JPH1171186A - セラミックと金属との結合構造およびその結合方法 - Google Patents
セラミックと金属との結合構造およびその結合方法Info
- Publication number
- JPH1171186A JPH1171186A JP24618997A JP24618997A JPH1171186A JP H1171186 A JPH1171186 A JP H1171186A JP 24618997 A JP24618997 A JP 24618997A JP 24618997 A JP24618997 A JP 24618997A JP H1171186 A JPH1171186 A JP H1171186A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- metal member
- metal
- sintered body
- ceramic sintered
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な手段で機械的強度を高め、セラミック
破壊の発生なく長寿命で、かつ汎用性があり安価とす
る。 【構成】 貫通孔１ａ，凹所１ｂもしくは切欠部１ｃを
有するセラミック焼結体１と、上記貫通孔，凹所もしく
は切欠部に嵌着された金属製部材２とを具備し、上記金
属製部材２は上記セラミック焼結体１の生成にもとづく
収縮で上記セラミック焼結体１に挟持されて結合されて
いる。
破壊の発生なく長寿命で、かつ汎用性があり安価とす
る。 【構成】 貫通孔１ａ，凹所１ｂもしくは切欠部１ｃを
有するセラミック焼結体１と、上記貫通孔，凹所もしく
は切欠部に嵌着された金属製部材２とを具備し、上記金
属製部材２は上記セラミック焼結体１の生成にもとづく
収縮で上記セラミック焼結体１に挟持されて結合されて
いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はセラミック焼結体と金
属製部材とを結合するセラミックと金属との結合構造お
よび結合方法に関するものである。
属製部材とを結合するセラミックと金属との結合構造お
よび結合方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、セラミック焼結体は電気絶縁性
や耐熱性に優れているため、たとえばガソリンエンジン
におけるピストンやシリンダ、ガスタービンにおけるタ
ービンロータあるいは電子機器のような高温に晒される
構成部材として使用される。その場合、セラミック焼結
体は機械的強度の弱いぜい性材料からなり、破壊し易い
ばかりでなく、複雑な構造や精密加工の困難な材質であ
るため、その結合構造としてセラミック焼結体と金属製
部材との間に、たとえばニッケルろうなどの耐熱性ろう
材により拡散ろう接し、これら両部材を接合して各種製
品が組み立てられている。
や耐熱性に優れているため、たとえばガソリンエンジン
におけるピストンやシリンダ、ガスタービンにおけるタ
ービンロータあるいは電子機器のような高温に晒される
構成部材として使用される。その場合、セラミック焼結
体は機械的強度の弱いぜい性材料からなり、破壊し易い
ばかりでなく、複雑な構造や精密加工の困難な材質であ
るため、その結合構造としてセラミック焼結体と金属製
部材との間に、たとえばニッケルろうなどの耐熱性ろう
材により拡散ろう接し、これら両部材を接合して各種製
品が組み立てられている。
【０００３】また、従来、セラミック焼結体に金属製部
材を接着材で接合する方法、金属製部材をセラミック焼
結体に拡散させて接合する方法、あるいは金属製部材を
セラミック成形体に鋳ぐるんで充填したのち、焼結工程
において上記金属製部材をセラミック成形体に拡散接合
する方法などが知られている。
材を接着材で接合する方法、金属製部材をセラミック焼
結体に拡散させて接合する方法、あるいは金属製部材を
セラミック成形体に鋳ぐるんで充填したのち、焼結工程
において上記金属製部材をセラミック成形体に拡散接合
する方法などが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、セラミック
焼結体と金属製部材との接合方法は、たとえばセラミッ
ク焼結体に堅固に接合する接合層と、金属製部材に堅固
に接合する接合層と、これら両層を結合する接合層とを
含む複数の接合層を形成するために、多くの製造工程を
要して生産性が悪いなどの課題がある。また、セラミッ
ク焼結体と金属製部材とを接合層を介して結合した場
合、上記接合層は機械的強度が一般的に弱いため、その
結合構造が破壊されやすいばかりでなく、上記接合層か
らの不純物でもって上記金属製部材の材質を経時的に変
質させて短寿命であり、これらの弊害を極力防止するた
めに接合層はもとより金属製部材の材質にも各種の制約
を受けて汎用性に欠けるなどの課題がある。
焼結体と金属製部材との接合方法は、たとえばセラミッ
ク焼結体に堅固に接合する接合層と、金属製部材に堅固
に接合する接合層と、これら両層を結合する接合層とを
含む複数の接合層を形成するために、多くの製造工程を
要して生産性が悪いなどの課題がある。また、セラミッ
ク焼結体と金属製部材とを接合層を介して結合した場
合、上記接合層は機械的強度が一般的に弱いため、その
