JPH0216273B2 - - Google Patents
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Description
本発明は金属・セラミツクス複合体に関し、更
に詳しくは外力、熱的歪みを受けた場合において
も高い耐久付着性を示す金属・セラミツクス複合
体に関するものである。 セラミツクスは一般に優れた耐熱性、熱衝撃強
度、高温時の機械的強度、耐摩耗性あるいは高絶
縁性を有するために厳しい条件下で使用される部
材として好適なものである。しかし現実にはセラ
ミツクス単独で用いられることは少なく、セラミ
ツクスを用いる機械部品などにおいて他の材料例
えば金属などと共に用いられて、その機能を発揮
する。 ところが、セラミツクスと金属とを接合しよう
とする場合、直接両者を接合することは困難であ
るので、一旦セラミツクスの表面をある種の方法
で金属化し、その後目的の金属部材を接合する方
法が行われてきた。この方法としてはメタライズ
ペーストをセラミツクスの表面にスクリーン印刷
した後、非酸化性雰囲気で加熱する高融点金属
法、活性の高い金属（Ti、Zr）をセラミツクス
の表面にのせ真空容器内又は不活性雰囲気内で加
熱して行う活性金属法あるいは真空中で金属を強
熱して、その時発生する蒸気を付着させる方法等
による物理蒸着法がなされてきた。 しかし、単に上述のようにして金属層をセラミ
ツクスの上に積層するのみでは、例えば、モリブ
デンとマンガンとを使用した高融点金属法では層
を形成できるセラミツクスが限られ、例えばセラ
ミツクスが窒化珪素の場合、モリブデン―マンガ
ンと反応相を形成する酸化物がセラミツクス中に
非常に少ないのでこの金属層は十分な付着強度を
得ることはできない。活性金属法でも高融点金属
法と同じ欠点を有している。物理蒸着法で金属層
を形成しても、この蒸着した金属層に他の金属部
材を取りつけるような場合、銀ロウ付のような高
温ロウ付を用いると蒸着する金属によつては熱拡
散が生じセラミツクスとの付着強度の低下をもた
らした。 又、セラミツクスがジルコニアの場合には、上
記窒化珪素材に較べれば熱膨張は大きくかつ酸化
物であるので高融点金属法による方法で十分な付
着強度を得ることが期待できるが、セラミツクス
の組成の違いにより、付着強度が十分に得られな
いものがあつた。付着強度が十分に得られた場合
でも繰り返し熱的疲労を加えた場合には金属層の
付着性に十分な信頼性を得ることができなかつ
た。 又、上記金属膜に対して他の金属部材をロウ付
等により接合した場合、金属部材によつては、歪
みを生じ、全体の耐久性が更に悪くなつた。これ
は上記金属膜に対し、他種のセラミツクスを接合
する場合にも同じである。 このようにセラミツクス部材をロウ付等により
金属部材あるいは他種のセラミツクス部材に接合
させるためにセラミツクス表面に十分付着強度の
高い金属膜を積層することが必要であるにもかか
わらず、セラミツクスと膜形成金属との低反応性
あるいは熱膨張率の違いから、あらゆる状況に耐
えられるものが存在しなかつた。 本発明者等は上記の問題点に鑑み、広範な使用
状況下に耐えられる用途の広いセラミツクスと金
属部材あるいは他種セラミツクス部材との耐久性
のある強固な接合体を実現すべく、鋭意研究の結
果、上記接合体への中間構造物として、熱的歪み
に対する緩衝作用等を有する複合体に思い至り、
本発明を完成した。 即ち、第１発明の要旨とするところは、セラミ
ツクスの表面に物理蒸着法により形成されたａ
族元素から選ばれた１種又は２種以上からなる第
１金属層、該第１金属層の上に物理蒸着法により
形成されたａ族元素から選ばれた１種又は２種
以上からなる第２金属層及び該第２金属層の上に
物理蒸着法あるいは化学メツキ法により形成され
たｂ族元素から選ばれた１種又は２種以上から
なる第３金属層より構成される金属膜に銅、金、
銀又は白金製部材をロウ付層を介して積層したこ
とを特徴とする金属・セラミツクス複合体にあ
り、第２発明の要旨とするところは、セラミツク
スの表面に物理蒸着法により形成されたａ族元
