JPH0333072A - セラミックスの電気接合方法 - Google Patents
セラミックスの電気接合方法Info
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- JPH0333072A JPH0333072A JP16752389A JP16752389A JPH0333072A JP H0333072 A JPH0333072 A JP H0333072A JP 16752389 A JP16752389 A JP 16752389A JP 16752389 A JP16752389 A JP 16752389A JP H0333072 A JPH0333072 A JP H0333072A
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Landscapes
- 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
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、セラミックス同士またはセラミックスと金属
との電気接合に際して、電極と被接合部材との通電性を
良好にした電気接合方法に関するものである。
との電気接合に際して、電極と被接合部材との通電性を
良好にした電気接合方法に関するものである。
〈従来の技術〉
セラミックス同士または金属との接合方法として、各種
接合剤によるろう打法、反応焼結法、固相拡散法などが
提案されているが、いずれも接合反応を促進するために
、高温に加熱する工程が必要である。例えば、被接合部
材を高温炉の中に入れ、高温炉のヒータからの輻射や対
流により被接合部材を所定の温度まで加熱させなければ
ならないために、被接合部材が大型化すれば、それに伴
い高温炉の設備が高価になり、炉が大きくなれば、所定
の温度まで加熱する時間及び冷却時間も長くなり、ラン
ニングコストも高価となる問題があった。
接合剤によるろう打法、反応焼結法、固相拡散法などが
提案されているが、いずれも接合反応を促進するために
、高温に加熱する工程が必要である。例えば、被接合部
材を高温炉の中に入れ、高温炉のヒータからの輻射や対
流により被接合部材を所定の温度まで加熱させなければ
ならないために、被接合部材が大型化すれば、それに伴
い高温炉の設備が高価になり、炉が大きくなれば、所定
の温度まで加熱する時間及び冷却時間も長くなり、ラン
ニングコストも高価となる問題があった。
そこで、被接合部材の突合せ部に電流を通じる電気接合
方法として、すでに本発明者が特願昭６２−３３２６９
６号及び同６２−３３２６９７号の明細書に開示してい
るように、被接合部材間に接合剤を介在させて突合せ、
前者においては電流の向きを突合せ面と平行になるよう
に、１対の電極を突合せ部側面に当接し、後者において
は電流の向きを突合せ面と垂直になるように、１対の電
極を突合せ部近傍の被接合部材にそれぞれ当接して、電
極間に電流を通じることにより発生するジュール熱によ
って、突合せ面全体を加熱して接合を行っている。
方法として、すでに本発明者が特願昭６２−３３２６９
６号及び同６２−３３２６９７号の明細書に開示してい
るように、被接合部材間に接合剤を介在させて突合せ、
前者においては電流の向きを突合せ面と平行になるよう
に、１対の電極を突合せ部側面に当接し、後者において
は電流の向きを突合せ面と垂直になるように、１対の電
極を突合せ部近傍の被接合部材にそれぞれ当接して、電
極間に電流を通じることにより発生するジュール熱によ
って、突合せ面全体を加熱して接合を行っている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかし、従来の電気接合方法においては、大電流を通じ
る必要があるために、電極と被接合部材との接触を良好
にしなければ、接触抵抗のバラツキによる電流集中によ
り、接合部が均一に加熱されないので、均一な接合が得
られない虞れがあった。また、電極と被接合部材との隙
間でアークが発生すると、この部分が過加熱となり、溶
融しないセラミックス例えばＳＩＣや熱衝撃に弱いセラ
ミックス例えばＡ ｆｔ ２０ ａでは、分解によるく
ぼみやワレなどの致命的な損傷が発生する虞れもあった
。
る必要があるために、電極と被接合部材との接触を良好
にしなければ、接触抵抗のバラツキによる電流集中によ
り、接合部が均一に加熱されないので、均一な接合が得
られない虞れがあった。また、電極と被接合部材との隙
間でアークが発生すると、この部分が過加熱となり、溶
融しないセラミックス例えばＳＩＣや熱衝撃に弱いセラ
ミックス例えばＡ ｆｔ ２０ ａでは、分解によるく
ぼみやワレなどの致命的な損傷が発生する虞れもあった
。
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、本発明の請求項１にお
いては、少なくとも片方が導電性の被接合セラミックス
部材間または導電性の被接合セラミックス部材と被接合
金属部材との間に接合剤を介在させて突合せ、被接合部
材の外周に沿った形状と略同形状の１部から形成される
電極を、導電性ペーストを介在させて被接合部材間の突
合せ部側面に当接させ、電極間に電圧を印加して突合せ
面に平行方向の通電電流により前記被接合セラミックス
部材または接合剤に生じるジュール熱によって、突合せ
面全体を直接加熱して接合することを特徴としている。
いては、少なくとも片方が導電性の被接合セラミックス
部材間または導電性の被接合セラミックス部材と被接合
金属部材との間に接合剤を介在させて突合せ、被接合部
材の外周に沿った形状と略同形状の１部から形成される
電極を、導電性ペーストを介在させて被接合部材間の突
合せ部側面に当接させ、電極間に電圧を印加して突合せ
面に平行方向の通電電流により前記被接合セラミックス
部材または接合剤に生じるジュール熱によって、突合せ
面全体を直接加熱して接合することを特徴としている。
また請求項２においては、導電性の被接合セラミックス
部材間または導電性の被接合セラミックス部材と被接合
金属部材との間に導電性接合剤を介在させて突合せ、被
接合部材の外周に沿った形状と略同形状の１部から形成
される電極を、導電性ペーストを介在させて被接合部材
間の突合せ部を境にして突合せ部近傍の被接合部材の路
外周面全体にそれぞれ当接させ、電極間に電圧を印加し
て突合せ面に垂直方向の通電電流により被接合セラミッ
クス部材及び接合剤に生じるジュール熱によって、突合
せ面全体を直接加熱して接合することを特徴としている
。
部材間または導電性の被接合セラミックス部材と被接合
金属部材との間に導電性接合剤を介在させて突合せ、被
接合部材の外周に沿った形状と略同形状の１部から形成
される電極を、導電性ペーストを介在させて被接合部材
間の突合せ部を境にして突合せ部近傍の被接合部材の路
外周面全体にそれぞれ当接させ、電極間に電圧を印加し
て突合せ面に垂直方向の通電電流により被接合セラミッ
クス部材及び接合剤に生じるジュール熱によって、突合
せ面全体を直接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〉
第１図（ａ）及び第１図（ｂ）は、それぞれ本発明の第
１の電気接合方法を実施する装置の概略正面図及び上面
図であって、パイプ状の導電性セラミックス同士を上下
方向に配置し、電流の向きを突合せ面と平行になるよう
に通電して接合する場合を示している。まず、抵抗率が
約１０−２Ω・備のｓｔｃセラミックス（１０φ× ５
φＸ５０ｍｍ）の突合せ面に、ｓｔｃ、ｓｔ、ｃ、バイ
ンダーからなる混合粉体ペースト状の接合剤２を塗布し
、これらを重ね合せて約５０ｋｇ／ｃｄの圧力を加えて
固定した。
１の電気接合方法を実施する装置の概略正面図及び上面
図であって、パイプ状の導電性セラミックス同士を上下
方向に配置し、電流の向きを突合せ面と平行になるよう
に通電して接合する場合を示している。まず、抵抗率が
約１０−２Ω・備のｓｔｃセラミックス（１０φ× ５
φＸ５０ｍｍ）の突合せ面に、ｓｔｃ、ｓｔ、ｃ、バイ
ンダーからなる混合粉体ペースト状の接合剤２を塗布し
、これらを重ね合せて約５０ｋｇ／ｃｄの圧力を加えて
固定した。
つぎに、電源装置７に接続され、かつ先端部が内側に対
してセラミックス部材の外周に沿った円弧状に形成され
た１対のカーボン製電極３ａ、３ｂを、セラミックス部
材の突合せ部側面に対向配置させる。配置に際しては、
電極３ａ、３ｂの円弧状に形成した部分を突合せ部に向
ける。
してセラミックス部材の外周に沿った円弧状に形成され
た１対のカーボン製電極３ａ、３ｂを、セラミックス部
材の突合せ部側面に対向配置させる。配置に際しては、
電極３ａ、３ｂの円弧状に形成した部分を突合せ部に向
ける。
つづいて、電極３ａ、３ｂのセラミックス部材に向いた
面全体に、カーボン、タングステン、モリブデン等の導
電性ペースト６を塗布し、電極３ａ、３ｂを加圧しつつ
、カーボンペーストの溶剤成分を蒸発させて、電極３ａ
