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セラミックスと金属とのろう接法においてろう合金の具備すべき性質としては金属よびセラミックスへのぬれが良好であること、さらに使用温度を高めるため出来るだけ耐熱性が高いことが要求される。そこで本研究では、(1)セラミックス自身にTiを蒸着させ、金属に対するぬれ性を良好にする。(2)ろう合金の耐熱性を高めるために融点の高いNiろうを開発することの2点に着目して研究を行った。
結果を要約すると、I)SiC上にTiをプリコ-ティングすると溶融Cuのぬれ性を改善される。これはCuーTi合金中のTiとSiCとはよく反応しTiC、Ti_5 Si_3などを形成しぬれを促進するためである。界面強さはTiの厚さとともに改善されるが、9.2μm以上ではセラミックス/Cu界面に多量の反応生成物が形成され、やや低下する。すなわち、接合性改善には適当なTiプリコ-ティング厚さが存在する。II)従来のCuーAgろうに比べ融点の高いNiーTi合金ろうをSiC同士およびSiCとWの接合に適用し、その接合性を接合面の組織観察および接合強さより調べた。Ti添加量も増加にともない、ろう層は薄くなり接合界面の欠陥は減少してTi添加によるぬれの改善が認められる。これはTi添加によりTiとSiCの反応により ろう層中にTiCが生成されるからであり、30at%TiまではTiC以外にNiとSiCの直接反応による遊離の黒鉛も形成されるが、それ以上Tiを添加すると遊離の黒鉛生成が抑制され。TiCのみとなりSiC/SiC接合体の強度上昇に寄与する。Niー50Tiろう合金を用いNbを介してSiCとWの接合を行った。SiCとNiーTi合金ろう界面にはNbを固溶した(Ti、Nb)Cの形成が認められた。また、ろう合金のマトリックスには幾つかの金属間化合物が認められ、これが接合体の高い耐熱性に寄与している。
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