JPS5997580A - 炭化珪素材料の結合用ロウ剤 - Google Patents

炭化珪素材料の結合用ロウ剤

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JPS5997580A
JPS5997580A JP58145803A JP14580383A JPS5997580A JP S5997580 A JPS5997580 A JP S5997580A JP 58145803 A JP58145803 A JP 58145803A JP 14580383 A JP14580383 A JP 14580383A JP S5997580 A JPS5997580 A JP S5997580A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、珪素溶浸炭化珪素、反応結合炭化珪素又は焼
結炭化珪素から成る建築材料を結合するロウおよびその
方法に関する。
溶浸又は反応結合炭化珪素は炭化珪素（ｓｉｃ）および
金属珪素（Ｓｔ）から成るセラミック複合拐料である。
金属珪素の割合は３０容量係以下である。
結合個所に対しては、機械的強度、充分な無孔性、気密
性および耐蝕性、特に耐酸化性が要求される。これらの
要求は７２００３以上の温度でも満たされなければなら
ない。
セラミック拐料は、高温でもほとんど可塑変形性を有し
な−、脆弱な材料であるので、結合材料の熱膨張係数を
、結合すべきセラミックのそれに注意深く合わせなけれ
ばならない。
拡散溶着によって５ＩＣ−セラミックー結合物を製造す
る方法は公知である（ドイツ連邦共和国特許出願公開第
３００Ｊ／♂６号公報）。この方法では、結合すべき表
面におじて誦い表面積を必要とし、特に拡散溶着時間が
比較的に長いことによシ経費がかかることが欠点である
。更に拡散溶着の際に高い圧力をかけなければならない
という欠点もある。従って、複雑に成型された建築部材
は全く結合できないか、又は多大の装置費をかけなけれ
ば結合じきなり０ 反応結合した炭化珪素および珪素で溶浸した炭化珪素の
高温ロウ付けは公知である（英国特許第１３／！３／り
号明細書）。この場合、融点降下のため、ゲルマニウム
、チタン、クロム、鉄又はニクケルの添加物を含む珪素
を使用する。このロウ剤は主として５ｔｏｉｃ　（Ｓｉ
含有率最高３０係）中の；ＩＬ離珪素としか反応せず、
結合強度は基材の強度の７０％より小さい。更に、この
強度を達成するのに、部分的に長込ロウ付は時間（７６
時間まで）が必要である。
本発明は、炭化珪素羽料から成る部材を結合するだめの
低床で、出来るだけ簡単に適用しつる方法および適当な
結合材料を提供すること、を目的とする。結合は／、２
θＯ℃以上の温度壕で充分な強度を有し、気密で、温度
変化安定性で、耐蝕性、特に酸化安定性でなければなら
ない。
この課題は、本発明によれは、主としてＪ−≠５チのコ
バルトおよびにＯ−ＳＳ％の珪素から成る高温反応ロウ
付は用ロウ剤によって解決される。付加的成分およびロ
ウ付は方法も、本発明の対象である。
コバルト／珪素系にお・いては、融点降下が起こｐ、５
ｉｓｉｃ＝材料中の珪素成分の融点よυ低い温度で加工
することが可能になる。ロウ付ける際に、珪素およびコ
バルトは相互に反応して低融点合金を生じる。融解物は
基材からの珪素と反応し、その際珪素分に富む高融点合
金が生じる。更に、コバルトは炭化珪素と反応する。コ
ノクルシトは表面に作用し、ロウ剤と基材との間の良好
なかみ合いが生じ、反応ロウ付けが起こり、良好な結合
強度が期待される。
コバルト−珪素ロウ剤に例えばチタン、クロム又はジル
コニウムのような活性金属を添加し、これによって融点
を更に低下することができ、ロウ剤と基材との間の反応
を強化することができる。
同様に、コバルト−珪素ロウ剤に炭素を添加することも
できる。ロウ付けの間に、ロウ剤は基材（Ｓｔおよび５
ＩＣ）のすべての成分と反応し、珪素の一部は炭素と反
応して極めて微細な新しい炭化珪素を生じ、これにより
結合個所で基材におけると同様の結合型が生じる。コバ
ルトは安定な炭化物を形成しないので、結合の性質を悪
化する異種炭化物は生じない。
結合すべき部分の表面をロウ粉末の層で被緩し、上下に
重ね、軽く加圧する。短時間（最高３０分）高温（最高
／１Ｉｔ００℃）を施すことによυ加工材をロウ伺けず
ろ１゜ コバルトはトｉ毛累々共に、結合物の性質を悪化する金
属Ｃｏ５１２−　　相を形成すると予想したけ７Ｌばな
らないので、コバルトを含むロウ剤の使用は、当業者に
は明らかでない。しかし、本発明によシ僅かな加圧を適
用することによって意外にもコバルトが結合個所から著
しく圧出されることが判明した。結合個所には極めて食
散のコバルトしか残留しない。
珪素は空気に触れて酸化され、表面に密着した５１０２
一層を形成する。この層はロウ剤と基材との反応を防止
するか、又は少なくとも困難にするので、処理の間にこ
の層の形成は回避しなければならない。従って、処理を
真空又は保護ガス下にお−で実施することが好ましす。
光分短い処理時間で空気中にお−ても結合することがで
きる。
中間層を施すためには、本発明の種々の方法を実施する
ことができるニ ー前記組成の粉末を有機溶剤又は油性物質中に懸濁し、
この懸濁液を塗料噴霧法で施す。
−結合すべき部分に金属化合物又は炭素と混合した金属
化合物を施す。金属化合物は酸素排除下で熱分解され、
これによシ極めて微細な金属が生成する。
一金属を蒸着することができる。
一金属をスパッタリングすることができる。
−金属層を↑［Ｃ房沈着することができる。
結合に必要な熱は種々の方法で発生させることができる
ニ ー結合個所の加熱は、熱結合が結合個所に集中するよう
に選択した形状のＨＦ−コイルを用いて誘導加熱によっ
て行う。その電導性を利用して５ｔＣ−建築部材はサセ
プタ（ａｕａｃｅｐｔｏｒ　）として作用することがで
き、またグラファイトサスブタを使用することができる
。
一結合個所の加熱を抵抗加熱炉によって行う。
−結合個所の加熱を熱保瞳ガス上で行う。
−加熱を直り、７＜　Ｆ、抗加熱によって行う。結合す
べき個所にスリーブを介して電圧をかける。尻流および
従って、発熱は結合面の接融個所だけで起こる。
本発ツｊ方法の利点は下記のとおシであるニー　ｆ）ｉ
ｊ単に、迅速に実施できる。
−ロク付は個所を準備する場合、経費が少ない。
−結合個所の性質が良好である。
本発明によるロウ剤は、機械的に安定で、ヘリウムを透
過しない結合を生じる。結合された建築部材の最高適用
温度は、基材のそれと同じであシ結合個所によって制限
されない。結合個所は基材と同様に良好な温度変化安定
性を示す。結合個所は基材と同様の酸化挙動を何する。
曲げ強度試験にＸす、本発明によシロウ付けされた２個
のＳｔ　ＳＩ　Ｃ−管は結合個所でなる、その近くで破
ルＪすることが判る。
更に、本発明の利点および特徴は、以下に説明する図面
から明らかになる。
図面は２個の５ｉＳｉＣ−管の結合物を示す。
図面は２個の管／およびλの結合個所の／、２００倍の
顕微鏡写真である。ロウ剤層３は５〜７０μｍの厚さを
有し、はとんど孔を含まず、単相である。
ロウ剤と基剤（ｒＪＡ色）の珪素とを介して結合物が作
られる。５ｔＣ−粒（暗色）は結合個所に作用し、粗面
化され、これによシロウ剤への伺着が改善される。
次に、実施例に基づいて本発明を詳述する。
反応結合し、珪素で溶浸された炭化珪素（Ｓｔｏｉｃ）
から成る２個の管（外径、５０賭、内径ＩＡＯ園、長さ
ｓ　ｏ　ｏｍｍ　）の結合すべき端面は平坦に切断され
ている。これらの面上に、コバルト粉末および珪素粉末
（３，１ｔ　：　６ｊ重辰チ）から成る懸濁液を噴霧す
る。
