JP2003165778A - 金属−セラミックス複合材料同士の接合方法 - Google Patents
金属−セラミックス複合材料同士の接合方法Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複合材料中にひけすを生じることのない、ま
た加熱されても接合面での剥がれが生じることのない、
さらには接合面を加工しなくても強固の接合できる複合
材料同士の接合方法を提供すること。 【解決手段】 金属をアルミニウムまたはアルミニウム
合金とする金属−セラミックス複合材料同士の接合方法
において、該接合方法が、接合したい接合面間にＭｇを
含むセラミックス粉末を充填し、そのセラミックス粉末
にアルミニウムまたはアルミニウム合金を接触させ、そ
れを窒素雰囲気中で７００〜９００℃の温度で加熱処理
することによって溶融したアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金をセラミックス粉末中に非加圧で浸透させるこ
とにより接合する方法であることとした金属−セラミッ
クス複合材料同士の接合方法。
た加熱されても接合面での剥がれが生じることのない、
さらには接合面を加工しなくても強固の接合できる複合
材料同士の接合方法を提供すること。 【解決手段】 金属をアルミニウムまたはアルミニウム
合金とする金属−セラミックス複合材料同士の接合方法
において、該接合方法が、接合したい接合面間にＭｇを
含むセラミックス粉末を充填し、そのセラミックス粉末
にアルミニウムまたはアルミニウム合金を接触させ、そ
れを窒素雰囲気中で７００〜９００℃の温度で加熱処理
することによって溶融したアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金をセラミックス粉末中に非加圧で浸透させるこ
とにより接合する方法であることとした金属−セラミッ
クス複合材料同士の接合方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属−セラミック
ス複合材料の接合方法に関し、特に金属をアルミニウム
またはアルミニウム合金とする金属−セラミックス複合
材料同士の接合方法に関する。
ス複合材料の接合方法に関し、特に金属をアルミニウム
またはアルミニウム合金とする金属−セラミックス複合
材料同士の接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属をアルミニウムまたはアルミニウム
合金とする金属−セラミックス複合材料同士の接合方法
としては、従来、接合したい接合面間にアルミニウムを
主体とし亜鉛などを添加物として混入したロウ材を充填
し、それを加熱処理して接合する、あるいはエポキシ樹
脂などからなる接着剤を接合面の表面に塗布し、その接
合面同士を密着させ、乾燥して接合するなどの方法があ
った。
合金とする金属−セラミックス複合材料同士の接合方法
としては、従来、接合したい接合面間にアルミニウムを
主体とし亜鉛などを添加物として混入したロウ材を充填
し、それを加熱処理して接合する、あるいはエポキシ樹
脂などからなる接着剤を接合面の表面に塗布し、その接
合面同士を密着させ、乾燥して接合するなどの方法があ
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ロ
ウ材を用いる場合には、接合する複合材料中のアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金が、加熱処理により溶融し
てそのロウ材中に吸収され、複合材料中に細かい空洞、
所謂ひけすが生じるという問題があった。また、ロウ材
が接合面によく密着するように接合面を機械加工等によ
り平滑にしなければならないという問題もあった。
ウ材を用いる場合には、接合する複合材料中のアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金が、加熱処理により溶融し
てそのロウ材中に吸収され、複合材料中に細かい空洞、
所謂ひけすが生じるという問題があった。また、ロウ材
が接合面によく密着するように接合面を機械加工等によ
り平滑にしなければならないという問題もあった。
【０００４】一方、接着剤を用いる場合には、金属−セ
ラミックス複合材料と接着剤との熱膨張係数が大きく異
なるため、加熱されると複合材料と接着剤との間でずれ
が生じ接合部分が剥がれるという問題があった。また、
先と同様接着面を機械加工等により平滑にしなければな
らないという問題もあった。
ラミックス複合材料と接着剤との熱膨張係数が大きく異
なるため、加熱されると複合材料と接着剤との間でずれ
が生じ接合部分が剥がれるという問題があった。また、
先と同様接着面を機械加工等により平滑にしなければな
らないという問題もあった。
【０００５】本発明は、上述した従来技術が有する課題
に鑑みなされたものであって、その目的は、複合材料中
にひけすを生じることのない、また加熱されても接合面
での剥がれが生じることのない、さらには接合面を加工
しなくても強固に接合できる複合材料同士の接合方法を
提供することにある。
に鑑みなされたものであって、その目的は、複合材料中
にひけすを生じることのない、また加熱されても接合面
での剥がれが生じることのない、さらには接合面を加工
しなくても強固に接合できる複合材料同士の接合方法を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するため鋭意研究した結果、複合材料同士の接合
したい接合面間にセラミックス粉末を充填し、そのセラ
ミックス粉末に溶融したアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金を浸透させて接合すれば、接合した複合材料中に
ひけすを生じることのない、また加熱されても接合面で
の剥がれが生じることのない、さらには接合面を加工し
なくても強固に接合できる接合方法になるとの知見を得
て本発明を完成するに至った。
を達成するため鋭意研究した結果、複合材料同士の接合
したい接合面間にセラミックス粉末を充填し、そのセラ
ミックス粉末に溶融したアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金を浸透させて接合すれば、接合した複合材料中に
ひけすを生じることのない、また加熱されても接合面で
の剥がれが生じることのない、さらには接合面を加工し
なくても強固に接合できる接合方法になるとの知見を得
て本発明を完成するに至った。
【０００７】即ち本発明は、（１）金属をアルミニウム
またはアルミニウム合金とする金属−セラミックス複合
材料同士の接合方法において、該接合方法が、接合した
い接合面間にＭｇを含むセラミックス粉末を充填し、そ
のセラミックス粉末にアルミニウムまたはアルミニウム
合金を接触させ、それを窒素雰囲気中で７００〜９００
℃の温度で加熱処理することによって溶融したアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金をセラミックス粉末中に非
加圧で浸透させることにより接合する方法であることを
特徴とする金属−セラミックス複合材料同士の接合方法
（請求項１）とし、（２）金属をアルミニウムまたはア
ルミニウム合金とする金属−セラミックス複合材料同士
の接合方法において、該接合方法が、接合したい接合面
間にＭｇを含むセラミックス粉末を含有するスラリーを
流し込み、それを乾燥した後、そのセラミックス粉末に
アルミニウムまたはアルミニウム合金を接触させ、それ
を窒素雰囲気中で７００〜９００℃の温度で加熱処理す
ることによって溶融したアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金をセラミックス粉末中に非加圧で浸透させること
により接合する方法であることを特徴とする金属−セラ
ミックス複合材料の接合方法（請求項２）とし、（３）
金属をアルミニウムまたはアルミニウム合金とする金属
−セラミックス複合材料同士の接合方法において、該接
合方法が、接合したい接合面の表面にＭｇを含むセラミ
ックス粉末を含有するペーストを塗布し、その表面同士
を密着させて乾燥した後、そのセラミックス粉末にアル
ミニウムまたはアルミニウム合金を接触させ、それを窒
素雰囲気中で７００〜９００℃の温度で加熱処理するこ
とによって溶融したアルミニウムまたはアルミニウム合
金をセラミックス粉末中に非加圧で浸透させることによ
り接合する方法であることを特徴とする金属−セラミッ
クス複合材料同士の接合方法（請求項３）とすることを
要旨とする。以下さらに詳細に説明する。
またはアルミニウム合金とする金属−セラミックス複合
材料同士の接合方法において、該接合方法が、接合した
い接合面間にＭｇを含むセラミックス粉末を充填し、そ
のセラミックス粉末にアルミニウムまたはアルミニウム
合金を接触させ、それを窒素雰囲気中で７００〜９００
℃の温度で加熱処理することによって溶融したアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金をセラミックス粉末中に非
加圧で浸透させることにより接合する方法であることを
特徴とする金属−セラミックス複合材料同士の接合方法
（請求項１）とし、（２）金属をアルミニウムまたはア
ルミニウム合金とする金属−セラミックス複合材料同士
の接合方法において、該接合方法が、接合したい接合面
間にＭｇを含むセラミックス粉末を含有するスラリーを
流し込み、それを乾燥した後、そのセラミックス粉末に
アルミニウムまたはアルミニウム合金を接触させ、それ
を窒素雰囲気中で７００〜９００℃の温度で加熱処理す
ることによって溶融したアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金をセラミックス粉末中に非加圧で浸透させること
により接合する方法であることを特徴とする金属−セラ
ミックス複合材料の接合方法（請求項２）とし、（３）
金属をアルミニウムまたはアルミニウム合金とする金属
−セラミックス複合材料同士の接合方法において、該接
合方法が、接合したい接合面の表面にＭｇを含むセラミ
ックス粉末を含有するペーストを塗布し、その表面同士
を密着させて乾燥した後、そのセラミックス粉末にアル
ミニウムまたはアルミニウム合金を接触させ、それを窒
素雰囲気中で７００〜９００℃の温度で加熱処理するこ
とによって溶融したアルミニウムまたはアルミニウム合
金をセラミックス粉末中に非加圧で浸透させることによ
り接合する方法であることを特徴とする金属−セラミッ
クス複合材料同士の接合方法（請求項３）とすることを
要旨とする。以下さらに詳細に説明する。
【０００８】上記で述べたように、本発明の接合方法と
しては、金属−セラミックス複合材料同士の接合したい
接合面間にＭｇを含むセラミックス粉末を充填し、その
セラミックス粉末にアルミニウムまたはアルミニウム合
金を接触させ、それを窒素雰囲気中で７００〜９００℃
の温度で加熱処理することによって溶融したアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金をセラミックス粉末中に非加
圧で浸透させることにより接合する方法とした（請求項
１）。
しては、金属−セラミックス複合材料同士の接合したい
接合面間にＭｇを含むセラミックス粉末を充填し、その
セラミックス粉末にアルミニウムまたはアルミニウム合
金を接触させ、それを窒素雰囲気中で７００〜９００℃
の温度で加熱処理することによって溶融したアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金をセラミックス粉末中に非加
圧で浸透させることにより接合する方法とした（請求項
１）。
【０００９】この方法は、接合する接合材料、即ちセラ
ミックス粉末にアルミニウムまたはアルミニウム合金が
浸透された材料が、接合される複合材料と同様であるの
で、複合材料中のアルミニウムまたはアルミニウム合金
が接合材料中に吸収されて複合材料中にひけすを生じる
ことはなく、また接合材料の熱膨張係数が複合材料とほ
ぼ同じにできるので、加熱されても接合面での剥がれが
生じることはなく、さらには複合材料の接合面が平滑で
なくても接合材料中と複合材料中のアルミニウムまたは
アルミニウム合金同士が強く融着するので、接合面を加
工しなくても強固に接合できる接合方法となる。
ミックス粉末にアルミニウムまたはアルミニウム合金が
浸透された材料が、接合される複合材料と同様であるの
で、複合材料中のアルミニウムまたはアルミニウム合金
が接合材料中に吸収されて複合材料中にひけすを生じる
ことはなく、また接合材料の熱膨張係数が複合材料とほ
ぼ同じにできるので、加熱されても接合面での剥がれが
生じることはなく、さらには複合材料の接合面が平滑で
なくても接合材料中と複合材料中のアルミニウムまたは
アルミニウム合金同士が強く融着するので、接合面を加
工しなくても強固に接合できる接合方法となる。
【００１０】上記とは別の接合方法としては、金属−セ
ラミックス複合材料同士の接合したい接合面間に、Ｍｇ
を含むセラミックス粉末を含有するスラリーを流し込
み、それを乾燥した後、そのセラミックス粉末にアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金を接触させ、それを窒素
雰囲気中で７００〜９００℃の温度で加熱処理すること
によって溶融したアルミニウムまたはアルミニウム合金
をセラミックス粉末中に非加圧で浸透させることにより
接合する方法とした（請求項２）。
ラミックス複合材料同士の接合したい接合面間に、Ｍｇ
を含むセラミックス粉末を含有するスラリーを流し込
み、それを乾燥した後、そのセラミックス粉末にアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金を接触させ、それを窒素
雰囲気中で７００〜９００℃の温度で加熱処理すること
によって溶融したアルミニウムまたはアルミニウム合金
をセラミックス粉末中に非加圧で浸透させることにより
接合する方法とした（請求項２）。
【００１１】この方法は、セラミックス粉末をそのまま
充填する代わりにスラリーとして充填するもので、セラ
ミックス粉末そのままより接合面間の隅々までセラミッ
クス粉末が行き渡ることに特徴がある。スラリーの溶媒
の種類、スラリーの粘度等については特に限定するもの
ではなく、接合する複合材料の種類、接合すべき接合面
の状態等に合わせて適宜決めればよい。
充填する代わりにスラリーとして充填するもので、セラ
ミックス粉末そのままより接合面間の隅々までセラミッ
クス粉末が行き渡ることに特徴がある。スラリーの溶媒
の種類、スラリーの粘度等については特に限定するもの
ではなく、接合する複合材料の種類、接合すべき接合面
の状態等に合わせて適宜決めればよい。
【００１２】また、上記とはさらに別の接合方法として
は、金属−セラミックス複合材料同士の接合したい接合
面の表面にＭｇを含むセラミックス粉末を含有するペー
ストを塗布し、その表面同士を密着せて乾燥した後、そ
のセラミックス粉末にアルミニウムまたはアルミニウム
合金を接触させ、それを窒素雰囲気中で７００〜９００
℃の温度で加熱処理することことによって溶融したアル
ミニウムまたはアルミニウム合金をセラミックス粉末中
に非加圧で浸透させることにより接合する方法とした
（請求項３）。
は、金属−セラミックス複合材料同士の接合したい接合
面の表面にＭｇを含むセラミックス粉末を含有するペー
ストを塗布し、その表面同士を密着せて乾燥した後、そ
のセラミックス粉末にアルミニウムまたはアルミニウム
合金を接触させ、それを窒素雰囲気中で７００〜９００
℃の温度で加熱処理することことによって溶融したアル
ミニウムまたはアルミニウム合金をセラミックス粉末中
に非加圧で浸透させることにより接合する方法とした
（請求項３）。
【００１３】この方法は、セラミックス粉末をペースト
として充填するもので、ペーストの粘度を調整すること
で、極細い隙間や不安定な突起の上など、さまざまな形
状に塗布できる特徴があるものである。ペーストの粘結
剤の種類、ペーストの粘度等については特に限定するも
のではなく、接合する複合材料の種類、接合すべき接合
面の状態等に合わせて適宜決めればよい。
として充填するもので、ペーストの粘度を調整すること
で、極細い隙間や不安定な突起の上など、さまざまな形
状に塗布できる特徴があるものである。ペーストの粘結
剤の種類、ペーストの粘度等については特に限定するも
のではなく、接合する複合材料の種類、接合すべき接合
面の状態等に合わせて適宜決めればよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の接合方法をさらに詳細に
述べると、先ず接合したい複合材料を用意する。複合材
料中の金属はアルミニウムまたはアルミニウム合金であ
るが、セラミックスとしては、ＳｉＣ、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ
Ｎ等の通常のセラミックス粉末またはセラミックス繊維
が挙げられ、アルミニウムまたはアルミニウム合金と反
応しないセラミックスの粉末またはセラミックス繊維で
あれば何でも構わない。
述べると、先ず接合したい複合材料を用意する。複合材
料中の金属はアルミニウムまたはアルミニウム合金であ
るが、セラミックスとしては、ＳｉＣ、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ
Ｎ等の通常のセラミックス粉末またはセラミックス繊維
が挙げられ、アルミニウムまたはアルミニウム合金と反
応しないセラミックスの粉末またはセラミックス繊維で
あれば何でも構わない。
【００１５】用意した複合材料の接合面間にＭｇを含む
セラミックス粉末を充填する。セラミックス粉末の種類
としては、熱膨張等を合わせるため複合材料中のセラミ
ックス粉末またはセラミックス繊維の種類と同じ方がよ
く、これにＭｇを添加するのはアルミニウムまたはアル
ミニウム合金のセラミックス粉末への浸透を良くするた
めである。なお、このＭｇは場合によっては浸透させる
アルミニウムまたはアルミニウム合金中に含ませてもよ
い。接合面間の間隔は、複合材料の大きさ、接合面の状
態等によって変わるが概ね３〜５ｍｍ程度でよい。セラ
ミックス粉末の細かさは、平均粒径で１〜１００μｍ程
度の細かさでよい。
セラミックス粉末を充填する。セラミックス粉末の種類
としては、熱膨張等を合わせるため複合材料中のセラミ
ックス粉末またはセラミックス繊維の種類と同じ方がよ
く、これにＭｇを添加するのはアルミニウムまたはアル
ミニウム合金のセラミックス粉末への浸透を良くするた
めである。なお、このＭｇは場合によっては浸透させる
アルミニウムまたはアルミニウム合金中に含ませてもよ
い。接合面間の間隔は、複合材料の大きさ、接合面の状
態等によって変わるが概ね３〜５ｍｍ程度でよい。セラ
ミックス粉末の細かさは、平均粒径で１〜１００μｍ程
度の細かさでよい。
【００１６】その充填したセラミックス粉末にアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金のインゴットを接触させ、
それを窒素雰囲気中で７００〜９００℃の温度で加熱処
理することにより溶融したアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金がセラミックス粉末中に非加圧で浸透し、その
浸透したアルミニウムまたはアルミニウム合金が複合材
料中のアルミニウムまたはアルミニウム合金と融着して
複合材料同士が接合される。
ウムまたはアルミニウム合金のインゴットを接触させ、
それを窒素雰囲気中で７００〜９００℃の温度で加熱処
理することにより溶融したアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金がセラミックス粉末中に非加圧で浸透し、その
浸透したアルミニウムまたはアルミニウム合金が複合材
料中のアルミニウムまたはアルミニウム合金と融着して
複合材料同士が接合される。
【００１７】接合面間にスラリーを流し込む場合には、
例えば先と同じＭｇを含むセラミックス粉末にエチルシ
リケートを適量加え、それを攪拌することによりスラリ
ーが得られる。そのほか、エタノールなどのアルコール
にＳｉワニス等のバインダーを溶かし、これをＭｇを含
むセラミックス粉末に適量加え、それを攪拌することで
先と同様スラリーが得られる。そのスラリーを先と同じ
接合面間に流し込み、乾燥すれば接合面間にセラミック
ス粉末を充填したものが得られ、それに先と同じように
アルミニウムまたはアルミニウム合金を浸透させること
により複合材料同士が接合される。
例えば先と同じＭｇを含むセラミックス粉末にエチルシ
リケートを適量加え、それを攪拌することによりスラリ
ーが得られる。そのほか、エタノールなどのアルコール
にＳｉワニス等のバインダーを溶かし、これをＭｇを含
むセラミックス粉末に適量加え、それを攪拌することで
先と同様スラリーが得られる。そのスラリーを先と同じ
接合面間に流し込み、乾燥すれば接合面間にセラミック
ス粉末を充填したものが得られ、それに先と同じように
アルミニウムまたはアルミニウム合金を浸透させること
により複合材料同士が接合される。
【００１８】また、接合面にペーストを塗布する場合に
は、例えば先と同じＭｇを含むセラミックス粉末にアク
リル樹脂を主体とする粘結剤を適量加え、それを混練す
ることによりペーストが得られ、そのペーストを接合面
に塗布し、その塗布面を密着させて乾燥すれば接合面間
にセラミックス粉末を充填したものが得られる。それに
先と同じようにアルミニウムまたはアルミニウム合金を
浸透させることにより複合材料同士が接合される。
は、例えば先と同じＭｇを含むセラミックス粉末にアク
リル樹脂を主体とする粘結剤を適量加え、それを混練す
ることによりペーストが得られ、そのペーストを接合面
に塗布し、その塗布面を密着させて乾燥すれば接合面間
にセラミックス粉末を充填したものが得られる。それに
先と同じようにアルミニウムまたはアルミニウム合金を
浸透させることにより複合材料同士が接合される。
【００１９】以上の方法で複合材料同士を接合すれば、
接合した複合材料中にひけすを生じることがなく、また
加熱されても接合面での剥がれが生じることがない。さ
らには接合面を加工しなくても強固に接合できる接合方
法となる。
接合した複合材料中にひけすを生じることがなく、また
加熱されても接合面での剥がれが生じることがない。さ
らには接合面を加工しなくても強固に接合できる接合方
法となる。
【００２０】
【実施例】以下本発明の実施例を比較例と共に具体的に
挙げ、本発明をより詳細に説明する。
挙げ、本発明をより詳細に説明する。
【００２１】（実施例１）
（１）複合材料同士の接合
市販のＳｉＣ粉末により１００×１００×高さ３０ｍｍ
の直方体形状のプリフォームを形成し、そのプリフォー
ムにＡｌ−３Ｍｇ組成のアルミニウム合金を浸透させて
直方体形状の複合材料を２個作製し、それらの表面同士
（表面は平滑にせず）を接合するために、それらの複合
材料を３ｍｍの間隔を設けて配置した。
の直方体形状のプリフォームを形成し、そのプリフォー
ムにＡｌ−３Ｍｇ組成のアルミニウム合金を浸透させて
直方体形状の複合材料を２個作製し、それらの表面同士
（表面は平滑にせず）を接合するために、それらの複合
材料を３ｍｍの間隔を設けて配置した。
【００２２】その間隔に平均粒径が２０μｍのＭｇを２
４質量％含むＳｉＣ粉末をタッピングしながら充填し、
その充填したＳｉＣ粉末に接触するようにＡｌ−３Ｍｇ
組成のアルミニウム合金のインゴットを配置し、これを
窒素雰囲気中で８３０℃の温度で加熱処理して複合材料
同士を接合した。
４質量％含むＳｉＣ粉末をタッピングしながら充填し、
その充填したＳｉＣ粉末に接触するようにＡｌ−３Ｍｇ
組成のアルミニウム合金のインゴットを配置し、これを
窒素雰囲気中で８３０℃の温度で加熱処理して複合材料
同士を接合した。
【００２３】（２）評価
得られた接合体の接合部分の接合強度を３点曲げ試験
（ＪＩＳ Ｒ １６０１）で求めた。また、接合強度の測
定で生じた破断面の状況を目視で観察した。さらに、接
合面の部分を切断し、その切断面のひけすの状況を目視
で観察した。さらにまた、別の接合した試料を２００℃
の温度下に晒し、接合面での剥がれを調べた。その結
果、接合面での破断はなく、接合強度は１５０ＭＰａと
後述の比較例１及び２よりはるかに高かった。また、接
合面でのひけす、加熱下での剥がれは認められなかっ
た。
（ＪＩＳ Ｒ １６０１）で求めた。また、接合強度の測
定で生じた破断面の状況を目視で観察した。さらに、接
合面の部分を切断し、その切断面のひけすの状況を目視
で観察した。さらにまた、別の接合した試料を２００℃
の温度下に晒し、接合面での剥がれを調べた。その結
果、接合面での破断はなく、接合強度は１５０ＭＰａと
後述の比較例１及び２よりはるかに高かった。また、接
合面でのひけす、加熱下での剥がれは認められなかっ
た。
【００２４】（実施例２）複合材料同士の間隔に、先と
同じＭｇを含むＳｉＣ粉末にエチルシリケートをＳｉＣ
粉末に対し２７質量％加え、攪拌して得られたスラリー
を流し込んで乾燥した他は実施例１と同様に接合し、評
価した。その結果、実施例１と同様接合面での破断はな
く、接合強度は１５０ＭＰａと比較例１及び２よりはる
かに高かった。接合面でのひけすも剥がれも認められな
かった。
同じＭｇを含むＳｉＣ粉末にエチルシリケートをＳｉＣ
粉末に対し２７質量％加え、攪拌して得られたスラリー
を流し込んで乾燥した他は実施例１と同様に接合し、評
価した。その結果、実施例１と同様接合面での破断はな
く、接合強度は１５０ＭＰａと比較例１及び２よりはる
かに高かった。接合面でのひけすも剥がれも認められな
かった。
【００２５】（実施例３）複合材料の接合面表面に、先
と同じＭｇを含むＳｉＣ粉末に粘結剤として互応化学社
製アクリル樹脂（商品名Ｇ２７）を１０体積％加え、そ
れを混練したペーストを塗布し、それを密着させて乾燥
した他は実施例１と同様に複合材料同士を接合し、評価
した。その結果、これも実施例１と同様接合面での破断
はなく、接合強度は１３０ＭＰａと比較例１及び２より
はるかに高かった。接合面でのひけすも剥がれも認めら
れなかった。このことは、実施例１、２を含めて述べる
と、本発明であれば、接合した複合材料中にひけすを生
じることのない、また加熱されても接合面での剥がれが
生じることのない、さらには接合面を加工しなくても強
固に接合できる接合方法となることを示している。
と同じＭｇを含むＳｉＣ粉末に粘結剤として互応化学社
製アクリル樹脂（商品名Ｇ２７）を１０体積％加え、そ
れを混練したペーストを塗布し、それを密着させて乾燥
した他は実施例１と同様に複合材料同士を接合し、評価
した。その結果、これも実施例１と同様接合面での破断
はなく、接合強度は１３０ＭＰａと比較例１及び２より
はるかに高かった。接合面でのひけすも剥がれも認めら
れなかった。このことは、実施例１、２を含めて述べる
と、本発明であれば、接合した複合材料中にひけすを生
じることのない、また加熱されても接合面での剥がれが
生じることのない、さらには接合面を加工しなくても強
固に接合できる接合方法となることを示している。
【００２６】（比較例１）比較例１として、亜鉛粉末を
含むアルミニウム粉末にアクリル樹脂を加えて混練し成
形したロウ材を用い、それを実施例１と同様接合面間に
充填し、それを５５０℃の温度で処理して複合材料同士
を接合し、得られたものを実施例１と同様に評価した。
その結果、接合強度測定の際、接合面表面を平滑にしな
いため試料は接合面で破断し、接合強度を測定できなか
った。また、接合面で複合材料中のアルミニウム合金が
吸収されたことによるひけすが認められた。
含むアルミニウム粉末にアクリル樹脂を加えて混練し成
形したロウ材を用い、それを実施例１と同様接合面間に
充填し、それを５５０℃の温度で処理して複合材料同士
を接合し、得られたものを実施例１と同様に評価した。
その結果、接合強度測定の際、接合面表面を平滑にしな
いため試料は接合面で破断し、接合強度を測定できなか
った。また、接合面で複合材料中のアルミニウム合金が
吸収されたことによるひけすが認められた。
【００２７】（比較例２）また、比較例２として、エポ
キシ系樹脂からなる接着剤を用い、それを実施例３と同
様接合面に塗布し、それを80℃の温度で処理して複合材
料同士を接合し、得られたものを実施例１と同様に評価
した。その結果、接合強度は発現したものの、比較例１
と同様接合面で破断し５０ＭＰａと実施例３よりはるか
に低かった。また、加熱していくと熱膨張差のため、１
５０℃の温度で接合面で剥がれてしまった。
キシ系樹脂からなる接着剤を用い、それを実施例３と同
様接合面に塗布し、それを80℃の温度で処理して複合材
料同士を接合し、得られたものを実施例１と同様に評価
した。その結果、接合強度は発現したものの、比較例１
と同様接合面で破断し５０ＭＰａと実施例３よりはるか
に低かった。また、加熱していくと熱膨張差のため、１
５０℃の温度で接合面で剥がれてしまった。
【００２８】
【発明の効果】以上の通り、本発明の接合方法であれ
ば、接合した複合材料中にひけすを生じることのない、
また加熱されても接合面での剥がれが生じることのな
い、さらには接合面を加工しなくても強固に接合できる
接合方法とすることができるようになった。このことに
より、金属をアルミニウムまたはアルミニウム合金とす
る複合材料同士であれば、本発明により従来よりはるか
に優れた接合をすることができるようになった。
ば、接合した複合材料中にひけすを生じることのない、
また加熱されても接合面での剥がれが生じることのな
い、さらには接合面を加工しなくても強固に接合できる
接合方法とすることができるようになった。このことに
より、金属をアルミニウムまたはアルミニウム合金とす
る複合材料同士であれば、本発明により従来よりはるか
に優れた接合をすることができるようになった。
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ２２Ｃ 29/06 Ｃ２２Ｃ 29/06 Ｚ
// Ｃ２２Ｃ 1/10 1/10 Ｚ
Ｂ２３Ｋ 103:16 Ｂ２３Ｋ 103:16
Ｆターム(参考） 4E067 AA05 AA18 AA26 AB01 AB10
AB12 AD04 DA14 DB03 DC06
4G026 BA14 BB14 BB27 BB31 BF05
BF31 BF33 BF42 BF43 BF48
BG02 BG04 BG10 BG27 BH01
4K020 AA22 AC01 AC02 AC09 BA05
BA06 BB22