素から選ばれた１種又は２種以上からなる第１金
属層、該第１金属層の上に物理蒸着法により形成
されたａ族元素から選ばれた１種又は２種以上
からなる第２金属層、該第２金属層の上に物理蒸
着法により形成された族元素から選ばれた１種
又は２種以上からなる第３金属層及び該第３金属
層の上に物理蒸着法あるいは化学メツキ法により
形成されたｂ族元素から選ばれた１種又は２種
以上からなる第４金属層より構成される金属膜に
銅、金、銀又は白金製部材をロウ付層を介して積
層したことを特徴とする金属・セラミツクス複合
体にある。 ここで、ａ族元素とは周期律表のチタン、ジ
ルコニウム及びハフニウムからなる族を、ａ族
元素とはクロム、モリブデン及びタングステンか
らなる族を、Ib族元素とは銅、銀及び金からなる
族を、族元素とは鉄、コバルト、ニツケル、ル
テニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、
イリジウム及び白金からなる族を言う。 セラミツクスは窒化珪素、ジルコニア、アルミ
ナあるいは炭化珪素等の公知の全てのセラミツク
スが含まれる。 物理蒸着法は一般的な公知の方法が用いられ、
例えば真空蒸着法、イオンビーム蒸着法あるいは
スパツタリング法等が挙げられ、これら材質及び
膜厚を自由に選定できるという特徴を有する。
又、最上層に用いることが可能な化学メツキ法も
一般的な公知の方法が用いられ、例えば電解メツ
キ法、無電解メツキ法等が挙げられる。 セラミツクスと接する第１層のａ族元素は活
性度の高い金属であり、セラミツクス中の窒素や
酸素とよく反応し窒化物や酸化物の中間層を形成
する。このため第１層は強固にセラミツクスに付
着する作用を有する。ａ族元素の内でも特にチ
タン、ジルコニウムは付着性が高いので第１層と
して好ましい元素である。第１層の厚さは通常
500〜5000Åに設定され、この内でも耐熱衝撃性
の点から1000〜2000Åの範囲が好ましい。第１層
が500Å未満であるとセラミツクスとは他層ある
いは最上層に接合される金属部材との熱膨張差が
緩和されず、付着強度低下を招き、又、5000Åを
越えると第１層自体の熱膨張とセラミツクスとの
差の影響が現われ付着強度低下を招く。 第２層のａ族元素は熱膨張係数が5.5〜8.4×
10-6／℃であり、セラミツクスの熱膨張係数2.9
〜12×10-6／℃と比較的近く、熱衝撃の緩衝材と
しての効果を生ずることと、活性度も高いので第
１層の付着性の補助効果もある。又、銅、金、銀
又は白金製部材を共晶銀ロウ付等の高温のロウ付
で積層するような場合、この高温により第１発明
における金属膜の最上層である第３層のIb族元素
あるいは第２発明における金属膜の第３層の族
元素の熱拡散が第１層まで及んで付着性が低下す
るのを防止する隔壁的効果をも第２層は果してい
る。 上記の第１及び第２層の説明は第１発明及び第
２発明に共通である。 次に第１発明の第３層はｂ族元素であるが、
この第３層は特に展延性に富み、この層にロウ付
層を介して積層される銅、金、銀又は白金製部材
との熱膨張差を緩和する効果を有する。それ故、
この層の厚さは厚い程よいのであるが、試料形状
にも関係があり、1μｍ以上であることが望まし
く、更に銅、金、銀又は白金製部材の熱膨張係数
差に比例して厚くすることが好ましく、その差に
よる歪みの吸収能が向上する。又、この第３層は
物理蒸着法の他に、前述の電解メツキ法、無電解
メツキ法等の化学メツキ法で形成しても同様な効
果を生ずるが第２層との付着強度の点から物理蒸
着法による方が好ましい。 第１発明の金属膜は上述したように、セラミツ
クス側よりａ族元素からなる第１層、ａ族元
素からなる第２層及びｂ族元素からなる第３層
が積層したものであつたが、第２発明の金属膜は
第１発明の第２層と第３層の間に族元素からな
る層を有する構造となつている。つまり、第２発
明の金属膜はセラミツクス側からａ族元素から
なる第１層、ａ族元素からなる第２層、族元
素からなる第３層及びｂ族元素からなる第４層
より構成されていることになる。この４層の内、
第１層、第２層及び第４層は上述した第１発明の
