JPH0649618B2 - アルミニウムまたはアルミナセラミックスの拡散接合法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はアルミニウムまたはアルミナセラミックスの
拡散接合法に関するものである。さらに詳しくは、この
発明は、アルミニウムとアルミニウム、アルミナセラミ
ックスとアルミナセラミックス、あるいはアルミニウム
とアルミナセラミックスとを加熱加圧により拡散させて
強固に接合することのできる新しい拡散接合法に関する
ものである。

（従来技術） 従来、アルミニウムにはその表面に酸化皮膜があるた
め、アルミニウムを拡散接合することは困難であった。
そこで、従来は接合面の酸化皮膜を取り除くため、接合
面での相対変位の付与や超音波振動の付与などの機械的
方法、あるいはアルゴンイオンの衝撃などの電気的方法
で接合面を処理した後、拡散接合を行っていた。しか
し、その接合強さは実用的に十分ではなかった。

また、アルミナセラミックス相互の、またはアルミナセ
ラミックスとアルミニウム等の金属の接合には、チタン
や銅などのろう材を用いたろう接が一般的に行われてお
り、ろう材としてＭｇ、ＣａもしくはＬｉを微量添加し
たＡｌ−Ｓｉ系ろう材を用いる方法も提案されている
（特開昭５５−１１６６８２号公報）。さらにまた、チ
タン箔あるいはＴｉＣが析出するチタン材料を接合面に
介在させて加熱加圧する拡散接合法も知られている。し
かし、これらの従来の方法では液相法であるろう接によ
る強度は十分でなく、また、ろう接や拡散、接合の温度
が高いため、熱膨張係数の差に起因する熱応力が大き
く、接合部に割れが発生し易いという欠点があった。こ
のため接合強さも低いものとなっていた。

（発明の目的） この発明は前記の通りの従来法の欠点を解消すべくなさ
れたものであって、その目的は接合部の機械的性能を向
上させることのできるアルミニウムまたはアルミナセラ
ミックスの新しい拡散接合法を提供することにある。

（発明の構成） この発明の発明者は前記目的を達成すべく鋭意研究の結
果、アルミニウムまたはアルミナセラミックスをアルミ
ニウムもしくはアルミナセラミックスに拡散接合する際
に、その接合面に、0.1〜1.5重量％のリチウムを含有さ
せたアルミニウムを介在させて、加熱加圧すると、リチ
ウムが接合界面に拡散し、強固に接合するとの知見を得
た。この発明は、このような新しい知見に基づいて完成
されたものである。

すなわち、この発明の要旨は、上記の通り、接合面に0.
1〜1.5重量％のリチウムを含有させたアルミニウムを介
在させて、リチウムの拡散温度で加熱加圧して拡散接合
することにある。

この場合、加熱温度はリチウムが拡散する温度、たとえ
ば400℃以上で、融点未満とする。この点において、こ
の発明は、溶融させた液相法としてのろう接とは本質的
に相違している。そして、加圧する点においてもろう接
とは異なり、拡散接合としての本質的特徴を備えてい
る。この場合の加圧圧力は、材料が大きく変形しない非
塑性変形条件の程度とする。雰囲気は真空下または非酸
化性雰囲気で行う。

以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明について説
明する。

実施例１ Ｌｉ以外の金属またはＬｉを含有したアルミニウムを用
い、アルミニウムとアルミニウムとの拡散接合を行っ
た。その比較の結果を示したものが表−１である。この
表−１より、この発明のＬｉ添加Ａｌを用いた拡散接合
の特異的作用効果がよくわかる。

実施例２〜４ Ｌｉの含有量を変化させたアルミニウムを用いて拡散接
合を行った。継手の引張強さを示したものが表−２であ
る。

この結果が示すように、Ｌｉの含有量がこの発明の規定
する範囲をはずれると、いずれの場合も継手の引張り強
さが低下する。

実施例５〜６ アルミニウムとアルミナセラミックスとの接合を行っ
た。その結果を比較例とともに示したものが表−３であ
る。この表−３より、この発明の方法によって、強固な
接合が得られることがわかる。

（本発明の効果） 以上詳しく説明した通り、この発明のアルミニウムまた
はアルミナセラミックスの拡散接合法によると、従来法
に比べ強固に接合し得られる優れた効果を奏し得られ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミニウムまたはアルミナセラミックス
   をアルミニウムもしくはアルミナセラミックスに拡散接
   合する際に、その接合面に0.1〜1.5重量％のリチウムを
   含有させたアルミニウムを介在させて、リチウムの拡散
   温度で加熱加圧することを特徴とするアルミニウムまた
   はアルミナセラミックスの拡散接合法。