JPH0723264B2 - 炭化ケイ素成形体部材の結合方法 - Google Patents

炭化ケイ素成形体部材の結合方法

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JPH0723264B2
JPH0723264B2 JP61117658A JP11765886A JPH0723264B2 JP H0723264 B2 JPH0723264 B2 JP H0723264B2 JP 61117658 A JP61117658 A JP 61117658A JP 11765886 A JP11765886 A JP 11765886A JP H0723264 B2 JPH0723264 B2 JP H0723264B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、研摩された、遊離の元素を有する接合すべき
面を向かい合わせそして不活性または還元性の雰囲気中
でプレス圧力下で高温度に加熱することによつて、炭化
ケイ素の成形体部材を結合する方法に関する。
本発明によれば、無加圧焼結された炭化ケイ素（SSiC）
および／または熱間プレスされた炭化ケイ素（HPSiC）
よりなる成形体部材の結合物が製造される。炭化ケイ素
構造部材は、実質的に、異なつた材料、すなわち、次の
材料： １）滲透性または反応性炭化ケイ素（SiSiC）、 ２）無加圧焼結された炭化ケイ素および ３）熱間プレスされた炭化ケイ素、 をもたらす３つの異なつた方法に従つて製造される。
炭素または炭素および炭化ケイ素よりなる対応する原料
成形体のケイ素化によつて得られる滲透性または反応性
炭化ケイ素よりなる成形部材は、成形体部材の結合に利
用されうる遊離のケイ素５〜30重量％を含有する。
かくして、ドイツ特許出願公開第3,003,186号によれ
ば、SiSiCからなる個々の部材が１つの原料部材にまと
められそして1,300℃以下の温度において拡散された遊
離のケイ素によつて接合面の同時的加圧下に、いわゆる
拡散融接によつて結合される。ドイツ特許出願公開第3,
139,270号によれば、SiSiC−成形部材の研摩された接合
面は、重ね合わされ、そして1500〜1800℃（すなわち、
ケイ素の融点以上）に加熱することによつて互いに結合
せしめられる。これらの２つの方法に従つて、約１μｍ
の細長いケイ素の継目を有し、場合によつては極めて微
細な炭化ケイ素分離物を有する分厚い、約1,400℃まで
構造的に固体の、温度変化に対して安定な、耐蝕性でか
つ耐酸化性の結合物が得られる。
材料中に遊離のケイ素の存在することと無関係に、炭化
ケイ素の構造部材は、炭素または炭素／炭化ケイ素含有
パテ組成物を有機結合剤と共に用いて結合させ、上記の
有機結合剤をコークス化し、そして炭素を炭化ケイ素に
変換させるためにケイ素を滲透させることによつて互い
に結合される。この方法の各種の変法は、例えば、米国
特許第2,319,323号またはドイツ特許出願公開第2,922,9
53号に記載されている。本出願人によるドイツ特許出願
公開第3,311,553号によれば、その際パテないしは炭素
は、結合面の間ではなくて、この目的で粗面化された表
面に適用される。米国特許第4,156,051号によれば、な
んら結合剤を用いずに、これらをまず第１段階で個々に
理論値の少くとも65％の厚さまで予備焼結し、次に重ね
合せて結合し、そして最後に理論値の約98％の厚さまで
もう一度熱間プレスにかけることによつて、セラミツク
の成形体部材は、互いに結合される。この方法は、第２
段階において接合面にのみ負荷をかけてはならないので
費用のかかるものとなる。
最後に、熱間プレスされた炭化ケイ素は、金属を用いて
または金属層を介して結合することが殊にしばしば試み
られた。その際、炭化ケイ素と金属との熱膨張係数の差
異を、形成される中間相（ケイ化物および／または炭化
物）によるかあるいは金属の方へ段階的に高められた金
属含量を有するSiC−金属粉末混合物を用いることによ
つて橋渡ししようという試みが絶えず行なわれた。報告
書BMFT−FBT79−124においては、例えば、同様に堅牢な
薄い層（100〜500μｍ）に対して熱間プレスされたタン
グステンまたはモリブデンの粉末を用いる熱間プレスSi
Cの結合について報告されている。この種の結合物につ
いて特徴的なことは、形成された過渡領域からSiCに走
つているひび割れならびに熱間プレスされた材料におけ
る高い微孔性である。
本発明の課題は、無加圧焼結されたそして／または熱間
プレスされた炭化ケイ素成形部材を、気密の、耐食性な
らびに耐酸化性の、温度変化に対してならびに耐酸化性
の、温度変化に対して安定な、そして約2,200℃まで機
械的に安定な接着継目によつて永続的に結合することで
ある。
この課題は、本発明によれば、本明細書の冒頭において
述べたような方法において、無加圧焼結されたSiC（SiS
iC）または熱間プレスされたSiC（HPSiC）からなる炭化
ケイ素成形体部材を、研摩された接合すべき面の少くと
も１つの面に、Ag、Al、Au、Ｂ、Be、Co、Cr、Cu、Fe、
Mg、Mn、Mo、Nb、Ni、Pd、Pt、Ta、Ti、Ｖ、ＷおよびZr
よりなる群から選択された炭化物および／またはケイ化
物を形成する元素の少くとも１種の最大限１μｍの厚さ
