JPH0680481A - 酸化物セラミックスと金属との接合体の製造方法 - Google Patents
酸化物セラミックスと金属との接合体の製造方法Info
- Publication number
- JPH0680481A JPH0680481A JP4255458A JP25545892A JPH0680481A JP H0680481 A JPH0680481 A JP H0680481A JP 4255458 A JP4255458 A JP 4255458A JP 25545892 A JP25545892 A JP 25545892A JP H0680481 A JPH0680481 A JP H0680481A
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- Japan
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- metal
- oxide ceramics
- alloy
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 「活性金属接合法」を用いて酸化物セラミッ
クス（アルミナ、ジルコニア等）と金属（コバ−ル、４
２アロイ等）との接合体を製造する方法を提供するこ
と。 【構成】 ＡｇとＣｕの共晶組成からなる層間に4〜9重
量％のＴｉ箔を介する三層構造のロウを用いて接合する
こと。 【効果】 ＡｇとＣｕに活性金属であるＴｉ箔を特定範
囲内で介在する三層構造のロウを使用することにより、
実用強度を満たす酸化物セラミックスと金属との接合体
が得られる。そして、本発明によりエンジン冷却用のラ
ジエ−タ等の高温構造部品に使用できる接合体を提供す
ることができる。
クス（アルミナ、ジルコニア等）と金属（コバ−ル、４
２アロイ等）との接合体を製造する方法を提供するこ
と。 【構成】 ＡｇとＣｕの共晶組成からなる層間に4〜9重
量％のＴｉ箔を介する三層構造のロウを用いて接合する
こと。 【効果】 ＡｇとＣｕに活性金属であるＴｉ箔を特定範
囲内で介在する三層構造のロウを使用することにより、
実用強度を満たす酸化物セラミックスと金属との接合体
が得られる。そして、本発明によりエンジン冷却用のラ
ジエ−タ等の高温構造部品に使用できる接合体を提供す
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物セラミックスと
金属との接合体の製造方法に関し、詳細には、活性金属
接合法を用いたアルミナやジルコニア等の酸化物セラミ
ックスとコバ−ルや４２アロイ等のＦｅ−Ｎｉ系合金の
接合体の製造方法に関する。
金属との接合体の製造方法に関し、詳細には、活性金属
接合法を用いたアルミナやジルコニア等の酸化物セラミ
ックスとコバ−ルや４２アロイ等のＦｅ−Ｎｉ系合金の
接合体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミナやジルコニアなどの酸化物セラ
ミックスとコバ−ルや４２アロイなどのＦｅ−Ｎｉ系合
金を接合する方法として、高融点金属法と呼ばれる方法
が知られている。この従来法は、まず接合用セラミック
スにＭｏとＮｉやＷからなる層を形成し、次に該セラミ
ックスと金属とをロウ付けする方法であり、その際に使
用されているロウは、ＡｇとＣｕやＮｉとＡｕ又はそれ
ぞれの成分からなっている。
ミックスとコバ−ルや４２アロイなどのＦｅ−Ｎｉ系合
金を接合する方法として、高融点金属法と呼ばれる方法
が知られている。この従来法は、まず接合用セラミック
スにＭｏとＮｉやＷからなる層を形成し、次に該セラミ
ックスと金属とをロウ付けする方法であり、その際に使
用されているロウは、ＡｇとＣｕやＮｉとＡｕ又はそれ
ぞれの成分からなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来法では製造工程が長く、製造の歩留まりを低下する上
に、さらに製造原価が高くなるという問題点を有してい
る。また、最近、従来より使用されているＡｇとＣｕの
共晶組成のロウの中にＴｉ等の活性金属を含むロウ（例
えば田中金属社製TKC−710：71ｗｔ％Ａｇ−27ｗｔ％Ｃ
ｕ−2ｗｔ％Ｔｉ）が出現している。
来法では製造工程が長く、製造の歩留まりを低下する上
に、さらに製造原価が高くなるという問題点を有してい
る。また、最近、従来より使用されているＡｇとＣｕの
共晶組成のロウの中にＴｉ等の活性金属を含むロウ（例
えば田中金属社製TKC−710：71ｗｔ％Ａｇ−27ｗｔ％Ｃ
ｕ−2ｗｔ％Ｔｉ）が出現している。
