JPS586712B2 - 耐熱性高強度接合体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属材料、セラミックス材料、力一ボン材料
のうちから選ばれる何れか少なくとも１種の材料の２個
以上を接合剤を用いて接合させてなる接合体の製造方法
に関するものである。

特に本発明は、接合剤として炭素とケイ素を主な骨格成
分とする有機ケイ素高分子化合物を用いることを特徴と
する耐熱性高強度接合体の製造方法に関するものである
。

電球、放電燈、機構部品、通信機、電子管、半導体用外
囲器、ＩＣ用基板、各種パッケージ等には、金属．セラ
ミックス、炭素などを接合させた接合体が使用されてお
り、近年さらに多くの分野での用途が拡大されつつある
。

しかしながら従来知られた接合体の製造方法によれば優
れた耐熱性と強い接合強度を有する接合体を得ることが
困難であり、かつ製造工程が複雑であるため、その製造
コストが大きく、したがってその用途は限られていた。

従来の代表的な接合方法としては第１表に示すようにテ
レフンケン法、ソルダガラス法、活性金属法、Ｍｏ蒸着
法などが知られている。

テレフンケン法あるいはＭｏ蒸着法によるものは接合強
度は太きいが、これらの方法は、金属以外の例えばセラ
ミックスを一旦加湿ガス中で加熱してＭｏなどの金属で
メタライジング（表面層の金属化処理）した上で、さら
にろう材を用いて目的とする金属とろう付けするという
複雑な工程を経ることが必要であり、製造コストが極め
て高いという欠点がある。

また、ソルダガラス法はＰｂＯＡｌ２０３，ＣａＯなど
を主成分とするソルダを例えばセラミックスと金属の間
に入れた後、加熱処理して接合する方法であるが、これ
らのソルダは最適接合温度範囲が比較的狭いので、被接
合体に合った処理温度を的確に制御する必要がある上に
、ソルダの表面状態によっても接合性能が敏感に変化す
るためソルタ泪体の品質管理が難しいという欠点を有し
ている。

また、活性金属法は活性金属であるＴｉ，Ｚｒなどとこ
れと低融点の合金を作るＮｉ．Ｃｕ．Ａｇなどを共晶組
成になるようにして例えばセラミックスーセラミックス
あるいはセラミックスー金属間に介装したものを、真空
中または不活性ガス中で加熱して接合体とする比較的簡
便な方法であるが、この方法により得られる接合体は第
１表に見る如く接合強度は弱く、また耐熱性も極めて劣
るため、得られた接合体の使用範囲は限られざるを得な
いという欠点があった。

本発明は、前記従来方法に見られる諸欠点を除去した耐
熱性高強度の接合体を安価に製造することのできる製造
方法を提供することを目的とするものであり、炭素のケ
イ素を主な骨格成分とする有機ケイ素高分子化合物を主
成分とする接合剤を介装された２個以上の被接合体を非
酸ｆ性雰囲気中で高温に加熱する接合体の製造方法に関
するものである。

次に、本発明の製造方法を詳細に説明する。

本発明に使用することのできる被接合体は、８００℃以
上の融点を有する金属材科、セラミックス材料、カーボ
ン材料のうちから選ばれる少くとも１種の材料の２個以
上から構成される。

すなわち金属一金属、金属−セラミックス、セラミック
スーセラミックス、セラミックスーカーボン、カーボン
ー金属、カーボンーカーボンなど前記諸材料を必要によ
り炭素とケイ素を主な骨格成分とする有機ケイ素高分子
化合物を主成分とする接合剤で自在に接合して接合体を
得ることができる。

本発明において用いる接合剤は前述の如く炭素とケイ素
を主な骨格成分とする有機ケイ素高分子化合物を主成分
とするものであり、この有機ケイ素高分子化合物は本発
明者らが既に発明し、特許出願した下記の特願昭５０〜
５０２２３号、特願昭５０〜５０５２９号、特願昭５０
〜５２４７１号、特願昭５０〜５２４７２号、特願昭５
０〜５８０３３号、特願昭５０〜５８０３４号、特願昭
５０〜７０３０２号、特願昭５０〜７０３０３号、特願
昭５０〜７７２１９号、特願昭５０〜７９９７２号、特
願昭５０〜１０７３７１号、特願昭５０〜１３２７１８
号、特願昭５０〜１３２７１９号、特願昭５０〜１４６
２６７号および特願昭５０〜１４９４６８号の明細書に
詳細に説明されているものであり、以下にこの化合物の
製造方法を述べる。

