JPS6297795A - 複合ろう付け部材およびその製造法 - Google Patents
複合ろう付け部材およびその製造法Info
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- JPS6297795A JPS6297795A JP23790085A JP23790085A JPS6297795A JP S6297795 A JPS6297795 A JP S6297795A JP 23790085 A JP23790085 A JP 23790085A JP 23790085 A JP23790085 A JP 23790085A JP S6297795 A JPS6297795 A JP S6297795A
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、軽量にして、冷却効果が高く１例えば炭酸
ガスレーザーの反射鏡や、真空炉の熱反射壁材などとし
ての使用に適した複合ろう付け部材およびその製造法に
関するものである。
ガスレーザーの反射鏡や、真空炉の熱反射壁材などとし
ての使用に適した複合ろう付け部材およびその製造法に
関するものである。
従来、一般に、例えば炭酸ガスレーザーの反射鏡として
１表面を鏡面仕上げした純Ｃｕ［のものや。
１表面を鏡面仕上げした純Ｃｕ［のものや。
さらにこの表面にＡｕめつきを旌したものなどが用いら
れている。
れている。
しかしながら、これらの純Ｃｕ製反射鏡では、レーザー
照射時間が長くなると、表面に加工材から発生した金属
や非金属の蒸気が蒸着し、その反射率が低下するように
なるばかりでなく、表面がレーザーのエネルギーを吸収
して溶融し、反射鏡を破損してしまうなどの事故が発生
するようになる。
照射時間が長くなると、表面に加工材から発生した金属
や非金属の蒸気が蒸着し、その反射率が低下するように
なるばかりでなく、表面がレーザーのエネルギーを吸収
して溶融し、反射鏡を破損してしまうなどの事故が発生
するようになる。
このような事故を防止するには、定期的に表面の蒸着物
を除去しなければならないが、反射鏡を構成する純Ｃｕ
や、表面のＡｕめつきは非常に軟かいために、蒸着物を
ふき取るときに表面を傷つけ易く、反射特性を損なうこ
とが多発していた。
を除去しなければならないが、反射鏡を構成する純Ｃｕ
や、表面のＡｕめつきは非常に軟かいために、蒸着物を
ふき取るときに表面を傷つけ易く、反射特性を損なうこ
とが多発していた。
このようなことから、近年、炭酸ガスレーザーの反射鏡
の材料として、純Ｃｕに代って硬質の金属Ｍｏを使用す
ることが定着しつつある。この金属Ｍ。
の材料として、純Ｃｕに代って硬質の金属Ｍｏを使用す
ることが定着しつつある。この金属Ｍ。
製反射鏡としては、特に単結晶のものや、微細な結晶粒
の多結晶のものが蒸着物の付着も少なく、潰れた性能を
発揮している。
の多結晶のものが蒸着物の付着も少なく、潰れた性能を
発揮している。
一方、炭酸ガスレーザー装置は、地上設備ばかりでなく
、宇宙ステーションにも設置されるものであるため、装
置自体の軽看ｆヒが要求されるようになっており、この
ことは真空炉の熱反射壁材などの炉体構造材などにも云
えることであり、これら各種部材の装置（ヒが急務とな
っている。
、宇宙ステーションにも設置されるものであるため、装
置自体の軽看ｆヒが要求されるようになっており、この
ことは真空炉の熱反射壁材などの炉体構造材などにも云
えることであり、これら各種部材の装置（ヒが急務とな
っている。
そこで１本発明者等は、上述のような観点から。
金属ＭｏやＭｏ合金、さらに金属ｗ−Ｐｗ合金が用いら
れている炭酸が？レーザーの反射鏡や真空炉の熱反射壁
材な、どの各種部材の装置化に着目し、これら重質部材
（例えば金属ＭＯの比重は１０．２．金属Ｗの比重は１
９．：３）の一部を、いずれも１ｉｆｔの窒１ヒけい素
糸焼結材料（以下、５ｊ３Ｎ４系磨材料という、比重は
約３．２４）、サイアロン基焼結材料（以下、サイアロ
ン系桝材料という、比重は約３．２６）、または炭化け
い素糸焼結材料（以下、ＳｉＣ系材料という、比重は約
３．２６）で構成すべく研究を行なった結果、これら両
部材を、通常のろう材を用いて、高い接合強度でろう付
けすることは困難であるが、前記両部材のろう付け面の
それぞれに、イオンブレーティング法や溶融めっき法な
どの通常の表面被覆法を用いて、Ｃｕ層を固着形成し、
かつろう材として純ＭまたはＭ−Ｓｉ系合金を用いてろ
う付けを行なうと、著しく高い接合強度でのろう付けを
熱加圧で、しかも直接性なうことができるという知見を
得たのである。
