JPS63186843A - メタライズ用合金 - Google Patents
メタライズ用合金Info
- Publication number
- JPS63186843A JPS63186843A JP1663587A JP1663587A JPS63186843A JP S63186843 A JPS63186843 A JP S63186843A JP 1663587 A JP1663587 A JP 1663587A JP 1663587 A JP1663587 A JP 1663587A JP S63186843 A JPS63186843 A JP S63186843A
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- JP
- Japan
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- alloy
- metallizing
- ceramics
- bonding
- ultrasonic oscillation
- 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
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（Ａ） 〔産業上の利用分野〕
本発明は、超音波振動によるセラミックスのメタライズ
用の合金に関するものであり、セラミックスとセラミッ
クス、あるいはセラミックスと金属を接合する場合、セ
ラミックスの接合面をメタライジングするが、そのメタ
ライソングに於て、超音波振動により比較的低温で、セ
ラミックス面にメタライソングできるメタライズ用合金
を提供するものである。
用の合金に関するものであり、セラミックスとセラミッ
クス、あるいはセラミックスと金属を接合する場合、セ
ラミックスの接合面をメタライジングするが、そのメタ
ライソングに於て、超音波振動により比較的低温で、セ
ラミックス面にメタライソングできるメタライズ用合金
を提供するものである。
（Ｂ） 〔従来の技術〕
従来セラミックスのメタライソング法としては、金属ソ
ルダー法、高融点金属法、耐熱法、等が用いられている
が、何れも高温度で処理され、例えばＭｏ−Ｍｎ法は水
素雰囲気の高温炉でセラミックスの接合面に金属膜を形
成し、これにＮｉメ、、キを施した後、銀ろう付けして
、金属と接合するという、高温のガス雰囲気処理や、繁
雑な操作等を必要とし、接合設備的にも高温炉やガス雰
囲気あるいは真空設備等を必要とし、作業の複雑性やコ
スト高となる等の点に於て、使用範囲も付加価値の高い
製品に限られる等の不都合があった。
ルダー法、高融点金属法、耐熱法、等が用いられている
が、何れも高温度で処理され、例えばＭｏ−Ｍｎ法は水
素雰囲気の高温炉でセラミックスの接合面に金属膜を形
成し、これにＮｉメ、、キを施した後、銀ろう付けして
、金属と接合するという、高温のガス雰囲気処理や、繁
雑な操作等を必要とし、接合設備的にも高温炉やガス雰
囲気あるいは真空設備等を必要とし、作業の複雑性やコ
スト高となる等の点に於て、使用範囲も付加価値の高い
製品に限られる等の不都合があった。
（Ｃ） 〔発明が解決しようとする問題点〕本発明は、
従来のメタライソングの複雑困難性の簡易化や、設備の
簡略化、ならびに製造コストの低廉化を計るべく、用途
としては４００°Ｃ程度以下の条件下で使用されるもの
であるが、メタライソングを容易に、設備も簡単な設備
で、しかも比較的大型のセラミックスの複合体の製作を
容易にし、しかも経済的にメタライズできるメタライズ
用合金を開発したものである。
従来のメタライソングの複雑困難性の簡易化や、設備の
簡略化、ならびに製造コストの低廉化を計るべく、用途
としては４００°Ｃ程度以下の条件下で使用されるもの
であるが、メタライソングを容易に、設備も簡単な設備
で、しかも比較的大型のセラミックスの複合体の製作を
容易にし、しかも経済的にメタライズできるメタライズ
用合金を開発したものである。
（Ｄ） 〔問題点を解決するための手段〕本発明は、セ
ラミックスとセラミックス、あるいはセラミックスと金
属間を容易高強度に接合できるメタライズ用の合金であ
り、 重量比でＺｎ３０〜９９．５％を含有し、残部がＡｌ及
び不可避的不純物からなることを特徴とする超音波振動
によるセラミックスのメタライズ用合金である。
ラミックスとセラミックス、あるいはセラミックスと金
属間を容易高強度に接合できるメタライズ用の合金であ
り、 重量比でＺｎ３０〜９９．５％を含有し、残部がＡｌ及
び不可避的不純物からなることを特徴とする超音波振動
によるセラミックスのメタライズ用合金である。
即ち、重量比で３０〜９９．５％のＺｎと残部がｌ及び
不可避的不純物からなる合金で、融点はＡ１の混合比率
により、例えばＺｎｌ Ｏ０％で４１９°Ｃ１重量比で
Ａ［５％の場合３８２℃、Ａｌｌ’ｌＯ％で４３０°Ｃ
，１１５％で４５５℃と幅広い温度選定ができるととも
に、ぬれ性よく作業性も良いメタライズ用の合金である