金属膜の第１層、第２層及び第３層に該当し、そ
の内容も全く同様である。 第２発明の金属膜の族元素からなる第３層に
ついて説明すると、この層は第４層に覆われてい
るにもかかわらず銅、金、銀又は白金製部材を積
層する際の銀ロウ付等のぬれ性向上の効果を果す
もので、厚さは通常500〜5000Åに形成されるが
他層との熱膨張係数の差による付着強度低下を考
慮すると1000〜2000Åが好ましく、500Å未満で
はぬれ性の効果が薄く、5000Åを越えると付着強
度が急速に低下する。又、本層は、この上の層つ
まりｂ族元素からなる第４層を化学メツキ法で
形成させる場合にａ族元素からなる第２層が酸
化してもろくなるのを防止する効果も果す。 金属膜の最上層に対しロウ付層を介して積層さ
れる銅、金、銀又は白金製部材はロウ付される面
が銅、金、銀、又は白金であればよく、例えば
銅／インバ／銅のごとく表面が銅、金、銀又は白
金のクラツド材、同様にメツキされた金属材料、
銅、金、銀又は白金の線材あるいは銅、金、銀又
は白金の板材等が用いられる。この銅、金、銀又
は白金製部材を他の部材接合のための緩衝材とし
た場合、その厚さは0.01mm以上あれば十分であ
る。これらの銅、金、銀又は白金製部材の積層方
法はロウ付法が用いられ、銅、金、銀又は白金製
部材の銅、金、銀あるいは白金表面と上記最上層
とで接合されることになる。 ロウ付材料としては銀ロウ等の硬ロウまたはは
んだ等の軟ロウのすべてが適用可能である。 以上の如く構成されていることにより第１発明
の金属・セラミツクス複合体の金属膜及び銅、
金、銀又は白金製部材が強固にセラミツクスに付
着し、激しい熱衝撃にも熱膨脹の差による歪みを
吸収し、耐久性を有し、高い付着性を保持するも
のである。又、第２発明においても第１発明と同
様な効果を生ずる他に、金属膜中に族元素層が
存在することにより銅、金、銀又は白金製部材の
銀ロウ付等のぬれ性が向上して、より高付着性と
なると共に、化学メツキ時の第２層の酸化を防止
し、より強固な付着効果を生ずるものである。 これら第１発明、第２発明による金属・セラミ
ツクス複合体は変圧器用の絶縁性放熱フインの部
品として変圧器本体と金属フインとの中間にあつ
て両者を接合するのに用いたり、自動車用として
耐熱性、耐摩耗性部品に用いたり、その他各種機
械の軽量化、耐熱化、耐摩耗化にその部品として
用い、又、他部材と接合せずに銅、金、銀又は白
金製部材自体導電層として用いて効果的である。 次に実施例に基づき本発明を具体的に説明す
る。 まず第１発明を実施例―１に説明する。 実施例 １ セラミツクスを加圧成型及び焼成の後、金属膜
を形成する面を研磨した。その後、中性洗剤及び
純水による洗浄、次いでアセトンによる水分の置
換、更に１、１、１―トリクロルエタン及びアセ
トンによる乾燥という洗浄工程を実施した。この
洗浄したセラミツクスを基板として真空蒸着機
（日本真空技術株式会社製EBV―6DH）の真空槽
内にセツトし、内部を10-6Torr台に減圧して300
℃に加熱し、ａ族元素、ａ族元素及びｂ族
元素の順で電子ビームにより溶融蒸着させ、３層
の金属膜をセラミツクス上に形成した。この金属
膜に約850℃、H2雰囲気での銀ロウ付により銅製
部材を積層した。 次に第２発明を実施例―２に説明する。 実施例 ２ 実施例―１と同様にセラミツクスに対し洗浄工
程を実施した。次いで同様な真空槽内にセツト
し、同様な条件で、ａ族元素、ａ族元素、
族元素及びｂ族元素の順で蒸着させ４層の金属
膜を形成した。この金属膜に実施例―２と同様な
銅製部材を同様な方法で積層した。 上記、実施例―１，２の比較例として従来のセ
ラミツクス表面金属化法として知られている、第
１層をチタンとし第２層を銅とする２層金属膜を
実施例と同様にセラミツクス表面に形成した。更
に別の比較例として実施例―１において形成され
た金属膜に対し銅板の替りに他種金属板を同様に
積層した。これら実施例―１，２及び比較例にお
いてセラミツクスの種類、金属層、金属板の種類
あるいは厚さをかえて、次に示す付着強度試験を
