JPS60186483A - 拡散接合方法 - Google Patents
拡散接合方法Info
- Publication number
- JPS60186483A JPS60186483A JP4308684A JP4308684A JPS60186483A JP S60186483 A JPS60186483 A JP S60186483A JP 4308684 A JP4308684 A JP 4308684A JP 4308684 A JP4308684 A JP 4308684A JP S60186483 A JPS60186483 A JP S60186483A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- diffusion bonding
- metal
- ceramics
- bonding method
- 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.)
- Pending
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- Ceramic Products (AREA)
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】
（利用分野）
この発明はセラミックスと金属とを拡散接合す２
る方法の改良に関するものである。
（従来技術）
の利用は著しいものがあるが、セラミックスには複雑な
形状の部品の成形、加工が困難であることなどの欠点が
ある。そして、前述の成形、加工が困難であることに対
しては、成形、加工が容易である金属を成形、加工して
得た部品にセラミックスを接合することによって所望の
部品を得ることが行われており、その接合のためにはセ
ラミックスをメタライズした後、金属とろう付けする方
法が従来から行われている。しかしながら、このような
方法にあっては工程が煩雑であり、非常に手間がかかる
と言う欠点があった。
形状の部品の成形、加工が困難であることなどの欠点が
ある。そして、前述の成形、加工が困難であることに対
しては、成形、加工が容易である金属を成形、加工して
得た部品にセラミックスを接合することによって所望の
部品を得ることが行われており、その接合のためにはセ
ラミックスをメタライズした後、金属とろう付けする方
法が従来から行われている。しかしながら、このような
方法にあっては工程が煩雑であり、非常に手間がかかる
と言う欠点があった。
そこで、この発明の発明者等は、近年発達の著しい拡散
接合方法をセラミックスと金属との接合に適用すること
を試み、種々の実験等を重ねた結果、特願昭５７−８７
７Ｑ号、特願昭５７−１５４１８号、特願昭５７−１８
０５８号、特願昭５屋 ３ ７−６４４９６号、特願昭５８−３６２９９号、特願昭
５８−９８１０７号などの出願をしている。
接合方法をセラミックスと金属との接合に適用すること
を試み、種々の実験等を重ねた結果、特願昭５７−８７
７Ｑ号、特願昭５７−１５４１８号、特願昭５７−１８
０５８号、特願昭５屋 ３ ７−６４４９６号、特願昭５８−３６２９９号、特願昭
５８−９８１０７号などの出願をしている。
そして、これら出願中、初めの４件は既に特開昭５８−
１２５６７３号、特開昭５８−１８５１８０号、特開昭
５８−１３５７８３号および特開昭５８−１８１７７１
号と（７て公開されている。
１２５６７３号、特開昭５８−１８５１８０号、特開昭
５８−１３５７８３号および特開昭５８−１８１７７１
号と（７て公開されている。
そして、前記特開昭５８−１８５１８０号においては、
シリコン系セラミックスと鉄系金属とを拡散接合するに
当り、アルミニウム″！、たけアルミニウム合金をイン
サート材として接合するようにした簡素な構成の、実用
的な接合方法が開示されており、特開昭５８−１８１７
７１号ではアルミニウムをインサート材としたセラミッ
クスと銅の拡散接合方法が開示されている。
シリコン系セラミックスと鉄系金属とを拡散接合するに
当り、アルミニウム″！、たけアルミニウム合金をイン
サート材として接合するようにした簡素な構成の、実用
的な接合方法が開示されており、特開昭５８−１８１７
７１号ではアルミニウムをインサート材としたセラミッ
クスと銅の拡散接合方法が開示されている。
しかしながら、前述のようなセラミックスと金属との接
合体にあっては、セラミックスと金属の熱膨張係数の差
が大きいため、苛酷な熱衝撃を繰返し受けると、接合部
のインサート材に過大な熱応力が繰返し作用することに
なる。このため、インサート材の疲労が促進され、接合
部の強度低下を来たしやすいという欠点があった。
合体にあっては、セラミックスと金属の熱膨張係数の差
が大きいため、苛酷な熱衝撃を繰返し受けると、接合部
のインサート材に過大な熱応力が繰返し作用することに
なる。このため、インサート材の疲労が促進され、接合
部の強度低下を来たしやすいという欠点があった。
（目的）
この発明は、前述のような従来技術の欠点に着目して行
われたものであり、アルミニウムまたはその合金をイン
サート材として使用してセラミックスと金属とを拡散接
合した接合体において繰返しの熱衝撃による接合部の強
度低下を防止するべくした拡散接合方法菩提供すること
を目的とする。
われたものであり、アルミニウムまたはその合金をイン
サート材として使用してセラミックスと金属とを拡散接
合した接合体において繰返しの熱衝撃による接合部の強
