JPS59203779A - 熱膨張係数の異なるセラミックス焼結体どうしあるいはセラミックス焼結体と金属部材との接合方法、およびセラミックス接合体 - Google Patents
熱膨張係数の異なるセラミックス焼結体どうしあるいはセラミックス焼結体と金属部材との接合方法、およびセラミックス接合体Info
- Publication number
- JPS59203779A JPS59203779A JP7599783A JP7599783A JPS59203779A JP S59203779 A JPS59203779 A JP S59203779A JP 7599783 A JP7599783 A JP 7599783A JP 7599783 A JP7599783 A JP 7599783A JP S59203779 A JPS59203779 A JP S59203779A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic sintered
- thermal expansion
- sintered body
- metal member
- joining
- 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
Links
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】
［発明の技術分野］
本発明は熱膨張係数の異なるセラミックス焼結体どうし
あるいはセラミックス焼結体と金属部材との接合方法に
関する。
あるいはセラミックス焼結体と金属部材との接合方法に
関する。
［発明の技術的背田とその問題点］
従来より、熱膨張係数の異なるセラミックス焼結体どう
しあるいはセラミックス焼結体と金属部材との接合は接
着剤による方法や機械的嵌合等の方法により行われてい
た。
しあるいはセラミックス焼結体と金属部材との接合は接
着剤による方法や機械的嵌合等の方法により行われてい
た。
しかしながら、このような方法は接合強度が小さく、ま
た使用時にかなりの熱がかかる場合は、熱膨張係数の差
により界面で剥離したり、クラックが生じたりしていた
。そのためセラミックス焼結体に、中間の熱膨張係数を
右づる物質を溶射等により被着して緩衝層を形成し、次
いで熱膨張係数の異なるセラミックス焼結体あるいは金
属部材と接合する方法も試みられているが、中間の熱膨
張係数を有する物質を焼結体に被着するので焼結３一 体と緩衝層との界面で剥離や強度劣化等が生じるという
問題があった。
た使用時にかなりの熱がかかる場合は、熱膨張係数の差
により界面で剥離したり、クラックが生じたりしていた
。そのためセラミックス焼結体に、中間の熱膨張係数を
右づる物質を溶射等により被着して緩衝層を形成し、次
いで熱膨張係数の異なるセラミックス焼結体あるいは金
属部材と接合する方法も試みられているが、中間の熱膨
張係数を有する物質を焼結体に被着するので焼結３一 体と緩衝層との界面で剥離や強度劣化等が生じるという
問題があった。
［発明の目的］
本発明はこのような点に対処してなされたもので、熱膨
張係数の異なるものであっても接合強度が大きく、剥離
等の生じることのない接合方法を提供することを目的と
する。
張係数の異なるものであっても接合強度が大きく、剥離
等の生じることのない接合方法を提供することを目的と
する。
［発明の概要］
すなわち本発明方法は、熱膨張係数の異なるセラミック
ス焼結体どうしあるいはセラミックス焼結体と金属部材
とを接合するにあたり、両者の中間の熱膨張係数を有す
る物質を、前記一方のセラミックス焼結体を形成するセ
ラミックス粉末とともに、前記物質が外層にくるように
して成形し焼成して前記セラミックス焼結体を製造し、
しかる後セラミックス焼結体に前記この中間の熱膨張係
数を有する物質の層を介して使方のセラミックス焼結体
または金属部材を接合させることを特徴とする。
ス焼結体どうしあるいはセラミックス焼結体と金属部材
とを接合するにあたり、両者の中間の熱膨張係数を有す
る物質を、前記一方のセラミックス焼結体を形成するセ
ラミックス粉末とともに、前記物質が外層にくるように
して成形し焼成して前記セラミックス焼結体を製造し、
しかる後セラミックス焼結体に前記この中間の熱膨張係
数を有する物質の層を介して使方のセラミックス焼結体
または金属部材を接合させることを特徴とする。
中間の熱膨張係数を有する物質としては、熱膜４−
張係数の異なるセラミックス焼結体どうしを接合させる
