JPS60161384A - 炭化物セラミツクス表面の金属化法 - Google Patents
炭化物セラミツクス表面の金属化法Info
- Publication number
- JPS60161384A JPS60161384A JP1658584A JP1658584A JPS60161384A JP S60161384 A JPS60161384 A JP S60161384A JP 1658584 A JP1658584 A JP 1658584A JP 1658584 A JP1658584 A JP 1658584A JP S60161384 A JPS60161384 A JP S60161384A
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- carbide ceramics
- carbide
- zrc
- ceramics
- tic
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- Pending
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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】
本発明は、炭化物セラミックスの表面を金属化する方法
及び炭化物′セラミックス同士を接合する方法に係る、
詳しく云えば、炭化物セラミックスの表面をＳ１金属で
コーティングする方法上同上セラミックス焼結体同士を
接着する方法に関するものである。
及び炭化物′セラミックス同士を接合する方法に係る、
詳しく云えば、炭化物セラミックスの表面をＳ１金属で
コーティングする方法上同上セラミックス焼結体同士を
接着する方法に関するものである。
炭化物セラミックス、特にＳ＋ Ｃ、Ｂ４Ｃ及びＺｒＣ
焼結体は、高温構造材料の有力候補にあげられている。
焼結体は、高温構造材料の有力候補にあげられている。
しかし、炭化物セラミックスは、本来脆性材料で、応力
が加えられた場合、はとんど塑性変形せず破壊に到る。
が加えられた場合、はとんど塑性変形せず破壊に到る。
従って、セラミックス中の穴、異物、表面の傷等の欠陥
部に応力が集中すると、亀裂が発生し、亀裂の伝播が止
る事なく進行する。
部に応力が集中すると、亀裂が発生し、亀裂の伝播が止
る事なく進行する。
そのため焼結体は、全体として、極めて低い応力下で破
断に至る。いいかえると、セラミックス焼結体の強度は
、焼結体の欠陥によって左右される。
断に至る。いいかえると、セラミックス焼結体の強度は
、焼結体の欠陥によって左右される。
すなわち、炭化物セラミックスは、素材としては、極め
て強度の高い焼結体となり、得る反面、焼結体の欠陥の
存在及びそのサイズに依り強度は著しく変化し・バラツ
キが大きなもりとなる・従−て・現在では、セラミック
スを安定性ある材料として使うためには、その脆さを補
うために、金属材料と複合もしくは接合して使う必要が
ある。本発明者は、この点に鑑み、炭化物セラミックス
と金属との濡れについて、鋭意研究を重ねたところ、Ｓ
＋ Ｃｐ Ｂ４ Ｃ、Ｔ ＋ Ｃ及びＺｒＣがＳｉに
容易に濡れることを見出し、本発明をなすに到った。
て強度の高い焼結体となり、得る反面、焼結体の欠陥の
存在及びそのサイズに依り強度は著しく変化し・バラツ
キが大きなもりとなる・従−て・現在では、セラミック
スを安定性ある材料として使うためには、その脆さを補
うために、金属材料と複合もしくは接合して使う必要が
ある。本発明者は、この点に鑑み、炭化物セラミックス
と金属との濡れについて、鋭意研究を重ねたところ、Ｓ
＋ Ｃｐ Ｂ４ Ｃ、Ｔ ＋ Ｃ及びＺｒＣがＳｉに
容易に濡れることを見出し、本発明をなすに到った。
すなわち、本発明は、高温でも安定な接着力の高い炭化
物セラミックス同士の接合体を得るため、炭化物セラミ
ックスの表面を金属化する乙とを目的とし、Ｓ ＋ Ｃ
，８４Ｃ或いはＺｒＣ焼結体の表面にＳｉ板もしくは粉
末を置き、不活性もしくは真空中で、加熱処理すること
を特徴とする炭化物表面の金属化法或いは炭化物セラミ
ックスと金属との接着に関するものである。
物セラミックス同士の接合体を得るため、炭化物セラミ
ックスの表面を金属化する乙とを目的とし、Ｓ ＋ Ｃ
，８４Ｃ或いはＺｒＣ焼結体の表面にＳｉ板もしくは粉
末を置き、不活性もしくは真空中で、加熱処理すること
を特徴とする炭化物表面の金属化法或いは炭化物セラミ
ックスと金属との接着に関するものである。
本発明に用いられる炭化物は、前述のように、ＳｉＣ，
Ｂ Ｃ，ＴｉＣ及びＺｒＣである。 ＳｉＣ、Ｂ４Ｃ。
Ｂ Ｃ，ＴｉＣ及びＺｒＣである。 ＳｉＣ、Ｂ４Ｃ。
ＴｉＣ及びＺｒＣ焼結体は１反応焼結、ホットプレス及
び常圧焼結法いずれのものであってもよい。同上セラミ
ックスに塗布及び接着されるＳｌは粉末及び板状のもの
いずれでもよい。接着温度は、Ｓｌの融点、即ち１４１