度低下を防止するべくした拡散接合方法菩提供すること
を目的とする。
（構成）
この発明の構成は、セラミックスと金属とをアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金をインサート材として拡散接
合するに当り、アルミニウムまたはアルミニウム合金の
インサート材を２層とし、その間に金属繊維布など可撓
性を有する金属材料を挾み込むことを特徴とする。
ムまたはアルミニウム合金をインサート材として拡散接
合するに当り、アルミニウムまたはアルミニウム合金の
インサート材を２層とし、その間に金属繊維布など可撓
性を有する金属材料を挾み込むことを特徴とする。
以下、この発明の実施例について図面を用いて説明する
。
。
厚さ５膿、直径１０簡のＳｉ０片１と厚さ８癲、直径２
０ｆｉのステンレス鋼（ＳＵＳ８０４Ｌ）片２の間にイ
ンサート材として０．５ ｔｔｍのアルミニラ扁 ５ ムシート（ＪＩＳ−Ａ−１０５０）８．厚さ０．５簡の
ステンレス鋼繊維の金属繊維布（綾織布）４．８と同様
のアルミニウムシート５を順に重ねて挾み込み、約１０
’ Ｔｏｒｒの真空中で約６０分間、６５０°Ｃの加
熱と同時に約２陽／−の加圧を行なって接合した。そし
て、接合面においては、加熱のため軟化したアルミニウ
ム材３および５が金属繊維布４の表面層空隙中へ侵入し
、インサート材３．４．５は部分的に金属繊維布強化ア
ルミニウム材との観を呈して一体化し、Ｓｉ０片１とス
テンレス鋼片２が接合されていた。
０ｆｉのステンレス鋼（ＳＵＳ８０４Ｌ）片２の間にイ
ンサート材として０．５ ｔｔｍのアルミニラ扁 ５ ムシート（ＪＩＳ−Ａ−１０５０）８．厚さ０．５簡の
ステンレス鋼繊維の金属繊維布（綾織布）４．８と同様
のアルミニウムシート５を順に重ねて挾み込み、約１０
’ Ｔｏｒｒの真空中で約６０分間、６５０°Ｃの加
熱と同時に約２陽／−の加圧を行なって接合した。そし
て、接合面においては、加熱のため軟化したアルミニウ
ム材３および５が金属繊維布４の表面層空隙中へ侵入し
、インサート材３．４．５は部分的に金属繊維布強化ア
ルミニウム材との観を呈して一体化し、Ｓｉ０片１とス
テンレス鋼片２が接合されていた。
そして、剪断強度を試験したところ約４ ｋｆ ／ −
であり、アルミニウム材またはアルミニウム合金材だけ
をインサート材として接合した場合より初期強度はや＼
小さかった。
であり、アルミニウム材またはアルミニウム合金材だけ
をインサート材として接合した場合より初期強度はや＼
小さかった。
一方、０〜１００°Ｃの熱衝撃サイクルテストヲ行なっ
たところ、アルミニウム材だけをインサート材とした接
合体では、５００回で残存強度は約２〜４陽／−となり
、初期強度の約半分になったのに対し、この実施例の接
合体ではほとんど強度６ 低下はなかった。これは、金属繊維布が可撓性を有して
いるため、セラミックスと金属との熱膨張係数差による
熱応力を吸収したことによると考えられる。
たところ、アルミニウム材だけをインサート材とした接
合体では、５００回で残存強度は約２〜４陽／−となり
、初期強度の約半分になったのに対し、この実施例の接
合体ではほとんど強度６ 低下はなかった。これは、金属繊維布が可撓性を有して
いるため、セラミックスと金属との熱膨張係数差による
熱応力を吸収したことによると考えられる。
（他の実施例）
他の実施例として、シリコンナイトライドなど他のシリ
コン系セラミックス、ジルコニア系セラミックスなどシ
リコ／基以外の酸化物系セラミックスを使用することが
でき墨。また、５ＵＳ８０４Ｌ以外のステンレス鋼、ス
テンレス鋼以外の鉄系金属および他の金属を使用するこ
ともできる。
コン系セラミックス、ジルコニア系セラミックスなどシ
リコ／基以外の酸化物系セラミックスを使用することが
でき墨。また、５ＵＳ８０４Ｌ以外のステンレス鋼、ス
テンレス鋼以外の鉄系金属および他の金属を使用するこ
ともできる。
インサート材として用いる金属繊維布も他のステンレス
鋼材、他の鉄系金属および他の金属によるものとするこ
とができ、また金属の発泡体や金属繊維マットなど可撓
性を有する他の金属材料とすることもできる。拡散接合
を行う温度は、インサート材であるアルミニウムまたは
その合金の融点約６６０’Ｃ以下であることが望ましい
が、これ以上の温度とすることもできる。インサート材
であるアルミニウム材またはその合金材の厚みについ／
Ｉ６７ では特に制限はないが０．１ ｍ〜１覇とすることが望
ましい。また、接合を行う雰囲気は、不活性ガス中また
は還元性ガス中あるいは大気中とすることができる。
鋼材、他の鉄系金属および他の金属によるものとするこ
とができ、また金属の発泡体や金属繊維マットなど可撓
性を有する他の金属材料とすることもできる。拡散接合
を行う温度は、インサート材であるアルミニウムまたは
その合金の融点約６６０’Ｃ以下であることが望ましい
が、これ以上の温度とすることもできる。インサート材
であるアルミニウム材またはその合金材の厚みについ／
Ｉ６７ では特に制限はないが０．１ ｍ〜１覇とすることが望
ましい。また、接合を行う雰囲気は、不活性ガス中また
は還元性ガス中あるいは大気中とすることができる。
（効果）
以上の通り、この発明はセラミックスと金属とをアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金をインサート材として使
用して接合する拡散接合方法において、簡素な工程で、
繰返しの熱衝撃に対して接合部の強度低下を防止できる
と言う効果がある。
