JPS5895673A - 酸化物ソルダ−によるセラミツクスと金属の接合方法 - Google Patents
酸化物ソルダ−によるセラミツクスと金属の接合方法Info
- Publication number
- JPS5895673A JPS5895673A JP19208781A JP19208781A JPS5895673A JP S5895673 A JPS5895673 A JP S5895673A JP 19208781 A JP19208781 A JP 19208781A JP 19208781 A JP19208781 A JP 19208781A JP S5895673 A JPS5895673 A JP S5895673A
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- JP
- Japan
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- metal
- oxide
- glass
- oxide solder
- bonding ceramic
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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】
本発明はセラミックスと金属の接合方法に関するもので
ある。
ある。
近年、セラミックスはその耐熱性が優れているため各方
面で利用されており、金属との接着による複合体の開発
が進められている。アルミナ磁器とF・−Ni−00合
金(通称1コパール”)との接着を例にとると、モリブ
デンとマンガンの微粉末に有機バインダーを添加混練し
たのち。
面で利用されており、金属との接着による複合体の開発
が進められている。アルミナ磁器とF・−Ni−00合
金(通称1コパール”)との接着を例にとると、モリブ
デンとマンガンの微粉末に有機バインダーを添加混練し
たのち。
アルミナ表面に塗布し、加温水素ガス中、1300ない
し1700’Cでの加熱処理により、モリブデンとマン
ガンを合金化し、次にニッケルメッキを施した後、低融
点の台金によりコパールとのろう付を行っている。
し1700’Cでの加熱処理により、モリブデンとマン
ガンを合金化し、次にニッケルメッキを施した後、低融
点の台金によりコパールとのろう付を行っている。
この方法によれば気密性の高い接合が可能であるが、セ
ラミックスと金属の間の熱特性、具体的には熱膨張率お
よび熱伝導率にかなりの差違があるため、高温時の使用
において、また急加熱、急冷峙される条件下の使用にお
いては耐熱衝撃性の点で十分なものとはいえない、また
接合操作も煩雑かつ困難なものである。
ラミックスと金属の間の熱特性、具体的には熱膨張率お
よび熱伝導率にかなりの差違があるため、高温時の使用
において、また急加熱、急冷峙される条件下の使用にお
いては耐熱衝撃性の点で十分なものとはいえない、また
接合操作も煩雑かつ困難なものである。
本発明の目的は熱変化に対して優れた耐熱輌撃性を示す
接合物を得るためのセラミックスと金属の接合方法を提
供することにある。
接合物を得るためのセラミックスと金属の接合方法を提
供することにある。
本発明の接合方法は酸化ビスマス8ないし印嵐量−、ア
ルミン酸リチウム5ないし401量憾、および接合され
る金属の酸化物な0ないし101J6亀量−好ましくは
約2%を含むガラス粉末をセラミックスの表面に塗布し
、金属を圧着しつ\#接合材V溶融せしめた後冷却し、
400ないし120σG、好ましくは700ないし95
0℃の間で結晶を含むガラス相を接合層中に生成せしむ
ることを特徴とする。
ルミン酸リチウム5ないし401量憾、および接合され
る金属の酸化物な0ないし101J6亀量−好ましくは
約2%を含むガラス粉末をセラミックスの表面に塗布し
、金属を圧着しつ\#接合材V溶融せしめた後冷却し、
400ないし120σG、好ましくは700ないし95
0℃の間で結晶を含むガラス相を接合層中に生成せしむ
ることを特徴とする。
すなわちセラミックスと金属の中間的な熱特性を有する
ガラス層を形成し、セラミックス相と金属相との熱特性
の相違の緩和をはかった点に特徴を有する。
ガラス層を形成し、セラミックス相と金属相との熱特性
の相違の緩和をはかった点に特徴を有する。
本発明の方法で使用するガラス粉末は、通常のフリント
ガラスの酸化珪素が40ないし60嘩を占めるに対し3
〇−以下(ニし、酸化ビスマスと酸化リチウムの比率を
高くしたものである。
ガラスの酸化珪素が40ないし60嘩を占めるに対し3
〇−以下(ニし、酸化ビスマスと酸化リチウムの比率を
高くしたものである。
ビスマス、リチウムはガラス相に結晶領域を発3J′8
せる効果があり、特にビスマスは繊維状微結晶を析出せ
しめて、ガラス相の熱膨張係数を低くし耐熱衝撃性を高
めている。金属咳化物は接合される金属とのなじみを増
す点で効果があるが1096程度を越えるとビスマス、
リチウムの特性を損うことになる。
せる効果があり、特にビスマスは繊維状微結晶を析出せ
しめて、ガラス相の熱膨張係数を低くし耐熱衝撃性を高
めている。金属咳化物は接合される金属とのなじみを増
す点で効果があるが1096程度を越えるとビスマス、
リチウムの特性を損うことになる。
一般にガラスの軟化点は400ないし1600°0の間
にあり1本発明の方法に於ては一旦ガラス粉末を溶融せ
しめた後、冷却の過程で一定の温度範囲で一定時間保つ
ことにより、結晶の生長を促す必要が、ある。その範囲
