JPS58135180A - 拡散接合方法 - Google Patents
拡散接合方法Info
- Publication number
- JPS58135180A JPS58135180A JP1541882A JP1541882A JPS58135180A JP S58135180 A JPS58135180 A JP S58135180A JP 1541882 A JP1541882 A JP 1541882A JP 1541882 A JP1541882 A JP 1541882A JP S58135180 A JPS58135180 A JP S58135180A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bonding
- insert material
- diffusion bonding
- silicon
- sic
- 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.)
- Granted
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発盟はセラミックス特にシリコン系セラミックスと
鉄系金属との拡散接合方法に関する。
鉄系金属との拡散接合方法に関する。
シリコン系セラミックスは特に近時開興され、そのすぐ
れた性質は注目を浴びている。しかしながらこのような
セラミックスを実用に供するには、少量のセラミツ“ク
スですませるため台となる金属と接合して使用すること
が多い。ところが特にシリコン系セラミックスと金属と
の接合は種々困難屋２ な問題点がある。
れた性質は注目を浴びている。しかしながらこのような
セラミックスを実用に供するには、少量のセラミツ“ク
スですませるため台となる金属と接合して使用すること
が多い。ところが特にシリコン系セラミックスと金属と
の接合は種々困難屋２ な問題点がある。
すなわち従来からセラミックスと金属との接合法として
、メタライジング法、高融点法、および有機または無機
接着剤を用いる方法などであるが、前二者においては接
合に手間を要し、充分な接合強度が得られないなどの欠
点がアリ、また後者においては耐水性、気密性に劣り、
接合部の寿命が短い等の欠点がある。
、メタライジング法、高融点法、および有機または無機
接着剤を用いる方法などであるが、前二者においては接
合に手間を要し、充分な接合強度が得られないなどの欠
点がアリ、また後者においては耐水性、気密性に劣り、
接合部の寿命が短い等の欠点がある。
一方近時発達しつつある拡散接合方法は、一般には有効
な接合方法として知られているが、接合対象がセラミッ
クスと金属との場合は、種々困難な問題があり、今迄に
実用になったものはない。
な接合方法として知られているが、接合対象がセラミッ
クスと金属との場合は、種々困難な問題があり、今迄に
実用になったものはない。
そこでこの発明の発明者は、特にシリコン系のセラミッ
クスと鉄系金属との拡散接合に挑戦して前述問題点を解
決せんとし、種々努力を重ねた結果、この発明方法を完
成するに至ったものである。
クスと鉄系金属との拡散接合に挑戦して前述問題点を解
決せんとし、種々努力を重ねた結果、この発明方法を完
成するに至ったものである。
すなわち発明者はシリコン系セラミックスのうち、耐摩
耗性にすぐれ、実用度の高いシリコンカーバイド（Ｓｉ
Ｃ）に主眼をおき、さらに鉄系金属のうちステンレス鋼
（例えば５ＵＳ８０４）を選屋 ８ 択して種々インサート材を換えて拡散接合をこころみた
。そしてついに、インサート材としてアルミニウム（Ａ
Ｚ）またはＡｔ合金を使用すれば、良好なる接合をなし
うろことを知見するに至シ、この発明を完成したもので
ある。
耗性にすぐれ、実用度の高いシリコンカーバイド（Ｓｉ
Ｃ）に主眼をおき、さらに鉄系金属のうちステンレス鋼
（例えば５ＵＳ８０４）を選屋 ８ 択して種々インサート材を換えて拡散接合をこころみた
。そしてついに、インサート材としてアルミニウム（Ａ
Ｚ）またはＡｔ合金を使用すれば、良好なる接合をなし
うろことを知見するに至シ、この発明を完成したもので
ある。
以下この発明実施例を述べるに先立ち、これらと対照す
べき対照例を述べる。
べき対照例を述べる。
対照例；（インサート材なし）
テストピースとしてｌＯ閣φ、５ ｍ ｔのＳｉＣ焼結
材ｌと、２０ｍφ、８ ｍ ｔのＳＵＳ ８０４材２と
をアセトン中で１０分間超音波洗浄して前処理後、これ
らを重ね合せて、約１０−５Ｔｏ、ｒｒの真空中で、か
つ接合温度８００°Ｃ１８５０°Ｃおよび９００°Ｃの
８種類、接合圧力はいずれも約２．５鵬八１としそれぞ
れ６０分間拡散接合を行なった。しかしこれらの場合い
ずれも接合せず、接合界面近辺のＳｉＣ側で破壊がおこ
った。
材ｌと、２０ｍφ、８ ｍ ｔのＳＵＳ ８０４材２と
をアセトン中で１０分間超音波洗浄して前処理後、これ
らを重ね合せて、約１０−５Ｔｏ、ｒｒの真空中で、か
つ接合温度８００°Ｃ１８５０°Ｃおよび９００°Ｃの
８種類、接合圧力はいずれも約２．５鵬八１としそれぞ
