JPH03197370A - セラミックス製中空部材同士の電気接合方法 - Google Patents
セラミックス製中空部材同士の電気接合方法Info
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- JPH03197370A JPH03197370A JP27941689A JP27941689A JPH03197370A JP H03197370 A JPH03197370 A JP H03197370A JP 27941689 A JP27941689 A JP 27941689A JP 27941689 A JP27941689 A JP 27941689A JP H03197370 A JPH03197370 A JP H03197370A
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- Ceramic Products (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
〈産業上の利用分野〉
本発明は、セラミックス製中空部材同士の電気接合方法
に関するものである。 〈従来の技術と発明が解決しようとする問題点〉セラミ
ックス製中空部材の接合方法として、被接合部材間に接
合剤を介在させて突合せ、中空部材の外径側に対を成す
電極を配設し、前記中空部材または接合剤を介して電極
間に電流を通じることにより、中空部材または接合剤に
発生するジュール熱によって、突合せ部を加熱して接合
を行っていたが、この方法ではセラミックスの外径が大
きくなったり厚みが厚くなるとそれに伴い必要な電圧値
が大きくなり、設備の電気的絶縁性を高めねばならずコ
スト、安全性の点で問題があった。 く問題点を解決するための手段〉 上記の問題点を解決するために、本発明においてはセラ
ミックス製中空部材同士の突合せ部の内外に、それぞれ
内側導電部材及び外側導電部材を配設し、中空部材を介
して内側導電部材と外側導電部材との間に流す加熱用電
流の通電位置を前記突合せ部で円周方向に移動させつつ
、前記突合せ部全体を加熱して接合することを特徴とし
ている。 く作用及び実施例〉
に関するものである。 〈従来の技術と発明が解決しようとする問題点〉セラミ
ックス製中空部材の接合方法として、被接合部材間に接
合剤を介在させて突合せ、中空部材の外径側に対を成す
電極を配設し、前記中空部材または接合剤を介して電極
間に電流を通じることにより、中空部材または接合剤に
発生するジュール熱によって、突合せ部を加熱して接合
を行っていたが、この方法ではセラミックスの外径が大
きくなったり厚みが厚くなるとそれに伴い必要な電圧値
が大きくなり、設備の電気的絶縁性を高めねばならずコ
スト、安全性の点で問題があった。 く問題点を解決するための手段〉 上記の問題点を解決するために、本発明においてはセラ
ミックス製中空部材同士の突合せ部の内外に、それぞれ
内側導電部材及び外側導電部材を配設し、中空部材を介
して内側導電部材と外側導電部材との間に流す加熱用電
流の通電位置を前記突合せ部で円周方向に移動させつつ
、前記突合せ部全体を加熱して接合することを特徴とし
ている。 く作用及び実施例〉
【実施例１】
第１図（ａ）及び第１図（ｂ）は、それぞれ本発明の方
法を実施する装置の概略横断面図及び縦断面図であり、
例えば丸パイプ形状のセラミックス製中空部材１ａ、ｌ
ｂを上下方向に配置して接合する場合を示している。 まずセラミックス製中空部材１ａ、ｌｂ（φ６０ｘφ４
０Ｘ１００冨ｍ）としてＳｉ３Ｎ４セラミックスの突合
せ面に、ＣａＦ２．カオリンからなるペースト状の接合
剤２を塗布、乾燥し、これらを重ね合せて固定治具３ａ
、３ｂに固定した。 つぎに、セラミックス製中空部材１ａ、ｌｂの内外に加
熱用電流を通電させるための例えば棒状の内側導電部材
４及び外側導電部材５ａ。 ５ｂをそれぞれ突合せ部から１鰭程度の間隙を設けて対
向配置し、外側導電部材５ａ、５ｂと内側導電部材４と
の間にそれぞれ電源６ａ、６ｂを接続する。 また、突合せ部近傍を加熱するためのガスバーナ７ａ、
７ｂを外側導電部材５ａ、５ｂに取付ける。これら外側
導電部材５ｍ、５ｂ及び内側導電部材４とガスバーナ７
ａ、７ｂとがセラミックス製中空部材１ａ、ｌｂの軸回
りに回転できる構造になっている。 今、接合雰囲気を大気とし、外側導電部材５ｍ、５ｂと
内側導電部材４及びガスバーナ７ａ。 ７ｂをセラミックス製中空部材の軸回りに１１０９ｒｐ