。
不可避的不純物からなる合金で、融点はＡ１の混合比率
により、例えばＺｎｌ Ｏ０％で４１９°Ｃ１重量比で
Ａ［５％の場合３８２℃、Ａｌｌ’ｌＯ％で４３０°Ｃ
，１１５％で４５５℃と幅広い温度選定ができるととも
に、ぬれ性よく作業性も良いメタライズ用の合金である
。
（Ｅ） 〔作用〕
本発明のメタライズ用合金を使用してメタライジングす
るには、例えば第１図に示すように重量比で９５Ｚｎ−
５Ａｆｆｉからなるメタライズ用合金１の溶融槽に、セ
ラミックス２例えばＡｈＯｓを超音波振動子４に接して
浸漬し、超音波振動子４に１ＫＷ、１８ＫＨｚの超音波
を印加時開６０Ｓｅｃ加振して、メタライズ３を施した
後、そのメタライズ３の溶融状態に於て、第２図に示す
ように、別途に同じ９５Ｚｎ−５ＡＩの溶融槽中で、接
合面にＺ ｎ −Ａ Ｉ！金合金被覆された金属基板５
例えばＣＵの接合面６とを溶融状態に於て無加圧で接合
する。
るには、例えば第１図に示すように重量比で９５Ｚｎ−
５Ａｆｆｉからなるメタライズ用合金１の溶融槽に、セ
ラミックス２例えばＡｈＯｓを超音波振動子４に接して
浸漬し、超音波振動子４に１ＫＷ、１８ＫＨｚの超音波
を印加時開６０Ｓｅｃ加振して、メタライズ３を施した
後、そのメタライズ３の溶融状態に於て、第２図に示す
ように、別途に同じ９５Ｚｎ−５ＡＩの溶融槽中で、接
合面にＺ ｎ −Ａ Ｉ！金合金被覆された金属基板５
例えばＣＵの接合面６とを溶融状態に於て無加圧で接合
する。
この外、この金属基板５は第３図に示すようにメタライ
ズ用合金１の溶融温度近く１こ予熱しておき、これに前
記したＡｌ２Ｏ，の溶融状態のメタライズ３を７ラツク
スを併用するなどして載置接合することもできる。
ズ用合金１の溶融温度近く１こ予熱しておき、これに前
記したＡｌ２Ｏ，の溶融状態のメタライズ３を７ラツク
スを併用するなどして載置接合することもできる。
（Ｅ） 〔発明の効果〕
このようにして接合したセラミックス２例えばＡｌ２Ｏ
，とＣｕ５とのせん断破壊強度は、第・を図に示すよう
に、超音波印加時間を増すとともに接合強度は増加し、
接合温度５００℃の場合、印加時間１０Ｓｅｃのとき４
Ｋｇ／＋ｍ＋２．３０８ｅｃのとき５Ｋｇ／ｍｍ２．６
０Ｓｅｃのとき６Ｋｇ／ｍｍ２弱と、ＣｕとＣｕの金属
間を半田付けした場合の強度以上の接合強度を示した。
，とＣｕ５とのせん断破壊強度は、第・を図に示すよう
に、超音波印加時間を増すとともに接合強度は増加し、
接合温度５００℃の場合、印加時間１０Ｓｅｃのとき４
Ｋｇ／＋ｍ＋２．３０８ｅｃのとき５Ｋｇ／ｍｍ２．６
０Ｓｅｃのとき６Ｋｇ／ｍｍ２弱と、ＣｕとＣｕの金属
間を半田付けした場合の強度以上の接合強度を示した。
接合温度と接合強度の関係は、第５図に示すように、超
音波印加時開６０Ｓｅｃの場合において、接合温度４０
０°Ｃでは２Ｋｇ／ｍｍ２以上、４５０°Ｃのとき３Ｋ
ｇ／ｍｍ２以上、５００℃のとき５Ｋｇ／＋ｎｍ２以上
のせん断破壊強度を示し、接合温度の上昇とともに接合
強度は増加する。
音波印加時開６０Ｓｅｃの場合において、接合温度４０
０°Ｃでは２Ｋｇ／ｍｍ２以上、４５０°Ｃのとき３Ｋ
ｇ／ｍｍ２以上、５００℃のとき５Ｋｇ／＋ｎｍ２以上
のせん断破壊強度を示し、接合温度の上昇とともに接合
強度は増加する。
次にメタライズ用合金中のＡ１の混入量と接合強度との
関係は、第６図に示すように、接合温度４５０℃で超音
波印加時間６０３ｅｃの場合に於て、全量Ｚｎのときの
せん断破壊力１．２Ｋｇ／ｌｌＩｎ”からＡ１を増加す
るに従って接合強度も増加し、重量比で１５％のとき接
合強度は最も高＜３．５Ｋｇ／ｍｍ２で、以後ｉの増量
とともに次第に減少し、重量比でＡ１１５％のときは２
Ｋｇ／＋ａｍ２強となっている。
関係は、第６図に示すように、接合温度４５０℃で超音
波印加時間６０３ｅｃの場合に於て、全量Ｚｎのときの
せん断破壊力１．２Ｋｇ／ｌｌＩｎ”からＡ１を増加す
るに従って接合強度も増加し、重量比で１５％のとき接
合強度は最も高＜３．５Ｋｇ／ｍｍ２で、以後ｉの増量
とともに次第に減少し、重量比でＡ１１５％のときは２
Ｋｇ／＋ａｍ２強となっている。
以上のように、本発明のメタライズ用合金は、比較的低
温で超音波振動により、セラミックスにメタライズでき
る合金であり、その合金比率をかえることにより、所要
の接合強度や融点のメタライズ用合金を得ることができ
るとともに、機械的強度や耐熱温度面からも耐摩耗部材
の接合用として、充分使用できるものである。
温で超音波振動により、セラミックスにメタライズでき
る合金であり、その合金比率をかえることにより、所要
の接合強度や融点のメタライズ用合金を得ることができ
るとともに、機械的強度や耐熱温度面からも耐摩耗部材
の接合用として、充分使用できるものである。
例えば摩耗の激しいホッパー等の内壁面に、本発明のメ
タライズ用合金により超音波接合した複合材を取り付け
て使用する場合は、使用中の鉱石等の衝撃や摩擦により
、メタライズ接合部が剥離することなく、セラミックス
が摩耗するまで、長期間の使用に良く耐えるものである
。
