JPS60200871A - 金属とセラミツクスの接合方法 - Google Patents
金属とセラミツクスの接合方法Info
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- JPS60200871A JPS60200871A JP5914184A JP5914184A JPS60200871A JP S60200871 A JPS60200871 A JP S60200871A JP 5914184 A JP5914184 A JP 5914184A JP 5914184 A JP5914184 A JP 5914184A JP S60200871 A JPS60200871 A JP S60200871A
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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】
この発明は、金属とセラミックスを熱間静水圧加圧装置
を用いて固相接合する方法に関するものである。
を用いて固相接合する方法に関するものである。
〈産業上の利用分野〉
近年、各種高温装置の高能率化や大型化傾向力Ｓ目立っ
てきており、これらに対処するために要求される高性能
高温材料の開発上、金属材料とセラミックスとの接合技
術が極めて重要な位置を占めるようになってきた。
てきており、これらに対処するために要求される高性能
高温材料の開発上、金属材料とセラミックスとの接合技
術が極めて重要な位置を占めるようになってきた。
〈従来技術〉
従来、金属とセラミックスとを接合する方法としては、
■ 接着剤による接合、
■ ソルダリング又はプレーソング等のろう付けによる
接合、 ■ 焼はめや冷しばめ等の機械的手段による接合、 等が知られており、実用に供されてきだが、これらの方
法ではいずれも接合強度が弱く、高温に加熱された場合
に剥離を生じやすいと言った問題を有している上、特に
機械的手段による場合には、接合する金属部材やセラミ
ックスの形状がどうしても制約されてしまうと言う不都
合を避けることができなかつだのである。
接合、 ■ 焼はめや冷しばめ等の機械的手段による接合、 等が知られており、実用に供されてきだが、これらの方
法ではいずれも接合強度が弱く、高温に加熱された場合
に剥離を生じやすいと言った問題を有している上、特に
機械的手段による場合には、接合する金属部材やセラミ
ックスの形状がどうしても制約されてしまうと言う不都
合を避けることができなかつだのである。
このようなことから、近年、熱間静水圧加圧装置を用い
て、セラミックスと金属に高圧をかけながら高温で直接
接合を行わせる固相接合法が注目を浴びるようになって
きた。
て、セラミックスと金属に高圧をかけながら高温で直接
接合を行わせる固相接合法が注目を浴びるようになって
きた。
しかしながら、Ｎｂ系金属とＭ２Ｏ３系セラミックスと
の接合のような特定のものの場合を除いては、金属とセ
ラミックスとを固相接合法にて直接的に圧接しようとし
ても十分な接合がなされないということが、幾多の研究
結果から明らかとなっている。そして、その理由として
次のａ）及びｂ）に示す事−柄が指摘されている。即ち
、 ａ）セラミックスの構成元素であるＳｉ、Ｃ，Ｂ等が、
高温で金属中に拡散し、界面の金属側に脆い層を形成し
たり、セラミックスの劣化を来だしたりして、その部分
で剥離を生じ易くなること。
の接合のような特定のものの場合を除いては、金属とセ
ラミックスとを固相接合法にて直接的に圧接しようとし
ても十分な接合がなされないということが、幾多の研究
結果から明らかとなっている。そして、その理由として
