JP7852016B2 - 接合用Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金 - Google Patents

Description

本発明は、合金材料に関する。例えば、タングステン部材とタングステン以外の金属部材とを接合する接合材として使用し得る合金材料に関する。

タングステン（Ｗ）を含むタングステン部材（以下「Ｗ部材」ともいう）は、融点が高く、かつ、熱膨張率が低いという特徴を有し、高温環境での信頼性に優れている。このため、Ｗ部材は、ダイバータ、加速器、プラズマ放電装置、高温炉、薄膜形成装置等の高温環境に晒される超高温部品に使用される。一方、タングステンは、希少かつ高価な金属であり、かつ、加工が困難であるため、タングステン以外の金属部材（以下、「異種金属部材」ともいう）と接合された状態で用いられることが多い。例えば、材料コストや放熱性（熱伝導性）などの観点から、接合対象である異種金属部材として銅（Ｃｕ）などが用いられる。

Ｗ部材と異種金属部材との接合には、例えば、銀（Ａｇ）や銅を含むろう材が用いられる。かかるろう材の一例が特許文献１、２に開示されている。具体的には、特許文献１には、コバルト（Ｃｏ）を用いて炭化タングステン（ＷＣ）を焼結した超硬合金の接合において、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）及びコバルト（Ｃｏ）を含むろう材を使用する技術が開示されている。これによって、超硬合金中のＣｏがろう材へ拡散することを抑制し、超硬合金の強度低下による破損を防止できる。一方、特許文献２には、アルミナ分散強化銅と被接合金属（例えば、タングステン）とを接合する際に、リン（Ｐ）を含有するろう材を使用している。そして、接合時の熱処理温度を、銅の融点よりも低く、リンと銅との共晶反応により低下した銅の融点よりも高い範囲に設定している。これによって、アルミナ分散強化銅と被接合金属とを接合している。

また、ろう付け以外の接合手段として、ＮＤＢ法（Ｎｏｎ Ｄｅｆｅｃｔｉｖｅ Ｂｏｎｄｉｎｇ）が挙げられる。このＮＤＢ法は、Ｗ部材と異種金属部材とを直接接合する技術であり、その一例が非特許文献１、２に開示されている。例えば、非特許文献１では、タングステン部材と銅部材とを接触させた状態で銅部材の溶融・冷却を行う。非特許文献１では、かかる接合手段を実施することによって、Ｗ部材の微小な凹凸表面に、溶融した銅部材が入り込み、原子間相互の引力が増大することによって擬似的な金属結合が形成されると予測している。

特許第５３８５９５１号 特許第６５２８２５７号

Ｊ．Ｐｌａｓａｍａ Ｆｕｓｉｏｎ Ｒｅｓ． Ｖｏｌ．９５， Ｎｏ．８（２０１９）３７４－３７６ スマートプロセス学会誌 第６巻 第５号（２０１７年９月）

ところで、近年のＷ部材の用途の広がりに伴い、Ｗ部材と異種金属部材とをより好適に接合できる新規な技術が求められている。本発明は、かかる要求に応じてなされたものであり、その主な目的は、タングステン部材と異種金属部材との好適な接合を実現する新規な技術を提供することである。

本発明者は、タングステン部材と異種金属部材とを接合する新規な技術を見出すために種々の実験と検討を行った結果、Ｗ部材用の接合材として好適に機能する新規な合金材料を発見した。具体的には、ＰｔとＷを含む合金（Ｐｔ－Ｗ合金）と、銅（Ｃｕ）を含むＣｕ源とを接触させた状態で加熱処理を行うと、驚くべきことに、Ｐｔ－Ｗ合金のＰｔがＣｕに移動することを発見した。そして、このＣｕによるＰｔの吸収は、ＣｕがＰｔ－Ｗ合金の結晶粒界に入り込みながら進むため、Ｗを主成分とするＷ相と、ＰｔとＣｕとを含むＰｔ－Ｃｕ相とが混在した三元二相の合金材料（以下「Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金」ともいう）が生成された。一般的には、ＷとＣｕは互いに混合して合金を形成することはないと考えられており、このような合金は過去に報告されていなかった。本発明者らは、このＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金は、Ｃｕをはじめとする異種金属部材とＷ部材とを良好に接合する新規な接合材になり得ると考え、当該合金材料の性質と生成メカニズムを解析した。その結果、上記Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金は、以下に示すメカニズムによって生成されることを見出した。

まず、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金の前駆物質であるＰｔ－Ｗ合金は、上述の通り、ＰｔとＷを含む合金である。このＰｔ－Ｗ合金よりもＰｔ－Ｃｕ合金の方が安定しているため、Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕ源とを接触させた結果、Ｐｔ－Ｗ合金中のＰｔのＣｕへの移動が進んだと考えられる。また、Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕとの界面よりも、Ｗを主成分とするＷ相と、ＰｔとＣｕとを含むＰｔ－Ｃｕ相との界面の方が安定していると考えられる。ここで、タングステン部材との接合に目を向けると、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相との界面が安定していることは、タングステン部材と合金材料との接合の安定性につながる。接合面では、タングステン部材は、主にＰｔ－Ｃｕ相と接合するためである。このように、前駆物質としてＰｔ－Ｗ合金を準備し、当該Ｐｔ－Ｗ合金中のＰｔをＣｕに移動させることによって、従来は合金を形成しないと考えられていたＷとＣｕとが混在する合金材料を製造できる。そして、かかる合金材料は、タングステン部材と異種金属部材との好適な接合を実現する新規な接合材になり得る。

ここに開示される製造方法は、上述した知見に基づいてなされたものであり、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相とが混在した三元二相の合金材料（Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金）を製造する方法である。かかる製造方法は、白金（Ｐｔ）とタングステン（Ｗ）とを含むＰｔ－Ｗ合金の白金（Ｐｔ）を、銅（Ｃｕ）を含むＣｕ源に移動させることを特徴とする。上述したように、かかる製造方法によって、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を製造することができる。そして、かかるＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金は、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相との界面が安定しているためＷ部材との間で好適な接合性を発揮でき、かつ、Ｐｔ－Ｃｕ相を有しているため異種金属部材（Ｃｕ部材、Ｐｔ部材など）との間で好適な接合性を発揮できる。すなわち、ここに開示される技術によると、Ｗ部材と異種金属部材との好適な接合を実現することができる。

