JPS59141465A - ろう材 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はろう材に係り、特にセラミックス同志あるいは
セラミックスと金属部材とをろう付するに好適なろう材
に関するものである。

近年炭化珪素−望化珪翠、酸化アルミニウム。

サイアロン、酸化ジルコニウム等のいわゆるニクー−・
セラミックスがその高強度−高耐熱性などの優れた特性
から多いに注目ヲ集め研究がｉ（ねられている。しかし
てこれらセラミックスの１す性を向上させるためにセラ
ミックス同志あるい（ｄセラミックスと金属とを接合し
た複合材料が注目されている。

従来セラミックス同志あるいはセラミックスと金属とを
接合する一つの方法として各種のろう材を用いたろう付
方法が用いられることがある。しかしながら従来のろう
Ｕ方法においては、接合される部材間の間隙ヲ狭くする
ところから被接合部材同志の熱膨張係数の差により使用
中に両部材に熱応力が加わるという問題があるっまたろ
う材の中には、その融点を低下させるために共晶点近傍
の組成が採用され、その゛ために延性が乏しくなシ。

上記問題点が顕在化してくる場合がある。

一方、従来よ多セラミックスと金属とを接着する方法と
して、テレフンケン法、活性金属法、水素化合物法−硫
化鋼法一金属酸化物法、粉末圧縮法、ホットプレス法、
ンルダ・ガラス法等各種の方法が開発されている。而し
てこれら従来公知のｑ！ｒ棟の方法においては必ず特定
の雰囲気中で加熱することが必要である。このために加
熱雰囲気を調節するための余分な且つ複雑な工程並びに
操作が必要となってくろ。し力・も得ｒつれる接着ＩＩ
ｆ！Ｉにおいては」二連の如き執、膨張係数の差ＩＣよ
る熱応力が生ずるという間）頂がある。

本発明の目的は上記従来技術の間ＶｒＡ点を解消し、熱
膨張係数のゲ１．なる部材全１り合し７ても、両部相間
に生ずる熱応力が祢めて小さくなり、熱衝撃に対する抵
抗性が格段に高められるろう材ｆ　Ｆ俳することにある
。

本発明のろう材は、ろう！Ａ澤合金中に金層水素化物が
分を汐をれて含イイ芒れていることｋ　４’［徴とする
ものである。

以下に本発明の詳細な説明する。本発明のろう相けろう
材母合金中に金属水素化物全分散して行右するものであ
る。即ちこのような金属水素化物を含有することにより
、ろう刊に１符シフ、ろうが浴けているときに、金属水
素化物が分解して水素が放出さね−そのためにろう材が
発泡し、ろう接金属が多孔質のものとなシーこのように
多孔質となったろう接金属は、金属とセラミックス又は
ゲ？なった種類のセラミックス回吉等熱膨張係数の異な
る部材を接合したときに、両部材間に生ずる熱応力の差
を緩和するものである。

従って本発明のろう材においては、金属水素化物は−そ
の分解温度が母合金の凝固完了温度よりも高くかつろう
付温度よりも低いものが採用されるっ捷だ母合金溶湯中
に金属水素化物を添加して分散させる際の温度は−この
金属水素化物の分解温度よりも低い温度とされる。斥δ
・加圧雰囲気下でｍｍするに）ｌ二Ｌ−Ｚ乙及し一〇 不発し！Ｊ］ＶｒＣおいて、ろう材母合金としては各錘
のものが採用ｉＪ能でろシ１例えば銀ろう、銅ろう一ニ
ツクルろ９、パラジウムろうめるいは真鍮ろうや、が採
用可能である。

才だこれら母合金に添加される金属水素化物としては６
００〜９００℃の温度で分解して水素を放出するものが
好適である。このようなものとしては例えば＋　Ｌｉ−
Ｃａ−Ｓｒ−Ｂａ−Ｙ−Ｔｉ及び、Ｚｒよりなる群から
選択された１棟又は２ｂ以上の元素の水素化物があげら
れる。またこれらの金属水素化物の母合金に対する添加
割合としては０．０１〜５１１′ｒ４％が好適であり、
さらに好ましくは０．０５〜３重ｈｆ％である。金属水
素化物の添加％が０．０１％を下回ると水素発生和が少
なくなると共に５％＞、−、ｉ−戊λると一母合金との
間に複雑な金属間化合物が生じ、延性が乏しくなったり
あるいは靭性が低下する等の間；照点が生じるからであ
る。

