JP6810438B2 - Mixed particles, slurries containing mixed particles, composites, and conjugates - Google Patents
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Description
本発明は、金属−セラミックス複合体(MMC)の製造等に使用され得る、セラミックス粒子と金属粒子とを含む混合粒子に関する。 The present invention relates to mixed particles containing ceramic particles and metal particles, which can be used for producing a metal-ceramic composite (MMC) or the like.
セラミックス粒子と金属粒子とを含む混合粒子には、多くの用途がある。例えば、軽量、高剛性、高熱伝導、および低熱膨張等の特徴を有し、鉄鋼材料の代替として期待されている金属−セラミックス複合体(MMC)は、混合粒子中に含まれるセラミックス粒子と金属粒子と相互に結合させることにより製造することができる。 Mixed particles containing ceramic particles and metal particles have many uses. For example, the metal-ceramic composite (MMC), which has features such as light weight, high rigidity, high thermal conductivity, and low thermal expansion and is expected as an alternative to steel materials, is a ceramic particle and a metal particle contained in a mixed particle. It can be manufactured by combining with each other.
セラミックス粒子は金属粒子との結合性があまり良好ではない事が知られている。このため、セラミックス粒子と金属粒子とを相互に結合させる際には、予めセラミックス粒子の表面を改質して、金属粒子との結合性を高めるプロセスが必要となる。 It is known that ceramic particles do not have very good bondability with metal particles. Therefore, when the ceramic particles and the metal particles are bonded to each other, a process of modifying the surface of the ceramic particles in advance to improve the bondability with the metal particles is required.
従来において、このようなセラミックス粒子の表面の改質を行うには、セラミックス粒子を、高温(1200℃超)かつ高圧(1MPa超)下で熱処理する必要がある(特許文献1)。 Conventionally, in order to modify the surface of such ceramic particles, it is necessary to heat-treat the ceramic particles at a high temperature (more than 1200 ° C.) and a high pressure (more than 1 MPa) (Patent Document 1).
しかし、このような高温高圧下での熱処理を含むプロセスは、混合粒子の調製方法としてはあまり現実的ではない。このため、より現実的な方法で、セラミックス粒子と金属粒子とを相互に結合することができる混合粒子が要望されている。 However, such a process including heat treatment under high temperature and high pressure is not very realistic as a method for preparing mixed particles. Therefore, there is a demand for mixed particles capable of bonding ceramic particles and metal particles to each other by a more realistic method.
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、より簡便な方法でセラミックス粒子と金属粒子とを相互に結合させることが可能な混合粒子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide mixed particles capable of bonding ceramic particles and metal particles to each other by a simpler method.
本発明では、セラミックス粒子、金属粒子、および有機ケイ素系ポリマーを含むことを特徴とする混合粒子が提供される。 The present invention provides mixed particles characterized by containing ceramic particles, metal particles, and organosilicon-based polymers.
本発明では、より簡便な方法で、セラミックス粒子と金属粒子とを相互に結合させることが可能な混合粒子を提供することが可能である。 In the present invention, it is possible to provide mixed particles capable of bonding ceramic particles and metal particles to each other by a simpler method.
以下、本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
以下において、混合粉末を成形したものを「成形体」、成形体を加熱して一体化させたものを「複合体」、被接合部材同士を接合させるための混合粉末、スラリーまたは/およびスラリー状のものを「接合材」、被接合部材同士間に接合材を挟み、加熱処理による接合前状態のものを「組立体」、組立体を加熱して接合したものを「接合体」と記す。 In the following, a molded mixed powder is a "molded body", a molded body is heated and integrated into a "composite", and a mixed powder, slurry or / or slurry for joining members to be joined to each other. A material is referred to as a "joining material", a material in which a joining material is sandwiched between members to be joined and before joining by heat treatment is referred to as an "assembly", and a material obtained by heating and joining the assembly is referred to as a "joint".
(本発明による混合粒子について)
前述のように、セラミックス粒子と金属粒子とを相互に結合させる際には、予めセラミックス粒子の表面を改質して、金属粒子との結合性を高めるプロセスが必要となる。このようなセラミックス粒子の表面の改質を行うには、セラミックス粒子を、高温(1200℃超)かつ高圧(1MPa超)下で熱処理する必要がある。しかし、このような高温高圧下での熱処理を含むプロセスは、混合粒子の調製方法としてはあまり現実的ではない。
(About mixed particles according to the present invention)
As described above, when the ceramic particles and the metal particles are bonded to each other, a process of modifying the surface of the ceramic particles in advance to improve the bondability with the metal particles is required. In order to modify the surface of the ceramic particles, it is necessary to heat-treat the ceramic particles at a high temperature (more than 1200 ° C.) and a high pressure (more than 1 MPa). However, such a process including heat treatment under high temperature and high pressure is not very realistic as a method for preparing mixed particles.
これに対して、本発明では、セラミックス粒子、金属粒子、および有機ケイ素系ポリマーを用いることを特徴とする混合粒子が提供される。 On the other hand, the present invention provides mixed particles characterized by using ceramic particles, metal particles, and an organosilicon polymer.
ここで、「有機ケイ素系ポリマー」とは、2次元もしくは3次元構造を有し、主鎖にSi−C−Si基またはSi−O−Si基を有する有機高分子の総称を意味する。すなわち、シロキサン系ポリマーやポリカルボシラン系ポリマー等が含まれる。 Here, the "organic silicon-based polymer" is a general term for organic polymers having a two-dimensional or three-dimensional structure and having a Si—C—Si group or a Si—O—Si group in the main chain. That is, a siloxane-based polymer, a polycarbosilane-based polymer, and the like are included.
このシロキサン系ポリマーは約430℃前後で、ポリカルボシラン系ポリマーは600℃以上で活性化する性質を有する。また、有機ケイ素系ポリマーは、活性化された際に、セラミックス材料と金属材料の接触界面で、ケイ素(Si)を含むガラス相を形成する性質を有する。このガラス相は、セラミックス材料および金属材料の何れの表面に対しても親和性を有するため、両者を結合する「接着材」として機能する(特許文献2、3)。 This siloxane-based polymer has a property of being activated at about 430 ° C., and the polycarbosilane-based polymer has a property of being activated at 600 ° C. or higher. Further, the organosilicon polymer has a property of forming a glass phase containing silicon (Si) at the contact interface between the ceramic material and the metal material when activated. Since this glass phase has an affinity for both the surfaces of ceramic materials and metal materials, it functions as an "adhesive" that binds the two (Patent Documents 2 and 3).
本発明では、このセラミックス材料および金属材料をセラミックス粒子および金属粒子として、有機ケイ素系ポリマーとの混合粒子を作ることにより、加熱処理だけで、ケイ素(Si)を含むガラス相を介して、セラミックス粒子と金属粒子を適正に結合させることが可能となる。 In the present invention, the ceramic material and the metal material are used as ceramic particles and metal particles to form mixed particles with an organic silicon-based polymer, so that the ceramic particles can be passed through a glass phase containing silicon (Si) only by heat treatment. And metal particles can be properly bonded.
このように、本発明による混合粒子では、セラミックス粒子と金属粒子とを相互に結合させる際に、従来のように高温高圧下でのセラミックス粒子の表面改質処理を実施する必要がなくなり、より簡便かつ迅速に、両粒子を相互に結合させることができる。 As described above, in the mixed particles according to the present invention, when the ceramic particles and the metal particles are bonded to each other, it is not necessary to carry out the surface modification treatment of the ceramic particles under high temperature and high pressure as in the conventional case, which is more convenient. And quickly, both particles can be bonded to each other.
(本発明の一実施形態による混合粒子について)
次に、図1および図2を参照して、本発明の一実施形態による混合粒子について詳しく説明する。
(About mixed particles according to one embodiment of the present invention)
Next, the mixed particles according to one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
図1には、本発明の一実施形態による混合粒子(以下、「第1の混合粒子」と称する)の形態を概略的に示す。また、図2には、第1の混合粒子の別の形態を示す。 FIG. 1 schematically shows a form of mixed particles (hereinafter, referred to as “first mixed particles”) according to an embodiment of the present invention. Further, FIG. 2 shows another form of the first mixed particles.
図1に示すように、この第1の混合粒子100は、セラミックス粒子110と、金属粒子120と、有機ケイ素系ポリマー130とを有する。セラミックス粒子110、金属粒子120、および有機ケイ素系ポリマー130は、第1の混合粒子100内で十分に混合され、均質に存在していることが好ましい。 As shown in FIG. 1, the first mixed particle 100 has ceramic particles 110, metal particles 120, and an organosilicon polymer 130. It is preferable that the ceramic particles 110, the metal particles 120, and the organosilicon polymer 130 are sufficiently mixed in the first mixed particles 100 and are present uniformly.
セラミックス粒子110は、アルミナ、ムライト、カルシア、ジルコニア、窒化ケイ素、および/または炭化ケイ素等で構成される。 The ceramic particles 110 are composed of alumina, mullite, calcia, zirconia, silicon nitride, and / or silicon carbide and the like.
アルミナとしては、90wt%以上のアルミナを含む高純度アルミナを好適に用いることができる。窒化アルミニウムとしては、90wt%以上の窒化アルミニウムを含む高純度窒化アルミナを好適に用いることができる。窒化ケイ素としては、90wt%以上の窒化ケイ素を含む高純度窒化ケイ素を好適に用いることができる。 As the alumina, high-purity alumina containing 90 wt% or more of alumina can be preferably used. As the aluminum nitride, high-purity alumina nitride containing 90 wt% or more of aluminum nitride can be preferably used. As the silicon nitride, high-purity silicon nitride containing 90 wt% or more of silicon nitride can be preferably used.