の活性化層を適用し、そして互いに接合された部材を、
10-1ないし105Paの範囲内の不活性または還元性の雰囲
気中で800ないし2,200℃の範囲内の温度において１ない
し100MPaの範囲内のプレス圧力下で互いに融接させるこ
とによつて、前記炭化ケイ素成形体部材を互いに結合さ
せることを特徴とする方法によつて解決される。
この方法においては、より高品質の表面を有する結合面
のうちの１つまたは２つの面の上に、炭化物および／ま
たはケイ化物を形成する材料よりなる極めて薄い“活性
化”被覆層が適用されるが、これは高められた温度およ
び圧力の使用の下における接合処理の際に実際上消失
し、そして接合面においてはそのままでもはや認められ
ない。その点において本発明による方法は、外来物質を
含有する粘着層を用いて操作される公知の方法とは明ら
かに相違する。
上記の炭化物および／またはケイ化形成剤またはそれら
の混合物ないし合金よりなる活性化層は、いずれか適当
な方法に従つて、少くとも１つの接合すべき面に、好ま
しくは0.1ないし１μｍの厚さをもつて、適用され、好
ましくは例えば蒸着されあるいは溶射される。
用いられる接合温度は、適用される活性化層に応じて調
整される： Ag、Al、AuおよびMgに対しては、その温度は、800ない
し1,200℃の間で選択され、Be、Cu、GeおよびMnに対し
ては、1,200ないし1,600℃の間で、Co、Cr、Fe、Ni、P
d、PtおよびＶに対しては1,600ないし2,000℃の間で、
そしてＢ、Mo、Nb、Ni、Ti、Ｖ、ＷおよびZrに対しては
2,000ないし2,200℃の間でそれぞれ選択される。
特にCr、Cu、Ni、Ptおよび／またはPdあるいはそれらの
合金が活性化層のための材料として適当であり、殊に鋼
および銅合金が好適であることが実証された。
接合処理は、不活性または還元性の雰囲気中で、殊にア
ルゴンおよび／または水素中で行なわれる。103ないし1
05Paのアルゴン中で処理することが特に好ましい。加熱
時間は、それぞれ活性化物質および使用される圧力に応
じて少くとも10分間保持される接合温度に達するまで、
一定の加圧下に約１ないし２時間であり、それに続いて
炉の放冷が行なわれる。
接合温度は、特に薄層の材料の融点以上となるように選
択され、そして温度、プレス圧力および処理時間は、適
用された１μｍの厚さの層の材料を考慮して互いに調
整される。その際、高温度−プレス圧力の作用の持続時
間は、接合温度が高ければ高いほどより短かい時間が選
ばれる。同様に、プレス圧力は、より高い接合温度が用
いられるに従つて、より低く調整することができる。比
較的低い温度と比較的高い圧力との組合せ、ないしは高
い温度、比較的低いプレス圧力およびより短かいプレス
時間の組合せが適当であるようである。
1,500〜1,800℃、特に1,550〜1,750℃の温度および15〜
45MPa、特に25MPa附近の圧力および15ないし120分間、
特に30ないし60分間の範囲内の接合時間が好ましい。
添付図面の参照の下に本発明を以下の例において更に詳
細に説明する。
例1: 20mmの直径および3mmの高さを有するSSiCの円板の研摩
された表面に溶射によつて0.5μｍの厚さの銅の層を施
した。同様に研摩された表面を有するもう一つの円板を
その上に置き、そしてダイス型およびピストンを有する
グラフアイトのダイスの中に入れた。次にこの配置を熱
間プレスの圧力ピストンの下に装入した。プレス室を数
回脱気しそして溶接用アルゴンで掃気した。最後に、1K
PaのAr/H2圧に調整し、そして試料を30MPaのプレス圧力
の下に1,700℃に加熱した。30分間の保持時間の後に、
加熱を徐々に下方へ調整した（平均20℃／分）。第１図
は、研摩およびエツチングを行なつた後の融接継目領域
の品質を示す。約0.1μｍの厚さにおいて、融接継目
は、エツチングされた粒子の厚さの範囲内である。
例2: 25×10mmの大きさの、両面を研摩された厚さ3mmのSSiC
の円板の上に、ロールを用いる加圧法に従つて約0.3μ
ｍの厚さのパラジウム層を適用した。分散剤を蒸発させ
た後に、上記の円板を、それぞれ25×25×10mmの大きさ
の２つのSSiCの直六面体の研摩された前面の間に置き、
そして例１において記載したように熱間プレスにかけ
た。互いに結合された試料から、第２図に示すような配
置図に従つて試験体が切り出され、そして研摩を行なつ
た後に４点曲げ試験機で試験した。個々の試料の曲げ強
度値は、出発材料と同様な分布範囲にあつた（270±20M
Pa附近）。
例3: 40mmの外径および30mmの内径を有するHPSiCの管から、
厚さ3mmの、平面に平行な管断片を切出し、そして研摩
した切断面を両面からCr/Ni合金を0.2μｍの厚さに真空
蒸着した。これらの“環状円板”を次に同じ材料の28mm
の長さの２個の管断片の研摩された基体表面の間に挿入
し、そして例１において記載したような方法で1,800℃
においてそして50MPaのプレス圧力で熱間プレスにかけ
た。融接された管を次に真空試験装置において気密性に
ついて試験を行なつた。洩れ率（Leckrate）は、10-4Pa
ls-1であつた。その後で、この管を第３図に示すよう
に、管を区分に切断し、そして次いで研摩して長方形の
曲面小棒体を作製した。研摩を行なつた後に、試料の曲
