[發(fā)明專利]金屬材料與陶瓷－碳復(fù)合材料的接合體、其制造方法、碳材料接合體、碳材料接合體用接合材料和碳材料接合體的制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510097339.2
• 申請(qǐng)日: 2012-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN104744063A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 大國(guó)友行;陳衛(wèi)武;宮本欽生;東城哲朗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東洋炭素株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C04B37/02
• 分類號(hào): C04B37/02;C04B37/00;C04B35/52
• 代理公司: 北京尚誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

本案是申請(qǐng)日為2012年5月22日、申請(qǐng)?zhí)枮?u style=single>201280025809.9(PCT/JP2012/062983)、發(fā)明名稱為“金屬材料與陶瓷－碳復(fù)合材料的接合體、其制造方法、碳材料接合體、碳材料接合體用接合材料和碳材料接合體的制造方法”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料與陶瓷－碳復(fù)合材料的接合體、其制造方法、碳材料接合體、碳材料接合體用接合材料以及碳材料接合體的制造方法。

背景技術(shù)

近年來，對(duì)于兼?zhèn)渥鳛榻饘俚奶匦院妥鳛樘疾牧系奶匦缘摹⒔饘俨牧吓c碳材料的接合體需求提高。但是，通常金屬材料與碳材料的接合困難。目前，作為金屬材料與碳材料的接合方法，只是提出了例如專利文獻(xiàn)1中記載的使用焊料的接合方法。

此外，石墨和陶瓷都是高熔點(diǎn)材料。因此，通過熔焊法將由石墨構(gòu)成的部件、與由石墨或陶瓷構(gòu)成的部件接合是很困難的。并且，石墨和陶瓷都是脆性材料。因此，通過壓焊法將由石墨構(gòu)成的部件、與由石墨或陶瓷構(gòu)成的部件接合是很困難的。因此，由石墨構(gòu)成的部件、與由石墨或陶瓷構(gòu)成的部件的接合，通常利用使用螺絲等的機(jī)械方法、或者使用焊料、粘接劑等的方法實(shí)現(xiàn)。

例如，在專利文獻(xiàn)2中公開了使用酚醛樹脂將石墨材料粘接的方法。在專利文獻(xiàn)3中公開了使用酚醛樹脂等碳類粘接劑將石墨材料粘接的方法。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2000－313677號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開平6－345553號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2002－321987號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

如專利文獻(xiàn)1的記載，在使用焊料將金屬材料與碳材料接合的情況下，無法得到能夠在高于焊料的熔點(diǎn)的溫度使用的接合材料。

并且，需要由碳材料構(gòu)成的部件與由碳、陶瓷或金屬構(gòu)成的部件的更有效的接合方法。

本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供能夠在高溫使用的金屬材料與陶瓷－碳復(fù)合材料的接合體及其制造方法。本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供新型的碳材料接合體、碳材料接合體用接合材料和碳材料接合體的制造方法。

用于解決技術(shù)問題的手段

本發(fā)明的金屬材料與陶瓷－碳復(fù)合材料的接合體是由金屬構(gòu)成的金屬材料與陶瓷－碳復(fù)合材料的接合體。陶瓷－碳復(fù)合材料具有多個(gè)碳顆粒和由陶瓷構(gòu)成的陶瓷部。陶瓷部形成于多個(gè)碳顆粒之間。金屬材料和上述陶瓷－碳復(fù)合材料通過接合層接合。接合層含有金屬的碳化物和陶瓷。

其中，在本發(fā)明中，“金屬”包括合金。

在本發(fā)明的金屬材料與陶瓷－碳復(fù)合材料的接合體中，優(yōu)選陶瓷部具有連續(xù)的結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的金屬材料與陶瓷－碳復(fù)合材料的接合體中，優(yōu)選陶瓷包括氮化鋁和碳化硅中的至少一種。

在本發(fā)明的金屬材料與陶瓷－碳復(fù)合材料的接合體中，優(yōu)選金屬包括W和Mo中的至少一種。

在本發(fā)明的金屬材料與陶瓷－碳復(fù)合材料的接合體中，在陶瓷含有碳化硅時(shí)，接合層可以含有金屬和硅(Si)。

在本發(fā)明的金屬材料與陶瓷－碳復(fù)合體材料的接合體的制造方法中，準(zhǔn)備具有多個(gè)碳顆粒、和陶瓷部的陶瓷－碳復(fù)合材料，該陶瓷部在多個(gè)碳顆粒之間形成且由陶瓷構(gòu)成。在使陶瓷－碳復(fù)合材料與金屬材料接觸的狀態(tài)下進(jìn)行燒制。

在本發(fā)明的金屬材料與陶瓷－碳復(fù)合體材料的接合體的制造方法中，優(yōu)選陶瓷部具有連續(xù)的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的金屬材料與陶瓷－碳復(fù)合體材料的接合體的制造方法中，優(yōu)選陶瓷－碳復(fù)合材料含有助燒劑。

在本發(fā)明的金屬材料與陶瓷－碳復(fù)合體材料的接合體的制造方法中，優(yōu)選金屬材料為粉體。

本發(fā)明的碳材料接合體具備第一部件、第二部件和陶瓷－石墨復(fù)合材料。第一部件由碳材料構(gòu)成。第二部件由碳、陶瓷或金屬構(gòu)成。陶瓷－石墨復(fù)合材料將第一部件與第二部件接合。陶瓷－石墨復(fù)合材料具有多個(gè)碳顆粒和陶瓷部。陶瓷部形成于多個(gè)碳顆粒之間。

其中，在本發(fā)明中，“碳材料接合體”意味著具有彼此接合的多個(gè)部件且多個(gè)部件中的至少一個(gè)為碳材料。

并且，在本發(fā)明中，“金屬”包括合金。

在本發(fā)明的碳材料接合體中，優(yōu)選陶瓷－石墨復(fù)合材料的陶瓷部具有連續(xù)的結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的碳材料接合體中，優(yōu)選陶瓷部由選自氮化鋁、氧化鋁、碳化硅、氮化硅、碳化硼、碳化鉭、碳化鈮、碳化鋯、氧化鋅、氧化硅和氧化鋯中的至少一種形成。