JPS61236663A - セラミツクと金属部材の接合体

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(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。

【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と金属部材の接合体に関するもので
ある。

〈従来の技１４ｊ〉セラミックは本来非常に脆弱で、特に引張り力に弱い欠
点がある。

このために、金属と接合した際、チョッ１〜した熱応力
によっても破壊が起こることがある。これは特に窒化ケ
イ素と鋼の組合わせの様に、線膨張係数が極端に異なる
ものの絹合わせでは、一層顕著である。

従来接合部の残留応力を緩和するために、銅のような軟
質金属や、あるいはセラミックと線膨張係数の近い金属
を中間層として挿入することが、試みられているが、い
ずれも、この問題を完全に解決しているとはいいがたい
。

〈発明が解決しようとする問題点〉本発明はα上のにうな問題点に鑑みて為されたものであ
り、構造が非常に単純で、しかも残留応力の軽減に著効
を発揮するセラミックと金属部材の新規な接合構造を提
供せんと１−るものである。

゛〈問題点を解決するための手段〉本発明者は上記問題点に関して鋭意研究を行った結果、
次の様な新しい知見をうるに至った。

即も、セラミックと金属部材を接合で−る際、金属部材
の接合断面を、一重あるいは多重のパイプ構造にして、
このパイプの端面部分でセラミックと接合すると、セラ
ミック部分を破壊ザることなく、接合できることを見出
だした。

本発明はこの新しい知見をもとに為されたものである。

〈作用〉セラミックと金属の接合で最も重要なポイン１〜は、接
合部の応ノＪ、とりわ【プ引張りの応力をいかに軽減り
−るかである。

本発明で、レラミックが破壊されることなくことなく接
合できるのは、金属部材の接合部が中実では４ｊ＜、パ
イプイホつまり中に穴のあいた構造にされＩこことによ
って、この応力が解放あるいは軽減されるものとＪｌｔ
測される。

窒化ケイ累と鋼のように線膨張係数の極端に異　。

なるものを、中間層を使用１−ることなく金属の中実体
と接合１−ると、例外なくセラミック部分に破壊が介在
り−るが、本発明では、窒化ケイ素と鋼の相合Ｕでも何
等問題なく接合することができる。

〈実施例〉実施例１（−型パイプ）第１図に示ザ様に、金属部材の接合面を（１）の様な一
部のパイプ体にしてセラミック部材（２）と接合した。

セラミックは１５ｘ１５Ｘ４履の板であり、金属側は、
外径１３ｍ、内ｆ￥７＃の普通鋼のパイプである。

接合にあｌこり、窒化ケイ素の板の接合面を５０８ｉ−
５（＞Ｔｉ合金でメタライズした後、メタライズ面と金
属パイプの間に３００μの銅箔を挟／ｖて、雰囲気炉で
１２００℃に加熱して接合した。

また比較のために、パイプと外径の同じ中実Ｈを使って
接合もｂなった。

中実材の方はセラミック側の接合面にキレツが発生して
いたが、パイプの方は、欠陥は全く認められず、健全な
接合が得られた。

実施例２（多重パイプ）金属側は第２図の（１）にしめ１一様な多重パイプにし
て接合した。その他の条件は実施例１と同じである。

パイプ寸法は、それぞれ外径１５＃×内径１３ｍ、１２
Ｘ１０ｍ、９×７＃である。

本例の場合も接合部は全く健全であった。

実施例３（金属板との接合）金属板と接合１−るにあたり、第３図（こしめす様に、
接合面の中心部に１０＃の穴（１）をあけ、接合した。

その伯の条件は実施例１と同じである本例の場合もセラ
ミックは何等破壊されることｂ　＜接合されていた。

以上、実施例１〜３は窒化ケイ素と鋼の絹合わせについ
て示したが、これは条件の最も苛酷な場合でも接合でき
ることを示すために取上げたものであり、これのみに限
定されるものでないことは言うまでもないことである。

これ以外のセラミックと金属の組合わせについても十分
に適用できるものである。

尚本発明のセラミックとは、実施例にしめした窒化物か
ら、その他炭化物、酸化物、・・・等のセラミックぞの
もの、おにび、これに金属が一部混ざったザーメツ１〜
類全般を指すものである。

〈発明の効果〉本発明は、以上実施例１〜３に詳記した様に、窒化ケイ
素と金属の組合わせの様に線膨張係数が極端に異なるく
みあわせでも何等問題なく接合することが可能であり、
しかも従来方法の様にめんどうな中間層を使用しなくて
も直接接合できるの−４＝で、操作が簡単で非常に経湾的である。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は、本発明の詳細な説明図である（１）・・
・金属パイプ（２）・・・セラミック部材特許出願人　有限会社　宮田技研代表者　宮田征一部十１図才３図

【特許請求の範囲】