JPS6256378A - 炭化珪素−金属接合構造体 - Google Patents
炭化珪素−金属接合構造体Info
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- JPS6256378A JPS6256378A JP19574885A JP19574885A JPS6256378A JP S6256378 A JPS6256378 A JP S6256378A JP 19574885 A JP19574885 A JP 19574885A JP 19574885 A JP19574885 A JP 19574885A JP S6256378 A JPS6256378 A JP S6256378A
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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。
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〕
この発明は炭化珪素製部材と金属製部材とを接合して成
る炭化珪素−金属接合構造体に関する。
る炭化珪素−金属接合構造体に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点］
炭化珪素は高温での強度Ｉこ優れ、熱伝導が良いため、
有望な耐熱材料として期待されている。耐熱材料として
の応用の中には、冷却、支持や強化などの目的から金属
との接合が要求される用途が多い。これらの場合、金属
とは強度部材としてのステンレス鋼、ニッケル基合金、
鋼や冷却部材としての銅、銅合金などである。炭化珪素
とこれらの金属とを接合して成る接合構造体の一例は核
融合装置のリミタ−、ダイバータなど高熱負荷部材（Ｈ
ｉｇｈ Ｈｅａｔ Ｆｌ ｕｘ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
） テある。
有望な耐熱材料として期待されている。耐熱材料として
の応用の中には、冷却、支持や強化などの目的から金属
との接合が要求される用途が多い。これらの場合、金属
とは強度部材としてのステンレス鋼、ニッケル基合金、
鋼や冷却部材としての銅、銅合金などである。炭化珪素
とこれらの金属とを接合して成る接合構造体の一例は核
融合装置のリミタ−、ダイバータなど高熱負荷部材（Ｈ
ｉｇｈ Ｈｅａｔ Ｆｌ ｕｘ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
） テある。
これらの両部材の接合に関して従来性なわれている方法
としては■両部材をボルト、ネヂなどを用いて機械的に
接合する方法、■Ａｔをインサート材として炭化珪素と
金属部材の間に入れさらｌこＡｔと金属部材の間にＷＣ
−Ｃｏ合金などを挿入し拡散接合を行う方法（河野ら、
日本金教学会秋期大会一般講演概要Ｐ２６２，１９８４
年１０月）、（ヒｉｎ入り口つ材（例えばＭｎ−Ｃｕロ
ウ材）あるいは活性金属入り口つ材（例えばｒｉ−（：
ｕ−Ａｇｏつ材）を用いて両部材を直接ロウ接するロウ
接法（宮崎ら、公開特許公報昭５８−２２７６ ）な
どがある。
としては■両部材をボルト、ネヂなどを用いて機械的に
接合する方法、■Ａｔをインサート材として炭化珪素と
金属部材の間に入れさらｌこＡｔと金属部材の間にＷＣ
−Ｃｏ合金などを挿入し拡散接合を行う方法（河野ら、
日本金教学会秋期大会一般講演概要Ｐ２６２，１９８４
年１０月）、（ヒｉｎ入り口つ材（例えばＭｎ−Ｃｕロ
ウ材）あるいは活性金属入り口つ材（例えばｒｉ−（：
ｕ−Ａｇｏつ材）を用いて両部材を直接ロウ接するロウ
接法（宮崎ら、公開特許公報昭５８−２２７６ ）な
どがある。
しかしながら■の方法では両部材間の密着性が悪く、接
合部の熱伝達効率が低く、高熱負荷部材として使用した
場合には、金属部材を水冷しても、炭化珪素部材の温度
が著しく上昇してしまうという欠点を有する。■の方法
では、両部材の密着性は良く、熱伝達効率はすぐれてい
るが、融点の低いＡｔを中間層として使用しているため
に、３５０℃程度の温度から接合強さの低下がみとめら
れ、接合構造体を高温で使用できないという欠点を有す
る。■の方法では接合時に両部材の温度を８５０℃程度
以上まで上昇せしめるがこの接合温度から室温への冷却
時に両部材の熱膨張量の差のため炭化珪素部材中および
両部材の界面にクラックを生じやすいという欠点がある
。たとえばＢＮＱ。５％を焼結助剤として添加し２０５
０℃でホットプレスして製造した炭化珪素（比重３．１
８）の２０℃〜１０００℃間の温度上昇に対する熱膨張
量は０．４７％であるのに対して、同じ温度上昇に対す
る銅の熱膨張量は２．０％、ステンレス鋼で１．９％、
Ｎ１基金金で１．７チといずれも炭化珪素に比して極め
て大きく、このため高温で接合した後、接合体を室温に
戻す過程で炭化珪素中に大きな応力が発生する。
合部の熱伝達効率が低く、高熱負荷部材として使用した
場合には、金属部材を水冷しても、炭化珪素部材の温度
が著しく上昇してしまうという欠点を有する。■の方法
では、両部材の密着性は良く、熱伝達効率はすぐれてい
るが、融点の低いＡｔを中間層として使用しているため
に、３５０℃程度の温度から接合強さの低下がみとめら
れ、接合構造体を高温で使用できないという欠点を有す
る。■の方法では接合時に両部材の温度を８５０℃程度
以上まで上昇せしめるがこの接合温度から室温への冷却
時に両部材の熱膨張量の差のため炭化珪素部材中および
両部材の界面にクラックを生じやすいという欠点がある
。たとえばＢＮＱ。５％を焼結助剤として添加し２０５
０℃でホットプレスして製造した炭化珪素（比重３．１
８）の２０℃〜１０００℃間の温度上昇に対する熱膨張
量は０．４７％であるのに対して、同じ温度上昇に対す
る銅の熱膨張量は２．０％、ステンレス鋼で１．９％、
Ｎ１基金金で１．７チといずれも炭化珪素に比して極め
て大きく、このため高温で接合した後、接合体を室温に
戻す過程で炭化珪素中に大きな応力が発生する。
低温で塑性変形能のない炭化珪素はこの熱応力により内
部および表面にクラックを発生しやすく、特に接合する
金属部材の寸法が大きくなると健全な接合構造体を得る
のが困難となる。また接合構造体を高温で使用する際も
、室温と使用温度の間の温度の上下により発生する熱応
力によりやはり炭化珪素中にクラックを生じやすい。
部および表面にクラックを発生しやすく、特に接合する
金属部材の寸法が大きくなると健全な接合構造体を得る
のが困難となる。また接合構造体を高温で使用する際も
、室温と使用温度の間の温度の上下により発生する熱応
力によりやはり炭化珪素中にクラックを生じやすい。
この発明は上述した従来の接合方法の欠点を改善したも
ので、界面の熱伝達が良好で且つ界面や炭化珪素部にク
ラックなど欠陥のない炭化珪素−金属接合構造体の提供
を目的とする。
ので、界面の熱伝達が良好で且つ界面や炭化珪素部にク
ラックなど欠陥のない炭化珪素−金属接合構造体の提供
を目的とする。
本発明者は炭化珪素部材と金属部材との接合において、
■の方法では両部材の密着性はほぼ充分であるが、炭化
珪素と、ステンレス鋼や銅などはその熱膨張量が大幅に
異なるので接合時の高温加熱から室温まで冷却した時お
よび接合構造体使用時の使用温度への上昇および室温へ
の下降時に両部材間の熱膨張量差に基づく大きな熱応力
が発生し、炭化珪素部および界面にクラックが発生しや
すいという問題点に着目した。さらにこのクシツクの原
因となる応力は炭化珪素部材側では主に圧縮応力である
が、その応力の大きさが大きいのは金１ｍ部材に接した
