JPS61127674A - セラミツクスと金属との接合構造 - Google Patents
セラミツクスと金属との接合構造Info
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- JPS61127674A JPS61127674A JP24737984A JP24737984A JPS61127674A JP S61127674 A JPS61127674 A JP S61127674A JP 24737984 A JP24737984 A JP 24737984A JP 24737984 A JP24737984 A JP 24737984A JP S61127674 A JPS61127674 A JP S61127674A
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- Japan
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- metals
- metal
- ceramics
- buffer layer
- bonding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Landscapes
- 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」
本発明はセラミックスと金属を強固に接合する分野で好
適に利用されるものである。
適に利用されるものである。
「従来の技術」
セラミックスと金属との接合は通常ろう付けによって行
われるが、セラミックスと金属とは熱膨張係数が大きく
異なるため、その大きな膨張差によって接合近傍には相
当の歪が残存することになる。この歪によってもろいセ
ラミック−りＯＣ スに破壊がおこる。これを防止するため熱膨張係数がセ
ラミックスのそれに近いＷ、Ｍｏ等の低膨張金属を接合
すべきセラミックスと金属との間に緩衝層として介在さ
せて接合したシ、これら低膨張金属をＣｕで挾んでなる
クラツド材を緩衝層として介在させて接合する手段（実
開昭５９−１６０５８８号考案「セラミックと金属の接
合構造」）が提案されている。 。
われるが、セラミックスと金属とは熱膨張係数が大きく
異なるため、その大きな膨張差によって接合近傍には相
当の歪が残存することになる。この歪によってもろいセ
ラミック−りＯＣ スに破壊がおこる。これを防止するため熱膨張係数がセ
ラミックスのそれに近いＷ、Ｍｏ等の低膨張金属を接合
すべきセラミックスと金属との間に緩衝層として介在さ
せて接合したシ、これら低膨張金属をＣｕで挾んでなる
クラツド材を緩衝層として介在させて接合する手段（実
開昭５９−１６０５８８号考案「セラミックと金属の接
合構造」）が提案されている。 。
「発明が解決しようとする問題点」
しかしながら、上記従来技術のうち前者は接合材として
使用する銀ろうのぬれ性を良くするため接合面にＮ１鍍
金が施されているところ、鍍金の接着部の劣化によシ剥
離するおそれがあシ、品質的に不安定要素を内在してい
る。また後者はクラツド材を形成し得る金属の組み合わ
せが限られるほか、クラツド材そのものの接合強度の不
足によシ、接合構造の使用条件が限定される難点を有し
ている。
使用する銀ろうのぬれ性を良くするため接合面にＮ１鍍
金が施されているところ、鍍金の接着部の劣化によシ剥
離するおそれがあシ、品質的に不安定要素を内在してい
る。また後者はクラツド材を形成し得る金属の組み合わ
せが限られるほか、クラツド材そのものの接合強度の不
足によシ、接合構造の使用条件が限定される難点を有し
ている。
「問題点を解決するための手段」
本発明は上記従来技術の問題点を解決するもので、その
手段はセラミックスと金属との間に低膨張金属一種以上
及び低ヤング率金属一種以上を緩衝層として介在させて
接合するものにおいて、緩衝層が接合面の最長幅の０．
０４〜０．４倍の厚みを有し、接合手段がろう付けであ
ることを特徴とするセラミックスと金属との接合構造で
ある。
手段はセラミックスと金属との間に低膨張金属一種以上
及び低ヤング率金属一種以上を緩衝層として介在させて
接合するものにおいて、緩衝層が接合面の最長幅の０．
０４〜０．４倍の厚みを有し、接合手段がろう付けであ
ることを特徴とするセラミックスと金属との接合構造で
ある。
低膨張金属としてはＷ−Ｎｉ系合金、Ｗ−Ｃｕ系合金、
Ｗ −Ｃｕ −Ｎｉ系合金、Ｗ −Ｎｉ −Ｆｅ系合金
、Ｗ −Ｆｅ −Ｎｉ −Ｃｒ系合金等のＷを主成分と
する金属又はＭｏを主成分とする金属が良好である。低
ヤング率材料としてはＣｕ ＋ Ａｇ ｒＮｉ 、 Ｆ
ｅ −Ｎｉ ４２％合金、ＫＯＭＡＲ，５ＵＳ４０８等
が良好でおる。
Ｗ −Ｃｕ −Ｎｉ系合金、Ｗ −Ｎｉ −Ｆｅ系合金
、Ｗ −Ｆｅ −Ｎｉ −Ｃｒ系合金等のＷを主成分と
する金属又はＭｏを主成分とする金属が良好である。低
ヤング率材料としてはＣｕ ＋ Ａｇ ｒＮｉ 、 Ｆ
ｅ −Ｎｉ ４２％合金、ＫＯＭＡＲ，５ＵＳ４０８等
が良好でおる。
緩衝層は低膨張金属一種以上と低ヤング率金属一種以上
との二層以上よりなる複合層であるが、層全体の厚みが
接合面の最長幅の０．０４倍に満たないと接合強度に乏
しく、０．４倍を超えても効果の向上は期待できないう
え、使用時の衝撃によシ緩衝層が変形する可能性が高く
なる。
との二層以上よりなる複合層であるが、層全体の厚みが
接合面の最長幅の０．０４倍に満たないと接合強度に乏
しく、０．４倍を超えても効果の向上は期待できないう
え、使用時の衝撃によシ緩衝層が変形する可能性が高く
なる。
