JPH0579630B2 - - Google Patents

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JPH0579630B2
JPH0579630B2 JP1251077A JP25107789A JPH0579630B2 JP H0579630 B2 JPH0579630 B2 JP H0579630B2 JP 1251077 A JP1251077 A JP 1251077A JP 25107789 A JP25107789 A JP 25107789A JP H0579630 B2 JPH0579630 B2 JP H0579630B2
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silicon carbide
carbide body
porous
porous silicon
sintered
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Yoshihiro Tejima
Shoji Katayama
Haruhiro Osada
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Eagle Industry Co Ltd
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Eagle Industry Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は炭化ケイ素接合体の接合方法に関す
るものである。
〔従来技術および解決しようとする課題〕
一般的に、炭化ケイ素体は、その性質上、耐熱
性、耐摩耗性、さらに耐薬品性にすぐれている。
そして、炭化ケイ素体を多孔質に形成した多孔
質炭化ケイ素体は、気体を濾過するフイルター
や、エツチングを行なう際の電極に使用されるな
ど、利用分野が拡大している。
そして、このように多孔質炭化ケイ素体の利用
分野が拡大していることにより、多孔質炭化ケイ
素体を、その内部に形成される気孔の分布をかえ
たものにしたり、また、別個の炭化ケイ素体と接
合して一体の炭化ケイ素接合体を製造することで
複雑な形状の炭化ケイ素接合体を形成することが
要求されるようになつている。
しかしながら、特に、前記のように別個の炭化
ケイ素体を接合して一体の炭化ケイ素接合体を製
造する場合、接合部に、脆弱な部分や空孔やクラ
ツク(割れ目)などが形成されることが多く、そ
のため、前記炭化ケイ素接合体は、その接合部が
脆弱であるという問題点を有していた。
本発明は上記の問題点を解決し、接合部が接合
される炭化ケイ素体の強度、耐熱性、耐摩耗性、
さらに耐薬品性について同等である炭化ケイ素接
合体の接合方法を提供することを目的とするもの
である。
〔課題を解決するための手段〕
上記の問題点を解決するために、本発明は、炭
化ケイ素体の上面に、炭化ケイ素微粒子を含有し
た熱硬化性樹脂からなるバインダーを介して多孔
質炭化ケイ素体を重ね合わせ、さらに、この多孔
質炭化ケイ素体の上面にシート状のケイ素を重
ね、つぎに、全体をケイ素が溶融する温度に昇温
するとともに、所定時間その温度に保持し、それ
により、前記ケイ素を、前記多孔質炭化ケイ素体
の空孔内に溶浸させるとともに、前記バインダー
の熱硬化性樹脂が炭化した炭素と反応させる手段
を採用し、また、前記熱硬化性樹脂が、フラン樹
脂であり、また、前記熱硬化性樹脂が、フエノー
ル樹脂である手段を採用したものである。
〔作用〕
本発明は、上記の構成および手段を採用したこ
とにより、接合対象となる炭化ケイ素体と炭化ケ
イ素多孔体とが、同質の反応焼結炭化ケイ素層を
介して接合されているので、接合部分が、接合さ
れる炭化ケイ素体および炭化ケイ素多孔体と同等