部分近傍に限られるという事実に着目した。
■の方法では両部材の密着性はほぼ充分であるが、炭化
珪素と、ステンレス鋼や銅などはその熱膨張量が大幅に
異なるので接合時の高温加熱から室温まで冷却した時お
よび接合構造体使用時の使用温度への上昇および室温へ
の下降時に両部材間の熱膨張量差に基づく大きな熱応力
が発生し、炭化珪素部および界面にクラックが発生しや
すいという問題点に着目した。さらにこのクシツクの原
因となる応力は炭化珪素部材側では主に圧縮応力である
が、その応力の大きさが大きいのは金１ｍ部材に接した
部分近傍に限られるという事実に着目した。
そこで発明者はこの接合体の応力状態について研究を進
めた結果、両部材の間に、炭化珪素部材との間では接合
による熱応力の発生が少さく、またステンレス鋼や銅な
どの金属部材との間では接合により熱応力は発生するが
その熱応力に耐え且つ一部は塑性変形することにより容
易にその熱応力を緩和するような熱応力防止のための中
間層を介在させることにより所望の接合構造体が得られ
ることを見出した。更にその中間層に関し鋭意研兇を重
ねた結果、Ｍｏ、Ｍｏ合金、ＷもしくはＷ合金の層を炭
化珪素部材とステンレス鋼などの金属部材との間に介在
せしめると健全な状態で両部材を接合し得るとの知見を
得、本発明を開発するに到った。
めた結果、両部材の間に、炭化珪素部材との間では接合
による熱応力の発生が少さく、またステンレス鋼や銅な
どの金属部材との間では接合により熱応力は発生するが
その熱応力に耐え且つ一部は塑性変形することにより容
易にその熱応力を緩和するような熱応力防止のための中
間層を介在させることにより所望の接合構造体が得られ
ることを見出した。更にその中間層に関し鋭意研兇を重
ねた結果、Ｍｏ、Ｍｏ合金、ＷもしくはＷ合金の層を炭
化珪素部材とステンレス鋼などの金属部材との間に介在
せしめると健全な状態で両部材を接合し得るとの知見を
得、本発明を開発するに到った。
すなわち本発明は炭化珪素部材とステンレス鋼などの金
属部材との間にＭｏ、Ｍｏ合金２ＷもしくはＷ合金から
成る中間層を介在せしめることを特徴とする。Ｍｏの２
０１ｏ４１０００℃間の温度上昇に対する熱膨張量は０
．５７％で炭化珪素のそれに近く、またＷの熱膨張量は
０．４８ ’１６で炭化珪素のそれとほぼ一致している
。また２０℃〜１７５０℃間の温度上昇に対する熱膨張
量についてみると、炭化珪素は約０．９４ ’４である
のに対してＷは０．９１チ、Ｍｏは１．２％といずれも
炭化珪素の熱膨張量にほぼ一致するか近い値を示してい
る。また炭化珪素やＷ合金を選んで熱膨張量を全く一致
させることも可能である。このように熱膨張量が全く一
致するような材質の両部材を高温で接合し、室温に持ち
来たしても熱応力の発生はなく、また熱膨張量が極めて
近い両部材の場合には熱応力の発生はあるがその大きさ
は少さく炭化珪素にクラックの生ずるようなことはない
。
属部材との間にＭｏ、Ｍｏ合金２ＷもしくはＷ合金から
成る中間層を介在せしめることを特徴とする。Ｍｏの２
０１ｏ４１０００℃間の温度上昇に対する熱膨張量は０
．５７％で炭化珪素のそれに近く、またＷの熱膨張量は
０．４８ ’１６で炭化珪素のそれとほぼ一致している
。また２０℃〜１７５０℃間の温度上昇に対する熱膨張
量についてみると、炭化珪素は約０．９４ ’４である
のに対してＷは０．９１チ、Ｍｏは１．２％といずれも
炭化珪素の熱膨張量にほぼ一致するか近い値を示してい
る。また炭化珪素やＷ合金を選んで熱膨張量を全く一致
させることも可能である。このように熱膨張量が全く一
致するような材質の両部材を高温で接合し、室温に持ち
来たしても熱応力の発生はなく、また熱膨張量が極めて
近い両部材の場合には熱応力の発生はあるがその大きさ
は少さく炭化珪素にクラックの生ずるようなことはない
。
ここで炭化珪素というのは、附随的不純物以外には純粋
