JPS5930782A - セラミツクス−金属複合体の製造方法 - Google Patents
セラミツクス−金属複合体の製造方法Info
- Publication number
- JPS5930782A JPS5930782A JP13803682A JP13803682A JPS5930782A JP S5930782 A JPS5930782 A JP S5930782A JP 13803682 A JP13803682 A JP 13803682A JP 13803682 A JP13803682 A JP 13803682A JP S5930782 A JPS5930782 A JP S5930782A
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- JP
- Japan
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- ceramic
- molded body
- metal
- ceramic molded
- metal member
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明はフレーム状のセラミックス−金属複合体の製造
方法に関する。
方法に関する。
［発明の技術的背景とその問題点」
従来より電気機器その他の用途に矩形もしくは円形のセ
ラミックス−金属複合体が使用されている。
ラミックス−金属複合体が使用されている。
このようなフレーム状のセラミックス−金属複合体を製
造するには、粉末状のアルミナ、窒化けい素等のセラミ
ックを少量の有機バインダを用いて金型によりフレーム
状に圧縮成形して焼成するか、あるいは板状に圧縮成形
し、その後中火部をくりぬいてフレーム状とし、これを
焼成してまずフレーム状のセラミックス成形体を製造し
、これにメタライズ処理を施してニッケルめっきにより
フレーム状の金属部材をろう付けして接合する方法がと
られている。
造するには、粉末状のアルミナ、窒化けい素等のセラミ
ックを少量の有機バインダを用いて金型によりフレーム
状に圧縮成形して焼成するか、あるいは板状に圧縮成形
し、その後中火部をくりぬいてフレーム状とし、これを
焼成してまずフレーム状のセラミックス成形体を製造し
、これにメタライズ処理を施してニッケルめっきにより
フレーム状の金属部材をろう付けして接合する方法がと
られている。
このような方法においては、特に厚さの薄し１フレーム
状のセラミックス−金属複合体を製造する場合は、成形
時にセラミックス成形体の強度が不充分であって壊れ易
いとともに焼成工程での収縮等によりセラミックス成形
体がねじれたりあるｌ／）は角部が丸く変形するという
難点があった。
状のセラミックス−金属複合体を製造する場合は、成形
時にセラミックス成形体の強度が不充分であって壊れ易
いとともに焼成工程での収縮等によりセラミックス成形
体がねじれたりあるｌ／）は角部が丸く変形するという
難点があった。
また、たとえ良好な形状のセラミックス成形体が得られ
ても金属部材とのろう付は時の高温により変形し易いと
いう難点があった。
ても金属部材とのろう付は時の高温により変形し易いと
いう難点があった。
［発明の目的］
本発明はこのような問題のない、すなわち成形時の破損
や焼成時および金属部材との接合時に変形のないフレー
ム状セラミックス−金属複合体を製造する方法を提供す
ることを目的とする。
や焼成時および金属部材との接合時に変形のないフレー
ム状セラミックス−金属複合体を製造する方法を提供す
ることを目的とする。
［発明の概要］
すなわち本発明方法は、有底セラミックス成形体を用意
し、これを焼成した後その上面に金属部材を接合し、し
かる後その底部を除去することを特徴とする。
し、これを焼成した後その上面に金属部材を接合し、し
かる後その底部を除去することを特徴とする。
本発明に使用するセラミックス成形体としては、二酸化
けい素、アルミナ、窒化けい累等があげられる。
けい素、アルミナ、窒化けい累等があげられる。
本発明に使用する金属部材としては、銅、鉄、クロム、
ニッケル、モリブデン、銀、コバルト、アルミニウム等
の単体、合金あるいは混合物があげられ、その形状はセ
ラミックス成形体の接合面に適合する形状とする。
ニッケル、モリブデン、銀、コバルト、アルミニウム等
の単体、合金あるいは混合物があげられ、その形状はセ
ラミックス成形体の接合面に適合する形状とする。
次に本発明方法を図面を参照に説明する。
まず、第１図（ａ ）に示すように、焼成前のセラミッ
クス成形体の上面に、゛周縁に所定の幅β１、β２の縁
部が形成されるよう上面中央部を一定深さｄまで切削し
て有底セラミックス成形体１を成形し、この有底セラミ
ックス成形体１を焼成した後、セラミックス成形体の上
面にフレーム状の金属部材２を接合させる。
クス成形体の上面に、゛周縁に所定の幅β１、β２の縁
