JPS62253703A - テルミツト加熱方法 - 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、テルミット組成物に加圧下で着火し、その反
応熱によってテルミット組成物に隣接した金属基複合材
料等の被加熱物を加熱し、この被加熱物を他の金属体に
接合するようにした金属体と被加熱物との接合方法等に
用いられるテルミット加熱方法に関するものである。

従来の技術 、−ｎ、　　Ｓ　　−ソ　Ｌ　　ｋ＋　　」μ／７）＋
　ｉｋ　　ｆｐ　　Ｅ　　ＩＴ：　自Ｌ　ｂｒ　　？　
　Ｉ）イＩｒｕ　　ｂ間に高温を発生でき、焼結体や接
合体の製造に用いられている。例えばテルミット組成物
は微粒シリコン粉末と酸化物粉末とを混合したものがあ
り、このようなテルミット組成物の反応熱を利用したセ
ラミックスと金属の接合体を製造する方法と１−て、金
属体の表面にセラミックス原料粉末を形成すると共に１
セラミックス原料粉末層の表面に上記テルミット組成物
の層を形成１−て組立物を構成【２、この組立物を加圧
下に維持し、組立物中のテルミット組成物の層を着火し
てセラミックス原料粉末を焼結しつつ金属体の表面に接
合するように方法があり、また上記セラミックスにかえ
て金属体に金属基複合材料を接合するようにした方法も
ある。

発明が解決しようとする問題点 テルミット組成物としては一般に酸化物にＦ　ｅ、　０
．やＦａ、、０．、還元剤としてアルミニウム粉末を用
いている。例えばアルミニウム粉床とＩ′もへ粉末をモ
ル比で２対１に配合したテルミット組成物を加圧下で着
火した場合、Ｎ　７ｉ′：４：　Ｆ＃Ｉ７た鉄が球状に
分散した反応物が生じる。この還元され４生成された金
属の球は数ミリメートル以上の大きさＫなり、被加熱物
に流入する熱量が場所によって異なったり、また被加熱
物の表面に球による圧痕を残し、被加熱物に不都合を生
じるという問題がある。

問題点を解決するための手段及び作用 本発明は上記のことにかんがみなされたもので、酸化鉄
を含むテルミット組成物と被加熱物との間に、テルミッ
ト組成物と接［２て黒鉛または不定形炭素等の炭素を主
成分とする層を介在させ、これらの組立物を密着もしく
は加圧下に保持しながらテルミット組成物に着火するよ
うにしたもので、炭素を主成分とする層をブｒ在させる
ことにより、テルミット反応で還元生成した鉄の不均一
な球状での分散はなくなり、被加熱物との界面近傍に一
体となって凝集する。仁のため被加熱物は均一に加熱さ
れ、また被加熱物の表面に球状の鉄の圧痕を残すことが
防止される。

実　　怖　　例 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

実施例　Ｉ 第１図は組立物Ａとその加圧手段を示した断面図であり
、１は直径２２Ｈ１厚さ３簡の銅板、２はＩＩ’Ｃ−６
重幇バーセン）　Ｃｏの組成に混合したＷＣとＣσ粉末
６．２５　Ｆを冷間で金型成形した超硬合金の原料配合
物層、３は不定形炭素０．６２を冷間で金型成形した円
板、４はＦｅ、０．粉末とモノシランガスの熱分解で生
成した微粒Ｓｉ粉末とをモル比で２対３に混合したテル
ミット組成物１．８２を冷開成形した円板、５はＦｅ、
０．、粉末とＡｔ粉とをモル比で１対２に混合したテル
ミット組成物２５１を冷開成形した円板であり、これら
を下側から順に積層配置し７て組立物Ａを構成１〜だ。

上記組立物Ａをパイロフィライト粉末（葉ろう石の粉末
）を冷間成形した円筒６および円板７と窒化けい素セラ
ミックスの円板７ａから構成された断熱構成体の中に図
のように充填し、これを鋼製のシリンダ８に充填［２、
プレスの下盤９に設置した。次に鋼製のパンチ１０を介
して９トンのプレス荷重（面圧およそ９００υ）を加え
これを維持した。

