| 研究課題/領域番号 |
63550546
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
溶接工学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
鈴村 暁男 東京工業大学, 工学部, 助教授 (80114875)
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| 研究分担者 |
恩澤 忠男 東京工業大学, 工学部, 教授 (10016438)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1989年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1988年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | セラミックス / 接合 / 固体反応 / 耐熱合金 / 窒化硅素 / 炭化硅素 / メタライジング / ろう付 / 鉄-ニッケル合金 / メタライズ |
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| 研究概要 |
セラミック部材の作製に際しては、多くの場合、金属との接合による複合化が望まれている。両者の接合法としてはTi等の活性金属を含む比較的低融点の合金を用いてろう付する方法が一般的になりつつあるが、ろう層の存在は接合体の耐熱・耐食特性を著しく限定する結果となる。
本研究では、非酸化物系セラミックスである窒化硅素(Si_3N_4)とFe-NI系耐熱合金との接合方法として、SiC/Si/C粉末とFe-Niとの固体反応を利用し、可能な限り金属及びセラミックスの母材成分のみからなる接合体を得る方法について検討した。
いかに、本研究で得られた主な結果および結論を要約する。
1.四重極質量分析計による反応生成ガス分析及び反応生成物のX線回析結果によると、Si_3N_4およびSiCは共にFe/Niとの共存により、それ自体の分解温度よりも低い温度で分解を開始し、前者は窒素を、また後者は炭素を放出して金属硅化物を形成する。
2.SiC粉末単独、SiC粉末とFe箔、SiC粉末とNi箔を各々インサ-ト材としてSi_3N_4焼結体とFe-Ni合金を接合し各々の接合性を比較した結果、SiC粉末とNi箔を用いた場合、接合部のSi_3N_4表面が最も良好に分解され均一な接合部組織が得られる。
3.予めア-ク溶解炉中で溶解し合金化した粉末を用いた場合には、混合粉末の場合よりも約70K低い温度で接合部に液相を生じるが、十分なSi_3N_4表面の分解は生じなくなる。一方、さらに接合温度を高くすると金属母材と激しく反応し、接合が困難となる。
4.Si_3N_4表面の混合粉末によるメタライジング、あるいはSi_3N_4表面にFe-Ni合金薄板を固体反応接合した後、さらに低い温度で他の金属とろう付あるいは拡散接合することが出来る。また、この方法は接合部における熱応力発生の低減に効果があることが示された。
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