JPS5835954B2 - 金属−セラミック多層摩耗性複合体を金属質基質に結着する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ジェット機等において使用される型式の金属
／セラミック摩耗性シール（ａｂｎａｄａｂｌｅｓｅａ
ｌ ）に関するものである。

特には、本発明は、シール構造体の作製後その冷却中に
内部応力が緩和されるようなシール作製方法に関係する
。

耐熱摩耗性シール用途向けの成層（ｇｒａｄｅｄ）金属
／セラミック構造体が、その作製方法と併せて米国特許
第３，９７５，１６５号に記載されている。

この特許の教示に従って作られたシールは、複合体シー
ル部材のセラミック表面とシール部材が融着される基質
との間に金属とセラミックの適正に調合された混合物層
を幾層か具備しており、それにより熱膨張差が軽減され
る。

成層構造の結果として、シールの破損をもたらしやすい
剪断応力は著しく減少される。

しかしながら、剪断応力のこの減少にもかかわらず、残
留応力はまだ尚大きいまま残っている。

例えば、結着温度から等温的に即ち温度勾配なく冷却さ
れたニクロム−ＺｒＯ２構造体は、セラミック層及び金
属に富む層に残留圧縮及び引張応力をそれぞれ発生する
。

成層複合構造体が剛性の基質に付設される時このような
応力は発生しそして急速に累積する可能性がある。

従って、大半の用途に必要とされる寸法的に安定な構造
体は必ず加工後大きな残留応力を発現するといえる。

従って、本発明の目的は、摩耗性でありそして熱衝撃に
対して耐性のある健全なセラミック／金属複合構造体を
調製することである。

別の目的は、熱勾配下で構造体を焼結しそして（或いは
）冷却するという応力解放原理を別個の工程外作業では
なく工程中で利用することによりこのような構造体を入
手する方法を提供することである。

本発明に従えば、ジェット航空機において使用される叙
上型式のシールは、ろう液温度からの冷却中金属／セラ
ミック複合体と基質との間に基質の方を冷たくしである
温度差を維持することにより改善される。

本発明の操作において、成層金属／セラミック複合体が
、好ましくはろう接テープ或いはろう接粉末の融着被覆
物を介して基質上に置かれ、そして基質に複合体の金属
に富む表面をろう接若しくは融接するに充分の温度まで
加熱される。

約１２００℃の温度が、このろう接作業の為に好ましく
そして代表的に約１時間といった充分な期間維持される
。

この加熱段階は、等温的（温度勾配なし）でもよいし或
いは基質を複合体のセラミック表面より４５０℃まで冷
たい状態とした僅かの温度勾配が維持されうる。

好ましくは、この加熱段階は真空中で或いは水素のよ□
うな非酸化性雰囲気中で為される。

更に、複合体と基質とを互いに圧着する為に程々の圧力
が適用されることも好ましく）約５ ｐｓ ｉ （０，
３５Ｋｆｌｃｒ！ ）が満足すべきものであることが見
出された。

これら構造体の温度が約１２００℃のろう液温度に近い
時、圧力は基質／複合体界面における接触状態を改善す
る為にそして僅かの構造上の傷を修復する為に５ ｐｓ
ｉ （０，３５時／−）から２２５ｐｓｉ （１５，８
に９〆傭）までの圧力に昇圧することが好ましい。

基質への成層複合体の融着完了後（通常約１時間）、周
囲温度への冷却が開始される。

本発明にとって重要である温度差△Ｔが確立されるのは
この冷却期間中である。

△Ｔは変形性の大きい材料程少くてよいが、基質の方を
低温として少く共２００℃であることが好ましい。

基質の温度が約８５０℃に達する時点までに温度差が確
立されることが重要である。

昇温中、金属−セラミック複合体は焼結されておらずそ
して基質もろう接されていないから、個個の構成要素は
その彫版特性に応じて自由に変位し、構造歪みや応力累
積に関しての問題は生じない。

ひとたび焼結及びろう接が生じて冷却が始まると、約８
５０℃を境として塑性的状態から弾性的状態への漸時的
な変遷が起り、その後弾性的応力が累積しはじめる恐れ
がある。

これは基本的に、基質を含め金属質成分がセラミックよ
り一層収縮しようとする結果である。

本発明に従えば、この弾性的応力累積を伯う収縮差が、
この弾性的状態に達する冷却中即ち基質が８５０℃に達
する時に少くとも２００℃の制御された温度差△Ｔを確
立しそして周囲温度への冷却中この温度差を維持するこ
とにより最小限とされるのである。

△Ｔを確立しそして維持する態様は特定の方法に限られ
るものではなく、様々の技術が使用されうる。

本発明者は、複合体に当接状態でグラファイト製サスセ
プタを配置しそして後誘導加熱コイルでもってサスセプ
タを取巻くことによりサスセプタを加熱しそれにより隣
りあう成層複合体／基質構造体を加熱するのが都合良い
ことを見出した。

しかし、他の加熱手段ももちろん使用されうる。

冷却中、温度差△Ｔは基質から適当な態様で熱を取り去
ることにより確立される。

図面において、第１図は、本発明に従って試料を加熱及
び冷却するのに考案されそして使用された小規模の装置
を例示する。

銅製ベース１０が、グラファイト製ブロック１２上に取
付けられそしてブロック１０内に冷却用導管１４を通し
て流入しそして導管１６を通して排出される水により冷
却される。

銅製ベース１０の上面には基質２０を銅ベース１０から
離間しそして熱シンクとして働く金属シム１８が置かれ
る。

基質２０に隣りあって、金属／セラミック複合体２２が
置かれそして両者の間にろう接粉末の層或いはろうテー
プが介設される。

複合体２２の上方には、グラファイト製サスセプタ２４
が置かれる。

サスセプタ２４はそれを取巻きモして付勢に際してサス
セプタ中に電流を誘導してそれを昇温する水冷式電気コ
イル２６により加熱される。

サスセプタ２４はまたラムとしても機能しえ、基質２０
及び複合体２２に圧力を行使するのに使用されうる。

装置全体が容器（図示なし）内に置かれて、加熱及び（
或いは）冷却中真空或いは不活性ガス雰囲気を維持する
ことを可能ならしめる。

コイル２６はサスセプタ２４を加熱し、従って複合体２
２及び基質２０をそしてそれらの間に介在するろうテー
プ或いはろう粉末をろう液温度にまで加熱し、そして圧
力はサスセプタ２４に作用するラムにより少く共５ ｐ
ｓｉ （０，３５像／−）に維持される。

ろう接作業完了後、周囲温度への冷却作業が開始される
。

金属製シムの熱シンク作用及び銅ベース１０の水冷は、
基質２０を複合体より急速に冷却せしめ、それにより冷
却中の両者間に温度差△Ｔを維持する。

ここに示される金属シム１８は偏平な金属ス） ＩＪツ
ブであるが、所望ならひだ寄せされた或いは波形のスト
ＩＪツブが加熱中使用されその後冷却過程中圧力により
平らに圧潰されそれによりそれらを熱シンクとすること
もできる。

