Development of TLP bonding technology for SiC ceramics that combines heat resistance and low process temperature

• Project/Area Number: 24K08069
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26030:Composite materials and interfaces-related
• Research Institution: Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 尾崎 友厚 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (50736395)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 炭化ケイ素 / 拡散接合 / 金属中間層 / 液相接合 / CMC

Outline of Research at the Start

本研究では接合部の高い耐熱性とプロセス温度の低温化を両立したセラミックス接合技術を開発するため、TLP接合（Transient Liquid Phase Diffusion Bonding：液相拡散接合）の原理を活用した新たなプロセスを提案する。耐熱性とプロセス低温化の両立は以下の方針で達成する。①界面インサート材の低融点化②融解したインサート材の基板セラミックスとの反応による炭化物粒子の形成③接合界面からの金属相の選択的排出による接合部の耐熱性向上。具体的には、中間金属層を用いてホットプレス処理を施したSiC接合試料を用意し、接合部の組織観察および力学特性に係る把握等を総合的に進める。