の強度、耐熱性、耐摩耗性、さらに耐薬品性を有
することとなる。
〔発明の具体的な構成〕
以下、本発明による炭化ケイ素接合体の接合方
法について、図面を参照しつつ説明する。
第1図には、本発明の炭化ケイ素接合体の接合
方法により形成された炭化ケイ素接合体の断面模
式図が示されていて、この炭化ケイ素接合体は、
炭化ケイ素体1と多孔質炭化ケイ素体2とを、反
応焼結炭化ケイ素層3を介して接合したものであ
る。
本発明においては、前記多孔質炭化ケイ素体2
の接合前の形態としては、反応焼結法により形成
された焼結体、反応焼結法の製造過程で得られる
仮焼体、さらに、その仮焼体前の成形体であるこ
とができる。
また、前記炭化ケイ素体1の接合前の形態とし
ては、常圧焼結法に形成された焼結体、反応焼結
法により形成された焼結体、反応焼結法の製造過
程で得られる仮焼体、さらに、その仮焼体前の成
形体であることができ、また、前記反応焼結法で
の焼結体、仮焼体、成形体においては、多孔質体
であつても、緻密体であつてもよい。
すなわち、本発明において、前記炭化ケイ素体
1と多孔質炭化ケイ素体2との接合前の形態の組
合せを例示すると、 (1) 炭化ケイ素体1が常圧焼結法で形成された焼
結体、多孔質炭化ケイ素体2が反応焼結法で形
成された焼結体、 (2) 炭化ケイ素体1が常圧焼結法で形成された焼
結体、多孔質炭化ケイ素体2が反応焼結法の製
造過程で得られる仮焼体、 (3) 炭化ケイ素体1が常圧焼結法で形成された焼
結体、多孔質炭化ケイ素体2が反応焼結法の製
造過程で得られる成形体、 (4) 炭化ケイ素体1が反応焼結法で形成された焼
結体、多孔質炭化ケイ素体2が反応焼結法で形
成された焼結体、 (5) 炭化ケイ素体1が反応焼結法で形成された焼
結体、多孔質炭化ケイ素体2が反応焼結法の製
造過程で得られる仮焼体、 (6) 炭化ケイ素体1が反応焼結法で形成された焼
結体、多孔質炭化ケイ素体2が反応焼結法の製
造過程で得られる成形体、 (7) 炭化ケイ素体1が反応焼結法の製造過程の仮
焼体、多孔質炭化ケイ素体2が反応焼結法で形
成された焼結体、 (8) 炭化ケイ素体1が反応焼結法の製造過程の仮
焼体、多孔質炭化ケイ素体2が反応焼結法の製
造過程で得られる仮焼体、 (9) 炭化ケイ素体1が反応焼結法の製造過程の仮
焼体、多孔質炭化ケイ素体2が反応焼結法の製
造過程で得られる成形体、 (10) 炭化ケイ素体1が反応焼結法の製造過程の成
形体、多孔質炭化ケイ素体2が反応焼結法で形
成された焼結体、 (11) 炭化ケイ素体1が反応焼結法の製造過程の成
形体、多孔質炭化ケイ素体2が反応焼結法の製
造過程で得られる仮焼体、 (12) 炭化ケイ素体1が反応焼結法の製造過程の成
形体、多孔質炭化ケイ素体2が反応焼結法の製
造過程で得られる成形体、 などの組合せがあげられ、さらに、前記炭化ケイ
素体1の反応焼結法による焼結体、仮焼体および
成形体のそれぞれにあつては、緻密に形成された
ものであつても、多孔質に形成されたものであつ
てもよい。
ここで、前記反応焼結法の焼結体、仮焼体およ
び成形体について、第5図を用いて説明する。
まず、炭化ケイ素粉末を適宜のバインダーと混
合して所望の形状に成形し、成形体5を得る。
そして、この成形体5を加熱して仮焼体6を形
成する。
次いで、この仮焼体6上にSiシート7を載置し
て、Siシート7が溶融する温度に加熱し、仮焼体
6の空孔内にケイ素を溶浸し、最終的な焼結体8
が得られる。
本発明における反応焼結法による焼結体8、仮
焼体6および成形体5は、それぞれ上記の反応焼
結法における焼結体、仮焼体および成形体であ
る。
以下、本発明による炭化ケイ素接合体の接合方
法について説明する。
まず、第2図に示すように、炭化ケイ素体1と
なる接合前の炭化ケイ素体1′を基台(図示せず)
に設置する。
そして、この炭化ケイ素体1′の上面に、炭化
ケイ素微粒子を含有した熱硬化性樹脂からなるバ
インダー3aを塗布し、さらにこのバインダー3
aの上面に、多孔質炭化ケイ素体2となる接合前
の多孔質炭化ケイ素体2′を載置する。
次に、前記多孔質炭化ケイ素体2′の上面に、
第3図に示すように、ケイ素からなるSiシート4
を積層する。
そして、全体をケイ素が溶融する温度以上に昇
温するとともに所定時間その温度を保持して加熱
処理する。
すると、第4図に示すように、まず前記Siシー
ト4が溶融し、溶融したケイ素がその下方に位置
する多孔質炭化ケイ素体2′の空孔内に溶浸する。
一方、多孔質炭化ケイ素体2′と炭化ケイ素体
1′との間に介在するバインダー3aは、熱硬化
性樹脂が炭化して炭素となる。
そして、多孔質炭化ケイ素体2′の空孔内に溶
浸したケイ素は、炭化ケイ素体1′との接合部分
まで到達するとともに前記バインダー3aの熱硬
化性樹脂が炭化した炭素と反応し、反応焼結炭化
ケイ素層3となる。
そして、最後に全体を冷却することにより、第
1図に示すような、多孔質炭化ケイ素体2と炭化
ケイ素体1が反応焼結炭化ケイ素層3を介して接
合されている炭化ケイ素接合体を得ることができ
る。
上記のようにして得られる炭化ケイ素接合体に
おいては、多孔質炭化ケイ素体2′の空孔内に溶
浸したケイ素は、熱硬化性樹脂が炭化した炭素と
反応して、多孔質炭化ケイ素体2′と炭化ケイ素
体1′との接合部分に接合対象と同じ材質からな
る反応焼結炭化ケイ素層3を形成するので、接合
部は脆弱にならず、またクラツク等が形成されに
くく、反応焼結炭化ケイ素層3は多孔質炭化ケイ
素体2と炭化ケイ素体1とを強固に結合すること
となる。
さらに、反応焼結炭化ケイ素層3は、炭化ケイ
素であるため、耐熱性、耐摩耗性、さらに耐薬品
性についてもすぐれており、したがつて反応焼結
炭化ケイ素層3は接合される多孔質炭化ケイ素体
2′および炭化ケイ素体1′と同等の強度、耐熱
性、耐摩耗性、さらに耐薬品性を有するものとな
る。
なお、この場合、接合される下部の炭化ケイ素
体と上部の多孔質炭化ケイ素体については、前記
に示した組合せのものが可能なものである。
以下、実験例で本発明をさらに具体的に説明す
る。
実験例 1 反応焼結法の製造過程において得られる、仮焼
結体である多孔質炭化ケイ素体2となる接合前の
多孔質炭化ケイ素体2′と、常圧焼結法によつて
形成した炭化ケイ素体1となる接合前の炭化ケイ
素体1′とを、多孔質炭化ケイ素体2′を上部に、
炭化ケイ素体1′を下部にして、フラン樹脂と炭
化ケイ素微粒子とを1:1.5の割合で混合すると
ともに有機溶剤を加えたバインダー3aを介して
重ね合わせ、この後、バインダー3aを乾燥させ
た。
次に、前記多孔質炭化ケイ素体2′、の上面に、
ケイ素であるSiシート4を積層した。
次に、温度を1500℃まで昇温し、真空中にて2
時間加熱反応させた。
反応終了後、室温まで降温した。
上記のようにして得られた炭化ケイ素接合体
は、多孔質炭化ケイ素体2と炭化ケイ素体1とが
反応焼結炭化ケイ素層3によつて強固に結合され
ているものであつた。
実験例 2 反応焼結法の中間過程において得られる、仮焼
結体である多孔質炭化ケイ素体2となる接合前の
多孔質炭化ケイ素体2′と、常圧焼結法により形
成した炭化ケイ素体1となる接合前の炭化ケイ素
体1′とを、多孔質炭化ケイ素体2′を上部に、炭
化ケイ素体1′を下部にして、フエノール樹脂と
炭化ケイ素微粒子とを1:1.6の割合で混合する
とともに有機溶剤を加えたバインダー3aを介し
て重ね合わせ、この後、バインダー3aを乾燥さ
せた。
次に、前記多孔質炭化ケイ素体2′の上面に、
ケイ素であるSiシート4を積層した。
次に、温度を1500℃まで昇温し、真空中にて2
時間加熱反応させた。
反応終了後、室温まで降温した。
上記のようにして得られた炭化ケイ素接合体