次のａ）及びｂ）に示す事−柄が指摘されている。即ち
、 ａ）セラミックスの構成元素であるＳｉ、Ｃ，Ｂ等が、
高温で金属中に拡散し、界面の金属側に脆い層を形成し
たり、セラミックスの劣化を来だしたりして、その部分
で剥離を生じ易くなること。
例えば、鉄系金属とセラミックス焼結体（ＴｉＮ。
Ｔ ＩＣ＋ Ｔ Ｉ Ｂ ２ ＋ ＡＱ ２０３ ＋
Ｚ ｒ Ｏ２ｒ Ａｌ！ Ｎ ＋ Ｓ Ｉ Ｃ、Ｓ ｌ
３Ｎ ４等）とを、直接、熱間静水圧加圧装置を用い
て接合させようとしても、全く接合しなかったシ、反応
が激しくて中間に脆い層が形成されたりして所望の接合
体を得ることができないのである。
Ｚ ｒ Ｏ２ｒ Ａｌ！ Ｎ ＋ Ｓ Ｉ Ｃ、Ｓ ｌ
３Ｎ ４等）とを、直接、熱間静水圧加圧装置を用い
て接合させようとしても、全く接合しなかったシ、反応
が激しくて中間に脆い層が形成されたりして所望の接合
体を得ることができないのである。
ｂ）金属とセラミックスの熱膨張係数が異るため、圧接
後の冷却の際、接合界面に応力が集中して剥離を生ずる
こと。
後の冷却の際、接合界面に応力が集中して剥離を生ずる
こと。
ただ、上述したような、Ｎｂ系金属とＡｌｌ！ ２０３
系セラミツクスの場合では、両者に熱膨張の差がほとん
どなく、また脆化を生ずることのない適当な反応層（Ｎ
ｂＯｘ ）が形成されるので、例外的に良好な接合体が
得られるのである。
系セラミツクスの場合では、両者に熱膨張の差がほとん
どなく、また脆化を生ずることのない適当な反応層（Ｎ
ｂＯｘ ）が形成されるので、例外的に良好な接合体が
得られるのである。
そこで、このような不都合を回避するため、最近、Ａｅ
２０３セラミックスとＦｅとの同相接合の際に、両者の
熱膨張差を緩和するためのｒＦｅとＡＣ２０３の混合粉
から成る中間層」を間にはさんでから接合する方法も提
案されている（社団法人窯業協会の「昭和５８年 年金
公演」、昭和５８年５月１６〜１８日開催）。
２０３セラミックスとＦｅとの同相接合の際に、両者の
熱膨張差を緩和するためのｒＦｅとＡＣ２０３の混合粉
から成る中間層」を間にはさんでから接合する方法も提
案されている（社団法人窯業協会の「昭和５８年 年金
公演」、昭和５８年５月１６〜１８日開催）。
また、窒化物系セラミックスとＭＯとの固相接合の際に
、ｒＭｏと接合しようとするセラミックスの粉末の混合
粉からなる中間層」を間にはさんでから接合する方法も
提案されている（ ＪｏｕｒｎａｔｏｆＡｍｅｒｉｃａ
ｎ Ｃｅｒａｍｉｃ ５ｏｃｉｅｋ’７号Ｃｌｌ’ｌ’
頁）。
、ｒＭｏと接合しようとするセラミックスの粉末の混合
粉からなる中間層」を間にはさんでから接合する方法も
提案されている（ ＪｏｕｒｎａｔｏｆＡｍｅｒｉｃａ
ｎ Ｃｅｒａｍｉｃ ５ｏｃｉｅｋ’７号Ｃｌｌ’ｌ’
頁）。
ところが、この方法によれば、確かにＡｇ２Ｏ３とＦｅ
や、Ｍｏと窒化物系セラミックスとの良好な接合体を得
ることができるものではあったけれども、対象がｒＡＱ
２０３セラミックスとＦｅの接合」や「窒化物系セラミ
ックスとＭｏの接合」に限られるものである上、接合に
先立って中間層の混合が必須である等の不利な問題をも
有していたのである。
や、Ｍｏと窒化物系セラミックスとの良好な接合体を得
ることができるものではあったけれども、対象がｒＡＱ
２０３セラミックスとＦｅの接合」や「窒化物系セラミ
ックスとＭｏの接合」に限られるものである上、接合に
先立って中間層の混合が必須である等の不利な問題をも
有していたのである。
〈発明の目的〉
本発明者等は、上述のような問題点をふまえた上で、
［金属とセラミックスとの固相接合の際、両者の熱膨張
差を緩和するとともにそれらの間の反応を適当に制御し
、強固な接合体を実現するだめの最も有望な手段は、や
