JPS59164675A - Ceramic bonding method - Google Patents
Ceramic bonding methodInfo
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- JPS59164675A JPS59164675A JP3816283A JP3816283A JPS59164675A JP S59164675 A JPS59164675 A JP S59164675A JP 3816283 A JP3816283 A JP 3816283A JP 3816283 A JP3816283 A JP 3816283A JP S59164675 A JPS59164675 A JP S59164675A
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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】 この発明は、セラミックスの接合力V:に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to bonding force V of ceramics.
近年、セラミックス材料は新たな構造用材ネ;1として
fE rlされるようになってきており、本来的に右し
ている優れた耐熱性J1食性あるいは耐庁耗性に加えて
、高強度、耐4?i撃性あるいは耐熱衝撃性に優れた材
料の開発研究が進んでいる。JL体的には、例えば自動
車用部品として、ビスI・ン、バルブ、シリンダライチ
等のエンジン部品、あるいはガスタービン、ターボチャ
ージャ等のロータ部品への適用の検討が進められている
。In recent years, ceramic materials have come to be considered as new structural materials. 4? Research is progressing to develop materials with excellent i-impact resistance or thermal shock resistance. In terms of JL, for example, applications for automotive parts such as engine parts such as screws, valves, and cylinder lights, and rotor parts such as gas turbines and turbochargers are being considered.
これらの部品に用いられるセラミックスは、耐熱にl
、 1fli1食性、#摩耗性等の優れた特性を示す反
面、セラミックスが主として焼結によって成形されてい
るため、その加工性が劣るという欠点を有している。そ
のため、セラミツゲスの用途拡大はいまだ狭められてい
るのが現状である。The ceramics used for these parts are heat resistant.
, 1fliAlthough it exhibits excellent characteristics such as monocorrosion and wear resistance, it has the disadvantage of poor workability because the ceramic is mainly formed by sintering. Therefore, the current situation is that the scope for expanding the use of Ceramitsuge is still limited.
それゆえ、従来よりセラミックス製部材同士を接合する
方V、が種々開発されており、例えば活性金属法、酸化
物法などのろう接法や、レーザービーム等の高エネルギ
密度熱源を用いてセラミックスを直接溶融する接合法な
どがある。Therefore, various methods for joining ceramic members have been developed, such as brazing methods such as active metal method and oxide method, and high energy density heat sources such as laser beams. There are joining methods that involve direct melting.
これらのうち、ろう接法では、接合部の形状を自由にi
ff JII!できる範囲が広いという利点を有してい
るが、ろう接する際には真空中あるいは特殊な雰囲気中
で長時間の処理が必要であることなどから、その生産性
が低いという欠点を有している。Among these methods, in the brazing method, the shape of the joint can be changed freely.
ff JII! It has the advantage that it can be applied over a wide range of areas, but it has the disadvantage of low productivity because it requires long processing times in a vacuum or special atmosphere when soldering. .
一方、セラミックスを直接溶融する接合法では、適用で
きるセラミックスの種類が限られること、また、局部加
熱による割れを防止するため炉中で溶接する必要がある
ことなどの欠点を有している。On the other hand, joining methods that directly melt ceramics have drawbacks such as being limited in the types of ceramics that can be used and requiring welding in a furnace to prevent cracking due to localized heating.
そこで、本発明者らは、これまでの接合法を再検討し、
各種のセラミックス製部材と各種の金属製部材との接合
を摩擦圧接法によって行い、種々検討した結果、アルミ
ニウムおよびその合金と窒化けい素、ジルコニア、炭化
けい素、アルミナとの継手が安定してm材金属の強度以
上の接合強度を有することを見い出した。また、マグネ
シウムおよびその合金と窒化けい素、ジルコニア、マグ
ネシアとのmr、が良好な接合強度を右することを見い
出した。Therefore, the present inventors reexamined the conventional joining methods, and
Various ceramic members and various metal members were joined by friction welding, and as a result of various studies, we found that joints between aluminum and its alloys and silicon nitride, zirconia, silicon carbide, and alumina were stable. It has been discovered that the bonding strength is greater than that of the material metal. It has also been found that the mr between magnesium and its alloys and silicon nitride, zirconia, and magnesia determines good bonding strength.
