JPS6225635B2 - - Google Patents
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- JPS6225635B2 JPS6225635B2 JP18467283A JP18467283A JPS6225635B2 JP S6225635 B2 JPS6225635 B2 JP S6225635B2 JP 18467283 A JP18467283 A JP 18467283A JP 18467283 A JP18467283 A JP 18467283A JP S6225635 B2 JPS6225635 B2 JP S6225635B2
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の
接着方法、さらに詳しくいえば、２個の窒化ケイ
素質焼結体の間に、加熱により炭化ケイ素層を形
成しうる炭素又は炭素生成物質の層を介在させて
加熱することにより、従来の方法に比べて短時間
で強固な接着強度が得られる、窒化ケイ素質セラ
ミツクス焼結体相互の接着方法に関するものであ
る。
接着方法、さらに詳しくいえば、２個の窒化ケイ
素質焼結体の間に、加熱により炭化ケイ素層を形
成しうる炭素又は炭素生成物質の層を介在させて
加熱することにより、従来の方法に比べて短時間
で強固な接着強度が得られる、窒化ケイ素質セラ
ミツクス焼結体相互の接着方法に関するものであ
る。
窒化ケイ素質セラミツクス焼結体は、耐熱性や
耐摩耗性に優れ、しかも機械的強度が大きくかつ
熱膨張係数が低いなど、優れた特性を有している
ことから、近年構造材料用セラミツクスとして特
に注目を集めており、例えば自動車エンジン部
品、ガスタービン部品、切削工具などに使用され
ている。
耐摩耗性に優れ、しかも機械的強度が大きくかつ
熱膨張係数が低いなど、優れた特性を有している
ことから、近年構造材料用セラミツクスとして特
に注目を集めており、例えば自動車エンジン部
品、ガスタービン部品、切削工具などに使用され
ている。
ところで、窒化ケイ素質セラミツクス焼結体を
用いて複雑形状の部品を製造したり、あるいは破
損部分の修復などを行う場合、窒化ケイ素質セラ
ミツクス焼結体相互の接着技術が重要な問題とな
る。従来、この接着技術に関しては、例えば２個
の窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の接合面に、
CuS・LaCrO2・SiO2混合粉末やケイ素粉末を有
機溶剤中に混入したものを塗布したり、あるいは
２個の窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の間に金
属薄膜を介在させたりして加熱反応させることに
より、窒化ケイ素質セラミツクス焼結体相互の接
着を行う方法が知られている。
用いて複雑形状の部品を製造したり、あるいは破
損部分の修復などを行う場合、窒化ケイ素質セラ
ミツクス焼結体相互の接着技術が重要な問題とな
る。従来、この接着技術に関しては、例えば２個
の窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の接合面に、
CuS・LaCrO2・SiO2混合粉末やケイ素粉末を有
機溶剤中に混入したものを塗布したり、あるいは
２個の窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の間に金
属薄膜を介在させたりして加熱反応させることに
より、窒化ケイ素質セラミツクス焼結体相互の接
着を行う方法が知られている。
しかしながら、CuS・LaCrO2・SiO2混合粉末
や金属薄膜を用いる方法においては、窒化ケイ素
質セラミツクス焼結体の接着部に、窒化ケイ素よ
り明らかに高温強度が劣る金属やセラミツクス層
が残存し、高温での接着強度に劣る欠点があり、
一方、ケイ素粉末を用いる方法においては、窒化
ガス雰囲気中でケイ素粉末を窒化焼結させて、ち
密な窒化ケイ素焼結体にすることが困難であり、
その上数十時間にも達する長時間の複数な処理を
必要とするなどの欠点がある。
や金属薄膜を用いる方法においては、窒化ケイ素
質セラミツクス焼結体の接着部に、窒化ケイ素よ
り明らかに高温強度が劣る金属やセラミツクス層
が残存し、高温での接着強度に劣る欠点があり、
一方、ケイ素粉末を用いる方法においては、窒化
ガス雰囲気中でケイ素粉末を窒化焼結させて、ち
密な窒化ケイ素焼結体にすることが困難であり、
その上数十時間にも達する長時間の複数な処理を
必要とするなどの欠点がある。
本発明者らは、このような欠点を克服し、高温
において窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の強度
と同等かそれ以上の接着強度が得られ、かつ処理
操作が簡単な窒化ケイ素質セラミツクス焼結体相
互の接着方法を提供すべく鋭意研究を重ねた結
果、２個の窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の間
に、炭素又は加熱により炭素に変化しうる物質の
層を介在させ、非酸化雰囲気中で加熱し、その層
を炭化ケイ素層に変化させることにより、その目
的を達成しうることを見出し、この知見に基づい
て本発明を完成するに至つた。
において窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の強度
と同等かそれ以上の接着強度が得られ、かつ処理
操作が簡単な窒化ケイ素質セラミツクス焼結体相
互の接着方法を提供すべく鋭意研究を重ねた結
果、２個の窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の間
に、炭素又は加熱により炭素に変化しうる物質の
層を介在させ、非酸化雰囲気中で加熱し、その層
を炭化ケイ素層に変化させることにより、その目
的を達成しうることを見出し、この知見に基づい
て本発明を完成するに至つた。
すなわち、本発明は、接着すべき２個の窒化ケ
イ素質セラミツクス焼結体を、炭素又は炭素生成
物質の層を介して密着させ、非酸化性雰囲気中、
1000〜1850℃の温度において、前記２個の窒化ケ
イ素質セラミツクス焼結体の間に炭化ケイ素層が
形成されるまで加熱することを特徴とする窒化ケ
イ素質セラミツクス焼結体の接着方法を提供する
ものである。
イ素質セラミツクス焼結体を、炭素又は炭素生成
物質の層を介して密着させ、非酸化性雰囲気中、
1000〜1850℃の温度において、前記２個の窒化ケ
イ素質セラミツクス焼結体の間に炭化ケイ素層が
形成されるまで加熱することを特徴とする窒化ケ
イ素質セラミツクス焼結体の接着方法を提供する
ものである。
本発明方法において用いられる窒化ケイ素質セ
ラミツクス焼結体としては、例えば反応焼結、常
圧焼結、ホツトプレス、熱間静水圧プレス、
CVDなどのいずれの方法によつて得られたもの
でもよく、また焼結助剤としてMgO，Ａ2O3，
Y2O3などを数十％を含むものや、Si3N4−Ａ
2O3−ＡＮ系の組成を有するサイアロン焼結体
などにも使用しうる。
ラミツクス焼結体としては、例えば反応焼結、常
圧焼結、ホツトプレス、熱間静水圧プレス、
CVDなどのいずれの方法によつて得られたもの
でもよく、また焼結助剤としてMgO，Ａ2O3，
Y2O3などを数十％を含むものや、Si3N4−Ａ
2O3−ＡＮ系の組成を有するサイアロン焼結体
などにも使用しうる。
本発明方法において、２個の窒化ケイ素質セラ
ミツクス焼結体の間に介在させる炭素としては、
石墨形の結晶構造をもつもの又は非晶質状のも
の、いずれでもよく、またそれらの混合物も使用
することができる。この炭素の形態としては、微
粒状の粉体であることが望ましく、その平均粒径
は10μｍ以下であることが好ましい。この炭素の
代りに、炭素生成物質すなわち加熱により炭素を
生成しうる物質を用いてもよい。このようなもの
としては、ピツチのような炭素質歴青物、ポリオ
レフイン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンのよう
なプラスチツクを挙げることができる。
ミツクス焼結体の間に介在させる炭素としては、
石墨形の結晶構造をもつもの又は非晶質状のも
の、いずれでもよく、またそれらの混合物も使用
することができる。この炭素の形態としては、微
粒状の粉体であることが望ましく、その平均粒径
は10μｍ以下であることが好ましい。この炭素の
代りに、炭素生成物質すなわち加熱により炭素を
生成しうる物質を用いてもよい。このようなもの
としては、ピツチのような炭素質歴青物、ポリオ
レフイン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンのよう
なプラスチツクを挙げることができる。
本発明方法によつて窒化ケイ素質セラミツクス
焼結体相互を接着するには、まず該窒化ケイ素質
セラミツクス焼結体の接着すべき面を、相互に大
きな隙間が生じないように平滑にしておくことが
重要であり、その表面粗さとしては、Rmaxで10
μｍ以下に仕上げておくことが好ましい。次いで
この被接着面に炭素層又は加熱により炭素に変化
しうる物質の層を設ける。炭素層を設ける場合
は、炭素粉末を有機溶媒又は水などに懸濁させた
ものを一方の窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の