はシ両者間に適当な中間層を介在させることである」 との観点に立ち、接合対象材の種類に影響されることな
く、しかも中間層を混ぜ合わせる工程等の繁雑な補助的
作業を必要とせずに、金属部材とセラミックス焼結部材
とを十分な接合強度で接合する方法を見出すべく研究を
重ねだ結果、以下（ａ）〜（ｅ）に示される如き知見を
得るに至ったのである。
差を緩和するとともにそれらの間の反応を適当に制御し
、強固な接合体を実現するだめの最も有望な手段は、や
はシ両者間に適当な中間層を介在させることである」 との観点に立ち、接合対象材の種類に影響されることな
く、しかも中間層を混ぜ合わせる工程等の繁雑な補助的
作業を必要とせずに、金属部材とセラミックス焼結部材
とを十分な接合強度で接合する方法を見出すべく研究を
重ねだ結果、以下（ａ）〜（ｅ）に示される如き知見を
得るに至ったのである。
〈知見事項〉
（ａ） 高温においても比較的安定な化合物として知ら
れているＴｉＮは、高温度域に加熱されても、Ｆｅ（普
通鋼はもちろん、ステンレス鋼や高ｃｒ鋼をも含む）
、 Ｃｏ 、Ｎｉ 、 Ｎｂ 、Ｍｏ 、 Ｃｒ等はと
んどの金属と反応を生ずることがないが、例えばＴｉＣ
等のセラミックスとは高温域でＴｉ（Ｃ，Ｎ）という固
溶体を形成すること。
れているＴｉＮは、高温度域に加熱されても、Ｆｅ（普
通鋼はもちろん、ステンレス鋼や高ｃｒ鋼をも含む）
、 Ｃｏ 、Ｎｉ 、 Ｎｂ 、Ｍｏ 、 Ｃｒ等はと
んどの金属と反応を生ずることがないが、例えばＴｉＣ
等のセラミックスとは高温域でＴｉ（Ｃ，Ｎ）という固
溶体を形成すること。
（ｂ） 従って、金属部材とセラミックス焼結部材との
間にＴｉＮ粉末の層を介在させてから、これらを高温に
加熱し、両部材を高圧で押し付けると、金属部材側から
それを構成する金属がＴｉＮ粉末層へ拡散することとな
り、 ＴｉＮ粉と反応することなく該ＴｉＮ粉同士を結
合するようになること。
間にＴｉＮ粉末の層を介在させてから、これらを高温に
加熱し、両部材を高圧で押し付けると、金属部材側から
それを構成する金属がＴｉＮ粉末層へ拡散することとな
り、 ＴｉＮ粉と反応することなく該ＴｉＮ粉同士を結
合するようになること。
つまり、前記ＴｉＮ粉末中間層は、ＴｉＮ粉の粒子同士
が金属をバインダーとして結合されたサーメット状の層
に変わり、金属部材側に脆い拡散層を形成することなく
、それと強固に結合してしまうこと。
が金属をバインダーとして結合されたサーメット状の層
に変わり、金属部材側に脆い拡散層を形成することなく
、それと強固に結合してしまうこと。
更に、ＴｉＮ粉の中間層は、セラミックス部材と直接的
に、或いは一部拡散金属を介して強固に結合するので、
結果的には金属部材とセラミックス焼結部材との強固な
接合体が得られること。
に、或いは一部拡散金属を介して強固に結合するので、
結果的には金属部材とセラミックス焼結部材との強固な
接合体が得られること。
（Ｃ）シかも、金属素地中にＴｉＮ粒子が分散した状態
の前記サーメット状の中間層は、金属とセラミックスの
中間の熱膨張であるために、高温で接合された金属部材
とセラミックス焼結部拐は、その後の冷却によっても剥
離を生じないこと。
の前記サーメット状の中間層は、金属とセラミックスの
中間の熱膨張であるために、高温で接合された金属部材
とセラミックス焼結部拐は、その後の冷却によっても剥
離を生じないこと。
（ｄ） 即ち、金属部材とセラミックス焼結部材との固
相接合に際して、両者間にＴ ｉ Ｎ粉末の中間層をは
さんで接合作業を実施すると、ＨＩ Ｐ処理中（熱間静
水圧加圧処理中）にＴｉＮ粉末層かサーメット状のＦ金
属とＴｉＮの混合層」となって金属部材と強固に接合す
る上、この層か金属とセラミックスの熱膨張率の差を緩