れ６０分間拡散接合を行なった。しかしこれらの場合い
ずれも接合せず、接合界面近辺のＳｉＣ側で破壊がおこ
った。
実施例１；（インサート材１ｆ４ ’Ａｔシート）対照
例と同様のテストピースとし、インサート材８として約
１■ｔの純Ａｔ（Ａｔ＞９９．８チ）シートを用い、こ
れらを対照例と同様または簡単なアセトン脱脂による前
処理を行ない、約１０−５７ｏｒｒの真空中で接合温度
６５００Ｃ１接合圧力約２．５助／−で６０分間拡散接
合を行なった。との結果良好な接合が得られた。剪断強
度は６〜８ｋｇ／−であり、５ｉＣ−’Ａｌ界面また仲
Ａｔ−Ｓ Ｕ Ｓ ８０４界面において破壊がおこった
。
例と同様のテストピースとし、インサート材８として約
１■ｔの純Ａｔ（Ａｔ＞９９．８チ）シートを用い、こ
れらを対照例と同様または簡単なアセトン脱脂による前
処理を行ない、約１０−５７ｏｒｒの真空中で接合温度
６５００Ｃ１接合圧力約２．５助／−で６０分間拡散接
合を行なった。との結果良好な接合が得られた。剪断強
度は６〜８ｋｇ／−であり、５ｉＣ−’Ａｌ界面また仲
Ａｔ−Ｓ Ｕ Ｓ ８０４界面において破壊がおこった
。
実施例２；（インサート材純Ａｔ箔）
テストピースは対照例と同様とし、インサート材８とし
て約０．０５ｍ５＋ｔの純Ａｔ箔（ＪＩＳ規格ＡｌＮ８
０Ｈ−Ｈ２Ｓ）を用い、これらを実施例１と同様の前処
理を行ない、約１０ ’Ｔｏｒｒの真空中で接合温度６
５０°Ｃ１接合圧力約２．５ｋｆ／−で６０分間拡散接
合した。その結果は良好であり、剪断強度は４〜６神／
−であり、ＳｉＣ−Ａｔ界面で破壊がおこった。
て約０．０５ｍ５＋ｔの純Ａｔ箔（ＪＩＳ規格ＡｌＮ８
０Ｈ−Ｈ２Ｓ）を用い、これらを実施例１と同様の前処
理を行ない、約１０ ’Ｔｏｒｒの真空中で接合温度６
５０°Ｃ１接合圧力約２．５ｋｆ／−で６０分間拡散接
合した。その結果は良好であり、剪断強度は４〜６神／
−であり、ＳｉＣ−Ａｔ界面で破壊がおこった。
実施例３；（インサート材Ａｔ−Ｃ孫合金シート）テス
トピースは鉛照例と同様とし、インサート材８として約
１ ｔｒａｍ ｔのｋｌ−Ｃｕ系合金シート（ＪＩＳ規
格Ａ２０２４ＰＣ−Ｔ３）を用い、他の条件は５ 実施例２と同様にして、但し接合圧力２ｋｆ／−として
拡散接合した。その結果は良好であり、剪断強度は１〜
４ｋｇ／−であり、界面ＳｉＣ側で破壊がおこった。
トピースは鉛照例と同様とし、インサート材８として約
１ ｔｒａｍ ｔのｋｌ−Ｃｕ系合金シート（ＪＩＳ規
格Ａ２０２４ＰＣ−Ｔ３）を用い、他の条件は５ 実施例２と同様にして、但し接合圧力２ｋｆ／−として
拡散接合した。その結果は良好であり、剪断強度は１〜
４ｋｇ／−であり、界面ＳｉＣ側で破壊がおこった。
実施例４；（インサート材Ａｔ−Ｍｇ系合金シート）テ
ストピースは対照例と同様とし、インサート材３として
約１ ｗ ｔのＡｔ−Ｍｇ系合金シート（Ｊ工Ｓ規格Ａ
３０５２Ｐ−Ｈ１１２）を用い、他の条件は実施例３と
同様として、拡散接合した。その結果は良好であり、剪
断強度は１〜４梅／−で、界面ＳｉＣ側で破壊がおこっ
た。
ストピースは対照例と同様とし、インサート材３として
約１ ｗ ｔのＡｔ−Ｍｇ系合金シート（Ｊ工Ｓ規格Ａ
３０５２Ｐ−Ｈ１１２）を用い、他の条件は実施例３と
同様として、拡散接合した。その結果は良好であり、剪
断強度は１〜４梅／−で、界面ＳｉＣ側で破壊がおこっ
た。
実施例５；（インサート材Ａｔ−ＭｇｚＳｉ系合金シー
ト ） テストピースは対照例と同様とし、インサート材３とし
て約１ ｓｍ ｔのＡｔ−Ｍｇ２Ｓｉ系合金シート（Ｊ
ＩＳ規格Ａ６０６１Ｐ−０）を用い、他の条件は実施例
３と同様にして拡散接合した。その結果は良好であり、
剪断強度は４〜ｅｋｇ／−で、ＳｉＣとインサート材と
の界面で破壊した。
ト ） テストピースは対照例と同様とし、インサート材３とし
て約１ ｓｍ ｔのＡｔ−Ｍｇ２Ｓｉ系合金シート（Ｊ
ＩＳ規格Ａ６０６１Ｐ−０）を用い、他の条件は実施例
３と同様にして拡散接合した。その結果は良好であり、
剪断強度は４〜ｅｋｇ／−で、ＳｉＣとインサート材と
の界面で破壊した。
実施例６；（インサート材Ａｔ−Ｚ昧合金シート）煮
６ テストピースは対照例と同様とし、インサート材８とし
て約１ ｍ ｔのｈｔ−Ｚｎ、−１％合金シート（ＪＩ
Ｓ規格Ａ７０７５ＰＣ−”Ｏ）を用い、他の条件は実施
例３と同様にして拡散接合した。その結果は良好であり
、剪断強度は４〜６ｋｆ／−で、ＳｉＣとインサート材
との界面で破壊した。
６ テストピースは対照例と同様とし、インサート材８とし
て約１ ｍ ｔのｈｔ−Ｚｎ、−１％合金シート（ＪＩ
Ｓ規格Ａ７０７５ＰＣ−”Ｏ）を用い、他の条件は実施
例３と同様にして拡散接合した。その結果は良好であり
、剪断強度は４〜６ｋｆ／−で、ＳｉＣとインサート材
との界面で破壊した。
以上の実施例から見ても、インサート材３としてのＡｔ
ｅたはＡｔ合金板の厚さは、０．０１ないし３ン基材に
コーティングしたものを用いても、同様の結果が得られ
た。また鉄系としてステンレス鋼以外の他の鉄系の金属