は組成により異なるが400ないし1200℃の間にあ
り、特に700ないし950℃が上記の繊維状微結晶の
成長にとって好ましい。
にあり1本発明の方法に於ては一旦ガラス粉末を溶融せ
しめた後、冷却の過程で一定の温度範囲で一定時間保つ
ことにより、結晶の生長を促す必要が、ある。その範囲
は組成により異なるが400ないし1200℃の間にあ
り、特に700ないし950℃が上記の繊維状微結晶の
成長にとって好ましい。
このようにして得られるセラミックスと金属の接合層の
断面を模式的に示したのか第1図である。第1−におい
てlはアルミナ磁器、2はペタライト(リチウムアルミ
ニウムシリケート、LtAJsiO40,。)の結晶を
含み、アルミーナに富むガラス中間m%3ははゾ完全に
結晶化したガラス相で繊維状の81□B、O,の結晶を
含んでいる。4はコバルト及びニッケルに富むガラス中
間層。
断面を模式的に示したのか第1図である。第1−におい
てlはアルミナ磁器、2はペタライト(リチウムアルミ
ニウムシリケート、LtAJsiO40,。)の結晶を
含み、アルミーナに富むガラス中間m%3ははゾ完全に
結晶化したガラス相で繊維状の81□B、O,の結晶を
含んでいる。4はコバルト及びニッケルに富むガラス中
間層。
5はコパールである。すなわち結晶化がラス相と被接合
材料との間に薄い中間層を有していることが熱特性の不
整合を緩和し、更に中心部のガラス相における繊維状微
結晶の存在が耐熱衝撃性の強化に役立っているとみられ
る。
材料との間に薄い中間層を有していることが熱特性の不
整合を緩和し、更に中心部のガラス相における繊維状微
結晶の存在が耐熱衝撃性の強化に役立っているとみられ
る。
実施例
酸化ビスマス48重量%、アルミン酸リチウム27i1
![量チ酸化珪素21重量%、酸化コバルト2,2東量
−及び酸g真量−の組成を有するガラスな細粉化したも
の100部に対し酢酸カルビノール20部を加え、混練
してペーストとした。次に高純度アルミナ焼結体(50
mx5ogmX6m、lfi粗度0.1μ)の表面に約
70μの厚さで上記のペーストを塗布し、コバール板(
50m X 5(m+×−)を圧着した後、 12(m
、 20分間の熱処理で酢酸カルピトールを揮散せし
めた。引続き窒素1簡気中1300,10分間でガラス
粉末を溶融せしめて十分、アルミナ磁器とコパール(=
なじませた後、 20鶴僅の冷却速度で900℃に冷却
後そのまま40分間保ち次に室温まで冷却した。
![量チ酸化珪素21重量%、酸化コバルト2,2東量
−及び酸g真量−の組成を有するガラスな細粉化したも
の100部に対し酢酸カルビノール20部を加え、混練
してペーストとした。次に高純度アルミナ焼結体(50
mx5ogmX6m、lfi粗度0.1μ)の表面に約
70μの厚さで上記のペーストを塗布し、コバール板(
50m X 5(m+×−)を圧着した後、 12(m
、 20分間の熱処理で酢酸カルピトールを揮散せし
めた。引続き窒素1簡気中1300,10分間でガラス
粉末を溶融せしめて十分、アルミナ磁器とコパール(=
なじませた後、 20鶴僅の冷却速度で900℃に冷却
後そのまま40分間保ち次に室温まで冷却した。
比較例
モリブデンとマンガンの高純度粉末を、それぞれ40重
量係、60重量−の比で混合し、この混合物100部に
対し酢酸カルピトール30部を添加し、十分に攪拌混合
して得たペーストな実施例と同様に高純度アルミナ焼結
体に塗布した。120℃にて乾燥後296の水分を含む
水素雰囲気中、15000で2時間の熱処理を行ない、
M。
量係、60重量−の比で混合し、この混合物100部に
対し酢酸カルピトール30部を添加し、十分に攪拌混合
して得たペーストな実施例と同様に高純度アルミナ焼結
体に塗布した。120℃にて乾燥後296の水分を含む
水素雰囲気中、15000で2時間の熱処理を行ない、
M。
−Mn合金の皮膜を形成した。次にこの皮膜上に電解ニ
ッケルメッキを施した後、通常のろう材でコパールにろ
う付した。
ッケルメッキを施した後、通常のろう材でコパールにろ
う付した。
上記の実施例、比較例によって得た接合物について接着
強度試験を行なった結果を第2図。
強度試験を行なった結果を第2図。
第3図に示す、(白点:実施例、黒点:比較例)第2図
は八ツセルマン試験による加熱後空冷の温度差と接着強
度との関係を示し、第3図は300℃から空冷への急冷
試験繰返し回数と接着強度との関係を示す。第2図、第
3図を通じ温度差や試験回数がふえるほど実施例と比較
例との優劣の差が拡がることが明らかである。
は八ツセルマン試験による加熱後空冷の温度差と接着強
度との関係を示し、第3図は300℃から空冷への急冷
試験繰返し回数と接着強度との関係を示す。第2図、第
3図を通じ温度差や試験回数がふえるほど実施例と比較
例との優劣の差が拡がることが明らかである。
jllGillは本発明により得られた接合部の模式W
k面図、第2図は八ツセルマン試験による接着強度を示
すグラフ、第3図は急冷繰返し試験による接着強度す表
わすグラフである。 図中。 l・・・アルミナ磁器 2・−アルミナに富むガラス中間層 3・−結晶化ガラス層 4−−co、miに富むガラス中間層 5・・・コバール 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社矛1図
k面図、第2図は八ツセルマン試験による接着強度を示
すグラフ、第3図は急冷繰返し試験による接着強度す表
