KR20140115276A - 경납땜 및 납땜 공정을 사용하여 금속 시트를 흑연 구조에 부착하는 방법 - Google Patents

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지핑 조우
종후이 젱
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센젠 조인트 웰딩 머티리얼 컴퍼니 리미티드
존슨 일렉트릭 에스.에이.
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Abstract

조립체는 흑연 구조(10), 금속 시트(40), 및 흑연 구조(10)의 표면 상에 위치한 경납땜(brazing) 층(20)을 포함한다. 상기 경납땜 층(20)은, 상기 흑연 구조(10)의 표면 상의 경납땜 소재와, 상기 경납땜 층(20)의 표면 상에 위치하며 상기 금속 시트(40)를 상기 경납땜 층(20)에 바인딩하는 납땜 층(30)을 경납땜함으로써 형성된다. 금속 시트(40)를 탄소 구조(10)에 부착하는 방법과 흑연 구조(10)의 표면을 금속화하는 방법이 또한 제공된다.

Description

경납땜 및 납땜 공정을 사용하여 금속 시트를 흑연 구조에 부착하는 방법{METHOD FOR AFFIXING A METAL SHEET TO A GRAPHITE STRUCTURE USING A BRAZING AND SOLDERING PROCESS}
본 발명은 경납땜 및 납땜 공정을 사용하여 금속 시트를 흑연 구조에 부착하는 방법에 관한 것이다.
흑연은 정류자와 같은 특정 제품에서 금속 시트에 연결되어야 한다. 현재의 산업에서, 니켈이나 구리 금속 층이 전기 도금이나 이온 스퍼터링을 통해 흑연의 표면 상에 형성된다. 결국, 주석과 같이 450℃의 용융점을 갖는 납땜 소재가 흑연 상에 구리 시트를 납땜하는데 사용된다. 그러나 금속 층과 흑연 사이에 야금 본드(metallurgical bond)가 없으므로, 이 방법을 사용하여 제조된 정류자에서 금속 층과 흑연 사이의 연결은 충분한 세기가 부족하다.
택일적으로, 450℃ 이상의 용융점을 갖는 경납땜 소재가 흑연과 구리 시트 사이에 적용되며, 여기서 흑연, 구리 시트 및 경납땜 소재가 고온의 노(furnace)에 배치되어 경납땜되어, 구리 시트를 흑연에 고정한다. 그러나 구리와 흑연 사이의 열 팽창 계수의 큰 차이로 인해, 경납땜 공정은 흑연에 많은 균열을 형성하게 할 수 있다. 게다가, 구리 시트의 구리는 고온의 경납땜 공정에 의해 약화 또는 연화될 수 있어서, 코일을 탑재하기에 적절하지 않게 할 수 있다.
따라서, 상기 문제를 해결하는, 흑연 구조와 금속 시트를 연결하는 방법이 필요하다.
일부 실시예는 금속 시트를 흑연 구조에 부착하는 방법에 관한 것으로서, 이러한 방법은 경납땜 소재를 흑연 구조의 표면에 적용하는 단계; 경납땜 소재와 흑연 구조를 경납땜하여 경납땜 층을 흑연 구조의 표면 상에 형성하는 단계; 및 금속 시트를 경납땜 층에 납땜하는 단계를 포함한다. 일부 실시예는, 흑연 구조의 표면 상에 위치한 경납땜 층; 및 경납땜 층의 표면 상에 위치하며 금속 시트를 경납땜 층에 바인딩하는 납땜 층을 포함하고, 금속 시트 및 흑연 구조를 포함하는 조립체에 관한 것이다. 일부 실시예는 흑연 구조의 표면을 금속화하는 방법에 관한 것으로서, 이러한 방법은 경납땜 소재를 흑연 구조의 표면에 적용하는 단계; 및 경납땜 소재와 흑연 구조를 경납땜하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 상기 문제를 해결하는, 흑연 구조와 금속 시트를 연결하는 방법을 얻을 수 있다.