本発明に用いるケイ素と炭素とを主な骨格成分とする有
機ケイ素高分子比合物の出発原料として使用することの
できる有機ケイ素化合物は下記（１）〜（１０）の型式
に分類されるものから選ばれる何れか４種または２種以
上からなるものである。

（１）Ｓｉ−Ｃ結合のみをふくむヒ合物 シラ炭化水素
（ｓｉＩａｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ）とよばれるＲ４Ｓ
ｔ＋Ｒ３Ｓｔ（Ｒ’ＳｔＲ２）ｎＲ’ＳｉＲ３などとそ
の炭素一官能性誘導体がこれに属する。

例（ＣＨ３）４Ｓｉ，（ＣＨ２＝ＣＨ）４Ｓｔ．（ＣＨ
３）３８ｉＣ二ＣＳｉ（ＣＨ３）ａ，（ＣＨ２）５８ｉ
（ＣＨ２）４，（Ｃ２Ｈ５）３８ｉｃＨ２ＣＨ２Ｃ４（
Ｃ６Ｈ５）３ｓｉｃＯ２Ｈ．（２）Ｓｉ−Ｃ結合のほか
にＳｉ−Ｈ結合をふくむ化合物モノー，ジー，およびト
リオルガノシランなどがこれに属する。

例（Ｃ２Ｈ５）２Ｓｉ，（ＣＨ２）５ＳｉＨ２，（ＣＨ
３）３ＳｉｃＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｈ．ＣＩＣＨ２Ｓｉ
Ｈａ，（３）Ｓｉ−Ｈａ１３結合を有するヒ合物 オル
ガノハロゲンシランである。

例ＣＨ２二ＣＨＳｓＦｓ，Ｃ２Ｈ５ＳｉＨＣ１２，（Ｃ
Ｈ３）２（Ｃ６ＣＨ２）ＳｉＳｉ（ＣＨ３）２Ｃ６．（
Ｃ６Ｈ５）３ＳｓＢ２． （４）Ｓｉ−Ｎ結合を有するヒ合物 シリルアミン等が
これにふくまれる。

（５）Ｓｉ−ＯＲオルガノアルコキシ（またはアロキシ
）シランである。

例（ＣＨｓ）２ｓｉ（ＣＨ２Ｈ５）２．Ｃ２Ｈ５ＳｉＣ
６２（ＱＣ２Ｈ５），Ｐ−Ｃ６０６Ｈ４ＯＳｉ（ＣＨ３
）３， （６）Ｓｉ−ＯＨ結合を有する化合物 オルガノシラノ
ール類 例（Ｃ２Ｈｓ）３ＳｉＯＨ，（ＣＨ３）２ｓｉ（ＯＨ）
２，Ｃ６ＨｓＳｉ（ＯＨ）ｓ，（ＨＯ）（ＣＨ，）２ｓ
ｉＣＨ２ｓｉ（ＣＨ３）２（ＯＨ）． （７）Ｓｉ−Ｓｉ結合をふくむ化合物 例（ＣＨ３）３Ｓｔｓｉ（ＣＨ３）２ＣＪ，（ＣＨ３）
３８ｉＳｉ（ＣＨ３）３，（Ｃ６Ｈ５）３８ｉＳｉ（Ｃ
６Ｈ５）２ｓｉ（ｃ６Ｈ５）２ｃｇ，（８）Ｓｉ−０−
Ｓｉ結合をふくむ化合物 オルガノシロキサンである。

例（ＣＨ３）３ｓｉＯｓｉ（ＣＨ３）３，ＨＯ（ＣＨｓ
）２ＳｉＯＳｔ（ＣＨ３）２０Ｈ．Ｃｅ２（ＣＨ３）Ｓ
ｔＯＳ＋（ＣＨ３）ＣＩＯＳｉ（ＣＨ３）ＣＩ２，（（
ＣａＨ５）２ＳｉＯ）４， ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）Ｃ０２ＣＨ２Ｓｔ’（ＣＨ３）２
ＣＨ２０２Ｃ（ＣＨ３）（９）有機ケイ素化合物エステ
ル；シラノールと酸から形成されると考えられるエステ
ルで、（ＣＨｓ）２Ｓｉ（ＯＣＯＣＨｓ）２などがこれ
に属する。

（１０）有機ケイ素化合物過酸化物：（ＣＨｓ）３Ｓｉ
００ｃ・（ＣＨ３）３，（ＣＨ３）３ｓｉ００ｓｉ（Ｃ
Ｈ３）３など。

上記（１）〜（１０）の分子構造においてＲはアルキル
基，アリール差を示している。

本発明において、前記原料より、ケイ素と炭素とを主な
骨格成分とする有機ケイ素高分子化合物、例えば下記の
如き分子構造を有する化合物を生成させる。

ニ）前記（イ）〜（ハ）記載の骨格構成を鎖状および三
次元構造のうち少なくとも一つの部分構造として含むも
のまたは（イ）（口）（ハ）の混合物。

前記の分子構造を有する化合物には例えば次の如きもの
がある。

ｎニ１，ポリ（シルメチレンシロキサン）ｎニ２，ポリ
（シルエチレンシロキサン）ｎ＝６，ポリ（シルフエニ
レンシロキサン）ｎ二１，ポリ（メチレンオキシシロキ
サン）ｎ−２，ポリ（エチレンオキシシロキサン）ｎ＝
５．ポリ（フエニレンオキシシロキサン）ｎ＝１２，ポ
リ（ジフエニレンオキシシロキサン）ｎ二１，ポリシル
メチレン ｎ−２，ポリシルエチレン ｎ−３，ポリシルトリメチレン ｒ二６．ポリシレフエニレン ｎ二１２，ポリシルジフエニレン （ニ）前記（イ）〜（ハ）記載の骨格成分を鎖状、環状
および三次元構造のうち少なくとも一つの部分構造とし
て含むもの、または（イ）（ロ）（ハ）の混合物。

また、本発明において使用することのできるケイ素、炭
素、水素、酸素以外の異種元素を含有する有機ケイ素高
分子化合物として下記（ホ）〜（ト）を挙げることがで
きる。

（ｇ）カルボラン核を有するポリマー 前記異種元素を含有する有機ケイ素高分子化合物は公知
の方法で合成することができる。

前記公知の方法で合成される異種元素を含有する有機ケ
イ素化合物以外に、本発明者らの発明になる特願昭５０
〜１４９４６８号の明細書に記載された製造方法によっ
ても製造することができる。

すなわち、前記（１）〜（１０）の有機ケイ素化合物に
、下記（１１）〜（１９）の有機金属化合物のうちから
選ばれる少なくとも一種以上の有機金属化合物を添加し
、非酸化性雰囲気で２００〜１５００℃の温度範囲に加
熱してケイ素、炭素、水素、酸素以外の異種元素を含有
する有機ケイ素高分子化合物を合成することができる。

