JPH0134954B2 - - Google Patents

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JPH0134954B2
JPH0134954B2 JP54011791A JP1179179A JPH0134954B2 JP H0134954 B2 JPH0134954 B2 JP H0134954B2 JP 54011791 A JP54011791 A JP 54011791A JP 1179179 A JP1179179 A JP 1179179A JP H0134954 B2 JPH0134954 B2 JP H0134954B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
molded body
ceramic molded
chromium
nickel
Prior art date
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Expired
Application number
JP54011791A
Other languages
English (en)
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JPS55104979A (en
Inventor
Yoshihiro Ehata
Michio Uetsuki
Saburo Ose
Yasuo Hihashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明はセラミツクス成形体と遷移金属との接
着法並びに更にセラミツクス成形体と、セラミツ
クス成形体又は金属成形体とを接着する方法に関
する。 なお、本願明細書においては、“鉄、ニツケル
及びクロムの少くとも1種の金属”とあるのは、
これらの金属の単体のみならず、これら金属を含
む合金をも指称するものとする。 従来よりセラミツクス成形体と金属とを接着す
る方法としてはテレフンケン法、活性金属法、水
素化合物法、硫化銅法、金属酸化物法、粉末圧縮
法、ホツトプレス法、ソルダガラス法等各種の方
法が開示されている。これ等従来の接着方法はい
ずれもセラミツクス成形体と金属との間に第三成
分を存在せしめて接着する方法である。なんとな
ればセラミツクスと金属とはその熱膨脹係数が著
しく異なるために必ず中間層が必要と考えられて
来たからである。而してこれ等従来公知の各種の
方法に於いては、必ず真空中又は還元雰囲気下で
該中間層の酸化を防ぎながら加熱することが必要
である。従つて従来の方法に於いては、中間層を
形成せしめるに基ずく各種の煩雑な操作が必要と
なるばかりで無く、加熱雰囲気を調整するための
余分な且つ複雑な工程並びに操作が必要となつて
来る。しかも得られる接着物の接着強度について
も必ずしも満足出来るものではない。 近年、米国特許第3766634号明細書に記載の接
着方法が提案されている。該方法は、セラミツク
ス成形体と金属材料を接触せしめ、酸化雰囲気中
で金属の融点より低い温度に加熱してセラミツク
ス成形体と金属材料とを接着させる方法が記載さ
れている。しかしながらこの方法によつても接着
強度において満足できる接着物を得ることは不可
能である。 本発明は斯かる現状に鑑みセラミツクス成形体
と金属とを強固に接着させる方法を開発すべく鋭
意研究を重ねてきた。その結果鉄、ニツケル及び
クロムの少くとも1種の金属という特定の金属と
セラミツクス成形体とを接触せしめ、且つ酸化雰
囲気中で該金属の融点以上に加熱することにより
強固に接着できるという驚くべき新事実を見出
し、ここに本発明を完成するに至つた。 即ち本発明は、セラミツクス成形体と、鉄、ニ
ツケル及びクロムの少くとも1種の金属とを接触
せしめ、酸化雰囲気中で該金属の融点以上の温度
に加熱することを特徴とするセラミツクス成形体
と遷移金属との接着法、セラミツクス成形体とセ
ラミツクス成形体との間に、鉄、ニツケル及びク
ロムの少くとも1種の金属を介在させて、酸化雰
囲気中で該金属の融点以上の温度に加熱すること
を特徴とするセラミツクス成形体と遷移金属との
接着法、並びにセラミツクス成形体と金属(但し
鉄、ニツケル及びクロムの少くとも1種の金属を
除く)成形体との間に、鉄、ニツケル及びクロム
の少くとも1種の金属を介在させて、酸化雰囲気
中で該金属の融点以上の温度に加熱することを特
徴とするセラミツクス成形体と遷移金属との接着
法に係る。 本発明実施に際しては、セラミツクス成形体と
鉄、ニツケル及びクロムの少くとも1種とを接触
した状態で酸化雰囲気中で加熱する。この際使用
するセラミツクスとしては酸化物系セラミツク
