JPS60191079A - セラミツクの金属化法 - Google Patents
セラミツクの金属化法Info
- Publication number
- JPS60191079A JPS60191079A JP4736984A JP4736984A JPS60191079A JP S60191079 A JPS60191079 A JP S60191079A JP 4736984 A JP4736984 A JP 4736984A JP 4736984 A JP4736984 A JP 4736984A JP S60191079 A JPS60191079 A JP S60191079A
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- Japan
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- ceramic
- silicon nitride
- sintered body
- mixture
- ceramic sintered
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はセラミックの金属化法、特に窒化珪素を主成分
とするセラミック焼結体の金属材との接合面の金属化法
に関するものである。
とするセラミック焼結体の金属材との接合面の金属化法
に関するものである。
セラミック材と金属材とは一般に接合しＫくいためにセ
ラミック材の表面に金属化面を形成し、この金属化面を
介してセラミック材と金属材との接合が行なわれている
。
ラミック材の表面に金属化面を形成し、この金属化面を
介してセラミック材と金属材との接合が行なわれている
。
セラミック材の金属化法としては従来、テレフンケン法
や活性金属法が知られている。しかしながらこれ等の方
法はセラミック材がアルミナである場合には有効である
が、窒化珪素を主成分とするセラミック材である場合に
は適用不可能である。
や活性金属法が知られている。しかしながらこれ等の方
法はセラミック材がアルミナである場合には有効である
が、窒化珪素を主成分とするセラミック材である場合に
は適用不可能である。
一方、セラミック材が窒化珪素を主成分とするものの金
属化法としては、例えば硫化銅およびカオリンの混合物
でセラミック材を被覆し、加熱後炭酸銀を塗布し、加熱
する方法、モリブデンもしくはタングステンに窒化珪素
を加え、かつアルミナ、シリカ、マグネシャ、力〜シャ
、イツトリヤ等の１種または２種以上を添加した混合物
でセラミック材を被覆し、焼成する方法、モリブデン、
マンガンおよびアルミナの混合物でセラミック材を被覆
し焼成する方法等が提案セラミック材との充分な接合強
度が得られない。
属化法としては、例えば硫化銅およびカオリンの混合物
でセラミック材を被覆し、加熱後炭酸銀を塗布し、加熱
する方法、モリブデンもしくはタングステンに窒化珪素
を加え、かつアルミナ、シリカ、マグネシャ、力〜シャ
、イツトリヤ等の１種または２種以上を添加した混合物
でセラミック材を被覆し、焼成する方法、モリブデン、
マンガンおよびアルミナの混合物でセラミック材を被覆
し焼成する方法等が提案セラミック材との充分な接合強
度が得られない。
そこで本発明はセラミック焼結体、特に窒化珪素質セラ
ミック焼結体の表面に強固に一体結合した金属化層を形
成すること、そして該金属化層を介して窒化珪素質セラ
ミック焼結体と金属材とを強固に接合することを目的と
する。
ミック焼結体の表面に強固に一体結合した金属化層を形
成すること、そして該金属化層を介して窒化珪素質セラ
ミック焼結体と金属材とを強固に接合することを目的と
する。
しかして本発明は窒化珪素質セラミック焼結体の金属材
と接合すべき表面を、モリブデン（ＭＯ）、アルミニウ
ム酸マグネシウム（ＭｇＡム０４）および珪酸（Ｓｉ、
Ｏｌ、）の混合物、特にモリブデンに対しアルミニウム
酸マグネシウムおよび珪酸をそれぞれ０．１〜５．０重
量％（以下、単に％とする）配合した上記混合物で被覆
し、窒素を含む雰囲気中で焼成することにより上記の目
的を達成するものである。
と接合すべき表面を、モリブデン（ＭＯ）、アルミニウ
ム酸マグネシウム（ＭｇＡム０４）および珪酸（Ｓｉ、
Ｏｌ、）の混合物、特にモリブデンに対しアルミニウム
酸マグネシウムおよび珪酸をそれぞれ０．１〜５．０重
量％（以下、単に％とする）配合した上記混合物で被覆
し、窒素を含む雰囲気中で焼成することにより上記の目