（１１）窒素を含有する有機ケイ素化合物例（Ｃ２Ｈ５
）３ＳｉＮＨ２，（ＣＨ３）３ＳｉＮＨＳｉ（ＣＨ３）
３．（ＣＨｓ）３ｓｉ（ＣＮ），（ＣＨｓ）３ＳｔＮｃ
Ｏ，（ＣＨ３）３ＳｉＮＣＳ （１２）第Ｉ族金属を含む有機金属化合物（含配位化合
物） 例ＣＨ３Ｌｉ．Ｃ２Ｈ５Ｎａ．Ｃ６Ｈ５Ｌｉ．Ｎａ〔（
ＣＨ３）２Ｌｉ），ＫＣＨ３＋ＡｇＣＨ３．ＡｕＣ３Ｈ
ｇ （１３）第■族金属を含む有機金属化合物（含配位化合
物） 例ＢｅＣ２Ｈ６，ＭｇＣＨ２．ＣａＣ２Ｈ６，ＢａＣ２
Ｈ６．ＺｎＣ４Ｈ１０．ＣｄＣ２Ｔ６．ＨｇＣＨ３Ｂｒ
，ＳｒＣ２Ｈ６（１４）第■族金属を含む有機金属化合
物（含配位化合物） 例ＢＣＨ５０２．ＢＣ３Ｈ９，ＡｌＣ２Ｈ７．ＧａＣＨ
３０．ＩｎＣ２Ｈ８Ｎ，ＩｎＣ３Ｈ９，ＴＩＣ３Ｈ９．
ＳＣ（ＣＨ３ＣＯＣＨＣＯＨ３）３，Ｌａ（ＣＨ３ＣＯ
ＣＨＣＯＣＨ３）３，Ｃｅ（ＣＨ３ＣＯＣＨＣＯＣＨ３
）４，Ｐｒ（ＣＨ３ＣＯＣＨＣＯＣＨ３）３．Ｎｄ（Ｃ
Ｈ３ＣＯＣＨＣＯＯＣＨ３）３、Ｓｍ（ＣＨ３ＣＯＣＨ
ＣＯＣＨ３）３．Ｅｕ（ＣＨ３ＣＯＣＨＣＯＣＨ３）３
．Ｇｄ（ＣＨ３ＣＯＣＨＣＯＣＨ３）３、Ｔｂ（ＣＨ３
ＣＯＣＨＣＯＣＨ３）３，Ｐｙ（ＣＨ３ＣＯＣＨＣＯＣ
Ｈ３）３．Ｈｏ（ＣＨ３ＣＯＣＨＣＯＣＨ３）３．Ｅｒ
（ＣＨ３ＣＯＣＨ３）３，Ｔｍ（ＣＨ３ＣＯＣＨＣＯＣ
Ｈ３）３，Ｙｂ（ＣＨ３ＣＯＣＨＣＯＣＨ３）３，Ｌｎ
（ＣＨ３ＣＯＣＨＣＯＣＨ３）３ （１５）第■族金属を含む有機金属化合物（含配位化合
物） 例ＨｆＣ１ｏＨ１０Ｃｌ２，ＣａＣ２Ｈ８，ＳｎＣ２Ｈ
８，ＰｂＣ２Ｈ８（１６）第Ｖ族金属を含む有機金属化
合物（含配泣化合物） 例ＶＣ６０６，ＮｂＣ６０６．Ｔａｃ６０６，Ｃ４Ｈ４
Ｎ，ＰＣ２Ｈ５０５．ＰＣ２Ｈ７．ＡＳＣＨ３Ｓ．Ａｓ
Ｃ２Ｈ７，ＳｂＣ２Ｈ７，Ｂ＋Ｃ３Ｈｇ （１７）第■族金属を含む有機金属化合物（含配位化合
物） 例ＷＣ４Ｈ６Ｃ３．Ｃ２Ｈ５ＳＨ，ＳｅＣＨ２．ＴｅＣ
２Ｈ６，ＰｏＣ２Ｈ６ （１８）第■族金属を含む有機金属化合物（含配位化合
物） 例ＭｎＣ１２Ｈ１０，ＴＣＣＩＯＨＩＯ＋ＲｅＣ６Ｈ３
０５（１９）第■族金属を含む有機金属化合物（含配位
化合物） 例ＦｅＣ１０Ｈ１ｏ＊ＣｏＣ６Ｈ５０３，ＮｔＣ６Ｈ１
０，ＲｕＣ１ｏＨ１ｏ，ＲｈＣｇＨ１３，ＰｄＣｇＨ１
ｏ，Ｐｄｃ５Ｈ５ｃｌ．ＯｓＣ１ｏＨ１０．ＩｒＣ３０
３，ＰｔＣ＋Ｈ１２ このようにして合成される前記（イ）〜（ニ）に示され
る主としてケイ素と炭素とを主な骨格成分とする有機ケ
イ素高分子化合物と、前記（ホ）〜（ト）と、（１）〜
（１９）までに示される２種以上の化合物から造られる
ケイ素、炭素、水素、酸素以外の異種元素を含有する有
機ケイ素高分子化合物のうちから選ばれる少くとも一種
以上の有機ケイ素高分子化合物を、本発明の接合剤とし
て使用することができる。