この摩擦圧接法は、従来より金属同士の接合に用いられ
ている方法であり、大気中での作業が可能であって作業
に1が良くnつ設備費が低順であること、圧接時間が短
く作業効率が高いこと、接合面のみ加熱されるためエネ
ルギ効率が高く操業コストが安くなる利点を有している
。This friction welding method has traditionally been used to join metals together, and it is possible to work in the atmosphere, is good for work, has low equipment costs, and takes a long time to weld. It has the advantage of being short and highly efficient, and because only the joint surfaces are heated, energy efficiency is high and operating costs are low.
この発明は、−1−記の知見に基づいてなされたもので
、摩擦用二接の利点を十分に活し、且つセラミックス製
部材に対する所定の条件を満たす金属あるいはその合金
を、セラミックス製部材とセラミックス製7H1(材と
の接合面間に介在させることにより、セラミックス同士
の接合を高い継手強度で得ることができる方法を提供す
ることを目的とする。This invention was made based on the knowledge described in -1-, and it is possible to use a metal or an alloy thereof that fully utilizes the advantages of two frictional contacts and satisfies the predetermined conditions for ceramic members to be used as a ceramic member. The object of the present invention is to provide a method that can bond ceramics together with high joint strength by interposing them between the bonding surfaces with ceramic 7H1 (materials).
すなわち、この発明は、セラミックス製部材(サーメッ
ト製部材を含む)同士を摩擦圧接によって接合するに際
し、前記両セラミックス製部材の!度合面間にアルミニ
ウムまたはその合金もしくはマグネシウムまたはその合
金を介在させることをゲf徴としている。That is, when joining ceramic members (including cermet members) together by friction welding, the present invention provides a method for bonding ceramic members (including cermet members) to each other by friction welding. The feature is that aluminum or an alloy thereof, or magnesium or an alloy thereof is interposed between the metal surfaces.
本来、アルミニウムおよびその合金あるいはマグネシウ
ムおよびその合金とセラミックスとは、そのlh、Sれ
性が非常に悪いことは一般に知られている。たとえば、
ダイキャスト造機などにおいてアルミニウム、をダイキ
ャスト鋳造するに際し、アルミニウム溶ン1jと接触す
る部分に空化けい素などで表面被覆を施I7ているのも
このためである。It is generally known that aluminum and its alloys, magnesium and its alloys, and ceramics have very poor Ih, S resistance. for example,
This is why, when aluminum is die-cast using a die-casting machine or the like, the surface of the aluminum melt 1j is coated with vacated silicon or the like on the surface of the aluminum melt 1j.
しかし、摩擦圧接法によって、圧力を加えながら両者を
高速で摺動させれば、この接合は可能となる。この理由
とするところは、未だ明確には判明されていないが、高
速で両者の接合面を摺動させるため、金属接合面の酸化
物やセラミックス接合面のガス吸着層などの表面層が剥
ぎ取られ、清浄な面が露出して相互に接触すること、お
よび圧力を加えるため清浄化したセラミックス接合面の
凹凸に金属がよく馴染み、その清浄な面同士の接触表面
積が大きくなることが考えられる。このため、接触面で
はセラミックスと金属とが反応するかあるいは拡散する
現象が生じて、両接合面に化学的な力が作用して接合さ
れるものと考えられる。However, this joining becomes possible if the two are slid at high speed while applying pressure using the friction welding method. The reason for this has not yet been clearly determined, but because the bonding surfaces between the two slide at high speed, surface layers such as oxides on the metal bonding surfaces and gas adsorption layers on the ceramic bonding surfaces are peeled off. It is thought that the clean surfaces are exposed and come into contact with each other, and that the metal blends well with the unevenness of the cleaned ceramic bonding surface due to the application of pressure, increasing the contact surface area between the clean surfaces. For this reason, it is thought that a reaction or diffusion phenomenon occurs between the ceramic and the metal at the contact surface, and a chemical force acts on both bonding surfaces to bond them.
−1;記現象を更に追求すると、例えば、窒化けい素(
S iq N4 )とアルミニウム(Au)とでは、け
い素(Si)の窒化物生成の標準生成自由エネルギ(G
c)とアルミニウムの窒化物生成の標準生成自由エネル
ギ(G M)とを比較すると、アルミニウムの方が絶対
値で大きく、空化けい素よりも窒化アルミニウムの力が
安定している。このことは、窒化けい素とアルミニウム
とが反応する可能性があることを裏伺けている。-1; Pursuing the phenomenon further, for example, silicon nitride (
Siq N4 ) and aluminum (Au), the standard free energy of formation (G
Comparing c) with the standard free energy of formation (GM) for aluminum nitride formation, the absolute value of aluminum is larger, and the force of aluminum nitride is more stable than that of silicon nitride. This suggests that silicon nitride and aluminum may react.
この反応の可能性を確認するため、窒化けい素の粉末と
アルミニウムの粉末とを混合して成形し、1200℃に
加熱したところ、窒化けい素はすべて分解17、その代
り窒化アルミニウムが生成されていることを確認した。In order to confirm the possibility of this reaction, silicon nitride powder and aluminum powder were mixed and molded and heated to 1200°C. All of the silicon nitride decomposed17 and aluminum nitride was produced instead. I confirmed that there is.
しかしながら、摩擦圧接する際の接合温度は、アルミニ
ウムの融点以下であり、かつ短時間の加熱現象なので上
記反応と同一視することはできないが、少なくとも両者
に(f’h <接合力は化学的な力であって、その接合
強さはアルミニウムの母材強度以−1−のものが得られ
ている。J:た、マグネシウムにおいてもある種のセラ
ミックスとはアルミニウムと同様に反応する。However, since the welding temperature during friction welding is below the melting point of aluminum and is a short-time heating phenomenon, it cannot be equated with the above reaction. The bonding strength has been obtained to be one level higher than the strength of the base material of aluminum. Also, magnesium reacts with certain types of ceramics in the same way as aluminum.
この発1!11は、−1−述のようにアルミニウムまた
はその合金もしくはマグネシウムまたはその合金とセラ
ミックスとの接合が摩擦圧接によって容易にかつ高強1
■で11することができることに着目してなされたもの
で、両セラミックス製部材の接合面間にアルミニウムま
たはその合金もしくはマグネシウムまたはその合金を介
在させて摩擦圧接によってセラミックス製部材同士を強
固に接合させるところに特徴を有している。This development 1!11 is based on the fact that, as mentioned in -1-, aluminum or its alloys, magnesium or its alloys, and ceramics can be easily joined by friction welding and have high strength.
This method was developed by focusing on the ability to do 11 in (1), by interposing aluminum or its alloy, or magnesium or its alloy between the joining surfaces of both ceramic members, and firmly joining the ceramic members together by friction welding. It has some characteristics.
この発明において、セラミックス製部材を構成するセラ
ミックスとしては、金属元素と主たる非金属元素である
N、C,O元素とが各々単独の組み合わせで、あるいは
複数の組み合わせで主成分となるセラミックス材料で、
具体的には、代表的な構造用セラミックス材料であるS
iC。In this invention, the ceramic constituting the ceramic member is a ceramic material in which the main components are a metal element and N, C, and O elements, which are the main nonmetal elements, each in a single combination or in a combination of two or more,
Specifically, S, which is a typical structural ceramic material,
iC.
Si3 N、、PSZ (部分安定化ジルコニア)。Si3N, PSZ (partially stabilized zirconia).
Au、03.MgO,サイアロン(S i3 N4−A
u203 )iを用いる。このセラミックス製部材同士
の接合には、種類の同じセラミックス同士の場合のみで
なく、たとえば窒化けい素とアルミナというように種類
の異なるセラミ・ンクス同士にも適用することができる
。Au, 03. MgO, Sialon (S i3 N4-A
u203) i is used. This bonding of ceramic members can be applied not only to ceramics of the same type, but also to ceramics of different types, such as silicon nitride and alumina.
一方、セラミックス製部材の接合面間に例えばアルミニ
ウムを介在させる方法としては、あらかじめ一方のセラ
ミックス!!18!部材の接合面にアルミニウムを摩擦
圧接で接合しておいて、その端面を加工した後、他のセ
ラミックス製部材と摩擦圧接する方法、あるいは一方の
セラミックス製部材の接合面に溶用、イオンブレーティ
ング等の方法によってアルミニウムを被覆させておく方
法などがあるが、前者では加工押面が複雑になるためあ
まり好ましくなく、後者ではアルミニウムを被覆する加
工が高価であり、加工工程の観点からあまり経済的でな
い。On the other hand, as a method of interposing aluminum, for example, between the joint surfaces of ceramic members, one of the ceramic members can be used in advance! ! 18! Aluminum is joined to the joint surface of the parts by friction welding, and after the end face is processed, it is friction welded to another ceramic member. Or, the joint surface of one ceramic member is melted or ion-blated. There are methods such as coating aluminum using the following methods, but the former is not very preferable because the machining surface becomes complicated, and the latter is not very economical from the viewpoint of the processing process because the processing to coat the aluminum is expensive. Not.
そこで、々h率よくアルミニウムを介在させる方法とし
てアルミニウム箔を用い、このアルミニウム箔をセラミ
ックス製部材の接合面間にはさんで一度の摩擦圧接で接
合する方法がより好ましい。Therefore, as a method for frequently interposing aluminum, it is more preferable to use an aluminum foil, sandwich the aluminum foil between the joining surfaces of the ceramic members, and join them by one friction welding.
この方法で1」、一方のセラミックス製部材の端部形状
に合わせてアルミニウム箔を折り曲げ、その接合面にギ
ャップ状にかぶせるなどの方法で固定すればよい。In this method, aluminum foil may be bent to match the shape of the end of one of the ceramic members and fixed by a method such as covering the joint surface in a gap shape.
このアルミニウム箔は、摩擦圧接中に回転するセラミッ
クス製部材と固定されたセラミックス製部材との間には
さまれ、それぞれの接合面とこすれ合って発熱するとと
もに塑性流動を生じ、その一部は接合面の外周方向に押
し出される。この過程において、アルミニウム箔表面の
酸化物層やセラミックス表面のガス吸着層などは接合面
から除去され、接合端面は清浄な面となり、相互に接触
して接合が行われる。この後、回転を止めることにより
摩擦圧接は終了する。This aluminum foil is sandwiched between a rotating ceramic member and a fixed ceramic member during friction welding, and as it rubs against the respective joint surfaces, it generates heat and plastic flow, and some of it is Extruded toward the outer circumference of the surface. In this process, the oxide layer on the surface of the aluminum foil and the gas adsorption layer on the surface of the ceramic are removed from the bonding surfaces, and the bonding end surfaces become clean surfaces and are brought into contact with each other to perform bonding. After this, the friction welding is completed by stopping the rotation.
ここで、通常の金属の摩擦圧接では、摩擦圧接中に接合
界面で発生する摩擦熱により金属が軟化して塑性変形を
起こす。そのため、金属接合部材の加工精度、チャック
時のずれあるいは機械の精度等の要因によって、両金属
接合部材の圧接面の平行度が充分でないとしても、接合
面は塑性変形を起こして摩擦面が全体に広がることとな
り、接合は良好に行われる。In normal friction welding of metals, the metal is softened and plastically deformed due to the frictional heat generated at the joining interface during friction welding. Therefore, even if the parallelism of the pressure contact surfaces of both metal joint members is not sufficient due to factors such as processing accuracy of the metal joint members, deviation during chucking, or machine precision, the joint surfaces will undergo plastic deformation and the entire friction surface will be This results in a good bonding.
ところが、セラミックスはほとんど塑性変形を生じない
ため、セラミックス同士の摩擦圧接では、ff11図に
示すように、セラミックス製部材1.2の接合面3.4
間に介在させるアルミニウム箔の厚さが、接合面3.4
間の最大間隙すなわち2079776文より小さい場合
には、セラミックス−アルミニウム箔−セラミックスが
全面的に接触するまでに一部のセラミックス部分5゜6
同士が直1裔接することになる。このセラミックス部分
5,6では、セラミックス同士が高速で衝突を繰り返す
のと同じ状態となるため、セラミックスが破断するかあ
るいはクラックを生じてその強度が著しく低下すること
になる。However, since ceramics hardly undergo plastic deformation, in friction welding between ceramics, as shown in Figure ff11, the bonding surfaces 3.4 of the ceramic members 1.2
The thickness of the aluminum foil interposed between the bonding surfaces is 3.4
If the gap between the ceramics and the aluminum foil is smaller than the maximum gap of 2,079,776 mm, some of the ceramic parts may be 5°6
They will be in direct contact with each other. In the ceramic portions 5 and 6, the ceramics are in the same state as repeatedly colliding with each other at high speed, so the ceramics break or crack, resulting in a significant decrease in strength.
従って、アルミニウム箔の厚さは少なくとも20797
76文より大きくすることが特に望ましい。さらに、セ
ラミックス1.2とアルミニウム箔とが充分な強度で接
合するためには、アルミニウム箔を充分に塑性変形させ
て接合面を清浄にすることが望ましい。そこで、充分に
塑性変形するための寄り仕分として、アルミニウム箔は
ある程度の厚さがなくてはならない。木発明者らは、こ
のクリアランスΔρとアルミニウム箔の厚さとをいろい
ろ変11′、させて接合強度を調査したところ、アルミ
ニウム箔の厚さを2079776文の2倍以上にすれば
、セラミックスに割れを生ずることなく、充分な接合強
度を王者一体に接合することができることを確認した。Therefore, the thickness of the aluminum foil is at least 20797 mm
It is particularly desirable to make it larger than 76 sentences. Furthermore, in order to bond the ceramic 1.2 and the aluminum foil with sufficient strength, it is desirable to sufficiently plastically deform the aluminum foil and clean the bonding surface. Therefore, the aluminum foil must have a certain thickness for sufficient plastic deformation. The inventors investigated the bonding strength by varying this clearance Δρ and the thickness of the aluminum foil11', and found that if the thickness of the aluminum foil was made more than twice the thickness of 2079776mm, cracking would occur in the ceramic. It was confirmed that sufficient bonding strength could be achieved without causing any problems.
以下、この発明の実施例について説明する。Examples of the present invention will be described below.
実施例1
セラミックス製部材として、市販の常圧焼結窒化けい素
からなる直径30mm、長さ100+nmの丸棒材を用
い、両セラミックス製部材の接合面間に介在させるアル
ミニウム箔として、0 、25+nmJ¥さの純アルミ
ニウム箔を用いた。Example 1 A round bar made of commercially available pressureless sintered silicon nitride with a diameter of 30 mm and a length of 100+ nm was used as the ceramic member, and an aluminum foil of 0.25+ nm J was used as the aluminum foil interposed between the bonding surfaces of both ceramic members. I used pure aluminum foil.
摩擦圧接するに際しては、ブレーキ方式の摩擦圧接機を
使用し、第2図に示すように、一方のセラミックス製部
材lを固定側チャック7に取り利け、そのセラミックス
製部材lの接合面をWJうようにしてアルミニウム箔8
を折り曲げ、キャップ状にしてセラミックス製部材lの
端部に嵌め合わせた。その際、特に固定せず、かぶせた
ままの状〃!1とした。また、他方のセラミックス!4
J部材2を回転側チャック9に取り伺け、第1表に示す
圧接条件で摩擦圧接を行った。When performing friction welding, a brake-type friction welding machine is used, and as shown in FIG. Aluminum foil 8
was bent to form a cap shape and fitted onto the end of the ceramic member 1. At that time, it was left covered without fixing it! It was set to 1. Also, ceramics on the other hand! 4
The J member 2 was placed on the rotating chuck 9, and friction welding was performed under the welding conditions shown in Table 1.
第1表
次いで、圧1)χ後の接合部断面を光学顕微鏡で観察し
たところ、接合面の外周部に一部アルミニウムのない個
所が見られたが、はぼ全面にわたってアルミニウム箔が
夕に留していると同時に、アルミニウム層とセラミック
スとの界面には空隙なども見られずよく密着しているこ
とが分った。この光学顕微鏡による写真観察の一例を第
3図に示す。Table 1 Next, when we observed the cross section of the joint after pressure 1)x using an optical microscope, we found that there were some areas where there was no aluminum on the outer periphery of the joint surface, but aluminum foil remained on almost the entire surface. At the same time, it was found that the aluminum layer and the ceramic were in good contact with each other, with no voids observed at the interface. An example of photographic observation using this optical microscope is shown in FIG.
つぎに、この接合部の接合強度を確認するため引ij[
j試験を行った。その結果、その接合強度は平均7 、
8kgf /mm’であり、その破断位置は主としてア
ルミニウム箔の接合部であるが、一部セラミックス母材
にもあった。この接合強度はセラミックスの母材強度ま
でには達していないが、アルミニウム箔母材の強度にほ
ぼ近似し、従来のろう接法による接合強度に匹敵するも
のであった。Next, in order to check the joint strength of this joint, we
j test was conducted. As a result, the average bonding strength was 7,
8 kgf/mm', and the fracture location was mainly at the joint of the aluminum foil, but also partially at the ceramic base material. Although this bonding strength did not reach the strength of the base material of ceramics, it approximated the strength of the aluminum foil base material and was comparable to the bonding strength of conventional brazing methods.