なおろう材は粉末・粒状・板状等各４１にの形状とする
ことが可能であるか、シート状としておけばろう付作聚
が容易となシ好ましい。

本発明のろう材の智Ｊ：１周方法は各イ■の方θモが採
用可能であるが、例えば母合金の溶湯に金属水素化物の
粉末を添加し−この溶湯を回転するローラ上に二流し出
して急冷せしめシート状にする佑の方法があけられる。

１だ溶製された合金を圧延してシート状にするようにし
てもよい。

なお本発明のろう材は熱膨張係数の崇なる部材全擦合す
るに好適であるが、熱膨張係数が等しい部材同志を接合
するものに用いてもよいことは勿論である１、芥た接合
される部材かセラミックスあるいは金属である場合にも
−その種類は牛Ｔ：に限定されるものではなく−１す合
された部材が使用される用途Ｑて応じて各種のものが採
用可能である。１以下に実施例を説明するが、本発明は
その要旨を越乏ない限り下記の実ＩＸ５．ｆｌｌに限定
されるものではない。

実施例 母合金とじ−Ｃ鋼ろう（組成観７０垂敏係、）同３０事
ニ１％）を採用１し、この銀ろう９９．９重重部しこ木
本化ジルコニウム０．１　ｉ＋「：面部を加え、アルゴ
ン、８囲気中で８００℃で溶解した。この溶湯ｆ　［＋
＝１転ロール上に流し出して急冷し−５０μｍ厚のシー
ト状のろう材とした。

次いで一表面かニッケルメッキされている酸化アルミニ
ウムの焼結体と一炭素餉（０，２％Ｃ）との１ｉｉｌに
、このようにして溶製され／ころう材を挾み、仝気中で
９Ｊ２０℃に加熱し接合した。

−力比軸側として一表面がニッケルメッキされ　　　゛
た酸化アルミニウム焼結体と炭岩鋼（０，２％Ｃ）との
ｒｐｉ　Ｖ？−通常の銀ろう（組成（ｊ〕７（）重柑係
、銅３０車量係）を挾み−ｓ　ｏ　ｏ　’ｃに加熱しろ
う付けした。

このようにしてそれぞ１れろう伺さねた部材を］　（１
０”Ｃに加熱した後１０゛′Ｃの水中に投入したところ
実施例及び比較例に係る部材ともに部材間の剥離は生じ
なかった。ところがろう付された部材を３００℃に加熱
した後（）°Ｃの水中に投入したところ、実施例に保る
ろう刺部材は剥Ｓが生じなかったが、比較例に係る部材
は剥離が生じ、本発明の実施例に係るろう祠が耐熱衝撃
性に優れることが認められた。

−１＊、本発明のクツｌ施例に係るろう付都イ、４につ
いて−ろうイス１１衾のろう旧を顕微鏡？Ｗ祭し／こと
ころ、多数の気孔が含まれる多孔質体であることか認め
られた。

以−Ｈの３＋Ｔ＋υ本発明のろう材ケ用いてろう付する
と、ろう接金域が多孔質となるので熱膨張係敬の異なる
部材同志のろう付であっても初会後の熱応力に対する抵
抗性が格段に高められ、耐熱衝撃性が向上される。恍た
このろう刊を空気中で行うことも可能であり−ろうイマ
］作業も容易である１、而して特にセラミックスと金Ｉ
Ｉスあるし・（ｄセラミックス同志折のろう伺に使用す
るに好適である。

代ｊ牙人　　鵜　沼　辰　之 （ほか２名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ろう材母１合金中に金属水素化物が分散妊れ
   て含有されていること全特徴とするろう材。
2. （２）　　前記金属水素化物は−Ｌｉ　＋　ｃａ−Ｓｒ
   −Ｂａ−Ｙ−Ｔｉ及びＺｒよυなる群から選択されたｌ
   　４Ｈｐ又は２紳以上の元素の水素化物である仁とを！
   １ヶ徴とする特許請求の範囲第１項に記載のろう材。