JPS63215579A - セラミツクスのメタライズ組成物 - Google Patents
セラミツクスのメタライズ組成物Info
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- JPS63215579A JPS63215579A JP4608487A JP4608487A JPS63215579A JP S63215579 A JPS63215579 A JP S63215579A JP 4608487 A JP4608487 A JP 4608487A JP 4608487 A JP4608487 A JP 4608487A JP S63215579 A JPS63215579 A JP S63215579A
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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】
従来よシ高純度のアルミナセラミックス、窒化珪素セラ
ミックスなどを主成分とするセラミックス同志あるいは
このようなセラミックスと金属とを、金属ろう材料を用
いて接合することなどを目的として、Ｍｏ−Ｋｎ−８ｉ
０２系やＣｕ−Ａｇ−Ｔｉ系の組成物を用いるメタライ
ズ（金属化）方法が提案されて来た。しかしながら、Ｍ
ｏ−Ｋｎ−８ｉＯｇ系組成物を用いて金属化する場合に
は、期待するほどには接合強度が得られず、又Ｃｕ−Ａ
ｇ−Ｔｉ系組成物は９００°Ｃ程度と比較的融点が低い
ため、よシ高温の融点を有する金喝ろう材を用いること
が出来ないなどの制約があった。
ミックスなどを主成分とするセラミックス同志あるいは
このようなセラミックスと金属とを、金属ろう材料を用
いて接合することなどを目的として、Ｍｏ−Ｋｎ−８ｉ
０２系やＣｕ−Ａｇ−Ｔｉ系の組成物を用いるメタライ
ズ（金属化）方法が提案されて来た。しかしながら、Ｍ
ｏ−Ｋｎ−８ｉＯｇ系組成物を用いて金属化する場合に
は、期待するほどには接合強度が得られず、又Ｃｕ−Ａ
ｇ−Ｔｉ系組成物は９００°Ｃ程度と比較的融点が低い
ため、よシ高温の融点を有する金喝ろう材を用いること
が出来ないなどの制約があった。
本発明は、これらのセラミックスと適度に反応性を有し
、かつ、＃梨性を有するメタライズ組成物の構成元素の
種類と含有量に関して研究を重ねて完成されたものであ
シ、強度が優れ、かつ、金ろうなどの高温ろう材を用い
てろう材処理を施すことが出来るセラミックス表面の金
属化組成物を提供することを目的としている。
、かつ、＃梨性を有するメタライズ組成物の構成元素の
種類と含有量に関して研究を重ねて完成されたものであ
シ、強度が優れ、かつ、金ろうなどの高温ろう材を用い
てろう材処理を施すことが出来るセラミックス表面の金
属化組成物を提供することを目的としている。
本発明のメタライズ組成物は、ｚｒを９０．〜１４．０
重量％含み、Ｙを８．５重量％以下、残部実質的にＮｉ
及び不可避的不純物よりなることを特徴としている。
重量％含み、Ｙを８．５重量％以下、残部実質的にＮｉ
及び不可避的不純物よりなることを特徴としている。
これらのセラミックスに対して、ｚｒ は少量で九
もｆｌｌｌｋ性を著しく向上させるので、溶融初期の段
階でメタライズ組成物が表面張力によって、塗布パター
ンよりも縮少してしまうのを妨げ、正確なパターンを溶
着させるのに有効でメジ、さらにメタライズ組成物が溶
融状態に保持されている間にセラミックスの表面でセラ
ミックスの成分と反応し酸化物、炭化物、窒化物など各
種のセラミックスに応じて、ジルコニウムの酸化物、炭
化物、窒化物を形成し、メタライズ層を強固に結合させ
るのに有効である。但し、ｚｒが多すぎる場合にはかえ
りて過剰な反応を生じてセラミックスを脆化させたシ、
メタライズ層を酸化させ易くシ、金属れ ろう材の濡水性を低下させるのであまり多量に含有させ
ることはかえって不利となる。又、ｚｒが少な過ぎる場
合には、結合強度が弱くなシネ利となるので、９．０〜
１４．０重量％（以下重量％の重量を省略）の範囲内で
配合する必要がある。ＺｒはＴｉ に比較して、よシ活
性なうえに、よシ低成分で低融点の共晶を形成すること
が出来るので、この１２００″Ｃ程度の温度で、例え多
少メタライズ炉中の雰囲気が悪くても活性を維持するこ
とが出来るためＴｉ よりはるかに有効である。しか
し、このＴｉやＶ Ｉ Ｎｂ 、 Ｈｆなど類似の元素
を４％以内の範囲で添加することも、本発明のメタライ
ズ組成物の特性にそれほど悪影響を与えないので可能で
ある。
階でメタライズ組成物が表面張力によって、塗布パター
ンよりも縮少してしまうのを妨げ、正確なパターンを溶
着させるのに有効でメジ、さらにメタライズ組成物が溶
融状態に保持されている間にセラミックスの表面でセラ
ミックスの成分と反応し酸化物、炭化物、窒化物など各