実施例2
セラミックス製部材として、実施例1と同じ市販の常圧
焼結窒化けい素を用いる一方、アルミニウム箔として、
厚さ0 、03111m、 0 、1mm。Example 2 As the ceramic member, the same commercially available pressureless sintered silicon nitride as in Example 1 was used, but as the aluminum foil,
Thickness 0, 03111m, 0, 1mm.
0 、25mm、 0 、5mm、の4種類を用いた。Four types were used: 0, 25 mm, 0, and 5 mm.
まず、セラミックス製部材をそれぞれブレーキ方式の摩
擦圧接機に取り付けて圧接できる状態にした後、両接合
面を近づけて接触させ、シックネスゲージを用いてその
クリアランスΔ文をxll+ 定した。その後、」−記
各種厚さのアルミニウム箔を実施例1と同じ方法で取り
伺け、かつ同じ圧接条件で圧接を行った。圧接後、接合
部の接合強度を調べたところ、第4図に示す結果が1′
1られた。図において、横軸にクリアランスΔ文を、縦
軸にアルミニウム箔の厚さを取ると共に、その各組み合
わせイσの接合良否を示した。○は接合良好(接合強度
≧5kgf /mrn’ ) 、Δは接合部(接合強度
≦1kgf /nun2) 、 Xは接合不可(セラミ
ックス割れ)をそれぞれ示している。First, the ceramic members were each attached to a brake-type friction welding machine so that they could be pressed together, and then both joint surfaces were brought close to each other and brought into contact, and the clearance Δ was determined using a thickness gauge. Thereafter, aluminum foils of various thicknesses were taken in the same manner as in Example 1, and pressure welding was performed under the same pressure welding conditions. After welding, we examined the joint strength of the joint, and the results shown in Figure 4 were 1'.
I got 1. In the figure, the horizontal axis shows the clearance Δ, the vertical axis shows the thickness of the aluminum foil, and the joint quality of each combination σ is shown. ○ indicates good bonding (bonding strength ≧5 kgf/mrn'), Δ indicates a bonded portion (bonding strength ≦1 kgf/nun2), and X indicates poor bonding (ceramic cracking).
図から明らかなように、アルミニム箔の厚さをクリアラ
ンスΔ文の2倍より薄くすると(図中のA線以下)、セ
ラミックスが接合中に割れてしまうかあるいは圧接がで
きたとしても圧接時に生じたクラックによって、引張強
度が1kgf/mm2以下となり、かつセラミックス母
材で破断してしまう。これに対して、アルミニウム箔を
クリアランスAuの2倍以」二(図中のA線以」−)に
すれば、引張強度は5kgf/llll112以上とな
り、充分な継手強度を告ることができた。As is clear from the figure, if the thickness of the aluminum foil is made thinner than twice the clearance Δ (below line A in the figure), the ceramic will crack during bonding, or even if pressure welding is possible, problems will occur during pressure welding. Due to the cracks, the tensile strength becomes 1 kgf/mm2 or less, and the ceramic base material breaks. On the other hand, if the aluminum foil is made to have a clearance that is more than twice the clearance of Au (from line A in the figure), the tensile strength will be 5 kgf/llll112 or more, which indicates sufficient joint strength. .
なお、1−述した実施例では、同じ材質のセラミックス
製部材同士を接合した場合を示しているが、異種のセラ
ミックス製部材同士の接合においても良好な結果を得る
ことができた。この場合、SiC,Si3 N4 、
PSZ、Au203(7)接合にはアルミニウムまたは
その合金を介在させて摩擦圧接することが可能であり、
Si3N4゜PSZ 、MgOの接合にはマグネシラl
、またはその合金を介在させて摩擦圧接することが可能
であった。さらに、MgOの接合面にマグネシウム系の
箔をかぶせ、A4203の接合面にアルミニウム系の箔
をかぶせて、両部材を摩擦圧接した場合にも、MgOと
AJJ、03の接合は可能であった。In addition, although the example described in 1-1 shows the case where ceramic members made of the same material were joined together, good results were also obtained in joining different types of ceramic members. In this case, SiC, Si3 N4,
PSZ and Au203(7) can be joined by friction welding with aluminum or its alloy interposed,
Magnesil is used for joining Si3N4゜PSZ and MgO.
