JPH01273691A - Ｎｉ―Ｚｒハンダ箔 - Google Patents
Ｎｉ―Ｚｒハンダ箔Info
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Classifications
-
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3033—Ni as the principal constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K35/32—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- 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。
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、セラミックスとセラミックス、セラミックス
と金属、金属相互間、黒鉛相互間または黒鉛と金属の硬
ロウづけに使用する、無定形または一部無定形のＮｉ
−Ｚｌ’合金からなるハンダ箔に関する。
と金属、金属相互間、黒鉛相互間または黒鉛と金属の硬
ロウづけに使用する、無定形または一部無定形のＮｉ
−Ｚｌ’合金からなるハンダ箔に関する。
金属およびセラミックスの高温使用のために、硬ロウづ
けが、ますます重要な接合方法として注目されている。
けが、ますます重要な接合方法として注目されている。
硬ロウづけの概念については、活性化接合の概念によ
り説明できる（ Ｐｒａｋｔ ｉ ｓｃｈｅＭｅｔａｌ
ｌｏｇｒａｐｈｉｅ、 ３ｏｎｄｅｒｂａｎｄｅ、
３ｔｕｔｔｇａｒｔ。
り説明できる（ Ｐｒａｋｔ ｉ ｓｃｈｅＭｅｔａｌ
ｌｏｇｒａｐｈｉｅ、 ３ｏｎｄｅｒｂａｎｄｅ、
３ｔｕｔｔｇａｒｔ。
１８、 １９８７）。
金属蒸気や火花が発生する溶接には、チタンのような特
殊金属（３ｏｎｄｅｒｍｅｔａ ｌ ｌ ）を使用する
のが有利である。 融点が特殊金属の接合部の変態温度
以下にある適当なはんだ合金を使用すれば、それによら
ず接合を行なうことができる。 硬ロウづけは、高温で
行なう限り、金属、セラミックスまたは金属とセラミッ
クス、黒鉛または黒鉛と金属の接合を成功させることが
できる。
殊金属（３ｏｎｄｅｒｍｅｔａ ｌ ｌ ）を使用する
のが有利である。 融点が特殊金属の接合部の変態温度
以下にある適当なはんだ合金を使用すれば、それによら
ず接合を行なうことができる。 硬ロウづけは、高温で
行なう限り、金属、セラミックスまたは金属とセラミッ
クス、黒鉛または黒鉛と金属の接合を成功させることが
できる。
工作材料の接合は、異なる性質の母材を互に結合できる
という利点がある。 金属とセラミックスの接合の目的
は、たとえば耐摩耗性、断熱性、耐食性、電気絶縁性、
耐真空性などを付与することにおる。 硬ロウづけの接
合技術は、セラミックス、同一または異種の化学組成を
もつ物体、とくに単一の材料からなる複雑な物体の接合
にとって重要でおる。
という利点がある。 金属とセラミックスの接合の目的
は、たとえば耐摩耗性、断熱性、耐食性、電気絶縁性、
耐真空性などを付与することにおる。 硬ロウづけの接
合技術は、セラミックス、同一または異種の化学組成を
もつ物体、とくに単一の材料からなる複雑な物体の接合
にとって重要でおる。
とくにロウづけ部分が湿潤しやすい部分は、耐久的な接
合をすることが肝要である。
合をすることが肝要である。
可撓性の金属箔は、粉末やペーストにくらべて、はるか
に取扱いが容易で使いやすい。
に取扱いが容易で使いやすい。
溶融金属の急冷により１ｎられる無定形または一部無定
形の金属箔は、その高い延性のゆえに、硬ロウづけに適
している。
形の金属箔は、その高い延性のゆえに、硬ロウづけに適
している。
金属箔は、単一のしかも非常に均一な層から構成されて
いる。
いる。
良好な接合（温れ）を実現するには、ハンダ材の表面か
ら酸化性夾雑物を除去することが不可欠で必り、これゆ
え上記の金属箔による硬ロウづけは、とくに真空中また
はシールガスの下で行なわれる。
ら酸化性夾雑物を除去することが不可欠で必り、これゆ
え上記の金属箔による硬ロウづけは、とくに真空中また
はシールガスの下で行なわれる。
本発明の課題は、請求項１に記載のように、無定形また
は一部無定形のＮｉ −Ｚｒ合金からなる新規なハンダ
箔を提供することにある。 このハンダ箔は特殊な方法
により、セラミックス相互間、セラミックスと金属、金
属相互間、黒鉛相互間または黒鉛と金属を硬ロウづけに
より接合することができる。
は一部無定形のＮｉ −Ｚｒ合金からなる新規なハンダ
箔を提供することにある。 このハンダ箔は特殊な方法
により、セラミックス相互間、セラミックスと金属、金
属相互間、黒鉛相互間または黒鉛と金属を硬ロウづけに
より接合することができる。
本発明によるハンダ箔の好ましい合金組成は、原子比で
、Ｎｉ ：２０〜３０％とＺｒ：７０〜８０％、ｘｒ
：６０〜７０％とＺｒ ：３０〜４０％またはｘ＋
：９０〜９５％とＺｒ：５〜１０％である。
、Ｎｉ ：２０〜３０％とＺｒ：７０〜８０％、ｘｒ
：６０〜７０％とＺｒ ：３０〜４０％またはｘ＋
：９０〜９５％とＺｒ：５〜１０％である。
とくに好ましい合金は、Ｎ ！ ２４Ｚｒ ｙｅ、Ｎ！
６４Ｚ’３６およびＮ’９１Ｚ’９である。
６４Ｚ’３６およびＮ’９１Ｚ’９である。
無定形合金の製造に用いる合金成分のＮｉとＺｒは、少
なくとも純度９９．５％を有することが重要である。
また、酸化性夾雑物を含んでいてはならない。
なくとも純度９９．５％を有することが重要である。
また、酸化性夾雑物を含んでいてはならない。
これらの合金のロウづけ温度は、９００〜１２ｏｏ’ｃ
の範囲にある。 すなわち、チタン族（チタン、ジルコ
ニウム、ハフニウムおよびタンタル）の特殊金属と酸化
アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、
炭化ケイ素またはこれらの混合物からなるセラミックス
との接合のための硬ロウづけ、上記のセラミックスと金
属およびニッケルまたは鉄合金との硬ロウづけには、そ
れぞれ相応するハンダ箔が使用される。
の範囲にある。 すなわち、チタン族（チタン、ジルコ
ニウム、ハフニウムおよびタンタル）の特殊金属と酸化
アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、
炭化ケイ素またはこれらの混合物からなるセラミックス
との接合のための硬ロウづけ、上記のセラミックスと金
属およびニッケルまたは鉄合金との硬ロウづけには、そ
れぞれ相応するハンダ箔が使用される。
ざらに、Ｎｉ−２ｒハンダ合金は、黒鉛とチタン、鉄、
ニッケル、ジルコニウムまたはこれらの合金からなるグ
ループから選んだ金属との接合に、また黒鉛相互間の接
合にも使用することができる。
ニッケル、ジルコニウムまたはこれらの合金からなるグ
ループから選んだ金属との接合に、また黒鉛相互間の接
合にも使用することができる。
黒鉛の場合には、市販の焼結黒鉛の成形部分にも使用す
ることができる。
ることができる。
本発明によるＮｒ−２ｒ−ハンダ箔は、とくに高酸化状
態にある特殊金属チタンまたはジルコニウム、酸化アル
ミニウムまたは酸化ジルコニウムからなるセラミックス
相互間、アルミナセラミックスとニッケル、および黒鉛
相互間の接合に好適である。
態にある特殊金属チタンまたはジルコニウム、酸化アル
ミニウムまたは酸化ジルコニウムからなるセラミックス
相互間、アルミナセラミックスとニッケル、および黒鉛
相互間の接合に好適である。
研究の結果、本発明の合金において、ジルコニウムはハ
ンダ結合の化学的反応成分として機能し、ニッケルは表
面張力平衡作用をもつことがわかった。
ンダ結合の化学的反応成分として機能し、ニッケルは表
面張力平衡作用をもつことがわかった。
本発明のハンダ箔は、上記合金の溶融物を少なくとも１
０５°Ｃ／秒の冷却速度で急冷づることにより製造する
ことができる。 この場合、ガラス状の金属を製造する
技術が問題となる。 本発明のハンダ籠の製造には溶融
スピン法が好適でおり、溶融金属を高速回転する銅製の
円筒により急冷し、帯／箔としてそ剥ぎとる。
０５°Ｃ／秒の冷却速度で急冷づることにより製造する
ことができる。 この場合、ガラス状の金属を製造する
技術が問題となる。 本発明のハンダ籠の製造には溶融
スピン法が好適でおり、溶融金属を高速回転する銅製の
円筒により急冷し、帯／箔としてそ剥ぎとる。
このような条件で製造した金属箔は、ガラス状または無
定形の構造を有し、高い延性と均一性を示す。
定形の構造を有し、高い延性と均一性を示す。
本発明のＮｉ−Ｚｒ合金は、ハンダ箔として満足である
ためには、少なくとも部分的に無定形でなければならな
い。
ためには、少なくとも部分的に無定形でなければならな
い。
Ｎｉ−Ｚｒ−箔の厚さは、２０〜１２０ａｍ、とくに４
０〜９０μｍが好ましい。
０〜９０μｍが好ましい。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例１〜３
次の表に示された組成の溶融金属を、シールガスとして
ヘリウムを用い、圧力的０．８バールの下で、回転速度
２１ｍ／秒の銅製の円筒に注下し、厚さ６０μ■、幅３
．５朧の無定形の帯（箔）を製造した。
ヘリウムを用い、圧力的０．８バールの下で、回転速度
２１ｍ／秒の銅製の円筒に注下し、厚さ６０μ■、幅３
．５朧の無定形の帯（箔）を製造した。
実施例４
二枚の酸化アルミニウムセラミックス試験片（２，５ｃ
ｍＸ２．５ｃｍＸ０．６ｃｍ＞の接合すべき表面を、エ
タノールで脱脂して清浄にした。 この試験片の間に、
厚さ６０μｍのＮ ！ ２４Ｚ ｆ” ７６ハンダ箔を
はさんで接合した。 ロウづ（プは、高真空誘導加熱炉
で、圧力１０−５ミリバール、温度１００Ｏ℃で２５分
間行なった。
ｍＸ２．５ｃｍＸ０．６ｃｍ＞の接合すべき表面を、エ
タノールで脱脂して清浄にした。 この試験片の間に、
厚さ６０μｍのＮ ！ ２４Ｚ ｆ” ７６ハンダ箔を
はさんで接合した。 ロウづ（プは、高真空誘導加熱炉
で、圧力１０−５ミリバール、温度１００Ｏ℃で２５分
間行なった。
その結果、化学的に抵抗力のある、きわめて耐久性の強
いロウづけを行なうことができた。
いロウづけを行なうことができた。
実施例５
へｐ２０３セラミックス試験片（２，５ｃｍＸ２゜５ｃ
ｍＸ０．６ｃｍ）と直径２ ｃｍの円筒状のニッケル試
験体との接合すべき表面を、エタノールで脱脂して清浄
にした。 この表面に厚さ６０μｍのＮ’ ６４Ｚ’
３Ｂハンダ箔をはさみ接合した。
ｍＸ０．６ｃｍ）と直径２ ｃｍの円筒状のニッケル試
験体との接合すべき表面を、エタノールで脱脂して清浄
にした。 この表面に厚さ６０μｍのＮ’ ６４Ｚ’
３Ｂハンダ箔をはさみ接合した。
ロウづけは、高真空誘導加熱炉で、圧力１０−５ミリバ
ール、湿度’１１００’Ｃで２０分間行なった。
ール、湿度’１１００’Ｃで２０分間行なった。
これにより、抵抗力の強い耐久性のある日つづけが得ら
れた。
れた。
Ｘ皿型１
直径２ ｃｍ、壁厚２＃の２本の円筒状のチタン試験体
の接合すべき表面を、エタノールで脱脂して清浄にした
。 この表面に厚さ６０ｕｍのＮ’２４Ｚ’７６ハンダ
箔をはさみ接合した。
の接合すべき表面を、エタノールで脱脂して清浄にした
。 この表面に厚さ６０ｕｍのＮ’２４Ｚ’７６ハンダ
箔をはさみ接合した。
ロウづけは、高真空誘導加熱炉で、圧力１０’ミリバー
ル、温度９７０°Ｃで行なった。
ル、温度９７０°Ｃで行なった。
ロウづけ端部は外見上もしつかりとしており、抵抗力も
強く、すぐれた耐久性を示した。
強く、すぐれた耐久性を示した。
実施例７
寸法が２．５ｃｍＸ２．５ｃｍＸ０．７ｃｍの焼結黒鉛
からなる二枚の試験片の、接合すべき表面を清浄にして
、厚さ６０μｍのＮ ！ ２４Ｚｒ ７６ハンダ箔をは
さみ接合した。
からなる二枚の試験片の、接合すべき表面を清浄にして
、厚さ６０μｍのＮ ！ ２４Ｚｒ ７６ハンダ箔をは
さみ接合した。
ロウづけは、高真空炉中でヘリウム雰囲気下、圧力１０
−４ミリバール、温度１０００°Ｃで１５分間行なった
。
−４ミリバール、温度１０００°Ｃで１５分間行なった
。
その結果、きわめて抵抗力が強く、耐久性の必るロウづ
けが得られた。
けが得られた。
実施例８
直径２ ｃｍ、長さ２ｃｍの円筒状の黒鉛製試験体と直
径４ ｃｍ、長さ３ ｃｍの円筒状のニッケル製試験片
体の、接合すべき表面を清浄にした。 この表面に、厚
さ６０μｍのＮ’ ２４Ｚ’ ７６ハンダ箔をはさみ接
合した。
径４ ｃｍ、長さ３ ｃｍの円筒状のニッケル製試験片
体の、接合すべき表面を清浄にした。 この表面に、厚
さ６０μｍのＮ’ ２４Ｚ’ ７６ハンダ箔をはさみ接
合した。
ロウづけは、高真空炉中で圧力１０−４ミリバール、温
度１１００’Ｃで３０分間行なった。
度１１００’Ｃで３０分間行なった。
その結果、強固で耐久性のあるロウづりが得られた。
特許出願人 ロング リミテッド
代理人 弁理士 須 賀 総 夫
Claims (11)
- （１）原子比でＮｉ：２０〜９５％およびＺｒ：５〜８
０％の合金組成をもつ、均一で延性のあるハンダ箔。 - （２）原子比でＮｉ：２０〜３０％およびＺｒ：７０〜
８０％の合金組成をもつ請求項１のハンダ箔。 - （３）原子比でＮｉ：６０〜７０％およびＺｒ：３０〜
４０％の合金組成をもつ請求項１のハンダ箔。 - （４）原子比でＮｉ：９０〜９５％およびＺｒ：５〜１
０％の合金組成をもつ請求項１のハンダ箔。 - （５）合金の少なくとも一部が無定形の構造を有する請
求項１ないし４のいずれかのハンダ箔。 - （６）ハンダ箔の厚さが２０〜１２０μｍである請求項
１ないし５のいずれかのハンダ箔。 - （７）請求項１のハンダ箔の、セラミックスどうし、セ
ラミックスと金属、金属どうし、黒鉛どうしまたは黒鉛
と金属の硬ロウづけへの使用。 - （８）ハンダ箔を、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化マグネシウム、炭化ケイ素またはこれらの混合
物からなるセラミックスの硬ロウづけに使用する請求項
７のハンダ箔の使用。 - （９）ハンダ箔を、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化マグネシウム、または炭化ケイ素からなるセラ
ミックスと、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニッ
ケルもしくは鉄またはこれらの合金から選んだ金属との
硬ロウづけに使用する請求項７のハンダ箔の使用。 - （１０）ハンダ箔を、チタン、ジルコニウム、ハフニウ
ムおよびタンタルまたはこれらの合金から選んだ金属の
硬ロウづけに使用する請求項７のハンダ箔の使用。 - （１１）ハンダ箔を、黒鉛と、チタン、鉄、ニッケル、
ジルコニウムまたはこれらの合金から選んだ金属との硬
ロウづけに使用する請求項７のハンダ箔の使用。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH101488A CH674521A5 (ja) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | |
| CH1014/88-0 | 1988-03-17 |
Publications (1)
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