種のセラミックスに応じて、ジルコニウムの酸化物、炭
化物、窒化物を形成し、メタライズ層を強固に結合させ
るのに有効である。但し、ｚｒが多すぎる場合にはかえ
りて過剰な反応を生じてセラミックスを脆化させたシ、
メタライズ層を酸化させ易くシ、金属れ ろう材の濡水性を低下させるのであまり多量に含有させ
ることはかえって不利となる。又、ｚｒが少な過ぎる場
合には、結合強度が弱くなシネ利となるので、９．０〜
１４．０重量％（以下重量％の重量を省略）の範囲内で
配合する必要がある。ＺｒはＴｉ に比較して、よシ活
性なうえに、よシ低成分で低融点の共晶を形成すること
が出来るので、この１２００″Ｃ程度の温度で、例え多
少メタライズ炉中の雰囲気が悪くても活性を維持するこ
とが出来るためＴｉ よりはるかに有効である。しか
し、このＴｉやＶ Ｉ Ｎｂ 、 Ｈｆなど類似の元素
を４％以内の範囲で添加することも、本発明のメタライ
ズ組成物の特性にそれほど悪影響を与えないので可能で
ある。
ＹはＺｒ と同様に共晶を形成し融点を低下させるこ
とが出来、又活性な元素である為、３．５％以下なら含
有させても特性を損わない。しかし、非常に酸化し易い
元素であるために、これ以上含有させる場合には、メタ
ライズ層が酸化し易く、又、メタライズ層の流動性を低
下させて、緻密なメタライズ層を形成させるのを妨げる
ので、好ましくない。又、Ｙと同族の他の希土類元素や
、同様に活性なりｅ を２％以下含有させることも可能
である。
とが出来、又活性な元素である為、３．５％以下なら含
有させても特性を損わない。しかし、非常に酸化し易い
元素であるために、これ以上含有させる場合には、メタ
ライズ層が酸化し易く、又、メタライズ層の流動性を低
下させて、緻密なメタライズ層を形成させるのを妨げる
ので、好ましくない。又、Ｙと同族の他の希土類元素や
、同様に活性なりｅ を２％以下含有させることも可能
である。
残部の成分であるＮｉ は本来、耐酸化性に優れ、動
Ｚｒ と共晶を形成して融点を低下させ、流水性を改
善することが出来るので、′表面の平滑なメタライズ／
ｉ１を形成させるのに有効な元素である。もちろん不可
避的不純物として０．Ｎ、Ｈなどのガス成分や、Ｂ＊Ｃ
＋８ｉ、Ｂなどの半金属を含有することもある。又、Ｎ
ｌ と性質が類似しており広い固溶範囲を有するＦｅ
、 Ｃｏ 、Ｍｎ 、 Ｏｒ 、 Ｃｕ などを数
％の範囲内で含有させることもメタライズ層の特性にそ
れほど悪影響を与えないので可能である。
善することが出来るので、′表面の平滑なメタライズ／
ｉ１を形成させるのに有効な元素である。もちろん不可
避的不純物として０．Ｎ、Ｈなどのガス成分や、Ｂ＊Ｃ
＋８ｉ、Ｂなどの半金属を含有することもある。又、Ｎ
ｌ と性質が類似しており広い固溶範囲を有するＦｅ
、 Ｃｏ 、Ｍｎ 、 Ｏｒ 、 Ｃｕ などを数
％の範囲内で含有させることもメタライズ層の特性にそ
れほど悪影響を与えないので可能である。
本発明のメタライズ組成物をセラミックスに溶着させる
には、前記組成の１５０メツシ二以下の合金あるいは混
合した元素金属の微粉末に適度な流動性とセラミックス
表面への付着力とを付与するために、粘結剤としてエチ
ルセルロース系、アクリル系などのビークルを混合して
ペースト状とし、スクリーン印刷、刷毛、へらなどの塗
り方によって、セラミックスの所定の面に塗布し、乾燥
後％ Ａｒ ＋ Ｎｅ ＋ Ｈ２＋ 真空などの非酸化
性雰囲気中で、１２００〜１３００℃の温度範囲で５〜
８０分間保持し、溶融ろるい拡半溶融状態にして、メタ
ライズ層を形成させる。
には、前記組成の１５０メツシ二以下の合金あるいは混
合した元素金属の微粉末に適度な流動性とセラミックス
表面への付着力とを付与するために、粘結剤としてエチ
ルセルロース系、アクリル系などのビークルを混合して
ペースト状とし、スクリーン印刷、刷毛、へらなどの塗
り方によって、セラミックスの所定の面に塗布し、乾燥
後％ Ａｒ ＋ Ｎｅ ＋ Ｈ２＋ 真空などの非酸化
性雰囲気中で、１２００〜１３００℃の温度範囲で５〜
８０分間保持し、溶融ろるい拡半溶融状態にして、メタ
ライズ層を形成させる。
本発明のメタライズ組成物を溶着したアルミナ。
窒化珪累などのセラミックスのメタライズ表面上に、さ
らに耐酸化性、耐熱性に優れたＮｉ、ｃｏ、Ａｇ。
らに耐酸化性、耐熱性に優れたＮｉ、ｃｏ、Ａｇ。
Ａｕ 、 Ｒ）１ などをメツ中処理し、メタライズ
層中のＺｒが酸化されて、ろうの流れが妨げられるのを
防ぎながら各種のろう材、例えばバラジクムろう。
層中のＺｒが酸化されて、ろうの流れが妨げられるのを
防ぎながら各種のろう材、例えばバラジクムろう。
余ろう、＃４ろう、ニッケルろうなどを用いて、金属部
材にろう付することが出来る。
材にろう付することが出来る。
本発明によって、従来製造困離とされていた高融点ろう
材を用いる、含８ｉ０２ ガラス粒界相の少ないセラミ
ックスと金属とのろう封接合体を造ることが出来る。特
に高純度アルミナとして９９％以上の純度を有するセラ
ミックス部材とコバール合金、４２％Ｎｉ−Ｆｅ 合
金などの金属部材とを金鋼ろう、金ニッケルろうなどを
用いて接合し、気密封止などを行うのに最適であシ、誘
電損失の低いことを要求されるマイクロウェーブ用ウィ
ンドウなどを造るのに実用することが出来る。
材を用いる、含８ｉ０２ ガラス粒界相の少ないセラミ
ックスと金属とのろう封接合体を造ることが出来る。特
に高純度アルミナとして９９％以上の純度を有するセラ
ミックス部材とコバール合金、４２％Ｎｉ−Ｆｅ 合
金などの金属部材とを金鋼ろう、金ニッケルろうなどを
用いて接合し、気密封止などを行うのに最適であシ、誘
電損失の低いことを要求されるマイクロウェーブ用ウィ
ンドウなどを造るのに実用することが出来る。
次に、本発明の詳細な説明する。
実施例
第１表に記載の如き各種本発明のメタライズ組成物１２
００メツシエ以下の微粉末の金属粉として混合して配合
し、エチルセルロース系のビークルを混入してペースト
状とし、厚み１０鱈、直径２０１ｇの円筒形状の９９．
０％のｕｚＯａセラミックスの円形の表面にスクリーン
印刷して乾燥した後Ｈ２炉で１２８０℃約１０分間溶融
焼付けてメタライズ処理を施こした。その後Ｎｉ メ
ッキを厚さ０．００５Ｗ程度施こした後、Ｎｉ ２９％
ｌ ｃｏ １７％、残部Ｆｅ よシなるコパール合金の
直径ｇ ｔｘ 。
００メツシエ以下の微粉末の金属粉として混合して配合
し、エチルセルロース系のビークルを混入してペースト
状とし、厚み１０鱈、直径２０１ｇの円筒形状の９９．
０％のｕｚＯａセラミックスの円形の表面にスクリーン
印刷して乾燥した後Ｈ２炉で１２８０℃約１０分間溶融
焼付けてメタライズ処理を施こした。その後Ｎｉ メ
ッキを厚さ０．００５Ｗ程度施こした後、Ｎｉ ２９％
ｌ ｃｏ １７％、残部Ｆｅ よシなるコパール合金の
直径ｇ ｔｘ 。
長さ１（１１０個片をＢＡＵ−１の金鋼ろうを用いて１
０８０°Ｃで■２ 中で炉中ろう付して、剪断試験用試
験片を炸裂し、剪断強度を測定したところ同表に記載の
如き測定値を得た。第１図には、上記第１表より得られ
たデータを基にしてＺｒ と接合剪断強度の関係を示す
。これらの結果が示すように、本発明によればＡ１１ｔ
Ｏｓセラミツクスを対象として表面が平滑で、高融点の
余ろう等に対しても、強い結合力を有し、耐酸化性に優
れたメタライズ層を形成することができることが判る。
０８０°Ｃで■２ 中で炉中ろう付して、剪断試験用試
験片を炸裂し、剪断強度を測定したところ同表に記載の
如き測定値を得た。第１図には、上記第１表より得られ
たデータを基にしてＺｒ と接合剪断強度の関係を示す
。これらの結果が示すように、本発明によればＡ１１ｔ
Ｏｓセラミツクスを対象として表面が平滑で、高融点の
余ろう等に対しても、強い結合力を有し、耐酸化性に優
れたメタライズ層を形成することができることが判る。
（以下余白）
第１表
第１図は実施例１に記載の本発明合金成分のＺｒの比率
と接合剪断強度の関係を示す図。
と接合剪断強度の関係を示す図。
Claims (1)
- Ｚｒを９．０〜１４．０重量％含み、Ｙを３．５重量％
以下、残部実質的にＮｉ及び不可避的不純物よりなるこ
とを特徴とするセラミックスのメタライズ組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4608487A JPS63215579A (ja) | 1987-02-28 | 1987-02-28 | セラミツクスのメタライズ組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4608487A JPS63215579A (ja) | 1987-02-28 | 1987-02-28 | セラミツクスのメタライズ組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63215579A true JPS63215579A (ja) | 1988-09-08 |
Family
ID=12737120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4608487A Pending JPS63215579A (ja) | 1987-02-28 | 1987-02-28 | セラミツクスのメタライズ組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63215579A (ja) |
-
1987
- 1987-02-28 JP JP4608487A patent/JPS63215579A/ja active Pending
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