【０００４】しかしながら、上記活性金属を含むロウ
は、非酸化物セラミックスに対して良好なヌレ性を示す
が、酸化物セラミックスに対してはロウがヌレにくく、
この場合構造物に必要な強度が得られない欠点を有して
いる。そこで、酸化物セラミックスに対するヌレ性が良
好なロウであって、高強度が得られる接合体の出現が要
望されている。即ち、エンジン冷却用のラジエ−タのよ
うな高温構造部品に使用し得るアルミナやジルコニア等
の酸化物セラミックスとコバ−ルや４２アロイ等のＦｅ
−Ｎｉ系合金の接合技術が今日強く要望されている。
は、非酸化物セラミックスに対して良好なヌレ性を示す
が、酸化物セラミックスに対してはロウがヌレにくく、
この場合構造物に必要な強度が得られない欠点を有して
いる。そこで、酸化物セラミックスに対するヌレ性が良
好なロウであって、高強度が得られる接合体の出現が要
望されている。即ち、エンジン冷却用のラジエ−タのよ
うな高温構造部品に使用し得るアルミナやジルコニア等
の酸化物セラミックスとコバ−ルや４２アロイ等のＦｅ
−Ｎｉ系合金の接合技術が今日強く要望されている。
【０００５】本発明は、上記要望に沿う酸化物セラミッ
クスと金属との接合体の製造方法を提供することを目的
とし、詳細には、エンジン冷却用のラジエ−タのような
高温構造部品に使用できる酸化物セラミックス（例えば
アルミナ、ジルコニア等）と金属（例えばコバ−ル、４
２アロイ等）の接合体の製造方法を提供することを目的
とする。
クスと金属との接合体の製造方法を提供することを目的
とし、詳細には、エンジン冷却用のラジエ−タのような
高温構造部品に使用できる酸化物セラミックス（例えば
アルミナ、ジルコニア等）と金属（例えばコバ−ル、４
２アロイ等）の接合体の製造方法を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロウとしてＡ
ｇとＣｕに活性金属であるＴｉ箔を特定範囲内で介在す
る三層構造からなるものを使用することを特徴とし、こ
れによって前記目的を達成したものである。
ｇとＣｕに活性金属であるＴｉ箔を特定範囲内で介在す
る三層構造からなるものを使用することを特徴とし、こ
れによって前記目的を達成したものである。
【０００７】即ち、本発明は、「接合用セラミックスと
金属とをＡｇとＣｕの共晶組成からなる層間に4〜9重量
％のＴｉ箔を介する三層構造からなるロウを用いて接合
することを特徴とする酸化物セラミックスと金属との接
合体の製造方法。」を要旨とする。
金属とをＡｇとＣｕの共晶組成からなる層間に4〜9重量
％のＴｉ箔を介する三層構造からなるロウを用いて接合
することを特徴とする酸化物セラミックスと金属との接
合体の製造方法。」を要旨とする。
【０００８】以下、本発明を詳細に説明すると、本発明
者等は、アルミナやジルコニア等の酸化物セラミックス
とコバ−ルや４２アロイ等のＦｅ−Ｎｉ系合金とを接合
するために、具体的には72ｗｔ％Ａｇ−28ｗｔ％Ｃｕ
（JIS BAg−8）からなるロウの中間に全体として4〜9ｗ
ｔ％になるように調整した活性金属であるＴｉ箔を挿入
した三層構造のロウを用いて接合すれば、高い接合強度
が得られることを見出して本発明を完成したものであ
る。
者等は、アルミナやジルコニア等の酸化物セラミックス
とコバ−ルや４２アロイ等のＦｅ−Ｎｉ系合金とを接合
するために、具体的には72ｗｔ％Ａｇ−28ｗｔ％Ｃｕ
（JIS BAg−8）からなるロウの中間に全体として4〜9ｗ
ｔ％になるように調整した活性金属であるＴｉ箔を挿入
した三層構造のロウを用いて接合すれば、高い接合強度
が得られることを見出して本発明を完成したものであ
る。
【０００９】アルミナやジルコニア等の酸化物セラミッ
クスとコバ−ルや４２アロイなどのＦｅ−Ｎｉ系合金を
市販の活性金属ロウ（71ｗｔ％Ａｇ−27ｗｔ％Ｃｕ−2
ｗｔ％Ｔｉ）で接合すると、Ｔｉ成分が少ないためコバ
−ルや４２アロイにロウ成分が流れてしまい、接合する
ことができない。そこで、本発明は、ロウに活性金属で
あるＴｉを中間層として挿入することにより該Ｔｉの量
を増加させることができ、これによりＴｉ成分がコバ−
ルや４２アロイ等のＦｅ−Ｎｉ系合金にロウが流れ取ら
れてしまうのを防止するようにしたものである。
クスとコバ−ルや４２アロイなどのＦｅ−Ｎｉ系合金を
市販の活性金属ロウ（71ｗｔ％Ａｇ−27ｗｔ％Ｃｕ−2
ｗｔ％Ｔｉ）で接合すると、Ｔｉ成分が少ないためコバ
−ルや４２アロイにロウ成分が流れてしまい、接合する
ことができない。そこで、本発明は、ロウに活性金属で
あるＴｉを中間層として挿入することにより該Ｔｉの量
を増加させることができ、これによりＴｉ成分がコバ−
