JPH059084A - セラミツクスの接合方法 - Google Patents
セラミツクスの接合方法Info
- Publication number
- JPH059084A JPH059084A JP15630691A JP15630691A JPH059084A JP H059084 A JPH059084 A JP H059084A JP 15630691 A JP15630691 A JP 15630691A JP 15630691 A JP15630691 A JP 15630691A JP H059084 A JPH059084 A JP H059084A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- ceramics
- layer
- composition
- metallization layer
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 セラミックスと、セラミックスまたは金属と
の接合方法、特にセラミックス表面の金属化を容易にす
る。 【構成】 Ｍｏ粉末、またはＷ粉末を主体とする金属化
層中に２〜２０重量％のＮｉ粉末を添加し、還元性雰囲
気中で１３００℃〜１３７５℃に加熱焼成し金属化を行
った後ろう付けを行う。 【効果】 従来法に比べて、金属化層中にガラスを含ま
ないため、これに付随する品質管理や工程管理が省略で
き経済的効果が大きい。
の接合方法、特にセラミックス表面の金属化を容易にす
る。 【構成】 Ｍｏ粉末、またはＷ粉末を主体とする金属化
層中に２〜２０重量％のＮｉ粉末を添加し、還元性雰囲
気中で１３００℃〜１３７５℃に加熱焼成し金属化を行
った後ろう付けを行う。 【効果】 従来法に比べて、金属化層中にガラスを含ま
ないため、これに付随する品質管理や工程管理が省略で
き経済的効果が大きい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はセラミックスとセラミ
ックス、またはセラミックスと金属の接合方法に関する
ものである。
ックス、またはセラミックスと金属の接合方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】セラミックス、特にアルミナセラミック
スとコバ−ル、Ｎｉ−Ｆｅ合金、鉄、銅、ステンレスな
どとの接合には、セラミックス表面を一旦金属化し、そ
の後相手金属とろう付けする方法が知られている。図２
は特開平２−１２４７８７号公報に示された従来のセラ
ミックスの金属化層の組成を示すものであり、図におい
て１はセラミックス、２は金属化層であり、２ｃはタン
グステン−ガラスより成る第１金属化層、２ｄはニッケ
ルより成る第２金属化層である。
スとコバ−ル、Ｎｉ−Ｆｅ合金、鉄、銅、ステンレスな
どとの接合には、セラミックス表面を一旦金属化し、そ
の後相手金属とろう付けする方法が知られている。図２
は特開平２−１２４７８７号公報に示された従来のセラ
ミックスの金属化層の組成を示すものであり、図におい
て１はセラミックス、２は金属化層であり、２ｃはタン
グステン−ガラスより成る第１金属化層、２ｄはニッケ
ルより成る第２金属化層である。
【０００３】次に金属化の工程について説明する。セラ
ミックス１の表面にタングステン粉末とガラス粉末の混
合粉末を塗布した後乾燥し、第１層２ｃを形成する。次
いで第１層の上にニッケル、ニッケル酸化物、ニッケル
塩のうちいずれか１種、もしくは２種以上を組み合わせ
た粉末を塗布した後乾燥し、第２層２ｄを形成する。そ
の後１２００〜１４００℃の温度範囲で、かつ１＜Ｈ2
／Ｈ2Ｏ＜１０００００に調整された混合雰囲気中で焼
成を行う。
ミックス１の表面にタングステン粉末とガラス粉末の混
合粉末を塗布した後乾燥し、第１層２ｃを形成する。次
いで第１層の上にニッケル、ニッケル酸化物、ニッケル
塩のうちいずれか１種、もしくは２種以上を組み合わせ
た粉末を塗布した後乾燥し、第２層２ｄを形成する。そ
の後１２００〜１４００℃の温度範囲で、かつ１＜Ｈ2
／Ｈ2Ｏ＜１０００００に調整された混合雰囲気中で焼
成を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この金属化層の第１層
を形成する組成には、ガラス粉末が用いられており、こ
のガラス粉末の融点、粒径及びタングステン粉末との重
量比により、金属化層そのものの特性が大きく変化す
る。また、ガラスの組成により焼成温度や焼成雰囲気も
限定される。このためガラスを用いることにより要する
品質管理や、製造工程管理に多大の経費を要するという
問題があった。
