコニア、部分安定化ジルコニア及びZrO2 とSi
2 ,Al2 3 等の酸化物との複合セラミックスから
選択されるZrO2 を主成分として含有するセラミック
スであることを特徴とする請求項1に記載のジルコニア
系セラミックスと金属の接合方法。
4. The zirconia-based ceramic is stabilized zirconia, partially stabilized zirconia, ZrO 2 and Si.
The method for joining a zirconia-based ceramic and a metal according to claim 1, which is a ceramic containing ZrO 2 as a main component, which is selected from composite ceramics with oxides such as O 2 and Al 2 O 3 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6869007B2 (en) * 2001-01-26 2005-03-22 Lucent Technologies Inc. Oxidation-resistant reactive solders and brazes

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US6869007B2 (en) * 2001-01-26 2005-03-22 Lucent Technologies Inc. Oxidation-resistant reactive solders and brazes

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