結合構造が破壊されやすいばかりでなく、上記接合層か
らの不純物でもって上記金属製部材の材質を経時的に変
質させて短寿命であり、これらの弊害を極力防止するた
めに接合層はもとより金属製部材の材質にも各種の制約
を受けて汎用性に欠けるなどの課題がある。
【０００５】他方、セラミック焼結体に金属製部材を接
着材で接合する結合構造によれば、機械的な接合強度が
一層弱く、かつ耐熱性および気密性に欠ける。さらに、
金属製部材をセラミック焼結体に拡散させて接合する結
合構造および結合方法によれば、加熱しながら両部材を
加圧しなければならず、特殊な装置を要して高価であ
り、機械的強度を確保するための拡散接合を得るには両
部材の組成が限定されて汎用性に欠ける。その場合、セ
ラミック成形体の成形時に、金属製部材をセラミック成
形体に鋳ぐるんで充填したのち、焼結工程において上記
金属製部材をセラミック成形体に拡散接合する方法によ
れば、熱膨張係数の高い金属製部材と熱膨張係数の非常
に低いセラミック焼結体との間に大きな熱応力差が発生
し、セラミック焼結体側に発生する残留引張り応力でセ
ラミック破壊を招きやすい課題がある。
着材で接合する結合構造によれば、機械的な接合強度が
一層弱く、かつ耐熱性および気密性に欠ける。さらに、
金属製部材をセラミック焼結体に拡散させて接合する結
合構造および結合方法によれば、加熱しながら両部材を
加圧しなければならず、特殊な装置を要して高価であ
り、機械的強度を確保するための拡散接合を得るには両
部材の組成が限定されて汎用性に欠ける。その場合、セ
ラミック成形体の成形時に、金属製部材をセラミック成
形体に鋳ぐるんで充填したのち、焼結工程において上記
金属製部材をセラミック成形体に拡散接合する方法によ
れば、熱膨張係数の高い金属製部材と熱膨張係数の非常
に低いセラミック焼結体との間に大きな熱応力差が発生
し、セラミック焼結体側に発生する残留引張り応力でセ
ラミック破壊を招きやすい課題がある。
【０００６】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたもので、１つの目的は、簡単な手段で機械的強度を
高め、セラミック破壊の発生なく長寿命で、かつ汎用性
のある安価なセラミックと金属との結合構造を提供する
ことにある。この発明の他の目的は、機械的強度を確保
しながら、簡単かつ安価で、生産性の高いセラミックと
金属との結合方法を提供することにある。
れたもので、１つの目的は、簡単な手段で機械的強度を
高め、セラミック破壊の発生なく長寿命で、かつ汎用性
のある安価なセラミックと金属との結合構造を提供する
ことにある。この発明の他の目的は、機械的強度を確保
しながら、簡単かつ安価で、生産性の高いセラミックと
金属との結合方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明によるセラミックと金属との結合構
造は、貫通孔，凹所もしくは切欠部を有するセラミック
焼結体と、上記貫通孔，凹所もしくは切欠部に嵌着され
た金属製部材とを具備し、上記金属製部材が上記セラミ
ック焼結体の生成にもとづく収縮で上記セラミック焼結
体に挟持されて結合されていることを特徴とする。請求
項２の発明によるセラミックと金属との結合構造は、金
属製部材が少なくともセラミック焼結体との接合面にお
いて中空状に形成されていることを特徴とする。請求項
３の発明によるセラミックと金属との結合構造は、上記
金属製部材とセラミック焼結体との接合面に上記金属製
部材の組成金属が拡散されていることを特徴とする。
め、請求項１の発明によるセラミックと金属との結合構
造は、貫通孔，凹所もしくは切欠部を有するセラミック
焼結体と、上記貫通孔，凹所もしくは切欠部に嵌着され
た金属製部材とを具備し、上記金属製部材が上記セラミ
ック焼結体の生成にもとづく収縮で上記セラミック焼結
体に挟持されて結合されていることを特徴とする。請求
項２の発明によるセラミックと金属との結合構造は、金
属製部材が少なくともセラミック焼結体との接合面にお
いて中空状に形成されていることを特徴とする。請求項
３の発明によるセラミックと金属との結合構造は、上記
金属製部材とセラミック焼結体との接合面に上記金属製
部材の組成金属が拡散されていることを特徴とする。
【０００８】請求項４の発明によるセラミックと金属と
の結合方法は、セラミック成形体を形成する成形工程
と、上記セラミック成形体に形成された貫通孔，凹所も
しくは切欠部に金属製部材を挿入する装着工程と、上記
セラミック成形体を金属製部材とともに焼成してセラミ
ック焼結体を生成する焼成工程とを具備し、上記セラミ
ック成形体を焼成工程で収縮させて生成されるセラミッ
ク焼結体を上記金属製部材に圧接させて結合することを
特徴とする。
の結合方法は、セラミック成形体を形成する成形工程
と、上記セラミック成形体に形成された貫通孔，凹所も
しくは切欠部に金属製部材を挿入する装着工程と、上記
セラミック成形体を金属製部材とともに焼成してセラミ
ック焼結体を生成する焼成工程とを具備し、上記セラミ
ック成形体を焼成工程で収縮させて生成されるセラミッ
ク焼結体を上記金属製部材に圧接させて結合することを
特徴とする。
【０００９】請求項５の発明によるセラミックと金属と
の結合方法は、セラミック成形体の焼成工程において、