場合は、熱膨張係数の異なるセラミックスの混合粉末を
使用し、セラミックス焼結体と金属部材とを接合させる
場合はセラミックス粉末と導電性物質との混合物、ある
いはセラミックス粉末と焼成中、反応して導電性物質と
なる無機物質との混合物が適している。
場合は、熱膨張係数の異なるセラミックスの混合粉末を
使用し、セラミックス焼結体と金属部材とを接合させる
場合はセラミックス粉末と導電性物質との混合物、ある
いはセラミックス粉末と焼成中、反応して導電性物質と
なる無機物質との混合物が適している。
導電性物質としては金属、特に周期率表のｌ■、■、Ｖ
ｌ、Ｖｌ、■族から選ばれた一種または二種以上のもの
が適しており、あるいはモリブデンシリサイド、タング
ステンシリサイドのようなケイ化物、炭化物、ホウ化物
、窒化物、酸化物のうち導電性を有する無機物質を使用
することもできる。
ｌ、Ｖｌ、■族から選ばれた一種または二種以上のもの
が適しており、あるいはモリブデンシリサイド、タング
ステンシリサイドのようなケイ化物、炭化物、ホウ化物
、窒化物、酸化物のうち導電性を有する無機物質を使用
することもできる。
また焼成中、反応して導電性物質となる無機物質として
は、例えばＴｉ ０２ 、Ｚｒ ０２のように焼結中に
３ｉ ３Ｎ４と反応し、導電性物質であるＴｉ Ｎ、Ｚ
ｒ Ｎに変化するような無機物質を使用することができ
る。
は、例えばＴｉ ０２ 、Ｚｒ ０２のように焼結中に
３ｉ ３Ｎ４と反応し、導電性物質であるＴｉ Ｎ、Ｚ
ｒ Ｎに変化するような無機物質を使用することができ
る。
本発明において、外層に中間の熱膨張係数を有する物質
が存在するようにセラミックス粉末を成形するには、例
えば次のような方法により行なう。
が存在するようにセラミックス粉末を成形するには、例
えば次のような方法により行なう。
すなわち、セラミックス粉末と導電性物質等の熱膨張係
数の異なる物質との混合粉末を内層がセラミックス粉末
１００％となるようにし、外層にいくに従いセラミック
ス粉末の濃度が小さくなるように分布をつけた状態で積
層して成形するか、あるいはセラミックス粉末をいった
ん成形し、その上に中間の熱膨張係数を有する物質を順
次プレスすることにより得ることができる。
数の異なる物質との混合粉末を内層がセラミックス粉末
１００％となるようにし、外層にいくに従いセラミック
ス粉末の濃度が小さくなるように分布をつけた状態で積
層して成形するか、あるいはセラミックス粉末をいった
ん成形し、その上に中間の熱膨張係数を有する物質を順
次プレスすることにより得ることができる。
このようにして外層に中間の熱膨張係数を有する物質の
層を形成させた後、脱脂仮焼し、次いで焼成した後、熱
膨張係数の異なるセラミックス焼結体または金属部材と
常法により接合させる。
層を形成させた後、脱脂仮焼し、次いで焼成した後、熱
膨張係数の異なるセラミックス焼結体または金属部材と
常法により接合させる。
［発明の実施例］
次に本発明の実施例について説明する。
実施例１
窒化ケイ素粉末（焼結助剤として５重量％の酸化イツト
リウムと２重量％の酸化アルミニウムを含有）を厚さ２
？Ｉ＋１となるよう金型内に充填し、その上にモリブデ
ンの濃度が４０モル％となるよう窒化ケイ素粉末に混合
した混合粉末を厚さ１龍と４Ｔるよう充填し、さらに７
５モル％モリブデン−窒化ケイ素粉末の混合粉末を厚さ
１罪となるよう充填して成形し、’Ｉ ５０ ｋｇ ／
ｃｌの圧力で１７５０℃、１時間の条何Ｃホットプレ
スを行なった。
リウムと２重量％の酸化アルミニウムを含有）を厚さ２
？Ｉ＋１となるよう金型内に充填し、その上にモリブデ
ンの濃度が４０モル％となるよう窒化ケイ素粉末に混合
した混合粉末を厚さ１龍と４Ｔるよう充填し、さらに７
５モル％モリブデン−窒化ケイ素粉末の混合粉末を厚さ
１罪となるよう充填して成形し、’Ｉ ５０ ｋｇ ／
ｃｌの圧力で１７５０℃、１時間の条何Ｃホットプレ
スを行なった。
焼結体の熱膨張係数は順次３×１０−６．６Ｘ１０−６
．８Ｘ１０−６であった。
．８Ｘ１０−６であった。
次いで混合粉末層上にニッケルめっきを施して８００℃
で加熱した後、ろう材を介して鋼材（熱膨張係数１１Ｘ
１０−６＞と接合したところ、剪断強度は５６０ ｋｇ
／ ｃｌであった。
で加熱した後、ろう材を介して鋼材（熱膨張係数１１Ｘ
１０−６＞と接合したところ、剪断強度は５６０ ｋｇ
／ ｃｌであった。
なお、剪断試験においては窒化ケイ素焼結体内で破壊し
た。
た。
一方、厚さ３能の窒化ケイ素焼結体に４０モル％モリブ