わすグラフである。 図中。 l・・・アルミナ磁器 2・−アルミナに富むガラス中間層 3・−結晶化ガラス層 4−−co、miに富むガラス中間層 5・・・コバール 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社矛1図
Claims (1)
- 酸化ビスマス8ないし60重量%、アルミン酸リチウム
5ないし40重量%および接合される金属の酸化物な0
ないし10I[量チを含むガラス楡末をセラミックスの
表面に塗布し、金属を圧着しつ〜皺襞合材を溶融せしめ
た後冷却し、400ないし120向の間で結晶を含むガ
ラス相を接合層中に生成せしむることを特徴とする酸化
物ソルダーによるセラミックスと金属の接合方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19208781A JPS5895673A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 酸化物ソルダ−によるセラミツクスと金属の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19208781A JPS5895673A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 酸化物ソルダ−によるセラミツクスと金属の接合方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5895673A true JPS5895673A (ja) | 1983-06-07 |
Family
ID=16285426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19208781A Pending JPS5895673A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 酸化物ソルダ−によるセラミツクスと金属の接合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5895673A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60171277A (ja) * | 1984-02-17 | 1985-09-04 | 株式会社東芝 | 金属−セラミツクス接合体 |
WO1993020017A1 (en) * | 1992-03-31 | 1993-10-14 | Nippon Steel Corporation | Jointed body of heat-resistant alloy and method of jointing |
JP2002180014A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-26 | Ngk Insulators Ltd | 接着体の製造方法、接着体および接着剤 |
JP2022107513A (ja) * | 2021-01-08 | 2022-07-21 | キストラー ホールディング アクチエンゲゼルシャフト | 接合部、電気フィードスルーおよびセンサ |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP19208781A patent/JPS5895673A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60171277A (ja) * | 1984-02-17 | 1985-09-04 | 株式会社東芝 | 金属−セラミツクス接合体 |
JPH0362671B2 (ja) * | 1984-02-17 | 1991-09-26 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
WO1993020017A1 (en) * | 1992-03-31 | 1993-10-14 | Nippon Steel Corporation | Jointed body of heat-resistant alloy and method of jointing |
US5679464A (en) * | 1992-03-31 | 1997-10-21 | Nippon Steel Corporation | Joined product of heat-resisting alloys and method for joining heat-resisting alloys |
JP2002180014A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-26 | Ngk Insulators Ltd | 接着体の製造方法、接着体および接着剤 |
JP4698018B2 (ja) * | 2000-12-12 | 2011-06-08 | 日本碍子株式会社 | 接着体の製造方法、および接着剤 |
JP2022107513A (ja) * | 2021-01-08 | 2022-07-21 | キストラー ホールディング アクチエンゲゼルシャフト | 接合部、電気フィードスルーおよびセンサ |
US11783971B2 (en) | 2021-01-08 | 2023-10-10 | Kistler Holding Ag | Joint, electrical feedthrough, and sensor |
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