和することとなり、更に、金属とセラミックスの反応が
適度に抑制されつつＴｉＮとセラミックスとが良好に接
合するので、接合強度の優れた金属とセラミックスとの
複合部材が得られること。
相接合に際して、両者間にＴ ｉ Ｎ粉末の中間層をは
さんで接合作業を実施すると、ＨＩ Ｐ処理中（熱間静
水圧加圧処理中）にＴｉＮ粉末層かサーメット状のＦ金
属とＴｉＮの混合層」となって金属部材と強固に接合す
る上、この層か金属とセラミックスの熱膨張率の差を緩
和することとなり、更に、金属とセラミックスの反応が
適度に抑制されつつＴｉＮとセラミックスとが良好に接
合するので、接合強度の優れた金属とセラミックスとの
複合部材が得られること。
（ｅ） 接合作業に先立って金属部材とセラミックス部
材間に介在させる中間層として、 ＴｉＮ粉に前記金属
部材と同−又はそれに悪影響を与えない金属の粉末を混
入した混合粉末層を適用すると、比較的低い温度での接
合が可能となること、〈発明の構成〉 この発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、 金属材料とセラミックス焼結体を熱間静水圧加圧装置を
用いて高温高圧下で接合するに当り、接合中間層として
、ＴｉＮ粉末層、或いはＴ ｉ Ｎ粉と金属粉との混合
粉末層を介在させることにより、熱サイクル付加条件下
においても剥離を生ずることのない優れた接合性を有す
る複合部材を５コスト安く製造し得るようにした点、 に特徴を有するものである。
材間に介在させる中間層として、 ＴｉＮ粉に前記金属
部材と同−又はそれに悪影響を与えない金属の粉末を混
入した混合粉末層を適用すると、比較的低い温度での接
合が可能となること、〈発明の構成〉 この発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、 金属材料とセラミックス焼結体を熱間静水圧加圧装置を
用いて高温高圧下で接合するに当り、接合中間層として
、ＴｉＮ粉末層、或いはＴ ｉ Ｎ粉と金属粉との混合
粉末層を介在させることにより、熱サイクル付加条件下
においても剥離を生ずることのない優れた接合性を有す
る複合部材を５コスト安く製造し得るようにした点、 に特徴を有するものである。
なお、前記「金属材料コは特定の種類に制限されるもの
ではないが、特にＴｉＮと反応し難いＦｅ。
ではないが、特にＴｉＮと反応し難いＦｅ。
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｂ 、Ｍｏ 、 Ｃｒ、或いはそれらの
合金であることが望ましい。まだ、前記「セラミックス
」も特定の種類に制限されるものではなく、ＴｉＣ。
合金であることが望ましい。まだ、前記「セラミックス
」も特定の種類に制限されるものではなく、ＴｉＣ。
Ｔ ｉＮ、 ＴｉＢ２ 、 ＺｒＯ２，或いはＡｃ２ｏ
３等の焼結体ノイずれもが対象となるものである。
３等の焼結体ノイずれもが対象となるものである。
そして、接合の際の加熱温度は、使用する金属が溶融せ
ず、かつＴｉＮとの反応が大きくならない範囲で、しか
も十分な拡散が起る温度を選べば良い。なお、普通鋼や
ステンレス鋼の場合には、加熱温度を１１００〜１４０
０’Ｃ程度にするのか良い。
ず、かつＴｉＮとの反応が大きくならない範囲で、しか
も十分な拡散が起る温度を選べば良い。なお、普通鋼や
ステンレス鋼の場合には、加熱温度を１１００〜１４０
０’Ｃ程度にするのか良い。
接合の際の加圧力も、接合部材の密着度、変形、設備の
容量等を考慮して適宜の値を選べは良く、５００−１５
００ｋｇ／ｆｆｌ程度の広い範囲を選択することができ
る。
容量等を考慮して適宜の値を選べは良く、５００−１５
００ｋｇ／ｆｆｌ程度の広い範囲を選択することができ
る。
更に、中間層として使用するＴｉＮ粉や金属粉は、粒度
が−３００メツシユ程度のものを使用するのが好ましく
、直径が２〜６μｍ程度の微小粒の使用も可能である。
が−３００メツシユ程度のものを使用するのが好ましく
、直径が２〜６μｍ程度の微小粒の使用も可能である。
また、粉末から成る中間層の厚さとして１００μｍ〜１
ｖａｔｔ程度を選ぶことができるが、特Ｋ Ｔ ｉ
Ｎ粉末のみの場合には中間層自体の脆さが問題になるの
で薄い方が良く、２００〜４Ｃ）Ｏμｍ程度にするのが
好ましい。
ｖａｔｔ程度を選ぶことができるが、特Ｋ Ｔ ｉ
Ｎ粉末のみの場合には中間層自体の脆さが問題になるの
で薄い方が良く、２００〜４Ｃ）Ｏμｍ程度にするのが
好ましい。
さて、第１図は、金属部材１とセラミックス焼結体２と
を本発明の方法によって接合しようとする際の、接合部
材の組立て方法を模式図化したものであり、金属部材ｌ
とセラミックス焼結体２との間に、ＴｉＮ粉末層３を介
在させた状態を示している。
を本発明の方法によって接合しようとする際の、接合部
材の組立て方法を模式図化したものであり、金属部材ｌ
とセラミックス焼結体２との間に、ＴｉＮ粉末層３を介
在させた状態を示している。
いま、この組立て体を、熱間静水圧加圧装置を用いて高
温・高圧で処理すると、第２図に示すように、金属部材
１を構成する金属の一部はＴｉＮ粉末層中に拡散・侵入
してセラミックス焼結体２面にまで達し、ＴｉＮ粉末層
を、金属中にＴｉＮ粒子４が分散したサーメット状のも
のにしてしまって、金属部材ｌとＴｉＮ粉末層を強固に
結合することとなる。
温・高圧で処理すると、第２図に示すように、金属部材
１を構成する金属の一部はＴｉＮ粉末層中に拡散・侵入
してセラミックス焼結体２面にまで達し、ＴｉＮ粉末層
を、金属中にＴｉＮ粒子４が分散したサーメット状のも
のにしてしまって、金属部材ｌとＴｉＮ粉末層を強固に
結合することとなる。
一方、セラミックス焼結体２とＴｉＮ粒子４とは、高温
によって各々の構成成分が固溶体を作ったり、或いは拡
散金属が仲立ちになったりして強固に接合するようにな
る。
によって各々の構成成分が固溶体を作ったり、或いは拡
散金属が仲立ちになったりして強固に接合するようにな
る。
その上、金属の拡散によって形成されるサーメット状の
中間層は、金属部材ｌとセラミックス焼結体２の中間の
熱膨張を有するので両者の熱膨張差を緩和する作用を持
っており、高温の接合作業の後そのまま冷却しても、金
属部材１とセラミックス焼結体２とが剥離を起すことが
ないのである。
中間層は、金属部材ｌとセラミックス焼結体２の中間の
熱膨張を有するので両者の熱膨張差を緩和する作用を持
っており、高温の接合作業の後そのまま冷却しても、金
属部材１とセラミックス焼結体２とが剥離を起すことが
ないのである。
次に、この発明を実施例並びに比較例によって具体的に
説明する。
説明する。
〈実施例〉
比較例 １
静水圧加圧装置を用いて１０００気圧加圧下、１７００
℃に２時間保持という条件で焼結したＴｉＮ焼結体（寸
法、７φＸ１．５ｔ、相対密度゛９８％）と、鉄（寸法
７φｘｚ５ｔ、）を用意し、両者とも表面を６００番
エメリー紙で研磨した。
℃に２時間保持という条件で焼結したＴｉＮ焼結体（寸
法、７φＸ１．５ｔ、相対密度゛９８％）と、鉄（寸法
７φｘｚ５ｔ、）を用意し、両者とも表面を６００番
エメリー紙で研磨した。
これらの試料を重ね、ガラスカプセル法にて、熱間静水
圧加圧装置で１０００気圧加圧下、 １３００℃に１時
間保持なる処理を施し、３００℃／ｈｒの冷却速度で室
温まで冷却して装置から試料を取り出した。
圧加圧装置で１０００気圧加圧下、 １３００℃に１時
間保持なる処理を施し、３００℃／ｈｒの冷却速度で室
