JPS62187180A - 高周波誘導加熱によるセラミツクス部品の接合方法及びその接合構造体 - Google Patents

高周波誘導加熱によるセラミツクス部品の接合方法及びその接合構造体

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JPS62187180A
JPS62187180A JP2735786A JP2735786A JPS62187180A JP S62187180 A JPS62187180 A JP S62187180A JP 2735786 A JP2735786 A JP 2735786A JP 2735786 A JP2735786 A JP 2735786A JP S62187180 A JPS62187180 A JP S62187180A
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ceramic parts
joining
composition
ceramic
bonding
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清行 江刺
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Nippon Hybrid Tech
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NIPPON HAIBURITSUDO TECHNOL KK
Nippon Hybrid Tech
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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】 本発明は特に大型や長尺のセラミックス部品に適した接
合方法として、セラミックス同志の接合部を高周波誘導
加熱により局部的に加熱して接合する方法及びその接合
構造体に関するものである。
従来より、セラミックスの大型、長尺の構造体は有機接
着剤や500 ’C以下の温度で硬化接着することの出
来る低融点ガラスや水ガラスを含む無機系セラミックス
接着剤と称される範躊の接着剤を用いて比較的低温域で
加熱するなどして炸裂されて来た。しかしながらこれら
の方法で接きされた大型の構造体は強度が弱く信頼性に
欠け、さらに高温の気密性を必要とする用途には適用出
来ないという問題があった。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、
加熱炉に入り切れないくらいの大型のセラミックス構造
体を使用温度よりも高温で充分に加熱して強力に接合し
て組み立てる方法およびその接合構造体を提供すること
を目的としている。
本発明のセラミックス部品の接合方法は、セラミックス
部品同志の間にTi、 zr、 Hf、 Nb、 Or
Vなどのうち何れか1種又は2皿以上を1.0〜50.
0重量%、S 10 + 81BN4 、T I N 
+黒鉛、ダイヤモンド+ ZrN、 VN、 TaN、
 TiB2 、 ZrB2などの何れか1種又は2種以
上を30.0重量%以下、残部実質的に、Ire、 c
o、 Ni、 Mn、 Ou、 Ag、 pt、 pc
i。
Au、 W、 Mo、 Ta+ 0.8i、 Sn、 
Be  などの何れか1種又は2種以上及び不可避的不
純物よりなるセラミックス接合用金属組成物あるいはA
l2O3−8 i 02− MgO−SiO2−Y2O
3−Si3N4系、AI!20s −siog −Y2
O3−SiC系、ムtt、o、 −s io2−hcg
o −s 18N4系、A2O3−8j01−MgO−
8jO系、A12es −8iQ2−MgO系などのセ
ラミックス接合用の無機組成物の何れかを介在させ、高
周波誘導加熱により、セラミックス部品を直接的あるい
は間接的に加熱することにより上記の接合用組成物を溶
融させて、接合することを特徴としている。
又、本発明のセラミックス部品の接合構造体はセラミッ
クス部品同志の間に上記の活性金属を含むセラミックス
接合用の金属組成物あるいは酸化物を主体とする無機組
成物の何れかを介在させ、高周波誘導加熱により、セラ
ミックス部品を加熱させて上記組成物を溶融させて接合
させたことを特徴としている。
本発明の対象とするセラミックスは81sN4゜SiO
.SiO−8i部分安定化、zrQ2 、 AINI人
12O3などの緻密質で強度の大きなセラミックス焼結
体である。゛ 本発明方法において、セラミックス焼結体部分の聞に介
在させる接合用金yJ4組成物中のTi、zr。
Hf、 Nb、 Or、 V  などの活性金属元素は
溶融するとセラミックスと反応し、窒化物、炭化物、酸
化物、珪化物を造りセラミックスとの結合を強める働き
をし、SiO+ 8iBN4. ’I’iN、黒鉛、ダ
イヤモンドt ZrN、 VN、 TaN、 TiI4
  、 ZrB2などの無機物質は充填材料成分であり
、金属組成物の熱膨張のw3!1や補強の為に加えるこ
とが出来る。又’1Fe1co、 Ni、 [11,(
!u、 Ag+ pt、 pa、 A11. W、 N
o。
’ra、 Cm 13L Snt Be  などの残部
を占メル金属成分は融点を調整したり、組成物の具体的
性質を左右する主要成分である。又もう一方の無機接合
用材料はAAF20g、 8 f02 、 Y2O3、
MgOなどの融点の降下したガラス相を形成させてセラ
ミックス粒界に溶は込む成分とs 18N4やSiCな
どの熱膨張係数を調整すると共に分散強化する働きを有
する成分とを配合した組成物である。
これらの組成物は粉末ペーストとして接合面に塗布した
り、薄い板状として接合界面に挾んだりして介在させて
おき%SiO 高周波加熱コイルをセラミックス接合面
近傍に配置して直接に加熱、あるいは特に非電導性セラ
ミックスの場合には黒鉛、 SiC、 Mo5i2金属
などの導電性の材料・をコイルと接合面との間に配置し
て間接的に加熱して、これらの組成物を溶融させセラミ
ックス同志を接合させる。この加熱、あるいは冷却過程
でセラミックス構造体に、熱応力によるクラックが入ら
ないようにコイルの巻数を端部捏練としたり、保温断熱
材を多量に用いて、温度勾配をなだらかにしたり、ある
いは出力をプログラム制御して急激な加熱冷却を回避さ
せることも出来る。
さらに本発明方法においては、誘導加熱コイルと接合す
べきセラミックス部品とを相対的に少しづつゆっくりと
移動させることにより、温度勾配が構造体中をゆっくり
と移行するようにして、熱応力をセラミックス構造体の
一端から他の一端へ移動させてセラミックス部品の外部
へ移動させて抜いてしまうことが出来るので、残留応力
の少ない構造体を接合によって作ることが出来る。この
コイルの相対移動方向が接合部に向う方向の場合におい
ては高周波発振装置の出力を徐々に上げるように、逆に
接合部より遠ざかる方向の場合には出力を徐々に下げる
ようにすれば実質上の構造体中の温度勾配を極めて小さ
くすることが出来るので、発生する熱応力をさらに一段
と少なくすることが出来るので極めて効果的である。
本発明によれば、単一部品としては製造不可能な大型や
長尺のセラミックス構造体を接合して製造することが出
来る。これら本発明による接合構造体は熱交換器、管状
反応器や金属精鐵用機器など各種の接合物品や構築物と
して有効に利用出来る。又、長尺のセラミックスパイプ
や棒材同志あるいはこれらと板材などの突合せ接合の他
にも、棒材及び板材などの長手方向に、熱膨張係数の異
ったセラミックス同志を局部的に加熱接合しながら徐冷
して熱応力の発生を抑制しながら接合することが出来る
ので、このような本発明の接合構造体の用途は広い。
以下本発明の実施例について説明する。
実施例1 第1図に示す如(、反応焼結SiCセラミックスの内径
50ff、外径70Ia11長さ2000101の2本
のパイプ(1)、 (2)の端部の長さ40fiの部分
を外径68ffに仕上げて研磨して、同材質の内径68
A1外径90ff、長さ8Offのスリーブ(3)中で
突合せる。この際パイプ同志の界面及びパイプ端部の円
筒外周面とスリーブ内周面にh12−Y2O3−sio
、 −y2o、−SiC系無機接合剤ペースト(4)を
塗布しておく。
高周波誘導加熱コイル(5)を最外部に設け、その内側
に石英ガラス製雰囲気保護用スリーブ(6)を配置しそ
の、上、下端部はシリコンゴム板よりなるガスケット(
7)で簡単な気密シールを施こしておく。
雰囲気保護用スリーブ(6)の内側には外径110ff
、内径98111.長さ1601111の黒鉛製の補助
加熱筒高周波電源装置を用いて、N2ガスを流入口Op
より流入させて流出白亜より流出させつつ徐々に20分
程度かけて1500℃まで到達させて接合部の接合組成
物を溶融させた後40分かけて出力を零にするまで5謂
/分の速度でパイプを静かに降下させながら徐々に冷却
させて接合を完了した。
接合部にクラック、ヒビ、等は発生しなかった。
実施例2 実施例1と同様な方法により、常圧焼結SiO2−Y2
O3−Si3N。
セラミックスの幅30m、高さ20101.長さ201
、反応焼結SiCセラミックスの幅3011I11高さ
10虐、長さ201の2本の角柱を断面が四角形となる
ような形に水平に重ね合せる。その際、間に幅30ax
、厚みQ、 311EI、長さ20画の銀板を挾み、5
i8N、の接合面には30.6Ag−38,10u−5
,98n−12,8Ti−6,7Nb−2,5V−8,
4Zr。
SiCの面には28.9 Ag −36,OCu−5,
68n −12,1Ti−6,3Nb−2,4V−8,
21r−0,5Be −5、0Mflのセラミックス接
合用組成物ペーストを塗布しておく。実施例1と同様な
装置を用いて、角柱材の一端より、高周波加熱コイルの
出力を徐々に上げて950℃となるように調蚕させつつ
、角柱をゆっくり移動させながら組成物を局部的に加熱
溶融させると同時に一方では冷却してクラックが生じな
いように接合した。
以上の如(本発明によれは長尺大型のセラミックス部品
を接合して健全な接合構造体を作製することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例1を説明する断面図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)セラミックス部品同志の間にTi、Zr、Hf、
    Nb、CrあるいはVの中の何れか1種又は2種以上を
    1.0〜50.0重量%、SiC、Si_3N_4、T
    iN、ZrN、VN、TaN、TiB_2、ZrB_2
    、黒鉛あるいはダイヤモンドなどの中の何れか1種又は
    2種以上を30.0重量%以下、残部実質的にFe、C
    o、Ni、Mn、Cu、Ag、Pt、Pd、Au、W、
    Ta、C、Si、SnあるいはBeなどの何れか1種又
    は2種以上及び不可避的不純物よりなるセラミックス接
    合用金属組成物あるいはAl_2O_3−SiO_2−
    Y_2O_3−Si_3N_4系、Al_2O_3−S