低膨張金属の熱膨張係数は接合すべきセラミックスのそ
れの１．７倍以下であるのが望ましい。
れの１．７倍以下であるのが望ましい。
本発明は、セラミックス、上記緩衝層及び金属のすべて
を同時にろう付は接合したものである。
を同時にろう付は接合したものである。
「作用」
低膨張金属一種以上と低ヤング率金属一種以上との二種
以上の緩衝層が接合部の歪を緩和しその緩衝層の厚みを
上記範囲に限定してろう付は接合したことから、接合強
度の高いものとなる。
以上の緩衝層が接合部の歪を緩和しその緩衝層の厚みを
上記範囲に限定してろう付は接合したことから、接合強
度の高いものとなる。
「実施例」
第１表に示すセラミックス、第２表に示す緩衝材、第８
表に示するう材及びＪＩＳ規格５ＵＳ６８０の析出価イ
ビ型ステンレス鋼を準備し、これらを第４表に示す組み
合わせで第１図に示すように配置した。図中、１〜５は
緩衝材、６〜１１はろう材、１２はセラミックス、１８
は析出硬化型ステンレス鋼を示し、いずれも直径１５ｍ
ｍの円盤ないし円柱形状である。上記配置後、１０ Ｔ
ｏｒｒの真空中温度９８０〜９８０℃で加熱することに
よシ接合し、Ｉ −ＺＯＤ衝撃値を測定した結果を第４
表に併記する。なお、ニーＺＯＤ衝撃値は、第２図に示
す如く、析出硬化型ステンレス鋼１８を固定し、セラミ
ックス１２の接合面から１０ ［：閣：Ｉの点Ｐを打点
として行った。
表に示するう材及びＪＩＳ規格５ＵＳ６８０の析出価イ
ビ型ステンレス鋼を準備し、これらを第４表に示す組み
合わせで第１図に示すように配置した。図中、１〜５は
緩衝材、６〜１１はろう材、１２はセラミックス、１８
は析出硬化型ステンレス鋼を示し、いずれも直径１５ｍ
ｍの円盤ないし円柱形状である。上記配置後、１０ Ｔ
ｏｒｒの真空中温度９８０〜９８０℃で加熱することに
よシ接合し、Ｉ −ＺＯＤ衝撃値を測定した結果を第４
表に併記する。なお、ニーＺＯＤ衝撃値は、第２図に示
す如く、析出硬化型ステンレス鋼１８を固定し、セラミ
ックス１２の接合面から１０ ［：閣：Ｉの点Ｐを打点
として行った。
第 ８ 表
第４表かられかるように本発明接合構造１〜１５はいず
れも衝撃値が８［１ｌ−ａｎ］以上となったが、本発明
範囲外の接合構造１５，１６゜１９及び２０は衝撃値が
８〔−・口１未満と低く、また同じく範囲外の接合構造
１７及び１８は衝撃値測定時に緩衝材が変形してしまっ
た。
れも衝撃値が８［１ｌ−ａｎ］以上となったが、本発明
範囲外の接合構造１５，１６゜１９及び２０は衝撃値が
８〔−・口１未満と低く、また同じく範囲外の接合構造
１７及び１８は衝撃値測定時に緩衝材が変形してしまっ
た。
「発明の効果」
本発明によれば、極めて接合強度の高い接合構造となシ
、内燃機関の吸排気弁等、各種エンジン部品に適用可能
となる。
、内燃機関の吸排気弁等、各種エンジン部品に適用可能
となる。
第１図は本発明の一実施例に係るセラミックスと金属と
の接合構造の模式図である。第２図はＩ−ＺＯＤ衝撃値
測定方法を説明するための側面図である。 １〜５・・・緩衝層、６〜１１・・・ろう材、１２・・
・セラミックス、１８・・・析出硬化型ステン第１図 手 続 補 正 書山整） 昭和６０年ｐ月 ４日 １、事件の表示 昭和５９年特許願 第２４７８７９号 ２、発明の名称 セラミックスと金属との接合構造 ８、補正をする者 事件との関係 特許出願・、入 〔住所〕 郵便番号 ４６７−９１ 名古屋市瑞穂区高辻町１４番１８号 ４、補正の対象 明細書中、発明の詳細な説明の欄。 ５、補正の内容 （１）明細書第７頁の第２表を別、紙の通シ訂正します
。 ′。ゝ同第９頁の第４表を別紙の通シ訂正します。 同第１０頁第１行目中と同第２行目中の、「本発明接合
構造１〜１５は」を「本発明接合構造１〜１４及び２１
〜２６は」に訂正します。 以上
の接合構造の模式図である。第２図はＩ−ＺＯＤ衝撃値
測定方法を説明するための側面図である。 １〜５・・・緩衝層、６〜１１・・・ろう材、１２・・
・セラミックス、１８・・・析出硬化型ステン第１図 手 続 補 正 書山整） 昭和６０年ｐ月 ４日 １、事件の表示 昭和５９年特許願 第２４７８７９号 ２、発明の名称 セラミックスと金属との接合構造 ８、補正をする者 事件との関係 特許出願・、入 〔住所〕 郵便番号 ４６７−９１ 名古屋市瑞穂区高辻町１４番１８号 ４、補正の対象 明細書中、発明の詳細な説明の欄。 ５、補正の内容 （１）明細書第７頁の第２表を別、紙の通シ訂正します
。 ′。ゝ同第９頁の第４表を別紙の通シ訂正します。 同第１０頁第１行目中と同第２行目中の、「本発明接合
構造１〜１５は」を「本発明接合構造１〜１４及び２１
〜２６は」に訂正します。 以上
Claims (1)
- セラミックスと金属との間に低膨張金属一種以上及び低
ヤング率金属一種以上を緩衝層として介在させて接合す
るものにおいて、緩衝層が接合面の最長幅の０．０４〜
０．４倍の厚みを有し、接合手段がろう付けであること
を特徴とするセラミックスと金属との接合構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24737984A JPS61127674A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | セラミツクスと金属との接合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24737984A JPS61127674A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | セラミツクスと金属との接合構造 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23455888A Division JPH01119571A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 窒化ケイ素と金属との接合構造 |
