| 研究概要 |
高融点金属箔を低融点金属箔で挟んだ不均一な中間層を用いて、低融点金属箔の融点直上で接合するPTLP (Partial Transient Liquid-Phase)法を確立した。この方法は、固相拡散接合法と活性金属ろう接法を合体させた接合法で、接合温度を従来の固相拡散接合法や活性金属ろう接法に比べて数百度低くすることができ、さらに得られた接合体は高温への適用が可能である。本研究では、Cu/80Ni・20Cr/Cuの中間層を用いたPTLP法により、アルミナ同志の接合を1150℃の真空中で行った。さらに、溶融銅のアルミナに対する濡れ性に及ぼすCr, Niおよび80Ni・20Cr合金の添加の影響を、静滴法を用いて1150℃の真空中で測定した。
溶融銅のアルミナに対する濡れ性は、Niの添加では改善されなかった。しかし、80Ni・20Cr合金およびCrの添加により溶融銅のアルミナに対する濡れ性は大幅に改善され、10wt%80Ni・20Cr合金の添加では接触角は90°以下となり、6wt%のCrの添加では接触角は70°以下となった。10wt%80Ni・20Cr合金を添加した凝固後の試料では、Niは銅中に均一に分布していたのに対して、Crは銅とアルミナの界面に凝集する傾向を示していた。
5mmのCu-foilを用いて、4.3x10^<-3>MPaの接合圧力でPTLP接合したアルミナの平均強度は251MPaであり、接合体の破壊はアルミナ側で生じていた。中間層では、80Ni・20Cr層の溶融銅層中への溶解と溶融銅の80Ni・20Cr層中への拡散は生じており、中間層の均一化が生じていた。得られた接合体の平均強度及び強度のバラツキは、無接合のアルミナ標準試料に匹敵する値であった。
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