を形成する組成には、ガラス粉末が用いられており、こ
のガラス粉末の融点、粒径及びタングステン粉末との重
量比により、金属化層そのものの特性が大きく変化す
る。また、ガラスの組成により焼成温度や焼成雰囲気も
限定される。このためガラスを用いることにより要する
品質管理や、製造工程管理に多大の経費を要するという
問題があった。
【０００５】この発明は上記のような、問題点を解消す
るためになされたもので、金属化組成物中にガラス粉末
を用いない、セラミックスの金属化方法を提供すること
を目的としている。
るためになされたもので、金属化組成物中にガラス粉末
を用いない、セラミックスの金属化方法を提供すること
を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係るセラミッ
クスの接合の方法は、モリブデン粉末、またはタングス
テン粉末を主体とする金属化組成物を第１層とし、次に
この金属化組成物中に限定された量のニッケル粉末を添
加した金属化組成物を第２層として、これを焼成するこ
とによりセラミックスを金属化した後、Ａｇ−Ｃｕ共晶
ろうなどのろう材を用いてろう付け接合するものであ
る。
クスの接合の方法は、モリブデン粉末、またはタングス
テン粉末を主体とする金属化組成物を第１層とし、次に
この金属化組成物中に限定された量のニッケル粉末を添
加した金属化組成物を第２層として、これを焼成するこ
とによりセラミックスを金属化した後、Ａｇ−Ｃｕ共晶
ろうなどのろう材を用いてろう付け接合するものであ
る。
【０００７】
【作用】この発明にかかる第１金属化層は、セラミック
スとの強固な結合をもたらし、第２金属化層は第１金属
化層と良く結合すると同時に、ろう材による濡れ性を向
上させる。
スとの強固な結合をもたらし、第２金属化層は第１金属
化層と良く結合すると同時に、ろう材による濡れ性を向
上させる。
【０００８】
実施例１．以下にこの発明の一実施例を図について説明
する。図１において、１は９２重量％のＡｌ2Ｏ3を含有
する１０×１０×３０ｍｍのアルミナセラミックスであ
る。この正方形の表面上に８０重量％のＭｏ粉末と２０
重量％のＭｎ粉末から成る第１金属化層２ａを約３０μ
ｍの厚さで印刷塗布した。更にその上に３．５重量％の
Ｎｉ粉末と７７．２重量％のＭｏ粉末と１９．３重量％
のＭｎ粉末から成る第２金属化層２ｂを約１．５μｍの
厚さで印刷塗布した。これを露点が約３０℃のＮ2−Ｈ2
混合ガス雰囲気中で、１３２５℃で３０分焼成した。こ
のような処理をした金属化面に、Ａｇ−Ｃｕ共晶ろうを
置き、Ｈ2 ガス中で８００℃，１５分間加熱してろう材
を溶融した。室温に冷却後、ろう材の流れの程度を観察
するために試料を切断して、金属化面とろう材の間の接
触角を測定したところ、３５゜であった。
する。図１において、１は９２重量％のＡｌ2Ｏ3を含有
する１０×１０×３０ｍｍのアルミナセラミックスであ
る。この正方形の表面上に８０重量％のＭｏ粉末と２０
重量％のＭｎ粉末から成る第１金属化層２ａを約３０μ
ｍの厚さで印刷塗布した。更にその上に３．５重量％の
Ｎｉ粉末と７７．２重量％のＭｏ粉末と１９．３重量％
のＭｎ粉末から成る第２金属化層２ｂを約１．５μｍの
厚さで印刷塗布した。これを露点が約３０℃のＮ2−Ｈ2
混合ガス雰囲気中で、１３２５℃で３０分焼成した。こ
のような処理をした金属化面に、Ａｇ−Ｃｕ共晶ろうを
置き、Ｈ2 ガス中で８００℃，１５分間加熱してろう材
を溶融した。室温に冷却後、ろう材の流れの程度を観察
するために試料を切断して、金属化面とろう材の間の接
触角を測定したところ、３５゜であった。
【０００９】一方、上記の通り金属化された２つのセラ
ミックスの試験片の間にＡｇ−Ｃｕ共晶ろうを挟み、Ｈ
2 ガス中で８００℃，１５分間加熱することによりろう
付け接合を行った。この接合体の機械的接合強度を３点
曲げにより測定したところ、１６．５ｋｇ／ｍｍ2 であ
った。強度試験を終えた試験片の接合部を切断して走査
型電子顕微鏡で接合部断面を観察したところ、良好な金
属化層の上をＡｇ−Ｃｕ共晶ろうが良く流れていること
が確認された。
ミックスの試験片の間にＡｇ−Ｃｕ共晶ろうを挟み、Ｈ
2 ガス中で８００℃，１５分間加熱することによりろう
付け接合を行った。この接合体の機械的接合強度を３点
曲げにより測定したところ、１６．５ｋｇ／ｍｍ2 であ
った。強度試験を終えた試験片の接合部を切断して走査
型電子顕微鏡で接合部断面を観察したところ、良好な金
属化層の上をＡｇ−Ｃｕ共晶ろうが良く流れていること
が確認された。
【００１０】実施例２．実施例１の第１金属化層の上
に、２０重量％のＮｉと６４重量％のＭｏと１６重量％
のＭｎから成る第２金属化層を約１５μｍの厚さで印刷