ニウムまたはアルミニウム合金をインサート材として使
用して接合する拡散接合方法において、簡素な工程で、
繰返しの熱衝撃に対して接合部の強度低下を防止できる
と言う効果がある。
図面はこの発明の実施例を示す側面図であって、１・・
・ＳｉＣのセラミックス片、２゛°ステンレス鋼の金属
片、８・・・アルミニウムのインサート材、４・・・ス
テンレス鋼製繊維の金属繊維布、４・・・アルミニウム
のインサート材。 出願人 新明和工業株式会社
・ＳｉＣのセラミックス片、２゛°ステンレス鋼の金属
片、８・・・アルミニウムのインサート材、４・・・ス
テンレス鋼製繊維の金属繊維布、４・・・アルミニウム
のインサート材。 出願人 新明和工業株式会社
Claims (5)
- （１） セラミックスと金属とを拡散接合する方法であ
って、前記セラミックスと前記金属との間にアルミニウ
ム材と可撓性を有する金属材料をインサート材として介
在させることを特徴とする前記拡散接合方法。 - （２） 前記アルミニウム材は純アルミニウムである特
許請求の範囲第１項記載の拡散接合方法。 - （３） 前記アルミニウム材はアルミニウム合金である
特許請求の範囲第１項記載の拡散接合方法。 - （４） 前記金属材料は金属繊維布である特許請求の範
囲第１項記載の拡散接合方法。 - （５） 前記金属材料は金属の発泡体である特許請求の
範囲第１項記載の拡散接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4308684A JPS60186483A (ja) | 1984-03-06 | 1984-03-06 | 拡散接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4308684A JPS60186483A (ja) | 1984-03-06 | 1984-03-06 | 拡散接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60186483A true JPS60186483A (ja) | 1985-09-21 |
Family
ID=12654023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4308684A Pending JPS60186483A (ja) | 1984-03-06 | 1984-03-06 | 拡散接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60186483A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62132780A (ja) * | 1985-12-03 | 1987-06-16 | 住友電気工業株式会社 | 非酸化物セラミツクスと金属の接合体 |
| JPH0459668A (ja) * | 1990-06-26 | 1992-02-26 | Nippon Steel Corp | セラミックスと金属の接合体 |
| US5455225A (en) * | 1990-07-20 | 1995-10-03 | Gec Alsthom Sa | Method of producing a metal superconductive ceramic connection |
| CN109759665A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-17 | 中山大学 | 一种具有三维网状分布的TiB晶须增强的陶瓷/金属接头制备方法 |
| JPWO2021261284A1 (ja) * | 2020-06-26 | 2021-12-30 |
-
1984
- 1984-03-06 JP JP4308684A patent/JPS60186483A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62132780A (ja) * | 1985-12-03 | 1987-06-16 | 住友電気工業株式会社 | 非酸化物セラミツクスと金属の接合体 |
| JPH0459668A (ja) * | 1990-06-26 | 1992-02-26 | Nippon Steel Corp | セラミックスと金属の接合体 |
| US5455225A (en) * | 1990-07-20 | 1995-10-03 | Gec Alsthom Sa | Method of producing a metal superconductive ceramic connection |
| CN109759665A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-17 | 中山大学 | 一种具有三维网状分布的TiB晶须增强的陶瓷/金属接头制备方法 |
| JPWO2021261284A1 (ja) * | 2020-06-26 | 2021-12-30 | ||
| WO2021261284A1 (ja) * | 2020-06-26 | 2021-12-30 | 日本特殊陶業株式会社 | 接合体、および静電チャック |
| TWI828988B (zh) * | 2020-06-26 | 2024-01-11 | 日商日本特殊陶業股份有限公司 | 接合體及靜電夾頭 |
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