部が形成されるよう上面中央部を一定深さｄまで切削し
て有底セラミックス成形体１を成形し、この有底セラミ
ックス成形体１を焼成した後、セラミックス成形体の上
面にフレーム状の金属部材２を接合させる。
次に第１図（ｂ）に示すように、有底セラミックス成形
体１の胴部を深さｄの位置Ｅで底面と平行に切断して底
部３を除去することにより、第１図（Ｃ）に見られる本
発明のセラミックス−金属複合体が得られる。
体１の胴部を深さｄの位置Ｅで底面と平行に切断して底
部３を除去することにより、第１図（Ｃ）に見られる本
発明のセラミックス−金属複合体が得られる。
なお有底セラミックス成形体の底部は部分的に貫通する
孔を有していてもよい。ここでいう底部は焼成工程にお
いて縁部の変形を防止する強度を有していればよい。
孔を有していてもよい。ここでいう底部は焼成工程にお
いて縁部の変形を防止する強度を有していればよい。
また金属部材と接合させる前のセラミックス成形体を第
２図（ａ ）に示すように、セラミックス成形体の上面
に全周にわたって所定深さｄの溝５をエンドミル等で切
削し、焼成した後金属部材を接合することもできる。こ
の場合は第２図（ｂ）に示すように、溝の深さの位置Ｅ
で底面と平行に切断して底部３と中央部６とを除去する
ようにしてセラミックス−金属複合体が得られる。
２図（ａ ）に示すように、セラミックス成形体の上面
に全周にわたって所定深さｄの溝５をエンドミル等で切
削し、焼成した後金属部材を接合することもできる。こ
の場合は第２図（ｂ）に示すように、溝の深さの位置Ｅ
で底面と平行に切断して底部３と中央部６とを除去する
ようにしてセラミックス−金属複合体が得られる。
第３図は縁部から延在するリブを有するセラミックス−
金属複合体を示す斜視図である。なおセラミックス成形
体と金属部材との接合方法としては、あらかじめセラミ
ックス成形体の上面をメタライズ処理し、ニッケルめっ
きして金属部材をろう付けする方法をとることもできる
が、次の方法により直接セラミックス成形体と金属部材
を接合するのが望ましい。
金属複合体を示す斜視図である。なおセラミックス成形
体と金属部材との接合方法としては、あらかじめセラミ
ックス成形体の上面をメタライズ処理し、ニッケルめっ
きして金属部材をろう付けする方法をとることもできる
が、次の方法により直接セラミックス成形体と金属部材
を接合するのが望ましい。
すなわち金属部材を酸素等の結合剤で表面処理するか、
あるいは金属部材に結合剤を含有させて、これをセラミ
ックス成形体に接触配置させ、窒素ガス等の不活性ガス
中で加熱する方法、または結合剤を含有しない、あるい
は結合剤で処理されていない金属部材を使用する場合は
、金属部材をセラミックス成形体と接触配置し゛Ｃ結合
剤を含むガス雰囲気中で加熱する方法が望ましい。
あるいは金属部材に結合剤を含有させて、これをセラミ
ックス成形体に接触配置させ、窒素ガス等の不活性ガス
中で加熱する方法、または結合剤を含有しない、あるい
は結合剤で処理されていない金属部材を使用する場合は
、金属部材をセラミックス成形体と接触配置し゛Ｃ結合
剤を含むガス雰囲気中で加熱する方法が望ましい。
本発明に使用する結合剤は、金属との間に共晶合金を生
成するものであり、酸素、いおう、りん、けい素等があ
げられる。これらはセラミックス成形体と金属のそれぞ
れの種類および組合せに応じて適宜選択する。例えば金
属が銅、鉄、クロムの場合は、結合剤としては酸素、い
おうが適しており、アルミニウムの場合はけい素が適し
ている。
成するものであり、酸素、いおう、りん、けい素等があ
げられる。これらはセラミックス成形体と金属のそれぞ
れの種類および組合せに応じて適宜選択する。例えば金
属が銅、鉄、クロムの場合は、結合剤としては酸素、い
おうが適しており、アルミニウムの場合はけい素が適し
ている。
またセラミックス成形体と金属部材とを接触させて加熱
する温度は金属の融点以下でかつ金属と結合剤との共晶
合金の共晶温度以上が適している。
する温度は金属の融点以下でかつ金属と結合剤との共晶
合金の共晶温度以上が適している。
例えば金属が銅で結合剤が酸素の場合は、銅の融点（１
’０８３℃）以下、銅−酸化銅の共晶温度（１０６’５
℃）以上である。
’０８３℃）以下、銅−酸化銅の共晶温度（１０６’５
℃）以上である。
またセラミックス成形体が窒化けい素等の非酸化物系セ
ラミックの場合は、セラミックス成形体をあらかじめ結
合剤で表面処理あるいは結合剤を含有させてから金属部
材と接触させて加熱することが望ましい。すなわち結合
剤が酸素の場合、セラミックス成形体を酸化処理するか
あるいはセラミックス成形体に酸化物を含有させる。
ラミックの場合は、セラミックス成形体をあらかじめ結
合剤で表面処理あるいは結合剤を含有させてから金属部
材と接触させて加熱することが望ましい。すなわち結合
剤が酸素の場合、セラミックス成形体を酸化処理するか