行つた。実施例―１および比較例の試験片による
試験結果を第１表に、実施例―２の試験片による
試験結果を第２表に示す。 付着強度試験 第１図の側面図に示す如く、上記実施例―１，
２あるいは比較例により製作された金属板４の表
面に銀ロウ付５にてニツケル板を接合し、試験片
を製作した。但し、セラミツクスは10mm×10mm×
５mm、ニツケル板10mm×10mm×５mmの寸法に銀ロ
ウ５の厚さは0.03mmに設定した。 この様にして製作した試験片の剪断強度を測定
した。又、別に600℃、２時間の熱処理試験後の
試験片も同様に剪断強度を測定した。
に詳しくは外力、熱的歪みを受けた場合において
も高い耐久付着性を示す金属・セラミツクス複合
体に関するものである。 セラミツクスは一般に優れた耐熱性、熱衝撃強
度、高温時の機械的強度、耐摩耗性あるいは高絶
縁性を有するために厳しい条件下で使用される部
材として好適なものである。しかし現実にはセラ
ミツクス単独で用いられることは少なく、セラミ
ツクスを用いる機械部品などにおいて他の材料例
えば金属などと共に用いられて、その機能を発揮
する。 ところが、セラミツクスと金属とを接合しよう
とする場合、直接両者を接合することは困難であ
るので、一旦セラミツクスの表面をある種の方法
で金属化し、その後目的の金属部材を接合する方
法が行われてきた。この方法としてはメタライズ
ペーストをセラミツクスの表面にスクリーン印刷
した後、非酸化性雰囲気で加熱する高融点金属
法、活性の高い金属（Ti、Zr）をセラミツクス
の表面にのせ真空容器内又は不活性雰囲気内で加
熱して行う活性金属法あるいは真空中で金属を強
熱して、その時発生する蒸気を付着させる方法等
による物理蒸着法がなされてきた。 しかし、単に上述のようにして金属層をセラミ
ツクスの上に積層するのみでは、例えば、モリブ
デンとマンガンとを使用した高融点金属法では層
を形成できるセラミツクスが限られ、例えばセラ
ミツクスが窒化珪素の場合、モリブデン―マンガ
ンと反応相を形成する酸化物がセラミツクス中に
非常に少ないのでこの金属層は十分な付着強度を
得ることはできない。活性金属法でも高融点金属
法と同じ欠点を有している。物理蒸着法で金属層
を形成しても、この蒸着した金属層に他の金属部
材を取りつけるような場合、銀ロウ付のような高
温ロウ付を用いると蒸着する金属によつては熱拡
散が生じセラミツクスとの付着強度の低下をもた
らした。 又、セラミツクスがジルコニアの場合には、上
記窒化珪素材に較べれば熱膨張は大きくかつ酸化
物であるので高融点金属法による方法で十分な付
着強度を得ることが期待できるが、セラミツクス
の組成の違いにより、付着強度が十分に得られな
いものがあつた。付着強度が十分に得られた場合
でも繰り返し熱的疲労を加えた場合には金属層の
付着性に十分な信頼性を得ることができなかつ
た。 又、上記金属膜に対して他の金属部材をロウ付
等により接合した場合、金属部材によつては、歪
みを生じ、全体の耐久性が更に悪くなつた。これ
は上記金属膜に対し、他種のセラミツクスを接合
する場合にも同じである。 このようにセラミツクス部材をロウ付等により
金属部材あるいは他種のセラミツクス部材に接合
させるためにセラミツクス表面に十分付着強度の
高い金属膜を積層することが必要であるにもかか
わらず、セラミツクスと膜形成金属との低反応性
あるいは熱膨張率の違いから、あらゆる状況に耐
えられるものが存在しなかつた。 本発明者等は上記の問題点に鑑み、広範な使用
状況下に耐えられる用途の広いセラミツクスと金
属部材あるいは他種セラミツクス部材との耐久性
のある強固な接合体を実現すべく、鋭意研究の結
果、上記接合体への中間構造物として、熱的歪み
に対する緩衝作用等を有する複合体に思い至り、
本発明を完成した。 即ち、第１発明の要旨とするところは、セラミ
ツクスの表面に物理蒸着法により形成されたａ
族元素から選ばれた１種又は２種以上からなる第
１金属層、該第１金属層の上に物理蒸着法により
形成されたａ族元素から選ばれた１種又は２種
以上からなる第２金属層及び該第２金属層の上に
物理蒸着法あるいは化学メツキ法により形成され
たｂ族元素から選ばれた１種又は２種以上から
なる第３金属層より構成される金属膜に銅、金、
銀又は白金製部材をロウ付層を介して積層したこ
とを特徴とする金属・セラミツクス複合体にあ
り、第２発明の要旨とするところは、セラミツク
スの表面に物理蒸着法により形成されたａ族元
素から選ばれた１種又は２種以上からなる第１金
属層、該第１金属層の上に物理蒸着法により形成
されたａ族元素から選ばれた１種又は２種以上
からなる第２金属層、該第２金属層の上に物理蒸
着法により形成された族元素から選ばれた１種
又は２種以上からなる第３金属層及び該第３金属
層の上に物理蒸着法あるいは化学メツキ法により
形成されたｂ族元素から選ばれた１種又は２種
以上からなる第４金属層より構成される金属膜に
銅、金、銀又は白金製部材をロウ付層を介して積
層したことを特徴とする金属・セラミツクス複合
体にある。 ここで、ａ族元素とは周期律表のチタン、ジ
ルコニウム及びハフニウムからなる族を、ａ族
元素とはクロム、モリブデン及びタングステンか
らなる族を、Ib族元素とは銅、銀及び金からなる
族を、族元素とは鉄、コバルト、ニツケル、ル
テニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、
イリジウム及び白金からなる族を言う。 セラミツクスは窒化珪素、ジルコニア、アルミ
ナあるいは炭化珪素等の公知の全てのセラミツク
スが含まれる。 物理蒸着法は一般的な公知の方法が用いられ、
例えば真空蒸着法、イオンビーム蒸着法あるいは
スパツタリング法等が挙げられ、これら材質及び
膜厚を自由に選定できるという特徴を有する。
又、最上層に用いることが可能な化学メツキ法も
一般的な公知の方法が用いられ、例えば電解メツ
キ法、無電解メツキ法等が挙げられる。 セラミツクスと接する第１層のａ族元素は活
性度の高い金属であり、セラミツクス中の窒素や
酸素とよく反応し窒化物や酸化物の中間層を形成
する。このため第１層は強固にセラミツクスに付
着する作用を有する。ａ族元素の内でも特にチ
タン、ジルコニウムは付着性が高いので第１層と
して好ましい元素である。第１層の厚さは通常
500〜5000Åに設定され、この内でも耐熱衝撃性
の点から1000〜2000Åの範囲が好ましい。第１層
が500Å未満であるとセラミツクスとは他層ある
いは最上層に接合される金属部材との熱膨張差が
緩和されず、付着強度低下を招き、又、5000Åを
越えると第１層自体の熱膨張とセラミツクスとの
差の影響が現われ付着強度低下を招く。 第２層のａ族元素は熱膨張係数が5.5〜8.4×
10-6／℃であり、セラミツクスの熱膨張係数2.9
〜12×10-6／℃と比較的近く、熱衝撃の緩衝材と
しての効果を生ずることと、活性度も高いので第
１層の付着性の補助効果もある。又、銅、金、銀
又は白金製部材を共晶銀ロウ付等の高温のロウ付
で積層するような場合、この高温により第１発明
における金属膜の最上層である第３層のIb族元素
あるいは第２発明における金属膜の第３層の族
元素の熱拡散が第１層まで及んで付着性が低下す
るのを防止する隔壁的効果をも第２層は果してい
る。 上記の第１及び第２層の説明は第１発明及び第
２発明に共通である。 次に第１発明の第３層はｂ族元素であるが、
この第３層は特に展延性に富み、この層にロウ付
層を介して積層される銅、金、銀又は白金製部材
との熱膨張差を緩和する効果を有する。それ故、
この層の厚さは厚い程よいのであるが、試料形状
にも関係があり、1μｍ以上であることが望まし
く、更に銅、金、銀又は白金製部材の熱膨張係数
差に比例して厚くすることが好ましく、その差に
よる歪みの吸収能が向上する。又、この第３層は
物理蒸着法の他に、前述の電解メツキ法、無電解
メツキ法等の化学メツキ法で形成しても同様な効
果を生ずるが第２層との付着強度の点から物理蒸
着法による方が好ましい。 第１発明の金属膜は上述したように、セラミツ
クス側よりａ族元素からなる第１層、ａ族元
素からなる第２層及びｂ族元素からなる第３層
が積層したものであつたが、第２発明の金属膜は
第１発明の第２層と第３層の間に族元素からな
る層を有する構造となつている。つまり、第２発
明の金属膜はセラミツクス側からａ族元素から
なる第１層、ａ族元素からなる第２層、族元
素からなる第３層及びｂ族元素からなる第４層
より構成されていることになる。この４層の内、
第１層、第２層及び第４層は上述した第１発明の
金属膜の第１層、第２層及び第３層に該当し、そ
の内容も全く同様である。 第２発明の金属膜の族元素からなる第３層に
ついて説明すると、この層は第４層に覆われてい
るにもかかわらず銅、金、銀又は白金製部材を積
層する際の銀ロウ付等のぬれ性向上の効果を果す
もので、厚さは通常500〜5000Åに形成されるが
他層との熱膨張係数の差による付着強度低下を考
慮すると1000〜2000Åが好ましく、500Å未満で
はぬれ性の効果が薄く、5000Åを越えると付着強
度が急速に低下する。又、本層は、この上の層つ
まりｂ族元素からなる第４層を化学メツキ法で
形成させる場合にａ族元素からなる第２層が酸
化してもろくなるのを防止する効果も果す。 金属膜の最上層に対しロウ付層を介して積層さ
れる銅、金、銀又は白金製部材はロウ付される面
が銅、金、銀、又は白金であればよく、例えば
銅／インバ／銅のごとく表面が銅、金、銀又は白
金のクラツド材、同様にメツキされた金属材料、
銅、金、銀又は白金の線材あるいは銅、金、銀又
は白金の板材等が用いられる。この銅、金、銀又
は白金製部材を他の部材接合のための緩衝材とし
た場合、その厚さは0.01mm以上あれば十分であ
る。これらの銅、金、銀又は白金製部材の積層方
法はロウ付法が用いられ、銅、金、銀又は白金製
部材の銅、金、銀あるいは白金表面と上記最上層
とで接合されることになる。 ロウ付材料としては銀ロウ等の硬ロウまたはは
んだ等の軟ロウのすべてが適用可能である。 以上の如く構成されていることにより第１発明
の金属・セラミツクス複合体の金属膜及び銅、
金、銀又は白金製部材が強固にセラミツクスに付
着し、激しい熱衝撃にも熱膨脹の差による歪みを
吸収し、耐久性を有し、高い付着性を保持するも
のである。又、第２発明においても第１発明と同
様な効果を生ずる他に、金属膜中に族元素層が
存在することにより銅、金、銀又は白金製部材の
銀ロウ付等のぬれ性が向上して、より高付着性と
なると共に、化学メツキ時の第２層の酸化を防止
し、より強固な付着効果を生ずるものである。 これら第１発明、第２発明による金属・セラミ
ツクス複合体は変圧器用の絶縁性放熱フインの部
品として変圧器本体と金属フインとの中間にあつ
て両者を接合するのに用いたり、自動車用として
耐熱性、耐摩耗性部品に用いたり、その他各種機
械の軽量化、耐熱化、耐摩耗化にその部品として
用い、又、他部材と接合せずに銅、金、銀又は白
金製部材自体導電層として用いて効果的である。 次に実施例に基づき本発明を具体的に説明す
る。 まず第１発明を実施例―１に説明する。 実施例 １ セラミツクスを加圧成型及び焼成の後、金属膜
を形成する面を研磨した。その後、中性洗剤及び
純水による洗浄、次いでアセトンによる水分の置
換、更に１、１、１―トリクロルエタン及びアセ
トンによる乾燥という洗浄工程を実施した。この
洗浄したセラミツクスを基板として真空蒸着機
（日本真空技術株式会社製EBV―6DH）の真空槽
内にセツトし、内部を10-6Torr台に減圧して300
℃に加熱し、ａ族元素、ａ族元素及びｂ族
元素の順で電子ビームにより溶融蒸着させ、３層
の金属膜をセラミツクス上に形成した。この金属
膜に約850℃、H2雰囲気での銀ロウ付により銅製
部材を積層した。 次に第２発明を実施例―２に説明する。 実施例 ２ 実施例―１と同様にセラミツクスに対し洗浄工
程を実施した。次いで同様な真空槽内にセツト
し、同様な条件で、ａ族元素、ａ族元素、
族元素及びｂ族元素の順で蒸着させ４層の金属
膜を形成した。この金属膜に実施例―２と同様な
銅製部材を同様な方法で積層した。 上記、実施例―１，２の比較例として従来のセ
ラミツクス表面金属化法として知られている、第
１層をチタンとし第２層を銅とする２層金属膜を
実施例と同様にセラミツクス表面に形成した。更
に別の比較例として実施例―１において形成され
た金属膜に対し銅板の替りに他種金属板を同様に
積層した。これら実施例―１，２及び比較例にお
いてセラミツクスの種類、金属層、金属板の種類
あるいは厚さをかえて、次に示す付着強度試験を
行つた。実施例―１および比較例の試験片による
試験結果を第１表に、実施例―２の試験片による
試験結果を第２表に示す。 付着強度試験 第１図の側面図に示す如く、上記実施例―１，
２あるいは比較例により製作された金属板４の表
面に銀ロウ付５にてニツケル板を接合し、試験片
を製作した。但し、セラミツクスは10mm×10mm×
５mm、ニツケル板10mm×10mm×５mmの寸法に銀ロ
ウ５の厚さは0.03mmに設定した。 この様にして製作した試験片の剪断強度を測定
した。又、別に600℃、２時間の熱処理試験後の
試験片も同様に剪断強度を測定した。
【表】
【表】
【表】
第１表に示された結果の如く、第１発明の実施
例の試料No.１〜５及びNo.10、11の試験片は他の試
料に比してセラミツクスに金属膜及び金属板が非
常に強固に付着していることがわかり、熱処理に
対しても高い耐久性を示した。 又、第２表に示された結果の如く、第２発明の
実施例の試料No.21〜26の試験片はセラミツクスに
金属膜及び金属板が非常に強固に付着している。
又、実施例―１に比べて熱処理に対する耐久性が
更に高いことがわかる。 勿論、はんだ等の軟ロウをロウ付に用いた場合
も軟ロウに応じた十分な付着力を示した。
例の試料No.１〜５及びNo.10、11の試験片は他の試
料に比してセラミツクスに金属膜及び金属板が非
常に強固に付着していることがわかり、熱処理に
対しても高い耐久性を示した。 又、第２表に示された結果の如く、第２発明の
実施例の試料No.21〜26の試験片はセラミツクスに
金属膜及び金属板が非常に強固に付着している。
又、実施例―１に比べて熱処理に対する耐久性が
更に高いことがわかる。 勿論、はんだ等の軟ロウをロウ付に用いた場合
も軟ロウに応じた十分な付着力を示した。
第１図は付着強度試験の試験片の正面図を表わ
す。 １……セラミツクス、２……金属膜、３，５…
…ロウ付部分、４……金属板、６……ニツケル
板。
す。 １……セラミツクス、２……金属膜、３，５…
…ロウ付部分、４……金属板、６……ニツケル
板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ セラミツクスの表面に物理蒸着法により形成
されたａ族元素から選ばれた１種又は２種以上
からなる第１金属層、該第１金属層の上に物理蒸
着法により形成されたａ族元素から選ばれた１
種又は２種以上からなる第２金属層及び該第２金
属層の上に物理蒸着法あるいは化学メツキ法によ
り形成されたｂ族元素から選ばれた１種又は２
種以上からなる第３金属層より構成される金属膜
に銅、金、銀又は白金製部材をロウ付層を介して
積層したことを特徴とする金属・セラミツクス複
合体。 ２ セラミツクスの表面に物理蒸着法により形成
されたａ族元素から選ばれた１種又は２種以上
からなる第１金属層、該第１金属層の上に物理蒸
着法により形成されたａ族元素から選ばれた１
種又は２種以上からなる第２金属層、該第２金属
層の上に物理蒸着法により形成された族元素か
ら選ばれた１種又は２種以上からなる第３金属層
及び該第３金属層の上に物理蒸着法あるいは化学
メツキ法により形成されたｂ族元素から選ばれ
た１種又は２種以上からなる第４金属層より構成
される金属膜に銅、金、銀又は白金製部材をロウ
付層を介して積層したことを特徴とする金属・セ
ラミツクス複合体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57167030A JPS5957973A (ja) | 1982-09-25 | 1982-09-25 | 金属・セラミツクス複合体 |