塗布し、これを露点３０℃のＮ2−Ｈ2混合ガス雰囲気中
で、１３００℃で３０分間焼成してセラミックスを金属
化した。この金属化したセラミックスを使って、実施例
１と同じようにして、金属化面上のろう材の流れの程度
を示す接触角と、機械的接合強度を測定したところ、接
触角は０゜，強度２０．４ｋｇ／ｍｍ2 であった。ま
た、実施例１と同様に接合部断面を観察したところ、第
２金属化層の部分の金属結晶が粗大化しているのが見ら
れ、第２金属化層にこれ以上のＮｉを含有することは好
ましくないことがわかった。
に、２０重量％のＮｉと６４重量％のＭｏと１６重量％
のＭｎから成る第２金属化層を約１５μｍの厚さで印刷
塗布し、これを露点３０℃のＮ2−Ｈ2混合ガス雰囲気中
で、１３００℃で３０分間焼成してセラミックスを金属
化した。この金属化したセラミックスを使って、実施例
１と同じようにして、金属化面上のろう材の流れの程度
を示す接触角と、機械的接合強度を測定したところ、接
触角は０゜，強度２０．４ｋｇ／ｍｍ2 であった。ま
た、実施例１と同様に接合部断面を観察したところ、第
２金属化層の部分の金属結晶が粗大化しているのが見ら
れ、第２金属化層にこれ以上のＮｉを含有することは好
ましくないことがわかった。
【００１１】実施例３．第２金属化層の組成として、２
重量％のＮｉと７８．４重量％のＭｏと１９．６重量％
のＭｎを用いて、実施例１と同じ処理をしたとき、接触
角は１２７゜，接合強度は１７．５ｋｇ／ｍｍ2 であっ
た。
重量％のＮｉと７８．４重量％のＭｏと１９．６重量％
のＭｎを用いて、実施例１と同じ処理をしたとき、接触
角は１２７゜，接合強度は１７．５ｋｇ／ｍｍ2 であっ
た。
【００１２】実施例４．第１金属化層の組成として、９
０重量％のＷ粉末と１０重量％のＦｅ粉末とから成る組
成物を用い、第２の金属化層として５重量％のＮｉと８
５．５重量％のＷと９．５重量％のＦｅとから成る組成
物を用いて、露点約３０℃のＮ2−Ｈ2ガス雰囲気中で１
３７５℃，３０分間の金属化焼成を行ったものでは、接
触角は３３゜，接合強度は１７．３ｋｇ／ｍｍ2 であっ
た。
０重量％のＷ粉末と１０重量％のＦｅ粉末とから成る組
成物を用い、第２の金属化層として５重量％のＮｉと８
５．５重量％のＷと９．５重量％のＦｅとから成る組成
物を用いて、露点約３０℃のＮ2−Ｈ2ガス雰囲気中で１
３７５℃，３０分間の金属化焼成を行ったものでは、接
触角は３３゜，接合強度は１７．３ｋｇ／ｍｍ2 であっ
た。
【００１３】比較例として、金属化の標準的な仕様とさ
れている方法で接合したものの強度を測定した。実施例
１のアルミナセラミックス表面に８０重量％Ｍｏ−２０
重量％のＭｎを印刷塗布し、露点が約３０℃のＮ2−Ｈ2
混合ガス雰囲気中で１４５０℃，３０分間焼成し、この
表面にＮｉめっきを施し、Ｈ2 ガス中で９００℃，３０
分間シンタ−処理をした後、Ａｇ−Ｃｕ共晶ろうにてろ
う付けした。この接合強度は、１７．２ｋｇ／ｍｍ2で
あった。
れている方法で接合したものの強度を測定した。実施例
１のアルミナセラミックス表面に８０重量％Ｍｏ−２０
重量％のＭｎを印刷塗布し、露点が約３０℃のＮ2−Ｈ2
混合ガス雰囲気中で１４５０℃，３０分間焼成し、この
表面にＮｉめっきを施し、Ｈ2 ガス中で９００℃，３０
分間シンタ−処理をした後、Ａｇ−Ｃｕ共晶ろうにてろ
う付けした。この接合強度は、１７．２ｋｇ／ｍｍ2で
あった。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、金属
化組成物中にガラスを含有しないため、これに付随する
品質管理や、製造工程管理が簡易化され、かつ従来と同
程度の接合強度が得られる効果がある。
化組成物中にガラスを含有しないため、これに付随する
品質管理や、製造工程管理が簡易化され、かつ従来と同
程度の接合強度が得られる効果がある。
【図１】本発明の実施例１による金属化層の組成を示す
断面図図である。
断面図図である。
【図２】従来の金属化層の組成を示す断面図図である。
１ セラミックス ２ 金属化層 ２ａ Ｍｏ−Ｍｎ層 ２ｂ Ｍｏ−Ｍｎ−Ｎｉ層 ２ｃ Ｗ−ガラス層 ２ｄ Ｎｉ層
フロントページの続き (72)発明者 河原 一雄 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社材料研究所内 (72)発明者 森脇 紀元 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社材料研究所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 セラミックス表面にモリブデン粉末また
