JPS5957972A - 拡散接合方法 - Google Patents
拡散接合方法Info
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- JPS5957972A JPS5957972A JP16904882A JP16904882A JPS5957972A JP S5957972 A JPS5957972 A JP S5957972A JP 16904882 A JP16904882 A JP 16904882A JP 16904882 A JP16904882 A JP 16904882A JP S5957972 A JPS5957972 A JP S5957972A
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- Japan
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- diffusion bonding
- insert
- bonding
- minutes
- silicon
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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】
この発明はシリコン系セラミックス（ＳｉＣ１ｓｉ、Ｎ
、など）相互を拡散接合する方法に関する。
、など）相互を拡散接合する方法に関する。
従来セラミックス相互を接合し一体化する方法としては
、融接法、ろう接法、表面被覆法およびその他種々の方
法がところみられている。しかしながらいずれの方法に
あっても、そのだめの装置が大がかりなものとな−たり
、作業性が悪かったり、安定した接合結果が得られなか
−たり、さら３へ にその接合弛さも低いなど、実用性に欠けるうらみかあ
・だ。
、融接法、ろう接法、表面被覆法およびその他種々の方
法がところみられている。しかしながらいずれの方法に
あっても、そのだめの装置が大がかりなものとな−たり
、作業性が悪かったり、安定した接合結果が得られなか
−たり、さら３へ にその接合弛さも低いなど、実用性に欠けるうらみかあ
・だ。
そこでこの発明の発明者は、セラミックス中特に実用１
生の高いシリコン系セラミックス相−ａ−全接続するの
に、ノリコンと共晶するインサート利を使用した拡散接
舒により行なうことに着想して、種々実験の結果、この
発明を完成させるに至ったものである。
生の高いシリコン系セラミックス相−ａ−全接続するの
に、ノリコンと共晶するインサート利を使用した拡散接
舒により行なうことに着想して、種々実験の結果、この
発明を完成させるに至ったものである。
すなわちシリコン（Ｓｉ）と共晶する金属として、完全
共晶形のものとしては、銀（Ａｇ）、ア物形のものとし
ては、コバルト（ＣＯ）、鉄（Ｆｅ）、マグネシウム（
Ｍｇ）、モリブデン（Ｍ 。
共晶形のものとしては、銀（Ａｇ）、ア物形のものとし
ては、コバルト（ＣＯ）、鉄（Ｆｅ）、マグネシウム（
Ｍｇ）、モリブデン（Ｍ 。
）、クロｌ、 （Ｃｒ ）、白金（Ｐ ｔ ）などが知
られ、さらに偏晶、包晶形のものとして、クロム（Ｃｒ
）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔ１）、ニッケル（Ｎ１）、
ジルコニウム（Ｚｒ）などが知られている。
られ、さらに偏晶、包晶形のものとして、クロム（Ｃｒ
）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔ１）、ニッケル（Ｎ１）、
ジルコニウム（Ｚｒ）などが知られている。
て゛も
そしてそのうちｔｉ＝ｌミニｌシリコンミックス相互の
拡散接合におけるインサート利として使用して、安定し
て良好な結果が得られ工業的に使用しうるのは、ＡＩ、
Ａｇ、’ｒ１、Ｚｒおよびこれらの組み合わせであった
。
拡散接合におけるインサート利として使用して、安定し
て良好な結果が得られ工業的に使用しうるのは、ＡＩ、
Ａｇ、’ｒ１、Ｚｒおよびこれらの組み合わせであった
。
以下これらの実施例につき、詳述する。
実施例（１）
ｉ Ｑｍｍ×１ ｏｍｍ×ｉ ｏｍｍｃｖ直方体状のＳ
ｉｃと、１０ｙｒｍ×ｉ ０朋×２７騎の直方体状の５
ｉｃとを拡散接合するに際し、これらをアセトン中で１
０分間超音波洗浄し、これらの間にアセトンで脱脂し／
こ０．０５馴ｔのアルミニウム箔（ＪＩＳＡＩＮ３０１
１）をインサート材として挾持し、約１〜３×１０
’Ｔｏｒｒ（７）真空中、圧力２ ｋ’！ ／ ７１１
１）、温度６５０°Ｃで６０分間拡散接合した。結果は
良好な接続が得られ、せん断強さは１〜６ ｔｃｑ ／
−で、充分な接合強さが認められた。
ｉｃと、１０ｙｒｍ×ｉ ０朋×２７騎の直方体状の５
ｉｃとを拡散接合するに際し、これらをアセトン中で１
０分間超音波洗浄し、これらの間にアセトンで脱脂し／
こ０．０５馴ｔのアルミニウム箔（ＪＩＳＡＩＮ３０１
１）をインサート材として挾持し、約１〜３×１０
’Ｔｏｒｒ（７）真空中、圧力２ ｋ’！ ／ ７１１
１）、温度６５０°Ｃで６０分間拡散接合した。結果は
良好な接続が得られ、せん断強さは１〜６ ｔｃｑ ／
−で、充分な接合強さが認められた。
実施例に
Ｓｉｃ利は実施例（１）と同様とし、インサート材とし
てｕ、０．Ｑ２ｍｙｔｔのアルミニウム箔の間に、０．
５ｍｍｔのチタンシートをそう人して重ねたものを使用
した。寸た洗浄は実施例（１）と同様に実行し、約１〜
２．６ Ｘ Ｉ Ｑ ”ｆ ｏ ｒ ｒｃｒ）真空中、
圧カ２ｔｃｇ７／−１温度６５０ ’Ｃで、６０分間拡
散接合した。
てｕ、０．Ｑ２ｍｙｔｔのアルミニウム箔の間に、０．