次に上記断熱用の円筒６内に通した導線（図示せず）Ｋ
より両テルミット組成物４．５の間に配置した直径０．
５ｍのニッケルのヒータ（図示せず）に通ｔｉ、ｔ、、
テルミット組成物４．５に着火し、た。丁卯のテルミッ
ト組成物４は上側のそれより低温で着火する特性があり
、これは着火を容易にするために配置されている。

着火後５分間圧力を維持したのち、圧力を除去［１、組
立物Δを取出した。超硬合金層は緻密に焼結【７、銅板
と強固に接合しており、反応後のテルミット組成物は不
定形炭素の層で容易に分離することができた。

第２図は上記反応後のテルミット生成物の断面を示すも
ので、図中１１はセラミックス層１２内に還元生成した
鉄であり、この鉄＋１は不定た。これは、鉄は炭素の層
とのヌレ性が良好であるため、それに接１．て凝集一体
化り、九ものと思われる。

実施例　２ 不定形炭素０．６ｆの代わりに黒鉛０．６Ｆを用いた以
外は実施例と全く同じ条件で実施１−た。

得られた接合体およびテルミットの反応生成物は実施例
１と全く同じであった。

実施例　３ 不定形成５Ｆ２０．６９の代わりに黒鉛０．４ｔと大方
晶窒化硼素０．２Ｆの混合物を成形１．て用い、実施例
１と同様ＶＣ実施した。

結果は実施例１と同じであった。

実施例　４ 実施例１の冷間で金型成形した超硬合金の原料配合物層
と不定形炭素の円板層との間忙六方晶窒化硼素の薄い層
を反応防止層として介在させた以外は実施例１と全く同
じ条件で実施【２、実施例１と同じ結果を得た。

比較例 実施例１の０．６１の不定形炭素の成形円板層の代りに
０．６２の六方晶窒化硼累の成形円板層を用いた以外は
実施例１と全く同じ条件で５回のテストを行なった。

いずれのテス）においても超硬合金層は緻密忙焼結し７
、銅板と強固に接合しており、また反応後のテルミット
組成物は六方晶窒化硼素の層で容易忙分離することがで
きた、 しかしながら、５回のうち２回は超硬合金層の表面に丸
い凹みが形成され、かつこの部分の銅板は接合面と反対
仰のところまで一時的に溶融したことを示していた。

第３図は、このような状況が生じた場合の反応後のテル
ミット生物の断面図で、１３は六方晶窒化硼素の円板層
、１４は還元生成【−た鉄、１５は反応生成したＡｌ４
ｏ、を主成分とするセラミックスである。

上記比較例は実施例１〜４とは異なり、生成された鉄１
４は球状になって７４０３を主成分としたセラミックス
中に分散１７ており、たまたオ大きな球状の鉄１４が超
硬合金１ｉの近傍に存在すると超硬合金層の表面に圧痕
が生じ、かつ超硬合金に流入する熱量が場所によって不
均一になることがわかる。

発明の効果 本発明方法によれば、上記実施例と比較例で詳説した如
く、被加熱物とテルミット組成物の間に、炭素を主とす
る層をテルミット組成物に接［２て介在させることによ
り、反応したテルミット中の還元鉄の分布を均一にする
ことができ、被加熱物の表面形状の改善、被加熱物の均
一な加熱が達成できる。

なお、本明細書の実施例は本発明の実施形態の一例を示
したもので、被加熱物はこれに限定されないことは言う
までもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実捲態様を示す断面図、第２図は反
応後のテルミット生成物の断面図、第３図は従来の反応
後のテルミット生成物の断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸化鉄を含むテルミット組成物と被加熱物との間に、テ
   ルミット組成物と接して黒鉛または不定形炭素等の炭素
   を主成分とする層を介在させ、これらの組立物を密着も
   しくは加圧下に保持しながなテルミット組成物を着火す
   るようにしたことを特徴とするテルミット加熱方法。