JPH055787B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH055787B2 JPH055787B2 JP29444088A JP29444088A JPH055787B2 JP H055787 B2 JPH055787 B2 JP H055787B2 JP 29444088 A JP29444088 A JP 29444088A JP 29444088 A JP29444088 A JP 29444088A JP H055787 B2 JPH055787 B2 JP H055787B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bonding
- bonding agent
- graphite
- polyimide resin
- bonded
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、炭素、黒鉛のような炭素質材料を接
合する目的に用いる接合剤およびその接合方法に
関する。 〔従来の技術〕 炭素質材料の接合は、通常、炭素系材あるいは
金属糸ろう付材を介しておこなわれる。このう
ち、炭素系の材料による接合は、樹脂、タール、
ピツチなどのバインダー成分をそのままもしくは
炭素質微粉と混合した状態で接合面に塗布し、材
料間を予め接着したのち加熱処理してバインダー
成分を焼成炭化するプロセスが典型的な方法とさ
れており、バインダーとなる樹脂類としてフエノ
ール樹脂、フラン樹脂あるいはジビニルベンゼン
など焼成時に炭素残分の多い熱硬化性樹脂が有用
されている。 バインダー成分を焼成炭化するための加熱処理
には、焼成炉を用いる方法、接合する炭素質材料
に直接通電して抵抗発熱する方法（特開昭53−
133216号公報参照）等が知られている。 〔発明が解決しようとする課題〕 炭素質材料の炭素系接合材としては、加熱時に
揮発逸散する成分が少ないこと、均質強固な接合
が低熱量で得られるような良熱伝導性を有するこ
と、高温（1000℃以上）に晒しても接合強度が低
下しない成分組成を持つていること等の性能が要
求される。 しかし、上記の要求性能を全面的に満足する炭
素系材による接合材はこれまでに開発されていな
い。また、接合方法についても、従来技術では高
価な加熱炉または電気装置を必要とし、とくに大
きな接合母体を焼成炭化処理するためには前記加
熱設備を著るしく大型化しなければならない欠点
があつた。 本発明は、これら従来技術の問題点を解消する
ためになされたもので、上記した要求性能を満足
する成分組成の炭素系接合剤と接合母体が大きく
ても短時間に容易に接合処理を完了することが可
能な接合方法の提供を目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 すなわち、本発明により提供される炭素質材料
の接合剤は、ポリイミド樹脂と平均粒径0.9μm以
下の黒鉛微粉末を重量比98：２〜85：15の割合で
均一混合してなるものであり、また接合方法は、
上記の接合剤を接合しようとする面間に介在さ
せ、圧接状態でその周縁部分を黒鉛溶接棒により
スポツト加熱して樹脂成分を融解および焼成炭化
することを構成上の特徴とする。 接合剤の組成は、バインダーとしてのポリイミ
ド樹脂粉末に黒鉛微粉末を均一に混合した成分系
からなる。黒鉛微粉末の粒径は、0.9μm以下、よ
り好適には0.5μm以下のサブミクロンの範囲に調
整することが望ましく、0.9μmを上廻る粒径領域
では接合強度の低下を招く。 ポリイミド樹脂と黒鉛微粉末の配合は、重量比
として98：２〜85：15の割合ひ設定する必要があ
り、この範囲を外れる配合比率では高水準の接合
強度を付与することができなくなる。 接合方法は、まず必要に応じて接合しようとす
る面を研磨したうえで上記接合剤を均一に敷きつ
め、接合部材面を当接する。ついで望ましくは20
〜50Kg／cm2程度の圧力を負荷した圧接状態で接合
面の周縁部分を黒鉛溶接棒を用いてアーク放電に
よりスポツト加熱する。この処理は接合面の周縁
を数ケ所に亘りスポツト加熱すればよく、この状
態で接合剤中のポリイミド樹脂は一旦融解して接
合面全体を均等に湿潤させたのち焼成炭化して強
固な炭素質接合層に転化する。 第１図は上記の接合状態を例示した斜視説明図
で、１および２は黒鉛材料の接合部材、３は接合
剤が介在する接合面、４はスポツト加熱を実施中
の黒鉛溶接棒である。 〔作用〕 本発明の接合剤を構成するポリイミド樹脂は単
体で68％の炭素残分（1000℃加熱時）を有する低
揮発分、高炭化収率性の樹脂であり、これに
0.9μm以下の黒鉛微粉末を添加することにより接
合剤全体の炭化収率が向上する。さらに黒鉛微粉
末は接合層の熱伝導性を飛躍的に増大させるとと
もに接合強度を高めるために有効に機能する。 また、本発明の接合方法によれば通常のアーク
溶接機（定格入力28KVA）により接合が可能で
あり、大型の加熱炉または電気設備を用いること
なしに大きいサイズの接合母材を迅速、円滑に接
合することができる。 〔実施例〕 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 実施例 (1) 接合剤の調製 ポリイミド粉末〔日本ポリイミド(株)製、“ケル
イミド1050”〕と平均粒径0.5μmの黒鉛微粉末を
重量比で70：30、80：20、80：15、90：10、95：
５の５段階の割合に配合し、Ｖ型およびボールミ
ル等の混合装置を用いて均一に混合した。 (2) 接合方法 接合部材として嵩比重1.80g／cm3、曲げ強さ500
Kg／cm2の緻密質黒鉛板（巾15mm、長さ60mm、厚さ
４mm）の２枚を用い、接合面をカーボンランダム
研磨材（粒度4000＃ ）により鏡面研磨した。次い
で、接合面（巾15mm、長さ10mmの部分）に接合剤
約0.05gを均一厚さに敷きつめ、この部分に片方
の接合部材を重ねた。この状態で上下から40Kg／
cm2の圧力をかけ、接合面の周縁部分４ケ所を黒鉛
溶接棒によりスポツト加熱した。処理後、１分間
自然冷却してから除圧して局部接合をおこなつ
た。 比較のために、ポリイミド樹脂のみ（配合比
100：０）の接合剤についても同様に接合実験を
おこなつた。 このようにして形成された接合部は、いずれも
炭素質層を呈するものであつた。 (3) 接合強度の測定 上記の各接合部材につき、引張速度0.1mm／分
における引張剪断強度を測定した。その結果をポ
リイミド樹脂の配合比率と対比して第２図に示し
た。 第２図から、接合剤におけるポリイミド樹脂：
黒鉛微粉末の配合比率（重量比）が98：２〜85：
15の組成範囲にある場合には、本発明の接合方法
により20Kg／cm2を越す高水準の接合強度を示すこ
とが判る。 (4) 接合剥離面の評価 接合剤としてポリイミド樹脂と黒鉛微粉末の配
合比率が100：０、95：５および80：20の組成を
用いた接合部材について、その剥離面の状態を金
属顕微鏡により観察した。結果を表に示した。
合する目的に用いる接合剤およびその接合方法に
関する。 〔従来の技術〕 炭素質材料の接合は、通常、炭素系材あるいは
金属糸ろう付材を介しておこなわれる。このう
ち、炭素系の材料による接合は、樹脂、タール、
ピツチなどのバインダー成分をそのままもしくは
炭素質微粉と混合した状態で接合面に塗布し、材
料間を予め接着したのち加熱処理してバインダー
成分を焼成炭化するプロセスが典型的な方法とさ
れており、バインダーとなる樹脂類としてフエノ
ール樹脂、フラン樹脂あるいはジビニルベンゼン
など焼成時に炭素残分の多い熱硬化性樹脂が有用
されている。 バインダー成分を焼成炭化するための加熱処理
には、焼成炉を用いる方法、接合する炭素質材料
に直接通電して抵抗発熱する方法（特開昭53−
133216号公報参照）等が知られている。 〔発明が解決しようとする課題〕 炭素質材料の炭素系接合材としては、加熱時に
揮発逸散する成分が少ないこと、均質強固な接合
が低熱量で得られるような良熱伝導性を有するこ
と、高温（1000℃以上）に晒しても接合強度が低
下しない成分組成を持つていること等の性能が要
求される。 しかし、上記の要求性能を全面的に満足する炭
素系材による接合材はこれまでに開発されていな
い。また、接合方法についても、従来技術では高
価な加熱炉または電気装置を必要とし、とくに大
きな接合母体を焼成炭化処理するためには前記加
熱設備を著るしく大型化しなければならない欠点
があつた。 本発明は、これら従来技術の問題点を解消する
ためになされたもので、上記した要求性能を満足
する成分組成の炭素系接合剤と接合母体が大きく
ても短時間に容易に接合処理を完了することが可
能な接合方法の提供を目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 すなわち、本発明により提供される炭素質材料
の接合剤は、ポリイミド樹脂と平均粒径0.9μm以
下の黒鉛微粉末を重量比98：２〜85：15の割合で
均一混合してなるものであり、また接合方法は、
上記の接合剤を接合しようとする面間に介在さ
せ、圧接状態でその周縁部分を黒鉛溶接棒により
スポツト加熱して樹脂成分を融解および焼成炭化
することを構成上の特徴とする。 接合剤の組成は、バインダーとしてのポリイミ
ド樹脂粉末に黒鉛微粉末を均一に混合した成分系
からなる。黒鉛微粉末の粒径は、0.9μm以下、よ
り好適には0.5μm以下のサブミクロンの範囲に調
整することが望ましく、0.9μmを上廻る粒径領域
では接合強度の低下を招く。 ポリイミド樹脂と黒鉛微粉末の配合は、重量比
として98：２〜85：15の割合ひ設定する必要があ
り、この範囲を外れる配合比率では高水準の接合
強度を付与することができなくなる。 接合方法は、まず必要に応じて接合しようとす