的を達成するものである。
以下、本発明の詳細を実施例によシ説明する。
窒化珪素（ＳｉｓＮａ）粉末９０％、マグネシャ（Ｍｇ
Ｏ） 、アルミナ（ｋｌ！０３）、イツトリヤ（ＹＩ
Ｏｓ ）等の焼結助剤１０％よシなるセラミック原料を
１６００〜ニア００°Ｃでホットプレスしてセラミック
焼結体を作製し、この表面に、種々の金属化用混合物に
有機溶剤を加えてベースＦ状にしたものをスクリーン印
刷し、水素および窒素に水蒸気を加えた雰囲気中で焼成
した。
Ｏ） 、アルミナ（ｋｌ！０３）、イツトリヤ（ＹＩ
Ｏｓ ）等の焼結助剤１０％よシなるセラミック原料を
１６００〜ニア００°Ｃでホットプレスしてセラミック
焼結体を作製し、この表面に、種々の金属化用混合物に
有機溶剤を加えてベースＦ状にしたものをスクリーン印
刷し、水素および窒素に水蒸気を加えた雰囲気中で焼成
した。
結果を下記の表に示す。
Ｅ面園
表中、組成における（ ）内の値はモリブデンまたはタ
ングステン（Ｗ）に対する重量％を示す。また、表面状
態について、目視観察で、発泡が認められず表面が緻密
平滑な状態を○印、発泡による表面荒れが認められる状
態をΔ印、発泡が著しく金属化面は全体または部分的に
連続性が失なわれている状態をＸ印とした。また接着状
態について、金属化面を鉄針でこすったとき剥離が生じ
ない場合を○印、剥離が生じる場合をΔ印、容易に剥離
し、セラミック焼結体と金属化面との間にはほとんど結
合関係が認められない場合を×印とした。また導電性に
ついて、金属化面の間隔１σの間での表面抵抗が１０−
〇のレベルをＱ印、１０ΩのレペμをΔ印、それ以上の
抵抗をＸ印とした。
ングステン（Ｗ）に対する重量％を示す。また、表面状
態について、目視観察で、発泡が認められず表面が緻密
平滑な状態を○印、発泡による表面荒れが認められる状
態をΔ印、発泡が著しく金属化面は全体または部分的に
連続性が失なわれている状態をＸ印とした。また接着状
態について、金属化面を鉄針でこすったとき剥離が生じ
ない場合を○印、剥離が生じる場合をΔ印、容易に剥離
し、セラミック焼結体と金属化面との間にはほとんど結
合関係が認められない場合を×印とした。また導電性に
ついて、金属化面の間隔１σの間での表面抵抗が１０−
〇のレベルをＱ印、１０ΩのレペμをΔ印、それ以上の
抵抗をＸ印とした。
ところで、試料４１はアルミナ系セヲミツクの金属化法
として知られているテレフンケン法に関するもので、こ
の方法を窒化珪素質焼結体に用いると表に示すように金
属化層は簡単に剥離し、実用不可能でおる。試料／Ｉ＆
２〜４も有効な金属化法とは認められない。
として知られているテレフンケン法に関するもので、こ
の方法を窒化珪素質焼結体に用いると表に示すように金
属化層は簡単に剥離し、実用不可能でおる。試料／Ｉ＆
２〜４も有効な金属化法とは認められない。
試料４６〜１２は本発明に関するものである。
試料によっては若干表面荒れが生じたもののその程度は
僅小であり、いずれの試料も接着状態は極めて良好であ
り、導電性にもすぐれている。
僅小であり、いずれの試料も接着状態は極めて良好であ
り、導電性にもすぐれている。
混合物組成としてはアルミニウム酸マグネシウムおよび
珪酸のモリブデンに対する配合割合°Ｃを越えると表面
にＳｉＯ！（クリストバフイト）が析出する傾向が認め
られ、また雰囲気中、水素濃度が窒素濃度の１１５以下
となると同様にクリストバフイトの析出が認められ、満
足し得る金属化面が得られない。
珪酸のモリブデンに対する配合割合°Ｃを越えると表面
にＳｉＯ！（クリストバフイト）が析出する傾向が認め
られ、また雰囲気中、水素濃度が窒素濃度の１１５以下
となると同様にクリストバフイトの析出が認められ、満
足し得る金属化面が得られない。
本発明を適用するセラミック焼結体としては窒化珪素ｆ
”６０ Ｎないしそれ以上含むセラミック焼結体が望ま
しい。また、本発明は窒化珪素質セラミックの焼結助剤
としてアルミニウム酸マグネシウムを用いた場合または
用いない場合のいずれでも有効である。
”６０ Ｎないしそれ以上含むセラミック焼結体が望ま
しい。また、本発明は窒化珪素質セラミックの焼結助剤
としてアルミニウム酸マグネシウムを用いた場合または
用いない場合のいずれでも有効である。
次に本発明の具体的な適用例について説明する。図はセ
ラミックグロープラグを示すもので、二珪化モリブデン
（ＭｏＳｉ＊ ）と窒化珪素の混合物を焼結してなる発
熱体１が窒化珪素焼結体の支持部材２の外端面に接合せ
