JPS60141681A - 接合用セラミツクス部材及びその接合方法 - Google Patents
接合用セラミツクス部材及びその接合方法Info
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- JPS60141681A JPS60141681A JP24800783A JP24800783A JPS60141681A JP S60141681 A JPS60141681 A JP S60141681A JP 24800783 A JP24800783 A JP 24800783A JP 24800783 A JP24800783 A JP 24800783A JP S60141681 A JPS60141681 A JP S60141681A
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は接合用セラミックス部利及びその接合方法に係
り、特に活性金属を利用した接合用セラミックス部材及
びその接合方法に関するものである。
り、特に活性金属を利用した接合用セラミックス部材及
びその接合方法に関するものである。
近年、高温高強度、溝直付料として望化佳素、炭化４圭
素、サイアロンなどの非Ｊ化物セラミックス、あるいは
酸化アルミニウム、駿［ヒジルコニウムナど、いわゆる
ニュー・セラミックスが急速にクローズアッグされ、多
くの研死や開発がなされている。これらのセラミックス
の用途は、ガスタービンのロータ、ディーゼルエンノン
のシリンダ、ソの他高温用機械部品として紋多くあるが
、いずれも形状や寸法精度の要求が厳しく、始めから一
体のものとして成形製作することば困蝿であることが多
い。
素、サイアロンなどの非Ｊ化物セラミックス、あるいは
酸化アルミニウム、駿［ヒジルコニウムナど、いわゆる
ニュー・セラミックスが急速にクローズアッグされ、多
くの研死や開発がなされている。これらのセラミックス
の用途は、ガスタービンのロータ、ディーゼルエンノン
のシリンダ、ソの他高温用機械部品として紋多くあるが
、いずれも形状や寸法精度の要求が厳しく、始めから一
体のものとして成形製作することば困蝿であることが多
い。
このだめに部分的な製品同志を接着させて、複雑な形状
のものに仕上げる必要があり、セラミックス同志、ある
いはセラミックスと金属とを強固に接合させる方法の開
発が望まれている。
のものに仕上げる必要があり、セラミックス同志、ある
いはセラミックスと金属とを強固に接合させる方法の開
発が望まれている。
従来、セラミックス間に接着材を介在させて高温加圧す
るいわゆるホットプレス接合法が、セラミックスの接合
方法として一般的に行われているが、複雑異形の部材の
接着は困難である。
るいわゆるホットプレス接合法が、セラミックスの接合
方法として一般的に行われているが、複雑異形の部材の
接着は困難である。
丑だ無機接着材も複故種傾のものが開発されつつあり１
日本国内でも各種のものが製造市販されている。しかる
にこれらの無機接着材の多くは、通常、シリカ、アルミ
ナ、あるいはジルコニアを主原料としており、耐熱性を
有してはいるものの接着面をはがすよう女力に対しては
弱いという欠点がある。
日本国内でも各種のものが製造市販されている。しかる
にこれらの無機接着材の多くは、通常、シリカ、アルミ
ナ、あるいはジルコニアを主原料としており、耐熱性を
有してはいるものの接着面をはがすよう女力に対しては
弱いという欠点がある。
またこのような無機接着材よりも接合強度の高い接合方
法として、ろう付法がある。ところでセラミックスをろ
う付する条件としては、ろう材によって被接着物がぬれ
、被接合部材とろう材とが密実をで接合することが必要
であるが、セラミックスとりわけ非酸化物系セラミック
スは一般に溶融物に対する親和性（いわゆるぬれ性）が
悪く、また各種の物質との反応性も低いために必ずしも
十分なろう付強度が得られないのが現状である。
法として、ろう付法がある。ところでセラミックスをろ
う付する条件としては、ろう材によって被接着物がぬれ
、被接合部材とろう材とが密実をで接合することが必要
であるが、セラミックスとりわけ非酸化物系セラミック
スは一般に溶融物に対する親和性（いわゆるぬれ性）が
悪く、また各種の物質との反応性も低いために必ずしも
十分なろう付強度が得られないのが現状である。
セラミックスとろう材とのぬれ性を改良し、良好な接合
を行々う方法として活性金属法がある。
を行々う方法として活性金属法がある。
この方法は非常に活性であるＴ１、Ｚｒなどと、これと
比較的低融点の合金をつくるＮ１、Ｃｕ、ＡＩとを共晶
組成になるようにセラミックス部材と相手方部材との間
に挿入し、真空中または不活性ガス中で、１回の加熱操
作により接合する方法である。この活性金属法は、１回
の加熱操作で接合が完了するとともに、サファイアなど
の単結晶、その他はとんどのセラミックスに使用でき便
利であるが、ｒ：１、Ｚｒ−３が非常に活性であること
がら礪めて酸化されやすく、接合処理の際にこれらが酸
化するのを防ぐために、真空または不活性ガス雰囲気中
で操作しなければならないという問題点がある。
比較的低融点の合金をつくるＮ１、Ｃｕ、ＡＩとを共晶
組成になるようにセラミックス部材と相手方部材との間
に挿入し、真空中または不活性ガス中で、１回の加熱操
作により接合する方法である。この活性金属法は、１回
の加熱操作で接合が完了するとともに、サファイアなど
の単結晶、その他はとんどのセラミックスに使用でき便
利であるが、ｒ：１、Ｚｒ−３が非常に活性であること
がら礪めて酸化されやすく、接合処理の際にこれらが酸
化するのを防ぐために、真空または不活性ガス雰囲気中
で操作しなければならないという問題点がある。
本発明者は、このような問題点を解決すべく種種研究を
市ねた結果、セラミックス部材の接合子′定簡に、活性
金属の層と該活性金属を被覆する非活性金属層とを設け
ることにより、大気中においても活性金属を用いてセラ
ミックスを強固に接合することができることを見い出し
、本出願人により先に特許出願を行なった（特願昭５８
−２００５４０、以下「先願」という。）。
市ねた結果、セラミックス部材の接合子′定簡に、活性
金属の層と該活性金属を被覆する非活性金属層とを設け
ることにより、大気中においても活性金属を用いてセラ
ミックスを強固に接合することができることを見い出し
、本出願人により先に特許出願を行なった（特願昭５８
−２００５４０、以下「先願」という。）。
先願に係るセラミックス部材及びそれを用いた接合方法
によれば、大気中においても活性金属の酸化を防止して
、容易に強固な接合を行なうことができる。
によれば、大気中においても活性金属の酸化を防止して
、容易に強固な接合を行なうことができる。
本発明は上記先願に基づいて、さらに活性釜属の酸化を
確実に防止するべくなされたものであって、その目的と
するところは、大気中においても活性金属を用いてセラ
ミックスを強固に接合することができる接合用セラミッ
クス部材及びその接合方法を提供することにある。
確実に防止するべくなされたものであって、その目的と
するところは、大気中においても活性金属を用いてセラ
ミックスを強固に接合することができる接合用セラミッ
クス部材及びその接合方法を提供することにある。
この目的を達成するために１本発明はセラミックス部材
の接合予定面に形成する活性金属層をＮ１又はＮ１合金
層で被覆し、このＮ１又はＮ１合金層によって活性金属
の酸素との結合を防止するようにしたものである。
の接合予定面に形成する活性金属層をＮ１又はＮ１合金
層で被覆し、このＮ１又はＮ１合金層によって活性金属
の酸素との結合を防止するようにしたものである。
即ち、本発明者が先願に基づいてさらに検討を市ねた・
情果、活性金属の層を貴金属（例えばＡｐ ）等の非活
性金属の層で被拉することにより活性金１１ｊｉの酸化
は防止されるものの、ＡＩ等の汎金属は酸化物生成のだ
めの自由エネルギーは大きく酸化に対して効力を有する
反面、下記表１に示す如く、Ｉｆｆ素の拡散速度が比較
的速く、（従って接合時の処理を急熱・急冷感興とした
場合には、へ１層により活性金属の酸化を確実に防止で
きるが、）人望部材のように接合するに際して加熱、冷
却を比較的ゆっくりと行なうことが必要な場合には、接
合処理中に大気中の酸素が罠金属層を拡散して透過して
しまい活性金属の酸化が起ることが認められ７’（ａ そこで、接合時に加熱、冷却速朋を小さくすることが必
要な大屋（とりわけ超大型）部材の接合においても活性
金属層への酸素の拡散を防ぎ、活性金属の酸化を確実に
防止する被覆層について研究を重ねた結果、Ｎ１又はＮ
１合金が酸素との・親和力が小さく酸化し錐＜、シかも
酸素の拡散係数も小さくｒ慢素を透過させ禰いことから
、この被覆層として極めて好適であることを見い出し本
発明を完成するに至ったのである。
情果、活性金属の層を貴金属（例えばＡｐ ）等の非活
性金属の層で被拉することにより活性金１１ｊｉの酸化
は防止されるものの、ＡＩ等の汎金属は酸化物生成のだ
めの自由エネルギーは大きく酸化に対して効力を有する
反面、下記表１に示す如く、Ｉｆｆ素の拡散速度が比較
的速く、（従って接合時の処理を急熱・急冷感興とした
場合には、へ１層により活性金属の酸化を確実に防止で
きるが、）人望部材のように接合するに際して加熱、冷
却を比較的ゆっくりと行なうことが必要な場合には、接
合処理中に大気中の酸素が罠金属層を拡散して透過して
しまい活性金属の酸化が起ることが認められ７’（ａ そこで、接合時に加熱、冷却速朋を小さくすることが必
要な大屋（とりわけ超大型）部材の接合においても活性
金属層への酸素の拡散を防ぎ、活性金属の酸化を確実に
防止する被覆層について研究を重ねた結果、Ｎ１又はＮ
１合金が酸素との・親和力が小さく酸化し錐＜、シかも
酸素の拡散係数も小さくｒ慢素を透過させ禰いことから
、この被覆層として極めて好適であることを見い出し本
発明を完成するに至ったのである。
表 １ 酸素の拡散速度りの比較
※：金属データブック（日本金６学会編、丸善刊１９７
４）より Ｄ：酸素の拡散速度 Ｄ ＝ Ｄｏ θηｐ （−Ｑ／ＲＴ）Ｄｏ：拡散定：
！！、（ｃｙｒｔ’／ Ｓｅｃ ）Ｑ：拡散の活性化エ
ネ＃ キー （Ｋｃａｌ／ｍｏｌ ）Ｒ：気体定数（＝
１．９８７ ｃａｌ ／’Ｃ−ｍｏｌ）Ｔ：絶対温度
（０Ｋ） 以下に本発明を図面を参照して詳〆田に説明する。
４）より Ｄ：酸素の拡散速度 Ｄ ＝ Ｄｏ θηｐ （−Ｑ／ＲＴ）Ｄｏ：拡散定：
！！、（ｃｙｒｔ’／ Ｓｅｃ ）Ｑ：拡散の活性化エ
ネ＃ キー （Ｋｃａｌ／ｍｏｌ ）Ｒ：気体定数（＝
１．９８７ ｃａｌ ／’Ｃ−ｍｏｌ）Ｔ：絶対温度
（０Ｋ） 以下に本発明を図面を参照して詳〆田に説明する。
第１図ないし第４図は本発明の接合用セラミックス部材
の実施列を示す断面図である。
の実施列を示す断面図である。
本発明の接合用セラミックス部材は、第１図ないし第４
図に示す如くセラミックス部材ｌの接合予定面に活性金
属の層２が設けられ、さらにこれを被覆するＮ１又はＮ
１合金層３が形成されている。
図に示す如くセラミックス部材ｌの接合予定面に活性金
属の層２が設けられ、さらにこれを被覆するＮ１又はＮ
１合金層３が形成されている。
接合予定面に設ける活性金属の層２の活性金属としては
、具体的にはＴ１、ＺｒｌＨｆ％Ｔａ、１１ｂ。
、具体的にはＴ１、ＺｒｌＨｆ％Ｔａ、１１ｂ。
Ｃｅ、Ｌａ、Ｙ等が挙げられ、特にＴ１、Ｚｒ及びＨｆ
の第＋Ｖ ａ族金縞、とりわけＴ１．Ｚｒが好ましい。
の第＋Ｖ ａ族金縞、とりわけＴ１．Ｚｒが好ましい。
活性金属層２を形成させる方法としては特に制限はなく
、スパッタ蒸着あるいは活性金属の箔を取り付ける等の
方法が好適に採用可能である。特にセラミックス部材１
が多孔質の場合には蒸着によるのが好ましい。このよう
な活性金属層２の層厚は活性金属の種類、形成方法等に
より異なるが通常１〜１０μｍが適当である。
、スパッタ蒸着あるいは活性金属の箔を取り付ける等の
方法が好適に採用可能である。特にセラミックス部材１
が多孔質の場合には蒸着によるのが好ましい。このよう
な活性金属層２の層厚は活性金属の種類、形成方法等に
より異なるが通常１〜１０μｍが適当である。
活性金属層２を被覆するＮ１又はＮ１合金）−３として
は純Ｎ１のほか、 Ｆ’ｅ、 Ｃｒ、 Ｍｏ、Ｃｕ’４
を含むＮ１合金、あるいはＪ ｐ合金等のろう材組成の
Ｎ１合金等の層が挙げられる。Ｎ１合金はいずれも酸素
の拡散速度が鋼の拡散速度よりも小さいものが適当であ
る。
は純Ｎ１のほか、 Ｆ’ｅ、 Ｃｒ、 Ｍｏ、Ｃｕ’４
を含むＮ１合金、あるいはＪ ｐ合金等のろう材組成の
Ｎ１合金等の層が挙げられる。Ｎ１合金はいずれも酸素
の拡散速度が鋼の拡散速度よりも小さいものが適当であ
る。
Ｎ１又はＮ１合金層３を形成させる方法としては特に制
限はなく、スパッタ蒸着などの蒸着、非活性金属箔の圧
着、めっき、溶射、パック処理等が採用し得る。Ｎ１又
はＮ１合金層３は活性金属の酸化を防止するためのもの
であるので、活性金属層２を被覆するように形成させる
。従って第１図に示す如く、活性金属層２とともにセラ
ミックス部材１全体を被覆するもの、第２図の如く、活
性金属層２の部分のみＮ１又は１１１合金層を設け、そ
の他の部分はＡ７又はステンレス等の層３′を設けて被
覆するものでも良い。まだＮ１又はＮ１合金層３とセラ
ミックス部材１との接合部１１が密着している場合には
、第３図の如く、活性金属層２のみを被覆するものでも
良い。
限はなく、スパッタ蒸着などの蒸着、非活性金属箔の圧
着、めっき、溶射、パック処理等が採用し得る。Ｎ１又
はＮ１合金層３は活性金属の酸化を防止するためのもの
であるので、活性金属層２を被覆するように形成させる
。従って第１図に示す如く、活性金属層２とともにセラ
ミックス部材１全体を被覆するもの、第２図の如く、活
性金属層２の部分のみＮ１又は１１１合金層を設け、そ
の他の部分はＡ７又はステンレス等の層３′を設けて被
覆するものでも良い。まだＮ１又はＮ１合金層３とセラ
ミックス部材１との接合部１１が密着している場合には
、第３図の如く、活性金属層２のみを被覆するものでも
良い。
本発明においては、第４図の如く町又はＮ１合金層３を
さらにＡ９等の貴金属又はその合金等の非活性金属層４
で被４．σすることにより、接合性を高めることもでき
る。貴金属としてはコスト面からＡＩ！が好ましく、内
金属合金としてはろう材組成のＡ、、Ｃｕ合金が好まし
い。
さらにＡ９等の貴金属又はその合金等の非活性金属層４
で被４．σすることにより、接合性を高めることもでき
る。貴金属としてはコスト面からＡＩ！が好ましく、内
金属合金としてはろう材組成のＡ、、Ｃｕ合金が好まし
い。
Ｎ１又はＮ１合金層３０層厚は、非活性省属の種類、形
成方法等により異なるが、通算２〜１０μｍ程度が好適
である。また、Ｎ１又はＮ１合金層３にさらにＡ１１層
を被覆する場合には、その層厚は２〜２０μｍとするの
が好′ましい。
成方法等により異なるが、通算２〜１０μｍ程度が好適
である。また、Ｎ１又はＮ１合金層３にさらにＡ１１層
を被覆する場合には、その層厚は２〜２０μｍとするの
が好′ましい。
Ｊ又はＮ１合金層３は、活１生金属の酸化を極力防止す
るためにセラミックス部月１に活性金属層２を形成させ
た後、すぐに形成するのが好ましく、またＮｉ又はＮ１
合金層３をパック処理等で形成する場合には、活性金属
層２とＮ１又はＮ１合金層３との間を真空ポンプ等で脱
気するのが好ましい。
るためにセラミックス部月１に活性金属層２を形成させ
た後、すぐに形成するのが好ましく、またＮｉ又はＮ１
合金層３をパック処理等で形成する場合には、活性金属
層２とＮ１又はＮ１合金層３との間を真空ポンプ等で脱
気するのが好ましい。
さらに１９１又はＮ１合金層３と活性金属層ｉとの間に
は、適当な応力緩和層又はＴ１、Ｍｇ、Ｃａ等の脱醸剤
を介在させてもよい。
は、適当な応力緩和層又はＴ１、Ｍｇ、Ｃａ等の脱醸剤
を介在させてもよい。
これらの他、予めＴ４ ／ Ｊ又はＴｌ／Ｊ合金等の活
性金属とＮ１又はＮ１合金あるいはさらにＡ、９を設け
たクラツド材を形成させておき、これをセラミックス部
材の接合予定面に接着する方法も採用し得る。
性金属とＮ１又はＮ１合金あるいはさらにＡ、９を設け
たクラツド材を形成させておき、これをセラミックス部
材の接合予定面に接着する方法も採用し得る。
次に本発明の接合方法について第５図ないし第７図を参
照して説明する。
照して説明する。
本発明の接合方法は、上述の如き本発明の接合用セラミ
ックス部材を接合する方法であり、接合予定面に活性金
属の層と活性金属層を被覆するＮ１又はＮ１合金の層を
形成させた後、これを接合材を介して相手方部材と当接
し、加熱して接合する第１の方法、及び、活性金属層を
ろう材組成の層で被覆した後これを相手方部材と当接し
加熱して接合する第２の方法、を含む。
ックス部材を接合する方法であり、接合予定面に活性金
属の層と活性金属層を被覆するＮ１又はＮ１合金の層を
形成させた後、これを接合材を介して相手方部材と当接
し、加熱して接合する第１の方法、及び、活性金属層を
ろう材組成の層で被覆した後これを相手方部材と当接し
加熱して接合する第２の方法、を含む。
本発明の接合方法の第１の方法は、例えば第５図の如く
、活性金属層２及びＮ１又はＮ１合金層３を形成させた
セラミックス部材１同志を、接合材５を介して当接し、
加熱して接合材５を溶融させて接合するものである。接
合月５としては、ろう材又はＮ１又は町合金と融合して
ろう材組成となる成分の金４１又は合金が挙げられる。
、活性金属層２及びＮ１又はＮ１合金層３を形成させた
セラミックス部材１同志を、接合材５を介して当接し、
加熱して接合材５を溶融させて接合するものである。接
合月５としては、ろう材又はＮ１又は町合金と融合して
ろう材組成となる成分の金４１又は合金が挙げられる。
また％第４図の如（Ｎ１又はＮ１合金層を被δジする層
４を設けた場合には、この層４の金属と融合してろう材
組材となるもの１例えば層４がＡ、ｐ層である場合には
Ｃｕ又はＣｕ合金等も採用し得る。ろう材としては付金
属ろう、％に大気中で（又は心安に応じ簡単なＡｒシー
ルドにより）使用可能なセルフフラックスＪＪＪ、Ａｐ
ろう等が好ましい。
４を設けた場合には、この層４の金属と融合してろう材
組材となるもの１例えば層４がＡ、ｐ層である場合には
Ｃｕ又はＣｕ合金等も採用し得る。ろう材としては付金
属ろう、％に大気中で（又は心安に応じ簡単なＡｒシー
ルドにより）使用可能なセルフフラックスＪＪＪ、Ａｐ
ろう等が好ましい。
また本発明の接合方法の第２の方法は、第６図の如く活
性金属層２をろう拐組成のＮ１合金の層６、例えばＮ１
− ｐ合金、で被覆しだセラミックス部材１同志を当接
し、加熱してろう材組成の層６を溶融させて接合するも
のである。この方法においては、ろう拐等の接合材を介
在させる必装はないが、これを介在させて接合すること
は何らさしつかえない。
性金属層２をろう拐組成のＮ１合金の層６、例えばＮ１
− ｐ合金、で被覆しだセラミックス部材１同志を当接
し、加熱してろう材組成の層６を溶融させて接合するも
のである。この方法においては、ろう拐等の接合材を介
在させる必装はないが、これを介在させて接合すること
は何らさしつかえない。
第５図及び第６図は、いずれも本発明の方法によりセラ
ミックス部材同志を接合する場合を示すもので、従って
、両部材ともに活性金属層及びこれを被噂する層が設け
られているが、本発明においては、セラミックス部材を
金属部月等の他の相手方部材に接合することも可能であ
る。相手方部材が金、桟部材の場合には、金属部材には
何ら処理を施すことなく、そのまま本発明を適用するこ
とができる。
ミックス部材同志を接合する場合を示すもので、従って
、両部材ともに活性金属層及びこれを被噂する層が設け
られているが、本発明においては、セラミックス部材を
金属部月等の他の相手方部材に接合することも可能であ
る。相手方部材が金、桟部材の場合には、金属部材には
何ら処理を施すことなく、そのまま本発明を適用するこ
とができる。
本発明において、セラミックス部材を相手方部材に当接
した後の加熱方法としては、通常採用し得る外部加熱方
法がいずれも採用可能であるし。
した後の加熱方法としては、通常採用し得る外部加熱方
法がいずれも採用可能であるし。
高周波誘導加熱方法も深川出来る。
このような本発明の方法は、特に大型の板状セラミック
スの接合にも極めて有効であるが、その場合には、例え
ば第７図に示す叩く、活性金属ｊ情２及びこれを被覆す
るろう材組成の層６を形成させたセラミックス部材ｌを
金４１等の相手方部材１４に当接し、接合面と反対の側
から高周波コイル１２を有する鉄芯１５を用いて加熱し
、接合を行なうことができる。この鉄芯１５・は円盤形
状であって、中央部の一方には円形の凸部１６が設けら
れており、前記コイル１２は凸部１６と同心的に巻回配
置されている。セラミックス部材１と相手方部材１４と
を接合するには、まず両ミツを当接した後、鉄芯１５を
図の如くその凸部Ｉ６がセラミックス部材１と接する様
に配置１ｔする。そして鉄芯１５のコイル１２Ｖこ】■
屯しろう材組成の層６を加熱・壱九即して接合する。１
この場合、活性金属の酸化をよりイイ実に防止するため
にノズル１３からアルコ゛ン等の不活件ガスＧを接合部
周囲に供給し、接汀部゛ｒ不活性ガスでシールドするよ
うにしてもよい。
スの接合にも極めて有効であるが、その場合には、例え
ば第７図に示す叩く、活性金属ｊ情２及びこれを被覆す
るろう材組成の層６を形成させたセラミックス部材ｌを
金４１等の相手方部材１４に当接し、接合面と反対の側
から高周波コイル１２を有する鉄芯１５を用いて加熱し
、接合を行なうことができる。この鉄芯１５・は円盤形
状であって、中央部の一方には円形の凸部１６が設けら
れており、前記コイル１２は凸部１６と同心的に巻回配