５ｍｍｔのチタンシートをそう人して重ねたものを使用
した。寸た洗浄は実施例（１）と同様に実行し、約１〜
２．６ Ｘ Ｉ Ｑ ”ｆ ｏ ｒ ｒｃｒ）真空中、
圧カ２ｔｃｇ７／−１温度６５０ ’Ｃで、６０分間拡
散接合した。
せん断強さは２〜７ ｋｇ／ ｍｔｊ テあ−た。
この実施例の場合、インサーｔｌしとしてチタンシート
を使用しない実施例（１）に比し、せん断強さが若干大
となるものである。
を使用しない実施例（１）に比し、せん断強さが若干大
となるものである。
実施例（ａ
実施例■のインサート材を、０．０２ＷＷｔの銀２ｒｉ
の間に、０゜５騎ｔのチタンシートをそう人して重ねた
ものとした。これらを約０．５〜２×１０−“Ｔｏｒｒ
にｒ）真空中、圧力２ ＃ ／ ｍｔｊ、温度８５０
℃で６０分間拡散接合した。せん断強さは２〜１゜ｋｇ
／−であった。
の間に、０゜５騎ｔのチタンシートをそう人して重ねた
ものとした。これらを約０．５〜２×１０−“Ｔｏｒｒ
にｒ）真空中、圧力２ ＃ ／ ｍｔｊ、温度８５０
℃で６０分間拡散接合した。せん断強さは２〜１゜ｋｇ
／−であった。
この実施例において、インサート材としてチタンシート
を廃し、銀箔のみとした場合は、接合はするが、接合強
さは極めて弱く、実用に供しイ（Ｉるものではなかった
。
を廃し、銀箔のみとした場合は、接合はするが、接合強
さは極めて弱く、実用に供しイ（Ｉるものではなかった
。
なおインサート材としてチタンシートのみ便用した場合
は、接合するがＳｉｃ利が破損した。
は、接合するがＳｉｃ利が破損した。
実施例（イ）
Ｓｉｃ材は実施例（１）と同様とし、インサート材とし
て、厚み０．０３ｍｍのアルミニウム箔の間に、厚ミＱ
、ｉ ｍｙの純ジルコニウム（ｌｒ）シートをそう人し
て重ねたものを使用した。そして約３〜４Ｘ Ｉ Ｑ
”１．” Ｏｒ ｒの真空中で、圧カ約２ ｋｇ ／
ｙｒＡ、温度６７０〜７００ ’Ｃで６０分間拡散接合
した。
て、厚み０．０３ｍｍのアルミニウム箔の間に、厚ミＱ
、ｉ ｍｙの純ジルコニウム（ｌｒ）シートをそう人し
て重ねたものを使用した。そして約３〜４Ｘ Ｉ Ｑ
”１．” Ｏｒ ｒの真空中で、圧カ約２ ｋｇ ／
ｙｒＡ、温度６７０〜７００ ’Ｃで６０分間拡散接合
した。
その結果良好な接合が得られ、１〜４ ｋｑ／−のせん
断強さであった。
断強さであった。
実施例（５
実施例（３のチタンシートの代りに、厚みＱ、ｉｙｌ＊
の純Ｚｒシートを使用し、約３〜７Ｘ１０’−ｒｏｒｒ
の真空中、圧力約２１？ ／ ７７Ａ、８５０’Ｃで６
０分間拡散接合した。良好な接合が得られ、せん断強さ
１〜６ｋｑｌ−であった。
の純Ｚｒシートを使用し、約３〜７Ｘ１０’−ｒｏｒｒ
の真空中、圧力約２１？ ／ ７７Ａ、８５０’Ｃで６
０分間拡散接合した。良好な接合が得られ、せん断強さ
１〜６ｋｑｌ−であった。
なお実施例■および■において、インサート材を７、−
シートのみとした場合は、約ｉｏ ’〜２Ｘ１０
”’０ｒｒ（Ｄ真空中、圧カ約２１ｇ ／ ｍｒｌ 。
シートのみとした場合は、約ｉｏ ’〜２Ｘ１０
”’０ｒｒ（Ｄ真空中、圧カ約２１ｇ ／ ｍｒｌ 。
８５０〜８８０°Ｃで６０分間拡散接合したが、うまぐ
接合ぜず、Ｓ ｉ ｃ −Ｚ ｒ面ではく離した。
接合ぜず、Ｓ ｉ ｃ −Ｚ ｒ面ではく離した。
実施例６
実施例（１）ないしく５のＳｉ系セラミックスを、Ｓ
ｉ 。
ｉ 。
−４として、それぞれと同様の拡散接合を実行しても、
それぞれのせん断強さが得らｔまた。まだＳｉＣとＳｉ
３Ｎ、とを拡散接合しても同様結果が得られた。
それぞれのせん断強さが得らｔまた。まだＳｉＣとＳｉ
３Ｎ、とを拡散接合しても同様結果が得られた。
前述各実施例における拡散接合時の、ふん囲気、圧力お
よび時間は従来公知の拡散接合の技術によ−て決定され
るへく、特に温度はＳｉやインサート材間の共晶温度以
上かつこれらの材料の溶融点以下で定められる。
よび時間は従来公知の拡散接合の技術によ−て決定され
るへく、特に温度はＳｉやインサート材間の共晶温度以
上かつこれらの材料の溶融点以下で定められる。
またインサート材のＡ４、Ａｇ、］’ｉ、Ｚｒは純金属
でなく共、これらを主成分とする合金であ−てもよく、
また箔板外のシートであ、でもよい。
でなく共、これらを主成分とする合金であ−てもよく、
また箔板外のシートであ、でもよい。
まだ前述実施例以外の、Ｓｉと共晶しうる金属をインサ
ート材利に選定して拡散接合を行な−たかいずれもその
接合が不充分で実用に供し得なかった。これはこれらイ
ンサート拐とセラミックス拐との熱膨張係数の差による
ものと考えられる。
ート材利に選定して拡散接合を行な−たかいずれもその
接合が不充分で実用に供し得なかった。これはこれらイ
ンサート拐とセラミックス拐との熱膨張係数の差による
ものと考えられる。
この発明は前述のとおりであるから、シリコン系セラミ
ックス相互の接続を簡単かつ強固に実行しうるという、
特有かつ顕著な効果を奏しうるものである。
ックス相互の接続を簡単かつ強固に実行しうるという、
特有かつ顕著な効果を奏しうるものである。
Claims (1)
- シリコン系セラミックス相互を拡散接合する方法であっ
て、アルミニウムを主成分とする金属、甘だにアルミニ
ウムもしくは銀を主成分とする金属の間にチタンもしく
はジルコニウムを主成分とする金属を挾持したもの、を
インサート材として使用することを特徴とする、前記拡
散接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16904882A JPS5957972A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 拡散接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16904882A JPS5957972A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 拡散接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5957972A true JPS5957972A (ja) | 1984-04-03 |
| JPH0222024B2 JPH0222024B2 (ja) | 1990-05-17 |
Family
ID=15879352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16904882A Granted JPS5957972A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 拡散接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5957972A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6217080A (ja) * | 1985-05-24 | 1987-01-26 | フォルシュングスツエントルム・ユーリッヒ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 炭化ケイ素成形体部材の結合方法 |
| JPS6286833A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-21 | Hitachi Ltd | セラミック接合方法及びセラミックパッケージの製法及びセラミックパッケージ |
| US4884737A (en) * | 1987-05-21 | 1989-12-05 | Lanxide Technology Company, Lp | Method for surface bonding of ceramic bodies |
| US4961529A (en) * | 1987-12-24 | 1990-10-09 | Kernforschungsanlage Julich Gmbh | Method and components for bonding a silicon carbide molded part to another such part or to a metallic part |
| JP2013049598A (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-14 | Mino Ceramic Co Ltd | 炭化ホウ素含有セラミックス接合体及び該接合体の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4948707A (ja) * | 1972-05-03 | 1974-05-11 |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP16904882A patent/JPS5957972A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4948707A (ja) * | 1972-05-03 | 1974-05-11 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6217080A (ja) * | 1985-05-24 | 1987-01-26 | フォルシュングスツエントルム・ユーリッヒ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 炭化ケイ素成形体部材の結合方法 |
| EP0209672A2 (de) * | 1985-05-24 | 1987-01-28 | Forschungszentrum Jülich Gmbh | Verfahren zum Verbinden von Siliciumcarbid-Formteilen |
| JPS6286833A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-21 | Hitachi Ltd | セラミック接合方法及びセラミックパッケージの製法及びセラミックパッケージ |
| US4884737A (en) * | 1987-05-21 | 1989-12-05 | Lanxide Technology Company, Lp | Method for surface bonding of ceramic bodies |
| US4961529A (en) * | 1987-12-24 | 1990-10-09 | Kernforschungsanlage Julich Gmbh | Method and components for bonding a silicon carbide molded part to another such part or to a metallic part |
| JP2013049598A (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-14 | Mino Ceramic Co Ltd | 炭化ホウ素含有セラミックス接合体及び該接合体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0222024B2 (ja) | 1990-05-17 |
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