げ強度を測定した。それは500±30MPaであり、そして従
つて継目を有しない試料のそれに比較して４％しか低く
なかつた。
無加圧焼結されたSiC（表面を研摩し、ラツピングし、
酢酸エチル超音波浴中で処理したもの）を、銅、銅合金
またはパラジウムからなる薄い（１μｍ）溶射層を使
用して結合した場合に得られたその他の結果が下記の表
に要約されている： 加熱速度は、ほぼ10−15℃/minであつた。
上記の表が示すように、銅を用いて得られた結果は、殊
に良好であり、活性化Si量を用いて得られる数値を明ら
かに超えている。室温における曲げ強度は、基礎材料の
曲げ強度の80％までに達している。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の方法による結合部の継目の研摩面の
結晶構造を示す写真（1000X）を示し、第２図は例２に
よる試料の切断を示す斜視図であり、そして第３図は同
じく例３による試料の切断を示す斜視図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−125672（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−57972（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−6253（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−128279（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−217680（ＪＰ，Ａ)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】研摩された、遊離の元素を有する接合すべ
    き面を向かい合わせそして不活性または還元性の雰囲気
    中でプレス圧力下において高温度に加熱することにより
    炭化ケイ素成形体部材を結合する方法において、研摩さ
    れた接合すべき面の少くとも１つの面に、Ag、Al、Au、
    Ｂ、Be、Co、Cr、Cu、Fe、Mg、Mn、Mo、Nb、Ni、Pd、P
    t、Ta、Ti、Ｖ、ＷおよびZrよりなる群から選択された
    炭化物および／またはケイ化物を形成する元素の少くと
    も１種の最大限１μｍの厚さの活性化層を適用し、そし
    て接合された部材を、10-1ないし105Paの範囲内の不活
    性または還元性の雰囲気中で800ないし2200℃の範囲内
    の温度において１ないし100MPaの範囲内のプレス圧力下
    で互いに融接させることによつて、無加圧焼結されたSi
    C（SSiC）または熱間プレスされたSiC（HPSiC）からな
    る炭化ケイ素成形体部材を互いに結合させることを特徴
    とする方法。
  2. 【請求項２】接合すべき面の少くとも１つの面に0.1な
    いし１μｍの厚さの活性化層を適用する特許請求の範囲
    第１項記載の方法。
  3. 【請求項３】炭化物および／またはケイ化物を形成する
    材料が蒸着、溶射またはロール掛けによつて適用される
    特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。
  4. 【請求項４】炭化物および／またはケイ化物形成材料と
    してCr、Cu、Ni、Ptおよび／またはPdあるいはこれらの
    合金を適用する特許請求の範囲第１項記載の方法。
  5. 【請求項５】薄層のために銅または銅合金を用いる特許
    請求の範囲第１項記載の方法。
  6. 【請求項６】薄層用の材料の溶融温度以上の接合温度を
    選択する特許請求の範囲第１項記載の方法。
  7. 【請求項７】適用される１μｍの厚さの層の材料を考慮
    して温度、プレス圧力および処理時間を互いに調整せし
    める特許請求の範囲第１項または第６項に記載の方法。
  8. 【請求項８】プレス圧力を15ないし45MPaの範囲内で、
    特に25MPa附近で、温度を1500ないし1800℃の間で、そ
    して圧力を作用させる時間を15ないし120分間、特に30
    ないし60分間の範囲内で選択する特許請求の範囲第７項
    記載の方法。
  9. 【請求項９】接合処理を103ないし105Paの範囲内の圧力
    のアルゴン中で行なう特許請求の範囲第１項〜第８項の
    いずれかに記載の方法。
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4978051A (en) * 1986-12-31 1990-12-18 General Electric Co. X-ray tube target
US4961529A (en) * 1987-12-24 1990-10-09 Kernforschungsanlage Julich Gmbh Method and components for bonding a silicon carbide molded part to another such part or to a metallic part