置されている。セラミックス部材１と相手方部材１４と
を接合するには、まず両ミツを当接した後、鉄芯１５を
図の如くその凸部Ｉ６がセラミックス部材１と接する様
に配置１ｔする。そして鉄芯１５のコイル１２Ｖこ】■
屯しろう材組成の層６を加熱・壱九即して接合する。１
この場合、活性金属の酸化をよりイイ実に防止するため
にノズル１３からアルコ゛ン等の不活件ガスＧを接合部
周囲に供給し、接汀部゛ｒ不活性ガスでシールドするよ
うにしてもよい。
なお、第７図においては、 Ｎｌ又はＮ１合金層として
ろう材組成のＮ１合金層で波慣したセラミックス部材を
用いｆｃＪＡ合ｅこついて示したが、Ｎｉ又は町合金１
ｉ６をろう材以外のもので被覆したセラミックス部拐の
場合においても、セラミックスミツと相手方部材との間
にろう相等の接合材を介在させて、同様な手法により容
易に接合を行なうことができる。
ろう材組成のＮ１合金層で波慣したセラミックス部材を
用いｆｃＪＡ合ｅこついて示したが、Ｎｉ又は町合金１
ｉ６をろう材以外のもので被覆したセラミックス部拐の
場合においても、セラミックスミツと相手方部材との間
にろう相等の接合材を介在させて、同様な手法により容
易に接合を行なうことができる。
以下に本発明部材の接合５１Ｊを実施例及び比較例ｅこ
より更に具体的に説明するが１本発明はその要旨を越え
ない限り、以下の実施列に限定されるも（実施例） 市販の部分安定化ノルコニアセラミソクス（組成； ｚ
ｒＱ２−３ ｍｏ１％Ｌ ０３．大きさ：１５φＸＩＯ
’）同志を本発明方法により接合した。
より更に具体的に説明するが１本発明はその要旨を越え
ない限り、以下の実施列に限定されるも（実施例） 市販の部分安定化ノルコニアセラミソクス（組成； ｚ
ｒＱ２−３ ｍｏ１％Ｌ ０３．大きさ：１５φＸＩＯ
’）同志を本発明方法により接合した。
上記ジルコニアの接合予定面を表面粗度／Ｓ程度に仕上
げ、アセトン浄浄した後、１〜５μｍ厚の’ｒ１又はＩ
ｒ層を蒸着した。しかる後これら活性金属層を全て覆う
ように２μｍ、（ｊｉのＮｉ層、又はろう材組成のＮｉ
−１０ｗｔ％Ｐ層を形成した。
げ、アセトン浄浄した後、１〜５μｍ厚の’ｒ１又はＩ
ｒ層を蒸着した。しかる後これら活性金属層を全て覆う
ように２μｍ、（ｊｉのＮｉ層、又はろう材組成のＮｉ
−１０ｗｔ％Ｐ層を形成した。
又、場合によっては、Ｎｉ層の上にさらに３μｍ厚のＡ
１１層を形成した。（第１衣参照）この様にして活性金
属層及び被覆層を形成させたジルコニア部材の間に厚さ
０．１關の銀ろうシートを介在させて（Ｊ−１０ｗｔ％
Ｐの被ｉ夏分を除く）大気中で１０００°Ｃに加熱して
接合した。
１１層を形成した。（第１衣参照）この様にして活性金
属層及び被覆層を形成させたジルコニア部材の間に厚さ
０．１關の銀ろうシートを介在させて（Ｊ−１０ｗｔ％
Ｐの被ｉ夏分を除く）大気中で１０００°Ｃに加熱して
接合した。
尚、用いた銀ろうはＪ工６ＢＡＪ−８（Ａ＃−２ｇｗｔ
チＣｕ）である。その結果第１表に示す様に、接合部は
きわめて高い接合面？＋’を率を示し強固に接合するこ
とができた。
チＣｕ）である。その結果第１表に示す様に、接合部は
きわめて高い接合面？＋’を率を示し強固に接合するこ
とができた。
（比較例）
上記実施例において％ジルコニアの接合予定面を活性金
属層のみで憶い、非活性金属の被覆層をなしとした場合
（比較例１０〜１２）及び活性金騙層をＡ１１層で被覆
するようにした場合（比較例１３〜１６）を第２表に示
す〇 、Ｉｒ、２表より比較例に係るものは実施例に比べると
接合面６を率が著しく劣ることが認められる。
属層のみで憶い、非活性金属の被覆層をなしとした場合
（比較例１０〜１２）及び活性金騙層をＡ１１層で被覆
するようにした場合（比較例１３〜１６）を第２表に示
す〇 、Ｉｒ、２表より比較例に係るものは実施例に比べると
接合面６を率が著しく劣ることが認められる。
第 １ 表（実施例）
第 ２ 表（比較例）
〔発明の効果〕
以上詳述した如く、本発明はセラミックス部材に活性金
属層とこれを被覆するＮ１又はＮｉ合金層を形成するも
のであり、セラミックス部材とろう材とのぬれ性を改良
するという活性金属の特徴を生かすと共に、この活性金
属の酸化を確実に防止するようにしたものであり、極め
て強固なセラミックスの接合を、厳密な雰囲気コントロ
ールをすることなく、大気中で容易に実施することがで
きる。従って、超大型部材同志の接合が可能であり、ま
た屋外での接合も可能であり、接合の作業性が極めて良
好である。
属層とこれを被覆するＮ１又はＮｉ合金層を形成するも
のであり、セラミックス部材とろう材とのぬれ性を改良
するという活性金属の特徴を生かすと共に、この活性金
属の酸化を確実に防止するようにしたものであり、極め
て強固なセラミックスの接合を、厳密な雰囲気コントロ
ールをすることなく、大気中で容易に実施することがで
きる。従って、超大型部材同志の接合が可能であり、ま
た屋外での接合も可能であり、接合の作業性が極めて良
好である。
第１図ないし第４図は本発明の接合用セラミックス部材
の実施例を示す断面図、第５図及び第６図は本発明によ
るセラミックス部材同志を接合する方法を説明する断面
図、第７図は本発明により板状セラミックス。を相手方
部材に接合する方法を説明する断面図である。 ■・・・セラミックス部材。 ２・・・活性金属層、 ３・・・Ｎ１又はＮｉ合金層。 ４・・・Ａｙ層、 ５・・・接合材、 ６・・・ろう材組成層、１２・・・高周波コイル、１３
・・・ノズル、 １４・・・相手方部材。 代理人 弁理士 重 野 剛 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
の実施例を示す断面図、第５図及び第６図は本発明によ
るセラミックス部材同志を接合する方法を説明する断面
図、第７図は本発明により板状セラミックス。を相手方
部材に接合する方法を説明する断面図である。 ■・・・セラミックス部材。 ２・・・活性金属層、 ３・・・Ｎ１又はＮｉ合金層。 ４・・・Ａｙ層、 ５・・・接合材、 ６・・・ろう材組成層、１２・・・高周波コイル、１３
・・・ノズル、 １４・・・相手方部材。 代理人 弁理士 重 野 剛 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） セラミックス部材の接合予定面に、活性金属の
８４と該活性金属層を被覆するＮ１又はＮ１合金層とを
設けてなる接合用セラミックス部材。 （２１Ｎｉ又はＮ１合金層がさらにＡＩ又はＡＩ！合金
層で被覆されていることを特徴とする特許請求の範ＩＵ
（第１項に記載の接合用セラミックス部材。 （３） 活性金属層がろう材組成のＮ１合金亙で被覆さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の接合用セラミックス部材。 （４） セラミックス部材を相手方部材に接合する方法
において、セラミックス部材の接合予定面に活性金属の
層と該活性金桟層を被覆するＪ又は町今金層とを形成し
た後、接合材を介して相手方部利と当接し、加熱して該
接合材を溶融して接合するようにしたことを特徴とする
セラミックス部材の接合方法。 ＋５１ Ｎｉ又はＮ１合金層がさらにＡｙ又はＡ９合金
層で被覆されていることを特徴とする特許請求の範囲第
４項に記載の接合方法。 （６） 前記接合材はろう材であることを特徴とする特
許請求の範囲第４項又は第５項に記載の接合方法。 （力 前記接合材はＮ１又はＮ１合金と融合してろう材
組成となる成分の金属又は合金であることを特徴とする
特許請求の範囲第４項に記載の接合方法０ （８） セラミックス部利を相手方部材に接合する方法
において、上２ミツ２フ部利の接合予定面に活性金属の
層と、該活性金属層を被覆するろう材組成のＮ１合金ノ
ーとを形成した後、相手方部材と当接し加圧して該ろう
材組成のノーを溶融して接合するようにしたことを特徴
とするセラミックス部材の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24800783A JPS60141681A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 接合用セラミツクス部材及びその接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24800783A JPS60141681A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 接合用セラミツクス部材及びその接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60141681A true JPS60141681A (ja) | 1985-07-26 |
Family
ID=17171803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24800783A Pending JPS60141681A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 接合用セラミツクス部材及びその接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60141681A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4762269A (en) * | 1985-05-24 | 1988-08-09 | Kernforschungsanlage Julich Gmbh | Method of joining molded silicon carbide parts |
| US4798320A (en) * | 1985-09-20 | 1989-01-17 | Allied-Signal Inc. | Ceramic-metal brazed joint for turbochargers |
| US4844323A (en) * | 1987-02-26 | 1989-07-04 | Nihon Sinku Gijutsu Kabusiki Kaisha | Method for joining ceramics |
| JPH0293094U (ja) * | 1989-01-11 | 1990-07-24 | ||
| US4942999A (en) * | 1987-08-31 | 1990-07-24 | Ngk Insulators, Inc. | Metal-ceramic joined composite bodies and joining process therefor |
| JPH0293095U (ja) * | 1989-01-11 | 1990-07-24 | ||
| US4988034A (en) * | 1987-12-25 | 1991-01-29 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Mechanical part having ceramic and metal sections soldered together and method of producing same |
| US5054682A (en) * | 1988-09-08 | 1991-10-08 | Cmb Foodcan Plc | Method of bonding a tool material to a holder and tools made by the method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS573773A (en) * | 1980-06-11 | 1982-01-09 | Hitachi Ltd | Manufacture of ceramic sealed structure |
-
1983
- 1983-12-28 JP JP24800783A patent/JPS60141681A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS573773A (en) * | 1980-06-11 | 1982-01-09 | Hitachi Ltd | Manufacture of ceramic sealed structure |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0293094U (ja) * | 1989-01-11 | 1990-07-24 | ||
| JPH0293095U (ja) * | 1989-01-11 | 1990-07-24 | ||
| JPH0543070Y2 (ja) * | 1989-01-11 | 1993-10-29 | ||
| JPH0543071Y2 (ja) * | 1989-01-11 | 1993-10-29 |
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