上記金属製部材の組成金属を上記セラミック焼結体に拡
散させて上記金属製部材とセラミック焼結体とを接合す
ることを特徴とする。請求項６の発明によるセラミック
と金属との結合方法は、金属製部材がセラミック成形体
の焼成工程において溶融しない高融点金属材料からなる
ことを特徴とする。
の結合方法は、セラミック成形体の焼成工程において、
上記金属製部材の組成金属を上記セラミック焼結体に拡
散させて上記金属製部材とセラミック焼結体とを接合す
ることを特徴とする。請求項６の発明によるセラミック
と金属との結合方法は、金属製部材がセラミック成形体
の焼成工程において溶融しない高融点金属材料からなる
ことを特徴とする。
【００１０】
【作用】請求項１の発明によれば、金属製部材はセラミ
ック焼結体の生成にもとづく収縮で上記セラミック焼結
体に挟持されて直接に結合され、セラミック破壊を発生
させることなく、機械的強度の強い材質を任意に選択で
きかつ結合強度が強く、しかも、従来のように接合層な
どの他の材質からなる部材を介在させないために、不純
物の混入のおそれがなく、経時的な変質を防止して長寿
命であり、汎用性のある安価なセラミックと金属との結
合構造を提供することができる。しかも、セラミック成
形体に対する金属製部材の接合面は、セラミック成形体
に形成された貫通孔，凹所もしくは切欠部に金属製部材
を挿入することにより得られる小面積であるから、焼結
工程において金属製部材とセラミック焼結体との間に発
生する応力差が小さく、セラミック焼結体側に発生する
残留引張り応力でセラミック破壊を招くおそれがない。
ック焼結体の生成にもとづく収縮で上記セラミック焼結
体に挟持されて直接に結合され、セラミック破壊を発生
させることなく、機械的強度の強い材質を任意に選択で
きかつ結合強度が強く、しかも、従来のように接合層な
どの他の材質からなる部材を介在させないために、不純
物の混入のおそれがなく、経時的な変質を防止して長寿
命であり、汎用性のある安価なセラミックと金属との結
合構造を提供することができる。しかも、セラミック成
形体に対する金属製部材の接合面は、セラミック成形体
に形成された貫通孔，凹所もしくは切欠部に金属製部材
を挿入することにより得られる小面積であるから、焼結
工程において金属製部材とセラミック焼結体との間に発
生する応力差が小さく、セラミック焼結体側に発生する
残留引張り応力でセラミック破壊を招くおそれがない。
【００１１】請求項２の発明によれば、金属製部材が少
なくともセラミック焼結体との接合面において中空状に
形成されてセラミック焼結体に弾性的に挟持され、セラ
ミック破壊を一層有効に防止することができる。請求項
３の発明によれば、金属製部材とセラミック焼結体との
接合面に上記金属製部材の組成金属が拡散されているか
ら、機械的強度を一層高めかつ気密性を向上させること
ができる。
なくともセラミック焼結体との接合面において中空状に
形成されてセラミック焼結体に弾性的に挟持され、セラ
ミック破壊を一層有効に防止することができる。請求項
３の発明によれば、金属製部材とセラミック焼結体との
接合面に上記金属製部材の組成金属が拡散されているか
ら、機械的強度を一層高めかつ気密性を向上させること
ができる。
【００１２】請求項４の発明によれば、セラミック成形
体に形成された貫通孔，凹所もしくは切欠部に金属製部
材を挿入し、上記セラミック成形体を焼成工程において
収縮させて生成されるセラミック焼結体を上記金属製部
材に圧接させることにより、上記セラミック焼結体に金
属製部材を上記セラミック成形体の焼成と同時かつ容易
に結合して生産性を向上させることができる。また、セ
ラミック焼結体と金属製部材とを他の部材を介在させる
ことなく直接に結合することにより、特殊な装置を要す
ることなく安価であり、両部材の組成に制限されないで
汎用性のあるセラミックと金属との結合方法を提供する
ことができる。
体に形成された貫通孔，凹所もしくは切欠部に金属製部
材を挿入し、上記セラミック成形体を焼成工程において
収縮させて生成されるセラミック焼結体を上記金属製部
材に圧接させることにより、上記セラミック焼結体に金
属製部材を上記セラミック成形体の焼成と同時かつ容易
に結合して生産性を向上させることができる。また、セ
ラミック焼結体と金属製部材とを他の部材を介在させる
ことなく直接に結合することにより、特殊な装置を要す
ることなく安価であり、両部材の組成に制限されないで
汎用性のあるセラミックと金属との結合方法を提供する
ことができる。
【００１３】請求項５の発明によれば、セラミック成形
体の焼成工程において金属製部材の組成金属を上記セラ
ミック焼結体に拡散させることにより、機械的強度を一
層高めかつ気密性を向上させることができるとともに、
上記拡散処理をセラミック成形体の焼成と同時に行なっ
て生産性を向上させることができる。請求項６の発明に
よれば、金属製部材に高融点金属材料を採用することに
より、セラミック成形体の焼成工程で溶融するおそれな
く、初期の目的を達成することができる。
体の焼成工程において金属製部材の組成金属を上記セラ
ミック焼結体に拡散させることにより、機械的強度を一
層高めかつ気密性を向上させることができるとともに、
上記拡散処理をセラミック成形体の焼成と同時に行なっ