ここに開示される製造方法の好適な一態様では、Ｐｔ－Ｗ合金は、金属間化合物である。かかる金属間化合物のＰｔ－Ｗ合金の一例として、Ｐｔ_２Ｗが挙げられる。かかるＰｔ_２Ｗを前駆物質とすることによって、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相とが微細に混在したＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を生成できる。

ここに開示される製造方法の好適な一態様では、Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕ源とを接触させる。本発明者の検討によると、Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕ源とを直接接触させることによって、Ｐｔ－Ｗ合金から銅（Ｃｕ）への白金（Ｐｔ）の移動が生じ、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が生成される。

また、ここに開示される製造方法の好適な一態様では、接触させたＰｔ－Ｗ合金とＣｕ源とを加熱することが好ましい。これによって、Ｐｔ－Ｗ合金から銅（Ｃｕ）への白金（Ｐｔ）の移動が促進されるため、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を効率よく生成することができる。

ここに開示される製造方法の好適な一態様では、白金（Ｐｔ）を含むＰｔ源と、タングステン（Ｗ）を含むＷ源とを接触させた状態で加熱処理を行うことによってＰｔ－Ｗ合金を生成するＰｔ－Ｗ合金生成工程と、Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕ源とを接触させた状態で加熱処理を行うことによって、Ｐｔ－Ｗ合金中の白金（Ｐｔ）をＣｕに移動させてＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を生成するＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金生成工程とを備えている。
上述の通り、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を生成するには、前駆物質としてＰｔ－Ｗ合金を使用する必要がある。かかるＰｔ－Ｗ合金は、Ｐｔ源とＷ源とを接触させた状態で加熱処理を行うことによって効率よく生成できる。また、本発明者らの検討によると、Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕ源とを接触させるのみでも、Ｐｔ－Ｗ合金からＣｕへのＰｔの移動（拡散）が生じて、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が生成される。しかし、Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕ源との接触だけで充分なＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を生成するには非常に長い時間が掛かる。このため、本態様では、Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕ源とを接触させた状態で加熱処理を行い、Ｐｔ－Ｗ合金からＣｕへのＰｔの移動を促進している。以上のように、本態様の製造方法によると、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を効率よく生成できる。

なお、Ｐｔ－Ｗ合金生成工程を実施する態様では、当該Ｐｔ－Ｗ合金生成工程における加熱温度は、８００℃以上１２００℃以下であることが好ましい。また、Ｐｔ－Ｗ合金生成工程の加熱時間は、０．５時間以上３時間以下であることが好ましい。このようにＰｔ－Ｗ合金生成工程の条件（加熱温度、加熱時間）を設定することによって、Ｐｔ－Ｗ合金を効率よく生成することができるため、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金の生産性を向上できる。

また、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金生成工程を実施する態様では、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金生成工程における加熱温度は、８００℃以上１２００℃以下であることが好ましい。また、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金生成工程における加熱時間は、０．５時間以上３時間以下であることが好ましい。このようにＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金生成工程の条件（加熱温度、加熱時間）を設定することによって、Ｐｔ－Ｗ合金からＣｕへのＰｔの移動を適切に生じさせることができるため、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金の生産性を向上できる。

ここに開示される製造方法の他の好適な態様では、タングステン（Ｗ）を含むＷ源とＣｕ源との間に、白金（Ｐｔ）を含むＰｔ源を介在させた状態で加熱処理を行うことによって、Ｗ源とＰｔ源との境界にＰｔ－Ｗ合金を生成すると共に、当該Ｐｔ－Ｗ合金中の白金（Ｐｔ）をＣｕに移動させてＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を生成する。
上述の態様では、Ｐｔ－Ｗ合金生成工程と、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金生成工程を含む２回以上の加熱処理を実施することによってＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を製造している。しかしながら、ここに開示される製造方法は、上述の態様に限定されない。例えば、Ｗ源とＣｕ源との間にＰｔ源を介在させた状態で、まとめて加熱処理を行った場合でもＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を製造できることが実験によって確認されている。具体的には、本態様のように、Ｗ源とＰｔ源とＣｕ源とをまとめて加熱すると、Ｗ源とＰｔ源との境界にＰｔ－Ｗ合金が生成される。そして、加熱処理がさらに進むと、Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕ（Ｐｔ－Ｃｕ合金を含む）とが微細に入り混じりながらＰｔ－Ｗ合金のＰｔがＣｕに移動する。この結果、Ｗ源とＣｕ源との間に、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相とが混在したＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が生成される。

なお、Ｗ源とＰｔ源とＣｕ源とをまとめて加熱する態様において、加熱処理の温度は、８００℃以上１２００℃以下が好ましい。また、加熱処理の時間は、０．５時間以上３時間以下が好ましい。このように加熱条件を設定することによって、Ｐｔ－Ｗ合金の生成と、当該Ｐｔ－Ｗ合金からＣｕへのＰｔの移動を適切に生じさせ、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を効率よく製造できる。

さらに、Ｗ源とＰｔ源とＣｕ源とをまとめて加熱する態様では、加熱処理において、前記Ｗ源と前記Ｃｕ源とを挟み込むように０．５ｇ／ｍｍ^２以上５ｇ／ｍｍ^２以下の圧力で加圧することが好ましい。これによって、各々の材料を密着させることができるため、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金の生産効率をさらに向上させることができる。

また、ここに開示される製造方法の他の一態様では、Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕ源との間に中間金属部材を介在させる。上述した各態様では、Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕ源とを直接接触させているが、ここに開示される製造方法は、このような態様に限定されない。本発明者が実施した実験によると、Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕ源との間に、他の金属部材（中間金属部材）が介在している場合でも、Ｐｔ－Ｗ合金から銅（Ｃｕ）への白金（Ｐｔ）の移動が生じ、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が生成される。

なお、上述した中間金属部材を介在させる態様においても、接触させたＰｔ－Ｗ合金と、中間金属部材と、Ｃｕ源とを加熱することが好ましい。これによって、Ｐｔ－Ｗ合金からＣｕへのＰｔの移動が促進されるため、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金の生成効率が向上する。