使用された設備において、第２図に示されるような繊維
断熱体或いはセラミックパッド２８が金属シムの代りに
使用しえた。

第３及び４図において、本発明方法を実施するのに使用
しえた幾分具った装置が例示されている。

この具体例において、基質３０及び金属／セラミック複
合体３２は共にジェット航空機エンジンにおける摩耗性
シール部材のように彎曲されている。

複合体３２は彎曲したグラファイト製支持ブロック３４
上に載置され、後者はグラファイトサスセプタ３６上に
載ってその延長体を形成している。

水冷電気コイル３８がサスセプタ３６及び支持ブロック
３４を加熱している。

基質３０が複合体３２の上面に置かれ、モしてろう抜用
粉末乃至テープの層が両者間に介在している。

下向き圧力が２つの圧力バー４０を通して基質３０及び
複合体３２上に行使される。

圧力バー４０は基質３０上に載りそして圧力板４２に付
設される。

グラファイト製圧力ブロック４４がグラファイトシリン
ダ４６の下で圧力板４２上に載っている。

液圧ラム（図示なし）がシリンダ４６及びサスセプタ３
６に作用して基質と複合体とに圧力を行使する。

装置全体が密閉容器内に置かれて、加熱及び（或いは）
冷却中真空或いは不活性ガス雰囲気の下に維持される。

基質３０の優先的冷却は、マニホルド５２に接続される
管５０における孔４８を通して基質３０に当るようガス
を差向けることにより実現される。

マニホルド５２は、供給導管５４によって冷却ガス源（
図示なし）に接続されている。

この装置を使用しての実験の幾つかにおいて、サスセプ
タ３６の外面をその周囲に巻回されるグラファイトフェ
ルトマットでもって絶縁するのが有用であることが見出
された。

この巻回によって誘導加熱の効率が増大される。

本発明は、様々の金属及びセラミックを使用して作製さ
れた成層複合体に対して有用である。

適当なセラミック或いは耐火物として、アルミナ、ジル
コニア、セリア、イツトリア、シリカ及びマグネシアが
挙げられる。

適当な金属合金例としては、ニッケル／クロム、コバル
ト／クロム、鉄／クロム等並びにそこにアルミニウム及
び（或イハ）チタンが添加されたものが含まれる。

本発明により基質に好適に結着されうる摩耗性複合体部
材については米国特許第３，９７５，１６５号に詳しい
説明がある。

以下、温度差の確立の重要性を示す幾つかの例を挙げる
。

例 Ｉ（参考例） ５層から成る成層複合体を次の材料から作成した。

Ａ、３５／６０タイラーメツシユＺｒＯ２凝集塊（ａ■
ｌｏｍｅｒａｔｅ） Ｂ、 １００／２５０ ｐ ｔｔ
Ｃ，−３２５タイラーメツシユＺ ｒ ０２粉末り、７
５重量％１００／２５０タイラーメツシユ及び２５％１
４０／２７０タイラ一メツシユ８０％Ｎｉ２Ｏ％Ｃｒ粉
末 Ｅ、ルドツクス（Ｌｕｄｏｘ）１３０Ｍ（イー・アイ・
デュポン社製コロイド状シリカ溶液） ５層の各々の組成は次の通りである： 層１〜５の各々の構成物質は、湿った混合物を形成する
に充分の水及びルドツクス１３０Ｍと混合された。

層５が先ず型内に拡げられて２．７５Ｘ２．７５Ｘ０．
０２５（厚さ）インチ（７Ｘ ７ Ｘ Ｏ，０６ｃＩｒ
Ｌ）の方形体を形成した。

層４３２及び１が層５上に順次重ねられそして成層構造
体は１０，０００ｐｓｉ （７００ＫＩＩ／ｃｒ／ｌ
）で一緒にプレスされた。

使用した基質は２．７５インチＸ２．７５インチＸ０．
１２５インチ（厚さ） （７ｘ ７ｘ Ｏ，３２ｃｒｒ
Ｌ）の寸法のインコネル６００製板であった。

インコネル６００はバンチングトンアロイ（Ｈｕｎｔｉ
ｎｇｔｏｎＡｌｌｏｙ）社製ニッケル／クロム合金であ
る。

基質はＡＭＩ４００ろう抜用粉末で一様に被覆され、こ
れら粉末は水素雰囲気中１１２５℃の温度まで１５分間
加熱後基質表面に融着された。

ＡＭＩ４００ろう抜用粉末はアロイメタル社製である。

使用された装置は第２図に示されるものであった。

真空ホットプレスユニット内の水冷式銅ベース板が加工
物を支持するのに使用された。

銅ベース板上に、ファイバーフランクス耐火繊維絶縁体
の０．０２０インチ（０，５７１ｍ）厚シート、ろう接
粉末融着層を備えるインコネル板、成層複合体及びグラ
ファイト製ブロックサスセプタがこの順序で積重ねられ
た。