の回転数で回転させなからガスバーナで突合せ部近傍を
全周に亘って約８００℃まで予熱すると接合剤の導電性
が高まり、その時点で外側導電部材５ａ、５ｂと内側導
電部材４との間に電源６ｇ、６ｂにより約２０００Ｖの
電圧を印加して０．８Ａの加熱用電流を接合剤２に通電
し、通電位置を突合せ面の全周に亘って連続的に移動さ
せつつ、発生するジュール熱により突合せ面の近傍全体
を加熱し、接合剤とセラミックスを反応させた後、室温
まで冷却し接合を完了した。この試料より３Ｘ４Ｘ４０
鰭の試験片を切出し４点曲げ試験を行った結果、３００
Ｍ Ｐ ａの曲げ強度であった。なお、内側導電部材
を設けない場合の通電開始電圧は約３７００ｖであった
。 ［実施例２］ １２図（ａ）及び第２図（ｂ）は、それぞれ本発明の方
法を実施する装置の概略横断面図及び縦断面図であり、
まず抵抗率が約１０−１Ω・国のＳｉＣセラミックスｌ
ａ、ｌｂ（φ４０×φ２４ Ｘ ３０）の突合せ面に、
Ｇｅ粉末の接合剤２を塗布し、これらを重ね合せて固定
治具３ｇ、３ｂに固定した。 つぎに、セラミックス部材の外周に沿った形状と略同形
状の一部から形成される４つの外側導電部材５ｃ、５ｄ
、５ｅ、５ｆ及び円板形状の内側導電部材４１を、それ
ぞれセラミックスの突合せ部にカーボンペーストを塗布
して当接させ、電源６の切換端子８ｇ、８ｂ、８ｃ、８
ｄと外側導電部材５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆとをそれぞれ
接続し、内側導電部材４１と電源６のアース端子８ｅと
が接続される。電源６は４つの出力端子８ａ、８ｂ、８
ｃ、８ｄに任意の時間間隔で順次電圧を印加できる機能
を有している。 今、接合雰囲気を真空とし、予熱なしに室温よりセラミ
ックス部材に電源６により約３６Ｖの電圧を印加して、
主にＳＩＣセラミックスの突合せ部近傍に通電させると
共に、出力端子を切換速度１ ／ ６０ ｓ ｅ ｃで
切換え、通電領域を５ｃ→セラミックス部材→４１，５
ｄ→セラミックス部材→４１，５ｅ→セラミックス部材
→４１．５ｆ→セラミックス部材→４１とすることによ
って通電位置をセラミックスの突合せ面の全周に亘って
間欠的かつ順次に移動させる。 通電開始より徐々に電流を増加し、約１２００℃で１０
分間保持した後、電流を徐々に減じ、室温まで冷却して
接合を完了した。接合強度は常温曲げ試験で１２０ＭＰ
ａであった。なお、内側導電部材を設けない場合の通電
開始電圧は約１１０ｖであった。 ［実施例３］ 第３図は、本発明の方法を実施する装置の概略横断面図
であり、ＳｔＣセラミックスｌａ。 ｌｂ、接合剤２．内側導電部材４１．外側導電部材５ｃ
、５ｄ、５ｅ、５ｆ、電源６から構成されている。外側
導電部材５ｃと電源６の出力端子３ａ、外側導電部材５
ｄと電源６の出力端子８ｂ、外側導電部材５ｅ、５ｆと
電源６のアース端子８ｅがそれぞれ接続される。任意の
時間間隔で２つの端子８ａ、８ｂに交互に電圧が印加さ
れると、通電領域が５ｃ→セラミックス部材→内側導電
部材４１−セラミックス部材＝５ｅ及び５ｄ−セラミッ
クス部材→内側導電部材４１→セラミックス部材→５ｆ
と交互に切換わる。したがって、通電位置をセラミック
スの突合せ面の全周に亘って間欠的に移動させることが
できる。その他の接合条件は実施例２と同様である。 以上の実施例１〜３に示した内側及び外側導電部材の数
は、一実施例であって、実施例に限定されることなく、
適宜の数を配設すればよい。 また、実施例１に示した上記の導電部材は、外側導電部
材又は内側導電部材のいずれか一方が回転し、回転しな
い方の導電部材は接合部の円周全体に亘る形状であって
もよい。また、導電部材とセラミックスとの間に間隙を
設けずに当接させてもよい。 〈発明の効果〉 以上のように、本発明によれば、内側導電部材を設ける
ことにより、外側のみに導電部材を配設したときに比べ
て低い電圧でセラミックスを電気接合することができる
。
法を実施する装置の概略横断面図及び縦断面図であり、
例えば丸パイプ形状のセラミックス製中空部材１ａ、ｌ
ｂを上下方向に配置して接合する場合を示している。 まずセラミックス製中空部材１ａ、ｌｂ（φ６０ｘφ４
０Ｘ１００冨ｍ）としてＳｉ３Ｎ４セラミックスの突合
せ面に、ＣａＦ２．カオリンからなるペースト状の接合
剤２を塗布、乾燥し、これらを重ね合せて固定治具３ａ
、３ｂに固定した。 つぎに、セラミックス製中空部材１ａ、ｌｂの内外に加