しめてあシ、支持部材２内には発熱体１に接続するタン
グステンのリード線３ａ、３ｂが埋設しである。支持部
材２の外周には金属パイプ４を取付け、該パイプ４に筒
状の金属ボデー５の一端が接合しである。金属ボデー５
の他端開口には電気絶縁ブツシュ８を介在せしめて中心
電極７を配し、中心電極マおよびブツシュ８は取付ナツ
ト９によシボデー５に固着せしめである。ナラ）９およ
びボデー５間はＯリング１０によシシールされている。
ラミックグロープラグを示すもので、二珪化モリブデン
（ＭｏＳｉ＊ ）と窒化珪素の混合物を焼結してなる発
熱体１が窒化珪素焼結体の支持部材２の外端面に接合せ
しめてあシ、支持部材２内には発熱体１に接続するタン
グステンのリード線３ａ、３ｂが埋設しである。支持部
材２の外周には金属パイプ４を取付け、該パイプ４に筒
状の金属ボデー５の一端が接合しである。金属ボデー５
の他端開口には電気絶縁ブツシュ８を介在せしめて中心
電極７を配し、中心電極マおよびブツシュ８は取付ナツ
ト９によシボデー５に固着せしめである。ナラ）９およ
びボデー５間はＯリング１０によシシールされている。
リード線３ｂの他端はホールディングビン６によシ中心
電極と接続し、リード線３ａの他端は金属パイプ４と接
続している。グロープラグは七のボデー５に形成したね
じ５１によυ回路の燃焼室壁のねじ穴に固定される。
電極と接続し、リード線３ａの他端は金属パイプ４と接
続している。グロープラグは七のボデー５に形成したね
じ５１によυ回路の燃焼室壁のねじ穴に固定される。
本グローブフグＡに通電すると、電流は中心電極７から
ホールディングビン６、リード線３ｂを通って発熱体へ
流れ、更にリード線３ａを通シ金属パイプ４から金属ボ
デー５に流れアースされる。
ホールディングビン６、リード線３ｂを通って発熱体へ
流れ、更にリード線３ａを通シ金属パイプ４から金属ボ
デー５に流れアースされる。
窒化珪素の支持部材２と金属パイプ４とは本発明の金属
化法を利用して結合せしめである。
化法を利用して結合せしめである。
即ち、支持部材２の外表面の金属パイプ４との接合面に
はモリブデン粉１０ｇ、アルミニウム酸マグネシウム粉
０．１ｇ、珪酸粉０．０５ｇと有機溶剤とを混合したペ
ーストをスクリーン印刷し、メタフィズ炉で水蒸気を加
えたＨｚ ４０１／ｈｒ。
はモリブデン粉１０ｇ、アルミニウム酸マグネシウム粉
０．１ｇ、珪酸粉０．０５ｇと有機溶剤とを混合したペ
ーストをスクリーン印刷し、メタフィズ炉で水蒸気を加
えたＨｚ ４０１／ｈｒ。
Ｎ＊６００ｇ／ｈｒ、ガスを流し、１３５０ ’Ｃで焼
成して金属化処理をした。その表面にニッケμメッキを
施し、金属パイプ４を嵌め込み、ニッケルメッキ層と金
属パイプ４間に水素雰囲気中で銀ろう付けを行なった。
成して金属化処理をした。その表面にニッケμメッキを
施し、金属パイプ４を嵌め込み、ニッケルメッキ層と金
属パイプ４間に水素雰囲気中で銀ろう付けを行なった。
このようにして支持部材２と金属パイプ４とを接合した
グロープラグＡにつきエンジン耐久テストを行なったと
ころ、４０００回転フルスロットル、３００時間で、接
合部には全く変化が認められなかった。
グロープラグＡにつきエンジン耐久テストを行なったと
ころ、４０００回転フルスロットル、３００時間で、接
合部には全く変化が認められなかった。
以上説明したように本発明はセラミック焼結体、特に窒
化珪素質セラミック焼結体の表面を金属化する方法に関
するもので、本発明によるときはセラミック焼結体の表
面に剥離することのない金属化面が形成され、該金属化
向を介してセラミック焼結体と金属材との強固な結合を
可能とするものである。
化珪素質セラミック焼結体の表面を金属化する方法に関
するもので、本発明によるときはセラミック焼結体の表
面に剥離することのない金属化面が形成され、該金属化
向を介してセラミック焼結体と金属材との強固な結合を
可能とするものである。
図は本発明を適用したセラミックグロープラグの断面図
である。 Ａ・・・・・・グロープラグ ト・・・・・セラミック発熱体 ２・・・・・・表面を金属化した窒化珪素質焼結体の支
持部材 ４・・・・・・支持部材に接合した金属パイプ代理人
弁理士 伊藤求馬 第１頁の続き ＠発明者渥美 守弘メ ［相］発明者布垣 尚哉メ
である。 Ａ・・・・・・グロープラグ ト・・・・・セラミック発熱体 ２・・・・・・表面を金属化した窒化珪素質焼結体の支
持部材 ４・・・・・・支持部材に接合した金属パイプ代理人
弁理士 伊藤求馬 第１頁の続き ＠発明者渥美 守弘メ ［相］発明者布垣 尚哉メ
Claims (2)
- （１）窒化珪素を主成分とするセラミック焼結体の金属
材との接合面にモリブデン、アルミニウム酸マグネシウ
ムおよび珪酸の混合物であってモリブデンに対するアル
ミニウム酸マグネシウムおよび珪酸の配合割合をそれぞ
れ０．１重量％〜５． Ｏｉ量％とした混合物で被覆し
、水素を含む雰囲気中で焼成することを特徴とするセラ
ミックの金属化法。 - （２）上記セラミック焼結体が窒化珪素を６０モル％以
上含むセラミック焼結体である特許請求の範囲第１項記
載のセラミックの金属化法。 （３ン 上記雰囲気が水素および窒素を含み、窒素の水
素に対する体積比が５以上である特許請求の範囲第１項
記載のセラミックの金属化法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4736984A JPS60191079A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | セラミツクの金属化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4736984A JPS60191079A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | セラミツクの金属化法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60191079A true JPS60191079A (ja) | 1985-09-28 |
| JPH0369872B2 JPH0369872B2 (ja) | 1991-11-05 |
Family
ID=12773189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4736984A Granted JPS60191079A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | セラミツクの金属化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60191079A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6120159A (en) * | 1996-07-26 | 2000-09-19 | Denso Corporation | Combined display panel |
| US6181301B1 (en) | 1996-07-26 | 2001-01-30 | Denso Corporation | Combined display panel |
| US9087801B2 (en) | 2010-04-29 | 2015-07-21 | Apple Inc. | Power efficient organic light emitting diode display |
-
1984
- 1984-03-12 JP JP4736984A patent/JPS60191079A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6120159A (en) * | 1996-07-26 | 2000-09-19 | Denso Corporation | Combined display panel |
| US6181301B1 (en) | 1996-07-26 | 2001-01-30 | Denso Corporation | Combined display panel |
| US6224222B1 (en) | 1996-07-26 | 2001-05-01 | Denso Corporation | Combined display panel |
| US9087801B2 (en) | 2010-04-29 | 2015-07-21 | Apple Inc. | Power efficient organic light emitting diode display |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0369872B2 (ja) | 1991-11-05 |
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