デン−窒化ケイ素粉末の混合粉末を厚さ０．１關、７５
モル％モリブデン−窒化ケイ素粉末の混合粉末を厚さ０
．１ｍｍとなるよう溶射により被着させ、ニッケルめっ
きを施した後、実施例と同様にろう材を介し−ＣｖＡ材
と接合したところ、剪断強度は３００ ｋｇ ／ ｃｌ
であった。なお剪断試験７− においでは窒化ケイ素焼結体と混合粉末層との間で剥離
した。
デン−窒化ケイ素粉末の混合粉末を厚さ０．１關、７５
モル％モリブデン−窒化ケイ素粉末の混合粉末を厚さ０
．１ｍｍとなるよう溶射により被着させ、ニッケルめっ
きを施した後、実施例と同様にろう材を介し−ＣｖＡ材
と接合したところ、剪断強度は３００ ｋｇ ／ ｃｌ
であった。なお剪断試験７− においでは窒化ケイ素焼結体と混合粉末層との間で剥離
した。
実施例２
実施例１で使用した窒化ケイ素粉末を厚さ２龍となるよ
う充填し、その上に７５モル％タングステン−窒化ケイ
素粉末の混合粉末を厚さ２作となるよう充填し、実施例
１と同様に焼成したのち鋼材と接合したところ剪断強度
は１５０ｋｇ／ｃｆであった。
う充填し、その上に７５モル％タングステン−窒化ケイ
素粉末の混合粉末を厚さ２作となるよう充填し、実施例
１と同様に焼成したのち鋼材と接合したところ剪断強度
は１５０ｋｇ／ｃｆであった。
一方厚さ２ ｍｌの窒化ケイ素焼結体に７５モル％タン
グステン−窒化ケイ素粉末の混合粉末を厚さ２龍となる
よう被着し、実施例１と同様に鋼材と接合したところ剪
断強度は２００ ｋｇ／ ｃｌであった。
グステン−窒化ケイ素粉末の混合粉末を厚さ２龍となる
よう被着し、実施例１と同様に鋼材と接合したところ剪
断強度は２００ ｋｇ／ ｃｌであった。
し発明の効果］
以上説明したように本発明方法によれば、セラミックス
焼結体の製造時に中間の熱膨張係数をもつ物質からなる
緩衝層を形成しているので、セラミックス焼結体と緩衝
層との界面で剥離等が生ずるおそれがなく、しかも接合
強度の大きい接合体が得られる。
焼結体の製造時に中間の熱膨張係数をもつ物質からなる
緩衝層を形成しているので、セラミックス焼結体と緩衝
層との界面で剥離等が生ずるおそれがなく、しかも接合
強度の大きい接合体が得られる。
８−
Claims (9)
- （１）熱膨張係数の異なるセラミックス焼結体どうしあ
るいはセラミックス焼結体と金属部材とを接合するにあ
たり、両者の中間の熱膨張係数を有する物質を、前記一
方のセラミックス焼結体を形成するセラミックス粉末と
ともに、前記物質が外層にくるようにして成形し焼成し
て前記セラミックス焼結体を製造し、しかる後このセラ
ミックス焼結体に前記中間の熱膨張係数を有する物質の
層を介して他方のセラミックス焼結体または金属部材を
接合させることを特徴とする熱膨張係数の異なるセラミ
ックス焼結体どうしあるいはセラミックス焼結体と金属
部材との接合方法。 - （２）中間の熱膨張係数を有する物質の層が厚さ０．１
ｍｍ以上である特許請求の範囲第１項記載の熱膨張係数
の異なるセラミックス焼結体どうしあるいはセラミック
ス焼結体と金属部材との接合方法。 - （３）中間の熱膨張係数を有する物質の層は連続的また
は断続的に熱膨張係数が変化している特許請求の範囲第
１項記載の熱膨張係数の異なるセラミックス焼結体どう
しあるいはセラミックス焼結体と金属部材との接合方法
。 - （４）成形は、セラミックス粉末と中間の熱膨張係数を
有する物質とを積層して行なわれる特許請求の範囲第１
項ないし第３項のいずれか１項記載の熱膨張係数の異な
るセラミックス焼結体どうしあるいはセラミックス焼結
体と金属部材との接合方法。 - （５）成形は、セラミックス粉末をいったん成形し、更
にその外側に中間の熱膨張係数を有する物質を順次プレ
スすることにより得られる特許請求の範囲第１項ないし
第３項のいずれか１項記載の熱膨張係数の異なるセラミ
ックス焼結体どうしあるいはセラミックス焼結体と金属
部材との接合方法。 - （６）中間の熱膨張係数を有する物質はセラミックス粉
末と導電性物質あるいは非導電性物質との混合物である
特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１項記載
の熱膨張係数の異なるセラミックス焼結体どうしあるい
はセラミックス焼結体と金属部材との接合方法。 - （７）導電性物質は金属である特許請求の範囲第６項記
載の熱膨張係数の異なるセラミックス焼結体どうしある
いはセラミックス焼結体と金属部材との接合方法。 - （８）導電性物質はケイ化物、炭化物、ホウ化物、窒化