被接着面に塗布し、その上に他方の窒化ケイ素質
セラミツクス焼結体の被接着面が接するように重
ね合わせ、また加熱により炭素に変化しうる物質
の層を設ける場合は、例えばポリエチレン薄膜な
どを接着すべき２個の窒化ケイ素質セラミツクス
焼結体の間に介在させる。このようにして被接着
面に炭素層又は加熱により炭素に変化しうる物質
の層を設けたのち、非酸化性雰囲気中で、1000〜
1850℃の温度範囲に加熱する。この非酸化性雰囲
気としては、不活性ガス雰囲気、非酸化性ガス雰
囲気、真空又は減圧状態などが用いられる。この
場合、接着をより強固にするために加圧すること
が好ましい。この加圧は通常一軸性ホツトプレス
又は熱間静水圧プレスを用いて行われ、圧力は一
般に高いほど良好な結果が得られる。この加熱処
理は炭素又は炭素生成物質の層が、炭化ケイ素層
に変化するまで行われるが、通常は30分〜１時間
程度で十分である。
焼結体相互を接着するには、まず該窒化ケイ素質
セラミツクス焼結体の接着すべき面を、相互に大
きな隙間が生じないように平滑にしておくことが
重要であり、その表面粗さとしては、Rmaxで10
μｍ以下に仕上げておくことが好ましい。次いで
この被接着面に炭素層又は加熱により炭素に変化
しうる物質の層を設ける。炭素層を設ける場合
は、炭素粉末を有機溶媒又は水などに懸濁させた
ものを一方の窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の
被接着面に塗布し、その上に他方の窒化ケイ素質
セラミツクス焼結体の被接着面が接するように重
ね合わせ、また加熱により炭素に変化しうる物質
の層を設ける場合は、例えばポリエチレン薄膜な
どを接着すべき２個の窒化ケイ素質セラミツクス
焼結体の間に介在させる。このようにして被接着
面に炭素層又は加熱により炭素に変化しうる物質
の層を設けたのち、非酸化性雰囲気中で、1000〜
1850℃の温度範囲に加熱する。この非酸化性雰囲
気としては、不活性ガス雰囲気、非酸化性ガス雰
囲気、真空又は減圧状態などが用いられる。この
場合、接着をより強固にするために加圧すること
が好ましい。この加圧は通常一軸性ホツトプレス
又は熱間静水圧プレスを用いて行われ、圧力は一
般に高いほど良好な結果が得られる。この加熱処
理は炭素又は炭素生成物質の層が、炭化ケイ素層
に変化するまで行われるが、通常は30分〜１時間
程度で十分である。
このように処理することにより、窒化ケイ素と
炭素とが反応して、高温においても窒化ケイ素と
同等かそれ以上の強度を有する炭化ケイ素層が２
個の窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の間に形成
され、このものを介して該窒化ケイ素質セラミツ
クス焼結体は強固に接着する。
炭素とが反応して、高温においても窒化ケイ素と
同等かそれ以上の強度を有する炭化ケイ素層が２
個の窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の間に形成
され、このものを介して該窒化ケイ素質セラミツ
クス焼結体は強固に接着する。
本発明方法による接着部の強度は、1200℃のよ
うな高温においても、常温における強度に比べて
ほとんど低下しない。
うな高温においても、常温における強度に比べて
ほとんど低下しない。
次に実施例によつて本発明をさらに詳細に説明
する。
する。
実施例 １
２個の常圧焼結窒化ケイ素質セラミツクス焼結
体の間に、炭素源としてポリエチレン薄膜を介在
させ、窒素雰囲気中において平均圧力２Kgｆ／
mm2、温度1500℃で30分間加熱して該焼結体相互の
接着を行つた。このようにして炭化ケイ素層を介
して接着された複合体が得られた。
体の間に、炭素源としてポリエチレン薄膜を介在
させ、窒素雰囲気中において平均圧力２Kgｆ／
mm2、温度1500℃で30分間加熱して該焼結体相互の
接着を行つた。このようにして炭化ケイ素層を介
して接着された複合体が得られた。
この接着強度を抗折試験によつて求めたとこ
ろ、約22Kgｆ／mm2であつた。
ろ、約22Kgｆ／mm2であつた。
実施例 ２
炭素源としてカーボンブラツクを用い、該カー
ボンブラツクをアルコール中に懸濁させたものを
一方のホツトプレスされた窒化ケイ素質セラミツ
クス焼結体の被接着面に塗布し、その上に他方の
窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の被接着面が接
するように重ね合わせたのち、窒素雰囲気中にお
いて圧力２Kgｆ／mm2、温度1350℃で30分間加熱し