US5021107A (en) * 1988-01-19 1991-06-04 Holko Kenneth H Process for joining or coating carbon-carbon composite components
DE3820459C1 (ja) * 1988-06-16 1989-11-09 Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich, De
US4939101A (en) * 1988-09-06 1990-07-03 General Electric Company Method of making direct bonded wafers having a void free interface
GB8821044D0 (en) * 1988-09-08 1988-10-05 Metal Box Plc Method of bonding tool material to holder & tools made by method
US4925608A (en) * 1988-09-27 1990-05-15 Norton Company Joining of SiC parts by polishing and hipping
JPH02217372A (ja) * 1989-02-15 1990-08-30 Mazda Motor Corp 窒化ケイ素と金属の接合方法
US5098494A (en) * 1989-05-23 1992-03-24 Mcnc Bonding of ceramic parts
US5139594A (en) * 1990-06-26 1992-08-18 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method for joining ceramic shapes
US5407504A (en) * 1993-11-18 1995-04-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method for joining ceramic to ceramic or to carbon
US5503703A (en) * 1994-01-10 1996-04-02 Dahotre; Narendra B. Laser bonding process
US5683028A (en) * 1996-05-03 1997-11-04 Cvd, Incorporated Bonding of silicon carbide components
US6280550B1 (en) * 1998-12-15 2001-08-28 General Electric Company Fabrication of composite articles having an infiltrated matrix
US6692597B2 (en) * 2001-12-03 2004-02-17 Frederick M. Mako Ceramic joining
US20060162849A1 (en) * 2003-06-13 2006-07-27 Joo-Hwan Han Method of joining ceramics: reaction diffusion-bonding
DE102004044942A1 (de) * 2004-09-16 2006-03-30 Esk Ceramics Gmbh & Co. Kg Verfahren zum verformungsarmen Diffusionsschweißen von keramischen Komponenten
US20120177488A1 (en) * 2009-03-27 2012-07-12 General Electric Company Process for joining silicon-containing ceramic articles and components produced thereby
KR20130090788A (ko) * 2010-05-21 2013-08-14 세라마테크, 인코오포레이티드 세라믹 대 세라믹 접합부 및 관련 방법
US9349804B2 (en) * 2013-02-12 2016-05-24 Infineon Technologies Ag Composite wafer for bonding and encapsulating an SiC-based functional layer
US9702490B2 (en) * 2013-04-30 2017-07-11 Corning Incorporated Sealing method for silicon carbide parts used at high temperatures
US9428423B2 (en) * 2013-05-03 2016-08-30 Advanced Bonding Technologies, Inc. Self-bonding of chemically vapor deposited SiC articles
DE102016202413A1 (de) * 2015-02-17 2016-08-18 Ceramtec Gmbh Verfahren zum Fügen von siliziuminfiltriertem SiSiC