さらに、上述した中間金属部材を介在させる態様において、中間金属部材は、少なくともＰｔを含むことが好ましい。これによって、Ｐｔ－Ｗ合金からＣｕへのＰｔの移動がさらに好適に生じるため、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金の生成効率をさらに向上できる。

次に、ここに開示される技術の他の側面として合金材料が提供される。ここに開示される合金材料は、タングステン（Ｗ）を主成分とするＷ相と、白金（Ｐｔ）と銅（Ｃｕ）とを有するＰｔ－Ｃｕ相とが混在することを特徴とする。
かかる合金材料は、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相との界面が安定しているため、Ｗ部材に対して好適な接合性を発揮できる。一方で、この合金材料にはＰｔ－Ｃｕ相が混在しているため、異種金属部材（Ｃｕ部材、Ｐｔ部材など）に対しても好適な接合性を発揮できる。このため、ここに開示される合金材料は、Ｗ部材と異種金属部材とを接合する接合材として使用できる。また、この合金材料は、高融点金属であるＷを含んでいるため、従来一般のろう材と比べて優れた耐熱性を発揮することが期待される。さらに、この合金材料は、Ｗ部材に近い熱膨張率を有していることが予想されるため、膨張収縮量の差に起因する応力による接合部の劣化を抑制することも期待できる。

また、ここに開示される合金材料の好適な一態様では、Ｐｔ－Ｃｕ相からなるマトリックス中に複数のＷ相が存在していることを特徴とする。このように、合金材料の組織全体においてＷ相とＰｔ－Ｃｕ相とが混在している構造をとることによって、タングステン部材と異種金属部材との両方に対してより好適な接合性を発揮できる。

また、ここに開示される合金材料の好適な一態様では、ＳＥＭ観察において、面積０．００１μｍ^２～１μｍ^２（好適には０．００１μｍ^２～０．１μｍ^２）のＷ相が０．２ヶ所／μｍ^２以上の密度で存在するＷ相存在領域を有しており、Ｗ相存在領域が所定の方向に１０μｍ以上存在する。このように、一定以上の密度でＷ相が存在するＷ相存在領域が１０μｍ以上の長さで存在している合金材料は、Ｗ部材に対してより好適な接合性を発揮できる。

ここに開示される合金材料の好適な一態様では、Ｗ相に存在する金属元素の総数を１００ａｔｍ％としたとき、Ｗ相に存在するタングステン原子の原子数が７５ａｔｍ％以上であることを特徴とする。これによって、タングステン部材に対して高い接合性を発揮する合金材料を得ることができる。

また、ここに開示される技術の他の側面として、接合体が提供される。かかる接合体は、上記Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金材料を介して、タングステンを含む第１部材と、第２部材とが接合されていることを特徴とする。上記した通り、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金材料は、タングステンを含む金属部材（Ｗ部材）に対する接合材として好適に使用できる。

ここに開示される接合体の好適な一態様では、第１部材は、タングステン、窒化タングステン、炭化タングステン、炭窒化タングステン、銅タングステン複合材料、銀タングステン複合材料からなる群から選択される少なくとも一種を含むことを特徴とする。ここに開示される合金材料は、上述したようなＷ系材料からなる第１部材に対して好適な接合性を発揮できる。

ここに開示される接合体の好適な一態様では、第２部材は、銅、白金、白金－銅合金、白金－タングステン合金、銅合金からなる群から選択される少なくとも一種を含むことを特徴とする。ここに開示される合金材料は、上述したようなＣｕ、Ｐｔ、Ｗの少なくとも一種を含む異種金属部材に対して特に好適な接合性を発揮できる。また、ここに開示される接合体の第２部材は、上述したような異種金属部材に限定されず、第１部材と同じタングステン部材であってもよい。すなわち、ここに開示されるＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金材料は、タングステン部材と異種金属部材の接合だけでなく、タングステン部材同士の接合にも使用できる。