れている炭酸が？レーザーの反射鏡や真空炉の熱反射壁
材な、どの各種部材の装置化に着目し、これら重質部材
（例えば金属ＭＯの比重は１０．２．金属Ｗの比重は１
９．：３）の一部を、いずれも１ｉｆｔの窒１ヒけい素
糸焼結材料（以下、５ｊ３Ｎ４系磨材料という、比重は
約３．２４）、サイアロン基焼結材料（以下、サイアロ
ン系桝材料という、比重は約３．２６）、または炭化け
い素糸焼結材料（以下、ＳｉＣ系材料という、比重は約
３．２６）で構成すべく研究を行なった結果、これら両
部材を、通常のろう材を用いて、高い接合強度でろう付
けすることは困難であるが、前記両部材のろう付け面の
それぞれに、イオンブレーティング法や溶融めっき法な
どの通常の表面被覆法を用いて、Ｃｕ層を固着形成し、
かつろう材として純ＭまたはＭ−Ｓｉ系合金を用いてろ
う付けを行なうと、著しく高い接合強度でのろう付けを
熱加圧で、しかも直接性なうことができるという知見を
得たのである。
この発明は、上記細見にもとづいてなされたものであっ
て、純Ｍｏ 、 Ｍｏ合金、純Ｗ、およびＷ合金のうち
のいずれかからなる被ろう付け部材のろう付け面、並び
にＳ Ｉ ３Ｎ４系材料、サイアロン系材料。
て、純Ｍｏ 、 Ｍｏ合金、純Ｗ、およびＷ合金のうち
のいずれかからなる被ろう付け部材のろう付け面、並び
にＳ Ｉ ３Ｎ４系材料、サイアロン系材料。
およびＳｉＣ系材料のうちのいずれかからなる基体部材
のろう付け面に、それぞれ平均層厚：１〜５０μｍのＣ
ｕ層を固着形成し、ついで、これら両部材を、前記Ｃｕ
層を介し、純ＭｔたはＡＪ１−Ｓｉ系合金からなるろう
材を用いてろう付けすることによって、前記破ろう付け
部材と基体部材とがＡＪ ５ｉＣｕ系合金層を介して
ろう付けされた複合ろう付け部材を製造することに特徴
を有するものである。
のろう付け面に、それぞれ平均層厚：１〜５０μｍのＣ
ｕ層を固着形成し、ついで、これら両部材を、前記Ｃｕ
層を介し、純ＭｔたはＡＪ１−Ｓｉ系合金からなるろう
材を用いてろう付けすることによって、前記破ろう付け
部材と基体部材とがＡＪ ５ｉＣｕ系合金層を介して
ろう付けされた複合ろう付け部材を製造することに特徴
を有するものである。
なお、この発明におけるＣｕ層には、その形成時に被ろ
う付け部材および基体部材の表面を清浄にし、かつろう
付け時には純ＭまたはＭ−Ｓｉ系合金のろう材と良く反
応してＭ −Ｓ ｉ −Ｃｕ系合金層を形成すると共に
、ろう材中のＳｉ、または基体部材からろう材中に取り
込まれたＳｉと前記両部材との反応を促進して、前記両
部材の強固な接合をもたらす作用があるが、その平均層
厚が１μｍ未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方その平均層厚が５０ｐｍを越えると、Ｃｕ層形成時
に前記両部材から剥れ易くなったり、基体部材に割れが
生じ易くなり、所望の接合強度が得られなくなることか
ら、 Ｃｕ層の平均層厚を１〜５０μｍと定めた。
う付け部材および基体部材の表面を清浄にし、かつろう
付け時には純ＭまたはＭ−Ｓｉ系合金のろう材と良く反
応してＭ −Ｓ ｉ −Ｃｕ系合金層を形成すると共に
、ろう材中のＳｉ、または基体部材からろう材中に取り
込まれたＳｉと前記両部材との反応を促進して、前記両
部材の強固な接合をもたらす作用があるが、その平均層
厚が１μｍ未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方その平均層厚が５０ｐｍを越えると、Ｃｕ層形成時
に前記両部材から剥れ易くなったり、基体部材に割れが
生じ易くなり、所望の接合強度が得られなくなることか
ら、 Ｃｕ層の平均層厚を１〜５０μｍと定めた。
つぎに、この発明を実施例により具体的に説明する。
被ろう付け部材として、それぞれ第１表に示される組成
を有し、かつ直径：１００ｗＸ厚さ：２霞の寸法をもっ
た円板状部材を用意し、一方基体部材として、 （ａｌ Ｓ ｓ ３Ｎ４粉宋： ９６．５ ％ｌＭｇ
Ｏ粉宋：３憾、５ｉ０２粉末： ０．５１からなる配合
組成（以上型［１をもった混合粉末より、３００気圧の
Ｎ２雰囲気中。
を有し、かつ直径：１００ｗＸ厚さ：２霞の寸法をもっ
た円板状部材を用意し、一方基体部材として、 （ａｌ Ｓ ｓ ３Ｎ４粉宋： ９６．５ ％ｌＭｇ
Ｏ粉宋：３憾、５ｉ０２粉末： ０．５１からなる配合
組成（以上型［１をもった混合粉末より、３００気圧の
Ｎ２雰囲気中。
温度：１７５０℃に１時間保持の条件でホットプレスし
て製造したＳ ｉ ３Ｎ４系材料。
て製造したＳ ｉ ３Ｎ４系材料。
（ｂｌ Ｓ ｉ ３Ｎ４粉宋ニア６憾、Ａ／２０３粉
宋：５憾、Ｙ２Ｏ３粉末：３４．ＴｉＮ粉宋：１５％、
ＡＪＮ粉末：１俤からなる配合組成（以上亜置俤）をも
った混金粉末より成形した圧粉体を、１気圧のＮ２雰囲
気中、温度：１８００℃に２時間保持の条件で普通焼結
することにより製造したサイアロン系材料。
宋：５憾、Ｙ２Ｏ３粉末：３４．ＴｉＮ粉宋：１５％、
ＡＪＮ粉末：１俤からなる配合組成（以上亜置俤）をも
った混金粉末より成形した圧粉体を、１気圧のＮ２雰囲
気中、温度：１８００℃に２時間保持の条件で普通焼結
することにより製造したサイアロン系材料。
（ｃｌ ＳｉＣ粉宋ニア０係、フェノール樹脂：２５
、係、炭素粉宋：３憾、ジブチルフタレート：２憾から
なる配合組成（以上型［１をもった混合粉宋より射出成
形された成形体を、温度ニア００℃に加熱して焙焼した
後、温度：１５００℃で１時Ｉｉ；１ 、溶融Ｓｉと反
応させる反応焼結を行なうことにより製造したＳｉＣ系
材料。
、係、炭素粉宋：３憾、ジブチルフタレート：２憾から
なる配合組成（以上型［１をもった混合粉宋より射出成
形された成形体を、温度ニア００℃に加熱して焙焼した
後、温度：１５００℃で１時Ｉｉ；１ 、溶融Ｓｉと反
応させる反応焼結を行なうことにより製造したＳｉＣ系
材料。
以上（ａｌ〜（ｃ）の３種からなり、かついずれも直径
：１００＋ｗＸ厚さ２２０ｍの寸法をもったチップ状部
材を用慧し、これら被ろう付け部材および基体部材のろ
う付け面である片引１面に、それぞれ第１表に示される
平均層厚のＣｕ層をイオンブレーティング法により固層
形成し、ついでこれら被ろう付け部材と基体部材とを、
第１表に示される組合せにおいて、そのろう付け面間に
、同じく第１表に示される組成をもった厚さ：０．３ｍ
ｍのろう材を介在させて重ね合わせ、上面に５Ｋｇの重
りを乗せた状態で、圧カニ Ｉ Ｘ １０−５ｔｏｒｒ
の真空中、温度二６２０℃に１５分間保持の条件で真空
ろう付けを行ない、複合ろう付け部材を製造することに
より本発明法１〜２８および比９法１〜８をそれぞれ実
旌した。
：１００＋ｗＸ厚さ２２０ｍの寸法をもったチップ状部
材を用慧し、これら被ろう付け部材および基体部材のろ
う付け面である片引１面に、それぞれ第１表に示される
平均層厚のＣｕ層をイオンブレーティング法により固層
形成し、ついでこれら被ろう付け部材と基体部材とを、
第１表に示される組合せにおいて、そのろう付け面間に
、同じく第１表に示される組成をもった厚さ：０．３ｍ
ｍのろう材を介在させて重ね合わせ、上面に５Ｋｇの重
りを乗せた状態で、圧カニ Ｉ Ｘ １０−５ｔｏｒｒ
の真空中、温度二６２０℃に１５分間保持の条件で真空
ろう付けを行ない、複合ろう付け部材を製造することに
より本発明法１〜２８および比９法１〜８をそれぞれ実
旌した。
なお、比較法１〜８は、いずれもＣｕ層の平均層厚がこ
の発明の範囲から外れた条件で行なわれたものである。
の発明の範囲から外れた条件で行なわれたものである。
ついで、上記本発明法１〜２８および比較法１〜８によ
って得られた複合ろう付け部材のそれぞれについて、ろ
う付け面の剪断強度を測定した。
って得られた複合ろう付け部材のそれぞれについて、ろ
う付け面の剪断強度を測定した。
これらの測定結果を第１表に示した、
〔発明の効果〕
第１表に示される結果から明らかなように、本発明法１
〜２８においては、いずれの場合も破ろう付け部材と基
体部材とが高い接合強度でろう付けされており、この種
の複合ろう付け部材では、ろう付け面が１０ Ｋｇｆ
−ｍ−２以上の剪断強度を示すものは、その接合がきわ
めて強固であるとされている。
〜２８においては、いずれの場合も破ろう付け部材と基
体部材とが高い接合強度でろう付けされており、この種
の複合ろう付け部材では、ろう付け面が１０ Ｋｇｆ
−ｍ−２以上の剪断強度を示すものは、その接合がきわ
めて強固であるとされている。
一方、比較法１〜８に見られるように、Ｃｕ層の平均層
厚がこの発明の範囲から外れると、いずれの場合もろう
付け面は約８ Ｖ４ｆ−ｓｗ−”以下の剪断強度しか示
さず、所望の強固な接合強度が得られないことが明らか
である。
厚がこの発明の範囲から外れると、いずれの場合もろう
付け面は約８ Ｖ４ｆ−ｓｗ−”以下の剪断強度しか示
さず、所望の強固な接合強度が得られないことが明らか
である。
上述のように、この発明によれば、純Ｍｏ ＠ Ｍｏ合
金。
金。
純Ｗ、およびＷ合金のうちのいずれかめ・らなる重質部
材の一部を、５ｊ３Ｎ４系材料、サイアロン糸材料、お
よびＳ ｓ Ｃ糸材料のうちのいずれｆ）ｈ ｆＪｈら
なる軽質材料で置換することが可能となるので、上記重
質部材の＠機上をはかることができるようになり、さら
に前記の軽質材料はすぐれた冷却効果をもつほか、前記
の重質部材とほぼ固じ熱膨張率をもつ熱ので、複合ろう
付け部材の残留応力が小さく抑えられ、熱ひずみによる
破損が起りにくくなることから、これを１例えば炭酸ガ
スレーザー用反射鏡や真空炉の内壁材などとして用いた
場合。
材の一部を、５ｊ３Ｎ４系材料、サイアロン糸材料、お
よびＳ ｓ Ｃ糸材料のうちのいずれｆ）ｈ ｆＪｈら
なる軽質材料で置換することが可能となるので、上記重
質部材の＠機上をはかることができるようになり、さら
に前記の軽質材料はすぐれた冷却効果をもつほか、前記
の重質部材とほぼ固じ熱膨張率をもつ熱ので、複合ろう
付け部材の残留応力が小さく抑えられ、熱ひずみによる
破損が起りにくくなることから、これを１例えば炭酸ガ
スレーザー用反射鏡や真空炉の内壁材などとして用いた
場合。
すぐれた性能を侵期に亘って発揮するようになるなど工
業上有用な効果がもたらされるのである。
業上有用な効果がもたらされるのである。
Claims (2)
- （１）純Ｍｏ、Ｍｏ合金、純Ｗ、およびＷ合金のうちの
いずれかからなる被ろう付け部材を、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ
系合金層を介して、窒化けい素基焼結材料、サイアロン
基焼結材料、および炭化けい素焼結材料のうちのいずれ
かからなる基体部材にろう付けしてなる複合ろう付け部
材。 - （２）純Ｍｏ、Ｍｏ合金、純Ｗ、およびＷ合金のうちの
いずれかからなる被ろう付け部材のろう付け面、並びに
窒化けい素基焼結材料、サイアロン基焼結材料、および
炭化けい素焼結材料のうちのいずれかからなる基体部材
のろう付け面に、それぞれ平均層厚：１〜５０μｍのＣ
ｕ層を固着形成し、ついで、これら両部材を、前記Ｃｕ
層を介し、純ＡｌまたはＡｌ−Ｓｉ系合金からなるろう
材を用いて、ろう付けすることを特徴とする複合ろう付
け部材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23790085A JPS6297795A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 複合ろう付け部材およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23790085A JPS6297795A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 複合ろう付け部材およびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6297795A true JPS6297795A (ja) | 1987-05-07 |
| JPH0369862B2 JPH0369862B2 (ja) | 1991-11-05 |
Family
ID=17022089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23790085A Granted JPS6297795A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 複合ろう付け部材およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6297795A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112975032A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-18 | 浙江浙能兰溪发电有限责任公司 | 一种碳化硅陶瓷的钎焊方法 |
-
1985
- 1985-10-24 JP JP23790085A patent/JPS6297795A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112975032A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-18 | 浙江浙能兰溪发电有限责任公司 | 一种碳化硅陶瓷的钎焊方法 |
| CN112975032B (zh) * | 2021-02-23 | 2022-09-27 | 浙江浙能兰溪发电有限责任公司 | 一种碳化硅陶瓷的钎焊方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0369862B2 (ja) | 1991-11-05 |
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