て生産性を向上させることができる。請求項６の発明に
よれば、金属製部材に高融点金属材料を採用することに
より、セラミック成形体の焼成工程で溶融するおそれな
く、初期の目的を達成することができる。
【００１４】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面にしたがって
説明する。図１はこの発明によるセラミック（アルミナ
セラミック）と金属との結合構造の一例を示す斜視図で
ある。同図において、１はセラミック焼結体で、たとえ
ばアルミナや窒化けい素また炭化けい素などの耐熱性セ
ラミック材料から形成された平板状部材からなり、上記
セラミック焼成体１の貫通孔１ａにモリブデン鋼、タン
グステン鋼またはモリブデン（Ｍｏ）やタングステン
（Ｗ）を含有した合金鋼などの各種金属からなる円柱状
の金属製部材２が挿入されて、上記セラミック焼成体１
と金属製部材２とが結合されている。なお、上記金属製
部材２としては、セラミック焼結体１に接合しやすい元
素であるモリブデン（Ｍｏ）やタングステン（Ｗ）を含
有させたものが好適であるが、これらの金属に限らず、
焼結体の焼結温度より高い融点を備えたものであれば良
い。
説明する。図１はこの発明によるセラミック（アルミナ
セラミック）と金属との結合構造の一例を示す斜視図で
ある。同図において、１はセラミック焼結体で、たとえ
ばアルミナや窒化けい素また炭化けい素などの耐熱性セ
ラミック材料から形成された平板状部材からなり、上記
セラミック焼成体１の貫通孔１ａにモリブデン鋼、タン
グステン鋼またはモリブデン（Ｍｏ）やタングステン
（Ｗ）を含有した合金鋼などの各種金属からなる円柱状
の金属製部材２が挿入されて、上記セラミック焼成体１
と金属製部材２とが結合されている。なお、上記金属製
部材２としては、セラミック焼結体１に接合しやすい元
素であるモリブデン（Ｍｏ）やタングステン（Ｗ）を含
有させたものが好適であるが、これらの金属に限らず、
焼結体の焼結温度より高い融点を備えたものであれば良
い。
【００１５】図２はこの発明によるセラミック（アルミ
ナセラミック）と金属との結合方法の一例を示す断面図
である。同図（Ａ）で示すように、たとえば有機材料を
主体とした結合材（バインダ）を５０体積％混合させた
セラミック粉末からなるセラミック原料を射出成形して
平板状のセラミック成形体（グリーン）３Ａを形成し、
その成形工程において上記セラミック成形体３Ａに貫通
孔３ａを形成する。つぎに、同図（Ｂ）で示す脱脂工程
において、上記セラミック成形体３Ａを約６００℃で、
ほぼ４８時間の加熱処理を行なうことにより、上記セラ
ミック成形体３Ａに混合された結合材を除去してセラミ
ック成形体３Ｂを生成する。
ナセラミック）と金属との結合方法の一例を示す断面図
である。同図（Ａ）で示すように、たとえば有機材料を
主体とした結合材（バインダ）を５０体積％混合させた
セラミック粉末からなるセラミック原料を射出成形して
平板状のセラミック成形体（グリーン）３Ａを形成し、
その成形工程において上記セラミック成形体３Ａに貫通
孔３ａを形成する。つぎに、同図（Ｂ）で示す脱脂工程
において、上記セラミック成形体３Ａを約６００℃で、
ほぼ４８時間の加熱処理を行なうことにより、上記セラ
ミック成形体３Ａに混合された結合材を除去してセラミ
ック成形体３Ｂを生成する。
【００１６】上記脱脂処理工程後におけるセラミック成
形体３Ｂは、同図（Ｃ）で示す仮焼成工程において、上
記セラミック成形体３Ｂを約１１００〜１２００℃で、
ほぼ２時間の仮焼成を行なうことにより、脱脂処理後の
脆弱な材質を一部焼結して強度の高いセラミック成形体
３Ｃを生成する。その後、同図（Ｅ）で示すように、上
記金属製部材２をセラミック成形体３Ｃの貫通孔３ｂに
挿入し、これら両部材を真空炉などの焼成装置（図示せ
ず）に設定し、約１０-5Torr(1mpa)でかつ約１６５０℃
の真空加熱雰囲気で、ほぼ２時間の焼成を行なうことに
より、同図（Ｆ）で示すように、その焼成工程において
生成されたセラミック焼結体１が収縮して上記金属製部
材２に圧接し、上記セラミック焼成体１に金属製部材２
を上記セラミック成形体３の焼成と同時に結合させるこ
とができる。このとき、上記セラミック成形体３Ｃは、
同図（Ｄ）で示す貫通孔３ｂの内径寸法Ｄ２が焼結工程
における収縮時に上記金属製部材２の外径寸法Ｄ１に比
較して、たとえば約0.1 〜0.2 mm位の小径寸法となるよ
うに成形されることが推奨される。
形体３Ｂは、同図（Ｃ）で示す仮焼成工程において、上
記セラミック成形体３Ｂを約１１００〜１２００℃で、
ほぼ２時間の仮焼成を行なうことにより、脱脂処理後の
脆弱な材質を一部焼結して強度の高いセラミック成形体
３Ｃを生成する。その後、同図（Ｅ）で示すように、上
記金属製部材２をセラミック成形体３Ｃの貫通孔３ｂに
挿入し、これら両部材を真空炉などの焼成装置（図示せ
ず）に設定し、約１０-5Torr(1mpa)でかつ約１６５０℃
の真空加熱雰囲気で、ほぼ２時間の焼成を行なうことに
より、同図（Ｆ）で示すように、その焼成工程において
生成されたセラミック焼結体１が収縮して上記金属製部
材２に圧接し、上記セラミック焼成体１に金属製部材２
を上記セラミック成形体３の焼成と同時に結合させるこ
とができる。このとき、上記セラミック成形体３Ｃは、