ス、窒化物系セラミツクス、炭化物系セラミツク
ス、硼化物系セラミツクス、ガラス等が例示出
来、就中好ましいものとして酸化物系セラミツク
スが例示出来る。酸化物系セラミツクスとしては
たとえばSiO2系、Al2O3系、MgO系、ZrO2系、
La2O3系セラミツクスばかりでなくこれ等の2種
以上の複合体も含まれる。窒化物系セラミツクス
としては、BN系やSi3N4系のものを例示出来、
炭化物系セラミツクスとしてはSiC、WC、TiC
等を、また硼化物系セラミツクスとしてはCrB2
を具体例として挙げることが出来る。成形体の形
状としては特に制限は無く各種の形状の成形体が
広い範囲で含まれる。 このセラミツクス成形体と接着さすべき金属と
しては、鉄、ニツケル及びクロムの少くとも1種
が使用される。これ等金属は成形体の形態でも或
いは粉末の形態のいずれも有効に適用出来る。而
してこれ等のセラミツクス成形体と遷移金属とは
接触した状態で、たとえばセラミツクス板と遷移
金属板とを重ね合せて、或いはセラミツクス板上
に遷移金属粉を載置するなどして酸化雰囲気中で
上記金属の融点以上の温度で加熱する。酸化雰囲
気としては空気、酸素、空気と酸素の混合ガス、
或いは不活性ガスと酸素との混合ガス等いずれも
有効に適用出来るが、特に空気中が好ましい。 本発明に於いては、セラミツクス成形体と遷移
金属とを接着せしめるに際し、セラミツクス成形
体とセラミツクス成形体との間に遷移金属を介在
させて酸化雰囲気中で加熱して同様に実施するこ
とにより、該金属を介してセラミツクス成形体同
志を接着することが出来る。この際の遷移金属と
しては成形体の型でも粉末状でも良い。またセラ
ミツクス成形体と他の金属成形体とを同じ様に接
着することが出来る。この際の他の金属形体とし
ては高融点金属ニツケル鋼、クロム鋼、ステンレ
ス鋼等を代表例として挙げることが出来る。更に
はまた本発明に於いては、予めセラミツクス成形
体と遷移金属とを本発明法に従い接着せしめ、次
いで他のセラミツクス成形体や金属成形体とを酸
化雰囲気中で加熱して接着することも可能であ
る。 本発明法に依れば何等の中間生成物を生成せし
めること無くセラミツクス成形体と遷移金属とを
一回の加熱操作で接着することが出来、中間生成
物を形成せしめるための操作乃至工程が全く不要
となり、また空気中で加熱すると云う極めて簡単
な操作で実施出来るので、従来法の如く雰囲気を
調整する必要が全く無くこの点に於いても極めて
優れたものである。更に特長的なことは本発明法
に依り得られる接着物は極めて大きな接着強度を
有しまた従来品には見られない程の優れた耐熱衝
撃性を有している。 以下に実施例を示して本発明を具体的に説明す
る。 実施例 1 MgO板(純度99.5%)と表面を研磨したハス
テロイ板を重ね合せ1480℃の大気雰囲気炉中で10
分間加熱した後炉より取り出し自然冷却して両者
を接着した。接着物の引張り強度は400Kg/cm2
あつた。また該接着物を炉中より取り出してただ
ちに水に浸漬し、これを数回繰り返しても接着部
には全く異常は認められず剥離も生じなかつた。
但しこの試験に於いてはMgO板には若干の亀裂
が見受けられた。また48%KOH水溶液に70℃で
50時間浸漬した結果何等の変化も生じなかつた。 実施例 2 上記実施例1に於いてハステロイ板に代えてイ
ンコネル板を使用しその他はすべて実施例1と同
様に処理した。得られた接着物はほぼ実施例1と
同様の物性を有していた。 実施例 3 上記実施例1に於いてMgO板に代えて下記第
1表に示す各種のセラミツクス板を使用し、その
他は実施例1と同様に処理して接着物を得た。こ
のものの各種物性を下記第1表に示す。
【表】 実施例 4 MgO板(純度99.5%)二枚の間に表面研磨し
たたハステロイ板を介存させて大気雰囲気中で
1480℃で10分間加熱した後、炉より取り出し自然
冷却して接着せしめた。得られた接着物の引張り
強度は410Kg/cm2であつた。また熱衝撃性並びに
化学的安定性については実施例1の結果と同様で
あつた。 実施例 5 MgO板(純度99.5%)と表面を研磨したハス
テロイ板(このハステロイ板の融点は1120〜1350
℃である)とを重ね合せ1370℃の大気雰囲気炉中
で10分間加熱した後炉より取り出し、自然冷却し
て両者を接着し、接着物を得た。 比較例 1 1100℃の大気雰囲気炉中で10分間加熱する以外
は実施例5と同様にして接着物を得た。 実施例 6 MgO板(純度99.5%)と表面を研磨したイン
コネル板(このインコネル板の融点は1425℃であ
る)とを重ね合せ1450℃の大気雰囲気炉中で10分
間加熱した後炉より取り出し、自然冷却して両者
を接着し、接着物を得た。 比較例 2 1400℃の大気雰囲気炉中で10分間加熱する以外