であっても同様結果が得られた。またさらにシリコン系
セラミックスとしてＳｉＣのほか、シリコンナイトライ
ド（５ｉ３Ｎ４）を使用して実施しても、はぼ同等の結
、果が得られた。
ｅたはＡｔ合金板の厚さは、０．０１ないし３ン基材に
コーティングしたものを用いても、同様の結果が得られ
た。また鉄系としてステンレス鋼以外の他の鉄系の金属
であっても同様結果が得られた。またさらにシリコン系
セラミックスとしてＳｉＣのほか、シリコンナイトライ
ド（５ｉ３Ｎ４）を使用して実施しても、はぼ同等の結
、果が得られた。
以上の説明によって明らかにされたように、この発明方
法によるときは、簡単な構成で、シリコン系セラミック
スと鉄系金属とを確実強固に拡散接合なし得て、さらに
、耐水性、気密性をも満７足せしめるという、特有かつ
顕著な効果を奏しうるものである。
法によるときは、簡単な構成で、シリコン系セラミック
スと鉄系金属とを確実強固に拡散接合なし得て、さらに
、耐水性、気密性をも満７足せしめるという、特有かつ
顕著な効果を奏しうるものである。
第１図はこの発明の実施例に対応する対照例を示す側面
図、第２図はこの発明の実施例を示す狽１面図、である
。 １・・・ＳｉＣ材、２・・・ＳＵＳ材、８・・・インサ
ート材。 出願人 新明和工業株式会社 代理人 弁上 正 （ほか１名） 第１図 第２図 手 続 補 正 書 昭和５８年２月２１日 特許庁長官篤わ争〕人 殿 眩、ＩＬ几合力ｊ五 ３、補正をする者 事件との関係 奢析出願人住所 兵庫
県西宮市小曽根町１丁目５番２５号５、補正命令の日付
角健 ム ２ （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 （２）明細書の図面の簡単な説明の欄 （８） 図面 ８、補正の内容 １）ミ −細書第６頁第１０行と同第１１行との間に
、以下の記載を挿入する。 「前述実施例中、実施例１によって実施したサンプル−
の接合個所の金属顕微鏡写真を第８図に、さら□にこの
写真の接合個所の、符号１ないし１０の−） 各位置の点分析結果を次表に示す。この場合の分析装置
は■日立製作所製のＥＰＭＡＸ−５６０形（エネルギー
分散形）によった。これによると、接合個所に拡散がみ
とめられる。 」との間に、「第８図はこの発明実施例の接合個所の金
属顕微鏡写真」の記載を挿入する。 （８）第８図を別紙のとおり補充する。
図、第２図はこの発明の実施例を示す狽１面図、である
。 １・・・ＳｉＣ材、２・・・ＳＵＳ材、８・・・インサ
ート材。 出願人 新明和工業株式会社 代理人 弁上 正 （ほか１名） 第１図 第２図 手 続 補 正 書 昭和５８年２月２１日 特許庁長官篤わ争〕人 殿 眩、ＩＬ几合力ｊ五 ３、補正をする者 事件との関係 奢析出願人住所 兵庫
県西宮市小曽根町１丁目５番２５号５、補正命令の日付
角健 ム ２ （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 （２）明細書の図面の簡単な説明の欄 （８） 図面 ８、補正の内容 １）ミ −細書第６頁第１０行と同第１１行との間に
、以下の記載を挿入する。 「前述実施例中、実施例１によって実施したサンプル−
の接合個所の金属顕微鏡写真を第８図に、さら□にこの
写真の接合個所の、符号１ないし１０の−） 各位置の点分析結果を次表に示す。この場合の分析装置
は■日立製作所製のＥＰＭＡＸ−５６０形（エネルギー
分散形）によった。これによると、接合個所に拡散がみ
とめられる。 」との間に、「第８図はこの発明実施例の接合個所の金
属顕微鏡写真」の記載を挿入する。 （８）第８図を別紙のとおり補充する。
Claims (2)
- （１） シリコン系セラミックスと鉄系金属とを拡散
接合する方法であって、ＡｔまたはＡｔ合金をインサー
ト材として用いることを特徴とする、前記拡散接合方法
。 - （２）前記セラミックスはＳｉＣであシ、前記鉄系金属
はステンレス鋼である、特許請求の範囲第１項記載の拡
散接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1541882A JPS58135180A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 拡散接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1541882A JPS58135180A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 拡散接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58135180A true JPS58135180A (ja) | 1983-08-11 |
| JPS6110420B2 JPS6110420B2 (ja) | 1986-03-29 |
Family