| JP14012492A Division JPH05148054A (ja) | 1992-05-01 | 1992-05-01 | セラミツクスと金属との接合構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61127674A true JPS61127674A (ja) | 1986-06-14 |
| JPH0339991B2 JPH0339991B2 (ja) | 1991-06-17 |
Family
ID=17162548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24737984A Granted JPS61127674A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | セラミツクスと金属との接合構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61127674A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62104696A (ja) * | 1985-07-22 | 1987-05-15 | Ngk Insulators Ltd | 金属セラミツクス接合体およびそれを使用してなる金属セラミツクス結合体 |
| JPS645983A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for joining ceramic to metal |
| JPS6414180A (en) * | 1987-06-17 | 1989-01-18 | Innovatique Sa | Oven soldering process |
| US5001019A (en) * | 1988-09-21 | 1991-03-19 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Joined ceramic and metal |
| JPH05148054A (ja) * | 1992-05-01 | 1993-06-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミツクスと金属との接合構造 |
| JP2010052015A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Nhk Spring Co Ltd | 異材接合体の製造方法およびその方法による異材接合体 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935074A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-25 | 東陶機器株式会社 | セラミツク板 |
-
1984
- 1984-11-22 JP JP24737984A patent/JPS61127674A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935074A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-25 | 東陶機器株式会社 | セラミツク板 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62104696A (ja) * | 1985-07-22 | 1987-05-15 | Ngk Insulators Ltd | 金属セラミツクス接合体およびそれを使用してなる金属セラミツクス結合体 |
| JPS6414180A (en) * | 1987-06-17 | 1989-01-18 | Innovatique Sa | Oven soldering process |
| JPS645983A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for joining ceramic to metal |
| US5001019A (en) * | 1988-09-21 | 1991-03-19 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Joined ceramic and metal |
| JPH05148054A (ja) * | 1992-05-01 | 1993-06-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミツクスと金属との接合構造 |
| JP2010052015A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Nhk Spring Co Ltd | 異材接合体の製造方法およびその方法による異材接合体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0339991B2 (ja) | 1991-06-17 |
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