熱用電流を通電させるための例えば棒状の内側導電部材
４及び外側導電部材５ａ。 ５ｂをそれぞれ突合せ部から１鰭程度の間隙を設けて対
向配置し、外側導電部材５ａ、５ｂと内側導電部材４と
の間にそれぞれ電源６ａ、６ｂを接続する。 また、突合せ部近傍を加熱するためのガスバーナ７ａ、
７ｂを外側導電部材５ａ、５ｂに取付ける。これら外側
導電部材５ｍ、５ｂ及び内側導電部材４とガスバーナ７
ａ、７ｂとがセラミックス製中空部材１ａ、ｌｂの軸回
りに回転できる構造になっている。 今、接合雰囲気を大気とし、外側導電部材５ｍ、５ｂと
内側導電部材４及びガスバーナ７ａ。 ７ｂをセラミックス製中空部材の軸回りに１１０９ｒｐ
の回転数で回転させなからガスバーナで突合せ部近傍を
全周に亘って約８００℃まで予熱すると接合剤の導電性
が高まり、その時点で外側導電部材５ａ、５ｂと内側導
電部材４との間に電源６ｇ、６ｂにより約２０００Ｖの
電圧を印加して０．８Ａの加熱用電流を接合剤２に通電
し、通電位置を突合せ面の全周に亘って連続的に移動さ
せつつ、発生するジュール熱により突合せ面の近傍全体
を加熱し、接合剤とセラミックスを反応させた後、室温
まで冷却し接合を完了した。この試料より３Ｘ４Ｘ４０
鰭の試験片を切出し４点曲げ試験を行った結果、３００
Ｍ Ｐ ａの曲げ強度であった。なお、内側導電部材
を設けない場合の通電開始電圧は約３７００ｖであった
。 ［実施例２］ １２図（ａ）及び第２図（ｂ）は、それぞれ本発明の方
法を実施する装置の概略横断面図及び縦断面図であり、
まず抵抗率が約１０−１Ω・国のＳｉＣセラミックスｌ
ａ、ｌｂ（φ４０×φ２４ Ｘ ３０）の突合せ面に、
Ｇｅ粉末の接合剤２を塗布し、これらを重ね合せて固定
治具３ｇ、３ｂに固定した。 つぎに、セラミックス部材の外周に沿った形状と略同形
状の一部から形成される４つの外側導電部材５ｃ、５ｄ
、５ｅ、５ｆ及び円板形状の内側導電部材４１を、それ
ぞれセラミックスの突合せ部にカーボンペーストを塗布
して当接させ、電源６の切換端子８ｇ、８ｂ、８ｃ、８
ｄと外側導電部材５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆとをそれぞれ
接続し、内側導電部材４１と電源６のアース端子８ｅと
が接続される。電源６は４つの出力端子８ａ、８ｂ、８
ｃ、８ｄに任意の時間間隔で順次電圧を印加できる機能
を有している。 今、接合雰囲気を真空とし、予熱なしに室温よりセラミ
ックス部材に電源６により約３６Ｖの電圧を印加して、
主にＳＩＣセラミックスの突合せ部近傍に通電させると
共に、出力端子を切換速度１ ／ ６０ ｓ ｅ ｃで
切換え、通電領域を５ｃ→セラミックス部材→４１，５
ｄ→セラミックス部材→４１，５ｅ→セラミックス部材
→４１．５ｆ→セラミックス部材→４１とすることによ
って通電位置をセラミックスの突合せ面の全周に亘って
間欠的かつ順次に移動させる。 通電開始より徐々に電流を増加し、約１２００℃で１０
分間保持した後、電流を徐々に減じ、室温まで冷却して
接合を完了した。接合強度は常温曲げ試験で１２０ＭＰ
ａであった。なお、内側導電部材を設けない場合の通電
開始電圧は約１１０ｖであった。 ［実施例３］ 第３図は、本発明の方法を実施する装置の概略横断面図
であり、ＳｔＣセラミックスｌａ。 ｌｂ、接合剤２．内側導電部材４１．外側導電部材５ｃ
、５ｄ、５ｅ、５ｆ、電源６から構成されている。外側
導電部材５ｃと電源６の出力端子３ａ、外側導電部材５
ｄと電源６の出力端子８ｂ、外側導電部材５ｅ、５ｆと
電源６のアース端子８ｅがそれぞれ接続される。任意の
時間間隔で２つの端子８ａ、８ｂに交互に電圧が印加さ
れると、通電領域が５ｃ→セラミックス部材→内側導電
部材４１−セラミックス部材＝５ｅ及び５ｄ−セラミッ
クス部材→内側導電部材４１→セラミックス部材→５ｆ
と交互に切換わる。したがって、通電位置をセラミック
スの突合せ面の全周に亘って間欠的に移動させることが
できる。その他の接合条件は実施例２と同様である。 以上の実施例１〜３に示した内側及び外側導電部材の数
は、一実施例であって、実施例に限定されることなく、
適宜の数を配設すればよい。 また、実施例１に示した上記の導電部材は、外側導電部
材又は内側導電部材のいずれか一方が回転し、回転しな
い方の導電部材は接合部の円周全体に亘る形状であって
もよい。また、導電部材とセラミックスとの間に間隙を
設けずに当接させてもよい。 〈発明の効果〉 以上のように、本発明によれば、内側導電部材を設ける
ことにより、外側のみに導電部材を配設したときに比べ
て低い電圧でセラミックスを電気接合することができる
。
第１図（ａ）及び第１図（ｂ）は、それぞれ本発明の方
法を実施する装置の概略横断面図及び縦断面図である。 第２図及び第３図は、それぞれ本発明の方法を実施する
装置の他の例を示す概略図であり、導電部材を固定して
配設し、スイッチの切換えにより通電領域を円周方向に
移動して突合せ部近傍を加熱して接合する。第４図（ａ
）及び第４図（ｂ）はそれぞれ従来の装置の概略横断面
図及び縦断面図である。 ｌａ、ｌｂ・・・・・・セラミックス製中空部材。 ２・・・・・・接合剤 ４・・・・・・内側導電部材。 ５ａ、５ｂ・・・・・・外側導電部材 第２図（ａ） 代 理 人 弁理士 中 井 宏 手続補正書 （自 発） 平成２年１０月２６日 平成１年特許願第２７９４１６号 ２、発明の名称 セラミックス製中空部材同士の電気接合方法３、補正す
る者 事件との関係
法を実施する装置の概略横断面図及び縦断面図である。 第２図及び第３図は、それぞれ本発明の方法を実施する
装置の他の例を示す概略図であり、導電部材を固定して
配設し、スイッチの切換えにより通電領域を円周方向に
移動して突合せ部近傍を加熱して接合する。第４図（ａ
）及び第４図（ｂ）はそれぞれ従来の装置の概略横断面
図及び縦断面図である。 ｌａ、ｌｂ・・・・・・セラミックス製中空部材。 ２・・・・・・接合剤 ４・・・・・・内側導電部材。 ５ａ、５ｂ・・・・・・外側導電部材 第２図（ａ） 代 理 人 弁理士 中 井 宏 手続補正書 （自 発） 平成２年１０月２６日 平成１年特許願第２７９４１６号 ２、発明の名称 セラミックス製中空部材同士の電気接合方法３、補正す
る者 事件との関係
Claims (1)
- セラミックス製中空部材間に接合剤を介在させて突合
せ、前記突合せ部の内外にそれぞれ内側導電部材及び外
側導電部材を配設し、前記中空部材を介して前記内側導
電部材と外側導電部材との間に流す加熱用電流の通電位
置を前記突合せ部で円周方向に移動させつつ、前記突合
せ部全体を加熱して接合するセラミックス製中空部材同
士の電気接合方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27941689A JPH03197370A (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | セラミックス製中空部材同士の電気接合方法 |
| JP29003190A JPH03205381A (ja) | 1989-10-26 | 1990-10-26 | セラミックス製中空部材同士の電気接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27941689A JPH03197370A (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | セラミックス製中空部材同士の電気接合方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29003190A Division JPH03205381A (ja) | 1989-10-26 | 1990-10-26 | セラミックス製中空部材同士の電気接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03197370A true JPH03197370A (ja) | 1991-08-28 |
Family
ID=17610786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27941689A Pending JPH03197370A (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | セラミックス製中空部材同士の電気接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03197370A (ja) |
-
1989
- 1989-10-26 JP JP27941689A patent/JPH03197370A/ja active Pending
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