ファイバーフラックスはカーボランダム社製である。

インコネル板のろう被覆表面に成層複合体の金属に富む
表面の方が対面されそしてセラミックに富む表面はグラ
ファイトサスセプタと接触状態にあった。

誘導加熱コイルがサスセプタの周囲に対称的に配置され
た。

温度の読みは、基質及びサスセプタ内に穿たれた黒体孔
内に照準を合せることによって光学的パイロメータを使
用して為された。

サスセプタ孔はサスセプタ／セラミック界面から０．１
００インチ（２，５４７ＮＩｌ）のところとした。

１０−’ ｌ−ルの真空が達成された後、サスセプタは
誘導コイルにより１３９０℃の最大温度まで１時間で加
熱された。

インコネル基質は１２００℃に達した。

１５分間保持した後冷却が開始された。一時間の終りに
おいて、サスセプタと基質の温度はそれぞれ９８０℃及
び８６０℃であり、従って△Ｔ（温度差）は僅か１２０
℃であった。

炉作業中全体を通じて約５ ｐｓ ｉ （０，３５ＫＶ
／ＣＩ！ｔ） （ゲージ圧）の圧力が液圧ラムによって
維持された。

周囲温度への冷却が完了した後、成層複合体は良好に焼
結されそして基質に結着されていることが見出された。

しかし、金属／セラミック複合体及び基質は曲りそして
５０インチ（１２７ｃＩｒＬ）半径に等しい曲率をとっ
た。

この大きな変形は温度差△Ｔの小さかったことによるも
のであろう。

例■ ５層から成る成層体を次の物質から形成した。

Ａ、３５／６０タイラーメツシユＺ ｒ Ｏ２凝集塊（
ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅ） Ｂ、１００／２５０ ｔｔ ｔｔＣ
，−３２５タイラーメツシユＺ ｒ ０２粉末り、７５
重量％１００／２５０タイラーメツシユ及び２５％１４
０／２７０タイラ一メツシユ８０％Ｎｉ２Ｏ％Ｃｒ粉末 Ｅ、ルドツクス（Ｌｕｄｏｘ ） １３０ Ｍ （イー
・アイ。

デュポン社製コロイド状シリカ溶液） ５層の各々の組成は次の通りであった： 層１〜５の各々の構成物質は、ペーストを形成するに充
分の水及びルドツクス１３０Ｍと混合された。

層５が先ず平坦表面として拡げられて２．７５ｘ２．７
５ｘｏ、１００（厚さ）インチ（７Ｘ７ＸＯ，３Ｃｒｒ
Ｌ）の方形体を形成した。

残る４層４，３゜２及び１が層５上に順次重ねられそし
て成層構造体は１０，０００ ｐｓｉ （７００に４１
／ａｎｔ ）で一緒にプレスされた。

使用した基質は２．７５インチＸ２．７５インチＸ０．
１２５インチ（厚さ）（７ｘ７ｘＯ，９２ＣｒｒＬ）の
寸法のインコネル製板であった。

基質はＡＭＩ４００ろう抜用粉末で一様に被覆され、こ
れら粉末は水素雰囲気中１１２５℃の温度まで１５分間
加熱後基質表面に融着された。

使用された装置は第１図に示されるものであった。

真空ホットプレスユニット内の水冷式鋼ベース板が加工
物を支持するのに使用された。

銅ベース板上に、０．０１５インチ（０，４７１ｍ）厚
のタンタル箔シム、ろう接粉末融着層を備えるインコネ
ル板、成層複合体及びグラファイト製ブロックサスセプ
タがこの順序で積重ねられた。

インコネル板のろう被覆表面に成層複合体の金属に富む
表面の方が対面されそしてセラミックに富む表面はグラ
ファイトサスセプタと接触状態にあった。

誘導加熱コイルがサスセプタの周囲に対称的に配置され
た。

温度の読みは、基質及びサスセプタ内に穿たれた黒体孔
内に照準を合せることによって光学的パイロメータを使
用して為された。

サスセプタ孔はサスセプタ／セラミック界面から０．１
００インチ（２，５４ｍ）のところとした。

１０ ’）ルの真空が達成された後、サスセプタは誘導
コイルにより１６１０℃の最大温度まで１時間で加熱さ
れた。

インコネル基質は１１１２℃に達した。

１５分間保持した後冷却が開始された。一時間の終りに
おいて、サスセプタと基質の温度はそれぞれ１１５０℃
及び８６０℃であり、従って△Ｔ（温度差）は２９０℃
であった。