一実施形態に係る合金材料を模式的に示す断面図である。 一実施形態に係る接合体を模式的に示す断面図である。 解析用試料Ａ－１の断面ＳＥＭ像である。 （ａ）は解析用試料Ａ－１のＥＤＸ分析に基づいたＷの元素マップであり、（ｂ）はＰｔの元素マップである。 （ａ）は図３（ｂ）中の領域αにおけるＥＤＸスペクトルであり、（ｂ）は領域βにおけるＥＤＸスペクトルである。 図３（ｂ）中の線分Ｘ上におけるＷ、Ｐｔの濃度分布を示すグラフである。 （ａ）は図３（ｂ）中の領域αにおける電子線回折の結果を示す画像であり、（ｂ）は領域βにおける電子線回折の結果を示す画像である。 （ａ）および（ｂ）はＥＢＳＤを用いて解析用試料Ａ－１の結晶構造を解析した画像であり、（ｃ）は（ｂ）の画像をタングステンとＰｔ_２Ｗに分けて彩色した画像である。 （ａ）は解析用試料Ａ－１のＷ板における粒度分布であり、（ｂ）はＰｔ－Ｗ合金における粒度分布である。 （ａ）および（ｂ）は解析用試料Ａ－２の断面ＳＥＭ像である。 （ａ）はＥＢＳＤを用いて解析用試料Ａ－２の結晶構造を解析した画像であり、（ｂ）は（ａ）の画像をＷ相とＰｔ－Ｃｕ相とに分けて彩色した画像である。また、（ｃ）は、（ｂ）中のＰｔ－Ｃｕ相の結晶粒の結晶方位を示す画像であり、（ｄ）は、（ｂ）中のＷ相の結晶粒の結晶方位を示す画像である。 （ａ）は解析用試料Ａ－２のＰｔ－Ｃｕ相における粒度分布であり、（ｂ）はＷ相における粒度分布である。 （ａ）はサンプル１の断面ＳＥＭ像（２５０倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル１の断面ＳＥＭ像（１０００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル１の断面ＳＥＭ像（１００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル１の断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 サンプル１に対する元素分析を実施した領域を示すＳＥＭ画像である。 サンプル１のＳＥＭ画像であり、（ａ）はＣｕ部材とＷ部材との境界を示す画像であり、（ｂ）および（ｃ）は境界部分をさらに拡大した画像である。 サンプル１のＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ画像および元素マッピング像の結果を示す図である。 図１９中のＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金におけるＥＤＸスペクトルである。 サンプル１のＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ画像におけるＷ相のＥＤＸスペクトルである。 サンプル１のＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ画像におけるＰｔ－Ｃｕ相のＥＤＸスペクトルである。 （ａ）はサンプル２の断面ＳＥＭ像（５０００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル２の断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 図２３（ｂ）中の線分Ｘ１上におけるＷ、Ｐｔ、Ｃｕの濃度分布を示すグラフである。なお、図中の（ａ）はＰｔの分析結果を示し、（ｂ）はＷの分析結果を示し、（ｃ）はＣｕの分析結果を示す。 （ａ）はサンプル３の断面ＳＥＭ像（５０００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル３の断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル３の断面ＳＥＭ像（２０００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル４の断面ＳＥＭ像（５０００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル４のＰｔ－Ｃｕ層における断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル４のＰｔ－Ｗ層における断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル４のＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層における断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル４のタングステン部材における断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 図２９（ａ）中の線分Ｘ２上におけるＷ、Ｐｔ、Ｃｕの濃度分布を示すグラフである。なお、図中の（ａ）はＰｔの分析結果を示し、（ｂ）はＷの分析結果を示し、（ｃ）はＣｕの分析結果を示す。 （ａ）はサンプル４の反射電子像（５０００倍）であり、（ｂ）は（ａ）中の領域αの拡大図（２００００倍）であり、（ｃ）は（ａ）中の領域βの拡大図（２００００倍）である。 （ａ）はサンプル４の領域αにおける断面ＳＥＭ像（２００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＣｕ，Ｐｔ，Ｗの元素マップである。 （ａ）はサンプル４の領域βにおける断面ＳＥＭ像（２００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＣｕ，Ｐｔ，Ｗの元素マップである。 サンプル４のＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ画像および元素マッピング像の結果を示す図である。 図３８中の線分Ｘ３上におけるＰｔ、Ｃｕ、Ｗの濃度分布を示すグラフである。 サンプル４のＷ板と、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層のＷ相と、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層のＰｔ－Ｃｕ相との界面におけるＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ画像および元素マッピング像の結果を示す図である。 図４０中の線分Ｘ４上におけるＰｔ、Ｃｕ、Ｗの濃度分布を示すグラフである。 図４０中の線分Ｘ４上におけるＯとＦｅの濃度分布を示すグラフである。 （ａ）は図３８（ａ）中の領域αにおける電子線回折の結果を示す画像であり、（ｂ）は領域βにおける電子線回折の結果を示す画像であり、（ｃ）は領域γにおける電子線回折の結果を示す画像であり、（ｄ）は領域δにおける電子線回折の結果を示す画像である。 サンプル４のＷ板におけるＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ画像および元素マッピング像の結果を示す図である。 サンプル４のＰｔ－Ｗ層におけるＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ画像および元素マッピング像の結果を示す図である。 サンプル４のＰｔ－Ｃｕ層におけるＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ画像および元素マッピング像の結果を示す図である。 図４４中のＰｔ－Ｃｕ領域におけるＥＤＸスペクトルである。 図４０中のＰｔ－Ｃｕ領域におけるＥＤＸスペクトルである。 図４５中のＰｔ－Ｃｕ領域におけるＥＤＸスペクトルである。 図４６中のＰｔ－Ｃｕ領域におけるＥＤＸスペクトルである。 （ａ）はサンプル５の断面ＳＥＭ像（５０００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル５の断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル６の断面ＳＥＭ像（５０００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル６の断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル７の断面ＳＥＭ像（５０００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル７のＰｔ－Ｗ層の断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル７のＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層の断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル７のＷ板の断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル７のＷ板とＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層との界面における断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル８のＣｕ未塗布部における断面ＳＥＭ像（５０００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル８のＣｕ未塗布部における断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル８のＣｕ塗布部における断面ＳＥＭ像（５０００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル８のＣｕ塗布部に形成されたＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層の断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル８のＣｕ塗布部に形成されたＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層の断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル８のＣｕ塗布部に形成されたＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層とＷ板との境界における断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔの元素マップである。 （ａ）はサンプル９の断面ＳＥＭ像（２５０倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＯ，Ｃｕ，Ｗの元素マップである。 （ａ）はサンプル９の断面ＳＥＭ像（１０００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＯ，Ｃｕ，Ｗの元素マップである。 （ａ）はサンプル９の断面ＳＥＭ像（５０００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＯ，Ｃｕ，Ｗの元素マップである。 （ａ）はサンプル９の断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｄ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＯ，Ｃｕ，Ｗの元素マップである。 （ａ）はサンプル１０の断面ＳＥＭ像（５０００倍）であり、（ｃ）はＥＤＸ分析に基づいたＷの元素マップであり、（ｄ）はＰｔの元素マップである。 サンプル１１の断面ＳＥＭ像（５０００倍）である。 サンプル１１の断面ＳＥＭ像（５００００倍）である。 （ａ）はサンプル１２の断面ＳＥＭ像（５０００倍）であり、（ｂ）～（ｅ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔ，Ａｕの元素マップである。 （ａ）はサンプル１２の断面ＳＥＭ像（５００００倍）であり、（ｂ）～（ｅ）はそれぞれＥＤＸ分析に基づいたＷ，Ｃｕ，Ｐｔ，Ａｕの元素マップである。

以下、ここに開示される技術の一実施形態について説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって、ここに開示される技術の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。ここに開示される技術は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施できる。なお、本明細書において、「Ａ～Ｂ（Ａ、Ｂは数値）」と記載した場合、「Ａ以上Ｂ以下」を意味するものとする。

１．合金材料
図１は、本実施形態に係る合金材料を模式的に示す断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る合金材料（Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金）１０は、Ｗ相１２と、Ｐｔ－Ｃｕ相１４とが混在した三元二相の合金材料である（図１参照）。以下、本実施形態に係る合金材料１０に含まれる各相について説明する。