層厚は約、２ｏｏμｍである。乾燥した後、管の予め準
備した輸血を上下に重ね、軸方・向に少し圧力をかける
。結合物を抵抗加熱炉中で保ＩＫガス下において加熱す
る。加熱帯域は、結合個月１の両側で１０〜／Ｊｃ７ｎ
に及ぶ。温度は、約２０分の時間にわたって７３ｇ０℃
である。
ロウ剤層ばローラ付は後！〜１０μｍの厚さであυ、過
剰のロウ剤は縁へ圧出される。管結合物は機械的に安定
で、ヘリウムを透過しない。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明によシ結合された管の結合個所のｉ、２
ｏｏ倍顕微鏡写真である。 出願人代理人　　猪　股　　　清 手続補正開動　式） 昭和５８年１２月上と日 特許庁長官　若杉和夫　殿 １　事件の表示 昭和５８年　特許類　第１４５８０３号２　発明の名称 炭化珪素祠料の結合用ロウ剤 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ドルニエ、システム、ゲゼルシ滝・−ノド、ミツト、ベ
シュレンクテル、ハノツング４　　代　　理　　人 ｍ京ｌ禿積尉Ｉ′）（島贋）　２’−３Ｆ１炙孜ど昭　
　和　　５８年　　１１　月　　　８［１明ｍ書の「図
面の簡単な説明」の欄 Ｅ３．補正の内容 明細書第１０頁の「図面の簡単な説明」の１ｍｌの全文
を以Ｆのとおりに補正１−る。 「４、図面の簡単な説明 図面ｔ、ｔ、本発明により結合さｉｔた管の結合箇所の
組織の１２００倍顕微鏡写真である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 乙；）、０−　’／−３％のコバルトおよびｇＯ〜５ｊ
    係の珪素から主として成ることを特徴とする、炭化珪素
    材料から成る部材を高温で反応ロウ伺けするためのロウ
    剤。 ２、約３５％のコバルトおよび約６３％の珪素を含む、
    特許請求の範囲第１項に記載のロウ剤。 ３゜例えばチタン、クロム又はジルコニウムのような活
    性金属の添加物を含む、特許請求の範囲第１項又は第２
    項に記載のロウ剤。 グ、金属成分が炭素と混合されている、特許請求の範囲
    第１項ないし第３項のいずれか７項に記載のロウ剤。 ！、ロウ剤層を粉末の状態で噴霧することを特徴とする
    特許請求の範囲第１項な込し第グ項のいずれか７項に記
    載のロウ剤でロウ付けする方法。 ６、ロウ剤層を金属化合物の熱分解および（又は）還元
    によって施すことを特徴とする特許請求の範囲第１項な
    いし第り項のいずれか７項に記載のロウ剤でロウ付けす
    る方法。 Ｚ　ロウ剤層をスー（ツタリングによって施す、特許請
    求の範囲第１項ないし第１項のいずれか１項に記載のロ
    ウ剤でロウ付けする方法。 ｇ、ロウ剤層を蒸着によって施す、特許請求の範囲第１
    項ないし第１項のいずれか７項に記載のロウ剤でロウ付
    けする方法。 り、ロウ剤層へ・電解沈着によって施す、特許請求の範
    囲第１項ないし第１項のいずれか７項に記載のロウ剤で
    ロウ付けする方法。 １０、ロウ付けする際に建築部材を相互に上下に圧縮す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第５項ないし第り項
    のいずれか７項に記載のロウ付は方法。 ／１．結合個所に電流を流すことによって結合に必要な
    熱を作ることを特徴とする特許請求の範囲第５項ないし
    第り項のいずれか７項に記載のロウ付は方法。
JP58145803A 1982-08-14 1983-08-11 炭化珪素材料の結合用ロウ剤 Pending JPS5997580A (ja)

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