セラミックス粒子110の結晶形態に特に制限はないが、アルミナとしては、αアルミナやγアルミナ等を好適に使用できる。 The crystal form of the ceramic particles 110 is not particularly limited, but α-alumina, γ-alumina, or the like can be preferably used as the alumina.
セラミックス粒子110の平均最小寸法は、特に限られないが、0.01μm〜2000μmの範囲である。 The average minimum size of the ceramic particles 110 is not particularly limited, but is in the range of 0.01 μm to 2000 μm.
また、セラミックス粒子110の形状としては、球状、板状、棒状、または繊維状等が考えられる。なお、前記「平均最小寸法」は、セラミックス粒子110が球状の場合、直径の平均値を意味し、セラミックス粒子110が板状の場合、セラミックス粒子110の板厚の平均値を意味し、セラミックス粒子110が棒状または繊維状の場合、線径の平均値を意味する。 Further, as the shape of the ceramic particles 110, a spherical shape, a plate shape, a rod shape, a fibrous shape, or the like can be considered. The "average minimum dimension" means the average value of the diameters when the ceramic particles 110 are spherical, and means the average value of the plate thicknesses of the ceramic particles 110 when the ceramic particles 110 are plate-shaped. When 110 is rod-shaped or fibrous, it means the average value of wire diameters.
金属粒子120は、アルミニウム、アルミニウム合金、ケイ素、および/またはケイ素合金等で構成される。 The metal particles 120 are made of aluminum, an aluminum alloy, silicon, and / or a silicon alloy or the like.
金属粒子120の平均最小寸法は、1μm〜2000μmの範囲に絞られる。金属粒子120の平均最小寸法が2000μmを超えると、粒子同士の結合処理後に金属が過剰に残る可能性がある。 The average minimum size of the metal particles 120 is narrowed down to the range of 1 μm to 2000 μm. If the average minimum size of the metal particles 120 exceeds 2000 μm, excess metal may remain after the bonding treatment between the particles.
また、金属粒子120の形状としては、球状、板状、棒状、または繊維状等が考えられる。なお、前記「平均最小寸法」は、金属粒子120が球状の場合、直径の平均値を意味し、金属粒子120が板状の場合、板厚の平均値を意味し、金属粒子120が棒状または繊維状の場合、線径の平均値を意味する。 Further, as the shape of the metal particles 120, a spherical shape, a plate shape, a rod shape, a fibrous shape, or the like can be considered. The "average minimum dimension" means the average value of the diameter when the metal particles 120 are spherical, and means the average value of the plate thickness when the metal particles 120 are plate-shaped, and the metal particles 120 are rod-shaped or rod-shaped. In the case of fibrous, it means the average value of the wire diameter.
有機ケイ素系ポリマー130は、シロキサン系ポリマーまたはポリカルボシラン系ポリマーを好適に用いることが可能である。 As the organosilicon polymer 130, a siloxane polymer or a polycarbosilane polymer can be preferably used.
シロキサン系ポリマーは、主鎖として直鎖状のSi−O−Si基を有するポリマー、例えばポリメチルヒドロシロキサン(PMHS)およびポリメチルフェニルシロキサン(PMPhS)であれば良い。シロキサン系ポリマーには、主骨格として3次元構造のSi−O−Si基を有するシルセスキオキサン系ポリマー、例えばポリメチルシルセスキオキサン(PMSQ)およびポリフェニルシロキサン(PPSQ)等も含む。 The siloxane-based polymer may be a polymer having a linear Si—O—Si group as a main chain, for example, polymethylhydrosiloxane (PMHS) or polymethylphenylsiloxane (PMPhS). The siloxane-based polymer also includes silsesquioxane-based polymers having a three-dimensional structure Si—O—Si group as the main skeleton, such as polymethylsilsesquioxane (PMSQ) and polyphenylsiloxane (PPSQ).
ポリカルボシラン系ポリマーは、主鎖として直鎖状のSi−C−Si基を有するポリマー、例えばポリカルボシラン(PCS)およびアリルヒドリドポリカルボシラン(AHPCS)等であれば良い。 The polycarbosilane-based polymer may be a polymer having a linear Si—C—Si group as a main chain, for example, polycarbosilane (PCS), allylhydride polycarbosilane (AHPCS), or the like.
第1の混合粒子100において、有機ケイ素系ポリマー130の体積は、セラミックス粒子110と金属粒子120の総体積の0.0003倍〜1.75倍の範囲が好ましい。有機ケイ素系ポリマー130の体積がセラミックス粒子110と金属粒子120の総体積の0.0003倍を下回ると、生成されるガラス相の量が少なくなり、セラミックス粒子110と金属粒子120とを十分に結合することが難しくなる。また、有機ケイ素系ポリマー130の体積が、セラミックス粒子110と金属粒子120の総体積の1.75倍を超えると、第1の混合粒子100の使用時に排出される二酸化炭素やシラン等の分解ガスの量が増加し、接合不良(ボイド)等を起こす原因となる。 In the first mixed particle 100, the volume of the organosilicon polymer 130 is preferably in the range of 0.0003 to 1.75 times the total volume of the ceramic particles 110 and the metal particles 120. When the volume of the organosilicon polymer 130 is less than 0.0003 times the total volume of the ceramic particles 110 and the metal particles 120, the amount of the glass phase produced decreases, and the ceramic particles 110 and the metal particles 120 are sufficiently bonded. It becomes difficult to do. Further, when the volume of the organosilicon polymer 130 exceeds 1.75 times the total volume of the ceramic particles 110 and the metal particles 120, decomposition gas such as carbon dioxide and silane emitted when the first mixed particle 100 is used. The amount of carbon dioxide increases, which causes poor bonding (voids) and the like.
このような第1の混合粒子100は、金属−セラミックス複合体(MMC)の製造に利用することができる。 Such a first mixed particle 100 can be used for producing a metal-ceramic composite (MMC).
特に、金属−セラミックス複合体(MMC)の製造に利用する場合、第1の混合粒子100中の金属粒子120の含有量は、セラミックス粒子110と金属粒子120の総体積に対して、40vol%〜80vol%の範囲であることが好ましい。金属粒子120の量が40vol%を下回ると、セラミックス粒子110と結合される金属粒子120の量が過度に少なくなり、金属−セラミックス複合体(MMC)を製造することが難しくなる場合があるからである。また、金属粒子120の含有量が80vol%を超えると、金属粒子120と結合されるセラミックス粒子110の量が過度に少なくなり、この場合も、金属−セラミックス複合体(MMC)を得ることが難しくなる。 In particular, when used in the production of a metal-ceramic composite (MMC), the content of the metal particles 120 in the first mixed particles 100 is 40 vol% or more with respect to the total volume of the ceramic particles 110 and the metal particles 120. It is preferably in the range of 80 vol%. If the amount of the metal particles 120 is less than 40 vol%, the amount of the metal particles 120 bonded to the ceramic particles 110 becomes excessively small, which may make it difficult to produce a metal-ceramic composite (MMC). is there. Further, when the content of the metal particles 120 exceeds 80 vol%, the amount of the ceramic particles 110 bonded to the metal particles 120 becomes excessively small, and in this case as well, it is difficult to obtain a metal-ceramic composite (MMC). Become.
また、第1の混合粒子100は、2つの部材を相互に接合する接合材として利用することも可能である。接合する形態としては、2つのセラミックス同士、金属同士または金属とセラミックスの板、棒、ワイヤー、線状のセラミックスまた金属を任意の面積同士で合わせる事を意味する。 Further, the first mixed particle 100 can also be used as a bonding material for bonding two members to each other. The form of joining means that two ceramics, metals, or metal and ceramic plates, rods, wires, linear ceramics, or metals are joined together in an arbitrary area.
なお、この適用例の場合、第1の混合粒子100は、粉体としてではなく、流動性を有するスラリーの状態で、提供されることが好ましい。これにより、被接合部材の所定の箇所に、第1の混合粒子100を比較的容易に設置することが可能となる。 In the case of this application example, it is preferable that the first mixed particles 100 are provided in the form of a slurry having fluidity, not as a powder. This makes it possible to relatively easily install the first mixed particle 100 at a predetermined position on the member to be joined.
ここで、図1に示した例では、有機ケイ素系ポリマー130は、固体粉末状であり、セラミックス粒子110および金属粒子120とともに均質に混合されている。しかしながら、有機ケイ素系ポリマー130には、このような固体状のものに加えて、「液体状」のもの(流動性を有するものを含む)も使用できる。 Here, in the example shown in FIG. 1, the organosilicon polymer 130 is in the form of a solid powder and is homogeneously mixed together with the ceramic particles 110 and the metal particles 120. However, as the organosilicon polymer 130, in addition to such a solid polymer, a "liquid" polymer (including a fluid polymer) can also be used.
この場合、混合粒子は、概略的に図2に示すような形態であれば良い。すなわち、混合粒子101において、有機ケイ素系ポリマー130は、セラミックス粒子110と金属粒子120の隙間を埋めるように配置される。換言すれば、セラミックス粒子110および金属粒子120は、液体状の有機ケイ素系ポリマー130中に分散された形態で存在しても良い。 In this case, the mixed particles may be in the form generally shown in FIG. That is, in the mixed particles 101, the organosilicon polymer 130 is arranged so as to fill the gap between the ceramic particles 110 and the metal particles 120. In other words, the ceramic particles 110 and the metal particles 120 may be present in a form dispersed in the liquid organosilicon polymer 130.
特に、図2に示したような形態を有する混合粒子101は、2つの部材を相互に接合する接合材として利用する際に有意である。 In particular, the mixed particle 101 having a form as shown in FIG. 2 is significant when it is used as a bonding material for bonding two members to each other.
第1の混合粒子100は、セラミックス粒子110、金属粒子120、および有機ケイ素系ポリマー130の3者を、相互に十分に混合することにより、製造することができる。なお、この混合のプロセスは、通常、大気下かつ室温で実施される。 The first mixed particle 100 can be produced by sufficiently mixing the ceramic particles 110, the metal particles 120, and the organosilicon polymer 130 with each other. The mixing process is usually carried out in the air and at room temperature.
一方、図2に示したような形態を有する混合粒子101を製造する際の各材料の混合は、有機ケイ素系ポリマー130の粘度を下げるため、室温よりも高い温度条件(45℃〜400℃)下で実施される。 On the other hand, mixing of each material in producing the mixed particles 101 having the form shown in FIG. 2 lowers the viscosity of the organosilicon polymer 130, so that the temperature conditions are higher than room temperature (45 ° C. to 400 ° C.). Implemented below.
(本発明の一実施形態による別の混合粒子について)
次に、図3を参照して、本発明の一実施形態による別の混合粒子について説明する。
(About another mixed particle according to one embodiment of the present invention)
Next, another mixed particle according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図3には、本発明の一実施形態による別の混合粒子(以下、「第2の混合粒子」と称する)の形態を概略的に示す。この第2の混合粒子200は、セラミックス粒子210と、金属粒子220と、有機ケイ素系ポリマー230とを有する。セラミックス粒子210の全体が、有機ケイ素系ポリマー230でコーティングされている。換言すれば、第2の混合粒子200は、金属粒子220と、表面が有機ケイ素系ポリマー230でコーティングされたセラミックス粒子210とが混合された形態を有する。 FIG. 3 schematically shows a form of another mixed particle (hereinafter, referred to as “second mixed particle”) according to one embodiment of the present invention. The second mixed particle 200 has ceramic particles 210, metal particles 220, and an organosilicon polymer 230. The entire ceramic particles 210 are coated with the organosilicon polymer 230. In other words, the second mixed particle 200 has a form in which the metal particle 220 and the ceramic particle 210 whose surface is coated with the organosilicon polymer 230 are mixed.
なお、第2の混合粒子200を構成する各成分のその他の仕様および特徴は、前述の第1の混合粒子100に関する記載が適用できるため、ここでは詳しい説明を省略する。 Since the above-mentioned description regarding the first mixed particle 100 can be applied to other specifications and features of each component constituting the second mixed particle 200, detailed description thereof will be omitted here.
このような形態の第2の混合粒子200では、前述の第1の混合粒子100に比べて、混合粒子中に含まれる有機ケイ素系ポリマー230の量を低減できる。このため、第2の混合粒子200を使用した場合、接合不良(ボイド)等を起こす原因となる二酸化炭素やシラン等の分解ガスの量を低減させ、加えて有機ケイ素系ポリマーの使用量を低減、つまりコストを抑制することができる。 In the second mixed particle 200 having such a form, the amount of the organosilicon polymer 230 contained in the mixed particle can be reduced as compared with the above-mentioned first mixed particle 100. Therefore, when the second mixed particle 200 is used, the amount of decomposition gas such as carbon dioxide and silane that causes bonding failure (void) and the like is reduced, and in addition, the amount of the organosilicon polymer used is reduced. That is, the cost can be suppressed.
第2の混合粒子200では、有機ケイ素系ポリマー230の含有量は、2mmの平均直径を有するセラミックス粒子210を0.1μmの厚みで覆い尽くす場合のセラミックス粒子210の総体積の0.0003倍から、第1の混合粒子100の場合の最大値と同じ考え方でセラミックス粒子210の1.75倍の範囲とすることができる。 In the second mixed particle 200, the content of the organosilicon polymer 230 is from 0.0003 times the total volume of the ceramic particles 210 when the ceramic particles 210 having an average diameter of 2 mm are covered with a thickness of 0.1 μm. , The range can be 1.75 times that of the ceramic particles 210 in the same way as the maximum value in the case of the first mixed particles 100.
一方、第2の混合粒子200において、金属粒子220の含有量は、前述の第1の混合粒子100の場合と同様に、セラミックス粒子210と金属粒子220の総体積に対して、40vol%〜80vol%の範囲であることが好ましい。 On the other hand, in the second mixed particle 200, the content of the metal particle 220 is 40 vol% to 80 vol with respect to the total volume of the ceramic particle 210 and the metal particle 220, as in the case of the first mixed particle 100 described above. It is preferably in the range of%.
なお、図3に示した例では、有機ケイ素系ポリマー230は、それぞれのセラミックス粒子210の表面を覆うように配置される。しかしながら、これは単なる一例であって、有機ケイ素系ポリマー230は、複数のセラミックス粒子210からなる「凝集セラミックス粒子クラスター」の表面を覆うように配置されても良い。 In the example shown in FIG. 3, the organosilicon polymer 230 is arranged so as to cover the surface of each of the ceramic particles 210. However, this is only an example, and the organosilicon polymer 230 may be arranged so as to cover the surface of the "aggregated ceramic particle cluster" composed of a plurality of ceramic particles 210.
このような形態では、第2の混合粒子200中に含まれる有機ケイ素系ポリマー230の量を、よりいっそう低減することができる。 In such a form, the amount of the organosilicon polymer 230 contained in the second mixed particle 200 can be further reduced.
図4には、第2の混合粒子200を製造する方法の一例(以下、「第1の製造方法」と称する)の概略的なフロー図を示す。第1の製造方法は、
金属粒子およびセラミックス粒子を準備するステップ(ステップS110)と、
セラミックス粒子の表面に、有機ケイ素系ポリマーをコーティングするステップ(ステップS120)と、
前記金属粒子と、前記有機ケイ素系ポリマーがコーティングされたセラミックス粒子とを混合するステップ(ステップS130)と、
を有する。
FIG. 4 shows a schematic flow chart of an example of a method for producing the second mixed particles 200 (hereinafter, referred to as “first production method”). The first manufacturing method is
The step of preparing metal particles and ceramic particles (step S110) and
The step of coating the surface of the ceramic particles with an organosilicon polymer (step S120),
A step of mixing the metal particles and the ceramic particles coated with the organosilicon polymer (step S130).
Have.
以下、各ステップについて、詳しく説明する。なお、以下の説明では、明確化のため、各要素を表す際に、図3に使用した参照符号を使用することにする。 Hereinafter, each step will be described in detail. In the following description, for the sake of clarification, the reference reference numerals used in FIG. 3 will be used to represent each element.
(ステップS110)
まず、セラミックス粒子210および金属粒子220が準備される。
(Step S110)
First, ceramic particles 210 and metal particles 220 are prepared.
セラミックス粒子210としては、前述のように、アルミナ、ムライト、カルシア、ジルコニア、窒化ケイ素、および/または炭化ケイ素等が使用できる。 As the ceramic particles 210, as described above, alumina, mullite, calcia, zirconia, silicon nitride, and / or silicon carbide and the like can be used.
また、金属粒子220としては、前述のように、アルミニウム、アルミニウム合金、ケイ素、および/またはケイ素合金等が使用できる。 Further, as the metal particles 220, aluminum, an aluminum alloy, silicon, and / or a silicon alloy or the like can be used as described above.
(ステップS120)
次に、セラミックス粒子210の表面に、有機ケイ素系ポリマー230がコーティングされる。
(Step S120)
Next, the surface of the ceramic particles 210 is coated with the organosilicon polymer 230.
有機ケイ素系ポリマー230のコーティング方法は、特に限られない。コーティング方法として、スプレードライ法、凍結乾燥法、および溶媒含浸法等を利用すれば良い。 The coating method of the organosilicon polymer 230 is not particularly limited. As a coating method, a spray-drying method, a freeze-drying method, a solvent impregnation method, or the like may be used.
このうち、スプレードライ法では、適当な有機溶媒(トルエン、エタノール等)中に有機ケイ素系ポリマー230を添加し、処理液を調製する。この処理液を静置したセラミックス粒子210の表面に噴霧し、その後有機溶媒を加熱等により揮発させることにより、有機ケイ素系ポリマー230でコーティングされたセラミックス粒子210を得ることができる。噴霧する際、セラミックス粒子210はロータリーキルン等で動的な状態にしても良い。 Of these, in the spray-drying method, the organosilicon polymer 230 is added to an appropriate organic solvent (toluene, ethanol, etc.) to prepare a treatment liquid. The ceramic particles 210 coated with the organosilicon polymer 230 can be obtained by spraying the treatment liquid on the surface of the ceramic particles 210 that have been allowed to stand and then volatilizing the organic solvent by heating or the like. When spraying, the ceramic particles 210 may be brought into a dynamic state by a rotary kiln or the like.