以上述べた炭素とケイ素を主な骨格成分とし、必要によ
り金属元素をその骨格に含有する有機ケイ素高分子化合
物は、比較的簡便安価な製造方法により得ることができ
、このものは室温において固体または粘稠液であり、固
体状のものは３００℃以上の加熱により液状となるので
、液状のもの固体状のもの何れをも本発明の接合剤とし
て使用することができる。

なお、被接合体は予めサンドブラスト、酸洗い、高周波
洗浄などの方法により表面を清浄にしたり、ある程度の
粗さを付加しておくことは良好な接合体を得るために有
利である，また、必要により前記有機ケイ素化合物に金
属、セラミックス、カーボンのうちから選ばれる１種ま
たは２種以上の粉粒体を被接合材の種類によって適切に
選択して添加することができる。

かかる粉粒体を前記有機ケイ素高分子化合物に添加した
接合剤を使用する場合には、この接合剤が加熱されると
、この接合剤中の有機ケイ素高分子化合物の熱分解過程
でＳｉＣ、遊離炭素、遊離ケイ素を生じ、ざらに粉粒体
中に金属元素がある場合にはこの金属元素と化合して金
属炭素物、金属ケイ化物を生成し、また粉粒体中にカー
ボンがある場合には、このカーボンと遊離ケイ素が化合
してさらにＳｉＣを生成する。

したがって前記粉粒体を添加して接合剤の熱分解生成物
の熱膨脹率を、単に有機ケイ素高分子化合物だけからな
る接合剤の熱分解生成物すなわち主としてＳｉＣの熱膨
脹率より大きいか、あるいは小さい熱膨脹率とすること
が必要に応じて自在に調整できるので、例えば２種の被
接合体を本発明方法により接合させる場合前記２種の被
接合体のそれぞれの熱膨脹率の中間に位する熱膨脹率に
なるように、前記接合剤中に添加する粉粒体の種類およ
び量を加減することによって、加熱と冷却が繰返されて
も剥離することが少なく、かつ高温においても接着強度
の高い接合体を製造することができる。

接合剤中に好適な粉粒体を好適量添加したものでは加熱
による激しい熱分解反応が粉粒体の存在によって適当に
制御されるので、ＳｉＣ、遊離炭素あるいは遊離ケイ素
が金属に固溶した中間固溶体、金属炭化物、金属ケイ化
物の生成が単に加熱温度を制御して行った場合より比較
的徐々に行われるため、前記ＳｉＣ、中間固溶体、金属
炭化物、金属ケイ化物の生成がより併進的に起り、これ
ら化合物が緻密に結合した接合層を形成し、かつ被接合
体と接合層との接着強度も大きいという特徴を有する。

このような添加粉末の有機ケイ素高分子化合物に対する
添加比率は、被接合材とＳｉＣとのぬれ性や反応性の程
度によって異なり、ぬれ性が悪い場合や反応性が激しい
場合は多量に添加する方が有利である。

このような添加粉末の好適な例としては、Ａｅ２０３−
Ｃｒ系に対するＣｒ２０３，ＴＩＣ−Ｃｏ系に対するＭ
ｏ，ＳｉＣ−Ｓｉ３Ｎ４系に対するＳｉ．ＢＮ−ＳｉＣ
系に対するＢＮなどが挙げられる。

本発明によればこのような好適な添加粉末を必要に応じ
て添加することができる。

本発明によれば、前記接合剤を被接合体の間に介装した
後、真空、不活性ガス、ＣＯガス、水素ガス、有機化合
物ガスのうちから選ばれる１種または２種以上よりなる
雰囲気中において、減圧、常圧、加圧のうちいずれかの
圧力下のもとで、８００〜１８００℃の温度範囲で加熱
する。