は実施例6と同様にして接着物を得た。 上記実施例5、実施例6、比較例1及び比較例
2で得られる各接着物につき、接着強度、熱衝撃
性及び化学的安定性を調べた。結果を下記第2表
に示す。
【表】 尚引張り強度は、秤量2トン、荷重速度5mm/
分にて測定した。熱衝撃性は、接着物を炉中より
取り出して直ちに水に浸漬し、これを数回繰り返
して、接着部の異常や剥離の有無等の観察を行な
つて判断したものである。更に化学的安定性は、
接着物を48%KOH水溶液に70℃で50時間浸漬し、
接着部の異常や剥離の有無等の観察を行なつて判
断したものである。 実施例 7〜9 実施例1のハステロイ板に代えて下記の金属板
を使用し且つ下記の条件を採用する以外は実施例
1と同様にして、MgOセラミツクス成形体と金
属との接着を行なつた。 *実施例7…金属=鉄、1500℃×20分間大気雰囲
気中で加熱後、自然冷却。 *実施例8…金属=ニツケル、1400℃×20分間大
気雰囲気炉中で加熱、自然冷却。 *実施例9…金属=クロム、1550℃×20分間大気
雰囲気炉中で加熱後、自然冷却。 次いで、得られた各接着体について実施例1と
同様にして各種の物性を調べた。その結果を第3
表に示す。
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 セラミツクス成形体と、鉄、ニツケル及びク
    ロムの少くとも1種の金属とを接触せしめ、酸化
    雰囲気下で該金属の融点以上の温度に加熱するこ
    とを特徴とするセラミツクス成形体と遷移金属と
    の接着法。 2 セラミツクス成形体とセラミツクス成形体と
    の間に、鉄、ニツケル及びクロムの少くとも1種
    の金属を介在させて、酸化雰囲気中で該金属の融
    点以上の温度に加熱することを特徴とするセラミ
    ツクス成形体と遷移金属との接触法。 3 セラミツクス成形体と金属(但し鉄、ニツケ
    ル及びクロムの少くとも1種の金属を除く)成形
    体との間に、鉄、ニツケル及びクロムの少くとも
    1種の金属を介在させて、酸化雰囲気中で該金属
    の融点以上の温度に加熱することを特徴とするセ
    ラミツクス成形体と遷移金属との接着法。
JP1179179A 1979-02-02 1979-02-02 Adhesion of ceramic molded body to transition metal Granted JPS55104979A (en)

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JP1179179A JPS55104979A (en) 1979-02-02 1979-02-02 Adhesion of ceramic molded body to transition metal

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JPS55104979A JPS55104979A (en) 1980-08-11
JPH0134954B2 true JPH0134954B2 (ja) 1989-07-21

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55113678A (en) * 1979-02-20 1980-09-02 Tokyo Shibaura Electric Co Bonded ceramic body
JPS60108379A (ja) * 1983-11-17 1985-06-13 工業技術院長 酸化物系セラミツクスと銅,ニツケル又はこれらの合金との接着方法
JPS61197477A (ja) * 1985-11-15 1986-09-01 株式会社東芝 複合部品
US4884737A (en) * 1987-05-21 1989-12-05 Lanxide Technology Company, Lp Method for surface bonding of ceramic bodies

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US3766634A (en) * 1972-04-20 1973-10-23 Gen Electric Method of direct bonding metals to non-metallic substrates

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JPS55104979A (en) 1980-08-11

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