０℃以上あればよいが、炭化物セラミックスと８１の濡
れの関係から１５００℃以上が好ましい。加熱時間は５
分〜５時間がよい。加熱温度及び時間は接着雰囲気に関
係し、４ Ｘ １０Ｔｏｒｒの真空下では、１５００〜
１７００℃２時間は５分〜１時間が適当である。接着温
度が１７００℃２時間が５時間をこえるとセラミックス
表面に付着したＳｌが蒸発し好ましくない。
び常圧焼結法いずれのものであってもよい。同上セラミ
ックスに塗布及び接着されるＳｌは粉末及び板状のもの
いずれでもよい。接着温度は、Ｓｌの融点、即ち１４１
０℃以上あればよいが、炭化物セラミックスと８１の濡
れの関係から１５００℃以上が好ましい。加熱時間は５
分〜５時間がよい。加熱温度及び時間は接着雰囲気に関
係し、４ Ｘ １０Ｔｏｒｒの真空下では、１５００〜
１７００℃２時間は５分〜１時間が適当である。接着温
度が１７００℃２時間が５時間をこえるとセラミックス
表面に付着したＳｌが蒸発し好ましくない。
雰囲気は＾ｒ、 ＋＋ｅ、 Ｈ，、等の不活性雰囲気及
び減圧下で可能である。特に注意しなければならないの
は、雰囲気中の酸素及び−酸化炭素で、酸素の存在は、
加熱時にＳｉの表面を酸化し、ＣＯガスの存在は、Ｓｉ
の表面をＳｉＣに変化し、いずれもＳｌの炭化物セラミ
ックスに対する濡れ及びセラミックス同士の接着に好ま
しくない。Ｓｉ金属は、板例えばＳ１ウエハーを炭化物
セラミックスに置いてもよいし、ＳＩ粉末をアルコール
、エチレングリコール。
び減圧下で可能である。特に注意しなければならないの
は、雰囲気中の酸素及び−酸化炭素で、酸素の存在は、
加熱時にＳｉの表面を酸化し、ＣＯガスの存在は、Ｓｉ
の表面をＳｉＣに変化し、いずれもＳｌの炭化物セラミ
ックスに対する濡れ及びセラミックス同士の接着に好ま
しくない。Ｓｉ金属は、板例えばＳ１ウエハーを炭化物
セラミックスに置いてもよいし、ＳＩ粉末をアルコール
、エチレングリコール。
酢酸エチル等でペースト状にし、炭化物セラミックス上
に塗布してもよい。これらの方法で、炭化物表面に８１
をコーティングしたセラミックス焼結体が得られるが、
このセラミックスは更に、通常の方法で銀ロウ付けを施
し、金属と接着す“ることが出来る。
に塗布してもよい。これらの方法で、炭化物表面に８１
をコーティングしたセラミックス焼結体が得られるが、
このセラミックスは更に、通常の方法で銀ロウ付けを施
し、金属と接着す“ることが出来る。
以下、実施例を用い本発明の詳細な説明する。
実施例 １
常圧焼結ＳｉＣ（京都セラミック製Ｓ Ｃ２０１Ｊホツ
トプレスＢ４Ｇ 、ホットプレスＴｉＣ及びホットプレ
スＺｒＣ（いずれも、Ｂ４Ｃ，ＴＩＣ及びＺｒＣ粉末を
２０００℃、 ３００ ｋｇ／Ｃｄ、１時間ホットプレ
スして製造した。）焼結体からＩＯＸ ＩＯＸ １０ｍ
ｍの角柱を切り出し、端面を４００番のダイヤモンド砥
石で研崩した。この試片上に、厚さ５００ ）ＩＩＮ、
５ Ｘ ５ ＋ｎｍのＳｉ板を置き、１６００℃減圧
下、２０分加熱し、ＳｉとＳｉＣ。
トプレスＢ４Ｇ 、ホットプレスＴｉＣ及びホットプレ
スＺｒＣ（いずれも、Ｂ４Ｃ，ＴＩＣ及びＺｒＣ粉末を
２０００℃、 ３００ ｋｇ／Ｃｄ、１時間ホットプレ
スして製造した。）焼結体からＩＯＸ ＩＯＸ １０ｍ
ｍの角柱を切り出し、端面を４００番のダイヤモンド砥
石で研崩した。この試片上に、厚さ５００ ）ＩＩＮ、
５ Ｘ ５ ＋ｎｍのＳｉ板を置き、１６００℃減圧
下、２０分加熱し、ＳｉとＳｉＣ。
ＺｒＣ及びＢ４Ｃとの接触角を測定した。その結果を第
１表に示す。
１表に示す。
第１表
ＳｉＣ、Ｂ４Ｃ、ＺｒＣ及びＴｉＣいずれも１５００−
１８００℃で、Ｓｌにより容易に濡れ、炭化物セラミッ
クスの表面を金属化することが出来る。
１８００℃で、Ｓｌにより容易に濡れ、炭化物セラミッ
クスの表面を金属化することが出来る。
実施例 ２
実施例】で用いたＳｉＣ，Ｂ Ｃ，ＴｉＣ及（／ＺｒＣ
焼給体の間に、厚さ５００ ｐｍ、 ＩＯＸ １０ｍｍ
角のＳ−ウェハーをはさみ、１６００℃、 ４ Ｘ ｌ
０Ｔｏｒｒ、 ２０分加熱し、接着を行った。接着試片
の剪断試験を行い、その結果を第２表に示す。
焼給体の間に、厚さ５００ ｐｍ、 ＩＯＸ １０ｍｍ
角のＳ−ウェハーをはさみ、１６００℃、 ４ Ｘ ｌ
０Ｔｏｒｒ、 ２０分加熱し、接着を行った。接着試片
の剪断試験を行い、その結果を第２表に示す。
第２表
ＳｉＣ及びＢ４Ｃは接着面から破断したが、ｌｒＣは焼
結体の強度が十分でなく、焼結体内から破断したので、
接着面の真の強度は不明である。ＴｉＣはいずれの面も
Ｓｌで金属化出来たが、ＴｉＣ同士の接着体は得られな
かった。
結体の強度が十分でなく、焼結体内から破断したので、
接着面の真の強度は不明である。ＴｉＣはいずれの面も
Ｓｌで金属化出来たが、ＴｉＣ同士の接着体は得られな
かった。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｉｌｌ炭化物セラミックスの表面に金属をコーティング
