JPH0859358A - ベータアルミナ管とセラミックスとの接合方法 - Google Patents
ベータアルミナ管とセラミックスとの接合方法Info
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- JPH0859358A JPH0859358A JP6192513A JP19251394A JPH0859358A JP H0859358 A JPH0859358 A JP H0859358A JP 6192513 A JP6192513 A JP 6192513A JP 19251394 A JP19251394 A JP 19251394A JP H0859358 A JPH0859358 A JP H0859358A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】マイクロ波加熱によるベータアルミナとセラミ
ックスとの接合方法を提供することにある。 【構成】ベータアルミナ管１１とα−アルミナ１２とを
当接し、この当接部分にマイクロ波を照射することによ
って前記当接部分を加熱し、拡散溶融によって前記当接
部分を接合させる接合方法。
ックスとの接合方法を提供することにある。 【構成】ベータアルミナ管１１とα−アルミナ１２とを
当接し、この当接部分にマイクロ波を照射することによ
って前記当接部分を加熱し、拡散溶融によって前記当接
部分を接合させる接合方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばナトリウム−硫
黄電池、あるいはアルカリ金属熱電発電装置などに用い
られるβ−アルミナ管、又はβ″−アルミナ管等のベー
タアルミナ管と、α−アルミナ管等のセラミックスとの
接合方法に関する。
黄電池、あるいはアルカリ金属熱電発電装置などに用い
られるβ−アルミナ管、又はβ″−アルミナ管等のベー
タアルミナ管と、α−アルミナ管等のセラミックスとの
接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ナトリウム−硫黄電池、あるい
はアルカリ金属熱電発電装置には、固体電解質のベータ
アルミナ管、即ちβ−アルミナ管やβ″−アルミナ管な
どを、絶縁用セラミックスのα−アルミナなどに接合し
たセルが用いられる。β−アルミナやβ″−アルミナな
どのベータアルミナ管は、接合の際に１２００℃以上に
加熱されると、ナトリウム成分が揮発しはじめ、最終的
にはα−アルミナまで劣化する。従って、ベータアルミ
ナ管は、１２００℃より低い温度で絶縁用セラミックス
（α−アルミナ）に接合する必要がある。このため、例
えば特開平４−１７５２７１号公報に示されているよう
に、ガラスを接合材として用い、電気炉のような外部加
熱炉中で両管全体をナトリウムの揮発温度より低い比較
的低温で加熱し、接合する方法が典型的な方法として知
られている。
はアルカリ金属熱電発電装置には、固体電解質のベータ
アルミナ管、即ちβ−アルミナ管やβ″−アルミナ管な
どを、絶縁用セラミックスのα−アルミナなどに接合し
たセルが用いられる。β−アルミナやβ″−アルミナな
どのベータアルミナ管は、接合の際に１２００℃以上に
加熱されると、ナトリウム成分が揮発しはじめ、最終的
にはα−アルミナまで劣化する。従って、ベータアルミ
ナ管は、１２００℃より低い温度で絶縁用セラミックス
（α−アルミナ）に接合する必要がある。このため、例
えば特開平４−１７５２７１号公報に示されているよう
に、ガラスを接合材として用い、電気炉のような外部加
熱炉中で両管全体をナトリウムの揮発温度より低い比較
的低温で加熱し、接合する方法が典型的な方法として知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ガラスを接合
材として用いる接合方法では、ナトリウム−硫黄電池、
あるいはアルカリ金属熱電発電装置において、β−アル
ミナやβ″−アルミナを固体電解質として用いる場合、
ガラスがナトリウムによって腐食されるため、長時間耐
久性、及び高温耐熱性に劣り、また接合処理に時間がか
かる等の問題点がある。接合にガラスなどの接合材を使
用しない接合方法にすれば、腐食、耐熱性の問題は解決
できるが、より高温で固相拡散あるいは溶融によって被
接合材を接合させる必要がある。しかるに、高温になる
と前記したように被接合材の一部からナトリウム成分が
揮発し始めるため、これを克服するために、比較的短時
間内に接合処理することが必要である。この方法とし
て、通電加熱法、レーザ加熱法が考えられるが、通電加
熱法では、α−アルミナのような絶縁体を接合する場合
には適切でなく、また、レーザ加熱法の場合には、外部
から被接合材を加熱、溶融して接合するため、接合面に
急激な温度差による熱クラックが生じやすく、信頼性に
欠ける難点がある。
材として用いる接合方法では、ナトリウム−硫黄電池、
あるいはアルカリ金属熱電発電装置において、β−アル
ミナやβ″−アルミナを固体電解質として用いる場合、
ガラスがナトリウムによって腐食されるため、長時間耐
久性、及び高温耐熱性に劣り、また接合処理に時間がか
かる等の問題点がある。接合にガラスなどの接合材を使
用しない接合方法にすれば、腐食、耐熱性の問題は解決
できるが、より高温で固相拡散あるいは溶融によって被
接合材を接合させる必要がある。しかるに、高温になる
と前記したように被接合材の一部からナトリウム成分が
揮発し始めるため、これを克服するために、比較的短時
間内に接合処理することが必要である。この方法とし
て、通電加熱法、レーザ加熱法が考えられるが、通電加
熱法では、α−アルミナのような絶縁体を接合する場合
には適切でなく、また、レーザ加熱法の場合には、外部
から被接合材を加熱、溶融して接合するため、接合面に
急激な温度差による熱クラックが生じやすく、信頼性に
欠ける難点がある。
【０００４】本発明の目的は、下記に示すようなベータ
アルミナ管とセラミックスとの接合方法を提供すること
にある。 （１）従来の接合方法に比べて、接合部にクラック発生
がなく、接合部強度が母材並で高品質な接合体を容易に
得ることができる上、ナトリウム成分の蒸発を防止で
き、耐腐食性、耐熱性に優れ、当接部分以外の劣化が少
なく、エネルギー効率が良く、経済的であるベータアル
ミナ管とセラミックスとの接合方法。 （２）接合面の表面粗さの影響を受けずに、十分大きな
接合強度で接合させ得るベータアルミナ管とセラミック
スとの接合方法。
アルミナ管とセラミックスとの接合方法を提供すること
にある。 （１）従来の接合方法に比べて、接合部にクラック発生
がなく、接合部強度が母材並で高品質な接合体を容易に
得ることができる上、ナトリウム成分の蒸発を防止で
き、耐腐食性、耐熱性に優れ、当接部分以外の劣化が少
なく、エネルギー効率が良く、経済的であるベータアル
ミナ管とセラミックスとの接合方法。 （２）接合面の表面粗さの影響を受けずに、十分大きな
接合強度で接合させ得るベータアルミナ管とセラミック
スとの接合方法。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明のベータアルミナ管とセラミッ
クスとの接合方法は、以下の如く構成されている。 （１）本発明のベータアルミナ管とセラミックスとの接
合方法は、ベータアルミナ管とセラミックスとを当接
し、この当接部分にマイクロ波を照射することによって
前記当接部分を加熱し、拡散溶融によって前記当接部分
を接合させる。 （２）本発明のベータアルミナ管とセラミックスとの接
合方法は、ベータアルミナ管とセラミックスとを接合す
べく両者を当接させる当接面にインサート材を介在さ
せ、このインサート材介在部分にマイクロ波を照射する
ことによって上記部分を加熱し、上記インサート材の焼
結によって接合させる。
達成するために、本発明のベータアルミナ管とセラミッ
クスとの接合方法は、以下の如く構成されている。 （１）本発明のベータアルミナ管とセラミックスとの接
合方法は、ベータアルミナ管とセラミックスとを当接
し、この当接部分にマイクロ波を照射することによって
前記当接部分を加熱し、拡散溶融によって前記当接部分
を接合させる。 （２）本発明のベータアルミナ管とセラミックスとの接
合方法は、ベータアルミナ管とセラミックスとを接合す
べく両者を当接させる当接面にインサート材を介在さ
せ、このインサート材介在部分にマイクロ波を照射する
ことによって上記部分を加熱し、上記インサート材の焼
結によって接合させる。
【０００６】
【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。 （１）本発明のベータアルミナ管とセラミックスとの接
合方法においては、被接合材の当接部分にマイクロ波が
照射されることによって、前記当接部分が内部加熱によ
り均一加熱されるため、従来の電気炉などによる外部加
熱によるものとは異なり、熱応力によるクラックの発生
を防止できる。そして、当接部分近傍のみを急速に加熱
し、高温下での処理を短時間（従来の数十分の一）内に
済ませることが可能となるため、ナトリウム成分の蒸発
を防ぐことができる。また、ガラスなどの接合材を使用
しなくてもよいため、耐腐食性、耐熱性が向上する。さ
らに当接部分近傍のみを局所的に加熱できる結果、当接
部分以外の劣化が少ない上、エネルギー効率が非常に良
く、経済的である。 （２）本発明のベータアルミナ管とセラミックスとの接
合方法においては（１）に記載の作用効果を奏する上、
ベ−タアルミナ管とセラミックスとの接合面に、セラミ
ックス粉末のインサート材を介在させているため、接合
面の表面が粗くても母材並の接合強度が得られる。
る。 （１）本発明のベータアルミナ管とセラミックスとの接
合方法においては、被接合材の当接部分にマイクロ波が
照射されることによって、前記当接部分が内部加熱によ
り均一加熱されるため、従来の電気炉などによる外部加
熱によるものとは異なり、熱応力によるクラックの発生
を防止できる。そして、当接部分近傍のみを急速に加熱
し、高温下での処理を短時間（従来の数十分の一）内に
済ませることが可能となるため、ナトリウム成分の蒸発
を防ぐことができる。また、ガラスなどの接合材を使用
しなくてもよいため、耐腐食性、耐熱性が向上する。さ
らに当接部分近傍のみを局所的に加熱できる結果、当接
部分以外の劣化が少ない上、エネルギー効率が非常に良
く、経済的である。 （２）本発明のベータアルミナ管とセラミックスとの接
合方法においては（１）に記載の作用効果を奏する上、
ベ−タアルミナ管とセラミックスとの接合面に、セラミ
ックス粉末のインサート材を介在させているため、接合
面の表面が粗くても母材並の接合強度が得られる。
【０００７】
（第１実施例）図１は、本発明の第１実施例に係るベー
タアルミナ管とセラミックスとの接合方法を示す図であ
る。本実施例において、使用されるマイクロ波加熱接合
装置Ｍは、周波数２．４５ＧＨｚで１０００Ｗのマイク
ロ波発振出力を発生可能なマイクロ波発生器１、マイク
ロ波を伝送する導波管２、被加熱物を加熱するための方
形空胴共振器３、所定の周波数で空胴共振器の共振を維
持するチューナ４、空胴共振器内にあって被加熱物を支
持する石英製支持体５、及び被接合材の接合部付近に均
一な温度分布を与えるよう被接合材を回転させ、且つ、
接合部付近の加熱温度が最高温度となるように上下方向
の駆動が可能な回転台６、加圧用の重石７にて構成され
ている。この装置Ｍに被接合材１１、１２を取付ける。
タアルミナ管とセラミックスとの接合方法を示す図であ
る。本実施例において、使用されるマイクロ波加熱接合
装置Ｍは、周波数２．４５ＧＨｚで１０００Ｗのマイク
ロ波発振出力を発生可能なマイクロ波発生器１、マイク
ロ波を伝送する導波管２、被加熱物を加熱するための方
形空胴共振器３、所定の周波数で空胴共振器の共振を維
持するチューナ４、空胴共振器内にあって被加熱物を支
持する石英製支持体５、及び被接合材の接合部付近に均
一な温度分布を与えるよう被接合材を回転させ、且つ、
接合部付近の加熱温度が最高温度となるように上下方向
の駆動が可能な回転台６、加圧用の重石７にて構成され
ている。この装置Ｍに被接合材１１、１２を取付ける。
【０００８】以下、固体電解質のβ−アルミナ焼結体管
１１（外径２０ｍｍ×長さ２００ｍｍ、肉厚１．５ｍ
ｍ）と、絶縁用セラミックスのα−アルミナ焼結体管１
２（外径２０ｍｍ×長さ２０ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ）と
を接合する接合方法について説明する。β−アルミナ焼
結体管１１とα−アルミナ焼結体管１２との接合面を表
面粗さ約１μｍに研磨仕上げして平坦にした後、両管の
接合面どうしを当接させる。β−アルミナ焼結体管１１
の下端部は回転台６により支持され、α−アルミナ管１
２の上端部は支持体５の下端部で支持される。支持体５
の上端には重さ１ｋｇの重石７を載せ、当接部分を加圧
する。この状態で回転台６を毎分１０回転で回転させる
と共に、接合部が最高温度に達する部位となるように、
回転台６を上下方向に駆動して、接合部の位置を調整す
る。次に、マイクロ波発生器１から所定出力のマイクロ
波を発生させ、導波管５を介して、被接合材の当接部付
近に照射させる。被接合材を通過した一部のマイクロ波
は、チューナ４によって反射され、方形空胴共振器３の
共振が維持される。
１１（外径２０ｍｍ×長さ２００ｍｍ、肉厚１．５ｍ
ｍ）と、絶縁用セラミックスのα−アルミナ焼結体管１
２（外径２０ｍｍ×長さ２０ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ）と
を接合する接合方法について説明する。β−アルミナ焼
結体管１１とα−アルミナ焼結体管１２との接合面を表
面粗さ約１μｍに研磨仕上げして平坦にした後、両管の
接合面どうしを当接させる。β−アルミナ焼結体管１１
の下端部は回転台６により支持され、α−アルミナ管１
２の上端部は支持体５の下端部で支持される。支持体５
の上端には重さ１ｋｇの重石７を載せ、当接部分を加圧
する。この状態で回転台６を毎分１０回転で回転させる
と共に、接合部が最高温度に達する部位となるように、
回転台６を上下方向に駆動して、接合部の位置を調整す
る。次に、マイクロ波発生器１から所定出力のマイクロ
波を発生させ、導波管５を介して、被接合材の当接部付
近に照射させる。被接合材を通過した一部のマイクロ波
は、チューナ４によって反射され、方形空胴共振器３の
共振が維持される。
【０００９】当接部付近にマイクロ波が照射されると、
まず、加熱初期の低温状態で十分に大きな誘電損率を有
するβ−アルミナ焼結体１がマイクロ波を吸収して発熱
し、次いで、α−アルミナ焼結体２がこの熱の熱伝導に
よって加熱され、温度が上昇する。この温度上昇によ
り、α−アルミナ焼結体管１２の誘電損率も大きくなっ
てマイクロ波を吸収する。かくして、β−アルミナ焼結
体管１１、及びα−アルミナ焼結体管１２が共にマイク
ロ波を吸収し、両者の同時加熱が可能となる。
まず、加熱初期の低温状態で十分に大きな誘電損率を有
するβ−アルミナ焼結体１がマイクロ波を吸収して発熱
し、次いで、α−アルミナ焼結体２がこの熱の熱伝導に
よって加熱され、温度が上昇する。この温度上昇によ
り、α−アルミナ焼結体管１２の誘電損率も大きくなっ
てマイクロ波を吸収する。かくして、β−アルミナ焼結
体管１１、及びα−アルミナ焼結体管１２が共にマイク
ロ波を吸収し、両者の同時加熱が可能となる。
【００１０】本実施例では、約１０分で接合部の温度が
約１７００℃に達するように、急速なマイクロ波加熱を
行ない、この温度で５分間保持した後、マイクロ波出力
を徐々に低下させ、約１００℃／分の割合で徐冷し、接
合を行なった。なお、接合部の温度は、２色赤外放射温
度計を用いて測定した。
約１７００℃に達するように、急速なマイクロ波加熱を
行ない、この温度で５分間保持した後、マイクロ波出力
を徐々に低下させ、約１００℃／分の割合で徐冷し、接
合を行なった。なお、接合部の温度は、２色赤外放射温
度計を用いて測定した。
【００１１】本実施例の方法で接合した結果、β−アル
ミナ焼結体管１１とα−アルミナ焼結体管１２との接合
体の強度は、母材β−アルミナと同等となり、ヘリウム
リーク率も良好であった。
ミナ焼結体管１１とα−アルミナ焼結体管１２との接合
体の強度は、母材β−アルミナと同等となり、ヘリウム
リーク率も良好であった。
【００１２】（第２実施例）図２は、本発明の第２実施
例に係るベータアルミナ管とセラミックスとの接合方法
を示す図である。本実施例において、使用されるマイク
ロ波加熱接合装置Ｍは、図１に示す第１実施例と同じも
のである。
例に係るベータアルミナ管とセラミックスとの接合方法
を示す図である。本実施例において、使用されるマイク
ロ波加熱接合装置Ｍは、図１に示す第１実施例と同じも
のである。
【００１３】以下、固体電解質のβ″−アルミナ焼結体
管２１（外径２０ｍｍ×長さ２００ｍｍ、肉厚１．５ｍ
ｍ）と、絶縁用セラミックスであるα−アルミナ焼結体
管２２（外径２０ｍｍ×長さ２００ｍｍ、肉厚１．５ｍ
ｍ）とを接合する接合方法について説明する。β″−ア
ルミナ焼結体管２１、及びα−アルミナ焼結体管２２の
接合面を平坦にした後、インサート材、例えばα−アル
ミナ粉末（平均粒径１μｍ）をエタノールでスラリー状
としたインサート材２３を、約０．２ｍｍの厚さで接合
面に塗布して両管を当接し、乾燥させる。次いで、この
被接合材を支持体５の下端部で支持し、支持体８の上端
に１ｋｇの重石３を載せることによって当接部分を加圧
し、この状態で回転台６を毎分１０回転で回転させる。
また、接合部が最高温度に達する部位となるように、回
転台６を上下方向に駆動して、接合部の位置を調整す
る。
管２１（外径２０ｍｍ×長さ２００ｍｍ、肉厚１．５ｍ
ｍ）と、絶縁用セラミックスであるα−アルミナ焼結体
管２２（外径２０ｍｍ×長さ２００ｍｍ、肉厚１．５ｍ
ｍ）とを接合する接合方法について説明する。β″−ア
ルミナ焼結体管２１、及びα−アルミナ焼結体管２２の
接合面を平坦にした後、インサート材、例えばα−アル
ミナ粉末（平均粒径１μｍ）をエタノールでスラリー状
としたインサート材２３を、約０．２ｍｍの厚さで接合
面に塗布して両管を当接し、乾燥させる。次いで、この
被接合材を支持体５の下端部で支持し、支持体８の上端
に１ｋｇの重石３を載せることによって当接部分を加圧
し、この状態で回転台６を毎分１０回転で回転させる。
また、接合部が最高温度に達する部位となるように、回
転台６を上下方向に駆動して、接合部の位置を調整す
る。
【００１４】第１実施例と同様に、所定の出力および周
波数のマイクロ波が当接部付近に照射されると、まず、
低温状態で大きな誘電損率を有するβ″−アルミナ焼結
体１０がマイクロ波を吸収して発熱する。次いで、この
熱がα−アルミナ粉末からなるインサート材２３、及び
α−アルミナ焼結体管２２に熱伝導され、α−アルミナ
の温度が上昇し、その誘電損率も大きくなる。このた
め、α−アルミナはマイクロ波を吸収し、マイクロ波に
よるα−アルミナの加熱が可能となる。従って、β″−
アルミナ焼結体管２１、及びα−アルミナ管２２の両者
をマイクロ波で同時加熱することが可能となる。
波数のマイクロ波が当接部付近に照射されると、まず、
低温状態で大きな誘電損率を有するβ″−アルミナ焼結
体１０がマイクロ波を吸収して発熱する。次いで、この
熱がα−アルミナ粉末からなるインサート材２３、及び
α−アルミナ焼結体管２２に熱伝導され、α−アルミナ
の温度が上昇し、その誘電損率も大きくなる。このた
め、α−アルミナはマイクロ波を吸収し、マイクロ波に
よるα−アルミナの加熱が可能となる。従って、β″−
アルミナ焼結体管２１、及びα−アルミナ管２２の両者
をマイクロ波で同時加熱することが可能となる。
【００１５】本実施例では、約１０分で接合部の温度が
約１６００℃に達するように、急速なマイクロ波加熱を
行ない、この温度で１０分間保持した後、マイクロ波出
力を徐々に低下させ、約１００℃／分の割合で徐冷し、
接合工程を完了した。なお、接合部の温度は、２色赤外
放射温度計を用いて測定した。
約１６００℃に達するように、急速なマイクロ波加熱を
行ない、この温度で１０分間保持した後、マイクロ波出
力を徐々に低下させ、約１００℃／分の割合で徐冷し、
接合工程を完了した。なお、接合部の温度は、２色赤外
放射温度計を用いて測定した。
【００１６】本実施例の方法で接合した結果、β″−ア
ルミナ焼結体管２１とα−アルミナ焼結体管２２との接
合体の強度は、母材β″−アルミナと同等となり、接合
部のα−アルミナは十分ち密化され、ヘリウムリーク率
は良好であった。
ルミナ焼結体管２１とα−アルミナ焼結体管２２との接
合体の強度は、母材β″−アルミナと同等となり、接合
部のα−アルミナは十分ち密化され、ヘリウムリーク率
は良好であった。
【００１７】なお、本実施例で用いるインサート材２３
は、セラミックス粉末であれば、α−アルミナに限られ
ることなく、β−アルミナ、β″−アルミナ、あるいは
それらをα−アルミナと混合したものでもよい。また、
セラミックス粉末以外にも、例えばドクターブレード法
のようなシート成形で製造した薄いグリーンシートを挟
んで使用してもよい。
は、セラミックス粉末であれば、α−アルミナに限られ
ることなく、β−アルミナ、β″−アルミナ、あるいは
それらをα−アルミナと混合したものでもよい。また、
セラミックス粉末以外にも、例えばドクターブレード法
のようなシート成形で製造した薄いグリーンシートを挟
んで使用してもよい。
【００１８】なお、第１実施例、及び第２実施例ともに
マイクロ波周波数は２．４５ＧＨｚを使用したが、マイ
クロ波帯であれば他の周波数を使用しても良い。また、
本実施例で用いたような空胴共振器を使用しなくても、
電波レンズを用いて接合部にマイクロ波を集束させ、接
合部にマイクロ波を局部的に照射する方法を用いても良
い。
マイクロ波周波数は２．４５ＧＨｚを使用したが、マイ
クロ波帯であれば他の周波数を使用しても良い。また、
本実施例で用いたような空胴共振器を使用しなくても、
電波レンズを用いて接合部にマイクロ波を集束させ、接
合部にマイクロ波を局部的に照射する方法を用いても良
い。
【００１９】上記実施例の構成及び作用効果をまとめる
と、次の通りである。 （１）本実施例のベータアルミナ管とセラミックスとの
接合方法は、β−アルミナ管、またはβ″−アルミナ管
等のベータアルミナ管１１と、α−アルミナ等のセラミ
ックス１２とを当接し、この当接部分にマイクロ波を照
射することによって前記当接部分を加熱し、拡散溶融に
よって前記当接部分を接合させる方法である。
と、次の通りである。 （１）本実施例のベータアルミナ管とセラミックスとの
接合方法は、β−アルミナ管、またはβ″−アルミナ管
等のベータアルミナ管１１と、α−アルミナ等のセラミ
ックス１２とを当接し、この当接部分にマイクロ波を照
射することによって前記当接部分を加熱し、拡散溶融に
よって前記当接部分を接合させる方法である。
【００２０】この接合方法においては、被接合材の当接
部分にマイクロ波が照射されることによって、前記当接
部分が内部加熱により均一加熱されるため、従来の電気
炉などによる外部加熱によるものとは異なり、熱応力に
よるクラックの発生を防止できる。そして当接部分近傍
のみを急速に加熱し、高温下での処理を短時間（従来の
数十分の一）内に済ませることが可能となるため、ナト
リウム成分の蒸発を防ぐことができる。またガラスなど
の接合材を使用しなくてもよい為、耐腐食性、耐熱性が
向上する。さらに当接部分近傍のみを局所的に加熱でき
る結果、当接部分以外の劣化が少ない上、エネルギー効
率が非常に良く、経済的である。 （２）本実施例のベータアルミナ管とセラミックスとの
接合方法は、β−アルミナ管、又はβ″−アルミナ管等
のベータアルミナ管２１とα−アルミナ等のセラミック
ス２２とを接合すべく両者を当接させる当接面にインサ
ート材２３を介在させ、このインサート材介在部分にマ
イクロ波を照射することによって上記部分を加熱し、上
記インサート材２３の焼結によって接合させる方法であ
る。
部分にマイクロ波が照射されることによって、前記当接
部分が内部加熱により均一加熱されるため、従来の電気
炉などによる外部加熱によるものとは異なり、熱応力に
よるクラックの発生を防止できる。そして当接部分近傍
のみを急速に加熱し、高温下での処理を短時間（従来の
数十分の一）内に済ませることが可能となるため、ナト
リウム成分の蒸発を防ぐことができる。またガラスなど
の接合材を使用しなくてもよい為、耐腐食性、耐熱性が
向上する。さらに当接部分近傍のみを局所的に加熱でき
る結果、当接部分以外の劣化が少ない上、エネルギー効
率が非常に良く、経済的である。 （２）本実施例のベータアルミナ管とセラミックスとの
接合方法は、β−アルミナ管、又はβ″−アルミナ管等
のベータアルミナ管２１とα−アルミナ等のセラミック
ス２２とを接合すべく両者を当接させる当接面にインサ
ート材２３を介在させ、このインサート材介在部分にマ
イクロ波を照射することによって上記部分を加熱し、上
記インサート材２３の焼結によって接合させる方法であ
る。
【００２１】この接合方法においては、上記（１）に記
載の作用効果を奏する上、ベ−タアルミナ管２１とセラ
ミックス２２との接合面に、セラミックス粉末のインサ
ート材２３を介在させているため、接合面の表面が粗く
ても母材並の接合強度が得られる。 （３）本実施例のベータアルミナ管とセラミックスとの
接合装置Ｍは、所定の出力でマイクロ波を発生するマイ
クロ波発生器１と、マイクロ波を伝送する導波管２と、
被加熱物を加熱するための空胴共振器３と、所定の周波
数で空胴共振器３の共振を維持するチューナ４と、空胴
共振器内にあって被加熱物を支持する支持体５と、被加
熱物の所定位置の周面に均一な温度分布を与える如く被
加熱物を回転させると共に、上下方向の駆動が可能な回
転台６と、重石７と、から構成される。本実施例の接合
装置Ｍによれば、（１）（２）に示した接合方法を安
定、且つ確実に実施することが可能となる。
載の作用効果を奏する上、ベ−タアルミナ管２１とセラ
ミックス２２との接合面に、セラミックス粉末のインサ
ート材２３を介在させているため、接合面の表面が粗く
ても母材並の接合強度が得られる。 （３）本実施例のベータアルミナ管とセラミックスとの
接合装置Ｍは、所定の出力でマイクロ波を発生するマイ
クロ波発生器１と、マイクロ波を伝送する導波管２と、
被加熱物を加熱するための空胴共振器３と、所定の周波
数で空胴共振器３の共振を維持するチューナ４と、空胴
共振器内にあって被加熱物を支持する支持体５と、被加
熱物の所定位置の周面に均一な温度分布を与える如く被
加熱物を回転させると共に、上下方向の駆動が可能な回
転台６と、重石７と、から構成される。本実施例の接合
装置Ｍによれば、（１）（２）に示した接合方法を安
定、且つ確実に実施することが可能となる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば下記のベ−タアルミナ管
とセラミックスとの接合方法を提供できる。 （１）従来の接合方法に比べて、接合部にクラック発生
がなく、接合部強度が母材並で高品質な接合体を容易に
得ることができる上、ナトリウム成分の蒸発を防止で
き、耐腐食性、耐熱性に優れ、当接部分以外の劣化が少
なく、エネルギー効率が良く、経済的であるベータアル
ミナ管とセラミックスとの接合方法。 （２）接合面の表面粗さの影響を受けずに、十分大きな
接合強度で接合させ得るベータアルミナ管とセラミック
スとの接合方法。
とセラミックスとの接合方法を提供できる。 （１）従来の接合方法に比べて、接合部にクラック発生
がなく、接合部強度が母材並で高品質な接合体を容易に
得ることができる上、ナトリウム成分の蒸発を防止で
き、耐腐食性、耐熱性に優れ、当接部分以外の劣化が少
なく、エネルギー効率が良く、経済的であるベータアル
ミナ管とセラミックスとの接合方法。 （２）接合面の表面粗さの影響を受けずに、十分大きな
接合強度で接合させ得るベータアルミナ管とセラミック
スとの接合方法。
【図１】本発明の第１実施例に係るベータアルミナ管と
セラミックスとの接合方法を示す図。
セラミックスとの接合方法を示す図。
【図２】本発明の第２実施例に係るベータアルミナ管と
セラミックスとの接合方法を示す図。
セラミックスとの接合方法を示す図。
１…マイクロ波発生器 ２…導波管 ３…空洞共振器 ４…チューナ ５…石英製支持体 ６…回転台 ７…重石 １１…β−アルミナ
焼結体管 １２…α−アルミナ焼結体管 ２１…β″−アル
ミナ焼結体管 ２２…α−アルミナ焼結体管 ２３…インサート
材 Ｍ…マイクロ波加熱接合装置
焼結体管 １２…α−アルミナ焼結体管 ２１…β″−アル
ミナ焼結体管 ２２…α−アルミナ焼結体管 ２３…インサート
材 Ｍ…マイクロ波加熱接合装置
Claims (2)
- 【請求項１】ベータアルミナ管の一端とセラミックスの
一端とを当接し、この当接部分にマイクロ波を照射する
ことによって前記当接部分を加熱し、拡散溶融によって
前記当接部分を接合させることを特徴とするベータアル
ミナ管とセラミックスとの接合方法。 - 【請求項２】ベータアルミナ管の一端とセラミックスの
一端とを接合すべく両者を当接させる当接面にインサー
ト材を介在させ、このインサート材介在部分にマイクロ
波を照射することによって上記部分を加熱し、上記イン
サート材の焼結によって接合を行なうことを特徴とする
ベータアルミナ管とセラミックスとの接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6192513A JPH0859358A (ja) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | ベータアルミナ管とセラミックスとの接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6192513A JPH0859358A (ja) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | ベータアルミナ管とセラミックスとの接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0859358A true JPH0859358A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16292539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6192513A Withdrawn JPH0859358A (ja) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | ベータアルミナ管とセラミックスとの接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0859358A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002064851A3 (en) * | 2001-01-18 | 2003-04-03 | Bwxt Y 12 L L C | Metallic diffusion process and improved article produced thereby |
| JP2005332609A (ja) * | 2004-05-18 | 2005-12-02 | Saint-Gobain Tm Kk | マイクロ波焼成炉用発熱体 |
| JP2007238372A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Tokuyama Corp | セラミックス焼結体の補修方法 |
| JP2013053047A (ja) * | 2011-09-05 | 2013-03-21 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | セラミックス接合体及びその製造方法 |
| JP2014152102A (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-25 | Korea Inst Of Energy Research | アルミナと酸化カルシウムを用いたベータアルミナとアルファアルミナの接合方法及びこれを用いた単位熱変換発電機 |
-
1994
- 1994-08-16 JP JP6192513A patent/JPH0859358A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002064851A3 (en) * | 2001-01-18 | 2003-04-03 | Bwxt Y 12 L L C | Metallic diffusion process and improved article produced thereby |
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| JP4634743B2 (ja) * | 2004-05-18 | 2011-02-16 | サンゴバン・ティーエム株式会社 | マイクロ波焼成炉用発熱体 |
| JP2007238372A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Tokuyama Corp | セラミックス焼結体の補修方法 |
| JP4652255B2 (ja) * | 2006-03-08 | 2011-03-16 | 株式会社トクヤマ | セラミックス焼結体の補修方法 |
| JP2013053047A (ja) * | 2011-09-05 | 2013-03-21 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | セラミックス接合体及びその製造方法 |
| JP2014152102A (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-25 | Korea Inst Of Energy Research | アルミナと酸化カルシウムを用いたベータアルミナとアルファアルミナの接合方法及びこれを用いた単位熱変換発電機 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |