JPS62167266A - 拡散接合構造 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、セラミックスと金属又は金属同士の拡散接合
構造に関するものである。

（従来の技術） 従来からセラミックスと金属又は金属同士の接合として
インサート材を用いる拡散接合法が広く行われている。

ところで、その接合強度は、例えば引張り強度でみ之場
合、接合される母材の引張とか望まれるのであるが、な
かなかこの程度に達しないという問題があった。この原
因は、インサート材と金属の間に脆弱な金属間化合物が
生成し接合強度を低下させることにあった。

例えば、Ａｌ又はＡｌ合金をインサート材として、セラ
ミックスと鉄系金属を接合する場合や鉄系同士の接合の
場合等、ＡｌとＦｅとの反応により界面にＦｅＡｌ２．
Ｆｅ２Ａｌ５等の脆弱な化合物層が形成され、これが１
０μ以上になると接合強度が著しく低下し実用に供し得
なくなる。

このため、従来は、Ａｌインサート材と鉄系金属との間
にニッケル箔あるいは銀箔をそう人して異なる温度の２
工程で拡散接合するとか、あるいは鉄系金属の表面に電
気ニッケルメッキ、電気銀メッキを施すことによってイ
ンサート材と金属との直接接触を防ぎ前述金属間化合物
の生成を抑制して、高い接合強度を得るようにしていた
（高温学会誌ＶｏＬ、２．Ｎａ８１９７６、ページ１８
９しかしながら、前者においては、拡散接合を２回行う
必要があるため、大層手間がかかるという問題があり、
後者においては、メッキ膜の密着性が悪い、メッキ膜厚
が均一でないなどのため接合強度のばらつきがあるとい
つ次問題があった。

（解決しようとする問題点） この発明は、セラミックスと金属又は金属同士の、イン
サート材を介在させて拡散接合した接合構造において、
比較的簡単な操作で、安定した高い接合強度を得ようと
するものである。

（問題点を解決する友めの手段） この発明においては、セラミックスと金属又は金属同士
を拡散接合するにあたり、金属の接合面に無電解メッキ
を施し、その後インサート材を介在させて拡散接合を行
い、接合構造を形成せしめる。この無電解メッキは主と
して、無電解Ｎｉ−Ｐメッキ又はこれにセラミックス粒
子を分散させてなる無電解Ｎｉ−Ｐ複合メッキである。

（作　用） この発明においては、金属の接合面に無電解メッキ又は
セラミックス粒子を分散させてなる無電解メッキを施す
ことによって、電解メッキを施した場合より、例えばＮ
ｉメッキにおいてもより密着性強度なメッキ層が得られ
、かつメッキ膜厚の均一性も精度±１０％という優れた
ものになる。

これによって、インサート材と金属との直接接触は充分
に阻止され、従って脆弱な金属間化合物の生成を防止す
ることができるので、安定した高い接合強度が得られる
。殊にセラミックス粒子を分散させて無電解複合メッキ
を行うときは、メッキ膜内に酸化物系ないしは非酸化物
系のセラミックスを析出させることができるので、メッ
キ膜の強度は著しく強くなる。

（実施例） 第１図のように、１０ｗφ×２０簡の鉄系金属（Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｃｏ合金）１の表面を約５０℃で無電解（Ｎ　ｉ
　−Ｐ　）複合メッキ処理（ＳｉＣ分散、膜厚８０μｍ
）２ＬＡｌ合金（Ａｌ−８ｉ−Ｃｕ系、厚み０．６　ｍ
　）　８をインサート材として、約１０−’　Ｔｏｒｒ
ｔ真空中で加圧１−／−１５４０℃×３０分間拡散接合
した。良好な接合体が得られ引張試験したところその強
度は１ｔｓｋｆ、／−あった。

参考までに、従来例を示すと次の通りになる。

まず初めに、インサート材と金属との直接接触させたも
のとして、先の実施例と同様の鉄系金属をアセトン洗浄
して、同様のＡｌ合金をインサート材とじて同様条件で
拡散接合したところ、良好な接合体が得られたがその引
張強度は５．７〜７．１神／−となり、実施例の無電解
Ｎｉ−Ｐ複合メッキ処理のものの約半分であった。

次に、インサート材と金属との直接接触を阻止するため
の金属箔を拡散接合によって施こしたものとして、先の
実施例と同様の鉄系金属をアセトン洗浄し両接合面にＮ
ｉ箔（純Ｎｉ、厚み０．１■）を約１０　　Ｔｏｒｒ　
、真空中で、加圧１　ｋｙ　／　１１１４．８００℃×
３０分間拡散接合し、更に両者間に実施例と同様のＡｌ
合金をインサート材として、実施例と同様の接合条件で
拡散接合した。

良好な接合体を得た、このものの引張強度は７゜７〜１
２．２ｋｆ／−あった、接合強度は充分高い値となった
が、拡散接合を２回行なったため六層手間がかかった。

他の実施例として、金属は他の鉄系金属や鉄系以外の金
属とすることができ、またセラミックスと金属との接合
とすることができる。但し、この場合金属表面のみ無電
解メッキすればよい。また、セラミックスもＳｉＣに限
るものではなく、他の非酸化物系セラミックスや酸化物
系セラミックスとすることができ、あるいは他の無機粒
子を分散粒子とすることもできる。

無電解Ｎ　ｉ　−Ｐ複合メッキに使用するセラミックス
分散粒子もまたＳｉＣ粒子に限るものではなく、Ａｌ２
０３その他の酸化物系セラミックス又は非酸化物系セラ
ミックスとすることができ、メッキもま念必ずしもＮｉ
−Ｐをマトリックスとする複合メッキに限るものでもな
い。すなわち、Ｎ　ｉ、Ｃｕ　ｂ　Ｃｏ、Ｆｅｓ　Ｃｒ
％Ａｕ％Ａｇ％Ｚｎｓ　Ｐｂ　％Ｎ　ｉ　−Ｃｏ　ｓ　
Ｎ　ｉ　−Ｆ　ｅ　％Ｎ　ｉ　−Ｍ　ｎ　％　Ｎ　ｉ−
Ｂ、等をマトリックスとすることもできる。

（効　果） 拡散接合は加圧と高温を得るｋめかなりの装置およびそ
の運転操作に手間を必要とし、かつかな９の接合時間を
必要とするが、この発明においては拡散接合を一回だけ
として手間を少なくし次うえで、セラミックスと金属又
は金属同士の強固な拡散接合構造が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の実施例を示すものであって、第１図
は側面図である。図面において、１は鉄系金属（金属）
、２は無電解Ｎｉ−Ｐメッキ層（無電解メッキ層）、３
はアルミニウム合金（インサート材）である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミックスと金属との間又は金属同士の間に、
   インサート材を介在せしめて拡散接合する接合構造にお
   いて、 前記拡散接合するに先立ち、無電解メッキによって、前
   記金属表面をメッキしたことを特徴とするセラミックス
   と金属又は金属同士の拡散接合構造。
2. （２）前記インサート材は、Ａｌ若しくはＡｌ合金、Ａ
   ｌ若しくはＡｌ合金の複合材又はＡｌ若しくはＡｌ合金
   の合わせ材である特許請求の範囲第１項記載の拡散接合
   構造。
3. （３）前記無電解メッキは、無電解Ｎｉ−Ｐメッキ又は
   無電解Ｎｉ−Ｐ複合メッキである特許請求の範囲第１項
   記載の拡散接合構造。