し金属化すること及び炭化物セラミックス同士を接合す
ることを特徴とする炭化物セラミックス （２）炭化物セラミックスがＳｉＣ、ＺｒＣ、ＴｉＣ、
及び８４Ｇであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の炭化物セラミックス （３）コーティング金属がＳｉであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の炭化物セラミックス
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1658584A JPS60161384A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 炭化物セラミツクス表面の金属化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1658584A JPS60161384A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 炭化物セラミツクス表面の金属化法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60161384A true JPS60161384A (ja) | 1985-08-23 |
Family
ID=11920349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1658584A Pending JPS60161384A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 炭化物セラミツクス表面の金属化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60161384A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60166288A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-29 | 工業技術院長 | 炭化物セラミツクス表面の金属化法 |
| JP2009196861A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 炭化珪素を用いた部材の製造方法 |
| JP2011023451A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ＳｉＣ構造体、半導体装置およびＳｉＣ構造体の製造方法 |
| WO2016194444A1 (ja) * | 2015-06-01 | 2016-12-08 | 株式会社日立製作所 | 炭化珪素セラミックス接合体 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57106587A (en) * | 1980-12-24 | 1982-07-02 | Ngk Spark Plug Co | Silicon carbide sintered body with metallized surface and manufacture |
-
1984
- 1984-01-31 JP JP1658584A patent/JPS60161384A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57106587A (en) * | 1980-12-24 | 1982-07-02 | Ngk Spark Plug Co | Silicon carbide sintered body with metallized surface and manufacture |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60166288A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-29 | 工業技術院長 | 炭化物セラミツクス表面の金属化法 |
| JP2009196861A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 炭化珪素を用いた部材の製造方法 |
| JP2011023451A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ＳｉＣ構造体、半導体装置およびＳｉＣ構造体の製造方法 |
| WO2016194444A1 (ja) * | 2015-06-01 | 2016-12-08 | 株式会社日立製作所 | 炭化珪素セラミックス接合体 |
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