また、凍結乾燥法では、適当な有機溶媒(ベンゼン、シクロヘキサン等)中に有機ケイ素系ポリマー230を添加し、処理液を調製する。次に、この処理液中にセラミックス粒子210を浸漬させる。その後、セラミックス粒子210を浸漬した処理液を凍結させた後、液体窒素等で低温にした領域を有する真空ライン中に静置して有機溶媒を低温にした領域に凝集させることにより、有機ケイ素系ポリマー230でコーティングされたセラミックス粒子210を得ることができる。有機溶媒の揮発を高めることを目的とし、セラミックス粒子210はロータリーキルン等で動的な状態にしても良い。 Further, in the freeze-drying method, the organosilicon polymer 230 is added to an appropriate organic solvent (benzene, cyclohexane, etc.) to prepare a treatment liquid. Next, the ceramic particles 210 are immersed in this treatment liquid. Then, after freezing the treatment liquid in which the ceramic particles 210 are immersed, the organic solvent is allowed to stand in a vacuum line having a region cooled by liquid nitrogen or the like to aggregate the organic solvent in the region cooled to an organic silicon system. Ceramic particles 210 coated with the polymer 230 can be obtained. The ceramic particles 210 may be brought into a dynamic state by a rotary kiln or the like for the purpose of increasing the volatilization of the organic solvent.
また、溶媒含浸法では、適当な有機溶媒(ベンゼン、シクロヘキサン等)中に有機ケイ素系ポリマー230を添加し、処理液を調製する。次に、この処理液中にセラミックス粒子210を浸漬させる。その後、有機溶媒を加熱等により揮発させることにより、有機ケイ素系ポリマー230でコーティングされたセラミックス粒子210を得ることができる。 Further, in the solvent impregnation method, the organosilicon polymer 230 is added to an appropriate organic solvent (benzene, cyclohexane, etc.) to prepare a treatment liquid. Next, the ceramic particles 210 are immersed in this treatment liquid. After that, the ceramic particles 210 coated with the organosilicon polymer 230 can be obtained by volatilizing the organic solvent by heating or the like.
(ステップS130)
次に、金属粒子220と、有機ケイ素系ポリマー230でコーティングされたセラミックス粒子210とが十分に混合される。混合には回転ミル、エバポレーター、マグネチックスターラー等を使用すると良い。
(Step S130)
Next, the metal particles 220 and the ceramic particles 210 coated with the organosilicon polymer 230 are sufficiently mixed. A rotary mill, an evaporator, a magnetic stirrer, or the like may be used for mixing.
この混合ステップは、通常、大気下、室温で実施される。 This mixing step is usually carried out in the air at room temperature.
以上の工程により、図3に示したような形態の第2の混合粒子200を製造することができる。 By the above steps, the second mixed particle 200 having the form shown in FIG. 3 can be produced.
なお、以上の製造方法の説明は、単なる一例であって、第2の混合粒子200はその他の方法で製造可能である。図4に示した第1の製造方法では、ステップS110において、金属粒子220と、セラミックス粒子210とを準備してから、ステップS120で、セラミックス粒子210が有機ケイ素系ポリマー230によりコーティングされる。しかしながら、有機ケイ素系ポリマー230でコーティングされたセラミックス粒子210を調製してから、金属粒子220を準備する。その他にも、各種変更が可能である。 The above description of the production method is merely an example, and the second mixed particle 200 can be produced by another method. In the first manufacturing method shown in FIG. 4, the metal particles 220 and the ceramic particles 210 are prepared in step S110, and then the ceramic particles 210 are coated with the organosilicon polymer 230 in step S120. However, the ceramic particles 210 coated with the organosilicon polymer 230 are prepared, and then the metal particles 220 are prepared. In addition, various changes are possible.
(本発明の一実施形態によるさらに別の混合粒子について)
次に、図5を参照して、本発明の一実施形態によるさらに別の混合粒子について説明する。
(For yet another mixed particle according to one embodiment of the present invention)
Next, still another mixed particle according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図5には、本発明の一実施形態によるさらに別の混合粒子(以下、「第3の混合粒子」と称する)の形態を概略的に示す。 FIG. 5 schematically shows a form of yet another mixed particle (hereinafter, referred to as “third mixed particle”) according to one embodiment of the present invention.
図5に示すように、この第3の混合粒子300は、セラミックス粒子310と、金属粒子320と、有機ケイ素系ポリマー330とを有する。 As shown in FIG. 5, the third mixed particle 300 has ceramic particles 310, metal particles 320, and an organosilicon polymer 330.
第3の混合粒子300では、金属粒子320の全体が、有機ケイ素系ポリマー330でコーティングされている。換言すれば、第3の混合粒子300は、セラミックス粒子310と、表面が有機ケイ素系ポリマー330でコーティングされた金属粒子320とが混合された形態を有する。 In the third mixed particle 300, the entire metal particle 320 is coated with the organosilicon polymer 330. In other words, the third mixed particle 300 has a form in which the ceramic particles 310 and the metal particles 320 whose surface is coated with the organosilicon polymer 330 are mixed.
なお、第3の混合粒子300を構成する各成分のその他の仕様および特徴は、前述の第1の混合粒子100に関する記載が適用できるため、ここでは詳しい説明を省略する。 Since the above-mentioned description regarding the first mixed particle 100 can be applied to other specifications and features of each component constituting the third mixed particle 300, detailed description thereof will be omitted here.
このような形態の第3の混合粒子300では、前述の第1の混合粒子100に比べて、混合粒子中に含まれる有機ケイ素系ポリマー330の量を低減できる。このため、第3の混合粒子300を使用した場合、接合不良(ボイド)等を起こす原因となる二酸化炭素やシラン等の分解ガスの量を低減させ、加えて有機ケイ素系ポリマーの使用量を低減、つまりコストを抑制することができる。 In the third mixed particle 300 having such a form, the amount of the organosilicon polymer 330 contained in the mixed particle can be reduced as compared with the above-mentioned first mixed particle 100. Therefore, when the third mixed particle 300 is used, the amount of decomposition gas such as carbon dioxide and silane that causes bonding failure (void) and the like is reduced, and in addition, the amount of organosilicon polymer used is reduced. That is, the cost can be suppressed.
第3の混合粒子300では、有機ケイ素系ポリマー330の含有量は、2mmの平均直径を有する金属粒子320を0.1ミクロンの厚みで覆い尽くす場合の金属粒子320の総体積の0.0003倍から、第1の混合粒子100の場合の最大値と同じ考え方で金属粒子320の総体積の1.75倍の範囲とすることができる。 In the third mixed particle 300, the content of the organic silicon-based polymer 330 is 0.0003 times the total volume of the metal particle 320 when the metal particle 320 having an average diameter of 2 mm is covered with a thickness of 0.1 micron. The range can be set to 1.75 times the total volume of the metal particles 320 in the same way as the maximum value in the case of the first mixed particles 100.
一方、第3の混合粒子300において、セラミックス粒子310の含有量は、前述の第1の混合粒子100の場合と同様に、セラミックス粒子310と金属粒子320の総体積に対して、40vol%〜80vol%の範囲であることが好ましい。 On the other hand, in the third mixed particle 300, the content of the ceramic particle 310 is 40 vol% to 80 vol with respect to the total volume of the ceramic particle 310 and the metal particle 320, as in the case of the first mixed particle 100 described above. It is preferably in the range of%.
なお、図5に示した例では、有機ケイ素系ポリマー330は、それぞれの金属粒子320の表面を覆うように配置される。しかしながら、これは単なる一例であって、有機ケイ素系ポリマー330は、複数の金属粒子320からなる「凝集金属粒子クラスター」の表面を覆うように配置することもできる。 In the example shown in FIG. 5, the organosilicon polymer 330 is arranged so as to cover the surface of each metal particle 320. However, this is only an example, and the organosilicon polymer 330 can be arranged so as to cover the surface of a "aggregated metal particle cluster" composed of a plurality of metal particles 320.
このような形態では、第3の混合粒子300中に含まれる有機ケイ素系ポリマー330の量を、よりいっそう低減可能である。 In such a form, the amount of the organosilicon polymer 330 contained in the third mixed particle 300 can be further reduced.
図6には、第3の混合粒子300を製造する方法の一例(以下、「第2の製造方法」と称する)の概略的なフロー図を示す。第2の製造方法は、
金属粒子およびセラミックス粒子を準備するステップ(ステップS210)と、
金属粒子の表面に、有機ケイ素系ポリマーをコーティングするステップ(ステップS220)と、
前記セラミックス粒子と、前記有機ケイ素系ポリマーがコーティングされた金属粒子とを混合するステップ(ステップS230)と、
を有する。
FIG. 6 shows a schematic flow chart of an example of a method for producing the third mixed particle 300 (hereinafter, referred to as “second production method”). The second manufacturing method is
The step of preparing metal particles and ceramic particles (step S210) and
The step of coating the surface of the metal particles with an organosilicon polymer (step S220),
A step of mixing the ceramic particles and the metal particles coated with the organosilicon polymer (step S230).
Have.
以下、各ステップについて、詳しく説明する。なお、以下の説明では、明確化のため、各物を表す際に、図5に使用した参照符号を使用することにする。 Hereinafter, each step will be described in detail. In the following description, for the sake of clarification, the reference reference numerals used in FIG. 5 will be used to represent each object.
(ステップS210)
まず、セラミックス粒子310および金属粒子320が準備される。
(Step S210)
First, ceramic particles 310 and metal particles 320 are prepared.
セラミックス粒子310としては、前述のように、アルミナ、ムライト、カルシア、ジルコニア、窒化ケイ素、および/または炭化ケイ素等が使用できる。 As the ceramic particles 310, as described above, alumina, mullite, calcia, zirconia, silicon nitride, and / or silicon carbide and the like can be used.