（１）Ｗ相
Ｗ相１２は、タングステンを主成分とする相である。本明細書において「タングステンを主成分とする」とは、タングステン以外の元素が意図的に含まれていないことを指す。したがって、原料や製造工程等に由来する不可避的不純物（Ｗ以外の金属元素）を副成分として含む相は、本明細書における「Ｗ相」の概念に包含される。例えば、二相合金における一方の相における金属元素の総数を１００ａｔｍ％としたときに、当該一方の相におけるＷ原子の原子数が７５ａｔｍ％以上であれば、「タングステンを主成分としたＷ相が形成されている」ということができる。なお、本実施形態に係る合金材料１０とＷ部材との接合性とを向上させるという観点から、Ｗ相におけるＷ原子の原子数は、７７．５ａｔｍ％以上が好ましく、８０ａｔｍ％以上がより好ましく、８２．５ａｔｍ％以上が特に好ましい。なお、Ｗ相におけるＷ原子の原子数の上限は、特に限定されず、９９．５ａｔｍ％以下であってもよく、９７．５ａｔｍ％以下であってもよく、９５ａｔｍ％以下であってもよく、９２．５ａｔｍ％以下であってもよく、９０ａｔｍ％以下であってもよい。なお、本明細書における「原子数」は、合金材料の断面ＳＥＭ画像に対してエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ－ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を実施して得られた元素分析に基づいた数値である。

なお、Ｗ相１２に含まれ得る不可避的不純物としては、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、トリウム（Ｔｈ）などが挙げられる。また、Ｗ相１２におけるタングステンは、金属単体の状態で存在していてもよいし、化合物（酸化物等）や、他の金属元素との合金の状態で存在していてもよい。

（２）Ｐｔ－Ｃｕ相
Ｐｔ－Ｃｕ相１４は、白金（Ｐｔ）と銅（Ｃｕ）を有する相である。かかるＰｔ－Ｃｕ相１４は、ＰｔとＣｕを含んでいればよく、ＰｔやＣｕ以外の第３の金属元素を含むことを排除する意図はない。さらに、Ｐｔ－Ｃｕ相１４は、ＰｔとＣｕが主成分である必要もなく、上述の第３の金属元素が主成分であってもよい。詳しくは後述するが、合金材料１０を製造する際に使用する材料や製造方法によっては、ＰｔとＣｕ以外の第３の金属元素をＰｔ－Ｃｕ相１４の主成分にすることもできる。具体的には、Ｐｔ－Ｃｕ相における金属原子の総数を１００ａｔｍ％としたときのＰｔ原子とＣｕ原子の合計原子数は、２０ａｔｍ％以上であってもよく、３０ａｔｍ％以上であってもよく、４０ａｔｍ％以上であってもよい。なお、銅部材との接合性などを考慮すると、上記Ｐｔ原子とＣｕ原子の合計原子数は、５０ａｔｍ％以上が好ましく、６５ａｔｍ％以上がより好ましく、７５ａｔｍ％以上がさらに好ましく、８５ａｔｍ％以上が特に好ましい。一方、Ｐｔ－Ｃｕ相におけるＰｔ原子とＣｕ原子の合計原子数の上限は、特に限定されず、９９．５ａｔｍ％以下であってもよく、９９ａｔｍ％以下であってもよく、９７．５ａｔｍ％以下であってもよく、９５ａｔｍ％以下であってもよい。なお、Ｐｔ－Ｃｕ相１４に含まれ得る第３の金属元素としては、Ｗ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｔｈなどが挙げられる。これらの第３の金属元素の中でも、ＷよりもＣｕとの間で合金を生成しやすい金属元素（例えば、Ａｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｔｈなど）は、Ｐｔ－Ｃｕ相１４の主成分になり得る。

また、Ｐｔ－Ｃｕ相に存在するＰｔとＣｕの各々の原子数についても特に限定されない。例えば、Ｐｔ－Ｃｕ相に存在するＰｔの原子数は、０．１ａｔｍ％以上であってもよく、０．５ａｔｍ％以上であってもよく、１ａｔｍ％以上であってもよい。一方、Ｐｔ原子の原子数の上限は、２５ａｔｍ％以下であってもよく、２２．５ａｔｍ％以下であってもよく、２０ａｔｍ％以下であってもよく、１７．５ａｔｍ％以下であってもよい。また、Ｐｔ－Ｃｕ相におけるＣｕの原子数は、１５ａｔｍ％以上であってもよく、２０ａｔｍ％以上であってもよく、３０ａｔｍ％以上であってもよく、４０ａｔｍ％以上であってもよい。なお、銅部材との接合性などを考慮すると、Ｃｕ原子の原子数は、５０ａｔｍ％以上が好ましく、６５ａｔｍ％以上がより好ましく、７５ａｔｍ％以上がさらに好ましく、８０ａｔｍ％以上が特に好ましい。一方、Ｃｕ原子の原子数の上限は、８５ａｔｍ％以下であってもよく、８２．５ａｔｍ％以下であってもよく、８０ａｔｍ％以下であってもよい。なお、上述した通り、Ｐｔ－Ｃｕ相に存在するＰｔとＣｕの各々の原子数は、特に限定されない。例えば、Ｃｕ製の部材に合金材料１０を接触させることによって、当該Ｃｕ製の部材にＰｔを拡散させて、合金材料１０中のＰｔの原子数を減少させることができる。同様に、Ｃｕを拡散させ得る部材（例えば、Ａｕ、Ｎｉ）を合金材料１０と接触させることによって、合金材料１０中のＣｕの原子数を減少させることができる。

（３）合金材料の組織
次に、本実施形態に係る合金材料１０の組織について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る合金材料１０は、上述したＷ相１２とＰｔ－Ｃｕ相１４とが混在した三元二相の合金である。すなわち、本実施形態に係る合金材料１０は、金属組織の全体でＷ相１２とＰｔ－Ｃｕ相１４とが混ざり合った状態で存在している。典型的には、この合金材料１０では、Ｐｔ－Ｃｕ相１４からなるマトリックスが形成されており、当該Ｐｔ－Ｃｕ相１４のマトリックス中に複数のＷ相１２が存在している。このように、本実施形態に係る合金材料１０では、Ｗ相１２とＰｔ－Ｃｕ相１４との界面が安定しているためＷ部材に対して高い接合性を発揮できる一方で、Ｐｔ－Ｃｕ相１４を有しているため異種金属部材（Ｃｕ部材、Ｐｔ部材など）との間で好適な接合性を発揮できる。なお、ここに開示される合金材料（Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金）の一例として、長尺な島状のＷ相が厚み方向に延びるように複数点在し、当該複数のＷ相の間を充填するようにＰｔ－Ｃｕ相が形成された形態が挙げられる（例えば、図１６（ａ）、図１９等参照）。但し、Ｗ相の形状は、上述した長尺な島状に限定されず、略球形（例えば、図５２（ａ）参照）であってもよい。