て該焼結体相互の接着を行つた。このようにして
炭化ケイ素層を介して接着された複合体が得られ
た。
ボンブラツクをアルコール中に懸濁させたものを
一方のホツトプレスされた窒化ケイ素質セラミツ
クス焼結体の被接着面に塗布し、その上に他方の
窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の被接着面が接
するように重ね合わせたのち、窒素雰囲気中にお
いて圧力２Kgｆ／mm2、温度1350℃で30分間加熱し
て該焼結体相互の接着を行つた。このようにして
炭化ケイ素層を介して接着された複合体が得られ
た。
この接着強度を抗折試験によつて求めたとこ
ろ、約17Kgｆ／mm2であつた。
ろ、約17Kgｆ／mm2であつた。
実施例 ３
２個の常圧焼結窒化ケイ素質セラミツクス焼結
体の間に、炭素源としてポリエチレン薄膜を介在
させ、窒素雰囲気中において平均圧力約１Kgｆ／
mm2、温度1500℃で60分間加熱して該焼結体相互の
接着を行つた。このようにして炭化ケイ素層を介
して接着された複合体が得られた。
体の間に、炭素源としてポリエチレン薄膜を介在
させ、窒素雰囲気中において平均圧力約１Kgｆ／
mm2、温度1500℃で60分間加熱して該焼結体相互の
接着を行つた。このようにして炭化ケイ素層を介
して接着された複合体が得られた。
この接着強度を抗折試験によつて求めたとこ
ろ、約16Kgｆ／mm2であつた。
ろ、約16Kgｆ／mm2であつた。
Claims (1)
- １ 接着すべき２個の窒化ケイ素質セラミツクス
焼結体を、炭素又は炭素生成物質の層を介して密
着させ、非酸化性雰囲気中、1000〜1850℃の温度
において、前記２個の窒化ケイ素質セラミツクス
焼結体の間に炭化ケイ素層が形成されるまで加熱
することを特徴とする窒化ケイ素質セラミツクス
焼結体の接着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18467283A JPS6077179A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の接着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18467283A JPS6077179A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の接着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077179A JPS6077179A (ja) | 1985-05-01 |
| JPS6225635B2 true JPS6225635B2 (ja) | 1987-06-04 |
Family
ID=16157335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18467283A Granted JPS6077179A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 窒化ケイ素質セラミツクス焼結体の接着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6077179A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7372968B2 (en) | 2000-11-08 | 2008-05-13 | New Transducers Limited | Loudspeaker driver |
| JP4307206B2 (ja) | 2003-09-30 | 2009-08-05 | パナソニック株式会社 | ディスプレイ装置 |
| US10691006B2 (en) | 2014-12-09 | 2020-06-23 | Imax Theatres International Limited | Methods and systems of vibrating a screen |
| CN107141008A (zh) * | 2016-03-01 | 2017-09-08 | 株洲天机巧陶瓷科技发展有限公司 | 一种双层毛瓷无缝干接工艺 |
-
1983
- 1983-10-03 JP JP18467283A patent/JPS6077179A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6077179A (ja) | 1985-05-01 |
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