Claims (3)
- 【請求項１】 金属をアルミニウムまたはアルミニウム
合金とする金属−セラミックス複合材料同士の接合方法
において、該接合方法が、接合したい接合面間にＭｇを
含むセラミックス粉末を充填し、そのセラミックス粉末
にアルミニウムまたはアルミニウム合金を接触させ、そ
れを窒素雰囲気中で７００〜９００℃の温度で加熱処理
することによって溶融したアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金をセラミックス粉末中に非加圧で浸透させるこ
とにより接合する方法であることを特徴とする金属−セ
ラミックス複合材料同士の接合方法。 - 【請求項２】 金属をアルミニウムまたはアルミニウム
合金とする金属−セラミックス複合材料同士の接合方法
において、該接合方法が、接合したい接合面間にＭｇを
含むセラミックス粉末を含有するスラリーを流し込み、
それを乾燥した後、そのセラミックス粉末にアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金を接触させ、それを窒素雰囲
気中で７００〜９００℃の温度で加熱処理することによ
って溶融したアルミニウムまたはアルミニウム合金をセ
ラミックス粉末中に非加圧で浸透させることにより接合
する方法であることを特徴とする金属−セラミックス複
合材料の接合方法。 - 【請求項３】 金属をアルミニウムまたはアルミニウム
合金とする金属−セラミックス複合材料同士の接合方法
において、該接合方法が、接合したい接合面の表面にＭ
ｇを含むセラミックス粉末を含有するペーストを塗布
し、その表面同士を密着させて乾燥した後、そのセラミ
ックス粉末にアルミニウムまたはアルミニウム合金を接
触させ、それを窒素雰囲気中で７００〜９００℃の温度
で加熱処理することによって溶融したアルミニウムまた
はアルミニウム合金をセラミックス粉末中に非加圧で浸
透させることにより接合する方法であることを特徴とす
る金属−セラミックス複合材料同士の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001362498A JP2003165778A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 金属−セラミックス複合材料同士の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001362498A JP2003165778A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 金属−セラミックス複合材料同士の接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003165778A true JP2003165778A (ja) | 2003-06-10 |
Family
ID=19172985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001362498A Pending JP2003165778A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 金属−セラミックス複合材料同士の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003165778A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008239358A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Taiheiyo Cement Corp | 嵌合体及びその製造方法 |
-
2001
- 2001-11-28 JP JP2001362498A patent/JP2003165778A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008239358A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Taiheiyo Cement Corp | 嵌合体及びその製造方法 |
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