JP2946810B2 - アルミナ系焼結体の接合方法 - Google Patents
アルミナ系焼結体の接合方法Info
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Description
方法、詳しくはアルミナ系セラミックス基板の接合方法
に関する。
えばアルミナ基板とアルミナ基板とを接合する方法とし
ては、これらの両基板の間にアルミニウム合金のろう材
を挟み込み、所定の温度に加熱することによりろう付け
することが一般的であった。
うな接合方法によれば、アルミナ基板と異なる材質によ
るろう材部分は、アルミナ基板に比較してその高温強度
が低く、耐熱性、耐食性に劣るという課題があった。
ナ焼結体においてろう材部分もアルミナ焼結体と同質化
することにより、高温強度を上げ、耐熱性、耐食性を改
良したアルミナ焼結体の接合方法を提供することを、そ
の目的としている。
は、アルミナ系焼結体同士の間に、アルミニウムまたは
アルミニウム/ケイ素系合金からなるろう材を挟んで非
酸化雰囲気中で加熱接合した後、酸化処理するアルミナ
系焼結体の接合方法である。
て、アルミニウムまたはアルミニウム/ケイ素系合金に
二酸化ケイ素等の酸化物を含むアルミナ系焼結体の接合
方法である。
二酸化ケイ素等の酸化物の量または金属ケイ素の量を、
このろう材が上記酸化処理完了後、アルミナ系焼結体と
同じ酸化物の組成比になるように配合したアルミナ系焼
結体の接合方法である。
の接合方法にあっては、アルミナ系焼結体同士を接合す
る場合、これらのアルミナ系焼結体の間にろう材を挟ん
で非酸化雰囲気(例えば真空中)でろう付けした後、酸
化処理する。このろう付け、酸化処理においては、ろう
材はアルミニウムAlまたはアルミニウム/ケイ素合金
を有している。そして、この後の酸化処理において、ア
ルミニウムAlは雰囲気中からの酸素の供給により酸化
されてアルミナとなる。これらの結果、酸化完了後のろ
う材部分とそれ以外の部分とはいずれもほぼ同じ成分の
アルミナ系焼結体となって同質化しているものである。
結体の接合方法では、接合されるアルミナ系焼結体は、
例えば二酸化ケイ素を主成分として酸化マグネシウム、
酸化カルシウム等の酸化物を0.1〜10重量%含んで
いる。また、これらを接合するためのろう材も、二酸化
ケイ素を主成分として酸化マグネシウム、酸化カルシウ
ム等の酸化物を含んでいる。したがって、ろう付け、酸
化処理において、ろう材を構成するアルミニウムは、ア
ルミナ系焼結体中(特にろう材との界面部中)および/
またはろう材中に含まれている二酸化ケイ素を主成分と
する酸化物から酸素を供給され、その結果、アルミナと
なる。特に、酸化処理においては、雰囲気中からも酸素
の供給がなされるため、アルミニウムばかりでなく、ア
ルミニウムにより還元されて生成したケイ素Si等の金
属も酸化することとなる。これらの結果、酸化完了後の
ろう材部分の酸化物の割合は、アルミナ焼結体部分のそ
れとほぼ同じ割合となり、結局、アルミナ焼結体部分と
ろう材部分とは同質のものとなる。
結体の接合方法では、ろう材を選択する場合にこれを挟
むアルミナ系焼結体の酸化物の含有割合に基づいて行
う。ろう付け、酸化処理後のろう材部分の酸化物成分と
それ以外の部分の酸化物成分とが同じ割合となるよう
に、このろう材を選択する。なお、この場合、アルミナ
系焼結体のろう材接合部界面にペースト状の酸化物を塗
布してろう付け、酸化処理を行ってもよい。結局、接合
されたアルミナ焼結体は同質のものとなる。この結果、
高温強度、耐熱性、耐食性に優れたアルミナ系焼結体を
形成することができる。
方法の一実施例を図面に基づいて説明する。
概念図である。
体として2枚のアルミナ基板11A、11Bを準備す
る。これらのアルミナ基板11A、11Bは、共に、9
0重量%のアルミナに、10重量%の二酸化ケイ素およ
びその他のマグネシア、カルシア等を含むものである。
また、ろう材12としてはアルミニウム/ケイ素系合金
であって酸化処理完了後アルミナ基板11A、11Bと
同様の組成比になるように二酸化ケイ素、マグネシア、
カルシア等の成分を含むものとする。
ミナ基板11A、11Bを重ね合わせ、真空雰囲気中で
加熱してろう付けを行う。次に、この積層体13を例え
ば大気中で650℃まで加熱し、酸化処理を行う。これ
らの一連の工程において、ろう材12中のアルミニウム
は、アルミナ基板11A、11B中およびろう材12中
の二酸化ケイ素を主成分とする酸化物から酸素を奪い、
アルミナになる。酸素を奪われた二酸化ケイ素を主成分
とする酸化物はケイ素等の金属に還元される。しかし、
酸化処理工程においては、大気中からも酸素が供給され
るため、アルミニウムのほか金属ケイ素も酸化して、そ
れぞれアルミナ、二酸化ケイ素等の酸化物になる。した
がって、積層体13は全体としてアルミナ焼結体と同質
のものとなる。
金属アルミニウムを酸化させるため、酸素供給源である
二酸化ケイ素を主成分とする酸化物を含ませたものを用
いたが、二酸化ケイ素を主成分とする酸化物はペースト
状にしてこのアルミナ焼結体11A、11Bの接合面に
被着するようにしてもよい。
においてそのろう材部分もアルミナ焼結体と同質化させ
ることができたため、全体としてアルミナ焼結体と同じ
程度にまでその高温強度が高められ、また、その耐熱
性、耐食性を改良することができた。これにより従来は
精密鋳造によってのみ形成されていたアルミナ系焼結体
を簡単な接合により形成することができ、コストメリッ
トも大きくなる。
合方法を説明するための概念図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 アルミナ系焼結体同士の間に、アルミニ
ウムまたはアルミニウム/ケイ素系合金からなるろう材
を挟んで接合するアルミナ系焼結体の接合方法であっ
て、これらの積層体を非酸化雰囲気中で加熱接合した
後、酸化処理することを特徴とするアルミナ系焼結体の
接合方法。 - 【請求項2】 上記ろう材として、アルミニウムまたは
アルミニウム/ケイ素系合金に二酸化ケイ素等の酸化物
を含む請求項1に記載のアルミナ系焼結体の接合方法。 - 【請求項3】 上記ろう材中の二酸化ケイ素等の酸化物
の量または金属ケイ素の量を、このろう材が上記酸化処
理完了後のアルミナ系焼結体と同じ酸化物の組成比にな
るように配合した請求項2に記載のアルミナ系焼結体の
接合方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9325491A JP2946810B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | アルミナ系焼結体の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9325491A JP2946810B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | アルミナ系焼結体の接合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04305069A JPH04305069A (ja) | 1992-10-28 |
JP2946810B2 true JP2946810B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=14077365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9325491A Expired - Lifetime JP2946810B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | アルミナ系焼結体の接合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2946810B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP9325491A patent/JP2946810B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04305069A (ja) | 1992-10-28 |
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