JPS59152276A - Manufacture of composite ceramics - Google Patents
Manufacture of composite ceramicsInfo
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- JPS59152276A JPS59152276A JP2524483A JP2524483A JPS59152276A JP S59152276 A JPS59152276 A JP S59152276A JP 2524483 A JP2524483 A JP 2524483A JP 2524483 A JP2524483 A JP 2524483A JP S59152276 A JPS59152276 A JP S59152276A
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- Japan
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- ceramic
- metal
- powder layer
- ceramic powder
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は複合セラミックスの製造方法に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a method for manufacturing composite ceramics.
近年、金属表面にセラミックスを配設して、金属のもつ
強度とセラミックスのもつ耐熱性、耐摩耗性、耐食性を
有する複合材料がつくり出されている。しかしここで問
題となるのが、くり返し高温、低温の熱変化をうけると
、金属の線膨張係数とセラミックスの線膨張係数とが異
なっていることから、金属とセラミックスとの間の接合
部（界面）にクラックが生じやすく、セラミックスが剥
離してしまうということである。In recent years, composite materials have been created that have the strength of metals and the heat resistance, abrasion resistance, and corrosion resistance of ceramics by disposing ceramics on metal surfaces. However, the problem here is that when subjected to repeated high and low temperature thermal changes, the coefficient of linear expansion of the metal differs from the coefficient of linear expansion of the ceramic. ) is prone to cracking and the ceramic peels off.
そこで本発明はかかる問題点を解消した複合セラミック
スの製造方法を提供するものであって、その特徴とする
ところは、セラミックス粉体からなるセラミックス粉体
層に対し、そのセラミックス粉体層の線膨張係数とその
セラミックス粉体層が接合すべき金属のそれとの中間の
線膨張係数を有するセラミックスウールを配設し、該セ
ラミックスウールとセラミックス粉体層とを一体的に冷
開成形した後、焼成することにあり、かかる方法によれ
ば、両側面の線膨張係数が異なる複合セラミックスを得
ることができるものであって、金属にはセラミックスウ
ール側を接着させて用いる。Therefore, the present invention provides a method for manufacturing composite ceramics that solves these problems, and the feature is that the linear expansion of the ceramic powder layer is A ceramic wool having a coefficient of linear expansion between that of the metal to which the ceramic powder layer is to be bonded is provided, and the ceramic wool and the ceramic powder layer are integrally cold-opened and then fired. In particular, according to this method, it is possible to obtain a composite ceramic whose linear expansion coefficients on both sides are different, and the ceramic wool side is bonded to the metal.
そしてくり返し高温、低温の熱変化をうけた場合には、
セラミックスウールの部分がセラミックス粉体層の部分
の線膨張係数と金属のそれとの中間その間にクラックが
発生するのを防止することができるものである。And if it is repeatedly subjected to heat changes of high and low temperatures,
The ceramic wool portion can prevent cracks from occurring between the linear expansion coefficient of the ceramic powder layer portion and that of the metal.
以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明する。すな
わち第１図に示すごとく金型（１）の底面上に、安定化
剤を添加したシリコニア系セラミックスウール（２）と
Ａｌ２Ｏ３系セラミックス粉体層（３）とを入れ、次に
金型（１）内にラム（４）を入れてセラミックスウール
（２）とセラミックス粉体層（３）とを冷開成形し、次
に金型（υ内から一体成形されたセラミックスウール（
２）とセラミックス粉体層（３）とを取出し、次にそれ
を１４００〜１７００℃で焼成する。これによって第２
図および第８図の拡大図に示す複合セラミックス（５）
ができる。シリコニアの線膨張係数はＡＩ、Ｏ，よりも
大きく、一般の金属よりも小さいものである。シリコニ
アに添加される安定化剤としては、Ｙ、 ０． 、 Ｍ
ｇＯ１ＣａＯなどがあり、これらを単独でまたは同時に
１〜１０ｍＱ１９６添加する。この安定化剤により酸化
ジルコニウム（ＺｒＯ２）の焼成時の結晶構造を室温ま
で冷却した状態でも保持することができるものである。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings. That is, as shown in FIG. 1, siliconia ceramic wool (2) containing a stabilizer and an Al2O3 ceramic powder layer (3) are placed on the bottom of the mold (1), and then the mold (1) is placed on the bottom surface of the mold (1). ), the ceramic wool (2) and the ceramic powder layer (3) are cold-open molded, and then the ceramic wool (4) integrally molded from inside the mold (υ
2) and the ceramic powder layer (3) are taken out and then fired at 1400-1700°C. This allows the second
Composite ceramics (5) shown in Figure and enlarged view of Figure 8
I can do it. The coefficient of linear expansion of siliconia is larger than that of AI and O, but smaller than that of general metals. Stabilizers added to siliconia include Y, 0. , M
There are gO1CaO, etc., and 1 to 10 mQ196 of these are added alone or simultaneously. This stabilizer allows the crystal structure of zirconium oxide (ZrO2) to be maintained during firing even when cooled to room temperature.
以上のようにして製造された複合セラミックス（５）を
金属に配設する場合には、第４図に示すごとく金属（６
）上にたとえばモリブデン−マンガン合金からなる金属
スペーサ（７）を介してセラミックスウール側の側面を
その金属スペーサ（７）に当接させるようにして複合セ
ラミックス１６）を配設し、次に加熱して金属スペーサ
（７）を溶解し、複合セラミックス（５）を金属（６）
に接着させればよい。When disposing the composite ceramics (5) manufactured as described above on metal, as shown in FIG.
), with a metal spacer (7) made of, for example, a molybdenum-manganese alloy interposed therebetween, and a composite ceramic 16) placed so that the side surface on the ceramic wool side is in contact with the metal spacer (7), and then heated. melt the metal spacer (7) and melt the composite ceramic (5) into the metal (6).
Just glue it on.
上記構成において、金Ｒ（６）として鉄を用い、室温か
ら５００°Ｃまで加熱した後、強制空冷する処置をくり
返しおこなったところ、セラミックスウール（２）を省
略したＡｌ２Ｏ３セラミックスを鉄に接着したものでは
界面に２７０回でクラックが生じたのに対し、複合セラ
ミックス（５）を鉄に接着したものでは、界面に５１０
回までクラックが生じなかった。In the above structure, iron was used as gold R (6), and after heating it from room temperature to 500°C and repeatedly cooling it with forced air, the result was that Al2O3 ceramics without ceramic wool (2) was bonded to iron. In this case, a crack occurred at the interface after 270 cycles, whereas in the case of the composite ceramic (5) bonded to iron, a crack appeared at the interface after 510 cycles.
No cracks occurred until the second time.
また界面の剪断強度を常温でテストしたところ、セラミ
ックスウール（２）を省略したＡｌ２Ｏ３セラミックス
を鉄に接着したものに比べ、複合セラミックスイ５）を
鉄に接着したものの方が、１．５倍の強度を有すること
がわかった。In addition, when the shear strength of the interface was tested at room temperature, the strength of composite ceramic wool (2) bonded to iron was 1.5 times higher than that of Al2O3 ceramic (without ceramic wool (2)) bonded to iron. It was found that it has strength.
以上述べたごとく本発明の複合セラミックスの製造方法
によれば、両側面の線膨張係数が異なる複合セラミック
スを得ることができるものであって、金属にはセラミッ
クスウール側を接着させて用いる。そしてくり返し高温
、低温の熱変化をうけた場合には、セラミックスウール
の部分がセラミックス粉体層の部分の線膨張係数と金属
のそれとの中間の線膨張係数により伸縮するから、セラ
ミックス粉体層の部分と金属との間における伸縮量の差
を緩和し、その間にクラックが発生するのを防止するこ
とができるものである。As described above, according to the method for producing composite ceramics of the present invention, it is possible to obtain a composite ceramic whose linear expansion coefficients on both sides are different, and the ceramic wool side is bonded to the metal. When subjected to repeated thermal changes at high and low temperatures, the ceramic wool portion expands and contracts with a linear expansion coefficient intermediate between that of the ceramic powder layer and that of the metal. It is possible to alleviate the difference in the amount of expansion and contraction between the part and the metal, and to prevent cracks from occurring between them.
図は本発明の一実施例を示し、第１図は冷開成形状態の
縦断面図、第２図は複合セラミックスの縦断面図、第８
図は同複合セラミックスの要部拡大縦断面図、第４図は
金属に接着させた状態の縦断面図である。
Ｃ１階型、（２）・・・セラミックスウール、（３）・
・・セラミックス粉体［、（４）・・・ラム、（５）・
・・複合セラミックス。
（６）・・・金属、（７）・・・金属スペーサ代理人
森本義弘The figures show one embodiment of the present invention, in which Fig. 1 is a longitudinal sectional view of the cold-open molded state, Fig. 2 is a longitudinal sectional view of the composite ceramic, and Fig. 8 is a longitudinal sectional view of the composite ceramic.
The figure is an enlarged vertical cross-sectional view of the main part of the composite ceramic, and FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the composite ceramic in a state where it is bonded to metal. C1 floor type, (2)...Ceramics wool, (3)...
... Ceramic powder [, (4) ... Ram, (5) ...
...Composite ceramics. (6)...metal, (7)...metal spacer agent
Yoshihiro Morimoto
Claims (1)
対し、そのセラミックス粉体層の線膨張係数とそのセラ
ミックス粉体層が接合すべき金属のそれとの中間の線膨
張係数を有するセラミックスウールを配設し、該セラミ
ックスウールとセラミックス粉体層とを一体的に冷開成
形した後、焼成することを特徴とする複合セラミックス
の製造方法。1. A ceramic wool layer having a linear expansion coefficient intermediate between that of the ceramic powder layer and that of the metal to which the ceramic powder layer is to be bonded is arranged on a ceramic powder layer made of ceramic powder. . A method for producing composite ceramics, which comprises integrally cold-opening the ceramic wool and the ceramic powder layer and then firing the ceramic wool and the ceramic powder layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2524483A JPS59152276A (en) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | Manufacture of composite ceramics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2524483A JPS59152276A (en) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | Manufacture of composite ceramics |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59152276A true JPS59152276A (en) | 1984-08-30 |
Family
ID=12160566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2524483A Pending JPS59152276A (en) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | Manufacture of composite ceramics |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59152276A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4998159A (en) * | 1988-06-10 | 1991-03-05 | Hitachi, Ltd. | Ceramic laminated circuit substrate |
-
1983
- 1983-02-16 JP JP2524483A patent/JPS59152276A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4998159A (en) * | 1988-06-10 | 1991-03-05 | Hitachi, Ltd. | Ceramic laminated circuit substrate |
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