はタングステン粉末を主体とする第１金属化組成物を塗
布し、この金属化組成物中に２〜２０重量％のニッケル
粉末を添加した第２の金属化組成物を塗布し、還元性雰
囲気中で１３００〜１３７５℃に加熱してセラミックス
表面を金属化したのち、ろう付け操作を経て接合するこ
とを特徴とするセラミックスの接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15630691A JPH059084A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | セラミツクスの接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15630691A JPH059084A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | セラミツクスの接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059084A true JPH059084A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15624919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15630691A Pending JPH059084A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | セラミツクスの接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH059084A (ja) |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP15630691A patent/JPH059084A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH02175673A (ja) | セラミックスと金属との接合体 | |
| JP3095490B2 (ja) | セラミックス−金属接合体 | |
| JPH0777989B2 (ja) | セラミックスと金属の接合体の製造法 | |
| JP2797011B2 (ja) | セラミックスと金属との接合体およびその製造法 | |
| JPH059084A (ja) | セラミツクスの接合方法 | |
| JPH075408B2 (ja) | セラミックスのメタライズ組成物、メタライズ方法及びメタライズ製品 | |
| Do Nascimento et al. | Brazing Al2O3 to sintered Fe-Ni-Co alloys | |
| JP4348112B2 (ja) | メタライズ層形成セラミックス焼結体、メタライズ用ペースト、及びメタライズ層形成セラミックス焼結体の製造方法 | |
| JPH05319946A (ja) | 金属板接合セラミック基板 | |
| JPH05132368A (ja) | セラミツクスの接合方法 | |
| JPH05286777A (ja) | セラミックスとチタン又はチタン合金との接合方法 | |
| JP3081256B2 (ja) | セラミックスのメタライズ用合金及びメタライズ方法 | |
| JPH07172944A (ja) | 接着用組成物、接合体およびその接合方法 | |
| JPH0240028B2 (ja) | Seramitsukusutokinzoku*doshuseramitsukusudoshimatahaishuseramitsukusukannosetsugohoho | |
| JPH11329676A (ja) | セラミックスと金属の接合体及びこれを用いたセラミックヒータ、ならびにその製造方法 | |
| JP2826840B2 (ja) | セラミック体と金属部材の接合方法 | |
| JPH0816033B2 (ja) | 窒化珪素用メタライズペ−ストの組成物とそれを用いたメタライズ法 | |
| JPS6228067A (ja) | セラミツクスの接合方法 | |
| JPS6272472A (ja) | セラミツクスと金属等との接合方法 | |
| JPS6121982A (ja) | セラミツクス接着方法 | |
| JPS6111912B2 (ja) | ||
| JPS61291943A (ja) | メタライズ用合金 | |
| JPH0532358B2 (ja) | ||
| JPH0516955B2 (ja) | ||
| JPH0469038B2 (ja) |