도면은 실시예의 설계와 유용성을 예시하며, 유사한 요소는 공통 참조 번호로 지칭된다. 이들 도면은 반드시 실제 축적대로 기재될 필요는 없다. 앞서 언급한 및 다른 장점과 목적을 어떻게 달성하는지를 더 잘 이해하기 위해, 수반하는 도면에 예시된 실시예에 대한 더 상세한 설명을 기재할 것이다. 이들 도면은 예시적인 실시예만을 도시하며, 그러므로 청구범위를 제한하는 것으로 생각되지는 않는다.
도 1은, 일부 실시예에 따라 흑연 구조, 금속 시트, 및 흑연 구조와 금속 시트를 연결하는 바인딩 층의 횡단면도를 예시한다.
도 2a 및 도 2b는 일부 실시예에 따라 바인딩 층에 의해 흑연 구조와 금속 시트를 연결하는 공정을 예시하는 흐름도이다.
이후 도면을 참조하여 여러 가지 특성을 기재할 것이다. 도면들은 반드시 실제 축적대로 도시되지는 않으며, 유사한 구조나 기능의 요소가 도면에 걸쳐서 유사한 참조 번호로 표시됨을 주목해야 한다. 또한, 도면은, 하나 이상의 특정 실시예에서 달리 상세하게 기재되거나 하나 이상의 특정 청구항에서 청구되지 않는다면, 예시 및 설명용으로 특성의 설명을 단지 용이하게 하기 위한 것이다. 본 명세서에 기재된 도면 및 여러 가지 실시예는 여러 다른 실시예의 배타적인 예시나 설명이나 출원서에서 기재된 실시예를 고려하여 당업자에게 명백하게 되는 일부 다른 실시예의 적용범위나 청구항의 적용범위에 대한 제한으로서 의도되지는 않는다. 게다가, 예시한 실시예는 도시한 모든 양상과 장점을 가질 필요는 없다.
특정 실시예와 연계하여 기재된 양상이나 장점은 그 실시예로 제한될 필요는 없으며, 그렇게 예시되지 않거나 명시적으로 기재되지 않는다면 임의의 다른 실시예에서 실현될 수 있다. 또한, 본 명세서에 걸쳐서 "일부 실시예"나 "다른 실시예"에 관한 참조가 의미하는 점은, 실시예와 연계하여 기재된 특정한 특성, 구조, 소재, 공정 또는 특징이 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 점이다. 따라서, 본 명세서에 걸쳐서 여러 곳에서 문구, "일부 실시예에서", "하나 이상의 실시예에서", 또는 "다른 실시예에서"의 출현은 반드시 동일한 실시예 또는 실시예들을 지칭하고 있지는 않다.
도 1은, 일부 실시예에 따라서 탄소 또는 흑연 구조(10)(이후 흑연 구조(10)), 금속 시트(40) 및 흑연 구조(10)와 금속 시트(40) 사이에서 경납땜 층(20)과 납땜 층(30)으로 이루어진 바인딩 층의 횡단면을 예시한다. 여러 실시예에서, 금속 시트(40)는 구리, 은, 알루미늄, 또는 기타 타입의 금속으로 이루어질 수 있다.
도 2a는, 본 발명의 일부 실시예에 따라 금속 시트를 흑연 구조에 부착하는 방법(400)을 예시하는 흐름도이다. 예컨대, 도 1은, 공정(400)을 통해 흑연 구조(10)에 부착된 금속 시트(40)의 횡단면도를 예시한다. 공정(400)은, 경납땜 소재를 흑연 구조(10)의 표면에 적용함으로써 410에서 시작한다. 경납땜 소재는 스크린 인쇄나 분무를 통해 흑연 구조(10)에 적용될 수 있다. 일부 실시예에서, 흑연 구조(10)는 경납땜 소재를 적용하기 전 세척된다. 세척 공정은 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 경납땜 소재를 수용할 흑연 구조(10)의 표면을 연마하는 단계, 초음파 생성 수단과 알코올을 사용하여 흑연 구조(10)를 씻는 단계, 흑연 구조(10)를 아세톤에 침지하는 단계 및/또는 흑연 구조(10)를 건조하는 단계.
후속하여 420에서, 경납땜 소재가 그 표면에 적용된 흑연 구조(10)를 경납땜한다. 일부 실시예에서, 경납땜은 진공 노를 사용하여 행해질 수 있다. 진공 노는 1.0x10-1Pa 이상(예컨대, 1.0x10-3Pa)의 진공도와, 800℃ 이상의 온도를 갖도록 구성되며, 여기서 흑연 구조(10)와 경납땜 소재는 10분과 30분 사이의 기간 동안 노에 배치된다. 그러나 일부 실시예에서, 경납땜 기간은 30분을 초과할 수 도 있음을 이해해야 한다. 다른 실시예에서, 경납땜은 다른 타입의 노에서 행해질 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 적용된 경납땜 소재가 흑연 구조(10) 위에서 경납땜 층(20)을 형성한다.
430에서, 금속 시트(40)가 경납땜된 흑연 구조(10) 상의 경납땜 층(20)의 표면에 납땜된다. 도 2b는, 일부 실시예에 따라 흐름도(400)에서 납땜 단계(430)에 대응할 수 있는 납땜 공정을 예시하는 흐름도이다. 431에서, 납땜 소재가 경납땜된 흑연 구조(10) 상의 경납땜 층(20)의 표면 상에 적용된다. 일부 실시예에서, 납땜 소재는 페이스트, 분말 또는 슬러리의 형태일 수 있으며, 스크린 인쇄를 통해 경납땜 층(20)에 적용될 수 있다. 다른 실시예에서, 납땜 소재는, 금속 시트(40)의 표면의 형상에 대응하는 형상을 갖는, 금속 시트(40)의 표면 상에 배치된 납땜 피스나 시트이다.
후속하여, 단계(432)에서, 금속 시트(40)가 납땜 소재 상에 배치된다. 433에서, 경납땜 층(40)을 갖는 흑연 구조(10), 납땜 소재 및 금속 시트(40)가 특정한 시간 양 동안 납땜 환경에 배치된다. 일부 실시예에서, 납땜 환경은 130℃와 350℃ 사이의 온도를 갖도록 구성되며, 시간 양은 2분과 10분 사이 이도록 구성된다. 따라서, 금속 시트(40)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 흑연 구조(10)의 경납땜 층(20)에 납땜되며, 이때 금속 시트(40)와 경납땜 층(20) 사이에 납땜 층(30)이 형성된다.
도 2b는 일부 실시예에서 사용될 수 있는 특정한 납땜 공정(430)을 예시하지만, 여러 다른 실시예에서 다른 타입의 납땜 공정이 대신에 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 예컨대, 금속 시트(40)는, 전기 다리미를 사용한 수동 납땜 공정을 통해 흑연 구조(10)에 납땜될 수 있다.
도 1을 참조하면, 경납땜 소재와 흑연 구조(10)가 단계(420)에서 경납땜된 후, (티타늄, 크롬, 지르코늄, 및/또는 실리콘과 같은) 경납땜 소재 중 활성 원소가 흑연 구조(10)의 표면 상에서 탄소 원소와 화학 반응을 겪게 되어, 흑연 구조(10)의 표면 상에 경납땜 층(20)을 형성할 것이다. 경납땜 층(20)은 두 층, 즉 흑연 구조(10)의 내부에 인접하며 경납땜 소재와 흑연 구조(10)의 탄소 사이의 화학 반응에 의해 형성된 반응 층(22), 및 열 공정을 통해 대부분 경납땜 소재로 형성되는 흑연 구조(10)의 표면 인근의 바인딩 층(24).
야금 반응으로 인해, 반응 층(22)은, 주로 금속 원소를 포함하는 바인딩 층(44)에 그리고 흑연 구조(10) 중의 탄소에 타이트하게 바인딩된다. 따라서, 흑연 구조(10)의 표면 상에서 경납땜된 경납땜 소재는 화학 반응을 통해 탄소 흑연 구조(10)에 강하게 본딩된 강한 금속 층(22)과 반응 층(22)에 타이트하게 본딩된 바인딩 층(24)을 형성하여, 흑연 구조(10)의 표면을 금속화하며, 단계(430)에서의 납땜에 의해 금속 층(40)의 흑연 구조(10)로의 후속한 바인딩을 용이하게 한다.