なお、ここに開示される合金材料は、当該合金材料の全体に亘って複数のＷ相が点在する形態に限定されない。例えば、Ｐｔ－Ｃｕ相の特定の領域において、一定以上の密度でＷ相が存在していてもよい（図７３（ａ）参照）。本明細書では、当該一定以上の密度のＷ相が存在する領域を「Ｗ相存在領域」と称する。より具体的には、本明細書における「Ｗ相存在領域」は、ＳＥＭ観察において、面積が０．００１μｍ^２～１μｍ^２（好ましくは０．００１μｍ^２～０．１μｍ^２）のＷ相が、１μｍ^２の範囲のＰｔ－Ｃｕ相において０．２箇所／μｍ^２以上の密度で存在している領域である。そして、このようなＷ相存在領域が所定の方向において１０μｍ以上存在することによって、Ｗ部材と異種金属部材との両方に対して好適な接合性を発揮できる。なお、上述した「Ｗ相存在領域が存在する方向」は、特に限定されない。すなわち、Ｗ相が一定以上密集したＷ相存在領域が、少なくとも一つの方向（例えば、厚み方向、幅方向、奥行方向の何れか）において１０μｍ以上存在していれば、タングステン部材と異種金属部材の両方に対して好適な接合性を発揮する合金材料を得ることができる。なお、上述した通り、Ｗ相存在領域におけるＷ相の密度は、０．２箇所／μｍ^２が適切である。但し、Ｗ部材との接合性を考慮すると、Ｗ相存在領域におけるＷ相の密度は、０．３箇所／μｍ^２以上がより適切であり、０．５箇所／μｍ^２以上がさらに適切である。また、Ｗ部材との接合性をさらに向上させるという観点から、Ｗ相存在領域におけるＷ相の密度は、０．５箇所／μｍ^２以上が好ましく、１箇所／μｍ^２以上がより好ましく、１．５箇所／μｍ^２以上がさらに好ましく、２箇所／μｍ^２以上が特に好ましい。一方、異種金属部材（Ｃｕ部材等）との接合性を考慮すると、Ｗ相存在領域におけるＷ相の密度は、１００箇所／μｍ^２以下が適当であり、５０箇所／μｍ^２以下が好ましく、１０箇所／μｍ^２以下がより好ましく、７．５箇所／μｍ^２以下がさらに好ましく、５箇所／μｍ^２以下が特に好ましく、例えば４箇所／μｍ^２以下になり得る。

また、各々のＷ相の平均面積は、１μｍ^２以下が好ましく、０．７５μｍ^２以下がより好ましく、０．５μｍ^２以下がより好ましく、０．２５μｍ^２以下が特に好ましい。このような微小なＷ相が、Ｐｔ－Ｃｕ相のマトリックス中に存在することによって、タングステン部材と異種金属部材との両方に対して、より好適な接合性を発揮できる。また、Ｗ相の平均面積の下限値は、特に限定されず、０．００１μｍ^２以上であってもよく、０．００５μｍ^２以上であってもよく、０．０１μｍ^２以上であってもよく、０．０５μｍ^２以上であってもよい。なお、「Ｗ相の平均面積」は、ＳＥＭ観察において確認されたＷ相を５０個以上（好適には８５個）抽出し、当該抽出した複数のＷ相の面積の平均値を求めることによって得ることができる。

また、Ｗ相を構成する結晶粒は、微細である方が好ましい。一例として、Ｗ相を構成する結晶粒のＤ_５０粒子径は、１０００ｎｍ以下が好ましく、９００ｎｍ以下がより好ましく、８００ｎｍ以下がさらに好ましく、７００ｎｍ以下が特に好ましい。一方、Ｗ相の結晶粒のＤ_５０粒子径の下限値は、特に限定されず、１００ｎｍ以上であってもよく、２００ｎｍ以上であってもよく、３００ｎｍ以上であってもよく、４００ｎｍ以上であってもよい。一方、Ｐｔ－Ｃｕ相を構成する結晶粒も、微細である方が好ましい。例えば、Ｐｔ－Ｃｕ相を構成する結晶粒のＤ_５０粒子径は、８００ｎｍ以下が好ましく、６００ｎｍ以下がより好ましく、４００ｎｍ以下がさらに好ましく、２００ｎｍ以下が特に好ましい。一方、Ｐｔ－Ｃｕ相の結晶粒のＤ_５０粒子径の下限値は、特に限定されず、２０ｎｍ以上であってもよく、４０ｎｍ以上であってもよく、６０ｎｍ以上であってもよく、８０ｎｍ以上であってもよい。このような微細な結晶粒によってＷ相とＰｔ－Ｃｕ相の各々が構成されていることによって、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相とを好適に混在させることができるため、Ｗ部材と異種金属部材との接合性をより高めることができる。Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相の各々の結晶粒の大きさを相対的に比較すると、Ｗ相が相対的に大きな結晶粒によって構成され、Ｐｔ－Ｃｕ相が相対的に微少な結晶粒によって構成されている方が好ましい。なお、本明細書における「結晶粒のＤ_５０粒子径」は、個数基準の結晶粒の粒度分布において、微粒子側からの累積５０％に相当することをいう。また、「結晶粒の粒子径」は、合金材料のＳＥＭ画像に対して、電子線後方散乱回折法（ＥＢＳＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）を用いて結晶解析を行うことによって得られた「結晶粒の円相当径」である。

２．接合体
次に、上述した合金材料１０を用いて、２種類の部材を接合した接合体について説明する。図２は、本実施形態に係る接合体を模式的に示す断面図である。かかる接合体１００では、上述した合金材料１０を介して、タングステンを含む第１部材（Ｗ部材）２０と第２部材３０とが接合されている。上述した通り、本実施形態に係る合金材料１０では、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相との界面が安定しているため、Ｗ部材２０に対して好適な接合性を発揮できる。一方で、かかる合金材料１０は、金属組織の全体にＰｔ－Ｃｕ相１４が存在しているため、Ｐｔ－Ｃｕ合金と好適に接合される異種金属部材とも好適に接合する。このため、ここに開示される合金材料１０は、第１部材（Ｗ部材）２０と第２部材３０とを接合する接合材として機能する。

さらに、この合金材料１０は、高融点金属であるＷを含んでいるため、従来一般のろう材と比べて優れた耐熱性を発揮できる。さらに、この合金材料１０は、Ｗ部材２０に近い熱膨張率を有しているため、膨張収縮量の差に起因する大きな応力が加わることによる接合部分（合金材料１０）の破損も抑制できる。従って、この合金材料１０によって接合された接合体１００は、ダイバータ、加速器、プラズマ放電装置、高温炉、薄膜形成装置等の超高温部品への利用が特に期待される。

なお、第１部材（Ｗ部材）２０は、Ｗを含む固形の金属部材であれば、特に限定されない。かかるＷ部材２０の素材の一例として、タングステン、窒化タングステン、炭化タングステン、炭窒化タングステン、銅－タングステン合金、銀－タングステン合金などが挙げられる。また、本明細書における第１部材（すなわち、Ｗ部材）は、上述のタングステン材料のみからなる部材に限定されず、タングステン材料と他の材料とが複合した複合材料であってもよい。ここで、タングステン材料と複合され得る材料としては、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、トリウム（Ｔｈ）等の各種金属材料、トリア（ＴｈＯ_２）、イットリア等の高融点セラミックなどが挙げられる。なお、説明の便宜上、図２では板状のＷ部材２０を記載しているが、Ｗ部材の形状は特に限定されない。例えば、Ｗ部材の形状は、筒状、柱状などの一般的な金属部材の形状を特に制限なく採用できる。

一方、第２部材３０は、合金材料（Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金）１０と好適に接合される部材であれば特に限定されず、種々の部材を特に制限なく使用できる。かかる第２部材３０の好適な一例として、タングステン以外の金属元素を主成分とする異種金属部材が挙げられる。かかる異種金属部材の一例として、ＣｕやＰｔを含む金属部材が挙げられる。このような異種金属部材の具体例として、Ｃｕ部材、Ｐｔ部材、Ｐｔ－Ｃｕ合金部材などが挙げられる。また、異種金属部材は、ＣｕやＰｔに対して良好な接合性を有する金属部材（Ｎｉ部材、Ｃｏ部材など）であってもよい。なお、第２部材３０の素材は、合金材料１０のＰｔ－Ｃｕ相１４の主成分に応じて適宜変更でき、上述したＣｕやＰｔに対して良好な接合性を有する金属部材にも限定されない。例えば、後述する合金材料の製造において、ＰｔやＣｕ以外の第３の金属元素（例えばＡｕ、Ｎｉ、Ｚｎなど）をＣｕ源に混入させることによって、当該第３の金属元素を含むＰｔ－Ｃｕ相１４を形成できる。このような第３の金属元素を含むＰｔ－Ｃｕ相１４を形成した場合には、当該第３の金属元素と接合相性のよい金属部材を第２部材３０に使用できる。一例として、Ａｕを含むＰｔ－Ｃｕ相１４を形成した場合には、上記Ｃｕ部材、Ｐｔ部材、Ｐｔ－Ｃｕ合金部材の他に、Ａｕ部材、Ａｇ部材などを接合対象とすることができる。加えて、本明細書における「異種金属部材」とは、タングステン以外の金属元素を主成分とした金属部材を意図するものであり、副成分としてＷを含む金属部材を排除する意図はない。すなわち、異種金属部材は、タングステンを含む合金であってもよい。

さらに、第２部材３０は、上述したような異種金属部材に限定されない。例えば、ここに開示される合金材料１０は、Ｗ部材と異種金属部材との接合に限定されず、Ｗ部材同士を接合する接合材として使用することもできる。すなわち、第２部材３０は、上述の第１部材２０と同種のＷ部材（一例として、タングステン、窒化タングステン、炭化タングステン、炭窒化タングステン等、および、これらを含む複合材料）であってもよい。一般的に、Ｗ部材は、融点が高いため、直接溶接することが困難である。しかし、ここに開示される合金材料を使用すれば、Ｗ部材同士を容易に接合できる。さらに、第２部材３０は、金属部材でなくてもよい。例えば、第２部材３０は、トリア（ＴｈＯ_２）、イットリア等のセラミックや、ガラスなどであってもよい。ここに開示される合金材料１０は、このような非金属部材に対しても好適な接合性を発揮できる。

３．合金材料の製造方法
次に、ここに開示される合金材料を製造する方法について説明する。ここに開示される合金材料は、ＰｔとＷとを含むＰｔ－Ｗ合金と、銅（Ｃｕ）を含むＣｕ源を前駆物質として準備し、Ｐｔ－Ｗ合金からＣｕ源にＰｔを移動させることによって製造できる。一例として、かかるＰｔ－Ｗ合金からＣｕ源へのＰｔの移動は、当該Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕ源とを接触させることによって生じる。具体的には、Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕ源とを接触させると、Ｐｔ－Ｗ合金からＣｕ源にＰｔが拡散（移動）する。このとき、Ｐｔ－Ｗ合金の結晶粒とＣｕとの粒界においてＰｔの拡散が生じやすいため、Ｐｔ－Ｗ合金の結晶粒とＣｕとが微細に入り混じりながらＰｔの拡散が進む。この結果、ＰｔとＣｕとを含むＰｔ－Ｃｕ相と、Ｐｔ－Ｗ合金から脱Ｐｔが進んだ後のＷ相とが混在した三元二相の合金材料（Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金）が生成される。

ここで、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を製造するには、Ｐｔ－Ｗ合金中のＰｔをＣｕに移動させることができればよく、具体的な手順は特に限定されない。すなわち、ここに開示される合金材料の製造方法は、具体的な手順（工程）が異なる複数の製造方法を包含する。以下、ここに開示される製造方法の一例（第１の実施形態）を説明する。

