JPH05185249A - 接合部材 - Google Patents
接合部材Info
- Publication number
- JPH05185249A JPH05185249A JP509292A JP509292A JPH05185249A JP H05185249 A JPH05185249 A JP H05185249A JP 509292 A JP509292 A JP 509292A JP 509292 A JP509292 A JP 509292A JP H05185249 A JPH05185249 A JP H05185249A
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- Japan
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、金属、セラミックを被接合部材とす
る接合強度の高い接合部材を提供しようとするものであ
る。 【構成】被接合部材間に蒸気圧の高い元素を含む中間層
を介在させて固相接合するすることを特徴としている。
る接合強度の高い接合部材を提供しようとするものであ
る。 【構成】被接合部材間に蒸気圧の高い元素を含む中間層
を介在させて固相接合するすることを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密着性に優れ、かつ強
度の高い接合部材に関する。
度の高い接合部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、セラミックス同志またはセラミッ
クスと金属を接合する方法としては、種々の方法が提案
されている。前記接合方法の多くは、高い接合強度を得
るために被接合部材とは異種の中間層を用い、かつ圧力
を加えながら加熱し、前記中間層を溶融させて接合する
ものである。
クスと金属を接合する方法としては、種々の方法が提案
されている。前記接合方法の多くは、高い接合強度を得
るために被接合部材とは異種の中間層を用い、かつ圧力
を加えながら加熱し、前記中間層を溶融させて接合する
ものである。
【０００３】しかしながら、被接合部材間の接合強度を
十分に高めるためには、被接合部材表面の清浄性や被接
合部材と中間層との良好な濡れ性が必要である。従っ
て、より簡単な工程によりセラミックス同志、セラミッ
クスと金属または金属同志を接合する方法が望まれてい
た。
十分に高めるためには、被接合部材表面の清浄性や被接
合部材と中間層との良好な濡れ性が必要である。従っ
て、より簡単な工程によりセラミックス同志、セラミッ
クスと金属または金属同志を接合する方法が望まれてい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
問題点を解決するためになされたもので、密着性に優
れ、かつ接合強度の高い接合部材を提供しようとするも
のである。
問題点を解決するためになされたもので、密着性に優
れ、かつ接合強度の高い接合部材を提供しようとするも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、被接合部材間
に蒸気圧の高い元素を含む中間層を介在させて固相接合
することを特徴とする接合部材である。
に蒸気圧の高い元素を含む中間層を介在させて固相接合
することを特徴とする接合部材である。
【０００６】前記被接合部材は、例えばアルミナ、窒化
ケイ素、窒化アルミニウムなどの各種のセラミックまた
はＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉなどの各種の金属等から形成され
る。
ケイ素、窒化アルミニウムなどの各種のセラミックまた
はＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉなどの各種の金属等から形成され
る。
【０００７】前記中間層は、例えばＭｎ、Ａｌ、Ｓｎ、
Ｚｎ、Ａｇ等の蒸気圧の高い元素を少なくとも１種含む
ことが必要である。例えば、Ｍｎを含む中間層としては
重量比にて炭素２％以下、マンガン１０〜４０％、クロ
ム５〜３０％、残部が実質的に鉄からなる合金部材を用
いることが望ましい。前記合金部材において、それらの
成分が前記範囲を逸脱すると鍛造性等の加工性が低下
し、被接合部材の形状に合わせて中間層を加工すること
が困難となる。
Ｚｎ、Ａｇ等の蒸気圧の高い元素を少なくとも１種含む
ことが必要である。例えば、Ｍｎを含む中間層としては
重量比にて炭素２％以下、マンガン１０〜４０％、クロ
ム５〜３０％、残部が実質的に鉄からなる合金部材を用
いることが望ましい。前記合金部材において、それらの
成分が前記範囲を逸脱すると鍛造性等の加工性が低下
し、被接合部材の形状に合わせて中間層を加工すること
が困難となる。
【０００８】なお、前記固相接合時の加熱雰囲気は被接
合部材表面の酸化を防ぎ、また中間層を形成する蒸気圧
の高い元素を中間層表面から蒸発し易くするために真空
であることが望ましい。
合部材表面の酸化を防ぎ、また中間層を形成する蒸気圧
の高い元素を中間層表面から蒸発し易くするために真空
であることが望ましい。
【０００９】
【作用】本発明によれば、被接合部材間に蒸気圧の高い
元素を含む中間層を介在させて固相接合のための加熱処
理を行うことによって、前記中間層を形成する蒸気圧の
高い元素が優先的に中間層表面から蒸発し、前記中間層
を挟むセラミックまたは金属からなる被接合部材表面に
凝縮し、それら被接合部材同志が接合される。この場
合、前記加熱処理に際して前記中間層の溶融を必要とし
ない。
元素を含む中間層を介在させて固相接合のための加熱処
理を行うことによって、前記中間層を形成する蒸気圧の
高い元素が優先的に中間層表面から蒸発し、前記中間層
を挟むセラミックまたは金属からなる被接合部材表面に
凝縮し、それら被接合部材同志が接合される。この場
合、前記加熱処理に際して前記中間層の溶融を必要とし
ない。
【００１０】したがって、本発明においては従来の接合
方法で必要であった被接合部材と中間層との良好な濡れ
性は必要がない。また、従来の接合方法で欠かすことが
できない被接合部材表面の平滑化や清浄化が必要なく、
容易に被接合部材同志を接合できる。さらに、前記被接
合部材の材料として金属でも、セラミックでもよいこと
から、容易にセラミック同志、金属同志、またはセラミ
ックと金属とを接合することが可能となる。
方法で必要であった被接合部材と中間層との良好な濡れ
性は必要がない。また、従来の接合方法で欠かすことが
できない被接合部材表面の平滑化や清浄化が必要なく、
容易に被接合部材同志を接合できる。さらに、前記被接
合部材の材料として金属でも、セラミックでもよいこと
から、容易にセラミック同志、金属同志、またはセラミ
ックと金属とを接合することが可能となる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１２】実施例１ まず、高周波誘導溶解炉を用いてＭｎ２０．９重量％、
Ｃｒ２２．１重量％、Ｃ ０．６重量％、残部Ｆｅから
なる合金を溶解鋳造してインゴットとした後、熱間鍛造
を行って直径１０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの中間層として
の薄板を作製した。
Ｃｒ２２．１重量％、Ｃ ０．６重量％、残部Ｆｅから
なる合金を溶解鋳造してインゴットとした後、熱間鍛造
を行って直径１０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの中間層として
の薄板を作製した。
【００１３】一方、市販のＳ２５Ｃ炭素鋼より直径１０
ｍｍ、長さ３０ｍｍの２本の棒材を製作した。
ｍｍ、長さ３０ｍｍの２本の棒材を製作した。
【００１４】次いで、前記２本の棒材間に前記薄板を介
在してそれら棒材で挟んだ後、１０５０℃、１時間真空
中にて加熱、徐冷し、さらにＪＩＳ Ｚ ２２０１の１
０号に準ずる試験片を取り出し、引張り試験を行った。
その結果、３８ｋｇ／ｍｍ2 の引張り強度が得られた。
前記Ｓ２５Ｃ炭素鋼自体の引張り強度が４６ｋｇ／ｍｍ
2 であることを考慮すると、本実施例１の試験片は実用
上、十分な接合強度を有することがわかる。
在してそれら棒材で挟んだ後、１０５０℃、１時間真空
中にて加熱、徐冷し、さらにＪＩＳ Ｚ ２２０１の１
０号に準ずる試験片を取り出し、引張り試験を行った。
その結果、３８ｋｇ／ｍｍ2 の引張り強度が得られた。
前記Ｓ２５Ｃ炭素鋼自体の引張り強度が４６ｋｇ／ｍｍ
2 であることを考慮すると、本実施例１の試験片は実用
上、十分な接合強度を有することがわかる。
【００１５】実施例２ まず、市販のＡｌＮ焼結体からなる直径１０ｍｍ、長さ
２０ｍｍの棒材、Ｍｏからなる同寸法の棒材をそれぞれ
製作した。つづいて、前記２種の棒材間に実施例１と同
様な合金からなる直径１０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの薄板
を介在してそれら棒材で挟んだ後、１０５０℃、１時間
真空中にて加熱、徐冷して接合することにより試験片を
作製した。
２０ｍｍの棒材、Ｍｏからなる同寸法の棒材をそれぞれ
製作した。つづいて、前記２種の棒材間に実施例１と同
様な合金からなる直径１０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの薄板
を介在してそれら棒材で挟んだ後、１０５０℃、１時間
真空中にて加熱、徐冷して接合することにより試験片を
作製した。
【００１６】比較例 市販のＡｌＮ焼結体からなる直径１０ｍｍ、長さ２０ｍ
ｍの棒材の接合面にスパッタ蒸着によりＴｉＮ薄膜を形
成し、この棒材の接合面とＭｏからなる同寸法の棒材の
接合面の間に共晶ＡｇろうおよびＮｉ箔を挟み、９００
℃、１０分間加熱、徐冷して接合することにより試験片
を作製した。
ｍの棒材の接合面にスパッタ蒸着によりＴｉＮ薄膜を形
成し、この棒材の接合面とＭｏからなる同寸法の棒材の
接合面の間に共晶ＡｇろうおよびＮｉ箔を挟み、９００
℃、１０分間加熱、徐冷して接合することにより試験片
を作製した。
【００１７】得られた実施例２および比較例の試験片に
ついて引張り試験を行った。その結果、実施例２では１
１ｋｇ／ｍｍ2 、比較例では９ｋｇ／ｍｍ2 の引張り強
度が得られた。したがって、実施例２の接合部材は比較
例の接合部材に比べて高い引張り強度を有することがわ
かる。
ついて引張り試験を行った。その結果、実施例２では１
１ｋｇ／ｍｍ2 、比較例では９ｋｇ／ｍｍ2 の引張り強
度が得られた。したがって、実施例２の接合部材は比較
例の接合部材に比べて高い引張り強度を有することがわ
かる。
【００１８】実施例３ 市販のＳ２５Ｃ炭素鋼より直径１０ｍｍ、長さ２０ｍｍ
の２本の棒材を製作し、これら棒材の接合面にＡｇ薄膜
をそれぞれスパッタ蒸着により形成した。つづいて、前
記棒材のＡｇ薄膜同志を突き合わせ、９００℃、１時間
真空中にて加熱、徐冷した後、引張り試験を行なった。
その結果、前記Ｓ２５Ｃ炭素鋼自体の引張り強度（４６
ｋｇ／ｍｍ2 ）より若干低いが、実用上問題のない引張
り強度を有することがわかった。
の２本の棒材を製作し、これら棒材の接合面にＡｇ薄膜
をそれぞれスパッタ蒸着により形成した。つづいて、前
記棒材のＡｇ薄膜同志を突き合わせ、９００℃、１時間
真空中にて加熱、徐冷した後、引張り試験を行なった。
その結果、前記Ｓ２５Ｃ炭素鋼自体の引張り強度（４６
ｋｇ／ｍｍ2 ）より若干低いが、実用上問題のない引張
り強度を有することがわかった。
【００１９】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば金属
からなる被接合部材同志、セラミックからなる被接合部
材同志、またはセラミックからなる被接合部材と金属か
らなる被接合部材を極めて容易かつ高い接合強度で接合
された接合部材を提供することができる。
からなる被接合部材同志、セラミックからなる被接合部
材同志、またはセラミックからなる被接合部材と金属か
らなる被接合部材を極めて容易かつ高い接合強度で接合
された接合部材を提供することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 被接合部材間に蒸気圧の高い元素を含む
中間層を介在させて固相接合することを特徴とする接合
部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP509292A JPH05185249A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 接合部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP509292A JPH05185249A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 接合部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05185249A true JPH05185249A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=11601753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP509292A Pending JPH05185249A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 接合部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05185249A (ja) |
-
1992
- 1992-01-14 JP JP509292A patent/JPH05185249A/ja active Pending
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