同図（Ｄ）で示す貫通孔３ｂの内径寸法Ｄ２が焼結工程
における収縮時に上記金属製部材２の外径寸法Ｄ１に比
較して、たとえば約0.1 〜0.2 mm位の小径寸法となるよ
うに成形されることが推奨される。
【００１７】上述から明らかなように、図１および図２
（Ｆ）で示すセラミックと金属との結合構造によれば、
金属製部材２がセラミック焼結体１の生成にもとづく収
縮でセラミック焼結体１に挟持されて直接に結合され、
セラミック破壊を発生させることなく、機械的強度の強
い材質を任意に選択できかつその結合強度が強い。ま
た、上記結合構造は、従来のように接合層などの他の材
質からなる部材を介在させないために、不純物の混入の
おそれがなく、経時的な金属製部材２の変質を防止して
長寿命であり、安価で汎用性を確保することができる。
（Ｆ）で示すセラミックと金属との結合構造によれば、
金属製部材２がセラミック焼結体１の生成にもとづく収
縮でセラミック焼結体１に挟持されて直接に結合され、
セラミック破壊を発生させることなく、機械的強度の強
い材質を任意に選択できかつその結合強度が強い。ま
た、上記結合構造は、従来のように接合層などの他の材
質からなる部材を介在させないために、不純物の混入の
おそれがなく、経時的な金属製部材２の変質を防止して
長寿命であり、安価で汎用性を確保することができる。
【００１８】しかも、セラミック焼結体１に対する金属
製部材２の接合面４は、図２（Ｄ）で示すセラミック成
形体３Ｃに形成された貫通孔３ｂに金属製部材２を挿入
することにより得られる小面積であるから、焼結工程に
おいてセラミック焼結体１と金属製部材２との間に発生
する応力差が小さく、セラミック焼結体１側に発生する
残留引張り応力でセラミック破壊を招くおそれがない。
その場合、図３で示すように、上記金属製部材２には少
なくともセラミック焼結体１との接合面４において中空
部２ａが形成されることが推奨され、これによって上記
セラミック焼結体１が金属製部材２を弾性的に挟持して
セラミック破壊の発生を一層有効に防止することができ
る。また、上記焼結工程において、セラミック焼結体１
と金属製部材２との接合面４に上記金属製部材２の組成
金属を拡散させることにより、機械的強度を一層高めか
つ気密性を向上させることができる。
製部材２の接合面４は、図２（Ｄ）で示すセラミック成
形体３Ｃに形成された貫通孔３ｂに金属製部材２を挿入
することにより得られる小面積であるから、焼結工程に
おいてセラミック焼結体１と金属製部材２との間に発生
する応力差が小さく、セラミック焼結体１側に発生する
残留引張り応力でセラミック破壊を招くおそれがない。
その場合、図３で示すように、上記金属製部材２には少
なくともセラミック焼結体１との接合面４において中空
部２ａが形成されることが推奨され、これによって上記
セラミック焼結体１が金属製部材２を弾性的に挟持して
セラミック破壊の発生を一層有効に防止することができ
る。また、上記焼結工程において、セラミック焼結体１
と金属製部材２との接合面４に上記金属製部材２の組成
金属を拡散させることにより、機械的強度を一層高めか
つ気密性を向上させることができる。
【００１９】他方、図２（Ａ）ないし（Ｆ）で示すセラ
ミックと金属との結合方法によれば、セラミック成形体
３Ｃに形成された貫通孔３ｂに金属製部材２を挿入し、
上記セラミック成形体３Ｃを焼成工程において収縮させ
て生成されるセラミック焼結体１を上記金属製部材２に
圧接させることにより、上記セラミック焼結体１に金属
製部材２を上記セラミック成形体３Ｃの焼成と同時かつ
容易に結合して生産性を向上させることができる。ま
た、セラミック焼結体１と金属製部材２とを他の部材を
介在させることなく直接に結合することにより、特殊な
装置を要することなく安価であり、両部材の組成に制限
されないで汎用性のあるセラミックと金属との結合方法
を提供することができる。
ミックと金属との結合方法によれば、セラミック成形体
３Ｃに形成された貫通孔３ｂに金属製部材２を挿入し、
上記セラミック成形体３Ｃを焼成工程において収縮させ
て生成されるセラミック焼結体１を上記金属製部材２に
圧接させることにより、上記セラミック焼結体１に金属
製部材２を上記セラミック成形体３Ｃの焼成と同時かつ
容易に結合して生産性を向上させることができる。ま
た、セラミック焼結体１と金属製部材２とを他の部材を
介在させることなく直接に結合することにより、特殊な
装置を要することなく安価であり、両部材の組成に制限
されないで汎用性のあるセラミックと金属との結合方法
を提供することができる。
【００２０】さらに、上記セラミック成形体３Ｃの焼成
工程において、金属製部材２の組成金属をセラミック焼
結体１に拡散させることにより、機械的強度を一層高め
かつ気密性を向上させることができるとともに、上記拡
散処理をセラミック成形体３Ｃの焼成と同時に行なって
生産性を向上させることができる。その場合、上記金属
製部材２として高融点金属材料を採用することにより、
セラミック成形体３Ｃの焼成工程で溶融するおそれな
く、初期の目的を達成することができる。なお、図１で
示すセラミックと金属との結合構造は、図４および図５
で示すように、セラミック焼結体１に形成された凹所１
ｂもしくは切欠部１ｃに金属製部材２を嵌着したもので
