JPS59212189A - X線ターゲット用ろう材及びx線管回転陽極用複合ターゲット - Google Patents

X線ターゲット用ろう材及びx線管回転陽極用複合ターゲット

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JPS59212189A
JPS59212189A JP8591283A JP8591283A JPS59212189A JP S59212189 A JPS59212189 A JP S59212189A JP 8591283 A JP8591283 A JP 8591283A JP 8591283 A JP8591283 A JP 8591283A JP S59212189 A JPS59212189 A JP S59212189A
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常雄 山田
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哲雄 小山
Noboru Baba
昇 馬場
Masateru Suwa
正輝 諏訪
Yusaku Nakagawa
雄策 中川
Kyukichi Onodera
小野寺 久吉
Hiroshi Sakamoto
広志 坂本
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/32Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、高融点金属材料とグラファイトとの接合用ろ
う材、及びタングステン若しくはその合金/グラファイ
ト又はタングステン若しくはその会合/モリブデン/グ
ラファイトなるX線管回転陽極用複合ターゲットにおけ
る該ろう材の利用に関する。
〔発明の背景〕
近年、高融点金属材料とグラファイトとを接合した部材
を使用した機器が各種の用途に利用さnてきている。そ
の例には、耐熱容器、耐火材及びX線管用複合ターゲッ
ト等がある。
しかしながら、従来の接合用ろう材及び接合方法では、
ろう材のぬn性が阻害さn、また接合層に空洞を生じた
り・その厚さが厚い上にバラツキがあるために、その接
合強度に難点が6つ九〇 以下、従来技術及び本発明について、X@管回転陽極用
複合ターゲットを例にとり詳細に説明するが、本発明は
そnに限定さnるものではない。
従来からX線管回転陽極用ターゲットとしてtまタング
ステン(以下、Wと略記する)の単板が使用さnてきた
。その性能改善のため、Wに少量のレニウム(以下、R
e と略記する)又はオスミウムなどを添加したW合金
が用いらnている。最近医療機器用のX @i 0 T
 (Computedtomography)用のX線
管の需要が多く、また画像の鮮明化と撮影時間の短縮の
ため大容量のものが要求さnてきている。このためター
ゲットの構成としては、直径を大きくすると共に軽量化
する必要がおる。このために、ターゲットの電子衝撃面
のみにW合金を用い、その裏面の部分に、比重が小はく
、しかも比熱の大きなモリブデン(以下、Mo  と略
記する)やグラファイト(以下、Gt と略記する)1
−合体させた\W若しくはその合金/ M o/G を
又Fiw若しくはその合金/G tのような複合ターゲ
ットが開発さnてきた・ そのような複合ターゲットを、添付図面の第1図に示す
。すなわち第1図は、従来のX線管回転陽極用複合ター
ゲットの縦断面概略図でおる。第1図において、符号1
は電子衝撃部(W又はW合金)、2FiMos5はGt
、  4は中間層、5Fi回転軸を意味する。こnら複
合ターゲットの製造方法としては、OVD、溶射及び接
合法等があるが、特に価格の点で接合法が有利でおる。
接合法による場合、上記4は接合用ろう材からなる接合
層である。
しかして、従来行わnている接合法には問題点がある。
すなわち、W若しくはその合金又はMOとGtとの接合
は、金属とセラミックとの接合であるので、その接合法
には種種の問題点がある。
まず、従来上記のような接合には、ろう材として、ジル
コニウム(以下、Zr  (!:略記する)、チタン(
以下、T1 と略記する)、MO,w及ヒRe などの
金属粉にエチルセルロース等の有機溶剤を加えてペース
ト状にしたものをGt基板Km布し、次いでW合金板等
を重ね合せ、真空中で高温に加熱加圧して接合を行う。
この従来法では、製造中に溶剤から排出さnる水分、不
純物及び解離した酸化物によってろう材の酸化が促進さ
N1融体が酸化物層で包囲さnた形となって、ぬn性が
著しく阻害される結果、健全な接合層を形成できない欠
点がある。また、従来法では、接合層の組成及び厚さを
一定にすることが困難であるので、接合層に大きな空洞
及び酸化物の巻込みが生じたり、厚さにバラツキが生じ
たシした。その結果、接合強度の面においても難点があ
った。
〔発明の目的〕
本発明は、従来技術の問題点を解決するためになさnた
ものであり、その目的は、高融点金属材料とGt との
新たな接合用ろう材、そf′Lヲ使用した接合強度の改
良さnたX@管回転陽極用複合ターゲットヲ提供するこ
とにある。
〔発明の概要〕
本発明を概説すnば、本発明の第1の発明は、高融点金
属材料とGt との接合用ろう材に関する発明であって
、そnが、Zr単体・W分が50重量%以下のZr−W
合金、Mo分が30重量%以下のZr−MO合金、W分
が30重量%以下でニッケル(以下、niと略記する)
分が20重量%以下のZr−W−Ni合金、Mo分が3
0重量−以下でNi分が20重量%以下のZr−Mo−
Ni合金、T1、ニオブ(以下、Nl)と略記する)及
びタンタル(以下、Taと略記する)よりなる群から選
択した金属材料の1種の表面に、厚さQ、01〜20μ
mのN1又はコバルト(以下、COと略記する)層を設
けたクラツド箔であることを特徴とする。
また本発明の第2の発明は、W若しくはその合金/at
又はW若しくはその合金/ Mo / GtなるX線管
回転陽極用複合ターゲットに関する発明であって、その
W若しくはその合金又はM。
とGt との接合用ろう材が、本発明の第1の発明のろ
う材であるとと′1に特徴とする。
更に本発明の第3の発明は、前記第2の発明のX線管回
転陽極用複合ターゲットに関する発明であって、そのW
若しくはその合金又はMOとGtとの接合用ろう材が、
Zr単体、W分が30重量−以下のZr−W合金、W分
が30重量%以下でNi分が20重量%以下のZr−W
−Ni合金、Mo分が30重量−以下のZr−Mo合金
及びMo分が50重量%以下でNi分が20重量−以下
のZr−Mo−Ni合金よりなる群から選択し几金属材
料の1mの表面に、厚さα01〜20μmのNi層を設
けたクラツド箔でラフ、更に該W若しくはその合金又は
MOと該ろう材との間にMO又はW粉末を、該ろう材と
Gtとの間にZr粉末を設けて接合を行って製造したも
のであることを特徴とする。
本発明にお−て、ろう材のうちW又dMo含有合金にお
けるW又はMoの含有率は、30重量%以下が必須であ
る。そ′nは、30重量%超では・Zr−W又FiZr
−Noの化合物が析出し、延性を阻害するので箔を得る
ことが不可能であるからである◎他方、Ni含有合金に
おいては、W又ijMoが共存しないとN1分が多過ぎ
てGt が浸食さnるので、W又はMoの共存が必須要
件である。
また、Ni含有合金におりて、N1の含有率が20重量
%超では、Zr−Niの化合物が生成し、延性を著しく
阻害するので不適当である・更に、ろう材表面に設ける
N1又UCO層の厚さFia 01〜20 pmが適肖
でちる・そnt=t。
101μm未満では、Ni又はCo層とGt基板とのぬ
n性が十分でないため、接合を行うことができず、他方
20pvt超では、N1又FiOoとGtとが反応して
Gtが浸食さ九、接合層の剥離を生じやすいからである
次に、本発明のろう材を用いて、X線管回転陽極用複合
ターゲットを製造するには、接合部に本発明のろう材で
あるクラツド箔を配置し、次いで真空中又は不活性ガス
中で、静圧又は加圧して加熱接合を行えばよい。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、不発
#JiltこnらKよル限定さ九るものでない。
なお、第2図〜第6図は、本発明の複合ターゲットの接
合層付近の断面組織の顕微鏡写真である。
各図において、符号21uX線管用W−Rθ合金、41
は接合層、5 FiGtを意味するO実施例1 Wが28重量%、N1が[LS重量%、Zrが残部なる
Zr −W −Ni合金に、厚さ0.08 pmのNi
層を設けて、厚さ40μmのクラツド箔なる本発明のろ
う材を製造した0 実施例2 第1図に示したような、X線管用W−Re合金/Gt複
合ターゲットt−製造するため、接合用ろう材として実
施例1に記載のろう材を使用し、真空中、1550℃で
静圧又は加圧下にa5時間加熱接合を行った。得らtし
た接合層付近の顕微鏡写真1c第2図に示す。第2図か
ら明らかなように、空洞がなく、非常に健全で、40μ
m程度の薄い接合層が観察名n1接合強度の優f′L几
複合ターゲットを得ることができた。
上側において、Wの代りにMo f含有する合金を使用
して同様な結果を得た。
実施例5 Zr金属の表面に、厚さQ、05μmのCo層を設けて
1厚さ4 Q pmのクラツド箔なる本発明のろう@を
製造した。
実施例4 実施例3において、Zr金属の代夛にT1金属を使用し
て、ろう材を製造した。
実施例5 実施例2に記載の方法と同様にして、ろう材として実施
例3に記載のろう材を使用し、真空中、1600℃で2
0分間加圧して加熱接合を行った。得ら;rL[接合層
付近の顕微鏡写真を第3図に示す。第6図から明らかな
ように、空洞のない健全な接合層が形成さnている。
実施例6 実施例5におりて、ろう材として実施例4に記載のろう
材を使用した以外は同条件で接合を行った。得らnた接
合層付近の顕微鏡写真を第4図に示す。第4図から明ら
かなように、実施例5と同様の結果を得た。
この例において、T1金属の代りにNt)又けTa金属
を用いたろう材を使用して同様な結果を得た。
実施例7 Ta金属の表面にN1めっき全施し、次いで真空中、8
00℃で焼鈍して冷圧により表面層のNiの厚さが0.
08 pmのTi −Niクラツド箔(40μ?Fl)
なる本発明のろう材を製造したO 実施例8 実施例2に記載の方法と同様処して、ろう材として実施
例7に記載のろう材を使用し、真空中、1600℃で1
0分間静圧して加熱接合を行った。得らnた接合層付近
の顕微鏡写真を第5図に示す。第5図から明らがなよう
に、空洞のない強固な接合層が形成さnている。
この例において、T1金属の代ルにNb又はT&金金属
用いたろう材を使用して同様な結果を得た。
実施例9 実施例2に記載の方法と同様にして、ろう材として同じ
〈実施例1に記載のろう材を使用し、更に、ろう材とW
合金基体との間にMO粉末を、ま友ろう材とGt基板と
の間にzr粉末を設けて接合を行った。得らn7’(接
合層付近の顕微鏡写真を第6図に示す。第6図から明ら
かなように、空洞がなく、100μm厚程匿の健全な接
合層が観察さn、接合強度の優また複合ターゲットを得
ることができ友。
以上の各実施例は、W合金/ G を複合ターゲットに
つめて例示したが、W若しくはその合金/ M O/ 
G を複合ターゲットについても、前記各実施例と同様
にして、同様な結果を得た。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、本発明のろう材は、ぬれ性
が改良さnたので、酸化物の巻込みなく、空洞のなめ接
合層が得らnる。しかも、このろう材自体の強度が高く
、安価なため経済的に有利である。したがって、本発明
のろう材は、X線管回転陽極用複合ターゲットにおいて
、接合用ろう材として有用なものである。本発明のろう
材は、本発明のX線管回転陽極用複合ターゲットの接合
部が加熱さnる1350℃以上の融点を持っているので
有利であるばかりでなく、熱伝導性が良く、熱膨張率差
による接合層の剥離がなく、接合方法が簡単であるので
、複合ターゲット’r経済的有利に製造することができ
るという顧著な効果が奏せらnた。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のX線管回転陽極用複合ターゲットの縦断
面概略図、第2図〜第6図は、本発明のX線管回転陽極
用複合ターゲットの接合層付近の断面組織の顕微鏡写真
である。 1:電子衝撃部、2:W合金又iiMo、21:X線管
用W −Re合金、3:Gt、4:中間層、41:接合
層、5:回転軸 特許出願人  株式会社 日立製作所 間     株式会社 日立メデイコ 代理人 中本  宏 ′!f)/図 第5図 第6図 第1頁の続き 0発 明 者 坂本広志 日立市幸町3丁目1番1号株式 %式% 0出 願 人 株式会社日立メディコ 東京都千代田区内神田1丁目1 番14号

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 高融点金属材料とグラファイトとの接合用ろう材
    にお−て、そnがジルコニウム単体、タングステン分が
    30重量%以下のジルコニウム−タングステン合金、モ
    リブデン分が30重量%以下のジルコニウム−モリブデ
    ン合金、タングステン分が30重it%以下でニッケル
    分が20重量%以下のジルコニウム−タングステン−ニ
    ッケル合金、モリブデン分が30重量%以下でニッケル
    分が20重量−以下のジルコニウム−モリブデン−ニッ
    ケル合金、チタン、ニオブ及びタンタルよりなる群から
    選択した金属材料の1種の表面に、厚さa、01〜20
    μmのニッケル又はコバルト層を設けたクラツド箔でお
    ることを特徴とするろう材・2 タングステン若しくは
    その合金/グラファイト又はタングステン若しくはその
    合金/モリブデン/グラファイトなるX線管回転陽極用
    複合ターゲットにお−て、そのタングステン若しくはそ
    の合金又はモリブデンとグラファイトとの接合用ろう材
    がジルコニウム単体、タングステン分が50重量%以下
    のジルコニウム−タングステン合金、モリブデン分カニ
    30重量−以下のジルコニウム−モリブデン合金、タン
    グステン分が50重量%以下でニッケル分が20重量%
    以下のジルコニウム−タングステン−ニッケル合金、モ
    リブデン分が30重量%以下でニッケル分が20重量%
    以下のジルコニウム−モリブデン−ニッケル合金、チタ
    ン、ニオブ及びタンタルよVなる群から選択した金属材
    料の1種の表面に、厚さα01〜20μmのニッケル又
    はコバルト層を設けたクラツド箔であるとと′t−特徴
    とするX線管回転陽極用複合ターゲットO 五 タングステン若しくはその合金/グラファイト又は
    タングステン若しくはその合金/モリブデン/グラファ
    イトなるX線管回転陽極用複合ターゲットにおいて、そ
    のタングステン若しくはその合金又はモリブデンとグラ
    ファイトとの接合用ろう材が、ジルコニウム単体、タン
    グステン分が30重量%以下のジルコニウム〜タングス
    テン合金、モリブデン分が50重量−以下のジルコニウ
    ム−モリブデン合金、タングステン分が30重量%以下
    でニッケル分が20重量%以下のジルコニウム−タング
    ステン−ニッケル合金及びモリブデン分が30重量−以
    下でニッケル分が20重量%以下のジルコニウム−モリ
    ブデン−ニッケル合金よりなる群から選択した金属材料
    の1種の表面に、厚さ0.01〜20μmのニッケル層
    を設けたクラツド箔であり、更に該タングステン若しく
    はその合金又はモリブデンと該ろう材との間にモリブデ
    ン又はタングステン粉末を、該ろう材とグラファイトと
    の間にジルコニウム粉末を設けて接合を行って製造した
    ものであることを特徴とするX線管回転陽極用複合ター
    ゲット。
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