JPS5832083A - サイアロンの接着方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はサイアロンの接着方法に１９１する。

サイアロンは、Ｓｉ３Ｎ４とアルミナとの枚合体であり
、特に強度、耐熱４１撃性および耐楽品性に凌れている
ため、全極酸化物からなるセラミックスとは異なった新
規筒編耐熱材料として近年、脚光をあび、その応用分野
の開発が）１（められている。

たとえば、〜ｊγ品慎器、商鞘密機禄部品、熱交枳楡な
ど、またはレト間的に面偏になるＯｆｉ益部品や、特殊
なｌＵｌ協絶縁体などλ−の応用が侠約されつつある。

ところでかかる機鮨知の機能を十分に発揮させるために
は、それらの製造の過程で部品の接着が重要な要素とな
り、特に神々の形状をしたサイアロン相互の接着技術の
開発が年目」欠である。

しかしながら、サイアロンは一般に浴醒ＩＨ（１勿に対
するぬれ性が柚・めて恕＜、アルミナ、マグネシアのよ
うな酢化物セラミックスと異な９、共有結合性が強いた
め、他の化合物との反応性が非常に低い。擾た熱膨張係
数もアルミナの約半分であり、接廟・は井筒に困姑であ
る。

ところで、従来使用されているサイアロンの一般的な接
衝法には、ホットプレスの１＋、ｊ１中で、高装置圧下
で接着するホットプレス法がある。

しかしながらこの方法は型中で旨１晶筒圧下で操作する
ため、大型や＋ｙｈな異形のものの接着は至鄭であり、
たとえ接宥垢れたとしても接着り・ｌｔｆが不十分であ
るなどの欠点があった。

そこで本発明はかかる従来の欠点を′＃Ｆ陶すべ〈なさ
れたものであシ、たとえば最・基８００彰〜の極めて箇
力な接着力が得られ、接や部での破断がなく、接着部は
化学的に安定であり、耐熱性、熱佃撃性にも優れている
などの符長を有するものである。

すなわち本弁明はサイアロ／とサイアロンとの間にフッ
化カルシウム、又はフッ化カルシウムとカオリンの混合
物を介什させ、これを少くともフッ化カルシウムの分解
温度以上に加熱することをｈｉｔとするものである。

本発明で用いるサイアロンは、前述の如くＳｔ、Ｎ４と
アルミナとの袢合体である。その形状は板状、柱状、粉
末状、塊状などでるって相定の形４ｋに限定されるもの
ではなく、かつ、サイアロンが相互に同一形状、又は異
形状の場合を包含する。

フッ化カルシウムとしては、】ＩｔＪ　冨−ｒｂ　販ｉ
れているものｆｆｉ　１Ｍ４用することができる。

フッ化カルシウムの純度は特に隅だされないが、接宥ゾ
ロ度を制めるために可能な限り茜利ｉ晟であることがり
十ましい。

フッ化力ルンウムσ拙常粉床状で用いられ、その使用量
は摺看Ｕｆｎ槓ＩＣｎｔ当り、０．１〜１ｖである。

カオリンは西宮の市販品を広く１υ・用することができ
、原着の７（ｉｉ類、結晶の犬さ乎、膣ＷＩＣ＆どに支
Ｐｔ　ｉれることはないが、フッ化カルシウムの」易脅
と同様に、接事飾度を商めるため、できるだけ１８．細
度のものの使用が好ましい。

フッ化カルシウムとカオリンとのγ＞１合物ヲ用いるＷ
１合の配合比ｍｉｄ、］ｍｌフッ化カルシウム９９〜５
０゛車知ψ、カ第１フン１〜５０７１丁−チである。

カオリンは後述のようにフッ化カルシウＪ、の接新効来
を強化する情態ｒ有するが、配合比率が５０％以上にな
ると、フッ化カルシウムとカオリンの反応性が不十分と
なり、これがためにカオリンのみが部分的に分離してそ
の唸捷残っている状態となる。

７ツ化カルシウムとカリオンとのでら・７合誓１ハ粉末
状で使用しても良いし、あるいは巾磯枯姶′吻、たとえ
ばバルサム、又は印桐インキ彦どを混合してペースト状
で使用することもできる。

かかる混合物の便用量はフッ化カルシウムとカオリンと
の合計市゛針基準（バルサムなど添加物を除く）で接着
面精１−あたり０．０１〜０．２ｆである。

本発明では上述のようなフッ化カルシウム、又はフッ化
カルシウムとカオリンとの混合物を廿イアロンとサイア
ロンとの間に介在させ、少くとも７ツ化カルシウムの分
解温度以上に加熱する。ここで分解温度とは、７ツ化カ
ルシウムが分解してフッ素を放出する温度であり、通常
Ｔｌ’！１２００°Ｃ以上、オオよそ１４００〜１５０
０’ＣＴある。