あってもよく、これら両部材１，２の結合方法は前述し
た図２（Ａ）ないし（Ｆ）で示す結合方法とほぼ同様で
あるから、その説明を省略する。
工程において、金属製部材２の組成金属をセラミック焼
結体１に拡散させることにより、機械的強度を一層高め
かつ気密性を向上させることができるとともに、上記拡
散処理をセラミック成形体３Ｃの焼成と同時に行なって
生産性を向上させることができる。その場合、上記金属
製部材２として高融点金属材料を採用することにより、
セラミック成形体３Ｃの焼成工程で溶融するおそれな
く、初期の目的を達成することができる。なお、図１で
示すセラミックと金属との結合構造は、図４および図５
で示すように、セラミック焼結体１に形成された凹所１
ｂもしくは切欠部１ｃに金属製部材２を嵌着したもので
あってもよく、これら両部材１，２の結合方法は前述し
た図２（Ａ）ないし（Ｆ）で示す結合方法とほぼ同様で
あるから、その説明を省略する。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、セラミック焼結体の生成にもとづく収縮で金属
製部材と直接に結合して、セラミック破壊を発生させる
ことなく、機械的結合強度が強く長寿命であり、汎用性
のある安価なセラミックと金属との結合構造を提供する
ことができる。その場合、請求項２の発明のように、金
属製部材における少なくともセラミック焼結体との接合
面において中空状に形成し、上記金属製部材をセラミッ
ク焼結体に弾性的に挟持させることにより、そのセラミ
ック破壊を有効に防止することができる。また、請求項
３の発明のように、金属製部材とセラミック焼結体との
接合面に上記金属製部材の組成金属を拡散させることに
より、機械的強度を一層高めかつ気密性を向上させるこ
とができる。
よれば、セラミック焼結体の生成にもとづく収縮で金属
製部材と直接に結合して、セラミック破壊を発生させる
ことなく、機械的結合強度が強く長寿命であり、汎用性
のある安価なセラミックと金属との結合構造を提供する
ことができる。その場合、請求項２の発明のように、金
属製部材における少なくともセラミック焼結体との接合
面において中空状に形成し、上記金属製部材をセラミッ
ク焼結体に弾性的に挟持させることにより、そのセラミ
ック破壊を有効に防止することができる。また、請求項
３の発明のように、金属製部材とセラミック焼結体との
接合面に上記金属製部材の組成金属を拡散させることに
より、機械的強度を一層高めかつ気密性を向上させるこ
とができる。
【００２２】他方、請求項４の発明によれば、セラミッ
ク成形体に形成された貫通孔，凹所もしくは切欠部に金
属製部材を挿入し、上記セラミック成形体を焼成工程に
おいて収縮させて生成されるセラミック焼結体を上記金
属製部材に圧接させることにより、上記セラミック焼結
体に金属製部材を上記セラミック成形体の焼成と同時か
つ容易に結合して生産性を向上させることができる。ま
た、セラミック焼結体と金属製部材とを他の部材を介在
させることなく直接に結合することにより、特殊な装置
を要することなく安価で汎用性のあるセラミックと金属
との結合方法を提供することができる。その場合、請求
項５の発明のように、セラミック成形体の焼成工程にお
いて金属製部材の組成金属を上記セラミック焼結体に拡
散させることにより、機械的強度を一層高めかつ気密性
を向上させることができるとともに、上記拡散処理をセ
ラミック成形体の焼成と同時に行なって生産性を向上さ
せることができる。また、請求項６の発明のように、金
属製部材に高融点金属材料を採用することにより、セラ
ミック成形体の焼成工程で溶融するおそれなく、初期の
目的を達成することができる。
ク成形体に形成された貫通孔，凹所もしくは切欠部に金
属製部材を挿入し、上記セラミック成形体を焼成工程に
おいて収縮させて生成されるセラミック焼結体を上記金
属製部材に圧接させることにより、上記セラミック焼結
体に金属製部材を上記セラミック成形体の焼成と同時か
つ容易に結合して生産性を向上させることができる。ま
た、セラミック焼結体と金属製部材とを他の部材を介在
させることなく直接に結合することにより、特殊な装置
を要することなく安価で汎用性のあるセラミックと金属
との結合方法を提供することができる。その場合、請求
項５の発明のように、セラミック成形体の焼成工程にお
いて金属製部材の組成金属を上記セラミック焼結体に拡
散させることにより、機械的強度を一層高めかつ気密性
を向上させることができるとともに、上記拡散処理をセ
ラミック成形体の焼成と同時に行なって生産性を向上さ
せることができる。また、請求項６の発明のように、金
属製部材に高融点金属材料を採用することにより、セラ
ミック成形体の焼成工程で溶融するおそれなく、初期の
目的を達成することができる。
【図１】この発明によるセラミックと金属との結合構造
の一例を示す斜視図である。
の一例を示す斜視図である。
【図２】この発明によるセラミックと金属との結合方法
の一例を示す断面図である。
の一例を示す断面図である。
【図３】同結合構造の他の例を示す断面図である。
【図４】同結合構造の変形例を示す要部の断面図であ
る。
る。
【図５】同結合構造の他の変形例を示す要部の斜視図で
ある。
ある。
１ セラミック焼結体 １ａ 貫通孔 １ｂ 凹所 １ｃ 切欠部 ２ 金属製部材 ２ａ 中空部 ３Ｃ セラミック成形体 ３ｂ 貫通孔 ４ 接合面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 康弘 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 貫通孔，凹所もしくは切欠部を有するセ
ラミック焼結体と、上記貫通孔，凹所もしくは切欠部に
嵌着された金属製部材とを具備し、上記金属製部材は上
記セラミック焼結体の生成にもとづく収縮で上記セラミ
ック焼結体に挟持されて結合されていることを特徴とす
るセラミックと金属との結合構造。 - 【請求項２】 上記金属製部材が少なくともセラミック
焼結体との接合面において中空状に形成されていること
を特徴とする請求項１に記載のセラミックと金属との結
合構造。 - 【請求項３】 上記金属製部材とセラミック焼結体との
接合面に上記金属製部材の組成金属が拡散されているこ
とを特徴とする請求項１または２に記載のセラミックと
金属との結合構造。 - 【請求項４】 セラミック成形体を形成する成形工程
と、上記セラミック成形体に形成された貫通孔，凹所も
しくは切欠部に金属製部材を挿入する装着工程と、上記
セラミック成形体を金属製部材とともに焼成してセラミ
ック焼結体を生成する焼成工程とを具備し、上記セラミ
ック成形体を焼成工程で収縮させて生成されるセラミッ
ク焼結体を上記金属製部材に圧接させて結合することを
特徴とするセラミックと金属との結合方法。 - 【請求項５】 上記セラミック成形体の焼成工程におい
て、上記金属製部材の組成金属を上記セラミック焼結体
に拡散させて上記金属製部材とセラミック焼結体とを接
合することを特徴とする請求項４に記載のセラミックと
金属との結合方法。 - 【請求項６】 上記金属製部材はセラミック成形体の焼
成工程において溶融しない高融点金属材料からなること
を特徴とする請求項４または５に記載のセラミックと金
属との結合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24618997A JPH1171186A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | セラミックと金属との結合構造およびその結合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24618997A JPH1171186A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | セラミックと金属との結合構造およびその結合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1171186A true JPH1171186A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=17144847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24618997A Pending JPH1171186A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | セラミックと金属との結合構造およびその結合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1171186A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009544502A (ja) * | 2006-07-28 | 2009-12-17 | ザ、リージェンツ、オブ、ザ、ユニバーシティ、オブ、カリフォルニア | 接合された同心管 |
| US8398401B2 (en) | 2007-07-27 | 2013-03-19 | Seiko Epson Corporation | Method for manufacturing dental implant and dental implant |
| US8398402B2 (en) | 2007-07-27 | 2013-03-19 | Seiko Epson Corporation | Method for maufacturing dental implant and dental implant |
| US8408905B2 (en) | 2007-07-27 | 2013-04-02 | Seiko Epson Corporation | Method for manufacturing dental implant and dental implant |
| CN110857150A (zh) * | 2018-08-22 | 2020-03-03 | 浙江恒成硬质合金有限公司 | 一种卫星用配重块及其制造工艺 |
-
1997
- 1997-08-26 JP JP24618997A patent/JPH1171186A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009544502A (ja) * | 2006-07-28 | 2009-12-17 | ザ、リージェンツ、オブ、ザ、ユニバーシティ、オブ、カリフォルニア | 接合された同心管 |
| US8398401B2 (en) | 2007-07-27 | 2013-03-19 | Seiko Epson Corporation | Method for manufacturing dental implant and dental implant |
| US8398402B2 (en) | 2007-07-27 | 2013-03-19 | Seiko Epson Corporation | Method for maufacturing dental implant and dental implant |
| US8408905B2 (en) | 2007-07-27 | 2013-04-02 | Seiko Epson Corporation | Method for manufacturing dental implant and dental implant |
| US8683692B2 (en) | 2007-07-27 | 2014-04-01 | Seiko Epson Corporation | Method for manufacturing dental implant and dental implant |
| US8782897B2 (en) | 2007-07-27 | 2014-07-22 | Seiko Epson Corporation | Method for manufacturing dental implant |
| US8961178B2 (en) | 2007-07-27 | 2015-02-24 | Seiko Epson Corporation | Method for manufacturing dental implant and dental implant |
| CN110857150A (zh) * | 2018-08-22 | 2020-03-03 | 浙江恒成硬质合金有限公司 | 一种卫星用配重块及其制造工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100709544B1 (ko) | 접합체 및 접합 방법 | |
| US6347543B1 (en) | Measuring sensor and method for its fabrication | |
| KR960705756A (ko) | 알루미늄과 질화규소의 접합체 및 그 제조방법(Bonded body of aluminum and silicon nitride and production method thereof) | |
| JPH0474306B2 (ja) | ||
| JPH1171186A (ja) | セラミックと金属との結合構造およびその結合方法 | |
| JP2011225448A (ja) | 脆性材料−金属構造体 | |
| JPS6212194B2 (ja) | ||
| JP2015030658A (ja) | セラミック体と金属体との接合体、およびセラミック体と金属体との接合方法 | |
| JP2012082095A (ja) | 複数のセラミックス部材を相互に接合する方法 | |
| JPH1053470A (ja) | セラミックス接合体およびその製造方法 | |
| JP2882996B2 (ja) | セラミックス接合体製造用の治具及び該治具を用いたセラミックス接合体の製造方法 | |
| JPH09245940A (ja) | セラミック発熱体およびその製造方法 | |
| JPH0492871A (ja) | セラミックス―金属接合体及びその製造方法 | |
| JP4666791B2 (ja) | 接合体及びその製造方法 | |
| JPH07101784A (ja) | 窒化アルミニウム接合体およびその製造方法 | |
| JPH0710645A (ja) | 窒化アルミニウム接合体およびその製造方法 | |
| JPH1166988A (ja) | 接点構造および開閉器 | |
| JPH07300374A (ja) | 遮熱部材の接合構造及びその接合方法 | |
| JP2964102B2 (ja) | 断熱ピストンとその製造方法 | |
| JPH06183860A (ja) | 複合機能材料 | |
| JPS63206365A (ja) | セラミツクスと金属の接合体 | |
| JP2005139057A (ja) | 粉末焼結セラミックスのメタライズ法 | |
| JP2023025496A (ja) | 接合体、その製造方法、および電極埋設部材 | |
| JPS62113775A (ja) | Ｓｉｃ部材の接合方法 | |
| JPH0240631B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040422 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040511 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040921 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |