JPH04235246A - セラミックスのメタライズ用合金及びメタライズ方法 - Google Patents
セラミックスのメタライズ用合金及びメタライズ方法Info
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- JPH04235246A JPH04235246A JP41886390A JP41886390A JPH04235246A JP H04235246 A JPH04235246 A JP H04235246A JP 41886390 A JP41886390 A JP 41886390A JP 41886390 A JP41886390 A JP 41886390A JP H04235246 A JPH04235246 A JP H04235246A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
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- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00862—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for nuclear applications, e.g. ray-absorbing concrete
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、強度的に優れたセラミ
ックスのメタライズ用アルミニュウム合金及びセラミッ
クスのメタライズ方法に関する。
ックスのメタライズ用アルミニュウム合金及びセラミッ
クスのメタライズ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、セラミックス面にアルミニュウム
合金をメタライズするためには、（１）セラミックス表
面を高融点金属法で金属化し、次いで、ニッケルを付着
した後アルミニュウム合金をロウ付けする方法、（２）
セラミックス表面を銅を含む活性金属で金属化し、次い
で、アルミニュウム合金をロウ付けする方法及び（３）
セラミックス表面をパラジウム等で活性化した後銅また
はニッケルなどで金属化し、次いで、アルミニュウム合
金をロウ付けする方法が知られている。
合金をメタライズするためには、（１）セラミックス表
面を高融点金属法で金属化し、次いで、ニッケルを付着
した後アルミニュウム合金をロウ付けする方法、（２）
セラミックス表面を銅を含む活性金属で金属化し、次い
で、アルミニュウム合金をロウ付けする方法及び（３）
セラミックス表面をパラジウム等で活性化した後銅また
はニッケルなどで金属化し、次いで、アルミニュウム合
金をロウ付けする方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】しかし、従来の上記（
１）〜（３）の方法では、セラミックスとアルミニュウ
ム合金との中間層として、磁性材料であるニッケル又は
酸化に対し腐食しやすい銅を介在させるため、磁場がか
かる場所では使用できない、とか、高温下又は酸性雰囲
気等の場所では使用できない、といった制限が存在する
。
１）〜（３）の方法では、セラミックスとアルミニュウ
ム合金との中間層として、磁性材料であるニッケル又は
酸化に対し腐食しやすい銅を介在させるため、磁場がか
かる場所では使用できない、とか、高温下又は酸性雰囲
気等の場所では使用できない、といった制限が存在する
。
【０００４】そこで、磁場がかかる場所又は酸化雰囲気
中でも使用できるアルミニュウムメタライズ法の開発が
、今日強く要望されている。本発明は、上述した従来の
問題点に着目してなされたものであって、上記要望に沿
うセラミックスのメタライズ用アルミニュウム合金及び
セラミックスのメタライズ法を提供するにあり、詳細に
は、セラミックス表面に直接アルミニュウム合金をメタ
ライズするメタライズ用合金の組成と接合方法を提供す
ることを目的とする。
中でも使用できるアルミニュウムメタライズ法の開発が
、今日強く要望されている。本発明は、上述した従来の
問題点に着目してなされたものであって、上記要望に沿
うセラミックスのメタライズ用アルミニュウム合金及び
セラミックスのメタライズ法を提供するにあり、詳細に
は、セラミックス表面に直接アルミニュウム合金をメタ
ライズするメタライズ用合金の組成と接合方法を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そして、本発明は、上記
目的を達成するため、アルミニュウム７６．０〜８３．
２重量％、シリコン１１．０〜１２．０重量％及びチタ
ン上４．８〜１３．０重量％の組成から成るメタライズ
用合金を提供するものであり、また、このメタライズ用
合金をセラミックス表面にプラズマ溶射し、セラミック
ス表面をメタライズするセラミックスのメタライズ方法
を提供するものである。
目的を達成するため、アルミニュウム７６．０〜８３．
２重量％、シリコン１１．０〜１２．０重量％及びチタ
ン上４．８〜１３．０重量％の組成から成るメタライズ
用合金を提供するものであり、また、このメタライズ用
合金をセラミックス表面にプラズマ溶射し、セラミック
ス表面をメタライズするセラミックスのメタライズ方法
を提供するものである。
【０００６】本発明で使用できるセラミックスとしては
、アルミナ、窒化珪素、サイアロン及び炭化珪素が挙げ
られる。また、これらのセラミックスは、通常の方法に
おいて焼成した焼結体が使用でき、その形状等によって
限定されるものではない。
、アルミナ、窒化珪素、サイアロン及び炭化珪素が挙げ
られる。また、これらのセラミックスは、通常の方法に
おいて焼成した焼結体が使用でき、その形状等によって
限定されるものではない。
【０００７】重量でアルミニュウム８７．４％、シリコ
ン１２．６％の合金は、共晶であり、ロウ付け用アルミ
ニュウム合金として知られているが、これは、通常のロ
ウ付け雰囲気である真空状態や窒素状態において、金属
には濡れるが、セラミックスには濡れず、そのため、セ
ラミックス表面のメタライズ化には利用できないもので
ある。
ン１２．６％の合金は、共晶であり、ロウ付け用アルミ
ニュウム合金として知られているが、これは、通常のロ
ウ付け雰囲気である真空状態や窒素状態において、金属
には濡れるが、セラミックスには濡れず、そのため、セ
ラミックス表面のメタライズ化には利用できないもので
ある。
【０００８】本発明者等は、プラズマ溶射法を適用し、
上記アルミニュウム合金を溶射することにより、セラミ
ックス表面にアルミニュウム合金をメタライズすること
ができる、との知見を得た。更に、アルミニュウム８７
．４％、シリコン１２．６％の合金に、チタンを外割重
量で５％〜１５％加えることにより、実用上使用できる
、付着強度が５ｋｇ／ｍｍ２以上のメタライズ膜を得る
ことができる、という知見を得た。
上記アルミニュウム合金を溶射することにより、セラミ
ックス表面にアルミニュウム合金をメタライズすること
ができる、との知見を得た。更に、アルミニュウム８７
．４％、シリコン１２．６％の合金に、チタンを外割重
量で５％〜１５％加えることにより、実用上使用できる
、付着強度が５ｋｇ／ｍｍ２以上のメタライズ膜を得る
ことができる、という知見を得た。
【０００９】重量でアルミニュウム８７．４％、シリコ
ン１２．６％の合金に、チタンを外割の重量で５％添加
したもの、即ち、重量でアルミニュウムが８３．２％、
シリコンが１２．０％、チタンが４．８％の組成の場合
、メタライズ強度は、実用強度の５ｋｇ／ｍｍ２を上ま
る。しかし、チタン量がそれ以下では、活性金属として
作用する効果が小さいので、メタライズ膜の強度が低く
、実用要求強度を満足することができない。
ン１２．６％の合金に、チタンを外割の重量で５％添加
したもの、即ち、重量でアルミニュウムが８３．２％、
シリコンが１２．０％、チタンが４．８％の組成の場合
、メタライズ強度は、実用強度の５ｋｇ／ｍｍ２を上ま
る。しかし、チタン量がそれ以下では、活性金属として
作用する効果が小さいので、メタライズ膜の強度が低く
、実用要求強度を満足することができない。
【００１０】また、チタン量を外側の重量で１５％添加
したもの、即ち、重量でアルミニュウムが７６．０％、
シリコンが１１．０％、チタンが１３．０％の組成の場
合、メタライズ強度は、実用強度の５ｋｇ／ｍｍ２を上
まる。しかし、チタンがそれ以上であると、メタライズ
膜とセラミックスとの接合強度は低下する。
したもの、即ち、重量でアルミニュウムが７６．０％、
シリコンが１１．０％、チタンが１３．０％の組成の場
合、メタライズ強度は、実用強度の５ｋｇ／ｍｍ２を上
まる。しかし、チタンがそれ以上であると、メタライズ
膜とセラミックスとの接合強度は低下する。
【００１１】本発明のメタライズ法において、セラミッ
クスにアルミニュウム合金をプラズマ溶射する際、この
セラミックスを予め５０〜２００℃に加熱することが好
ましい。これにより、付着強度の強いメタライズが得ら
れるが、５０℃より低い場合及び２００℃より高い場合
、プラズマ化したアルミニュウム合金の粒子は、セラミ
ックス表面に強固に補足されないため、付着強度は低下
する。
クスにアルミニュウム合金をプラズマ溶射する際、この
セラミックスを予め５０〜２００℃に加熱することが好
ましい。これにより、付着強度の強いメタライズが得ら
れるが、５０℃より低い場合及び２００℃より高い場合
、プラズマ化したアルミニュウム合金の粒子は、セラミ
ックス表面に強固に補足されないため、付着強度は低下
する。
【００１２】
【実施例】本発明を実施例に従って、詳細に説明する。
重量でアルミニュウムが８７．４％、シリコンが１２．
６％から成る合金の基本成分に、チタン外割で５〜１５
％及びその前後の量を添加した種々の合金を作製した。 その組成を表１に示す。
６％から成る合金の基本成分に、チタン外割で５〜１５
％及びその前後の量を添加した種々の合金を作製した。 その組成を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１に示す組成の合金を、種々の温度に加
熱した２０ｍｍ角で、厚さが３ｍｍのアルミナ、窒化珪
素、サイアロン及び炭素化珪素の表面に、表２に記す条
件でプラズマ溶射した場合の接合強度を表３に示す。
熱した２０ｍｍ角で、厚さが３ｍｍのアルミナ、窒化珪
素、サイアロン及び炭素化珪素の表面に、表２に記す条
件でプラズマ溶射した場合の接合強度を表３に示す。
【００１５】
【表２】
【００１６】
【表３】
【００１７】表３から明らかなように、本発明の接合用
合金を用いてプラズマ溶射すると、付着強度が極めて大
きく、一方、その組成前後のものでは、付着強度が極端
に小さいことが理解できる。また、本発明の合金を用い
ても、セラミックスの加熱温度が５０℃以下及び２００
℃以上になると、同じく、付着強度が極端に小さくなる
ことが理解できる（表３中のＮｏ．７及びＮｏ．１０参
照）。
合金を用いてプラズマ溶射すると、付着強度が極めて大
きく、一方、その組成前後のものでは、付着強度が極端
に小さいことが理解できる。また、本発明の合金を用い
ても、セラミックスの加熱温度が５０℃以下及び２００
℃以上になると、同じく、付着強度が極端に小さくなる
ことが理解できる（表３中のＮｏ．７及びＮｏ．１０参
照）。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、アルミ
ナ、窒化珪素、サイアロン及び炭化珪素などのセラミッ
クスを、高強度で接合でき、そして、磁性や酸化雰囲気
に影響しないという顕著な効果が生じ、そして、原子炉
関連に供することができるという有用性を有するもので
ある。
ナ、窒化珪素、サイアロン及び炭化珪素などのセラミッ
クスを、高強度で接合でき、そして、磁性や酸化雰囲気
に影響しないという顕著な効果が生じ、そして、原子炉
関連に供することができるという有用性を有するもので
ある。
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミニュウム７６．０〜８３．２重
量％、シリコン１１．０〜１２．０重量％及びチタン４
．８〜１３．０重量％の組成からなることを特徴とする
セラミックスのメタライズ用アルミニュウム合金。 - 【請求項２】 セラミックスに、アルミニュウム７６
．０〜８３．２重量％、シリコン１１．０〜１２．０重
量％及びチタン４．８〜１３．０重量％の組成からなる
アルミニュウム合金をプラズマ溶射し、セラミックス表
面をメタライズすることを特徴とするセラミックスのメ
タライズ方法。 - 【請求項３】アルミニュウム合金をプラズマ溶射される
セラミックスを、予め５０〜２００℃に加熱する請求項
２記載のセラミックスのメタライズ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02418863A JP3081256B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | セラミックスのメタライズ用合金及びメタライズ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02418863A JP3081256B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | セラミックスのメタライズ用合金及びメタライズ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04235246A true JPH04235246A (ja) | 1992-08-24 |
| JP3081256B2 JP3081256B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=18526620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02418863A Expired - Fee Related JP3081256B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | セラミックスのメタライズ用合金及びメタライズ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3081256B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1304396A1 (de) * | 2001-10-19 | 2003-04-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Legierungspulver zur Beschichtung sowie Beschichtungsverfahren |
| CN104404426A (zh) * | 2014-11-17 | 2015-03-11 | 苏州大学 | 大尺寸工件表面Ti3SiC2基复合材料涂层及等离子堆焊制备方法 |
| CN111733357A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-10-02 | 范语楠 | 一种高体积分数陶瓷增强铝基复合材料制备方法 |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP02418863A patent/JP3081256B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1304396A1 (de) * | 2001-10-19 | 2003-04-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Legierungspulver zur Beschichtung sowie Beschichtungsverfahren |
| CN104404426A (zh) * | 2014-11-17 | 2015-03-11 | 苏州大学 | 大尺寸工件表面Ti3SiC2基复合材料涂层及等离子堆焊制备方法 |
| CN111733357A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-10-02 | 范语楠 | 一种高体积分数陶瓷增强铝基复合材料制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3081256B2 (ja) | 2000-08-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |