JPS6121982A - セラミツクス接着方法 - Google Patents
セラミツクス接着方法Info
- Publication number
- JPS6121982A JPS6121982A JP14236184A JP14236184A JPS6121982A JP S6121982 A JPS6121982 A JP S6121982A JP 14236184 A JP14236184 A JP 14236184A JP 14236184 A JP14236184 A JP 14236184A JP S6121982 A JPS6121982 A JP S6121982A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramics
- bonding
- ceramic
- heating
- bonded
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明はセラミックスとセラミックスを強固に接着せし
めることに関し、その目的とする所は強固な接着強度と
大気中で１回の加熱処理によって、セラミックスとセラ
ミックスとを接着せしめることを特徴とする方法に関す
る。
めることに関し、その目的とする所は強固な接着強度と
大気中で１回の加熱処理によって、セラミックスとセラ
ミックスとを接着せしめることを特徴とする方法に関す
る。
従来よりセラミックスとセラミックスとを直接接着する
方法は、見あたらないが、ろう材とセラミックスとの接
合を改良するために予めセラミックス表面に金属を接着
した゛試料にろう材を介して接着する方法をとれば、セ
ラミックスとセラミックスとの接着は容易であり、目的
を達成することができる。
方法は、見あたらないが、ろう材とセラミックスとの接
合を改良するために予めセラミックス表面に金属を接着
した゛試料にろう材を介して接着する方法をとれば、セ
ラミックスとセラミックスとの接着は容易であり、目的
を達成することができる。
上述したようにセラミックスと金属とを接着する代表的
な方法として、（１）テンフンケン法、（２）活性金属
法、（８）酸化物ソルダー法などがある。
な方法として、（１）テンフンケン法、（２）活性金属
法、（８）酸化物ソルダー法などがある。
（１） テレフンケン法
Ｍｏ、Ｍｏ−Ｍｎ、あるいはこれらにメタライジングに
有効な添加物を加えたものの微粉末と有機バインダーを
混合してペースト状にし、これをセラミックス表面に塗
布し、加湿水素または加湿フォーミングガス中において
、１３００〜１７００℃の温度でメタライジングし、こ
の上にＮｉメッキをしたのち、ろう材としてＡｇ−Ｃ１
１合金及びＡｇ−Ｐｄ合金などを用いて接着する方法で
おる（特開昭５８−１６１９７８号公報参照）。
有効な添加物を加えたものの微粉末と有機バインダーを
混合してペースト状にし、これをセラミックス表面に塗
布し、加湿水素または加湿フォーミングガス中において
、１３００〜１７００℃の温度でメタライジングし、こ
の上にＮｉメッキをしたのち、ろう材としてＡｇ−Ｃ１
１合金及びＡｇ−Ｐｄ合金などを用いて接着する方法で
おる（特開昭５８−１６１９７８号公報参照）。
（２）酸化物ソルダー法
Ａｌｔｏｓ −ＭｎＯ−８ｉｎ、、 ＡｔｔＯ，−Ｃａ
Ｏ及びＡｌ１０１１ Ｚ ｒＯｔなどの酸化物をソル
ダーとして用い、このソルダーをセラミックスと金属と
の間に入れ、加熱処理して接着する方法である（特開昭
５７−４２５８０号公報参照）。
Ｏ及びＡｌ１０１１ Ｚ ｒＯｔなどの酸化物をソル
ダーとして用い、このソルダーをセラミックスと金属と
の間に入れ、加熱処理して接着する方法である（特開昭
５７−４２５８０号公報参照）。
（８）活性金属法
非常に活性な金属であるＴｉやＺｒなどと、比較的低融
点の合金を作るＮｉ、Ｃｕ及びＡｇとを共晶組成となる
ようにセラミックスと金属との間に介し、真空中または
不活性ガス中で、１回の加熱操作によって接着する方法
である（特開昭５６−９６７８４号公報）。
点の合金を作るＮｉ、Ｃｕ及びＡｇとを共晶組成となる
ようにセラミックスと金属との間に介し、真空中または
不活性ガス中で、１回の加熱操作によって接着する方法
である（特開昭５６−９６７８４号公報）。
以上は従来のセラミックスと金属との接着法を述べたが
、前述したように、この方法をとればセラミックスとセ
ラミックスとの接着は可能と考える。
、前述したように、この方法をとればセラミックスとセ
ラミックスとの接着は可能と考える。
しかしながら、次のような欠点がある。
従来例の欠点について述べる。
（１）テレフンケン法
強固な接合を得るためには、実際には適切な組成と適切
なメタライズ条件があシ、この処理はかな多温度を上げ
て行わないと、良い接合が得られない。またろう材につ
いては、最もよく使われるのはＢＡＧ−８（ＪＩＳ Ｚ
３２＆１）でＡｇ−Ｃｕの共晶組成（７２％Ａｇ残Ｃｕ
）をもっている。また目的によってはＡＵろう材（Ｊ工
５Ｚ３２６６）が使われることがある。このような従来
の方法では貴金属を多量に使用する必要があること、さ
らには接着工程が複雑であり価格の点で非常に不利であ
る。
なメタライズ条件があシ、この処理はかな多温度を上げ
て行わないと、良い接合が得られない。またろう材につ
いては、最もよく使われるのはＢＡＧ−８（ＪＩＳ Ｚ
３２＆１）でＡｇ−Ｃｕの共晶組成（７２％Ａｇ残Ｃｕ
）をもっている。また目的によってはＡＵろう材（Ｊ工
５Ｚ３２６６）が使われることがある。このような従来
の方法では貴金属を多量に使用する必要があること、さ
らには接着工程が複雑であり価格の点で非常に不利であ
る。
（２） 酸化物ソルダー法
酸化物ソルダーには、ＰｂＯを含む低融点ソルダーとＡ
ｔ、Ｏ，、Ｃａｏを主成分とする高融点ソルダーとがあ
る。高融点ソルダーとして、被セラミックスの組成と共
晶を作る酸化物を用いることも試みられており、Ｋｌｐ
ｍｐ らはアルミナ同志の接着でｈｔ、０８−Ｍｎ０−
８ｉｏ！共晶粉末を用い、水素中で１１００〜１４００
℃に加熱する方法によって接着体を得ている。しかしな
がら酸化物ソルダー法による接着では共有結合の大きい
ＳｉＣ。
ｔ、Ｏ，、Ｃａｏを主成分とする高融点ソルダーとがあ
る。高融点ソルダーとして、被セラミックスの組成と共
晶を作る酸化物を用いることも試みられており、Ｋｌｐ
ｍｐ らはアルミナ同志の接着でｈｔ、０８−Ｍｎ０−
８ｉｏ！共晶粉末を用い、水素中で１１００〜１４００
℃に加熱する方法によって接着体を得ている。しかしな
がら酸化物ソルダー法による接着では共有結合の大きい
ＳｉＣ。
８１ＪＩＮ４などの接着は不可能でアシ、また接着層に
空孔が生じやすく、接着強度が低いと言う難点がある。
空孔が生じやすく、接着強度が低いと言う難点がある。
また高融点ソルダー法による接着は水素ガスなどの還元
雰囲気で行われ大気中による加熱では接着できない難点
がある。
雰囲気で行われ大気中による加熱では接着できない難点
がある。
（８）活性金属法
真空中または不活性ガス中で、１回の加熱操作による接
着方法であシ、この活性金属法は１回の加熱操作で接着
が完了する利点と、セラミックスに使用できる便利さが
あるが、Ａｇろう材の使用と真空中または不活性ガスを
必要とする難点がある。またろう材と被接着材との熱膨
張係数がマツチした組合わせが必要であり、ろう材の選
択にまだかなりの問題がある。
着方法であシ、この活性金属法は１回の加熱操作で接着
が完了する利点と、セラミックスに使用できる便利さが
あるが、Ａｇろう材の使用と真空中または不活性ガスを
必要とする難点がある。またろう材と被接着材との熱膨
張係数がマツチした組合わせが必要であり、ろう材の選
択にまだかなりの問題がある。
本発明はセラミックスとセラミックスとの接着面にＮａ
、ＣＯｓ 粉を水あるいは有機溶剤でペースト状にし
て塗布し、大気中で１回の加熱操作によって接着するこ
とを特徴とするセラミックスとセラミックスとの接着方
法を提供するものである。
、ＣＯｓ 粉を水あるいは有機溶剤でペースト状にし
て塗布し、大気中で１回の加熱操作によって接着するこ
とを特徴とするセラミックスとセラミックスとの接着方
法を提供するものである。
本発明は前記した従来法の難点に注目し、さらに強力な
接着力を有し、ＡｇやＡｕなどのろう材、メタライズ及
び真空、不活性ガス等の雰囲気作シりを必要としない大
気中で１回の加熱操作による新規なセラミックスとセラ
ミックスとの接着法である。
接着力を有し、ＡｇやＡｕなどのろう材、メタライズ及
び真空、不活性ガス等の雰囲気作シりを必要としない大
気中で１回の加熱操作による新規なセラミックスとセラ
ミックスとの接着法である。
本発明はＮａ、Ｃｏ３粉に水あるいは有機溶剤を加えペ
ースト状にしたものをセラミックス表面に塗布し、その
上部に接着するセラミックスを配し、大気中で９００℃
〜１２００℃の加熱操作によってＮａ、Ｃｏ、は分解し
てガス相が形成され強固に接着される。さらにＮａ２Ｃ
Ｏ３は加熱接着中において結晶化が進行してガラス相が
形成されるため、接着温度よシ高い温度で使用できる利
点がある。
ースト状にしたものをセラミックス表面に塗布し、その
上部に接着するセラミックスを配し、大気中で９００℃
〜１２００℃の加熱操作によってＮａ、Ｃｏ、は分解し
てガス相が形成され強固に接着される。さらにＮａ２Ｃ
Ｏ３は加熱接着中において結晶化が進行してガラス相が
形成されるため、接着温度よシ高い温度で使用できる利
点がある。
さらに一般にガラス相は熱膨張係数がセラミックスとほ
ぼ等しいため、加熱接着後の冷却過程で割れが発生する
などの損傷がなく健全な接着層を持ったセラミックス材
料を得ることができる。
ぼ等しいため、加熱接着後の冷却過程で割れが発生する
などの損傷がなく健全な接着層を持ったセラミックス材
料を得ることができる。
本発明においては粘結性を持たせるために水あるいは有
機溶剤を加えてペースト状にしたＮａ２ＣＯｓ粉をセラ
ミックスの接合面に配する。次いで急速加熱することが
最大の特徴でおる。すなわち本発明の接着法はＮａ、ｃ
ｏ、の分解作用によって生ずるＮａ、０の媒介によシ、
これが本発明の加熱温度でセラミックスに含有するｈｔ
、ｏ３． ｓｔｏ！、 Ｂ ｅＱなどの成分の化合物と
なシ接着効果を発揮する。
機溶剤を加えてペースト状にしたＮａ２ＣＯｓ粉をセラ
ミックスの接合面に配する。次いで急速加熱することが
最大の特徴でおる。すなわち本発明の接着法はＮａ、ｃ
ｏ、の分解作用によって生ずるＮａ、０の媒介によシ、
これが本発明の加熱温度でセラミックスに含有するｈｔ
、ｏ３． ｓｔｏ！、 Ｂ ｅＱなどの成分の化合物と
なシ接着効果を発揮する。
また本発明のセラミックスの接着は前述したようにセラ
ミックスの接合面にＮ ａ、 ｃｏｓ粉を配し、次いで
大気中で急速加熱する簡単な操作によって行われる。こ
の場合ゆつくシとした加熱による接着ではＮ ａ、ＣＯ
，の分解温度は８５１℃であるが、この温度領域ではナ
トリウム化反応は認められずセラミックスの接着は達成
されない。しかしセラミックスにＮ ａ、 ｃｏ、を配
した試料を８００℃の温度以上に加熱された炉内に直接
挿入するなど急速加熱することによってセラミックスに
緻密に付着し、健全な接着層を持ったセラミックスの接
合体カド得られる。これは加熱により Ｎ ａ ｔ ｃ
０３が分解して生成されるＮａの一部はセラミックス
の組成内部にも浸透して特異な接着効果を発揮するもの
と思われる。またＮａ、ＣＯ３が分解してセラミックス
中の成分と反応してＮａｌＣｏ８− Ｓ ｔｏ、 、
Ｎａ２ＣＯｓ −Ａ４０ｍ 及びＮａ、０−ＢｅＯ成
分系の接着層を形成する際、強力にＣＯ，が発生するが
、とのＣＯｔはセラミックスに対して比較的活性なので
接着層がセラミックスに浸透する際に補助作用となるも
のと思われる。また本発明によれば接着のだめの加熱操
作は一度でよく、ろう付けなどの後処理を必要としない
ので、経済的にも非常に有利である。
ミックスの接合面にＮ ａ、 ｃｏｓ粉を配し、次いで
大気中で急速加熱する簡単な操作によって行われる。こ
の場合ゆつくシとした加熱による接着ではＮ ａ、ＣＯ
，の分解温度は８５１℃であるが、この温度領域ではナ
トリウム化反応は認められずセラミックスの接着は達成
されない。しかしセラミックスにＮ ａ、 ｃｏ、を配
した試料を８００℃の温度以上に加熱された炉内に直接
挿入するなど急速加熱することによってセラミックスに
緻密に付着し、健全な接着層を持ったセラミックスの接
合体カド得られる。これは加熱により Ｎ ａ ｔ ｃ
０３が分解して生成されるＮａの一部はセラミックス
の組成内部にも浸透して特異な接着効果を発揮するもの
と思われる。またＮａ、ＣＯ３が分解してセラミックス
中の成分と反応してＮａｌＣｏ８− Ｓ ｔｏ、 、
Ｎａ２ＣＯｓ −Ａ４０ｍ 及びＮａ、０−ＢｅＯ成
分系の接着層を形成する際、強力にＣＯ，が発生するが
、とのＣＯｔはセラミックスに対して比較的活性なので
接着層がセラミックスに浸透する際に補助作用となるも
のと思われる。また本発明によれば接着のだめの加熱操
作は一度でよく、ろう付けなどの後処理を必要としない
ので、経済的にも非常に有利である。
実施例Ｉ
Ｎａ、ＣＯ８粉にポリビニールアルコール水溶液を加え
てペースト状にしたものをＡｔ、Ｏ，及びＳｉＣ板の接
合面に介在させた。次いで９００℃に加熱した炉に挿入
し５分間の接着またＡ４ Ｏ３／Ａ ｔｔ Ｏ３及びＳ
ｉＣ／８ｉＣの接合体を得た。
てペースト状にしたものをＡｔ、Ｏ，及びＳｉＣ板の接
合面に介在させた。次いで９００℃に加熱した炉に挿入
し５分間の接着またＡ４ Ｏ３／Ａ ｔｔ Ｏ３及びＳ
ｉＣ／８ｉＣの接合体を得た。
実施例２
実施例１によって得たＡｌ ｔ Ｏｓ ／Ａ ４０ｍ及
びＳｉＣ／ＳｉＣの接合体の断面組織を観察した。
びＳｉＣ／ＳｉＣの接合体の断面組織を観察した。
Ａ ｌ ｔ Ｏｓ ／Ａ ｌ ２０ ｇ接合体の接着層
の厚さ：１５０Ｍｍ、ＳｉＣ／ＳｉＣ接合体の接着層の
厚さ：５０Ｍｍとｈｔ、ｏ、／ ｋｔｔｏｓ接合体に比
べてＳｉＣ／８ｉＣ接合体に形成された接着層の方が薄
い接着層であり、いずれも割れは認められず健全な接着
層を持った接合体であることが判かった。
の厚さ：１５０Ｍｍ、ＳｉＣ／ＳｉＣ接合体の接着層の
厚さ：５０Ｍｍとｈｔ、ｏ、／ ｋｔｔｏｓ接合体に比
べてＳｉＣ／８ｉＣ接合体に形成された接着層の方が薄
い接着層であり、いずれも割れは認められず健全な接着
層を持った接合体であることが判かった。
実施例３
実施例１によって得られた試料を６００℃。
１０分間加熱し、これを水中に投入する試験５回線シ返
す方法で熱衝撃試験を行った。その結果いずれの試料に
も回れは認められず本発明は熱衝撃性にすぐれたセラミ
ックスとセラミックス接着法であることが判明した。
す方法で熱衝撃試験を行った。その結果いずれの試料に
も回れは認められず本発明は熱衝撃性にすぐれたセラミ
ックスとセラミックス接着法であることが判明した。
実施例４
実施例１によって得られた試料の接着強度を調べた結果
、Ａ ４０ ｓ ／Ａ ４０ ！接合体は１５０ｋｇ／
Ｃｍ２．ＳｉＣ／ＳｉＣ複合体は２５０ ｋｇ／ ｃｍ
”の接着強度を示して本発明によれば接着強度の高いセ
ラミックスとセラミックスとの接合体を得ることができ
る。
、Ａ ４０ ｓ ／Ａ ４０ ！接合体は１５０ｋｇ／
Ｃｍ２．ＳｉＣ／ＳｉＣ複合体は２５０ ｋｇ／ ｃｍ
”の接着強度を示して本発明によれば接着強度の高いセ
ラミックスとセラミックスとの接合体を得ることができ
る。
１）本発明はろう材としてＡｇ、Ａｕなどの貴金属を°
必要としないので、非常に安価である。
必要としないので、非常に安価である。
２）セラミックス表面に直接ろう材を塗布し、かつ真空
や不活性ガスなどを必要とせずに、しかも大気中の加熱
操作のみでセラミックスとセラミックスの接合体を得る
ことが可能である。
や不活性ガスなどを必要とせずに、しかも大気中の加熱
操作のみでセラミックスとセラミックスの接合体を得る
ことが可能である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、セラミックス体同士の接合面に炭酸ナトリウム（Ｎ
ａ＿２ＣＯ＿３）粉末を配し、加熱反応させることを特
徴とするセラミックス接着方法。 ２、上記加熱反応は大気中で１回の急速加熱操作による
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のセラミッ
クス接着方法。 ３、上記接合すべき２つのセラミックス体が互いに同種
乃至同系統のものであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のセラミックス接着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14236184A JPS6121982A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | セラミツクス接着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14236184A JPS6121982A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | セラミツクス接着方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6121982A true JPS6121982A (ja) | 1986-01-30 |
Family
ID=15313591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14236184A Pending JPS6121982A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | セラミツクス接着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6121982A (ja) |
-
1984
- 1984-07-11 JP JP14236184A patent/JPS6121982A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS62192295A (ja) | セラミツク部品を相互にまたは金属からなる部品と結合するための軟質はんだ合金 | |
| JPS60131874A (ja) | セラミツクと金属との接合方法 | |
| JPH0777989B2 (ja) | セラミックスと金属の接合体の製造法 | |
| JPS6121982A (ja) | セラミツクス接着方法 | |
| JPS63170279A (ja) | セラミックスの接合方法 | |
| JPS60239372A (ja) | セラミツクスと磁性材料との接合方法 | |
| JP3081256B2 (ja) | セラミックスのメタライズ用合金及びメタライズ方法 | |
| JPH0223498B2 (ja) | ||
| JPS6272472A (ja) | セラミツクスと金属等との接合方法 | |
| JPH0460946B2 (ja) | ||
| JPS59184778A (ja) | セラミツク部材と金属部材との圧接方法 | |
| JPS61222965A (ja) | セラミツクと金属の接合方法 | |
| JPH11329676A (ja) | セラミックスと金属の接合体及びこれを用いたセラミックヒータ、ならびにその製造方法 | |
| JPH08169778A (ja) | アルミナ系セラミックス−アルミニウム合金の接合用ろう合金及び接合体 | |
| JPH0240028B2 (ja) | Seramitsukusutokinzoku*doshuseramitsukusudoshimatahaishuseramitsukusukannosetsugohoho | |
| JPH0369866B2 (ja) | ||
| JPS62179893A (ja) | 金属とセラミツクスとの接合用ろう材 | |
| JPS6077181A (ja) | セラミツクス−金属接合体 | |
| JPS61111977A (ja) | 窒化珪素用メタライズペ−ストの組成物とそれを用いたメタライズ法 | |
| JPS63190788A (ja) | セラミツクスの金属化法 | |
| JPH059084A (ja) | セラミツクスの接合方法 | |
| JPH07172944A (ja) | 接着用組成物、接合体およびその接合方法 | |
| JPH0688857B2 (ja) | 金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体及びその製造方法 | |
| JPS62265184A (ja) | 非酸化物系セラミックス用接着剤および接着方法 | |
| JPS60131873A (ja) | セラミツクス−金属直接接合体およびその製造方法 |