加熱方法としては、例えば通常用いられる常気圧下の焼
結加熱法あるいはホットプレス法等を用いることができ
る。

前記接合剤を介装した被接合体が加熱される際に生起す
る化学反応及び変化について以下に述べる。

本発明で用いる有機ケイ素高分子化合物は７００℃以上
の加熱により徐々にＳｉＣと少量の遊離炭素と遊離ケイ
素とに転換し８００℃以上で、この転換が完了するので
本発明における加熱温度は８００℃以上が好適である。

次に、この加熱過程で遊離あるいは揮発する有機基など
の構成分子、離己遊離炭素および遊離ケイ素は、被接合
体の双方を強固に接合させるのに有効な、例えばぬれ性
を増大させるなどの機能を有する。

特に遊離炭素と遊離ケイ素は、被接合体の一方もしくは
双方が金属の場合には、この金属の表面に炭化物、ケイ
化物を形成し接着性を高める働きをするので極めて有効
である。

本発明の接合体の接合界面には主としてＳｉＣのほか金
属炭化物、金属ケイ化物、前記中間固溶体などが介在し
て相互に強着結合しており、かつ被接合体に強着結合し
ており、さらに前記介在物は特に高温においても機械強
度が大きく、また耐酸化性および耐食性などにも優れて
いるので、本発明の接合体は特に高温においても有利に
使用することができる。

次に、本発明を実施例について説明する。

実施例 １ １５φ×２ＯＬｍｍ３の１８−８ステンレス鋼と同寸法
のＳｉＣ自己焼結体を接合する目的で、両者をサンドプ
ラストした後、有機ケイ素高分子化合物の一種であるポ
リ力ルボシラン粉末と前記ステンレス鋼の粉末とを体積
比で１対１になるよう混合したものを、上部のステンレ
スと下部のＳｉＣの間に約１ｍｍ厚さになるよう配設し
、さらに上部ステンレスの上に圧力源として２ｋｇの同
種ステンレスを重ねて、Ａｒ１気圧中で１３００℃、１
時間の加熱を行なった。

この接合体の接合強度の温度変化を第２表に示す。

第２表 ステンレスーＳｉＣ接合体の接合強度上表から
明らかなように、本例による接合体は室温から高温まで
その接合強度が殆ど変ヒしない温度特性に優れた接合体
である。

この接合体の接合界面をＸ線マイクロアナライザーによ
り分析して、各原子の分布状態を調べた結果を図に示す
。

図から明らかなように、主として１８−８ステンレス中
のＣｒが、ポリ力ルボシランから遊離したＳｉやＣと反
応して、クロム炭化物やクロムケイ化物として接合界面
に介在し母材と強結していることが判明した。

この介在物の存在により、接合部の強度の向上、被接合
体間の熱膨脹率の差異の緩和など極めて有利な効果がも
たらされているこさが推察された。

かくして、本接合体は高温機械部品、高温耐摩材などの
耐熱材料として広範囲に使用されることが期待できる。

実施例 ２ １５φ×２０Ｌｍｍ３のＢｅＯと同寸法のＳｔ３Ｎ４を
接合するため、ポリ力ルボシラン粉末に３０重量％のＳ
ｉ金属粉末を混合したものを両者の間に約１ｍｍの厚さ
で配設した。

これを黒鉛製押型に設置し１０−４ｍｍＨｇの真空中で
２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力をかけつつ１５００℃におい
て３０分間ホットプレスした。

この接合体の接合強度の温度変化を第３表に示す。

第３表 ＢｅＯ−ＳｉｓＮ４接合体の接合強度上表から
明らかなように、１０００℃以上においては接合部より
もむしろＢｅＯ本体の方が破断するようになる。

これは、ポリカルボシランに添加したＳｉ粉末がＢｅＯ
と極めてぬれ性が良いため、主にポリ力ルボシランから
生成したＳｉＣとＢｅＯとの接合力を強める効果を有し
ているためと考えられる。