物、酸化物のうち導電性を有する無機物質である特許請
求の範囲第６項記載の熱膨張係数の異なるセラミックス
焼結体どうしあるいはセラミックス焼結体と金属部材と
の接合方法。 - （９）非導電性物質はケイ化物、炭化物、ホウ化物、窒
化物、酸化物であって、焼結中に反応して導電性物質と
なる無機物質である特許請求の範囲第６項記載のセラミ
ックス焼結体どうしあるいはセラミックス焼結体と金属
部材との接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7599783A JPS59203779A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 熱膨張係数の異なるセラミックス焼結体どうしあるいはセラミックス焼結体と金属部材との接合方法、およびセラミックス接合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7599783A JPS59203779A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 熱膨張係数の異なるセラミックス焼結体どうしあるいはセラミックス焼結体と金属部材との接合方法、およびセラミックス接合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59203779A true JPS59203779A (ja) | 1984-11-17 |
| JPH0474307B2 JPH0474307B2 (ja) | 1992-11-25 |
Family
ID=13592433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7599783A Granted JPS59203779A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 熱膨張係数の異なるセラミックス焼結体どうしあるいはセラミックス焼結体と金属部材との接合方法、およびセラミックス接合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59203779A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6131368A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-13 | 住友電気工業株式会社 | セラミツクスと金属の接合方法 |
| JPH0533466U (ja) * | 1991-10-08 | 1993-04-30 | 株式会社フジ電科 | 気密端子 |
| EP1500455A1 (en) * | 2003-07-24 | 2005-01-26 | Ansaldo Ricerche S.p.A. | Method for obtaining high-resistance brazed joints of multiple-layer composite materials of ceramic/ceramic and metal/ceramic type, and multiple-layer composite materials obtained through the said method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5097608A (ja) * | 1973-12-26 | 1975-08-02 | ||
| JPS5366910A (en) * | 1976-11-29 | 1978-06-14 | Ngk Spark Plug Co | Ceramicssaluminium alloy composites |
| JPS5434763A (en) * | 1977-08-24 | 1979-03-14 | Hitachi Ltd | Sealing jig |
-
1983
- 1983-04-28 JP JP7599783A patent/JPS59203779A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5097608A (ja) * | 1973-12-26 | 1975-08-02 | ||