な炭化珪素を成型焼結したもの、ホットプレス焼結した
もの、Ｂｅ、Ｂｅｄ、ＢＮ、Ｃａｂ。
な炭化珪素を成型焼結したもの、ホットプレス焼結した
もの、Ｂｅ、Ｂｅｄ、ＢＮ、Ｃａｂ。
ｋｔＮ 、 Ｂ、Ｏ，などの焼結助剤を添加し成型、焼
結あるいはホットプレス焼結した数チ以下の焼結助称す
るものとする。
結あるいはホットプレス焼結した数チ以下の焼結助称す
るものとする。
次に炭化珪素−Ｍｏ、Ｍｏ合金、ＷもしくはＷ合金から
成る中間層の接合体の中間層側にステンレス鋼、Ｎｉ基
合金、鋼、銅、銅合金などの大きな熱膨張係数を有する
金属部材を高温で接合し、室温まで持ち来たした場合、
冷却゛途中から両部材の熱膨張量差に起因する熱応力が
発生するが、高温ではＭｏ、Ｍｏ合金、ＷもしくはＷ合
金の方が強度が高いのでステンレス鋼などの金属部材側
が変形し熱応力が緩和される。また熱応力は熱膨張係数
の大きく異なるＭｏ、Ｍｏ合金、ＷもしくはＷ合金から
成る中間層−ステンレス鋼などの高熱膨張の金属部材の
界面近傍で大きいので、中間層の厚さを適切にしておけ
ば炭化珪素部材内に大きな熱応力が発生することはない
。この中間層の厚さは０．２−〜２０ｍが適尚である。
成る中間層の接合体の中間層側にステンレス鋼、Ｎｉ基
合金、鋼、銅、銅合金などの大きな熱膨張係数を有する
金属部材を高温で接合し、室温まで持ち来たした場合、
冷却゛途中から両部材の熱膨張量差に起因する熱応力が
発生するが、高温ではＭｏ、Ｍｏ合金、ＷもしくはＷ合
金の方が強度が高いのでステンレス鋼などの金属部材側
が変形し熱応力が緩和される。また熱応力は熱膨張係数
の大きく異なるＭｏ、Ｍｏ合金、ＷもしくはＷ合金から
成る中間層−ステンレス鋼などの高熱膨張の金属部材の
界面近傍で大きいので、中間層の厚さを適切にしておけ
ば炭化珪素部材内に大きな熱応力が発生することはない
。この中間層の厚さは０．２−〜２０ｍが適尚である。
中間層の厚さが０．２１より薄いと高熱膨張の金属部材
の厚さが厚い場合大きな応力により中間層が変形し、炭
化珪素部材中にも大きな応力が発生するおそれがある。
の厚さが厚い場合大きな応力により中間層が変形し、炭
化珪素部材中にも大きな応力が発生するおそれがある。
中間層の厚さが２０ｍより厚い場合、高熱膨張金属部材
よりおよぼされる力を阻止し、炭化珪素部材に応力がお
よぶことを防止する効果はより大とカ１′ なる艷、熱伝達が悪くなるため中間層の厚さは２０’ｍ
以下とすることが必要である。
よりおよぼされる力を阻止し、炭化珪素部材に応力がお
よぶことを防止する効果はより大とカ１′ なる艷、熱伝達が悪くなるため中間層の厚さは２０’ｍ
以下とすることが必要である。
次に中間層としてＭｏあるいはＷをベースとする合金を
用いる場合について述べる。合金を用いる理由は次のと
おりである。第一は強度の問題である。高熱膨張の金属
部材からの力を阻止するためには中間層は室温及び高温
で高い強度を有することが望ましい。Ｍｏ、Ｗは高い強
度を有するが、合金化することにより特に高温で更に強
度を高め、有効ｌこ熱応力を阻止することができる。第
二は熱膨張量の調整である。炭化珪素の熱膨張量は原料
。
用いる場合について述べる。合金を用いる理由は次のと
おりである。第一は強度の問題である。高熱膨張の金属
部材からの力を阻止するためには中間層は室温及び高温
で高い強度を有することが望ましい。Ｍｏ、Ｗは高い強
度を有するが、合金化することにより特に高温で更に強
度を高め、有効ｌこ熱応力を阻止することができる。第
二は熱膨張量の調整である。炭化珪素の熱膨張量は原料
。
組成、＃法、温度範囲などにより異なり、Ｗのそれより
も大きな熱膨張量を示すものもあり、そのような炭化珪
素部材とＷを接合する場合には、ＷにＭｏ、几ｅなどを
合金化し、熱膨張量を増大せしめ、炭化珪素と熱膨張量
を一致せしめることができる。第三は塑性変形能の問題