る面を研磨したうえで上記接合剤を均一に敷きつ
め、接合部材面を当接する。ついで望ましくは20
〜50Kg／cm2程度の圧力を負荷した圧接状態で接合
面の周縁部分を黒鉛溶接棒を用いてアーク放電に
よりスポツト加熱する。この処理は接合面の周縁
を数ケ所に亘りスポツト加熱すればよく、この状
態で接合剤中のポリイミド樹脂は一旦融解して接
合面全体を均等に湿潤させたのち焼成炭化して強
固な炭素質接合層に転化する。 第１図は上記の接合状態を例示した斜視説明図
で、１および２は黒鉛材料の接合部材、３は接合
剤が介在する接合面、４はスポツト加熱を実施中
の黒鉛溶接棒である。 〔作用〕 本発明の接合剤を構成するポリイミド樹脂は単
体で68％の炭素残分（1000℃加熱時）を有する低
揮発分、高炭化収率性の樹脂であり、これに
0.9μm以下の黒鉛微粉末を添加することにより接
合剤全体の炭化収率が向上する。さらに黒鉛微粉
末は接合層の熱伝導性を飛躍的に増大させるとと
もに接合強度を高めるために有効に機能する。 また、本発明の接合方法によれば通常のアーク
溶接機（定格入力28KVA）により接合が可能で
あり、大型の加熱炉または電気設備を用いること
なしに大きいサイズの接合母材を迅速、円滑に接
合することができる。 〔実施例〕 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 実施例 (1) 接合剤の調製 ポリイミド粉末〔日本ポリイミド(株)製、“ケル
イミド1050”〕と平均粒径0.5μmの黒鉛微粉末を
重量比で70：30、80：20、80：15、90：10、95：
５の５段階の割合に配合し、Ｖ型およびボールミ
ル等の混合装置を用いて均一に混合した。 (2) 接合方法 接合部材として嵩比重1.80g／cm3、曲げ強さ500
Kg／cm2の緻密質黒鉛板（巾15mm、長さ60mm、厚さ
４mm）の２枚を用い、接合面をカーボンランダム
研磨材（粒度4000＃ ）により鏡面研磨した。次い
で、接合面（巾15mm、長さ10mmの部分）に接合剤
約0.05gを均一厚さに敷きつめ、この部分に片方
の接合部材を重ねた。この状態で上下から40Kg／
cm2の圧力をかけ、接合面の周縁部分４ケ所を黒鉛
溶接棒によりスポツト加熱した。処理後、１分間
自然冷却してから除圧して局部接合をおこなつ
た。 比較のために、ポリイミド樹脂のみ（配合比
100：０）の接合剤についても同様に接合実験を
おこなつた。 このようにして形成された接合部は、いずれも
炭素質層を呈するものであつた。 (3) 接合強度の測定 上記の各接合部材につき、引張速度0.1mm／分
における引張剪断強度を測定した。その結果をポ
リイミド樹脂の配合比率と対比して第２図に示し
た。 第２図から、接合剤におけるポリイミド樹脂：
黒鉛微粉末の配合比率（重量比）が98：２〜85：
15の組成範囲にある場合には、本発明の接合方法
により20Kg／cm2を越す高水準の接合強度を示すこ
とが判る。 (4) 接合剥離面の評価 接合剤としてポリイミド樹脂と黒鉛微粉末の配
合比率が100：０、95：５および80：20の組成を
用いた接合部材について、その剥離面の状態を金
属顕微鏡により観察した。結果を表に示した。
【表】
本発明の接合剤および接合方法によれば、以上
のように接合母材のサイズに拘らず常に高水準の
強度性能を有する接合部位を形成することができ
る。したがつて、例えば緻密質黒鉛材とポーラス
カーボン材、黒鉛材と炭素材といつた異質の炭素
質材料相互、あるいは炭素質材料と金属のような
良電気良導体の接合を迅速、円滑に接合すること
ができ、実用面での効果は頗る大である。
のように接合母材のサイズに拘らず常に高水準の
強度性能を有する接合部位を形成することができ
る。したがつて、例えば緻密質黒鉛材とポーラス
カーボン材、黒鉛材と炭素材といつた異質の炭素
質材料相互、あるいは炭素質材料と金属のような
良電気良導体の接合を迅速、円滑に接合すること
ができ、実用面での効果は頗る大である。
第１図は本発明による接合状態を例示した斜視
説明図、第２図は実施例におけるポリイミド樹脂
の配合比率と引張剪断強度との関係を示したもの
である。 １，２……黒鉛材料の接合部材、３……接合
面、４……黒鉛溶接棒。
説明図、第２図は実施例におけるポリイミド樹脂
の配合比率と引張剪断強度との関係を示したもの
である。 １，２……黒鉛材料の接合部材、３……接合
面、４……黒鉛溶接棒。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ポリイミド樹脂と平均粒径0.9μm以下の黒鉛
微粉末を重量比98：２〜85：15の割合で均一混合
してなる炭素質材料の接合剤。 ２ 請求項１記載の接合剤を接合しようとする面
間に介在させ、圧接状態でその周縁部分を黒鉛溶
接棒によりスポツト加熱して樹脂成分を融解およ
び焼成炭化することを特徴とする炭素質材料の接
合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29444088A JPH02141482A (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 炭素質材料の接合剤およびその接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29444088A JPH02141482A (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 炭素質材料の接合剤およびその接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02141482A JPH02141482A (ja) | 1990-05-30 |
| JPH055787B2 true JPH055787B2 (ja) | 1993-01-25 |
Family
ID=17807800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29444088A Granted JPH02141482A (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 炭素質材料の接合剤およびその接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02141482A (ja) |
-
1988
- 1988-11-21 JP JP29444088A patent/JPH02141482A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02141482A (ja) | 1990-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0588545B1 (en) | Method of hot brazing aluminum articles | |
| US5573602A (en) | Solder paste | |
| WO2003106374A1 (de) | Verfahren zur herstellung von gasdichten und hochtemperaturbeständigen verbindungen von formteilen aus nichtoxidischer keramik mittels laser | |
| CA1131386A (en) | Carbon bearing contact paste | |
| JPH04293743A (ja) | 炭素またはグラファイト用三元ロウ付け合金 | |
| JPS60177992A (ja) | ポ−ラス部材の接合方法および製品 | |
| JP2003104783A (ja) | 金属用又はセラミック用接合材及び金属又はセラミックの接合方法 | |
| JPH055787B2 (ja) | ||
| JPS61180671A (ja) | 結合部材をろう接により金属表面に取付ける方法 | |
| US3946932A (en) | Brazing graphite to graphite | |
| JPH0635077B2 (ja) | セラミックス用ろう材 | |
| JP2006519354A (ja) | 誘導加熱可能な物品の製造方法、誘導炉及び組成物、並びに材料 | |
| JP2773257B2 (ja) | Ｓｉ含有炭化ケイ素セラミックス同士の電気接合方法 | |
| CN115283770A (zh) | 一种AgCuTi基复合钎料及其钎焊连接AlN陶瓷与Cu的方法 | |
| JP3880107B2 (ja) | スパッタリングターゲットとその接合方法 | |
| JP2000246482A (ja) | ろう材ペースト | |
| US20050181199A1 (en) | Composition for treating refractory materials for brazing | |
| US2436205A (en) | Resistance welding electrode | |
| JPH02242579A (ja) | 黒鉛発熱体の製造方法 | |
| JPH08157275A (ja) | 炭化珪素質焼結体同士の接合方法 | |
| JPS6151063B2 (ja) | ||
| WO2019146587A1 (ja) | 半導体モジュールの接合層、半導体モジュール及びその製造方法 | |
| JPH02180770A (ja) | 黒鉛とモリブデンの接合方法 | |
| JPH0563276B2 (ja) | ||
| JPS61123485A (ja) | 拡散接合方法 |