게다가, 금속 시트(40)가 비교적 낮은 온도 환경에서 경납땜 층(20)에 납땜되기 때문에, 공정은 금속 시트(40)를 연화(soften)시키지 않으며, 금속 시트(40)의 금속과 흑연 구조(10)의 흑연 사이의 열 팽창 계수의 큰 차이로 인해 그렇지 않으면 형성되었을 흑연 구조(10) 중의 균열의 형성을 회피하게 한다.
여러 특정 실시예를 후술할 것이다. 여러 실시예에서, 상이한 소재와 구성을 사용할 수 있다. 다음의 실시예가 예시를 위한 것이며, 청구범위의 적용 범위를 제한하고자 하지 않는 것임을 이해해야 한다.
실시예 1
제1 실시예에서, 금속 시트(40)는 구리로 이루어지는 반면, 경납땜 소재는 티타늄-구리-은 혼합물을 포함한다. 예컨대, 경납땜 소재 혼합물은 대략 69중량% 은, 27중량% 구리 및 4중량% 티타늄을 포함할 수 있다. 경납땜 소재는 실크 스크린 인쇄를 사용하여 흑연 구조(10)에 적용된다. 실크 스크린 인쇄 공정은, 메시가 인쇄 공정 동안 원하는 탄성을 나타낼 수 있도록 바람직하게는 0.5mm 이하의 두께를 갖는 폴리에스테르 메시를 사용한다.
420에서, 제1 실시예에 따라, 경납땜 소재를 갖는 흑연 구조(10)는 1.0x10-1Pa와 4.0x10-2Pa 사이의 진공도와, 800℃와 900℃ 사이의 온도를 13분과 17분 사이의 시간 기간 동안 갖도록 구성된 진공 노에 배치된다. 바람직한 실시예에서, 진공 노는 대략 6.0x10-2Pa의 진공도, 850℃의 온도 및 15분의 노 시간을 갖도록 구성된다. 일부 실시예에서, 노에 흑연 구조(10)를 배치하면, 노의 온도는, 850℃의 목표 온도에 도달할 때까지 대략 10℃/분의 속도로 상승하도록 구성된다. 노의 온도는 노 시간(예컨대, 15분) 동안 목표 온도로 유지된다. 흑연 구조(10)는 후속하여 냉각된다.
430에서 사용된 납땜 소재는 스크린 인쇄를 통해 경납땜 층(20)의 표면에 적용된 주석 페이스트를 포함한다. 스크린 인쇄 공정은, 납땜 소재의 인쇄 동안 메시의 원하는 탄력성을 달성하기 위해 바람직하게는 1mm 이하의 두께를 갖는 강철 메시 스크린을 사용한다. 경납땜된 흑연 구조(10), 페이스트 및 구리 시트(40)는 2분과 4분 사이의 시간 기간 동안 250℃와 350℃ 사이의 온도의 납땜 환경에 배치되며, 후속하여 냉각된다. 따라서, 구리 시트(40)는 경납땜 층(20)의 표면에 납땜되며, 이때 납땜 페이스트가 납땜 층(30)을 형성한다.
실시예 2
제2 실시예에서, 금속 시트(40)는 구리로 이루어지며, 경납땜 소재는 분무 방법을 사용하여 적용되는 미국 용접 협회(AWS: American Welding Society) 가이드라인에 따른 BNi2 타입 경납땜 소재이다.
420에서, BNi2 타입 경납땜 소재의 층을 포함하는 흑연 구조(10)는 25분과 35분 사이 동안 진공 노에 배치되며, 노는 2.0x10-2Pa와 8x10-3Pa 사이의 진공도와 1050℃와 1150℃ 사이의 온도를 갖도록 구성된다. 바람직한 실시예에서, 노의 진공도와 온도는 각각 1.00x10-2Pa와 1100℃이도록 구성되며, 흑연 구조(10)는 30분 동안 노에 배치된다. 일부 실시예에서, 노 내에 흑연 구조(10)를 배치하면, 노의 온도는, 1100℃의 목표 온도에 도달할 때까지 대략 15℃/분의 속도로 상승하도록 구성되며, 이 목표 온도에서, 30분의 노 시간이 시작된다. 흑연 구조(10)는 후속하여 냉각된다.
430에서, 주석(Sn)과 비스무트(Bi)의 슬러리를 포함하는 납땜 페이스트가 경납땜 층(20)에 적용된다. 일부 실시예에서, 주석-비스무트 슬러리는 대략 42중량% 주석과 58중량% 비스무트(Sn-58Bi)를 포함한다. 납땜 페이스트는 스크린-인쇄를 통해 적용될 수 있으며, 이러한 인쇄는, 인쇄 동안 메시의 원하는 탄력성을 달성하기 위해 바람직하게는 1mm 이하의 두께를 갖는 강철 메시 스크린을 사용한다.
경납땜된 흑연 구조(10), 페이스트 및 구리 시트(40)는 4분과 6분 사이 동안 150℃와 250℃ 사이의 온도의 납땜 환경에 배치되며, 후속하여 냉각된다. 따라서, 구리 시트(40)는 경납땜 층(20)의 표면에 납땜되며, 이때 납땜 페이스트가 납땜 층(30)을 형성한다.
실시예 3
제3 실시예에서, 금속 시트(40)는 은을 포함하며, 경납땜 소재는 흑연 구조(10)의 표면 상에 균일하게 분사된 티타늄, 지르코늄, 구리 및 니켈을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 경납땜 소재는 대략 40중량% 티타늄, 20중량% 지르코늄, 20중량% 구리 및 20중량% 니켈을 포함한다.
420에서, 경납땜 소재의 층을 포함하는 흑연 구조(10)가 20분과 30분 사이 동안 진공 노에 배치되며, 노는 1.0x10-2Pa와 3x10-3Pa 사이의 압력과 900℃와 1000℃ 사이의 온도를 갖도록 구성된다. 바람직한 실시예에서, 압력은 8x10-3Pa이도록 구성되며, 온도는 950℃이도록 구성되며, 경납땜 소재를 갖는 흑연 구조(10)는 20분 동안 노에 배치된다. 일부 실시예에서, 흑연 구조(10)를 노 내에 배치하면, 노의 온도는 950℃에 도달될 때까지 대략 15℃/분의 속도로 상승하도록 구성되며, 이 목표 온도에서 30분의 노 시간이 시작된다.
430에서, 흑연 구조(10)의 형상에 대응하는 형상을 갖는 납땜 피스가 경납땜 층(40) 위에 배치된다. 단단한 납땜 피스의 사용으로 인해 조립이 쉬워질 수 있다. 납땜 피스는 98% 주석, 2% 구리(Sn-2Cu)와 같이 주석과 구리를 포함할 수 있다.
경납땜된 흑연 구조(10), 납땜 피스, 및 은 시트(40)가 7분과 10분 사이 동안 300℃와 350℃ 사이의 온도의 납땜 환경에서 배치되며, 후속하여 냉각된다. 따라서, 은 시트(40)는 경납땜 층(20)의 표면에 납땜되며, 이때 납땜 페이스트가 납땜 층(30)을 형성한다.
실시예 4
제4 실시예에서, 금속 시트(40)는 알루미늄으로 이루어진다. AWS 가이드라인에 따른 BNi2 타입 경납땜 소재를 사용한다. 경납땜 소재는 실크 스크린 인쇄를 사용하여 흑연 구조(10)에 적용될 수 있다. 실크 스크린 인쇄 공정은, 메시가 인쇄 공정 동안 더 양호한 탄성을 나타낼 수 있게 되도록 바람직하게는 0.5mm 이하의 두께를 갖는 폴리에스테르 메시를 사용한다.
420에서, BNi2 타입 경납땜 소재의 층을 포함하는 흑연 구조(10)는 25분과 35분 사이 동안 진공 노에 배치되며, 노는 3.0x10-3Pa와 1.0x10-3Pa 사이의 진공도와 1100℃와 1200℃ 사이의 온도를 갖도록 구성된다. 바람직한 실시예에서, 진공도는 1.0x10-3Pa가 되도록 구성되고 온도는 1200℃가 되도록 구성되며, 경납땜 소재를 갖는 흑연 구조(10)는 20분 동안 노에 배치된다. 일부 실시예에서, 노 내에 흑연 구조(10)를 배치하면, 노의 온도는, 1200℃에 도달할 때까지 대략 20℃/분의 속도로 상승하도록 구성되며, 이 목표 온도에서, 20분의 노 시간이 시작된다.
430에서, 흑연 구조(10)의 형상에 대응하는 형상을 갖는 납땜 피스가 경납땜 층(20) 위에 배치된다. 단단한 납땜 피스의 사용으로 인해 납땜 페이스트나 슬러리를 적용하는 경우에 비해 조립이 쉬워질 수 있다. 납땜 피스는 98% 주석, 2% 구리(Sn-2Cu)와 같이 주석과 구리를 포함할 수 있다.
경납땜된 흑연 구조(10), 페이스트 및 알루미늄 시트(40)는 3분과 5분 사이 동안 270℃와 300℃ 사이의 온도의 납땜 환경에 배치되며, 후속하여 냉각된다. 따라서, 알루미늄 시트(40)는 경납땜 층(20)의 표면에 납땜되며, 이때 납땜 페이스트가 납땜 층(30)을 형성한다.
실시예 5
제5 실시예에서, 금속 시트(20)는 구리를 포함한다. 경납땜 소재는 AWS 가이드라인에 따른 BNi7 경납땜 소재이며, 스크린 인쇄를 사용하여 흑연 구조(10)의 표면 상에 퇴적되며, 스크린 인쇄 공정은 바람직하게는 0.5mm 이하의 두께를 갖는 폴리에스테르 메시를 사용한다.
BNi7 경납땜 소재가 그 표면에 적용된 흑연 구조(10)가 암모니아 분해 메시 벨트 노에 배치되며, 이때 벨트 속도는 1-8미터/초(m/s)이며, 최대 온도는 800℃와 1000℃ 사이이다. 바람직한 실시예에서, 메시 벨트 노의 벨트 속도는 대략 0.4m/s이도록 구성되며, 최대 온도는 1000℃이도록 구성된다. 일부 실시예에서, 메시 벨트 노는 보호 대기(protective atmosphere)나 제어된 대기의 노이다. 보호 대기는 질소, 수소, 아르곤, 헬륨, 일산화탄소, 이산화탄소, 또는 이들의 혼합물을 포함하며, 상이한 가스는 상이한 온도에 대응할 수 있다. 따라서, 온도 범위는 상술한 범위로 제한되지 않음을 이해해야 한다.
440에서, 흑연 구조(10)의 형상에 대응하는 형상을 갖는 납땜 피스는 경납땜 층(40) 위에 배치된다. 단단한 납땜 피스의 사용으로 인해 납땜 페이스트나 슬러리를 적용하는 경우에 비해 조립이 쉬워질 수 있다. 납땜 피스는 49% 주석, 51% 인듐(Sn-51In)와 같이 주석과 인듐을 포함할 수 있다.
경납땜된 흑연 구조(10), 페이스트 및 구리 시트(40)는 3분과 5분 사이 동안 130℃와 230℃ 사이의 온도의 납땜 환경에 배치되며, 후속하여 냉각된다. 따라서, 구리 시트(40)는 경납땜 층(20)의 표면에 납땜되며, 이때 납땜 페이스트가 납땜 층(30)을 형성한다.
전술한 명세서에서, 여러 가지 양상을 그 특정 실시예를 참조하여 기재하였다. 그러나 본 명세서에서 기재한 여러 실시예의 더 넓은 사상과 적용범위에서 벗어나지 않는다면, 그러한 양상에 대한 여러 변경 및 변화를 실행할 수 있음이 자명할 것이다. 예컨대, 상술한 시스템 또는 모듈은 구성요소의 특정한 배열을 참조하여 기재된다. 그럼에도, 기재한 구성요소 중 많은 요소 사이의 순서나 공간적 관계는 본 명세서에서 기재한 여러 실시예의 적용범위나 동작이나 효과에 영향을 미치지 않는다면 변경될 수 있다. 게다가, 특정한 특성을 도시하고 기재하였지만, 이들 특성은 다른 실시예의 적용범위나 청구항의 적용범위를 제한하지 않고자 함을 이해해야 하며, 본 명세서에서 기재한 여러 실시예의 적용범위로부터 벗어나지 않고 여러 변화와 변경을 행할 수 있음이 당업자에게 분명할 것이다. 명세서 및 도면은 따라서 제한적인 의미보다는 예시적 또는 설명적인 것으로 간주될 것이다. 기재한 실시예는 따라서 대안, 변경 및 등가의 양상을 커버하고자 한다.

Claims (30)

  1. 금속 시트를 탄소 구조에 부착하는 방법으로서,
    경납땜 소재를 상기 탄소 구조의 표면에 적용하는 단계;
    상기 경납땜 소재와 상기 탄소 구조를 경납땜하여 경납땜 층을 상기 탄소 구조의 표면 상에 형성하는 단계; 및
    상기 금속 시트를 상기 경납땜 층에 납땜하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 금속 시트 부착 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 탄소 구조는 흑연을 포함하는, 금속 시트 부착 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 경납땜 소재를 적용하는 단계 전에 상기 탄소 구조의 표면을 세척하는 단계를 더 포함하는 금속 시트 부착 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 경납땜 소재를 적용하는 단계는 상기 경납땜 소재를 상기 탄소 구조의 표면에 스크린 인쇄하는 단계를 포함하는, 금속 시트 부착 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 경납땜 소재를 스크린 인쇄하는 단계는 0.5mm 이하의 두께를 갖는 폴리에스테르 메시를 통해 인쇄하는 단계를 포함하는, 금속 시트 부착 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 경납땜 소재를 적용하는 단계는 상기 경납땜 소재를 상기 탄소 구조의 표면 상에 분무하는 단계를 포함하는, 금속 시트 부착 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 경납땜 소재와 상기 탄소 구조를 경납땜하는 단계는, 상기 경납땜 소재가 그 표면에 적용된 탄소를 1.0x10-1Pa 이상의 진공도와 800℃ 이상의 미리 결정된 온도를 갖는 환경 내에 배치하는 단계를 포함하는, 금속 시트 부착 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 경납땜 소재와 상기 탄소 구조를 경납땜하는 단계는, 상기 미리 결정된 온도에 도달할 때까지 10℃/분과 20℃/분 사이의 속도로 상기 환경의 온도를 증가시키는 단계를 더 포함하는, 금속 시트 부착 방법.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 경납땜 소재와 상기 탄소 구조를 경납땜하는 단계는, 800℃ 이상의 온도를 갖는 보호 대기 노(protective atmosphere furnace)에서 상기 경납땜 소재와 상기 탄소 구조를 경납땜하는 단계를 포함하는, 금속 시트 부착 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 보호 대기 노에서 상기 경납땜 소재와 상기 탄소 구조를 경납땜하는 단계는 상기 보호 대기 노를 질소, 수소, 아르곤, 헬륨, 일산화탄소, 이산화탄소, 암모니아 분해 가스 또는 이들의 조합으로 채우는 단계를 포함하는, 금속 시트 부착 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 금속 시트를 상기 경납땜 층에 납땜하는 단계는:
    납땜 소재를 상기 경납땜 층의 표면에 적용하는 단계;
    상기 금속 시트를 상기 납땜 소재 위에 배치하는 단계; 및
    상기 탄소 구조와 금속 시트를 2분과 10분 사이의 시간 기간 동안 130℃와 350℃ 사이의 온도를 갖는 환경 내에 배치하는 단계를 포함하는, 금속 시트 부착 방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 납땜 소재를 적용하는 단계는, 상기 탄소 구조의 형상에 대응하는 형상을 갖는 단단한 납땜 소재 시트를 배치하는 단계를 포함하는, 금속 시트 부착 방법.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 납땜 소재를 적용하는 단계는 납땜 페이스트나 납땜 분말을 상기 탄소 구조의 표면에 적용하는 단계를 포함하는, 금속 시트 부착 방법.
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 납땜 소재를 적용하는 단계는 상기 경납땜 층을 상기 탄소 구조의 표면 상에 스크린 인쇄하는 단계를 포함하는, 금속 시트 부착 방법.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 납땜 소재를 스크린 인쇄하는 단계는 1mm 이하의 두께를 갖는 강철 메시(steel mesh)를 통해 스크린 인쇄하는 단계를 포함하는, 금속 시트 부착 방법.
  16. 탄소 구조와 금속 시트를 포함하는 조립체로서,
    상기 탄소 구조의 표면 상에 위치한 경납땜 층 - 상기 경납땜 층은 경납땜 소재를 상기 탄소 구조의 표면 상에 경납땜함으로써 형성됨 - ; 및
    상기 경납땜 층의 표면 상에 위치하며 상기 금속 시트를 상기 경납땜 층에 바인딩하는 납땜 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립체.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 탄소 구조는 흑연을 포함하는, 조립체.
  18. 청구항 16에 있어서, 상기 경납땜 층은 상기 탄소 구조에 인접한 반응 층과, 상기 납땜 층에 인접한 바인딩 층을 포함하며, 상기 반응 층은 상기 경납땜 소재와 탄소 사이의 화학 반응을 통해 형성되며, 상기 바인딩 층은 상기 경납땜 소재 원소의 반응을 통해 형성되는, 조립체.
  19. 탄소 구조의 표면을 금속화하는 방법으로서,
    경납땜 소재를 상기 탄소 구조의 표면에 적용하는 단계; 및
    상기 경납땜 소재와 상기 탄소 구조를 경납땜하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 구조 표면 금속화 방법.
  20. 청구항 19에 있어서, 상기 경납땜 소재를 적용하는 단계 전에 상기 탄소 구조의 표면을 세척하는 단계를 더 포함하는 탄소 구조 표면 금속화 방법.
  21. 청구항 19에 있어서, 상기 탄소 구조는 탄소 구조인, 탄소 구조 표면 금속화 방법.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 경납땜 소재를 상기 탄소 구조의 표면에 적용하는 단계 전에, 다음의 단계: 상기 탄소 구조의 표면을 연마하는 단계, 초음파를 생성하는 수단을 사용하여 알코올에서 상기 탄소 구조를 씻는 단계, 탄소 구조를 아세톤에 침지하는 단계 및 상기 탄소 구조를 건조하는 단계 중 적어도 하나를 실행하는 단계를 더 포함하는 탄소 구조 표면 금속화 방법.
  23. 청구항 19에 있어서, 상기 경납땜 소재는, 스크린 인쇄를 사용하여 상기 탄소 구조의 표면에 적용되는, 탄소 구조 표면 금속화 방법.
  24. 청구항 23에 있어서, 스크린 인쇄는 0.5mm 이하의 두께를 갖는 폴리에스테르 메시를 사용하여 행해지는, 탄소 구조 표면 금속화 방법.
  25. 청구항 19에 있어서, 상기 경납땜 소재는, 분무를 통해 상기 탄소 구조의 표면에 적용되는, 탄소 구조 표면 금속화 방법.
  26. 청구항 19에 있어서, 상기 경납땜 소재와 탄소 구조를 경납땜하는 단계는, 적용된 상기 경납땜 소재를 갖는 탄소를 1.0x10-1Pa 이상의 진공도와 800℃ 이상의 목표 온도를 갖는 환경 내에 배치하는 단계를 포함하는, 탄소 구조 표면 금속화 방법.
  27. 청구항 26에 있어서, 상기 환경은, 상기 목표 온도에 도달할 때까지 10℃/분과 20℃/분 사이의 속도로 온도가 증가하도록 구성되는, 탄소 구조 표면 금속화 방법.
  28. 청구항 19에 있어서, 상기 경납땜 소재와 상기 탄소 구조를 경납땜하는 단계는, 800℃ 이상의 온도를 갖는 보호 대기 노에서 상기 경납땜 소재와 탄소 구조를 경납땜하는 단계를 포함하는, 탄소 구조 표면 금속화 방법.
  29. 청구항 28에 있어서, 상기 보호 대기 노는, 질소, 수소, 아르곤, 헬륨, 일산화탄소, 이산화탄소, 암모니아 분해물 또는 이들의 조합으로 채워지는, 탄소 구조 표면 금속화 방법.
  30. 청구항 19에 있어서, 상기 경납땜된 경납땜 소재는 상기 탄소 구조에 인접한 반응 층과, 상기 납땜 층에 인접한 바인딩 층을 포함하는 경납땜 층을 형성하며, 상기 반응 층은 상기 경납땜 소재와 탄소 사이의 화학 반응을 통해 형성되며, 상기 바인딩 층은 상기 경납땜 소재 원소의 반응을 통해 형성되는, 탄소 구조 표면 금속화 방법.
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