は、前記実験例−1と同様に、多孔質炭化ケイ素
体2と炭化ケイ素体1とが反応焼結炭化ケイ素層
3によつて強固に結合されているものであつた。
実験例 3 反応焼結法の製造過程において得られる、仮焼
結体である多孔質炭化ケイ素体2となる接合前の
多孔質炭化ケイ素体2′と、反応焼結法の製造過
程において得られる、仮焼結体である炭化ケイ素
体1となる接合前の炭化ケイ素体1′とを、多孔
質炭化ケイ素体2′を上部に、炭化ケイ素体1′を
下部にして、フラン樹脂と炭化ケイ素微粒子とを
1:1.5の割合で混合するとともに有機溶剤を加
えたバインダー3aを介して重ね合わせ、この
後、バインダー3aを乾燥させた。
次に、前記多孔質炭化ケイ素体2′の上面に、
ケイ素であるSiシート4を積層した。
次に、温度を1500℃まで昇温し、真空中にて2
時間加熱反応させた。
反応終了後、室温まで降温した。
上記のようにして得られた炭化ケイ素接合体
は、多孔質炭化ケイ素体2と炭化ケイ素体1とが
反応焼結炭化ケイ素層3によつて強固に結合され
ているものであつた。
〔発明の効果〕
本発明は上記のように構成したので、多孔質炭
化ケイ素体と炭化ケイ素体との接合部分は、接合
対象と同じ材質からなる反応焼結炭化ケイ素層で
形成されているので接合が脆弱とならず、クラツ
ク等の発生もなく、多孔質炭化ケイ素体と炭化ケ
イ素体とが強固に接合されるものである。
また、反応焼結炭化ケイ素層は、炭化ケイ素体
であるため、耐熱性、耐摩耗性、耐薬品性にすぐ
れ、多孔質炭化ケイ素体および炭化ケイ素体と同
等の強度、耐熱性、耐摩耗性、耐薬品性を有す
る。
さらに、炭化ケイ素体および多孔質炭化ケイ素
体の接合面に前処理等を必要としないため、多孔
質炭化ケイ素体と炭化ケイ素体とを容易に接合す
ることができ、作業効率が向上するとともに、製
造コストが安価であるというすぐれた効果を有す
るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による炭化ケイ素接合体の断面
模式図、第2図、第3図および第4図は本発明に
よる炭化ケイ素接合体の接合過程を示す図であ
り、第2図は多孔質炭化ケイ素体と炭化ケイ素体
とを重ね合わせる図、第3図はケイ素を重層した
図、第4図はケイ素が多孔質炭化ケイ素体の空孔
内に溶浸する状態を示す図、第5図は反応焼結法
の説明図である。 1……炭化ケイ素体、1′……炭化ケイ素体
(接合前)、2……多孔質炭化ケイ素体、2′……
多孔質炭化ケイ素体(接合前)、3……反応焼結
炭化ケイ素層、3a……バインダー、4,7……
Siシート(ケイ素)、5……成形体、6……仮焼
体、8……焼結体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 炭化ケイ素体の上面に、炭化ケイ素微粒子を
    含有した熱硬化性樹脂からなるバインダーを介し
    て多孔質炭化ケイ素体を重ね合わせ、 さらに、該多孔質炭化ケイ素体の上面にシート
    状のケイ素を重ね、 つぎに、全体を前記ケイ素が溶融する温度に昇
    温するとともに、所定時間その温度に保持し、 それにより、前記ケイ素を、前記多孔質炭化ケ
    イ素体の空孔内に溶浸させるとともに、前記バイ
    ンダーの熱硬化性樹脂が炭化した炭素と反応させ
    ることを特徴とする炭化ケイ素接合体の接合方
    法。 2 前記熱硬化性樹脂が、フラン樹脂である請求
    項1記載の炭化ケイ素接合体の接合方法。 3 前記熱硬化性樹脂が、フエノール樹脂である
    請求項1記載の炭化ケイ素接合体の接合方法。
JP25107789A 1989-09-27 1989-09-27 炭化ケイ素接合体の接合方法 Granted JPH03112871A (ja)

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