７１１］熱時間は通常３０分〜１時間である。加熱温度
が分解温度以上では、フッ化カルシウムの分解によるフ
ッ素ガスの発生がなく、金属フッ化物は接着剤として機
能しなくなる。

この加熱は一般には空気中で行なうが、サイアロンの酸
化を防止するために、時に要員間加熱の場合には窒素雰
囲気中での加熱が好擾しい。

本発明によるサイアロンの接着原理は、杭、略、下記の
ように考えられる。

まず、１２００°Ｃ以上の温７３において、フッ化カル
シウムが熱分解してフッ素ガスを発生する。

このフッ素カスがサイアロンの表面を者るｊ２〈腐其、
侵食する。

そして一方の分解生成物のカルシウム、又バカルシウム
とカオリンとの反応物がサイアロン間の中間層を形成し
、これが接着部１として情態する。

すなわち、カルシウム、又はカルシウムとカオリンとの
反応物がフッ素ガスによって７１４［されたサイアロン
に浸透してサイアロンを相互に接着せしめるのであり、
従来得られなかった大きな接着力が賦与されるのである
。

特にフッ化カルシウムの分解によりイ与られた金属とカ
オリンとの反応物が接着剤として機能する場合には、カ
オリンによって活性化されて金属のサイアロン内への＆
遊が促進され、よりＣ庁力な接着力が得られるものと考
えられる。

以上述べた本発明によれば、従来の方法では５００Ｋｇ
／＊程度であったサイアロン相互の接着強度を５００　
”Ｖｃｒｉ以上、対語８００〜〜にまで高めることがで
きる（曲げ強度測定）。

しかも、曲は強＃測定時の破断がすべて接着部以外で起
っていることからすると、実際の接着部＃は上記数値を
四に上廻ることが明らかである。

捷た、接着部は耐薬品性、耐熱性に沙れ、特にきびしい
熱衝撃にも十分に耐えることができる。

従って本発明により得られた接着物は高温にさらされる
機器類、熱衝撃にさらされる俵械部６６などに好適に用
いられる。

以下、本発明の実施例を述べる。

夾硝例１ サイアロン板とサイアロン４νとの間にフッ化カルシウ
ム粉末をＪ＆滑面槓１　（ｊｌｌｌあたり０．５ｆ介在
させ、これを′電気炉中で１４８０°Ｃで３０分、加熱
した。

得られた試料の接着強度を秤量５０００に９曲重、速鼾
０．５　％ｊｎで三点荷重面は強度の＋ｕ１１定で求め
たところ、５１０に９／ｃ＋＋Ｉであり、非常にすぐれ
た強度を示した。

実施例２ フッ化カルシウム粉末８０％、カオリン２０係（市析比
）の混合物をサイアロン板とサイアロン板との間にｌ　
ｔｓｌ　＋１３たり０．５２介在させ、これを１４８０
℃で３０分間加熱した。

得られた試料の接着強度を実施例１と同様に曲げ強度に
より測定したところ、１６０に９／（浦の最大の曲げ翁
［が得られた。

実施例３ ７ツ化カルシウム粉末とカオリン粉末との配合比を変化
させ、実施例２と同様にしてｊｆｒ′７ｉ！ｆ物を倚だ
。このものの接着強腿才破断曲は強度により下６１第１
表に示す。

第　　　１　　　表 この表から明らかなように、１化米のサイアロンの接着
法（接着強度５００■−）に比較して接着強度は大巾に
上昇している。

又、曲は制度測定後の破断面をＭ４べたところ、破断部
は全て接着部分ではなく、接着部分の外側で破壊されて
いた。

したがって、実際の接着強度は上■じ数値を上端る大き
な１直となることが明らかである。

史に上記各試料を４８％ＫＯＨ水浴液中に７０゛Ｃで５
０時間浸したが、接着部には何等の異状も認められなか
った。

又、上記各試料を１４８０°Ｃに再加熱したのち、これ
を水中に投入して急冷試験を行なったが、同様に接′Ｍ
部には例等の異状も認められｌかつた。

特許出劇（人　　工業技術院長　　　石　坂　調　−指
定代理人　　工東技術院大阪工業枝術拭ｌｉＩ呵力長内
藤−男

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サイアロンとサイアロンとの間にフッ化カルシウム、又
   はフッ化カルシウムとカオリンの混合物を介イトさせ、
   これを少くとも該７ツ化カルシウムの分＃温り１以上に
   加熱することを二特韻七するサイアロンのｉ％を方法。