温まで冷却して装置から試料を取り出した。
試料を調べてみると、ＴｉＮ焼結体と鉄とは全く接合し
ておらず、両者の界面で離れていることが確認された。
ておらず、両者の界面で離れていることが確認された。
なお、同様にして、ＴｉＣ焼結体と鉄、ＡＱｚＯｓ焼結
体と鉄、及びＺｒＣｈ焼結体と鉄の糾合せて試験を行っ
たが、いずれもセラミックスと鉄の界面で剥離し、接合
されないことがわかった。
体と鉄、及びＺｒＣｈ焼結体と鉄の糾合せて試験を行っ
たが、いずれもセラミックスと鉄の界面で剥離し、接合
されないことがわかった。
比較例 ２
比較例１と全く同じ手法でＴｉＢｚの焼結体を作り、同
じく比較例１と同様手段で鉄との接合を試みた。
じく比較例１と同様手段で鉄との接合を試みた。
しかし、この場合には、処理中にＴｉＢ２と鉄とか激し
く反応し、鉄とＴｉ８２間の鉄側に脆弱な反応層が形成
されただめに、冷却の途中で両者が剥離してしまった。
く反応し、鉄とＴｉ８２間の鉄側に脆弱な反応層が形成
されただめに、冷却の途中で両者が剥離してしまった。
実施例 ｌ
比較例１と同じ方法で作製したＴｉＮ、ＴｉＣ。
ＴｉＢ２． ＡＱ２０３及びＺｒＯ２からそれぞれ成る
焼結体を用意した。
焼結体を用意した。
一方、同じく比較例１に示したと同様の鉄材をも準備し
た。
た。
次に、焼結体と鉄との間にＴｉＮ粉末（３００メツシユ
以下）を第１図に示されるように介在させて、両者を重
ね合わせた。このときの’Ｉ’ ｉ Ｎ粉末層の厚さは
１００〜５００μｍであった。
以下）を第１図に示されるように介在させて、両者を重
ね合わせた。このときの’Ｉ’ ｉ Ｎ粉末層の厚さは
１００〜５００μｍであった。
この重ね合わせ体を、熱間静水圧加圧装置を用い、ガラ
スカプセル法で１０００気圧の加圧下、１３００℃に１
時保持なる処理を施し、３００℃／ｈｒの冷却速度で室
温まで冷却して装置から試料を取り出した。
スカプセル法で１０００気圧の加圧下、１３００℃に１
時保持なる処理を施し、３００℃／ｈｒの冷却速度で室
温まで冷却して装置から試料を取り出した。
試料を調べてみると、いずれも、鉄とセラミックス焼結
体とが良好に接合していることが確認された。
体とが良好に接合していることが確認された。
そして、これらの試料を接合界面に乎直に切断し、顕微
鏡で歓談したが、試料にはクラックの発生が全く認めら
れなかった。なお、第３図はＡ＋！２０３焼結体と鉄と
の接合体に関しての接合部顕微鏡写真図である。
鏡で歓談したが、試料にはクラックの発生が全く認めら
れなかった。なお、第３図はＡ＋！２０３焼結体と鉄と
の接合体に関しての接合部顕微鏡写真図である。
実施例 ２
実施例１におけると同様のセラミックス焼結体と５ＵＳ
３０４ステンレス鋼を用意し、実施例１と同様の手法に
て両者を接合した。
３０４ステンレス鋼を用意し、実施例１と同様の手法に
て両者を接合した。
その結果、５ＵＳ３０４ステンレス鋼は、鉄に比べて熱
膨張係数がかなり大きいにもかかわらず、ＴｉＮが分散
しだ５ＵＳ３０４ステンレス鋼中間層の、形成のだめに
、いずれのセラミックス焼結体とも良好な接合を生じて
いることが確認された。
膨張係数がかなり大きいにもかかわらず、ＴｉＮが分散
しだ５ＵＳ３０４ステンレス鋼中間層の、形成のだめに
、いずれのセラミックス焼結体とも良好な接合を生じて
いることが確認された。
実施例 ３
ＳＵＳ３０４ステンレス鋼に代えてＳＵＳ ４１０ステ
ンレス鋼を用いたほかは、実施例２と全く同じ試験を行
ったが、この場合も、鉄やＳＵＳ ３０４ステンレス鋼
を使用した場合と同様に良好な接合が得られることを確
認した。
ンレス鋼を用いたほかは、実施例２と全く同じ試験を行
ったが、この場合も、鉄やＳＵＳ ３０４ステンレス鋼
を使用した場合と同様に良好な接合が得られることを確