また、金属粒子320としては、前述のように、アルミニウム、アルミニウム合金、ケイ素、および/またはケイ素合金等が使用できる。 Further, as the metal particles 320, aluminum, an aluminum alloy, silicon, and / or a silicon alloy or the like can be used as described above.
(ステップS220)
次に、金属粒子320の表面に、有機ケイ素系ポリマー330がコーティングされる。
(Step S220)
Next, the surface of the metal particles 320 is coated with the organosilicon polymer 330.
有機ケイ素系ポリマー330のコーティング方法は、特に限られない。コーティング方法として、前述のような、スプレードライ法、凍結乾燥法、および溶媒含浸法等を利用すると良い。 The coating method of the organosilicon polymer 330 is not particularly limited. As the coating method, the above-mentioned spray-drying method, freeze-drying method, solvent impregnation method and the like may be used.
(ステップS230)
次に、セラミックス粒子310と、有機ケイ素系ポリマー330でコーティングされた金属粒子320とが十分に混合される。混合には、攪拌機等を使用すれば良い。
(Step S230)
Next, the ceramic particles 310 and the metal particles 320 coated with the organosilicon polymer 330 are sufficiently mixed. A stirrer or the like may be used for mixing.
この混合ステップは、通常、大気下、室温で実施される。 This mixing step is usually carried out in the air at room temperature.
以上の工程により、図5に示したような形態の第3の混合粒子300を製造することができる。 Through the above steps, the third mixed particle 300 having the form shown in FIG. 5 can be produced.
なお、以上の製造方法の説明は、単なる一例であって、第3の混合粒子300はその他の方法で製造されても良い。 The above description of the production method is merely an example, and the third mixed particle 300 may be produced by another method.
(本発明による混合粒子の使用例について)
次に、前述のような構成を有する本発明による混合粒子の使用例について説明する。なお、ここでは、一例として、前述の第1の混合粒子100を例に、その適用例について説明する。ただし、以下の記載が、混合粒子101、200および300等、本発明の他の混合粒子にも同様に適用できることは、当業者には明らかである。
(About the use example of the mixed particles according to the present invention)
Next, an example of using the mixed particles according to the present invention having the above-described configuration will be described. Here, as an example, an application example thereof will be described by taking the above-mentioned first mixed particle 100 as an example. However, it will be apparent to those skilled in the art that the following description can be applied to other mixed particles of the present invention as well, such as mixed particles 101, 200 and 300.
(金属−セラミックス複合体(MMC)の製造)
本発明による混合粒子は、金属−セラミックス複合体(MMC)の製造に利用することができる。
(Manufacturing of metal-ceramic composite (MMC))
The mixed particles according to the present invention can be used for producing a metal-ceramic composite (MMC).
図7には、本発明による混合粒子を使用して、金属−セラミックス複合体(MMC)を製造する方法(以下、「MMCの製造方法」と称する)のフローの一例を概略的に示す。 FIG. 7 schematically shows an example of a flow of a method for producing a metal-ceramic composite (MMC) using the mixed particles according to the present invention (hereinafter, referred to as “method for producing MMC”).
図7に示すように、MMCの製造方法は、
第1の混合粒子を準備するステップ(ステップS710)と、
前記第1の混合粒子を成形して、成形体を形成するステップ(ステップS720)と、
前記成形体を熱処理するステップ(ステップS730)と、
を有する。
As shown in FIG. 7, the method for manufacturing MMC is as follows.
The step of preparing the first mixed particles (step S710) and
In the step of molding the first mixed particles to form a molded product (step S720),
The step of heat-treating the molded product (step S730) and
Have.
以下、各ステップについて、詳しく説明する。 Hereinafter, each step will be described in detail.
(ステップS710)
まず、前述のような構成を有する第1の混合粒子100が準備される。
(Step S710)
First, the first mixed particle 100 having the above-described configuration is prepared.
前述のように、セラミックス粒子110の材料としては、アルミナ、ムライト、カルシア、ジルコニア、窒化ケイ素、および/または炭化ケイ素等が使用できる。金属粒子120の材料としては、アルミニウム、アルミニウム合金、ケイ素、および/またはケイ素合金等が使用できる。また、有機ケイ素系ポリマー130としては、シロキサン系ポリマー、ポリカルボシラン系ポリマー等が使用できる。 As described above, as the material of the ceramic particles 110, alumina, mullite, calcia, zirconia, silicon nitride, and / or silicon carbide and the like can be used. As the material of the metal particles 120, aluminum, aluminum alloy, silicon, and / or silicon alloy and the like can be used. Further, as the organosilicon polymer 130, a siloxane polymer, a polycarbosilane polymer, or the like can be used.
なお、金属−セラミックス複合体(MMC)を製造する場合、第1の混合粒子100中の金属粒子120の含有量は、セラミックス粒子110と金属粒子120の総体積に対して、40vol%〜80vol%の範囲であることが好ましい。金属粒子120の含有量が40vol%を下回ると、セラミックス粒子110と結合される金属粒子120の量が過度に少なくなり、金属−セラミックス複合体(MMC)を得ることが難しくなる。また、金属粒子120の含有量が80vol%を超えると、金属粒子120と結合されるセラミックス粒子110の量が過度に少なくなり、金属−セラミックス複合体(MMC)を得ることが難しくなる。 When producing a metal-ceramic composite (MMC), the content of the metal particles 120 in the first mixed particles 100 is 40 vol% to 80 vol% with respect to the total volume of the ceramic particles 110 and the metal particles 120. It is preferably in the range of. When the content of the metal particles 120 is less than 40 vol%, the amount of the metal particles 120 bonded to the ceramic particles 110 becomes excessively small, and it becomes difficult to obtain a metal-ceramic composite (MMC). Further, when the content of the metal particles 120 exceeds 80 vol%, the amount of the ceramic particles 110 bonded to the metal particles 120 becomes excessively small, and it becomes difficult to obtain a metal-ceramic composite (MMC).
また、第1の混合粒子100中の有機ケイ素系ポリマー130の体積は、セラミックス粒子110と金属粒子120の総体積に対して、0.0003倍〜1.75倍の範囲であることが好ましい。有機ケイ素系ポリマー130の含有量が0.0003倍を下回ると、次のステップS710において、セラミックス粒子110と金属粒子120との間で、結合が十分に生じないおそれがある。また、有機ケイ素系ポリマー130の体積が、セラミックス粒子110と金属粒子120の総体積の1.75倍を超えると、次のステップS710において、排出される二酸化炭素やシラン等の分解ガスの量が増加し、接合不良(ボイド)等を起こす原因となる。 The volume of the organosilicon polymer 130 in the first mixed particles 100 is preferably in the range of 0.0003 times to 1.75 times the total volume of the ceramic particles 110 and the metal particles 120. If the content of the organosilicon polymer 130 is less than 0.0003 times, a sufficient bond may not be formed between the ceramic particles 110 and the metal particles 120 in the next step S710. When the volume of the organosilicon polymer 130 exceeds 1.75 times the total volume of the ceramic particles 110 and the metal particles 120, the amount of decomposed gas such as carbon dioxide and silane emitted in the next step S710 increases. It increases and causes poor bonding (voids).
(ステップS720)
次に、ステップS710で準備した第1の混合粒子100を使用して、成形体が形成される。
(Step S720)
Next, a molded product is formed using the first mixed particles 100 prepared in step S710.
成形体の形成方法は、特に限られない。成形体は、圧粉成形法、または押出成形法等により形成することができる。また、成型後の成形体に対してさらに加圧し、形状を整えても良い。 The method for forming the molded product is not particularly limited. The molded body can be formed by a powder compacting method, an extrusion molding method, or the like. Further, the molded body after molding may be further pressurized to adjust the shape.
必要な場合、得られた成形体に対して、乾燥処理および/または予備熱処理を実施しても良い。これにより、成形体に含まれる揮発成分(有機ケイ素系ポリマー130を除く)が分解除去される。 If necessary, the obtained molded product may be subjected to a drying treatment and / or a preheat treatment. As a result, the volatile components (excluding the organosilicon polymer 130) contained in the molded product are decomposed and removed.
(ステップS730)
次に、ステップS720で得られた成形体が熱処理される。
(Step S730)
Next, the molded product obtained in step S720 is heat-treated.
熱処理の実施により、第1の混合粒子100中の有機ケイ素系ポリマー130が活性化する。またこれにより、セラミックス粒子110と金属粒子120の接触界面で、ケイ素(Si)を含むガラス相が形成される。その結果、ガラス相を介して、セラミックス粒子110と金属粒子120とが相互に結合される。 By performing the heat treatment, the organosilicon polymer 130 in the first mixed particle 100 is activated. As a result, a glass phase containing silicon (Si) is formed at the contact interface between the ceramic particles 110 and the metal particles 120. As a result, the ceramic particles 110 and the metal particles 120 are bonded to each other via the glass phase.
ここで、熱処理によって生成されるガラス相は、使用される金属粒子120の種類によって変化する。金属粒子120がアルミニウムを含む場合、ガラス相として、アルミノシリケートが形成される。また、金属粒子120がケイ素を含む場合、ガラス相として、シリカが形成される。 Here, the glass phase produced by the heat treatment changes depending on the type of the metal particles 120 used. When the metal particles 120 contain aluminum, aluminosilicates are formed as the glass phase. When the metal particles 120 contain silicon, silica is formed as the glass phase.
熱処理の条件は、所望の金属−セラミックス複合体(MMC)を得ることができる限り、特に限られない。ただし、第1の混合粒子100中の有機ケイ素系ポリマー130の活性化温度(ガラス相が形成され始める温度)は、約430℃以上であるため、熱処理は、450℃以上の温度域で実施される必要がある。 The conditions of the heat treatment are not particularly limited as long as the desired metal-ceramic composite (MMC) can be obtained. However, since the activation temperature (the temperature at which the glass phase begins to form) of the organosilicon polymer 130 in the first mixed particles 100 is about 430 ° C. or higher, the heat treatment is carried out in a temperature range of 450 ° C. or higher. Need to be.
本複合体作製時の熱処理温度としては、450℃〜1500℃の範囲が望ましい。1500℃を超える場合は、ポリマーならびにポリマーから生成したガラス相が気化する恐れがある。 The heat treatment temperature at the time of producing the present composite is preferably in the range of 450 ° C. to 1500 ° C. If the temperature exceeds 1500 ° C., the polymer and the glass phase formed from the polymer may vaporize.
シロキサン系ポリマーを130として用いる場合、シロキサン系ポリマーが最も活性になるのは約550〜650℃であり、特に600℃前後で実施されることが好ましい。ポリカルボシラン系ポリマーを130として用いる場合、ポリカルボシラン系ポリマーが最も活性になるのは600℃〜1200℃であり、特に800℃〜1000℃の範囲で実施されることが望ましい。 When the siloxane-based polymer is used as 130, the siloxane-based polymer is most active at about 550 to 650 ° C., and is particularly preferably carried out at around 600 ° C. When the polycarbosilane-based polymer is used as 130, the polycarbosilane-based polymer is most active at 600 ° C to 1200 ° C, and it is particularly desirable that the polycarbosilane-based polymer is carried out in the range of 800 ° C to 1000 ° C.
熱処理の雰囲気は、アルゴン、ヘリウム、および窒素などの不活性ガス雰囲気下、または真空雰囲気である。熱処理を大気または酸化性雰囲気下で実施した場合、有機ケイ素系ポリマー130が大気中の酸素によって酸化、分解されてしまい、有機ケイ素系ポリマー130をセラミックス粒子110と金属粒子120との結合に、有効に利用することが難しくなる。 The atmosphere of the heat treatment is an atmosphere of an inert gas such as argon, helium, and nitrogen, or a vacuum atmosphere. When the heat treatment is carried out in the atmosphere or an oxidizing atmosphere, the organosilicon polymer 130 is oxidized and decomposed by oxygen in the atmosphere, and the organosilicon polymer 130 is effective for bonding the ceramic particles 110 and the metal particles 120. It becomes difficult to use it.
以上の工程により、金属−セラミックス複合体(MMC)を製造することができる。 By the above steps, a metal-ceramic composite (MMC) can be produced.
このような方法では、従来のような、高温高圧下でセラミックス粒子の表面改質処理を実施する必要がないため、より簡単なプロセスで、セラミックス粒子110と金属粒子120とを相互に結合させることができる。 In such a method, it is not necessary to carry out the surface modification treatment of the ceramic particles under high temperature and high pressure as in the conventional method, so that the ceramic particles 110 and the metal particles 120 can be bonded to each other by a simpler process. Can be done.
(2つの部材の接合)
本発明による混合粒子は、第1および第2の被接合部材を接合して接合体を得る際の接合材としても利用することができる。
(Joining of two members)
The mixed particles according to the present invention can also be used as a joining material when joining the first and second members to be joined to obtain a joined body.
図8には、本発明による混合粒子を使用して、第1および第2の被接合部材を接合して接合体を得る方法(以下、「接合体の製造方法」と称する)のフローの一例を概略的に示す。 FIG. 8 shows an example of a flow of a method of obtaining a bonded body by joining the first and second members to be joined using the mixed particles according to the present invention (hereinafter, referred to as “method for manufacturing a bonded body”). Is shown schematically.
図8に示すように、この接合体の製造方法は、
第1の混合粒子、ならびに第1および第2の被接合部材を準備するステップ(ステップS810)と、
少なくとも一方の被接合部材の接合部分に、第1の混合粒子を含む層を設置するステップ(ステップS820)と、
前記第1および第2の被接合部材を、前記層を介在させた状態で合わせて組立体を構成するステップ(ステップS830)と、
前記組立体を熱処理して、第1および第2の被接合部材を接合させるステップ(ステップS840)と、
を有する。
As shown in FIG. 8, the method for producing this bonded body is as follows.
In the step of preparing the first mixed particles and the first and second members to be joined (step S810),
A step of installing a layer containing the first mixed particles at the joint portion of at least one member to be joined (step S820).
A step (step S830) of forming an assembly by combining the first and second members to be joined with the layer interposed therebetween.
A step (step S840) of heat-treating the assembly to join the first and second members to be joined.
Have.
以下、各ステップについて、詳しく説明する。 Hereinafter, each step will be described in detail.
(ステップS810)
まず、相互に接合される第1および第2の被接合部材が準備される。また、第1の混合粒子100が準備される。
(Step S810)
First, first and second members to be joined to each other are prepared. In addition, the first mixed particle 100 is prepared.
第1および第2の被接合部材は、各々又は双方がセラミックス部材または金属部材である。 Each or both of the first and second members to be joined are ceramic members or metal members.
セラミックス部材としては、アルミナ、ムライト、カルシア、ジルコニア、窒化ケイ素、および/または炭化ケイ素等が挙げられる。また、金属部材としては、アルミニウム、アルミニウム合金、ケイ素、およびケイ素合金等が挙げられる。 Examples of the ceramic member include alumina, mullite, calcia, zirconia, silicon nitride, and / or silicon carbide. Examples of the metal member include aluminum, aluminum alloy, silicon, and silicon alloy.
第1の被接合部材の形状は、特に限られず、第1の被接合部材は、棒状、板状、ディスク状、ブロック状、またはより複雑な形状であれば良い。第2の被接合部材の形状についても同様である。なお、第1の被接合部材と第2の被接合部材は、相互に異なる形状であっても良い。 The shape of the first member to be joined is not particularly limited, and the first member to be joined may have a rod shape, a plate shape, a disk shape, a block shape, or a more complicated shape. The same applies to the shape of the second member to be joined. The first member to be joined and the second member to be joined may have different shapes from each other.
第1の混合粒子100としては、前述のMMCの製造方法に関して説明したものと同じものが使用され得る。ただし、この接合体の製造方法において使用される第1の混合粒子100の組成は、特に限られない。すなわち、この接合体の製造方法においては、第1の混合粒子100は、2つの被接合部材を適正に接合することができる限り、いかなる組成を有しても良い。 As the first mixed particle 100, the same particles as described above for the method for producing MMC can be used. However, the composition of the first mixed particles 100 used in the method for producing the bonded body is not particularly limited. That is, in this method for producing a bonded body, the first mixed particle 100 may have any composition as long as the two members to be bonded can be properly bonded.
なお、被接合部材への設置を容易に行うため、第1の混合粒子100は、流動性を有するスラリーまたはペーストとして提供されることが好ましい。この場合、第1の混合粒子100は、水、アルコール、トルエン、シクロヘキサン、ベンゼン等の溶媒中に分散された状態で使用される。 The first mixed particles 100 are preferably provided as a slurry or paste having fluidity in order to facilitate installation on the member to be joined. In this case, the first mixed particle 100 is used in a state of being dispersed in a solvent such as water, alcohol, toluene, cyclohexane, and benzene.
また、第1の混合粒子100をペーストとして提供する場合、そのようなペーストは、
エバポレーター、マグネチックスターラー等により調製することができる。
Further, when the first mixed particle 100 is provided as a paste, such a paste is used.
It can be prepared by an evaporator, a magnetic stirrer, or the like.
あるいは、混合粒子として、前述のような、「液体状」の混合粒子101を使用しても良い。混合粒子101において、有機ケイ素系ポリマー130として、粘性の高い液体高分子を使用した場合、混合粒子101自身が流動性を有するようになり、被接合部材への設置が容易になる。 Alternatively, as the mixed particles, the “liquid” mixed particles 101 as described above may be used. When a highly viscous liquid polymer is used as the organosilicon polymer 130 in the mixed particles 101, the mixed particles 101 themselves become fluid and can be easily installed on the member to be joined.
(ステップS820)
次に、第1および第2の被接合部材のうちの少なくとも一方の接合面に対して、第1の混合粒子100が層状に設置される。
(Step S820)
Next, the first mixed particles 100 are installed in layers on at least one of the joint surfaces of the first and second members to be joined.
設置の方法は、特に限られない。第1の混合粒子100は、塗布法、スプレー法、スピンコート、シート貼付法、ディッピング等により、被接合部材の接合面に設置されても良い。 The installation method is not particularly limited. The first mixed particle 100 may be installed on the joint surface of the member to be joined by a coating method, a spray method, a spin coating method, a sheet sticking method, dipping or the like.
(ステップS830)
次に、第1の被接合部材と第2の被接合部材とが、第1の混合粒子100を含む層を介して、相互に重ね合わされる。これにより、組立体が構成される。
(Step S830)
Next, the first member to be joined and the second member to be joined are superposed on each other via a layer containing the first mixed particles 100. As a result, the assembly is constructed.