である。中間層と高熱膨張金属部材との接合界面の近傍
１こは熱応力が発生するが接合体の形状によっては特に
端部近傍などでは応力集中を生じ大きな熱応力が発生す
ることがある。このような場合には強度の高いＭｏ、Ｍ
ｏ合金、ＷあるいはＷ合金といえどもその降伏応力をこ
える場合があるので変形して応力を緩和するために塑性
変形能が大きいことが必要である。特に再結晶温度を大
きく越えて過熱されたＭＯやＷは粗大結晶粒組織となり
脆化するためクラックを生じやすくなる。炭化珪素−中
間層の接合をＭＯあるいはＷの再結晶温度をはるかに越
えるような温度で行うような場合には、中間層として再
結晶後も光分な靭性を有するようなＭｏ合金あるいはＷ
合金を用いることが望ましい。また、層性変形能が特に
すぐれたものとしてＭｏ、Ｍｏ合金。
も大きな熱膨張量を示すものもあり、そのような炭化珪
素部材とＷを接合する場合には、ＷにＭｏ、几ｅなどを
合金化し、熱膨張量を増大せしめ、炭化珪素と熱膨張量
を一致せしめることができる。第三は塑性変形能の問題
である。中間層と高熱膨張金属部材との接合界面の近傍
１こは熱応力が発生するが接合体の形状によっては特に
端部近傍などでは応力集中を生じ大きな熱応力が発生す
ることがある。このような場合には強度の高いＭｏ、Ｍ
ｏ合金、ＷあるいはＷ合金といえどもその降伏応力をこ
える場合があるので変形して応力を緩和するために塑性
変形能が大きいことが必要である。特に再結晶温度を大
きく越えて過熱されたＭＯやＷは粗大結晶粒組織となり
脆化するためクラックを生じやすくなる。炭化珪素−中
間層の接合をＭＯあるいはＷの再結晶温度をはるかに越
えるような温度で行うような場合には、中間層として再
結晶後も光分な靭性を有するようなＭｏ合金あるいはＷ
合金を用いることが望ましい。また、層性変形能が特に
すぐれたものとしてＭｏ、Ｍｏ合金。
ＷあるいはＷ合金の単結晶がある。単結晶はフローライ
ングゾーンメルティング法などの結晶成長法を用いて作
成することができる。特に大きな面積の板材の場合には
ＣａＯ，ＭｇＯを合計で数十ｐｐｍドープしたＭＯもし
くはＷの圧延板を２０００℃〜２６００℃の温度で数時
間熱処理することにより作成することもできる。ンのよ
うな単結晶は２０００℃以上の加熱によっても安定で、
加熱後も室温で充分な伸びを示し、応力集中によっても
クラ・ンクを生ずるおそれはない。
ングゾーンメルティング法などの結晶成長法を用いて作
成することができる。特に大きな面積の板材の場合には
ＣａＯ，ＭｇＯを合計で数十ｐｐｍドープしたＭＯもし
くはＷの圧延板を２０００℃〜２６００℃の温度で数時
間熱処理することにより作成することもできる。ンのよ
うな単結晶は２０００℃以上の加熱によっても安定で、
加熱後も室温で充分な伸びを示し、応力集中によっても
クラ・ンクを生ずるおそれはない。
中間層としてＷ−Ｒｅ合金を用いる場合には、その組成
範囲は５チ〜５ Ｑ ％Ｒｅに限定される。ＲｅはＷに
添加すると固溶強化によりＷの室温および高温の強さを
上昇せしめる。また室温近傍での靭性を向上させ、特に
再結晶後の靭性を大幅に向上させる効果を有する。凡ｅ
添加量５チ未満ではそれらの効果を出すに不足であり、
まな添加量５０％を越えると加工性が悪くなり薄板への
加工が困難となる。
範囲は５チ〜５ Ｑ ％Ｒｅに限定される。ＲｅはＷに
添加すると固溶強化によりＷの室温および高温の強さを
上昇せしめる。また室温近傍での靭性を向上させ、特に
再結晶後の靭性を大幅に向上させる効果を有する。凡ｅ
添加量５チ未満ではそれらの効果を出すに不足であり、
まな添加量５０％を越えると加工性が悪くなり薄板への
加工が困難となる。
本発明の接合構造体は例えば次のようにして得られる。
板材などの形をした炭化珪素部材とＭｏ合金板あるいは
Ｗ合金板とを間にＴ！入り銀ロウ箔をはさんで重ね、つ