認した。
実施例 ４
実施例１におけると同様のセラミックス焼結体と鉄材と
を用意し、加圧力を５００気圧としたほかは実施例１と
全く同じ条件でそれぞれの接合試験を実施したところ、
いずれも実施例１で得られたと同様に良好な接合を得る
。ことができた。
を用意し、加圧力を５００気圧としたほかは実施例１と
全く同じ条件でそれぞれの接合試験を実施したところ、
いずれも実施例１で得られたと同様に良好な接合を得る
。ことができた。
実施例 ５
実施例１におけると同様のセラミックス焼結体と鉄材と
を用意した。中間層としてＴｉＮ粉末（３００メツシユ
以下）ＳＯ重量裂と１？ｅ粉末（平均粒径８μｍ、）ｚ
ｏ重量％の混合物を用いた。中間層の厚さを約３００μ
ｍとして実施例１と同様に試料を組立て、ガラスカプセ
ル法にてｉ（Ｉ Ｐ処理を行った。処理条件は１１００
℃、１１情間。
を用意した。中間層としてＴｉＮ粉末（３００メツシユ
以下）ＳＯ重量裂と１？ｅ粉末（平均粒径８μｍ、）ｚ
ｏ重量％の混合物を用いた。中間層の厚さを約３００μ
ｍとして実施例１と同様に試料を組立て、ガラスカプセ
ル法にてｉ（Ｉ Ｐ処理を行った。処理条件は１１００
℃、１１情間。
１０００気圧で行った。この場合にもＴ ｉ Ｎ粉末の
みを用いた場合と同様良好な接合が得られることを確認
した。
みを用いた場合と同様良好な接合が得られることを確認
した。
〈総括的な効果〉
上述のように、この発明によれは、これ丑でほとんど不
可能であった金属材料とセラミックス焼結体との固相接
合を、安定・確実に、そして比較的簡単に実施すること
ができ、接合強度良好な金属・セラミックス複合材料を
安価に提供できるなど、産業上有用な効果がもたらされ
るのである。
可能であった金属材料とセラミックス焼結体との固相接
合を、安定・確実に、そして比較的簡単に実施すること
ができ、接合強度良好な金属・セラミックス複合材料を
安価に提供できるなど、産業上有用な効果がもたらされ
るのである。
第１図は本発明方法によって金属とセラミックスを接合
する際の部材組立て方法の例を示す模式図、第２図は接
合完了後の接合部の状態を示す概略模式図、第３図は本
発明方法によって得られだＦｅ−ＡＡ２０３焼結体複合
部材の接合部の顕微鏡写真図である。 図面において、 １ ・金属部材、 ２・・・セラミックス焼結体、 ３・・ＴｉＮ粉末層、 ４・・・ＴｉＮ粒子。 出願人 住友金属工業株式会社 ほか１名代理人 富
１） 和 夫 ほか１名 第１図 濃２図 １００μ 昭和５９年７月５日 特許庁長官 忘 賀 学 殿 １、事件の表示 特願昭５９〜５９１４１ 号 ２ 発明の名称 金属とセラミックスの接合方法 ３、補正をする者 ４代 理 人 昭和５９年６月６日（発送日 昭和５９年６月２６日〕
補正の内容 明細書、第１６頁、第６〜７行に 「顕微鏡写真図」 とあるを、 「顕微鏡組織写真図」 と訂正する。 以上
する際の部材組立て方法の例を示す模式図、第２図は接
合完了後の接合部の状態を示す概略模式図、第３図は本
発明方法によって得られだＦｅ−ＡＡ２０３焼結体複合
部材の接合部の顕微鏡写真図である。 図面において、 １ ・金属部材、 ２・・・セラミックス焼結体、 ３・・ＴｉＮ粉末層、 ４・・・ＴｉＮ粒子。 出願人 住友金属工業株式会社 ほか１名代理人 富
１） 和 夫 ほか１名 第１図 濃２図 １００μ 昭和５９年７月５日 特許庁長官 忘 賀 学 殿 １、事件の表示 特願昭５９〜５９１４１ 号 ２ 発明の名称 金属とセラミックスの接合方法 ３、補正をする者 ４代 理 人 昭和５９年６月６日（発送日 昭和５９年６月２６日〕
補正の内容 明細書、第１６頁、第６〜７行に 「顕微鏡写真図」 とあるを、 「顕微鏡組織写真図」 と訂正する。 以上