ID=11888205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1541882A Granted JPS58135180A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 拡散接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58135180A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60103081A (ja) * | 1983-11-09 | 1985-06-07 | 株式会社日立製作所 | 炭化ケイ素と金属との接合方法 |
| EP0146024A2 (en) * | 1983-12-14 | 1985-06-26 | Hitachi, Ltd. | Method for bonding ceramics to metals |
| JPS61227971A (ja) * | 1985-04-01 | 1986-10-11 | 株式会社日立製作所 | 窒化ケイ素と金属との接合方法 |
| JPS63220521A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-13 | Canon Inc | 焦点合せ装置 |
| JPH02123278A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-10 | Suzuki Motor Co Ltd | ２サイクル燃料噴射内燃機関 |
| JPH0517247A (ja) * | 1991-07-02 | 1993-01-26 | Ngk Insulators Ltd | セラミツクと金属部材との接合方法 |
| US8070042B1 (en) * | 2010-11-22 | 2011-12-06 | Hong Fu Jin Precision Industry (Shenzhen) Co., Ltd. | Process for joining stainless steel part and silicon carbide ceramic part and composite articles made by same |
-
1982
- 1982-02-01 JP JP1541882A patent/JPS58135180A/ja active Granted
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60103081A (ja) * | 1983-11-09 | 1985-06-07 | 株式会社日立製作所 | 炭化ケイ素と金属との接合方法 |
| JPH0159998B2 (ja) * | 1983-11-09 | 1989-12-20 | Hitachi Ltd | |
| EP0146024A2 (en) * | 1983-12-14 | 1985-06-26 | Hitachi, Ltd. | Method for bonding ceramics to metals |
| US4624403A (en) * | 1983-12-14 | 1986-11-25 | Hitachi, Ltd. | Method for bonding ceramics to metals |
| JPS61227971A (ja) * | 1985-04-01 | 1986-10-11 | 株式会社日立製作所 | 窒化ケイ素と金属との接合方法 |
| JPS63220521A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-13 | Canon Inc | 焦点合せ装置 |
| JPH0552053B2 (ja) * | 1987-03-10 | 1993-08-04 | Canon Kk | |
| JPH02123278A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-10 | Suzuki Motor Co Ltd | ２サイクル燃料噴射内燃機関 |
| JPH0517247A (ja) * | 1991-07-02 | 1993-01-26 | Ngk Insulators Ltd | セラミツクと金属部材との接合方法 |
| US8070042B1 (en) * | 2010-11-22 | 2011-12-06 | Hong Fu Jin Precision Industry (Shenzhen) Co., Ltd. | Process for joining stainless steel part and silicon carbide ceramic part and composite articles made by same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6110420B2 (ja) | 1986-03-29 |
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