| JPS5366910A (en) * | 1976-11-29 | 1978-06-14 | Ngk Spark Plug Co | Ceramicssaluminium alloy composites |
| JPS5434763A (en) * | 1977-08-24 | 1979-03-14 | Hitachi Ltd | Sealing jig |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6131368A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-13 | 住友電気工業株式会社 | セラミツクスと金属の接合方法 |
| JPH0573715B2 (ja) * | 1984-07-25 | 1993-10-14 | Sumitomo Electric Industries | |
| JPH0533466U (ja) * | 1991-10-08 | 1993-04-30 | 株式会社フジ電科 | 気密端子 |
| EP1500455A1 (en) * | 2003-07-24 | 2005-01-26 | Ansaldo Ricerche S.p.A. | Method for obtaining high-resistance brazed joints of multiple-layer composite materials of ceramic/ceramic and metal/ceramic type, and multiple-layer composite materials obtained through the said method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0474307B2 (ja) | 1992-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4613549A (en) | Bonded metal-ceramics composite | |
| JPS6365635B2 (ja) | ||
| JPS59203779A (ja) | 熱膨張係数の異なるセラミックス焼結体どうしあるいはセラミックス焼結体と金属部材との接合方法、およびセラミックス接合体 | |
| US4707416A (en) | Non-oxide ceramics-metal composite material | |
| JP2742602B2 (ja) | セラミック体への金属層の被着方法 | |
| JPS5948778B2 (ja) | セラミックス−金属複合体の製造方法 | |
| JPH02199075A (ja) | セラミックス―金属接合体 | |
| JPS59203778A (ja) | 熱膨張係数の異なるセラミツクス焼結体どうしあるいはセラミツクス焼結体と金属部材との接合方法 | |
| JPS6111912B2 (ja) | ||
| JPS59223280A (ja) | セラミツクと金属の接合方法 | |
| JP2941449B2 (ja) | セラミック体と金属部材の接合構造 | |
| JPS6225635B2 (ja) | ||
| JPS60166288A (ja) | 炭化物セラミツクス表面の金属化法 | |
| JPH0369872B2 (ja) | ||
| JPH0328180A (ja) | セラミック体と金属部材の接合方法 | |
| JPH01148762A (ja) | セラミックと金属体との接合方法および接合体 | |
| JPS62207788A (ja) | 非酸化物系セラミツクスのメタライズ方法 | |
| JPH04235246A (ja) | セラミックスのメタライズ用合金及びメタライズ方法 | |
| JPS6353153B2 (ja) | ||
| JPS6270284A (ja) | メタライズド炭化珪素系セラミツクス体とその製造方法 | |
| JP3523665B2 (ja) | セラミックス表面への金属層の形成方法 | |
| JPS61236661A (ja) | セラミツクスと金属、同種セラミツクス同志または異種セラミツクス間の接合方法 | |
| JP3289860B2 (ja) | セラミックスとシリコンとの接合方法 | |
| JPS60131885A (ja) | 金属化表面を有するセラミツクス焼結体の製造方法 | |
| JPS6077185A (ja) | セラミツクス焼結体およびその製造方法 |