なお、第1の混合粒子100がスラリー等の形態で提供されている場合、組立体を構成した後、次工程のステップS840の前に予備熱処理を実施して、溶媒を気化させても良い。 When the first mixed particles 100 are provided in the form of a slurry or the like, the solvent may be vaporized by performing a preliminary heat treatment after forming the assembly and before step S840 of the next step.
(ステップS840)
次に、ステップS830で構成された組立体が、熱処理される。
(Step S840)
Next, the assembly constructed in step S830 is heat-treated.
熱処理の実施により、第1の混合粒子100中の有機ケイ素系ポリマー130が活性化する。またこれにより、セラミックス粒子110と金属粒子120の接触界面で、ケイ素(Si)を含むガラス相が形成される。その結果、ガラス相を介して、第1の混合粒子100中のセラミックス粒子110と金属粒子120とが相互に結合され、第1の被接合部材と第2の被接合部材との界面に、接合層が形成される。 By performing the heat treatment, the organosilicon polymer 130 in the first mixed particle 100 is activated. As a result, a glass phase containing silicon (Si) is formed at the contact interface between the ceramic particles 110 and the metal particles 120. As a result, the ceramic particles 110 and the metal particles 120 in the first mixed particle 100 are bonded to each other via the glass phase, and are bonded to the interface between the first member to be bonded and the second member to be bonded. Layers are formed.
さらに、接合層に含まれるガラス相により、第1の被接合部材と第2の被接合部材とが相互に接合される。 Further, the glass phase contained in the bonding layer allows the first member to be bonded and the second member to be bonded to be bonded to each other.
ここで、熱処理によって生成されるガラス相は、使用される金属粒子120の種類によって変化する。金属粒子120がアルミニウムを含む場合、ガラス相として、アルミノシリケートが形成される。また、金属粒子120がケイ素を含む場合、ガラス相として、シリカが形成される。 Here, the glass phase produced by the heat treatment changes depending on the type of the metal particles 120 used. When the metal particles 120 contain aluminum, aluminosilicates are formed as the glass phase. When the metal particles 120 contain silicon, silica is formed as the glass phase.
熱処理の条件は、第1および第2の被接合部材を適正に接合することができる限り、特に限られない。 The conditions of the heat treatment are not particularly limited as long as the first and second members to be joined can be properly joined.
ただし、第1の混合粒子100中の有機ケイ素系ポリマー130の活性化温度は、約430℃以上であるため、熱処理は、450℃以上の温度域で実施される必要がある。 However, since the activation temperature of the organosilicon polymer 130 in the first mixed particles 100 is about 430 ° C. or higher, the heat treatment needs to be carried out in a temperature range of 450 ° C. or higher.
本複合体作製時の熱処理温度としては、450℃〜1500℃の範囲が望ましい。1500℃を超える場合は、ポリマーならびにポリマーから生成したガラス相が気化する恐れがある。 The heat treatment temperature at the time of producing the present composite is preferably in the range of 450 ° C. to 1500 ° C. If the temperature exceeds 1500 ° C., the polymer and the glass phase formed from the polymer may vaporize.
シロキサン系ポリマーを130として用いる場合、シロキサン系ポリマーが最も活性になるのは約550〜650℃であり、特に600℃前後で実施されることが好ましい。ポリカルボシラン系ポリマーを130として用いる場合、ポリカルボシラン系ポリマーが最も活性になるのは600℃〜1200℃であり、特に800℃〜1000℃の範囲で実施されることが望ましい。 When the siloxane-based polymer is used as 130, the siloxane-based polymer is most active at about 550 to 650 ° C., and is particularly preferably carried out at around 600 ° C. When the polycarbosilane-based polymer is used as 130, the polycarbosilane-based polymer is most active at 600 ° C to 1200 ° C, and it is particularly desirable that the polycarbosilane-based polymer is carried out in the range of 800 ° C to 1000 ° C.
熱処理の雰囲気は、アルゴン、ヘリウム、および窒素などの不活性ガス雰囲気下、または真空雰囲気である。熱処理を大気または酸化性雰囲気下で実施した場合、有機ケイ素系ポリマー130が大気中の酸素によって酸化、分解されてしまい、有機ケイ素系ポリマー130をセラミックス粒子110と金属粒子120との結合に、有効に利用することが難しくなる。 The atmosphere of the heat treatment is an atmosphere of an inert gas such as argon, helium, and nitrogen, or a vacuum atmosphere. When the heat treatment is carried out in the atmosphere or an oxidizing atmosphere, the organosilicon polymer 130 is oxidized and decomposed by oxygen in the atmosphere, and the organosilicon polymer 130 is effective for bonding the ceramic particles 110 and the metal particles 120. It becomes difficult to use it.
以上の工程により、接合層を介して2つの被接合部材が接合された接合体を製造することができる。 By the above steps, it is possible to manufacture a bonded body in which two members to be bonded are joined via a bonding layer.
以下、本発明の実施例について説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described.
(実施例1)
平均粒径が12μmのアルミナ粉末(AS−40:昭和電工社製)3.95gと、平均粒径が3μmのアルミニウム粉末(#800F:ミナルコ社製)10.96gと、ポリメチルフェニルシロキサン(KF−54:信越化学社製)1.3gとを、トルエン溶媒中に添加して、十分に混合した。なお、この配合比では、計算上、アルミニウム粉末は、該アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積に対して、80vol%含まれ、ポリメチルフェニルシロキサンは、アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積の約0.01倍含まれる。
(Example 1)
Alumina powder with an average particle size of 12 μm (AS-40: manufactured by Showa Denko) 3.95 g, aluminum powder with an average particle size of 3 μm (# 800F: manufactured by Minaruko) 10.96 g, and polymethylphenylsiloxane (KF) -54: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added to a toluene solvent and mixed thoroughly. In this blending ratio, the aluminum powder is calculated to be contained in an amount of 80 vol% with respect to the total volume of the aluminum powder and the alumina powder, and the polymethylphenylsiloxane is about 0. 01 times included.
得られた混合液を加熱して溶媒を蒸発させ、混合粒子を得た。次に、この混合粒子を直径10mmのペレット状に圧粉して成形体を調製した。さらに、この成形体を、アルゴン雰囲気下、600℃で1時間熱処理した。 The obtained mixed solution was heated to evaporate the solvent to obtain mixed particles. Next, the mixed particles were compacted into pellets having a diameter of 10 mm to prepare a molded product. Further, this molded product was heat-treated at 600 ° C. for 1 hour under an argon atmosphere.
これにより、アルミニウムとアルミナの複合体(実施例1に係る複合体)が得られた。 As a result, a composite of aluminum and alumina (composite according to Example 1) was obtained.
なお、成形体の熱処理の温度を450℃〜600℃の範囲で変化させ、同様の実験を実施した。その結果、何れの熱処理温度においても、ほぼ同様の複合体が製造できた。 The heat treatment temperature of the molded product was changed in the range of 450 ° C. to 600 ° C., and the same experiment was carried out. As a result, almost the same composite could be produced at any heat treatment temperature.
図9には、実施例1に係る複合体のX線回折分析の結果を示す。図9から明らかなように、X線回折分析の結果、アルミニウム、アルミナ、およびアルミノシリケートの回折ピークがそれぞれ観測された。 FIG. 9 shows the results of X-ray diffraction analysis of the complex according to Example 1. As is clear from FIG. 9, as a result of X-ray diffraction analysis, diffraction peaks of aluminum, alumina, and aluminosilicate were observed, respectively.
図10には、実施例1に係る複合体の走査型電子顕微鏡(SEM)写真を示す。図10から、実施例1に係る複合体において、アルミナ粒子とアルミニウム粒子は、相互に良好に結合されていることがわかる。また、アルミナ粒子とアルミニウム粒子の界面での元素分析の結果、この場所には、ケイ素が存在していることが確認された。X線回折分析の結果から、このケイ素は、アルミノシリケートであると予想される。 FIG. 10 shows a scanning electron microscope (SEM) photograph of the complex according to Example 1. From FIG. 10, it can be seen that in the composite according to Example 1, the alumina particles and the aluminum particles are well bonded to each other. Moreover, as a result of elemental analysis at the interface between the alumina particles and the aluminum particles, it was confirmed that silicon was present at this location. From the results of X-ray diffraction analysis, this silicon is expected to be aluminosilicate.
さらに、複数の成形体または/および組立体を組み合わせて、更なる大型の複合体または/および接合体を作ることもできる。 In addition, multiple compacts and / and assemblies can be combined to form larger composites and / and conjugates.
(実施例2)
平均粒径が3μmのアルミニウム粉末(#800F:ミナルコ社製)10.96gと、ポリメチルフェニルシロキサン(KF−54:信越化学社製)7.5gとを、トルエン溶媒中に添加して、十分に混合した。得られた混合液を加熱して溶媒を蒸発させ、ポリメチルフェニルシロキサンでコーティングされたアルミニウム粉末を得た。
(Example 2)
Sufficiently, 10.96 g of aluminum powder (# 800F: manufactured by Minarco) and 7.5 g of polymethylphenylsiloxane (KF-54: manufactured by Shinetsu Chemical Co., Ltd.) having an average particle size of 3 μm are added to a toluene solvent. Was mixed with. The obtained mixture was heated to evaporate the solvent to obtain an aluminum powder coated with polymethylphenylsiloxane.
次に、このアルミニウム粉末と、平均粒径が12μmのアルミナ粉末(AS−40:昭和電工社製)3.95gとを混合し、混合粉末を調製した。 Next, this aluminum powder and 3.95 g of an alumina powder (AS-40: manufactured by Showa Denko KK) having an average particle size of 12 μm were mixed to prepare a mixed powder.
なお、この実施例2では、計算上、アルミニウム粉末は、該アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積に対して、80vol%含まれ、ポリメチルフェニルシロキサンは、アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積の約1.75倍含まれる。 In Example 2, the aluminum powder was calculated to be contained in an amount of 80 vol% based on the total volume of the aluminum powder and the alumina powder, and the polymethylphenylsiloxane was contained in about 1 of the total volume of the aluminum powder and the alumina powder. .75 times included.
得られた混合粉末を直径10mmのペレット状に圧粉して成形体を調製した。さらに、この成形体を、アルゴン雰囲気下、600℃で1時間熱処理した。 The obtained mixed powder was compacted into pellets having a diameter of 10 mm to prepare a molded product. Further, this molded product was heat-treated at 600 ° C. for 1 hour under an argon atmosphere.
これにより、アルミニウムとアルミナの複合体(実施例2に係る複合体)が得られた。 As a result, a composite of aluminum and alumina (composite according to Example 2) was obtained.
なお、成形体の熱処理の温度を450℃〜600℃の範囲で変化させ、同様の実験を実施した。その結果、何れの熱処理温度においても、ほぼ同様の複合体が製造できた。 The heat treatment temperature of the molded product was changed in the range of 450 ° C. to 600 ° C., and the same experiment was carried out. As a result, almost the same composite could be produced at any heat treatment temperature.
図11には、実施例2に係る複合体のX線回折分析の結果を示す。図11から明らかなように、X線回折分析の結果、アルミニウム、アルミナ、およびアルミノシリケートの回折ピークがそれぞれ観測された。 FIG. 11 shows the results of X-ray diffraction analysis of the complex according to Example 2. As is clear from FIG. 11, as a result of X-ray diffraction analysis, diffraction peaks of aluminum, alumina, and aluminosilicate were observed, respectively.
図12には、実施例2に係る複合体の走査型電子顕微鏡(SEM)写真を示す。図12から、実施例2に係る複合体において、アルミナ粒子とアルミニウム粒子は、相互に良好に結合されていることがわかる。 FIG. 12 shows a scanning electron microscope (SEM) photograph of the complex according to Example 2. From FIG. 12, it can be seen that in the composite according to Example 2, the alumina particles and the aluminum particles are well bonded to each other.
以下の表1には、アルミナ粒子とアルミニウム粒子の界面(図12の丸印位置)での元素分析の結果を示す。 Table 1 below shows the results of elemental analysis at the interface between the alumina particles and the aluminum particles (marked positions in FIG. 12).
表1から、この界面には、ケイ素が存在していることが確認された。 From Table 1, it was confirmed that silicon was present at this interface.
さらに、複数の成形体または/および組立体を組み合わせて、更なる大型の複合体または/および接合体を作ることもできる。 In addition, multiple compacts and / and assemblies can be combined to form larger composites and / and conjugates.
(実施例3)
平均粒径が12μmのアルミナ粉末(AS−40:昭和電工社製)11.85gと、平均粒径が3μmのアルミニウム粉末(#800F:ミナルコ社製)5.4gと、ポリメチルフェニルシロキサン(KF−54:信越化学社製)0.8gとを、トルエン溶媒中に添加して、十分に混合した。なお、この配合比では、計算上、アルミニウム粉末は、該アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積に対して、40vol%含まれ、ポリメチルフェニルシロキサンは、アルミニウム粉末とアルミナ粉末の総体積の約0.03倍含まれる。
(Example 3)
11.85 g of alumina powder with an average particle size of 12 μm (AS-40: manufactured by Showa Denko), 5.4 g of aluminum powder with an average particle size of 3 μm (# 800F: manufactured by Minaruko), and polymethylphenylsiloxane (KF). -54: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 0.8 g was added to a toluene solvent and mixed thoroughly. In this blending ratio, the aluminum powder is calculated to be contained in an amount of 40 vol% with respect to the total volume of the aluminum powder and the alumina powder, and the polymethylphenylsiloxane is about 0. It is included 03 times.
得られた混合液を加熱して溶媒を蒸発させ、混合粒子を得た。次に、この混合粒子を直径15mmのペレット状に圧粉して成形体を調製した。さらに、この成形体を、アルゴン雰囲気下、600℃で1時間熱処理した。 The obtained mixed solution was heated to evaporate the solvent to obtain mixed particles. Next, the mixed particles were compacted into pellets having a diameter of 15 mm to prepare a molded product. Further, this molded product was heat-treated at 600 ° C. for 1 hour under an argon atmosphere.
これにより、アルミニウムとアルミナの複合体(実施例3に係る複合体)が得られた。 As a result, a composite of aluminum and alumina (composite according to Example 3) was obtained.
図13に、実施例3に係る複合体の写真を示す。 FIG. 13 shows a photograph of the complex according to Example 3.
なお、成形体の熱処理の温度を450℃〜600℃の範囲で変化させ、同様の実験を実施した。その結果、何れの熱処理温度においても、ほぼ同様の複合体が製造できた。 The heat treatment temperature of the molded product was changed in the range of 450 ° C. to 600 ° C., and the same experiment was carried out. As a result, almost the same composite could be produced at any heat treatment temperature.
実施例3に係る複合体のX線回折分析の結果、アルミニウム、アルミナ、およびアルミノシリケートの回折ピークがそれぞれ観測された。 As a result of the X-ray diffraction analysis of the composite according to Example 3, diffraction peaks of aluminum, alumina, and aluminosilicate were observed, respectively.
また、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察の結果、実施例3に係る複合体において、アルミナ粒子とアルミニウム粒子は、相互に良好に結合されていることがわかった。また、アルミナ粒子とアルミニウム粒子の界面での元素分析の結果、この場所には、ケイ素が存在していることが確認された。X線回折分析の結果から、このケイ素は、アルミノシリケートであると予想される。 Further, as a result of observation with a scanning electron microscope (SEM), it was found that in the composite according to Example 3, the alumina particles and the aluminum particles were well bonded to each other. Moreover, as a result of elemental analysis at the interface between the alumina particles and the aluminum particles, it was confirmed that silicon was present at this location. From the results of X-ray diffraction analysis, this silicon is expected to be aluminosilicate.
さらに、複数の成形体または/および組立体を組み合わせて、更なる大型の複合体または/および接合体を作ることもできる。 In addition, multiple compacts and / and assemblies can be combined to form larger composites and / and conjugates.
このように、本発明の一実施形態による混合粉末を使用した場合、比較的簡単なプロセスで、金属−セラミックス複合体(MMC)を製造できることが確認された。 As described above, it was confirmed that the metal-ceramic composite (MMC) can be produced by a relatively simple process when the mixed powder according to the embodiment of the present invention is used.
本発明は、金属−セラミックス複合体(MMC)の製造、および2つの部材の接合等に利用することができる。 The present invention can be used for manufacturing a metal-ceramic composite (MMC), joining two members, and the like.
100 第1の混合粒子
101 第1の混合粒子(変形例)
110 セラミックス粒子
120 金属粒子
130 有機ケイ素系ポリマー
200 第2の混合粒子
210 セラミックス粒子
220 金属粒子
230 有機ケイ素系ポリマー
300 第3の混合粒子
310 セラミックス粒子
320 金属粒子
330 有機ケイ素系ポリマー
100 First mixed particles 101 First mixed particles (modification example)
110 Ceramic particles 120 Metal particles 130 Organosilicon-based polymer 200 Second mixed particles 210 Ceramic particles 220 Metal particles 230 Organosilicon-based polymer 300 Third mixed particles 310 Ceramic particles 320 Metal particles 330 Organosilicon-based polymer
Claims (13)
前記有機ケイ素系ポリマーは、ポリメチルヒドロシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリメチルシルセスキオキサン、およびポリフェニルシロキサンからなる群より選択されることを特徴とする混合粒子。 Ceramic particles containing 90 wt% or more of alumina (excluding particles containing silicon carbide), metal particles containing aluminum, and mixed particles containing an organosilicon polymer (excluding cases containing phenol resin). ,
The organosilicon polymer is a mixed particle selected from the group consisting of polymethylhydrosiloxane, polymethylphenylsiloxane, polymethylsilsesquioxane, and polyphenylsiloxane.
前記セラミックス部材は、アルミナ、ムライト、カルシア、ジルコニア、窒化ケイ素、および炭化ケイ素からなる群から、また、前記金属部材は、アルミニウム、アルミニウム合金、ケイ素、およびケイ素合金からなる群から、それぞれ選定され、
前記接合体を構成する各部材の接合部分に請求項1乃至9のいずれか一つに記載の混合粒子または請求項10に記載のスラリーを介在させ加熱し接合することを特徴とし、前記接合体を構成する各部材の接合間にケイ素を含むガラス相を有する接合体。 A joint made of ceramic members, metal members, or ceramic members and metal members.
The ceramic member is selected from the group consisting of alumina, mulite, calcia, zirconia, silicon nitride, and silicon carbide, and the metal member is selected from the group consisting of aluminum, aluminum alloy, silicon, and silicon alloy.
The bonded body is characterized in that the mixed particles according to any one of claims 1 to 9 or the slurry according to claim 10 are interposed in the bonded portion of each member constituting the bonded body and heated to bond. A bonded body having a glass phase containing silicon between the bonded members of each member.
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