炉作業中量体を通して約５ ｐｓｉ （０，３５鞄〆蒲
）（ゲージ圧）の圧力が液圧ラムによって維持された。

冷却が周囲温度まで完了した後、成層複合体は良好に焼
結されそして基質に良好に結着されていることが見出さ
れた。

測定しうる程の収縮は生じなかった。

しかし、金属／セラミック複合体と基質とは幾分的りそ
して１００インチ（２５４（１７７１）に相当する曲率
半径をとった。

例Ｉより変形度が小さいことはファイバフラックスの代
りにタンタル箔シムを使用することにより達成された温
度差△Ｔの大きいことのせいであろう。

タンタルシムはファイバフラックスより相当に大きな熱
伝導度を有しこれが一層大きな△Ｔにつながる。

例■ ５層成層体を次の物質から形成した： Ａ、３５／６５タイラーメツシユＺ ｒ Ｏ２凝集塊（
ａｇｇｌ ｏｍｅｒａｔｅ） Ｂ、１００／２５０ ／／ ／／Ｃ，
−３２５タイラーメツシユＺ ｒ Ｏ２粉末り、ＡＭＩ
４０（）ろう接粉末 Ｅ、１００／２５０メツシユ８０％Ｎｉ２Ｏ％Ｃｒ粉末 Ｆ、ルドツクス（Ｌｕｄｏｘ） １３０ Ｍ５層の各々
の組成は次の通りである： 層１〜４の各々の構成物質は、ペーストを形成するに充
分の水及びルドツクス１３０Ｍと混合された。

層１が先ず型内に拡げられて２．２５ Ｘ ３．２５ｘ
ｏ、１ｏｏ（厚さ）インチ（５，７ｘ ８．３ ｘ ０
．３ＣｒｒＬ）の層を形成した。

残りの層が層１上に順次重ねられそして成層構造体は１
０，０ＯＯｐｓｉ（７００Ｋｔ；１／ｃｙ／ｌ ’）で
一緒にプレスされた。

使用した基質は２．２５インチＸ３．２５インチＸ０．
２５０インチ（厚さ） （５，７Ｘ ８．３ Ｘ ０．
６ｃｍ）の寸法を有しそして１９インチ（４８ｃＩｎ）
の曲率半径を持つ彎曲したＭａｒ Ｍ ５０９合金板で
あった。

ＭａｒＭ５０９合金はプラットアンドホイトニー（Ｐｒ
ａｔｔ ａｎｄＷｈｉｔｎｅｙ）社製コバルト／クロム
合金である。

板の彎曲表面はＡＭＩ４００ろう抜用粉末で一様に被覆
され、これら粉末は水素雰囲気中１１２５℃の温度まで
１５分間加熱後基質表面に融着された。

使用された装置は第３及び４図に示されるものであった
。

真空ホットプレス内で加工物を支持するのにグラファイ
トブロックベース上に載る凸状表面のグラファイト製サ
スセプタベース板が使用された。

凸状サスセプタの上に、成層複合体、ろう接粉末融着層
を備えるＭａｒ Ｍ合金板、及びグラファイト製圧力
板及びバーがこの順序で積重ねられた。

Ｍａｒ Ｍ合金板のろう被覆表面に成層複合体の金属
に富む表面の方が対面されそしてセラミックに富む表面
はグラファイト凸状サスセプクと接触状態にあった。

凹状圧力バーが冷却ガス管の為それらの間を離間した。

誘導加熱コイルが凸状グラファイトサスセプタを支持す
るグラファイトブロックの周囲に配置された。

温度の読みは、基質及び凹状グラファイトサスセプタ内
に穿たれた黒体孔内に照準を合せることによって光学的
パイロメータを使用して為された。

１０ 、’ トルの真空が達成された後、誘導コイルが
加工物を加熱するのに使用された。

加工物上に５ ｐｓ ｉ （０，３５ＩＧ７／ｃｒｄ
） （ゲージ圧）ノ圧力カ液圧ラムにより維持された。

１１７０℃のろう温度が達成された時、ラム圧は１５０
ｐｓｉ （１０，５Ｋｙ／ｃｎｔ ） （ゲージ圧）に
まで増大されそして炉作業全体を通してこの値に維持さ
れた。

ろう温度が到達されそしてラム圧力が増大された時、容
器はアルゴンで充満されそして１時間ゆっくりしたパー
ジングが維持された。

この期間中、基質と凸状グラファイトサスセプタ温度は
それぞれ１０９０℃及び１５００℃であり、これは４１
０℃の温度差に相当した。

この終りに１時間高速（６０ｐｓｉ（４，２々／瀝）ゲ
ージ圧）アルゴンガスが基質表面に当てて放出され、こ
れは△Ｔを４７５℃まで高めた。

その後同じガス流れ条件下で冷却が実施された。

基質が８６０℃まで冷却された時凹状グラファイトサス
セプタの温度は１１８０℃であり（△Ｔ３２０℃）、セ
ラミック面の実際温度は１１５０℃（△Ｔ２９０℃）で
あった。

彎曲した基質に良好に結着した成層複合体を備える健全
な構造体が得られた。

Ｘ線検査は欠陥を示さずまた反りや変形による寸法変化
はなかった。

この例で作製された試片は模擬タービンエンジン条件下
で５０回熱的サイクル下におかれた。

サイクルは、６００℃から１４００℃へ１５秒でセラミ
ック表面を加熱し、最大温度に１２０秒維持し、表面を
約１５秒で６００℃まで冷却することを繰返してなるも
のであった。

対照実験 ５層から成る成層体を次の物質から形成した：Ａ、３５
／６０タイラーメツシユＺ ｒ ０２凝集塊（ａｇｇｌ
ｏｍｅｒａｔｅ） Ｂ、 １００／２５０ ｔｔ ｔｔ
Ｃ，−３２５タイラ一メツシユＺｒＯ２粉末層１〜４の
各々の構成物質は、ペーストを形成するに充分の水及び
ルドツクス１３０Ｍと混合された。

層１が先ず型内に拡げられて２．７５ Ｘ ２．７５ｘ
ｏ、１ｏＯ（厚さ）インチ（７Ｘ ７ Ｘ Ｏ，３ｃｍ
）の方形体を形成した。

続いての層が層１上に順次重ねられそして成層構造体は
１０，０ＯＯｐｓｉ（７００鞄／−）で一緒にプレスさ
れた。

使用した基質は２．７５インチＸ２．７５インチＸ０．
２５０インチ（厚さ）（７Ｘ７Ｘ０．６ｃｒｒＬ）の寸
法の平担なＭａｒＭ合金製板であった。

基質はＡＭＩ４００ろう抜用粉末で一様に被覆され、こ
れら粉末は水素雰囲気中１１２５℃の温度まで１５分間
加熱後基質表面に融着された。

使用された装置は第１図におけるのとほぼ同様ではある
が、基質の下に金属シム或いは冷却用ブラックでなく第
２のグラファイトサスセプタが存在する点で異なるもの
であった。

電気的加熱用コイルが両サスセプタ周囲に延在して複合
体を両側から加熱するようになされた。

グラファイトサスセプタベース板が真空ホットプレスユ
ニット内で加工物を支持するのに使用された。

下方グラファイトサスセプタ上に、ろう接粉末融着層を
備えるＭａｒ Ｍ合金板、成層複合体及びグラファイ
トブロック上方サスセプタがこの順序で積重ねられた。

Ｍａｒ Ｍ合金板のろう被覆表面に成層複合体の金属
に富む表面の方が対面されそしてセラミックに富む表面
はグラファイトサスセプタと接触状態にあった。

誘導加熱コイルが両サスセプタの周囲に対称的に配置さ
れた。

温度の読みは、基質及びサスセプタ内に穿たれた黒体孔
内に照準を合せることによって光学的パイロメータを使
用して為された。

上方サスセプタにおける孔はサスセプタ／セラミック界
面から０．１００インチ（２，５４Ｍ）のところとした
。

１０ ’トルの真空が達成された後、サスセプタは誘導
コイルにより１２１５℃の最大温度まで１時間で加熱さ
れた。

Ｍａｒ Ｍ合金基質は１２１５°Ｃに達した。

１５分間保持した後冷却が開始された。

一時間の終りにおいて、サスセプタと基質の温度はそれ
ぞれ９７０℃及び９６０℃であり、従って△Ｔ（温度差
）は僅か１０℃であった。

１２００℃のろう液温度が達成されるまで約５ｐｓｉ（
０，３５Ｋｐ／ｉ）（ゲージ圧）の圧力が維持された。

その後、圧力は１０００ ｐｓｉ （７０Ｋｙ／ｉ）
（ゲージ圧）にまで高められモしてｐ作業全体を通して
の残部期間中この圧力に液圧ラムにより維持された。

周囲温度への冷却完了後、成層複合体はセラミック層中
に大きな平面状の層剥離を受けたことが見出された。

欠陥のある離層構造体の生成は剛性の基質と僅かの温度
差の結果であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、金属シム離隔材及び水冷による熱シンクを使
用する加熱及び温度を維持しながらの冷却の為のグラフ
ァイトサスセプタ装置の一具体例を示す。 第２図は繊維質断熱材及び水冷による熱シンクを使用す
るまた別の装置の具体例を示す。 第３図は冷却用ガスを使用するまた別の具体例を示す。 第４図は第３図の装置の部分側面図である。２０：基質
、２２：複合体、１０：銅ベース、１４．１６：冷却水
導管、１８：金属シム、１２：グラファイト・ブロック
、２４：グラファイト・サスセプタ、２６：コイル、２
８：繊維断熱体、３０：基質、３２：複合体、３４：グ
ラファイト支持ブロック、３６：グラファイト・サスセ
プタ、３８：コイル、４０：バー、４２：圧力板、４４
：圧力フロック、４６：グラファイトシリンダ、５０：
管、５２：マニホルド、４８：孔、５４：冷却ガス供給
導管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 実質上セラミックから成る上層と、セラミックと金
   属との混合物から成る少くとも一つの中間層と、金属質
   の下層とを具備する多層摩耗性複合体を金属質基質に結
   着する方法であって、前記複合体をその金属質下層面を
   前記基質と接触状態として置くこと、該複合体及び基質
   を両者を結着するに充分の焼結温度にまで加熱すること
   、その後こうして形成された構造体を、該基質が８５０
   ℃まで冷却される時複合体セラミック上層面と該基質と
   の間に該基質の方を低温として少くとも２００℃の温度
   差が確立されておりそして該温度差が周囲温度への冷却
   中維持されるような態様で冷却することから成る前記金
   属−セラミック多層摩耗性複合体を金属質基質に結着す
   る方法。 ２ 基質の表面が加熱に先だってろう抜用粉末で被覆さ
   れる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 焼結温度への加熱及び冷却が不活性雰囲気中で実施
   される特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 不活性雰囲気が少く共１０−’ トルの真空である
   特許請求の範囲第３項記載の方法。 ５ 不活性雰囲気がアルゴン、水素及び窒素から成る群
   から選択される特許請求の範囲第３項記載の方法。 ６ 不活性雰囲気が複合体及び基質の加熱中は真空であ
   りそして冷却中はアルゴンガスである特許請求の範囲第
   ３項記載の方法。 ７ 複合体及び基質が加熱及び冷却中プレスを受ける特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ８ 圧力が加熱牛歩く共５ ｐｓ ｉ （０，３５Ｋｆ
   Ｉ／ｃＩ／Ｌ）でありそして冷却牛歩く共５ ｐｓｉ
   （０，３５Ｋｚ〆傭）である特許請求の範囲第７項記載
   の方法。 ９ 複合体が、タービンエンジン表面に多孔質の摩耗性
   シールを生成する為の材料である特許請求の範囲第１項
   記載の方法。