、３ｂをセラミックス部材の突合せ部側面に密着させる
。
面全体に、カーボン、タングステン、モリブデン等の導
電性ペースト６を塗布し、電極３ａ、３ｂを加圧しつつ
、カーボンペーストの溶剤成分を蒸発させて、電極３ａ
、３ｂをセラミックス部材の突合せ部側面に密着させる
。
その後、接合雰囲気をＡｒガスとし、電極３ａ。
３ｂ間に電圧を印加して通電電流を徐々に増加させ、約
１６ＯＡで突合せ部が約１５００℃となり、１０分間保
持した後に、電流を徐々に減少させ、室温まで冷却し接
合を完了した。この間、電極部にアークの発生などは認
められず、常に安定した通電状態であって、均一な加熱
による接合であった。接合後の接合部を光学顕微鏡で観
察した結果、良好な接合層が形成されていることがわか
った。
１６ＯＡで突合せ部が約１５００℃となり、１０分間保
持した後に、電流を徐々に減少させ、室温まで冷却し接
合を完了した。この間、電極部にアークの発生などは認
められず、常に安定した通電状態であって、均一な加熱
による接合であった。接合後の接合部を光学顕微鏡で観
察した結果、良好な接合層が形成されていることがわか
った。
また、接合強度は常温曲げ試験で２６ｋｇ／ａｍ２以上
であった。
であった。
第２図（ａ）及び第２（ｂ）は、それぞれ本発明の第２
の電気接合方法を実施する装置の概略正面図及び上面図
であって、パイプ状の導電性セラミックス同士を横方向
に配置し、電流の向きを突合せ面と垂直になるように通
電して接合する場合を示している。まず、抵抗率が約１
０−１Ω・国のＳｉＣセラミックス（ｌＯφ× ５φ×
５０關）の突合せ面に、ＳＬＣ，Ｓｔ、Ｃ，バインダー
からなる混合粉体ペースト状の接合剤２を塗布し、これ
らを重ね合せて約５０）ｃｇ／ｃｇｌの圧力を加えて固
定した。
の電気接合方法を実施する装置の概略正面図及び上面図
であって、パイプ状の導電性セラミックス同士を横方向
に配置し、電流の向きを突合せ面と垂直になるように通
電して接合する場合を示している。まず、抵抗率が約１
０−１Ω・国のＳｉＣセラミックス（ｌＯφ× ５φ×
５０關）の突合せ面に、ＳＬＣ，Ｓｔ、Ｃ，バインダー
からなる混合粉体ペースト状の接合剤２を塗布し、これ
らを重ね合せて約５０）ｃｇ／ｃｇｌの圧力を加えて固
定した。
つぎに、接触面がセラミックス部材の外周に沿った略半
円弧状に形成された２つのカーボン製電極部材４ａ、４
ｂから成る電極４及び電極部材５ａ。５ｂから成る電極
５を、突合せ部を境にして突合せ部近傍のセラミックス
部材１ａ、ｌｂにそれぞれ配置する。
円弧状に形成された２つのカーボン製電極部材４ａ、４
ｂから成る電極４及び電極部材５ａ。５ｂから成る電極
５を、突合せ部を境にして突合せ部近傍のセラミックス
部材１ａ、ｌｂにそれぞれ配置する。
つづいて、電極４，５のセラミックス部材に向いた面全
体に、カーボン、タングステン、モリブデン等の導電性
ペースト６を塗布し、電極４．５を加圧しつつ、カーボ
ンペーストの溶剤成分を蒸発させて、電極４，５をセラ
ミックス部材１ａ、１ｂにそれぞれ密着させる。
体に、カーボン、タングステン、モリブデン等の導電性
ペースト６を塗布し、電極４．５を加圧しつつ、カーボ
ンペーストの溶剤成分を蒸発させて、電極４，５をセラ
ミックス部材１ａ、１ｂにそれぞれ密着させる。
その後、接合雰囲気をＡｒガスとし、電極４゜５間に電
圧を印加して通電電流を徐々に増加させ、約３ＯＡで突
合せ部が約１５００℃となり、１０分間保持した後に、
電流を徐々に減少させ、室温まで冷却し接合を完了した
。この間、第１の実施例と同様に、常に安定した通電状
態であって、均一な加熱による接合であった。接合後の
接合部を光学顕微鏡で観察した結果、良好な接合層が形
成されていることがわかった。また、接合強度は常温曲
げ試験で２０ｋｇ／ｍｍ２以上であった。
圧を印加して通電電流を徐々に増加させ、約３ＯＡで突
合せ部が約１５００℃となり、１０分間保持した後に、
電流を徐々に減少させ、室温まで冷却し接合を完了した
。この間、第１の実施例と同様に、常に安定した通電状
態であって、均一な加熱による接合であった。接合後の
接合部を光学顕微鏡で観察した結果、良好な接合層が形
成されていることがわかった。また、接合強度は常温曲
げ試験で２０ｋｇ／ｍｍ２以上であった。
なお、セラミックス部材と金属部材との接合においても
、第１及び第２の実施例が適用できることは明白である
。
、第１及び第２の実施例が適用できることは明白である
。
〈発明の効果〉
以上のように、本発明によれば、電極と被接合部材との
接触を良好にしたことにより、安定した通電が行われる
ために、均一な接合が得られ、またセラミックス部材の
損傷を防止することができる。
接触を良好にしたことにより、安定した通電が行われる
ために、均一な接合が得られ、またセラミックス部材の
損傷を防止することができる。
第１図（ａ）及び第１図（ｂ）は、それぞれ本発明の第
１の電気接合方法を実施する装置の概略正面図及び上面
図である。 第２図（ａ）及び第２図（ｂ）は、それぞれ本発明の第
２の電気接合方法を実施する装置の概略正面図及び上面
図である。 ｌａ、ｌｂ・・・被接合部材、２・・・接合剤、３ａ。 ３ｂ、４．５・・・電極、６・・・導電性ペースト。
１の電気接合方法を実施する装置の概略正面図及び上面
図である。 第２図（ａ）及び第２図（ｂ）は、それぞれ本発明の第
２の電気接合方法を実施する装置の概略正面図及び上面
図である。 ｌａ、ｌｂ・・・被接合部材、２・・・接合剤、３ａ。 ３ｂ、４．５・・・電極、６・・・導電性ペースト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少なくとも片方が導電性の被接合セラミックス部材
間または導電性の被接合セラミックス部材と被接合金属
部材との間に接合剤を介在させて突合せ、前記被接合部
材の外周に沿った形状と略同形状の１部から形成される
電極を、導電性ペーストを介在させて前記被接合部材間
の突合せ部側面に当接させ、前記電極間に電圧を印加し
て前記突合せ面に平行方向の通電電流により前記被接合
セラミックス部材または接合剤に生じるジュール熱によ
って、前記突合せ部全体を直接加熱して接合するセラミ
ックスの電気接合方法。 ２、導電性の被接合セラミックス部材間または導電性の
被接合セラミックス部材と被接合金属部材との間に導電
性接合剤を介在させて突合せ、前記被接合部材の外周に
沿った形状と略同形状の１部から形成される電極を、導
電性ペーストを介在させて前記被接合部材間の突合せ部
を境にして突合せ部近傍の前記被接合部材の路外周面全
体にそれぞれ当接させ、前記電極間に電圧を印加して前
記突合せ面に垂直方向の通電電流により被接合セラミッ
クス部材及び接合剤に生じるジュール熱によって、前記
突合せ部全体を直接加熱して接合するセラミックスの電
気接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16752389A JPH0333072A (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | セラミックスの電気接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16752389A JPH0333072A (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | セラミックスの電気接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0333072A true JPH0333072A (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=15851277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16752389A Pending JPH0333072A (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | セラミックスの電気接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0333072A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04123227U (ja) * | 1991-04-11 | 1992-11-06 | 株式会社ダイヘン | セラミツクスの電気接合用通電治具 |
-
1989
- 1989-06-28 JP JP16752389A patent/JPH0333072A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04123227U (ja) * | 1991-04-11 | 1992-11-06 | 株式会社ダイヘン | セラミツクスの電気接合用通電治具 |
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