あるいはセラミックス成形体に酸化物を含有させる。
この直接接触させる方法が好ましい理由は、前述したろ
う付は方法では少なくとも２回の熱処理が必要であるの
に対し、直接接合させる場合は１回の熱処理で済むこと
による。
う付は方法では少なくとも２回の熱処理が必要であるの
に対し、直接接合させる場合は１回の熱処理で済むこと
による。
［発明の実施例］
次に本発明の実施例について説明する。
実施例１
アルミナ９０重量部、他にシリカ、カルシア、マグネシ
アを１０重量部、バインダとしてポリビニルアルコール
樹脂を１重量部、パラフィンワックスを５重量部混合し
、平板状キャビティを有する金型を用いて約１ ｔｏｎ
、／ ｃｌの圧力で圧縮成形し、８０ ｕ Ｘ ５０
ｉｎ ｘ ５ ｉｎの圧粉成形体を得た。
アを１０重量部、バインダとしてポリビニルアルコール
樹脂を１重量部、パラフィンワックスを５重量部混合し
、平板状キャビティを有する金型を用いて約１ ｔｏｎ
、／ ｃｌの圧力で圧縮成形し、８０ ｕ Ｘ ５０
ｉｎ ｘ ５ ｉｎの圧粉成形体を得た。
これを幅、ｆ２１ ＝Ａ２ ＝２．５關で、かつ深ざｄ
＝４順となるよう上面中央部を切削して第１図（ａ ）
に示す有底セラミックス成形体を形成した。
＝４順となるよう上面中央部を切削して第１図（ａ ）
に示す有底セラミックス成形体を形成した。
これを１５００℃で焼成した後、セラミックス成形体の
上面に適合する形状の厚さ０．０７ｍｍのタフピッチ銅
からなる銅箔をセラミックス成形体の上面に接触配置さ
せ、窒素ガス雰囲気中で１０７５℃で１０分間加熱した
。
上面に適合する形状の厚さ０．０７ｍｍのタフピッチ銅
からなる銅箔をセラミックス成形体の上面に接触配置さ
せ、窒素ガス雰囲気中で１０７５℃で１０分間加熱した
。
はぼ室温まで冷却した後、タイヤモンドカッターで胴部
を底面と平行に切断して底部を除去し、厚さ４關のセラ
ミックス−金属複合体を得た。このようにして１００個
のセラミックス−金属複合体を得たが、得られたセラミ
ックス−金属複合体にはいずれも収縮その他の実用上支
障のある変形は見られなかった。
を底面と平行に切断して底部を除去し、厚さ４關のセラ
ミックス−金属複合体を得た。このようにして１００個
のセラミックス−金属複合体を得たが、得られたセラミ
ックス−金属複合体にはいずれも収縮その他の実用上支
障のある変形は見られなかった。
１方フレーム状のキ１７ビテイを有する金型を用いて圧
縮成形し、焼成して得られるフレーム状のセラミックス
成形体にメタライズ処理を施し、ニッケルめっきして金
属部材をろう付けしたものでは１００個のうち５０個に
変形が認められた。
縮成形し、焼成して得られるフレーム状のセラミックス
成形体にメタライズ処理を施し、ニッケルめっきして金
属部材をろう付けしたものでは１００個のうち５０個に
変形が認められた。
実施例２
実施例１と同じ材料で、１ ｔｏｎ ／ ｃｌの成形圧
で８０ ｍｕ Ｘ ８０寵Ｘ ５ ｍｌの圧粉成形体を
得た。
で８０ ｍｕ Ｘ ８０寵Ｘ ５ ｍｌの圧粉成形体を
得た。
この成形体を第３図に示すように、幅３ｎの縁部および
リブ部を残すようにエンドミルで切削加工した。これを
１５００’Ｃで焼成した後、セラミックス成形体の上面
に、上面に適合する大きさの厚さ０．０７ｎの表面酸化
処理銅箔を接触配置し、実施例１と同じように加熱した
。はぼ室温まで冷却した後、底部を除去してフレーム状
のセラミックス−金ｉ複合体を製造した。このセラミッ
クス−金属複合体は変形がなく、特にリブ部の位置ずれ
はほとんどなかった。
リブ部を残すようにエンドミルで切削加工した。これを
１５００’Ｃで焼成した後、セラミックス成形体の上面
に、上面に適合する大きさの厚さ０．０７ｎの表面酸化
処理銅箔を接触配置し、実施例１と同じように加熱した
。はぼ室温まで冷却した後、底部を除去してフレーム状
のセラミックス−金ｉ複合体を製造した。このセラミッ
クス−金属複合体は変形がなく、特にリブ部の位置ずれ
はほとんどなかった。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように本発明方法によれば、成
形時の破損や焼成時および接合時等に変形がなく、高品
質でかっ歩留りの良好なフレーム状セラミックス−金属
複合体が得られる。
形時の破損や焼成時および接合時等に変形がなく、高品
質でかっ歩留りの良好なフレーム状セラミックス−金属
複合体が得られる。
第１図の（ａ）は有底セラミックス成形体を金属部材と
接合させるところを示す斜視図、第１図（ｂ）は接合後
の横断面図、第１図（Ｃ）は第１図（ｂ）のＥで底部を
除去したものの断面図、第２図（ａ）は有底セラミック
ス成形体と金属部材を接合させた斜視図、第２図（ｂ）
は第２図（ａ ）のＩ−Ｉ’而で切断した断面図、第３
図はセラミックス−金属複合体を製造する方法を説明す
るための斜視図である。 １・・・・・・・・・・・・有底セラミックス成形体２
・・・・・・・・・・・・金属部材 ３・・・・・・・・・・・・底 部 ４・・・・・・・・・・・・セラミックス−金属複合体
（７３１７） 代理人弁理士 則近憲佑（ほか１名）
接合させるところを示す斜視図、第１図（ｂ）は接合後
の横断面図、第１図（Ｃ）は第１図（ｂ）のＥで底部を
除去したものの断面図、第２図（ａ）は有底セラミック
ス成形体と金属部材を接合させた斜視図、第２図（ｂ）
は第２図（ａ ）のＩ−Ｉ’而で切断した断面図、第３
図はセラミックス−金属複合体を製造する方法を説明す
るための斜視図である。 １・・・・・・・・・・・・有底セラミックス成形体２
・・・・・・・・・・・・金属部材 ３・・・・・・・・・・・・底 部 ４・・・・・・・・・・・・セラミックス−金属複合体
（７３１７） 代理人弁理士 則近憲佑（ほか１名）
Claims (5)
- （１）有底セラミックス成形体を用意し、これを焼成し
た後その上面に金属部材を接合し、しかる後その底部を
除去することを特徴とするセラミックス−金属複合体の
製造方法。 - （２）有底セラミックス成形体は、切削加工により得ら
れる特許請求の範囲第１項記載のセラミックス−金属複
合体の製造方法。 - （３）金属部材は結合剤を含有し−Ｃいて直接セラミッ
クス成形体と接合される特許請求の範囲第１項または第
２項記載のセラミックス−金属複合体の製造方法。 - （４）金属部材は結合剤で表面処理されて直接セラミッ
クス成形体と接合される特許請求の範囲第１項または第
２項記載のセラミックス−金属複合体の製造方法。 - （５）金属部材は銅からなる特許請求の範囲第１項〜第
４項のいずれが１項記載のセラミックス−金属複合体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13803682A JPS5930782A (ja) | 1982-08-10 | 1982-08-10 | セラミツクス−金属複合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13803682A JPS5930782A (ja) | 1982-08-10 | 1982-08-10 | セラミツクス−金属複合体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5930782A true JPS5930782A (ja) | 1984-02-18 |
| JPH0369867B2 JPH0369867B2 (ja) | 1991-11-05 |
Family
ID=15212532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13803682A Granted JPS5930782A (ja) | 1982-08-10 | 1982-08-10 | セラミツクス−金属複合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5930782A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61217551A (ja) * | 1985-03-20 | 1986-09-27 | Nippon Kinzoku Kogyo Kk | Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系電熱用合金 |
| US5405460A (en) * | 1992-03-09 | 1995-04-11 | Nippon Steel Corporation | Fe-Cr-Al alloy steel sheet and process for producing the same |
-
1982
- 1982-08-10 JP JP13803682A patent/JPS5930782A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61217551A (ja) * | 1985-03-20 | 1986-09-27 | Nippon Kinzoku Kogyo Kk | Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系電熱用合金 |
| US5405460A (en) * | 1992-03-09 | 1995-04-11 | Nippon Steel Corporation | Fe-Cr-Al alloy steel sheet and process for producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0369867B2 (ja) | 1991-11-05 |
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