    iO_2−Y_2O_3−SiC系、Al_2O_3−
    SiO_2−Y_2O_3系、Al_2O_3−SiO
    _2−MgO−Si_3N_4系、Al_2O_3−S
    iO_2−MgO−SiC系あるいはAl_2O_3−
    SiO_2−MgO系など各種のセラミックス接合用の
    無機組成物の何れかを介在させ、高周波誘導加熱により
    、セラミックス部品を、直接的あるいは間接的に加熱す
    ることにより上記の接合用組成物を溶融させて、接合す
    ることを特徴とするセラミックス部品の接合方法。
  2. (2)高周波誘導加熱によりセラミックス部品を、直接
    的あるいは間接的に加熱することにより接合用組成物を
    溶融させて、接合する際に、高周波加熱コイルとセラミ
    ックス部品とを相対的にゆつくり移動させることによつ
    て過大な熱応力の発生を抑制して接合することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載のセラミックス部品の接
    合方法。
  3. (3)セラミックス部品同志の間に上記の活性金属を含
    むセラミックス接合用の金属組成物あるいは酸化物を主
    体とする無機組成物の何れかを介在させ、高周波誘導加
    熱により、セラミックス部品を加熱させて、上記組成物
    を溶融させて接合させたことを特徴とするセラミックス
    部品の接合構造体。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63162585A (ja) * 1986-12-24 1988-07-06 株式会社ダイヘン セラミツクスの接合方法
JPH04108673A (ja) * 1990-08-27 1992-04-09 Denki Kagaku Kogyo Kk ろう材ペースト及びそれを用いた接合体
JPH04149075A (ja) * 1990-10-11 1992-05-22 Denki Kagaku Kogyo Kk 銅回路形成用接合体
WO1992014686A1 (en) * 1991-02-26 1992-09-03 Daihen Corporation Method of bonding ceramics together and insert material for heat bonding
JPH054876A (ja) * 1991-03-26 1993-01-14 Ngk Insulators Ltd 窒化珪素セラミツクス接合用ガラス
JPH05270932A (ja) * 1992-03-25 1993-10-19 Ngk Insulators Ltd 無機接合材
JPH05270933A (ja) * 1992-03-25 1993-10-19 Ngk Insulators Ltd セラミックス接合体及びその製造方法
CN113385766A (zh) * 2021-05-10 2021-09-14 西安交通大学 面向陶瓷基复合材料及碳/碳复合材料的高温感应钎焊装置
JP2022078029A (ja) * 2017-10-19 2022-05-24 ゼネラル・アトミックス 加圧されたセラミック構成体の接合および封止

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63162585A (ja) * 1986-12-24 1988-07-06 株式会社ダイヘン セラミツクスの接合方法
JPH04108673A (ja) * 1990-08-27 1992-04-09 Denki Kagaku Kogyo Kk ろう材ペースト及びそれを用いた接合体
JPH04149075A (ja) * 1990-10-11 1992-05-22 Denki Kagaku Kogyo Kk 銅回路形成用接合体
WO1992014686A1 (en) * 1991-02-26 1992-09-03 Daihen Corporation Method of bonding ceramics together and insert material for heat bonding
US5534091A (en) * 1991-02-26 1996-07-09 Daihen Corporation Joining method of ceramics and insertion member for heating and joining for use in the method
JPH054876A (ja) * 1991-03-26 1993-01-14 Ngk Insulators Ltd 窒化珪素セラミツクス接合用ガラス
JPH05270932A (ja) * 1992-03-25 1993-10-19 Ngk Insulators Ltd 無機接合材
JPH05270933A (ja) * 1992-03-25 1993-10-19 Ngk Insulators Ltd セラミックス接合体及びその製造方法
JP2022078029A (ja) * 2017-10-19 2022-05-24 ゼネラル・アトミックス 加圧されたセラミック構成体の接合および封止
US11881322B2 (en) 2017-10-19 2024-01-23 General Atomics Joining and sealing pressurized ceramic structures
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