JPS63297198A - 壁体 - Google Patents

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、ボイラーバーナーノズルまわシのセラミック
耐熱タイルやスペースシャトルのセラミック耐熱タイル
等に適用し得る壁体に関する。

〔従来の技術〕

第１３図および第１４図は、それぞれ従来のセラミック
耐熱タイルの構成を示す図で、第１３図は平面図、第１
４図は第１３図の■−■断面断面矢視方面断面図る。第
１３図および第１４図に示す如く、セラミックタイルｏ
２は接着剤ｏ３を接庸面０４に塗布することによって金
属板。１に接着されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一般に、セラミックスの線膨張係数は、金属の線膨張係
数よシ大変小δい。このため、高温時には、セラミック
タイル０２と金属板０１との熱伸び差の拘束に起因する
熱応力が生じ、接層面０４にせん耐応力が作用して接Ｎ
面０４がはずれることかメジ、熱応力の発生がセラミッ
クス接合上の問題となりている。

本発明は、上記従来の問題点を解消し、セラミックス板
と基板との熱伸び差による熱応力が、両者の接合面に発
生することを吸収し、これによシセラミックス板と基板
との接合面の剥離を防止することができる壁体を提供す
ることを゛目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による壁体は、セラミックス板と基板（被取付物
）との対向する面の少くともどちらか一方に金属が取付
けられ１間に針状柱が取付けられてなることを特徴とす
る。即ち本発明においては、セラミックス板と基板とな
る対象物との間に空間を設け、両者を多数の金属製針状
柱で結合、さらに、これらの多数の金属製針状柱をセラ
ミックス板に結合する手段としてセラミックス板に取付
けられた金属板を媒介にし、金属同志の結合として接合
面の結合を容易にするとともに、例えば媒介としてセラ
ミックス板に取付けられる金属板を薄い金属箔によシ構
成するようになてれている。

〔作用〕

本発明によれば、針状柱がたわみやすいので、セラミッ
クス板と基板との熱伸び差による熱応力を吸収すること
ができるとともに、セラミックス板と針状柱との接合の
媒介となる金属板を例えば薄い箔状とすることによシ、
媒介となる金属板自身がセラミックス板から剥離するこ
とがなくなシ、嘔らに、セラミックス板と対象物の間に
空間を設けたことによシ断熱効果が得られる◎ 〔実施例〕 第１図は、例えば、スペースシャトル船体の外板に耐熱
用セラミックタイルを接合した本発明の一実施例を示し
、特に、スペースシャトル船体が２個所の横断面で切ら
れた部分を模型的に示した図でるる。

第１図において、基板となる金属製船体外板（以下対象
物と呼する）１に空間５を隔ててセラミックタイル２が
接合とれている。

第２図は第１図の一部を拡大し、その一部はまだセラミ
ックタイル２が接合されていない状態を示す図で、対象
物１とセラミックタイル２が金属製針状柱６で結合重れ
ている。

第３図および第４図はそれぞれ１個のセラミックタイル
２を拡大して接合状態を詳細に示した図であり、第３図
は第４因の断面１−１矢視方向断面図で、第４図は正面
図である。

第１図〜第４図において、セラミックタイル２と金属箔
７が無機系の接着剤３で接漕嘔れて取付けられている。

接着の代シにろう付で取付ける場合、および拡散接合で
取付けられる場合もめる。

ろう付の場合はセラミックタイル２に蒸着等にょシ金属
をコーテングした上で行なう。

一方、対象物１と金属箔７１も無機系の接着剤３１で接
着嘔れて取付けられている。この場合も装着剤の代シに
ろう付け、および拡散接合によって取付ける場合がある
。

次に対象物１とセラミックタイル２とｔ−空間５で隔て
、針状柱６の上端８および下端８１で金属箔７および７
１と溶接又は拡散接合又はろう付によって結合されてい
る。

本発明の適用の対象となるセラミックタイル２としては
、適用環境条件を考慮してその環境条件に適した種類の
セラミックス板が、例えば、アルミナ、雪化けい素、炭
化けい素、ジルコニアおよびその他の中から選ばれる。

また、金属箔７としてはセラミックタイル２と線膨張係
数が近く、接着性がよく、適用環境に適した金属が選ば
れる。

さらに、針状柱６としてはセラミックタイル２と対象物
１の熱伸び差を吸収するためには、細く長いほどよいが
、逆に強度は弱くなるので、使用条件に適した針状柱６
の長さとなるよう設計がな嘔れる。さらにまた、針状柱
６の形状としては円形断面でも、長方形断面でもよいが
、針状柱６の上端８および下端８１の結合強度を強くす
るために、上、下端の直径を第５図に示すように、上端
９と下端９１とを大きくするようにしてもよい。さらに
また、針状柱６の材料としては金）ｆ４箔７との結合強
度を強くする観点から金属箔７と同材とすることが普通
である。嘔らにまた、対象物Ｊ　１ｌｌｌＪの金属箔７
１としては針状柱６との結合強度を強くする観点から針
状柱６と同材とすることが普通である。

なお本発明はセラミックス板と金属の接合のほか、真菰
セラミックス同志の接合の場合にも適用できるものであ
るが、基板となる対象物１が金属の場合は、金属箔７１
の板厚を厚くしてその厚くした金属箔７１と対象物１と
を溶接で接合する場合がある。嘔らに、対象物１と針状
柱６が同材の場合は、金属箔７１を媒介とすることなく
、針状柱６と対象物１とを直接溶接、拡散接合、ろう付
、等の方法で接合する場合がるる。

第６図および第７図はそれぞれ本発明の他の実施例を示
す図であシ、この実施例に示されたものは、金属箔２７
および２７１と針状柱２６とが適宜連結てれた多柱連結
中空板２ノによシ構成てれた場合の例でめ）、第６図は
第７図の■−■断面矢視方向断面図、第７図は第６図の
正面図である。

この多柱連結中空板２１１に用いて、第１図および第２
図に示すスペースシャトル船体外板のセラミックタイル
に前記実施例と同様に適用することができる。

第６図および第７図において、多柱連結中空板２１の上
面の金属箔２７は前記実施例と同様に接着剤３でセラミ
ックタイル２に接着嘔れ、多柱連結中空板２１の下面の
金属箔２７１は接層剤３１で目的物（スペースシャトル
船体外板）ｌに接着によって接合嘔れる。この場合の接
合法等は前記実施例について述べたものと同様である。

第８図および第９図は本発明のさらに他の実施例を示し
、第８図および第９図は、金属板がセラミックタイルに
適宜取付られた金属板付セラミックタイル３１を示す図
で、第９図が正面図、第８図は第９図の■−■断面矢視
方向断面図でおる。

第８図および第９図の金属板付セラミックタイル３ノは
、セラミックタイル３２、接層剤３３、金属箔３７、針
状柱３６、金属板３７１からなっている。

第１０図、第１１図、′１ｇ１２図は、それぞれ金属板
付セラミックタイルの他の例で、第１０図の金属板付セ
ラミックタイル４１はセラミックタイル４２と金属箔４
７の接合に接着剤を用いないで拡散接合などによって作
られた例を示し、第１１図の金属板付セラミックタイル
５１は針状ａ５ｇの両端の直径を大きくして針状柱両端
の強嘔を類比した例を示し、第１２図の金属板付セラミ
ックタイル６１は板曲げによって針状柱６６を作りた例
である。

なお第１０図〜第１２図において、４６は針状柱、４７
１は金属板、５２．６２はセラミックタイル、５１１．
６７１１は金属板を示す。

前記第８図〜第１２図に示す本発明の各実施例による金
属板付セラミックタイル３１，４１゜５１．６１を用い
て、第１図および第２図に示すスペースシャトル船体外
板のセラミックタイルに前記実施例の場合と同様に適用
することができる。

なおこの場合の接合法等については、前記実施例につい
て述べたものと同様である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、次の如き優れた効果が奏せられる。

（１）対象物とセラミックタイルが針状柱を介して接合
ちれるため、対象物とセラミックスの熱伸び差は針状柱
のたわみで吸収され、接層などの接合面が剥離すること
がない。

（２）金属針状柱は金属石を媒介としてセラミックタイ
ルや対象物と接合され金属同志の接合条件にできること
で接合が容易でおる。

（３）　　セラミックタイルに接層等の方法で取付けら
れる金属板の端部付近に生じるせん断力は、金属板の引
張力（又は圧縮力）と釣合関係にあるので、金属板を薄
くして箔状とすることでその金属箔は容易に降伏応力に
達し、それ以上の負荷能力がなくなるのでせん断力を抑
制でき、金属箔の熱応力による剥離を防止できる。

（４）　　セラミックタイルと対象物を空間で隔て針状
柱で結合しているが、針状柱の合計断面積がホブいので
セラミックタイルから対象物への伝熱に対して断熱効果
がるる。

（５）多柱連結中空板を用いる場合には、その上。

下面に接着剤ｔ−塗布して接着するだけで構造物などの
目的物にセラミックタイルを取付けることができるので
、作業性がよくコストの安いセラミックスの接合体が得
られる・ （６）金属板付セラミックタイルを用いる場合には、そ
の金属板側に接着剤を塗布するだけで（金属板と目的物
が同材の場合は浴接も可）構造物にセラミックタイルを
容易に取付けることができるので、作業性がよくコスト
の安いセラミックス接合体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す斜視図、第２図
は第１図の部分拡大図、第３図および第４図は第１１１
に示すセラミックタイルの接合状態を示す図で第３図は
断面図、第４図は正面図、第５図は第２図における針状
柱の一例を示す図、第６図〜第１２図はそれぞれ本発明
の他の実施例の要部を示す図、第１３図および第１４図
はそれぞれ従来例を示す図でるる。 １・・・対象物、２・・・セラミックタイル、３・・・
接層剤、６・・・針状柱、７・・・金属箔。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミックス板と基板（被取付物）との対向する面の少
   くともどちらか一方に金属が取付けられ、間に針状柱が
   取付けられてなることを特徴とする壁体。