Claims (2)
- （１） 金属材料とセラミックス焼結体を熱間静水圧加
圧装置を用いて高温高圧下で接合するに当シ、接合中間
層としてＴｉＮ粉末層を介在さぜることを特徴とする、
金属とセラミックスの接合方法。 - （２）金属材料と゛セラミックス焼結体を熱間静水圧加
圧装置を用いて高温高圧下で接合するに当り、接合中間
層としてＴｉＮ粉と金属粉との混合粉末層を介在させる
ことを特徴とする、金属とセラミックスの接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5914184A JPS60200871A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 金属とセラミツクスの接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5914184A JPS60200871A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 金属とセラミツクスの接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200871A true JPS60200871A (ja) | 1985-10-11 |
Family
ID=13104742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5914184A Pending JPS60200871A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 金属とセラミツクスの接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200871A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4729504A (en) * | 1985-06-01 | 1988-03-08 | Mizuo Edamura | Method of bonding ceramics and metal, or bonding similar ceramics among themselves; or bonding dissimilar ceramics |
| US5164246A (en) * | 1985-09-13 | 1992-11-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Highly thermoconductive ceramic |
-
1984
- 1984-03-27 JP JP5914184A patent/JPS60200871A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4729504A (en) * | 1985-06-01 | 1988-03-08 | Mizuo Edamura | Method of bonding ceramics and metal, or bonding similar ceramics among themselves; or bonding dissimilar ceramics |
| US5164246A (en) * | 1985-09-13 | 1992-11-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Highly thermoconductive ceramic |
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