JPS63265876A - セラミツクスと金属の接合方法 - Google Patents
セラミツクスと金属の接合方法Info
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- JPS63265876A JPS63265876A JP9919787A JP9919787A JPS63265876A JP S63265876 A JPS63265876 A JP S63265876A JP 9919787 A JP9919787 A JP 9919787A JP 9919787 A JP9919787 A JP 9919787A JP S63265876 A JPS63265876 A JP S63265876A
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Landscapes
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
この発明は耐熱性、耐摩耗性を有し、かつ軽石性にすぐ
れたセラミックスと金属を短−間にしかも熱応力の発生
を緩和して接合する方法に関するものである。
れたセラミックスと金属を短−間にしかも熱応力の発生
を緩和して接合する方法に関するものである。
〈従来の技術〉
従来、セラミックスと金属を接合する技術としては、例
えば材料技術（Ｖ０１４、Ｎａ３．１９８６）に■ 接
着剤による接合（有機、無機接着剤）■ 機械的接合（
焼きばめ、鋳ぐるみなど）■ 化学的結合 （ブレージング、メタライズ、固相接合など）などが紹
介されている。
えば材料技術（Ｖ０１４、Ｎａ３．１９８６）に■ 接
着剤による接合（有機、無機接着剤）■ 機械的接合（
焼きばめ、鋳ぐるみなど）■ 化学的結合 （ブレージング、メタライズ、固相接合など）などが紹
介されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
ところが、上述の接合方法においては、下記するような
問題点が指摘されている。
問題点が指摘されている。
即ち、■の接着剤による接合法では耐熱性が低く （Ｈ
ａｘ１５０℃程度）、応用範囲が限られる。■の機械的
接合法のうち焼きばめ法では金属、セラミックスの加工
精度が厳しく、コスト高となる。また鋳くるみ法では熱
衝撃が大きくてブＯセス管理が困難である。■の化学的
接合法のうちブレージング法とメタライズ法にあっては
、セラミックス表面処理子ロウ性は処理に長時間を必要
とするケースが多かった。また、セラミックスと金属の
熱膨脹係数が大きく異なり、接合時の冷却過程で多大な
熱応力が発生し、セラミックスと金属間で破損するか、
または大幅な接合強度の低下を生じていた。
ａｘ１５０℃程度）、応用範囲が限られる。■の機械的
接合法のうち焼きばめ法では金属、セラミックスの加工
精度が厳しく、コスト高となる。また鋳くるみ法では熱
衝撃が大きくてブＯセス管理が困難である。■の化学的
接合法のうちブレージング法とメタライズ法にあっては
、セラミックス表面処理子ロウ性は処理に長時間を必要
とするケースが多かった。また、セラミックスと金属の
熱膨脹係数が大きく異なり、接合時の冷却過程で多大な
熱応力が発生し、セラミックスと金属間で破損するか、
または大幅な接合強度の低下を生じていた。
〈問題点を解決するための手段〉
この発明は上記した従来のセラミックスと金属との接合
法における問題点を解消すべく検討の結果、得られたも
のである。
法における問題点を解消すべく検討の結果、得られたも
のである。
即ち、この発明はセラミックスと接合しようとする金属
との間に溶融時セラミックスと反応して両者の接合に寄
与する金属または合金を介在させ、局部的にエネルギー
を与えることのできる電子ビームを用いて、フォーカス
をこの介在金属または合金に絞り、照射する。この時、
セラミックスと金属の熱膨脹係数差による熱応力発生を
緩和するために、セラミックスの温度（ＣＴ）Ｘ熱膨脹
係数（Ｃα）が金属の温度（ＭＴ）Ｘ熱膨脹係数（Ｍα
）に等しくなるようにしたことを特徴とするものである
。
との間に溶融時セラミックスと反応して両者の接合に寄
与する金属または合金を介在させ、局部的にエネルギー
を与えることのできる電子ビームを用いて、フォーカス
をこの介在金属または合金に絞り、照射する。この時、
セラミックスと金属の熱膨脹係数差による熱応力発生を
緩和するために、セラミックスの温度（ＣＴ）Ｘ熱膨脹
係数（Ｃα）が金属の温度（ＭＴ）Ｘ熱膨脹係数（Ｍα
）に等しくなるようにしたことを特徴とするものである
。
く作用〉
この発明の接合法を模式図を参照して説明すると、セラ
ミックス１と接合する金属２との間に溶融時にセラミッ
クス１との反応性を有する金属または合金３を介在させ
る。そしてフォーカスをこの介在金属または合金３に絞
って局部的に電子ビーム４を照射して加熱するため、セ
ラミックス１および金属２の温度を個別に制御すること
が可能となるのである。
ミックス１と接合する金属２との間に溶融時にセラミッ
クス１との反応性を有する金属または合金３を介在させ
る。そしてフォーカスをこの介在金属または合金３に絞
って局部的に電子ビーム４を照射して加熱するため、セ
ラミックス１および金属２の温度を個別に制御すること
が可能となるのである。
即ち、ＣＴＸＣα＝ＭＴＸＭαとなるようセラミックス
と金属の温度を設定し、制御することにより熱膨脹係数
差に起因するセラミックスと金属の間に発生する熱応力
を大幅に低減、緩和することができるのである。
と金属の温度を設定し、制御することにより熱膨脹係数
差に起因するセラミックスと金属の間に発生する熱応力
を大幅に低減、緩和することができるのである。
なお、セラミックスと金属とは別系統のコントロール機
能をもつヒータ等の加熱装置にて温度管理すればよい。
能をもつヒータ等の加熱装置にて温度管理すればよい。
また、この発明でセラミックスと金属との間に介在せし
めて両者を接合するに使用する金属または合金としては
、Ｔｂ、（ａ、Ｚｙ、＃、ＳＬ、陽、Ｗｌ−１Ｎ１、Ｆ
ｅ、ＴＡのうちから１種以上を用いればよい。
めて両者を接合するに使用する金属または合金としては
、Ｔｂ、（ａ、Ｚｙ、＃、ＳＬ、陽、Ｗｌ−１Ｎ１、Ｆ
ｅ、ＴＡのうちから１種以上を用いればよい。
〈実施例〉
以下、この発明を実施例により詳細に説明する。
窒化けい素セラミックスと８４５０１１１とを接合する
に当り、両者の間に０．５闇厚のｆｉＪ ＳＬ合金板
を介在させ、ＣＴＸＣα＝ＭＴＸＭαの関係より窒化け
い素セラミックスの温度を８００℃、８４５Ｃ鋼の温度
を２７５℃に特殊なヒータ付きジャラケットを用いて制
御し、電子ビームを用いてＡｆｔ ＳＬ合金板を溶融
させ、両者を接合した。
に当り、両者の間に０．５闇厚のｆｉＪ ＳＬ合金板
を介在させ、ＣＴＸＣα＝ＭＴＸＭαの関係より窒化け
い素セラミックスの温度を８００℃、８４５Ｃ鋼の温度
を２７５℃に特殊なヒータ付きジャラケットを用いて制
御し、電子ビームを用いてＡｆｔ ＳＬ合金板を溶融
させ、両者を接合した。
比較として同じ＜ ＃ −ＳＬ合金板を介在させ、８０
０℃で炉内処理により接合したものを作製した。
０℃で炉内処理により接合したものを作製した。
窒化けい素と８４５Ｃ鋼を個々に温度設定して電子ビー
ムにて接合したこの発明の実施例のものは良好な接合体
が得られたのに対し、炉内処理にて同じ８００℃で窒化
けい素と８４５Ｃ！ｉｔとを接合したものは、熱応力の
発生が原因と思われる窒化けい素側のクラック発生にて
接合体が破損していた。
ムにて接合したこの発明の実施例のものは良好な接合体
が得られたのに対し、炉内処理にて同じ８００℃で窒化
けい素と８４５Ｃ！ｉｔとを接合したものは、熱応力の
発生が原因と思われる窒化けい素側のクラック発生にて
接合体が破損していた。
〈発明の効果〉
以上説明したように、この発明の接合法によると、接合
時のセラミックスと金属間の熱膨脹係数差による熱応力
の発生を大幅に低減することができるため、高強度のセ
ラミックスと金属の接合が可能となり、また熱応力の影
響を特に受けやすい大面積の接合をも可能とすることが
できるのである。
時のセラミックスと金属間の熱膨脹係数差による熱応力
の発生を大幅に低減することができるため、高強度のセ
ラミックスと金属の接合が可能となり、また熱応力の影
響を特に受けやすい大面積の接合をも可能とすることが
できるのである。
従って、この発明の接合法によりセラミックスのさらに
広範囲な応用（例えば構造部材、自動車橢械部品など）
が可能となるのである。
広範囲な応用（例えば構造部材、自動車橢械部品など）
が可能となるのである。
図面は、この発明の詳細な説明する模式図である。
１・・・セラミックス ２・・・金属３・・
・セラミックスとの反応性を 有する金属または合金 ４・・・電子ビーム
・セラミックスとの反応性を 有する金属または合金 ４・・・電子ビーム
Claims (2)
- （１）セラミックスと金属の接合に際し、溶融状態にお
いてセラミックスと反応する金属または合金を接合する
セラミックスと金属の間に介在させ、該金属または合金
を電子ビームにて溶融させて両者を接合する方法におい
て、セラミックスと金属との熱膨脹係数の差によって生
じる熱応力を、接合時にセラミックスと金属との間に温
度差をつけることにより緩和することを特徴とするセラ
ミックスと金属の接合方法。 - （２）セラミックスと反応する金属または合金がＴｉ、
Ｃｕ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｆｅ
、Ｔｌのうち１種以上からなることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のセラミックスと金属の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9919787A JPS63265876A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP9919787A JPS63265876A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | セラミツクスと金属の接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63265876A true JPS63265876A (ja) | 1988-11-02 |
Family
ID=14240921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9919787A Pending JPS63265876A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | セラミツクスと金属の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63265876A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108262579A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-07-10 | 南京理工大学 | 韧化过渡的异种材料连接接头结构和制备方法 |
-
1987
- 1987-04-22 JP JP9919787A patent/JPS63265876A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108262579A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-07-10 | 南京理工大学 | 韧化过渡的异种材料连接接头结构和制备方法 |
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