またＳｉ３Ｎ４とＳｉＣは同一のＳｉ結合により強固に
接合するので全体として優れた接合体となったものであ
る。

本例の如く、ＢｅＯと比較して酸化され易いＳｉ３Ｎ４
をＢｅＯなどの酸化物で覆うことにより、Ｓｉ３Ｎ４の
有する優れた性質を酸化性雰囲気中においても発揮せし
めることができ、本発明の方法によるこのような接合体
の応用範囲は極めて広いものと期待される。

実施例 ３ １５φＸ２０Ｌの黒鉛と同寸法のＴｉＯ２を接合するた
め、約１５重量％Ｔｉ元累をその骨格成分として含有す
るポリカルボシランを両者の間に約１．５ｍｍの厚さに
配設し、Ａｒｌ気圧の雰囲気中で黒鉛製押型を用いて、
１２００℃、３０分間のホットプレスを行なった。

得られた接合体の接合強度の温度変ヒを第４表に示す。

上表から明らかなように、本接合体においては接合部に
おける破断は見られず、むしろ黒鉛もしくはＴｉＯ２に
おいて破断が発生する。

これは黒鉛とＴｉのぬれ性が良いことおよびＴｉ０２と
Ｔｉの間で相互拡散があり、ＳｉＣおよびＴｉＣを介在
して、両被接合材間の強固な接合がなされているためで
ある。

本例の如き黒鉛接合体は、例えば原子炉炉心構造材料と
しても有望であり、その応用範囲は広い。

尚、上記実施例においては本発明の製造方法による代表
的な数例を示したにすぎないが、これ以外の種々の金属
、セラミックスおよび黒鉛の組合せによる接合体の製造
についても全く同様に優れた効果を挙げることができた
。

また、被接合体の組み合せ方も、単なるＡ−Ｂという型
の他に例えばＡ−Ｂ−Ａ−Ｂ，Ａ−Ｂ−Ｃ．Ａ−Ｂ−Ａ
−Ｃなどのように種々の組み合せによる接合体を同様に
製造することができる。

以上述べたところにより、本発明によれば金属、セラミ
ックスおよび黒鉛からなる様々な組合せによる接合体を
簡便安価に製造することかでき、これら優れた耐熱性お
よび接合強度などの好特性を有する接合体は、航空宇宙
工業、自動車船舶工業、原子力工業、金属冶金工業、セ
ラミックス工業、石油化学工業、電気電子工業その他の
様々な分野において、極めて有利かつ広範囲に使用され
ることが期待される。

【図面の簡単な説明】

図はＸ線マイクロアナライザーにより分析したＳｉＣと
１８−８ステンレスとの接合体の接合界面における元素
分布を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属材料、セラミックス材科、カーボン材料のうち
   から選ばれる何れか少なくとも１種の材料の２個以上を
   接合剤によって接合させてなる接合体の製造方法におい
   て、接合剤として炭素とケイ素を主な骨格成分とする有
   機ケイ素高分子ヒ合物を用い、かつ前記接合剤を２個以
   上の被接合材料の対向面間隙に介装した状態で、非酸化
   性雰囲気中で８００〜１８００℃の温度範囲内で加熱し
   、前記有機ケイ素高分子化合物を熱分解して主としてＳ
   ｉＣを生成させ、該ＳｉＣによって前記２個以上の被接
   合材料を強固に接合せしめることを特徴とする耐熱性高
   強度接合体の製造方法。 ２ 接合剤としてケイ素と共にケイ素以外の金属元素を
   骨格成分として含有し、かつ炭素とケイ素を主な骨格成
   分とする有機ケイ素化合物を使用する特許請求の範囲１
   記載の耐熱性高強度接合体の製造方法。 ３ 接合剤として被接合材料のうちの１種または２種以
   上と同種類の粉粒体を混和した炭素とケイ素を主な骨格
   成分とする有機ケイ素高分子化合物を使用する特許請求
   の範囲１あるいは２記載の耐熱性高強度接合体の製造方
   法。