JPS6077186A - 金属化表面を有するセラミツクス焼結体 - Google Patents

金属化表面を有するセラミツクス焼結体

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JPS6077186A
JPS6077186A JP18209283A JP18209283A JPS6077186A JP S6077186 A JPS6077186 A JP S6077186A JP 18209283 A JP18209283 A JP 18209283A JP 18209283 A JP18209283 A JP 18209283A JP S6077186 A JPS6077186 A JP S6077186A
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JP
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ceramic sintered
sintered body
nitride
metallized surface
ceramic
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池田　和男
顕生 佐谷野
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Toshiba Corp
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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】 ［発明の技術分野］ 本発明は新規な金属化表面を有するセラミックス焼結体
に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］ 従来より、セラミックス焼結体を全屈部材に接合させた
り、セラミックス焼結体どうしを接合させるために、セ
ラミックス焼結体表面に、モリブデン粉末とマンガン粉
末とを主成分とし有機バインダでペースト状にしたモリ
ブデン−マンガンペーストを塗布し、還元雰囲気中で焼
成して金属化することが行なわれている。
この方法はセラミックス焼結体がアルミナ等の酸化物系
セラミックス焼結体の場合は有効であるが、窒化ケイ素
等の非酸化物系セラミックス焼結体には適用が困難であ
るという欠点があった。
近年、窒化ケイ素や炭化ケイ素等の非酸化物系セラミッ
クス焼結体は耐摩耗性や高温特性に優ｔでいるところか
ら自動車部品やガスタービン部Ｕとして用途が拡大して
きており、そのためにも１１酸化物系セラミックス焼結
体に適用可能でしか毛より密着性のよい金属化方法が望
まれている。
そのためセラミックス焼結体に直接クロムをめっきした
り、溶射することにより金属化することが行なわれてい
るが、セラミックス焼結体と金属化層との密着が悪いと
いう欠点があった。
［発明の目的］ 本発明はこのような点に対処してなされたもので、非酸
化物系セラミックス焼結体を含むほとんどすべＣのセラ
ミックス焼結体に適用可能で、しかも接合強度の大きい
金属化表面を有づるセラミックス焼結体を提供すること
を目的とする。
し発明の概要］ すなわち本発明の金属化表面を有するセラミックス焼結
体は、セラミックス焼結体と表面の金属層間に、ＩＶａ
族遷移金属窒化物層が介在することを特徴としている。
上記のセラミックス焼結体としては、窒化ケイ素、窒化
アルミニウム、サイアロン、窒化チタンおよびこれらの
複合体が適しているが、窒素原子を５原子％以上含有す
るセラミックス焼結体であれば、本発明により接合する
ことができる。
また本発明に使用されるＩＶａｔＭ遷移金属を構成元素
とするセラミックス焼結体としては、■ａＦＡ遷移金属
のケイ化物、酸化物、窒化物、ボウ化物、炭化物等があ
り、例えばＴｉ　３ｉ　２　、Ｔｉ　０２、Ｔｉ　Ｎ、
Ｔｉ　Ｂ２　、Ｔｉ　Ｃ等があげられる。
また、本発明に使用されるｒＶａ族遷移金属としては、
’ｌｉ、Ｚｒ、ｌ（ｆがあり、これらを少くとも５原子
％含む合金も使用することができる。なお、ＩＶａＭ遷
移金属としては、反応性および価格の点からＴ１が適し
ている。
本発明の金属化表面を有するセラミックス焼結体は、セ
ラミックス焼結体と金属箔間に、ＩＶａ族遷移金属の箔
をそのまま、または粉体、圧粉体、スラリーあるいは溶
液状態で介挿させて、貝空中、不活性ガス中または窒素
を含む還元性雰囲気中で８００〜１６００℃で１分以上
焼成して、金属箔をセラミックス焼結体に接合させるこ
とにより得ることができる。
なお、このとき金属箔として銅箔を用いた場合には、銅
と■ａｌｋ遷移金属が共融して、例えばＩＶａ族遷移金
属がチタンの場合には、表面にＴｉ２Ｃｕ、丁Ｉ　Ｃｕ
　１、Ｔ　Ｉ　２　ＣＬｌ　３　、Ｔ　ｊ　Ｃｕ　３．
７ｉ、Ｑｕ等の混晶からなる金属化層が形成される。ま
た同時にチタンが窒化物セラミックス焼結体の窒素と反
応して金属化層とセラミックス焼結体間にＴｉＮの薄層
が形成される。
このようにしてセラミックス焼結体の表面に形成された
金属化層は、セラミックス焼結体−金属化層の接合界面
に焼結段階で形成されたＩＶａ族遷移金属窒化物が、セ
ラミックス焼結体と金属化層間を強固に接合するので、
このセラミックス焼結体どうし、あるいはこのセラミッ
クス焼結体と金属部材とを、例えば銀ろうによりろう接
した場合にきわめて大きい接合強度を得ることができる
。
実施例 常圧焼結した窒化ケイ素からなる平板状のセラミックス
焼結体の表面に、チタンと銅の粉末をエチルアルコール
中に分散させスラリー状にしたものを塗布した。これを
空気中で乾燥した後、アルゴン雰囲気中で焼成（１００
０’Ｃで約５分）したところ、セラミックスの表面に良
好な金属化面を得ることができた。この表面は十分な導
電性を有する。
こうして得られた２個のセラミックス焼結体を銀ろうを
介して金属化面を重ね合せ、約８００℃で加熱してろう
付けしたところ、強固な接合体を得ることができた。
［Ｒ明の効果コ 以上説明したように本発明の金属化表面を有するセラミ
ックス焼結体と表面の金属化層との接合界面にはＴｉＮ
層が形成されており、このＴｉＮ層の存在によりきわめ
て大きい接合強度を得ることができる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）セラミックス焼結体と表面の金属層間に、ＩＶａ
    族遷移金属窒化物層が介在することを特徴とする金属化
    表面を有するセラミックス焼結体。
  2. （２）セラミックス焼結体は、窒化物セラミックス、ま
    たは窒化物セラミックスを含む複合セラミックス焼結体
    である特許請求の範囲第１項記載の金属化表面を有する
    セラミックス焼結体。
  3. （３）窒化物セラミックス焼結体は、窒化ケイ素、窒化
    アルミニウム、サイアロン、窒化チタンおよびこれらの
    複合体から選ばれたものである特許請求の範囲第１項ま
    たは第２項記載の金属化表面を有するセラミックス焼結
    体。
  4. （４）窒化物セラミックス焼結体は、窒素原子を５原子
    ％以上含有する特許請求の範囲第１項ないし第３項のい
    ずれか１項記載の金属化表面を有するセラミックス焼結
    体。
  5. （５）ＩＶａ１Ｍ移金属は、チタンである特許請求の範
    囲第１項ないし第４項のいずれが１項記載の金属化表面
    を有するセラミックス焼結体。
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