JPS6281290A

JPS6281290A - セラミツクス用ろう材

Info

Publication number: JPS6281290A
Application number: JP21937485A
Authority: JP
Inventors: Kozo Kashiwagi; 孝三柏木
Original assignee: Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
Current assignee: Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
Priority date: 1985-10-02
Filing date: 1985-10-02
Publication date: 1987-04-14
Anticipated expiration: 2009-05-11
Also published as: JPH0635077B2

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、セラミックスとセラミックス、セラミ、クス
と金属を接合するろう材の改良に係る。

（従来の技術）従来よりセラミックスと金属の接合力ン九としては、一
般に酸化ソルダー法、テレフンケン法、活性金属法など
がある。

活性金属法とは非常に活性な金属であるＴｉ、Ｚｒ等と
、これらと比較的低融点の合金を作るＮｉ、Ｃｒとが共
晶組成になるようにしたろう材を、セラミックスと金属
との間に挿入して、真空中又は不活性ガス中で接合する
方法である。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、前記金属の共晶温度は、Ｃｒ−Ｔｉ３４重■
％で８８０°Ｃ，Ｔ　ｉ　−Ｎ　ｉ２４．５重量％で９
５５°Ｃあるので、高温で接合しなければならない。ま
た、高温で接合するので、熱膨張も大きくなって熱応力
が増大する。

このように従来の活性金属法で用いるろう材のろう付温
度は、９００°Ｃ以上の高温となるので、金属母材の軟
化、熱膨張の差が大きい、加熱エネルギーの１長失等の
問題があった。

そこで本発明は、ろう付温度が低く、しかもろう付継手
強度を高くできるろう材を提供しようとするものである
。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するための本発明のろう材の１つば、
Ａ　ｇ　４７．６〜８５．７重量％、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ
の少なくとも１種０．５〜１０重量％、残部Ｃｕの粉末
から成るものである。

本発明のろう材の他の１つは、Ａｇ４７．６〜８５．７
型組％、Ｔｉ、Ｚｒ、ＴＩｆの少なくとも１種０．５〜
１０重■％、Ｉｎ、Ｓｎの少なくとも１種１〜１７重■
％、残部Ｃｕの粉末から成るものである。

本発明のセラミックス用ろう材において、Ａｇを４７．
６〜８５．７重量％とじた理由は、ＡｇとＣｕの合金に
おいて固相線と液相線の温度差を小さくし、且つろう付
継手強度を一定以上に維持するためで４７．６重量％未
満では液相線と固相線の温度差が広がりろう付時にろう
の溶は分れが生じ、また液相線の温度も上がり、ろう付
継手強度が低下するものであり、８５．７重量％を超え
ると他の添加元素が少なくなって、ろうの濡れ性、流動
性、ろう付継手強度が劣下し、且つ液相線と固相線の温
度差が広がり、液相綿の温度も高くなるからである。

また、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの少なくとも１種を０．５〜１
０重量％とじた理由は、ろう付継手強度を高くするため
で、０．５重量％未満ではセラミックスに対して真空中
、不活性ガス中での濡れ性が無くなり、セラミックス用
のろう材としては不適合であり、１０重量％を超えると
濡れ性はそれ以上向上せず、融点が上がり、且つ’ｌ’
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆの少なくとも１種がろう中に多く残り、
脆い金属間化合物が多くなって、ろう付継手強度が劣下
するものである。

さらに、残部のＣｕは、Ａｇ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｉｎ
、Ｓｎと合金して融点を下げ、且つ金属母材に対して濡
れ性が良いので、添加したものである。

然してまた、Ｉｎ、Ｓｎの少なくとも１種を１〜１７重
量％を添加する理由は、Ａｇ、Ｔｉ、Ｚｒ、ＩＴ　ｆ　
、−Ｃｕの成分組成のろう材の融点の低下及びろうの流
動性、濡れ性をより一層向上させるためで、１重■％未
満ではその効果が無く、１７重量％を超えると、ろう付
継手が跪くなるものである。

１〜１７重量％の範囲内の添加では、ろう付時のセラミ
ックスと金属の熱膨張差を少なくすることができ、セラ
ミックスの割れを押えられるものである。

粉末の形状寸法を１５０μ以下とした理由は、粒径が大
きいと、継手の隙間にろうを置いて加熱溶融した際、位
置ずれが生じるからである。

わ〕末を合成ｔ６４脂バインダーにて混合した理由は、
粉末のままでは接合面に設置しにくいからである。

（実施例）本発明のセラミックス用ろう材の具体的な実施例を、従
来例と共に説明する。

先ず、各元素の粉末が単体である場合の実施例について
説明する。下記の表−１の左欄に示す成分組成の実施例
１乃至６のろう材は、溶融噴霧法で各成分をＡｒガスを
用いて粒径１５０μ以下に粉末化した上で、メタアクリ
ル酸メチルの溶液重合にトルエン２０重量％を加えて混
合して成るバインダーに、上記粉末を９０重量％となる
ように加えてペースト状に混合して成るものである。一
方、下記の表−１の左欄に示す成分組成の従来例１のろ
う材は、Ｔｉ板、Ｃｕ板、Ｔｉ板の３枚を、従来例２の
ろう材は、Ｔｉ板、Ｎｉ板、Ｔｉ板の３枚を、夫々熱間
圧延により接合して０．１鰭の板材となしたものである
。これら実施例及び従来例の融点、ろう付温度は下記の
表＝１の中央欄に示す通りである。そして、これら実施
例及び従来例のろう材をもちいて、Ａｌ２Ｏ３とＡ　Ｉ
ｚｏ３、及びＡｌ２Ｏ：ｌとＦｅ−Ｎ４４２重量％合金
の板材を第１図に示す如く重合して、真空中Ｉ　Ｘ　１
０−’Ｔｏｒｒ中でろう付した。この時のろう何時間は
ろう付温度に達してから２分間保持した。そして冷却後
、第２図に示す如く引張り試験を行って、ろう付継手の
せん断強さを測定した処、下記の表−１の右欄に示すよ
うな結果を得た。（以下余白）次に各成分が２元以上の
合金粉末である場合の実施例について説明する。下記の
表−２の左欄に示す配合内容、混合割合のろう材は、溶
融噴霧法で合金粉末及びｊｉｉ体粉末をＡｒガスを用い
て粒径１５０μに粉末化した上で、メタアクリル酸メチ
ルの溶液重合にトルエン２０重量％を加えて混合して成
るバインダーに、上記粉末を９０重量％となるように加
えてペースト状に混合して成るものである。

これら実施例のろう材の融点及びろう付温度は下記の表
−２の中央欄に示す；ｍりである。そして実施例のろう
材を用いてＡｌ２Ｏ３とＡ　ｌ　ｚ　Ｏ３及びＡｌ２Ｏ
３とＦｅ−Ｎｉ４２重量％合金の板材を第１図に示す如
く重合して、真空中ｌＸｌ０−６Ｔｏｒｒ中でろう付し
た。この時ろう何時間はろう付温度に達してから２分間
保持した。そして冷却後、第２図に示す如く引張り試験
を行って、ろう付継手のせん断強さを測定した処、下記
の表−２の右欄に示すような結果を得た。

前期の表−１及び表−２で明らかなように実施例のろう
材は、表−１の従来例のろう材に比し、ろう付温度が低
く、ろう付強度が著しく高いことが判る。

（発明の効果）以上詳記した通り本発明のセラミックス用ろう材は、ろ
う付温度が低いので、ろう何時の加熱エネルギーＩ員失
を減少でき、また金属母材の軟化を抑制でき、さらに熱
膨張を低下できて熱応力を緩和できる。特に、本発明の
セラミックス用ろう材は、ろう付強度を高くできるので
、従来のろう材にとって代わることのできる画期的なも
のと言える。

【図面の簡単な説明】

第１図はろう付する板材の重合状態を示す図、第２図は
重合してろう付した板材のろう付継手のせん断強さを測
定する引張り試験の状態を示す断面図である。出願人　田中貴金属工業株式会社覚１１圓第２１］

Claims

【特許請求の範囲】１）Ａｇ４７．６〜８５．７重量％、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ
の少なくとも１種０．５〜１０重量％、残部Ｃｕの粉末
から成ることを特徴とするセラミックス用ろう材。２）Ａｇ４７．６〜８５．７重量％、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ
の少なくとも１種０．５〜１０重量％、Ｉｎ、Ｓｎの少
なくとも１種１〜１７重量％、残部Ｃｕの粉末から成る
ことを特徴とするセラミックス用ろう材。３）各元素の粉末が単体であることを特徴とする特許請
求範囲第一項及び第２項記載のセラミックス用ろう材４）Ａｇ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｓｎのグループにおいて少なく
とも２元以上の合金粉末であり、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆのグ
ループにおいて少なくとも２元以上の合金粉末であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項及び第２項記載の
セラミックス用ろう材。５）粉末の大きさが１５０μ以下であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項乃至第４項記載のセラミックス
用ろう材。６）粉末が合成樹脂バインダーにて混合されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項記載のセ
ラミックス用ろう材。