ルや４２アロイ等のＦｅ−Ｎｉ系合金にロウが流れ取ら
れてしまうのを防止するようにしたものである。
【００１０】その結果、本発明では、活性金属であるＴ
ｉ成分がロウをセラミックスに十分ヌレさせ、強固な接
合体を得ることができる。本発明において、活性金属で
あるＴｉ量が4ｗｔ％に満たない場合にはその効果が現
れず、一方、9ｗｔ％を越える場合、この多量のＴｉの
ためにロウが脆くなり、接合強度が低下するので好まし
くない。従って、本発明では、4〜9ｗｔ％のＴｉ量が好
ましく、より好ましくは5〜8ｗｔ％である。
ｉ成分がロウをセラミックスに十分ヌレさせ、強固な接
合体を得ることができる。本発明において、活性金属で
あるＴｉ量が4ｗｔ％に満たない場合にはその効果が現
れず、一方、9ｗｔ％を越える場合、この多量のＴｉの
ためにロウが脆くなり、接合強度が低下するので好まし
くない。従って、本発明では、4〜9ｗｔ％のＴｉ量が好
ましく、より好ましくは5〜8ｗｔ％である。
【００１１】また、本発明において、ロウ組成が同じで
あっても、三層構造でなく合金にしたものでは、接合強
度が低下するので同じく好ましくない（後記表１参
照）。従って、本発明では、Ｔｉ成分をＴｉ箔としてＡ
ｇとＣｕの共晶組成からなる層間に介在させる三層構造
のロウを用いることによって、初めて所期の作用効果が
生じるものである。
あっても、三層構造でなく合金にしたものでは、接合強
度が低下するので同じく好ましくない（後記表１参
照）。従って、本発明では、Ｔｉ成分をＴｉ箔としてＡ
ｇとＣｕの共晶組成からなる層間に介在させる三層構造
のロウを用いることによって、初めて所期の作用効果が
生じるものである。
【００１２】本発明において、ＡｇとＣｕの配合量につ
いては、特に限定するものではないが、市販品と同様、
72ｗｔ％程度のＡｇと28ｗｔ％程度のＣｕからなるもの
が好ましい。また、接合用酸化物セラミックス及び金属
としては、同じく限定するものではないが、エンジン冷
却用のラジエ−タ等の高温構造品に対する用途を意図し
て、アルミナやジルコニア等の酸化セラミックス及びコ
バ−ルや４２アロイ等のＦｅ−Ｎｉ系合金を使用するの
が好ましい。
いては、特に限定するものではないが、市販品と同様、
72ｗｔ％程度のＡｇと28ｗｔ％程度のＣｕからなるもの
が好ましい。また、接合用酸化物セラミックス及び金属
としては、同じく限定するものではないが、エンジン冷
却用のラジエ−タ等の高温構造品に対する用途を意図し
て、アルミナやジルコニア等の酸化セラミックス及びコ
バ−ルや４２アロイ等のＦｅ−Ｎｉ系合金を使用するの
が好ましい。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施例を挙げ、本発明をより
詳細に説明する。接合用セラミックスとして、3×4×20
ｍｍのアルミナ又はジルコニア（いずれも日本セラテッ
クス社製）を用い、また、接合用金属として、3×4×20
ｍｍのコバ−ル又は４２アロイ（いずれも住友特殊金属
社製）を使用した。この両者を3×4ｍｍの幅で100μｍ
の厚みを持つBAg-8ロウ（72ｗｔ％Ａｇ−28ｗｔ％Ｃ
ｕ）の間に5〜8ｗｔ％になるように厚みを調整したＴｉ
箔を挟んだ三層構造のロウで接合した。
詳細に説明する。接合用セラミックスとして、3×4×20
ｍｍのアルミナ又はジルコニア（いずれも日本セラテッ
クス社製）を用い、また、接合用金属として、3×4×20
ｍｍのコバ−ル又は４２アロイ（いずれも住友特殊金属
社製）を使用した。この両者を3×4ｍｍの幅で100μｍ
の厚みを持つBAg-8ロウ（72ｗｔ％Ａｇ−28ｗｔ％Ｃ
ｕ）の間に5〜8ｗｔ％になるように厚みを調整したＴｉ
箔を挟んだ三層構造のロウで接合した。
【００１４】その接合は、真空中（10-5Torr以下）で85
0℃、15分間加熱し、3×4×40ｍｍの接合体を得た。冷
却後、該接合体の接合強度を室温（22℃）でJIS R 1601
に基づく４点曲げ試験法で求めた。表１に各条件に調整
されたロウを用いて接合した接合体の接合強度を示す。
0℃、15分間加熱し、3×4×40ｍｍの接合体を得た。冷
却後、該接合体の接合強度を室温（22℃）でJIS R 1601
に基づく４点曲げ試験法で求めた。表１に各条件に調整
されたロウを用いて接合した接合体の接合強度を示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１の結果より、本発明に規定する範囲内
の5〜8ｗｔ％に調整した活性金属であるＴｉを介在した
三層構造のロウを用いて接合したアルミナやジルコニア
の酸化物セラミックスとコバ−ルや４２アロイの金属の
接合体は、その接合強度が73〜86MPaと高いことが確認
された。これに対して、本発明の規定範囲外では接合強
度が低く、さらに規定範囲内であっても、ロウの構造が
合金としたものでは、同じく接合強度が低いことが理解
できる。
の5〜8ｗｔ％に調整した活性金属であるＴｉを介在した
三層構造のロウを用いて接合したアルミナやジルコニア
の酸化物セラミックスとコバ−ルや４２アロイの金属の
接合体は、その接合強度が73〜86MPaと高いことが確認
された。これに対して、本発明の規定範囲外では接合強
度が低く、さらに規定範囲内であっても、ロウの構造が
合金としたものでは、同じく接合強度が低いことが理解
できる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、Ａｇと
Ｃｕに活性金属であるＴｉ箔を特定範囲内で介在する三
層構造のロウを使用することにより、実用強度を満たす
酸化物セラミックスと金属との接合体が得られる効果が
生じる。そして、本発明によりエンジン冷却用のラジエ
−タ等の高温構造部品に使用できる接合体を提供するこ
とができる。
Ｃｕに活性金属であるＴｉ箔を特定範囲内で介在する三
層構造のロウを使用することにより、実用強度を満たす
酸化物セラミックスと金属との接合体が得られる効果が
生じる。そして、本発明によりエンジン冷却用のラジエ
−タ等の高温構造部品に使用できる接合体を提供するこ
とができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 接合用セラミックスと金属とをＡｇとＣ
ｕの共晶組成からなる層間に4〜9重量％のＴｉ箔を介す
る三層構造からなるロウを用いて接合することを特徴と
する酸化物セラミックスと金属との接合体の製造方法。 - 【請求項２】 接合用セラミックスがアルミナ、ジルコ
ニアなどの酸化物セラミックスであることを特徴とする
請求項１記載の酸化物セラミックスと金属との接合体の
製造方法。 - 【請求項３】 接合用金属がコバ−ル、４２アロイなど
のＦｅ−Ｎｉ系合金であることを特徴とする請求項１記
載の酸化物セラミックスと金属との接合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4255458A JPH0680481A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 酸化物セラミックスと金属との接合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4255458A JPH0680481A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 酸化物セラミックスと金属との接合体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0680481A true JPH0680481A (ja) | 1994-03-22 |
Family
ID=17279048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4255458A Pending JPH0680481A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 酸化物セラミックスと金属との接合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680481A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011051015A (ja) * | 2009-06-15 | 2011-03-17 | Schneider Electric Industries Sas | 反応性ろう付によるアセンブリ方法及びこの方法を用いて構成した真空カートリッジ |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP4255458A patent/JPH0680481A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011051015A (ja) * | 2009-06-15 | 2011-03-17 | Schneider Electric Industries Sas | 反応性ろう付によるアセンブリ方法及びこの方法を用いて構成した真空カートリッジ |
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