いで以上のように炭化珪素部材と重ね合せられたＭｏ合
金板あるいはＷ合金板と板材などの形をした銅部材とを
間に銀ロウ箔をはさんで重ね、全体に加圧力を加えなが
ら真空中にて加熱処理を行ないロウ接にて接合材を得る
。もちろん他の方法、例えばあらかじめ炭化珪素部材ｌ
こＭｏ合金あるいはＷ合金板を拡散接合法などにより接
合しついで得られた炭化珪素−Ｍｏ合金板もしくはＷ合
金板の接合体の中間層側に炭化珪素−中間層の接合熱処
理温度よりも低い熱処理温度でステンレス鋼や銅などの
金属部材を接合し、接合構造体を得る二段階の接合法も
用いることができる。
Ｗ合金板とを間にＴ！入り銀ロウ箔をはさんで重ね、つ
いで以上のように炭化珪素部材と重ね合せられたＭｏ合
金板あるいはＷ合金板と板材などの形をした銅部材とを
間に銀ロウ箔をはさんで重ね、全体に加圧力を加えなが
ら真空中にて加熱処理を行ないロウ接にて接合材を得る
。もちろん他の方法、例えばあらかじめ炭化珪素部材ｌ
こＭｏ合金あるいはＷ合金板を拡散接合法などにより接
合しついで得られた炭化珪素−Ｍｏ合金板もしくはＷ合
金板の接合体の中間層側に炭化珪素−中間層の接合熱処
理温度よりも低い熱処理温度でステンレス鋼や銅などの
金属部材を接合し、接合構造体を得る二段階の接合法も
用いることができる。
本発明により熱膨張量の大きく異なる炭化珪素部材とス
テンレス鋼や銅などの高熱膨張金ｋＡ部材とのクランク
などの欠陥のない健全な接合構造体が得られる。また中
間層として熱伝導のすぐれたＭｏ、Ｍｏ合金、Ｗもしく
はＷ合金を使用しているので接合構造体の炭化珪素部材
から金属部材への熱伝達もすぐれている。
テンレス鋼や銅などの高熱膨張金ｋＡ部材とのクランク
などの欠陥のない健全な接合構造体が得られる。また中
間層として熱伝導のすぐれたＭｏ、Ｍｏ合金、Ｗもしく
はＷ合金を使用しているので接合構造体の炭化珪素部材
から金属部材への熱伝達もすぐれている。
（実施例−１）
厚さ１０ ｍｍ 、長さ５０躇２幅５０ｍｍのポットプ
レスにより焼結された炭化珪素（比重３．１８ ）と２
Ｗ厚の静１）Ｍ０圧延板とを間に５０μｍ厚のＴｉ入り
銀Ｄ ＋’）箔（組成： ２ ％Ｔ １ ２７．５％Ｃ
ｕ 、 Ｂａｌ 、Ａｇ ）をはさんで重ねｘｏｇ／−
の加圧力をかけて真空中で８７０℃−１０分間の熱処理
を行って両者の接合を行った。得られた炭化珪素−Ｍｏ
板接合体のＭ ｃ＞ ｆｉｌｌに冷却用の径５ｍの孔を
もうけた厚さ１０１．長をはさんで重ね２０ｇ／ｃｄの
加圧力をかけて真空中にて７８０℃−１０分間の熱処理
を行って接合を行った。得られた炭化珪素−Ｍｏ−銅の
接合構造体はクラックなど欠陥のない健全なものであっ
た。
レスにより焼結された炭化珪素（比重３．１８ ）と２
Ｗ厚の静１）Ｍ０圧延板とを間に５０μｍ厚のＴｉ入り
銀Ｄ ＋’）箔（組成： ２ ％Ｔ １ ２７．５％Ｃ
ｕ 、 Ｂａｌ 、Ａｇ ）をはさんで重ねｘｏｇ／−
の加圧力をかけて真空中で８７０℃−１０分間の熱処理
を行って両者の接合を行った。得られた炭化珪素−Ｍｏ
板接合体のＭ ｃ＞ ｆｉｌｌに冷却用の径５ｍの孔を
もうけた厚さ１０１．長をはさんで重ね２０ｇ／ｃｄの
加圧力をかけて真空中にて７８０℃−１０分間の熱処理
を行って接合を行った。得られた炭化珪素−Ｍｏ−銅の
接合構造体はクラックなど欠陥のない健全なものであっ
た。
次いでこの接合構造体ｌこついて高熱負荷繰返し試験を
実施した。すなわち接合構造体を１０−ζｏｒｒ以上の
真空中におき、接合構造体の鉤部分中にもうけられた冷
却用の孔に１０ Ｌ ／’ｍｉ ｎの流量で入口温度２
０℃の冷却水を流しながら炭化珪素部分表面に電子ビー
ムにより５５０Ｗ／ｉの熱負荷を５０秒間加え２０秒間
休止するという加熱冷却サイクルを２５０回繰返した後
接合構造体全体にわたってクラック、剥離などの異状発
生の有無を目視にて検査した。異状のない場合はさらに
同様にしてさらに２５０回の加熱冷却サイクルを加え、
異状の有無を検査した。その結果を表に示す。
実施した。すなわち接合構造体を１０−ζｏｒｒ以上の
真空中におき、接合構造体の鉤部分中にもうけられた冷
却用の孔に１０ Ｌ ／’ｍｉ ｎの流量で入口温度２
０℃の冷却水を流しながら炭化珪素部分表面に電子ビー
ムにより５５０Ｗ／ｉの熱負荷を５０秒間加え２０秒間
休止するという加熱冷却サイクルを２５０回繰返した後
接合構造体全体にわたってクラック、剥離などの異状発
生の有無を目視にて検査した。異状のない場合はさらに
同様にしてさらに２５０回の加熱冷却サイクルを加え、
異状の有無を検査した。その結果を表に示す。
（実施例−２）
２Ｂ厚の純Ｗ圧延板を中間層として用い、実施例１と全
く同様にして炭化珪素−Ｗ−銅の接合構造体を作成した
。得られた接合構造体はクラックなど欠陥のない健全な
ものであった。次いでこの接合構造体について実施例１
と同様にして高熱負荷繰返し試験を実施した。その結果
を表１こ示す。
く同様にして炭化珪素−Ｗ−銅の接合構造体を作成した
。得られた接合構造体はクラックなど欠陥のない健全な
ものであった。次いでこの接合構造体について実施例１
と同様にして高熱負荷繰返し試験を実施した。その結果
を表１こ示す。
（実施例−３）
２ｍＩｍ厚のＷ−１）１，ｅ合金板（組成２０％Ｒｅ
Ｂａｌ 、Ｗ）を中間層として用い、実施例１と全く同
様にして炭化珪素−Ｗ−Ｒｅ合金−銅の接合構造体を作
成した。得られた接合構造体はクラックなど欠陥のない
健全なものであった。次いでこの接合構造体について実
施例１に示すと同様にして高熱負荷繰返し試験を実施し
た。その結果を表１こ示す。
Ｂａｌ 、Ｗ）を中間層として用い、実施例１と全く同
様にして炭化珪素−Ｗ−Ｒｅ合金−銅の接合構造体を作
成した。得られた接合構造体はクラックなど欠陥のない
健全なものであった。次いでこの接合構造体について実
施例１に示すと同様にして高熱負荷繰返し試験を実施し
た。その結果を表１こ示す。
厚さ２ ｍ 、長さ５０簡２幅５０奪のＷ単結晶板ｌ）
岐Ｉ （組成：０．００３５％ＭｇＯ，０，００２５％ Ｃｕ
Ｏ’Ｂｒａイ、ｗ）にそのＷ単結晶板に実施例１に用い
たき同様の純をかけ真空中で８７０℃×１０分間の熱処
理を行ない、炭化珪素−Ｗ単結晶−銅の接合構造体を得
た。得られた接合構造体はクランクなど欠陥のない健全
なものであった。次いで接合構造体について実施例１と
同様にして高熱負荷繰返し試験を行った。その結果を表
に示す。比較釘Ｙ實施例１に用いたと同じ材質２寸法の
炭化珪素板と純銅板と中にて１ｏｇ／ｄの加圧力をかけ
８７０℃ＸＩＯ分間の熱処理により直接ロウ接を行った
。得られた接合体には炭化珪素−鋼の界面附近よりクラ
ックが発生し、一部は炭化珪素中に伝播しており、健全
な接合体は得られなかった。
岐Ｉ （組成：０．００３５％ＭｇＯ，０，００２５％ Ｃｕ
Ｏ’Ｂｒａイ、ｗ）にそのＷ単結晶板に実施例１に用い
たき同様の純をかけ真空中で８７０℃×１０分間の熱処
理を行ない、炭化珪素−Ｗ単結晶−銅の接合構造体を得
た。得られた接合構造体はクランクなど欠陥のない健全
なものであった。次いで接合構造体について実施例１と
同様にして高熱負荷繰返し試験を行った。その結果を表
に示す。比較釘Ｙ實施例１に用いたと同じ材質２寸法の
炭化珪素板と純銅板と中にて１ｏｇ／ｄの加圧力をかけ
８７０℃ＸＩＯ分間の熱処理により直接ロウ接を行った
。得られた接合体には炭化珪素−鋼の界面附近よりクラ
ックが発生し、一部は炭化珪素中に伝播しており、健全
な接合体は得られなかった。
代理人 弁理士 則 近 憲 佑
同 竹 花 喜久男
Claims (4)
- （１）炭化珪素部材と金属部材の間にＭｏ、Ｍｏ合金、
ＷもしくはＷ合金より成る中間層を介して接合されたこ
とを特徴とする炭化珪素−金属接合構造体。 - （２）中間層の厚さが０．２ｍｍ〜２０ｍｍである特許
請求範囲第１項記載の炭化珪素−金属接合構造体。 - （３）中間層が重量比で５％〜５０％のＲｅを含有し、
残部Ｗおよび附随的不純物より成るＷ合金から成ること
を特徴とする特許請求範囲第１項記載の炭化珪素−金属
接合構造体。 - （４）中間層が単結晶であることを特徴とする特許請求
範囲第１項記載の炭化珪素−金属接合構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19574885A JPS6256378A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 炭化珪素−金属接合構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19574885A JPS6256378A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 炭化珪素−金属接合構造体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6256378A true JPS6256378A (ja) | 1987-03-12 |
Family
ID=16346311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19574885A Pending JPS6256378A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 炭化珪素−金属接合構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6256378A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06195852A (ja) * | 1992-04-20 | 1994-07-15 | Teac Corp | ディスク装置 |
| US6478365B1 (en) | 1999-05-28 | 2002-11-12 | Isuzu Motors Limited | Crash safety device of vehicle |
| JP2016145132A (ja) * | 2015-02-09 | 2016-08-12 | イビデン株式会社 | 複合部品 |
| JP2020030992A (ja) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | 株式会社オーク製作所 | 放電ランプ |
-
1985
- 1985-09-06 JP JP19574885A patent/JPS6256378A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06195852A (ja) * | 1992-04-20 | 1994-07-15 | Teac Corp | ディスク装置 |
| US6478365B1 (en) | 1999-05-28 | 2002-11-12 | Isuzu Motors Limited | Crash safety device of vehicle |
| JP2016145132A (ja) * | 2015-02-09 | 2016-08-12 | イビデン株式会社 | 複合部品 |
| JP2020030992A (ja) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | 株式会社オーク製作所 | 放電ランプ |
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