CN111892418A (zh) * 2020-07-07 2020-11-06 安徽工程大学 一种连接碳化硅陶瓷的连接材料及其应用方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA598364A (en) * 1960-05-17 The General Electric Company Limited Methods of metallizing surfaces of ceramic bodies
DE76467C (de) * A. MALTBY, Nr. 8 Hanover Place in London Elastischer Radreifen mit concentrisch zum Radkranz angeordnetem Stah'reifen
US2319323A (en) * 1938-04-11 1943-05-18 Carborundum Co Siliconized silicon carbide connection and method of making the same
DE1571297A1 (de) * 1966-03-09 1970-12-03 Annawerk Gmbh Verfahren zum Verbinden feuerfester Koerper
US3517432A (en) * 1968-05-02 1970-06-30 Atomic Energy Commission Diffusion bonding of ceramics
GB1315319A (en) * 1970-09-11 1973-05-02 English Electric Co Ltd Method of brazing
US4156051A (en) * 1975-11-10 1979-05-22 Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. Composite ceramic articles
JPS553384A (en) * 1978-06-09 1980-01-11 Norton Co Method of adhering siliconndenatured silicon carbide element
DE3003186C2 (de) * 1980-01-30 1983-01-27 Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen Anwendung des Diffusionsschweißens zur Verbindung von Bauteilen aus Siliciumverbundwerkstoffen
US4419161A (en) * 1980-12-22 1983-12-06 Kennecott Corporation Method of producing composite ceramic articles
US4487644A (en) * 1981-10-02 1984-12-11 Kernforschungsanlage J/u/ lich Binderless weld-bonding of preshaped sic-base parts into solid bodies
DE3230320C2 (de) * 1982-08-14 1985-05-30 Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen Lot zum Verbinden von Siliziumcarbidwerkstoffen
JPS5957972A (ja) * 1982-09-27 1984-04-03 新明和工業株式会社 拡散接合方法
JPS59128279A (ja) * 1983-01-11 1984-07-24 岡本　郁男 ろう付け方法
DE3311553C2 (de) * 1983-03-30 1985-11-14 Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich Verfahren zum Verbinden von Formteilen mit Siliziumkarbidoberfläche
JPS59190279A (ja) * 1983-04-13 1984-10-29 株式会社東芝 セラミツクス構造体及びその製造方法
JPS59217680A (ja) * 1983-05-25 1984-12-07 株式会社日立製作所 金属化ペ−スト及びセラミツクス製品
JPS6033268A (ja) * 1983-07-27 1985-02-20 株式会社日立製作所 セラミツクス接合方法
US4482418A (en) * 1983-08-17 1984-11-13 International Business Machines Corporation Bonding method for producing very thin bond lines
JPS60141681A (ja) * 1983-12-28 1985-07-26 三井造船株式会社 接合用セラミツクス部材及びその接合方法

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