| US06/535,050 US4532190A (en) | 1982-09-25 | 1983-09-23 | Metal-ceramics composite materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57167030A JPS5957973A (ja) | 1982-09-25 | 1982-09-25 | 金属・セラミツクス複合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5957973A JPS5957973A (ja) | 1984-04-03 |
| JPH0216273B2 true JPH0216273B2 (ja) | 1990-04-16 |
Family
ID=15842083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57167030A Granted JPS5957973A (ja) | 1982-09-25 | 1982-09-25 | 金属・セラミツクス複合体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4532190A (ja) |
| JP (1) | JPS5957973A (ja) |
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| US4610934A (en) * | 1985-01-17 | 1986-09-09 | Kennecott Corporation | Silicon carbide-to-metal joint and method of making same |
| US4871108A (en) * | 1985-01-17 | 1989-10-03 | Stemcor Corporation | Silicon carbide-to-metal joint and method of making same |
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| CN102842688B (zh) * | 2011-06-23 | 2015-09-30 | 比亚迪股份有限公司 | 一种电池的密封组件及其制作方法、以及一种锂离子电池 |
| CN109400178B (zh) * | 2018-11-27 | 2024-02-02 | 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 | 一种片式陶瓷天线及其制备方法 |
| CN121610794B (zh) * | 2026-02-02 | 2026-08-11 | 乾元国家实验室 | 基于多层过渡层的陶瓷基底激光粉床熔融金属结构及其制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4293619A (en) * | 1979-06-11 | 1981-10-06 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Silicon-nitride and metal composite |
| US4305998A (en) * | 1980-02-04 | 1981-12-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Protective coating |
-
1982
- 1982-09-25 JP JP57167030A patent/JPS5957973A/ja active Granted
-
1983
- 1983-09-23 US US06/535,050 patent/US4532190A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5957973A (ja) | 1984-04-03 |
| US4532190A (en) | 1985-07-30 |
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