It was possible to perform friction welding by interposing , or an alloy thereof. Furthermore, it was possible to join MgO and AJJ, 03 even when the joining surface of MgO was covered with magnesium foil, the joining surface of A4203 was covered with aluminum foil, and both members were friction-welded.
以l−の説明から明らかなように、この発明によれば、
セラミックス製部材とセラミックス製部旧とを接合する
に際し、両セラミックス製部材の接合面間にアルミニウ
ムまたはその合金もしくはマグネシウムまたはその合金
を介在させて摩擦圧接することにより、セラミックス同
士を良好に接合することができると共に、高い能率でか
つ信頼性の高い継手を(!することができるという)I
n 河な効果を有する。As is clear from the explanation below, according to this invention,
When joining a ceramic member and an old ceramic part, aluminum or an alloy thereof, or magnesium or an alloy thereof is interposed between the joint surfaces of both ceramic members, and friction welding is performed to bond the ceramic members well. It is said that it is possible to make highly efficient and reliable joints.
It has a great effect.
第1図はセラミックスとセラミ・ンクスとの接合面に生
ずるクリアランスを示す説明図、第2図はこの発明の一
実施例を示す模式図、第3図(a)(b)はこの発明に
より接合した継手部の断面を示す各々100倍および4
. O0倍の顕微鏡写真、第4図は接合強度に及ぼすク
リアランスΔ文とアルミニウム箔の厚さとの関係を示す
グラフである。
1.2・・・セラミックス製部材、8・・・アルミニウ
ム箔。
!11訂出願人 11産自動車株式会社代理人弁理士
小 ’a !I△β
N3図
(a)
(b)。
第4図
クリアランスΔ1(mm)Fig. 1 is an explanatory diagram showing the clearance generated at the bonding surface between ceramics and ceramics, Fig. 2 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention, and Figs. 100x and 4x, respectively, showing the cross section of the joint
.. FIG. 4, which is a micrograph at a magnification of O0, is a graph showing the relationship between the clearance Δ and the thickness of the aluminum foil on the bonding strength. 1.2... Ceramic member, 8... Aluminum foil. ! 11th edition applicant 11san Jidosha Co., Ltd. agent patent attorney Ko'a! IΔβ N3 diagram (a) (b). Figure 4 Clearance Δ1 (mm)
Claims (1)
合するに際し、前記両セラシックス製部材の接合面間に
アルミニウムまたはその合金もしくはマグネシウムまた
はその合金を介在させることを特徴とするセラミックス
の接合方法。(1) A method for joining ceramics, which comprises interposing aluminum or an alloy thereof, or magnesium or an alloy thereof between the joining surfaces of both ceramic members when joining the ceramic members by friction welding.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3816283A JPS59164675A (en) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | Ceramic bonding method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3816283A JPS59164675A (en) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | Ceramic bonding method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59164675A true JPS59164675A (en) | 1984-09-17 |
Family
ID=12517706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3816283A Pending JPS59164675A (en) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | Ceramic bonding method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59164675A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59217682A (en) * | 1983-05-25 | 1984-12-07 | 新明和工業株式会社 | Diffusion bonding process |
JPS61125707A (en) * | 1984-11-21 | 1986-06-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Composite sintered body tool and its manufacturing method |
WO2019159257A1 (en) * | 2018-02-14 | 2019-08-22 | 三菱マテリアル株式会社 | METHOD FOR MANUFACTURING CERAMIC/AL-SiC COMPOSITE MATERIAL JOINED BODY, AND METHOD FOR MANUFACTURING HEAT SINK-EQUIPPED SUBSTRATE FOR POWER MODULE |
-
1983
- 1983-03-10 JP JP3816283A patent/JPS59164675A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59217682A (en) * | 1983-05-25 | 1984-12-07 | 新明和工業株式会社 | Diffusion bonding process |
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JPS6260201B2 (en) * | 1984-11-21 | 1987-12-15 | Sumitomo Electric Industries | |
WO2019159257A1 (en) * | 2018-02-14 | 2019-08-22 | 三菱マテリアル株式会社 | METHOD FOR MANUFACTURING CERAMIC/AL-SiC COMPOSITE MATERIAL JOINED BODY, AND METHOD FOR MANUFACTURING HEAT SINK-EQUIPPED SUBSTRATE FOR POWER MODULE |
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