JPS629554B2 - - Google Patents
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- JPS629554B2 JPS629554B2 JP3942083A JP3942083A JPS629554B2 JP S629554 B2 JPS629554 B2 JP S629554B2 JP 3942083 A JP3942083 A JP 3942083A JP 3942083 A JP3942083 A JP 3942083A JP S629554 B2 JPS629554 B2 JP S629554B2
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- metal
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はセラミツクスと金属の接合方法に関す
る。
る。
セラミツクスを種々の分野の材料に採用する場
合、異類材料である金属と接合して採用すること
が多い。その方がセラミツクスを単独で採用する
よりも、強度や信頼性等の面で、はるかに用途が
拡大される。そして、セラミツク製品は始めから
一体のものとして成形製作することは困難である
ことが多い。このために、部分的な製品同志を接
着させて、複雑な形状のものに仕上げる必要があ
り、セラミツクス同志、あるいはセラミツクスと
金属とを強固に接合させる方法の開発が望まれて
いる。
合、異類材料である金属と接合して採用すること
が多い。その方がセラミツクスを単独で採用する
よりも、強度や信頼性等の面で、はるかに用途が
拡大される。そして、セラミツク製品は始めから
一体のものとして成形製作することは困難である
ことが多い。このために、部分的な製品同志を接
着させて、複雑な形状のものに仕上げる必要があ
り、セラミツクス同志、あるいはセラミツクスと
金属とを強固に接合させる方法の開発が望まれて
いる。
従来、セラミツクス間に接着材を介在させて高
温加圧するいわゆるホツトプレス接合法がセラミ
ツクスの接合方法として一般的に行われている
が、複雑異形の部材の接着は困難である。
温加圧するいわゆるホツトプレス接合法がセラミ
ツクスの接合方法として一般的に行われている
が、複雑異形の部材の接着は困難である。
また無機接着材も複数種類のものが開発されつ
つあり、日本国内でも各種のものが製造市販され
ている。しかるにこれらの無機接着材の多くは、
通常、シリカ、アルミナ、あるいはジルコニアを
主原料としており、耐熱性を有してはいるものの
接着面をはがすような力に対しては弱いという欠
点がある。
つあり、日本国内でも各種のものが製造市販され
ている。しかるにこれらの無機接着材の多くは、
通常、シリカ、アルミナ、あるいはジルコニアを
主原料としており、耐熱性を有してはいるものの
接着面をはがすような力に対しては弱いという欠
点がある。
またこのような無機接着材よりも接合強度の高
い接合方法として、ろう付法がある。セラミツク
スをろう付する条件としては、ろう材によつて被
接着物がぬれ、被接合部材とろう材とが密実に接
合することが必要であるが、セラミツクスとりわ
け酸化物系セラミツクスは安定であるため一般に
溶融金属に対する親和性（いわゆるねれ性）が悪
く、また各種の物質との反応性も低いために必ず
しも十分なろう付強度が得られないのが現状であ
る。
い接合方法として、ろう付法がある。セラミツク
スをろう付する条件としては、ろう材によつて被
接着物がぬれ、被接合部材とろう材とが密実に接
合することが必要であるが、セラミツクスとりわ
け酸化物系セラミツクスは安定であるため一般に
溶融金属に対する親和性（いわゆるねれ性）が悪
く、また各種の物質との反応性も低いために必ず
しも十分なろう付強度が得られないのが現状であ
る。
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであ
り、ZrO2セラミツクス等の酸化物系セラミツク
スと、金属との接合方法について最適な接合方法
を提供することを目的とする。
り、ZrO2セラミツクス等の酸化物系セラミツク
スと、金属との接合方法について最適な接合方法
を提供することを目的とする。
本発明の酸化物系セラミツクスの接合方法は、
アルカリ土類金属蒸気によつて還元され得る酸化
〓〓〓〓〓
物系を材料とするセラミツクスの表面を、アルカ
リ土類金属蒸気中において還元し、この還元され
た還元金属表面に対して、接合すべき金属を接合
することを特徴とするものであつて、セラミツク
ス側の接合面が既に酸化物から金属へ連続的に金
属化されているため、接合すべき金属との接合が
きわめて容易となるものである。即ち、金属面と
金属面の接合は、従来から存在するろう材等をそ
のまま特別な前処理なしで使用する接合方法で十
分に行われ、従来必要であつたセラミツクス面に
対する各種のメタライズ処理等が不要であると共
に、メタライズ処理に帰因する欠陥の発生等の問
題が全く生じない。
アルカリ土類金属蒸気によつて還元され得る酸化
〓〓〓〓〓
物系を材料とするセラミツクスの表面を、アルカ
リ土類金属蒸気中において還元し、この還元され
た還元金属表面に対して、接合すべき金属を接合
することを特徴とするものであつて、セラミツク
ス側の接合面が既に酸化物から金属へ連続的に金
属化されているため、接合すべき金属との接合が
きわめて容易となるものである。即ち、金属面と
金属面の接合は、従来から存在するろう材等をそ
のまま特別な前処理なしで使用する接合方法で十
分に行われ、従来必要であつたセラミツクス面に
対する各種のメタライズ処理等が不要であると共
に、メタライズ処理に帰因する欠陥の発生等の問
題が全く生じない。
酸化物系セラミツクスにはZrO2セラミツク
ス、Al2O3セラミツクス等の種々のものが存し、
本発明はこれらのいずれのものにでも実施でき
る。本発明に使用されるアルカリ土類金属は、
Ca，Sr，Ba，Ra，Be，Mgである。特にCa，Mg
等が最適であり、これらは低圧下で加熱すること
により、金属蒸気となる。10-1〜10-5mmHg程度
の低圧下においての加熱温度は400〜1000℃であ
る。金属蒸気中にセラミツクスをさらす時間は
30sec〜30min程度である。又還元時に生成され
たアルカリ土類の酸化物は容易に表面から除くこ
とができる。
ス、Al2O3セラミツクス等の種々のものが存し、
本発明はこれらのいずれのものにでも実施でき
る。本発明に使用されるアルカリ土類金属は、
Ca，Sr，Ba，Ra，Be，Mgである。特にCa，Mg
等が最適であり、これらは低圧下で加熱すること
により、金属蒸気となる。10-1〜10-5mmHg程度
の低圧下においての加熱温度は400〜1000℃であ
る。金属蒸気中にセラミツクスをさらす時間は
30sec〜30min程度である。又還元時に生成され
たアルカリ土類の酸化物は容易に表面から除くこ
とができる。
本発明の第一実施例を図において説明する。密
封容器１の中は10-4mmHgの低圧に保たれてお
り、この中にはタングステンのボート状ヒータ２
の上に金属Ca3が置かれ約800℃に加熱される。
この加熱により、密封容器１内にはCa金属蒸気
４が発生し、金属Caと共に対向して置いてある
ZrO2セラミツクス板５表面へ蒸着される。一
方、ZrO2セラミツクス板５も600℃程度に加熱さ
れているのでZrO2セラミツクス板５の表面は、
金属Ca蒸気４にさらされた面が還元されはじめ
る。やがて、金属Ca蒸気４にさらされる時間が
10分ほど経過すると、ZrO2セラミツクス板５の
表面にはZr金属層が連続的に析出形成される。
封容器１の中は10-4mmHgの低圧に保たれてお
り、この中にはタングステンのボート状ヒータ２
の上に金属Ca3が置かれ約800℃に加熱される。
この加熱により、密封容器１内にはCa金属蒸気
４が発生し、金属Caと共に対向して置いてある
ZrO2セラミツクス板５表面へ蒸着される。一
方、ZrO2セラミツクス板５も600℃程度に加熱さ
れているのでZrO2セラミツクス板５の表面は、
金属Ca蒸気４にさらされた面が還元されはじめ
る。やがて、金属Ca蒸気４にさらされる時間が
10分ほど経過すると、ZrO2セラミツクス板５の
表面にはZr金属層が連続的に析出形成される。
形成されるZr金属層は、下層のZrO2セラミツ
クスと一体的に連続している。このように形成さ
れたZr金属面に対して接合すべき金属である炭素
鋼（炭素0.2wt％を含む）板の接合を試みたとこ
ろ、この接合は金属Zr接合用のZr―5wt％Beろう
材を使用して従来のろう接方法で十分に接合でき
た。
クスと一体的に連続している。このように形成さ
れたZr金属面に対して接合すべき金属である炭素
鋼（炭素0.2wt％を含む）板の接合を試みたとこ
ろ、この接合は金属Zr接合用のZr―5wt％Beろう
材を使用して従来のろう接方法で十分に接合でき
た。
一方、上記表面の処理を行わなかつたZrO2セ
ラミツクスは全く接合できなかつた。よつて本法
によればZrO2セラミツクス表面の還元されたZr
金属層とZrO2層との前記一体性と相俟つてZrO2
セラミツクスは金属と容易に接合できるものであ
る。
ラミツクスは全く接合できなかつた。よつて本法
によればZrO2セラミツクス表面の還元されたZr
金属層とZrO2層との前記一体性と相俟つてZrO2
セラミツクスは金属と容易に接合できるものであ
る。
以上の第一実施例においては、金属Ca3はセラ
ミツクス板５と離れて加熱されたが、第２図に示
す第二実施例のようにセラミツクス板５の上に直
接金属Ca3を載せ、金属３とセラミツクス板５を
合せた全体をヒータ６によつて加熱することもで
きる。
ミツクス板５と離れて加熱されたが、第２図に示
す第二実施例のようにセラミツクス板５の上に直
接金属Ca3を載せ、金属３とセラミツクス板５を
合せた全体をヒータ６によつて加熱することもで
きる。
本発明の酸化物系セラミツクス接合方法によれ
ば、酸化物系セラミツクスの接合面が連続的に金
属化され金属との接合がきわめて容易な接合方法
を提供できるものである。
ば、酸化物系セラミツクスの接合面が連続的に金
属化され金属との接合がきわめて容易な接合方法
を提供できるものである。
第１図は本発明の第一実施例を説明するための
装置の縦断面概略図、第２図は本発明の第二実施
例を説明するための装置の縦断面概略図である。 １…真空容器、２，６…ヒータ、３…Ca金
属、４…Ca金属蒸気、５…ZrO2セラミツクス。 〓〓〓〓〓
装置の縦断面概略図、第２図は本発明の第二実施
例を説明するための装置の縦断面概略図である。 １…真空容器、２，６…ヒータ、３…Ca金
属、４…Ca金属蒸気、５…ZrO2セラミツクス。 〓〓〓〓〓
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルカリ土類金属蒸気によつて還元され得る
酸化物を材料とするセラミツクスの表面を、アル
カリ土類金属蒸気中において還元した後、この還
元された還元金属表面に対して、接合すべき金属
を接することを特徴とする酸化物系セラミツクス
の接合方法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、アルカリ土
類金属蒸気によつて還元され得る酸化物が、酸化
ジルコニウムである酸化物系セラミツクスの接合
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3942083A JPS59164678A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 酸化物系セラミツクスの接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3942083A JPS59164678A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 酸化物系セラミツクスの接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59164678A JPS59164678A (ja) | 1984-09-17 |
| JPS629554B2 true JPS629554B2 (ja) | 1987-02-28 |
Family
ID=12552486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3942083A Granted JPS59164678A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 酸化物系セラミツクスの接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59164678A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119357U (ja) * | 1988-02-08 | 1989-08-11 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59190279A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-29 | 株式会社東芝 | セラミツクス構造体及びその製造方法 |
-
1983
- 1983-03-10 JP JP3942083A patent/JPS59164678A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119357U (ja) * | 1988-02-08 | 1989-08-11 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59164678A (ja) | 1984-09-17 |
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