タライズ用合金により超音波接合した複合材を取り付け
て使用する場合は、使用中の鉱石等の衝撃や摩擦により
、メタライズ接合部が剥離することなく、セラミックス
が摩耗するまで、長期間の使用に良く耐えるものである
。
また、超音波により比較的低温でメタライズできるため
、メタライズ用の高温炉やガス雰囲気炉等を必要とせず
、設備も簡易なものでよく、経済的であるとともに、低
温でメタライズできるため、セラミックスと金属間の熱
膨張差によるセラミックスの熱応力割れを生じ難い等、
多くの優れた特徴を有するものである。
、メタライズ用の高温炉やガス雰囲気炉等を必要とせず
、設備も簡易なものでよく、経済的であるとともに、低
温でメタライズできるため、セラミックスと金属間の熱
膨張差によるセラミックスの熱応力割れを生じ難い等、
多くの優れた特徴を有するものである。
第１図、第２図、第３図は本発明のメタライズ用合金の
説明用例示図、第４図は本発明のメタライズ用合金１こ
よる超音波振動接合における超音波印加時間と接合強度
の関係説明図、第５図は同じく接合温度と接合強度の関
係説明図、第６図は同じくメタライズ用合金に混入され
たＡ、 Ｎ量と接合強度の関係説明図。 １はメタライズ用合金、２はセラミックス、３はセラミ
ックス２のメタライズ層、４は超音波振動子、５は金属
基板、６は金属基板５の接合面。
説明用例示図、第４図は本発明のメタライズ用合金１こ
よる超音波振動接合における超音波印加時間と接合強度
の関係説明図、第５図は同じく接合温度と接合強度の関
係説明図、第６図は同じくメタライズ用合金に混入され
たＡ、 Ｎ量と接合強度の関係説明図。 １はメタライズ用合金、２はセラミックス、３はセラミ
ックス２のメタライズ層、４は超音波振動子、５は金属
基板、６は金属基板５の接合面。
Claims (1)
- 重量比でＺｎ３０〜９９．５％を含有し、残部がＡｌ及
び不可避的不純物からなることを特徴とする超音波振動
によるセラミックスのメタライズ用合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1663587A JPS63186843A (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | メタライズ用合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1663587A JPS63186843A (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | メタライズ用合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63186843A true JPS63186843A (ja) | 1988-08-02 |
Family
ID=11921818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1663587A Pending JPS63186843A (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | メタライズ用合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63186843A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8795445B2 (en) | 2008-03-25 | 2014-08-05 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Titanium plate and method of producing the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59145751A (ja) * | 1983-02-07 | 1984-08-21 | Ikuo Okamoto | セラミツクスのメタライズ用合金 |
-
1987
- 1987-01-27 JP JP1663587A patent/JPS63186843A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59145751A (ja) * | 1983-02-07 | 1984-08-21 | Ikuo Okamoto | セラミツクスのメタライズ用合金 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8795445B2 (en) | 2008-03-25 | 2014-08-05 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Titanium plate and method of producing the same |
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