（１）第１の実施形態
本実施形態に係る製造方法は、Ｐｔ－Ｗ合金生成工程と、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金生成工程とを備えている。以下、各々の工程について説明する。

（ａ）Ｐｔ－Ｗ合金生成工程
本工程では、白金（Ｐｔ）を含むＰｔ源と、タングステン（Ｗ）を含むＷ源とを接触させた状態で加熱処理を行う。これによって、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金の前駆物質であるＰｔ－Ｗ合金を容易に生成できる。なお、本工程において生成されるＰｔ－Ｗ合金は、ＰｔとＷを含んでいれば特に限定されない。かかるＰｔ－Ｗ合金の一例として、ＰｔとＷとを所定の整数比で含む金属間化合物（例えば、Ｐｔ_２Ｗ）が挙げられる。この種の金属間化合物は、結晶粒が非常に微細であるため、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金の前駆物質として使用することによって、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相とが微細に混在した合金材料を生成できる。具体的には、Ｐｔ－Ｗ合金の結晶粒のＤ_５０粒子径は、２０００ｎｍ以下が適当であり、１５００ｎｍ以下が好ましく、１０００ｎｍ以下がより好ましく、５００ｎｍ以下がさらに好ましく、２００ｎｍ以下が特に好ましい。一方、Ｐｔ－Ｗ合金の結晶粒のＤ_５０粒子径の下限値は、特に限定されず、４０ｎｍ以上であってもよく、６０ｎｍ以上であってもよく、８０ｎｍ以上であってもよく、１００ｎｍ以上であってもよい。

なお、本工程で使用するＷ源は、Ｗ元素を含む材料であればよく、詳細な成分や形態は特に限定されない。かかるＷ源の一例として、タングステン粒子を含む粉体材料、タングステンを含む化合物の固体又は溶液、タングステンを含む固形の金属部材などが挙げられる。かかるＷ源の素材には、上述した第１部材（Ｗ部材）２０と同種の材料が挙げられるため重複した説明を省略する。また、詳しくは後述するが、ここに開示される製造方法によると、合金材料１０（図１参照）のみを単独で製造することもできるし、Ｗ部材２０に付着した状態の合金材料１０（図２参照）を製造することもできる。ここに開示される製造方法を限定することを意図したものではないが、合金材料１０のみを単独で製造する場合には、厚みが５０μｍ以下のタングステン薄膜をＷ源として使用することが好ましい。これによって、Ｗ源の全てが合金材料１０の形成に使用されるため、タングステン部材が付着していない単独の合金材料１０を形成できる。かかるタングステン薄膜は、例えば、化学蒸着や物理蒸着などによって形成できる。なお、単独の合金材料１０をより確実に形成するという観点から、タングステン薄膜の厚みは、２０μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以下がさらに好ましく、５μｍ以下が特に好ましい。また、Ｗの不足によるＰｔ－Ｗ合金の形成不良を防止するという観点から、タングステン薄膜の厚みの下限値は、０．１μｍ以上が好ましく、０．２μｍ以上がより好ましく、０．５μｍ以上がさらに好ましく、１μｍ以上が特に好ましい。

一方、Ｐｔ源は、Ｐｔ元素を含む材料であればよく、詳細な成分や形態は特に限定されない。かかるＰｔ源の一例として、所定の溶剤にＰｔ粉末を分散させたＰｔペーストが挙げられる。このようなＰｔペーストをＷ源の表面に塗布した後に加熱処理を行うことによってＰｔ－Ｗ合金を容易に生成できる。かかるＰｔペーストは、Ｐｔ粒子を含んでいる点を除いて特に限定されず、ここに開示される技術の効果を阻害しない限り、従来公知のＰｔペーストを使用できる。一例として、ペースト中のＰｔ粒子の平均粒子径は、０．０１μｍ～１０μｍが好ましく、０．０５μｍ～５μｍがより好ましく、０．１μｍ～１．０μｍが特に好ましく、例えば０．５μｍである。なお、本明細書における「平均粒子径」は、ＳＥＭ観察に基づいて測定した複数（例えば１００個）の粒子の粒子径の平均値である。また、Ｐｔペーストの総体積を１００ｖｏｌ％としたときのＰｔ粒子の含有量（体積比）は、１ｖｏｌ％以上が好ましく、２．５ｖｏｌ％以上がより好ましく、５ｖｏｌ％以上がさらに好ましく、７．５ｖｏｌ％以上が特に好ましい。これによって、Ｐｔの不足によるＰｔ－Ｗ合金の形成不良を防止できる。一方、Ｐｔペーストの粘土上昇を抑制して作業性を向上させるという観点から、Ｐｔ粒子の含有量（体積比）の上限は、２０ｖｏｌ％以下が好ましく、１７．５ｖｏｌ％以下がより好ましく、１５ｖｏｌ％以下がさらに好ましく、１２．５ｖｏｌ％以下が特に好ましい。なお、Ｐｔペーストの総重量を１００ｗｔ％としたときのＰｔ粒子の含有量（重量比）は、５０ｗｔ％以上が好ましく、５５ｗｔ％以上がより好ましく、６０ｗｔ％以上がさらに好ましく、６５ｗｔ％以上が特に好ましい。一方、Ｐｔ粒子の含有量（重量比）の上限は、９０ｗｔ％以下が好ましく、８５ｗｔ％以下がより好ましく、８０ｗｔ％以下がさらに好ましく、７５ｗｔ％以下が特に好ましい。なお、Ｐｔ粒子を除くＰｔペーストの成分（溶剤、バインダ、分散剤など）は、ここに開示される技術の効果を阻害しない限りにおいて、従来公知の成分を特に制限なく使用でき、ここに開示される技術を特徴付けるものではないため詳細な説明を省略する。

また、Ｐｔの不足によるＰｔ－Ｗ合金の形成不良を防止するという観点から、本工程におけるＰｔペーストの塗布厚みは、１０μｍ以上が好ましく、２０μｍ以上がより好ましく、３０μｍ以上がさらに好ましく、４０μｍ以上が特に好ましい。一方、Ｐｔペーストの塗布厚みの上限は、１００μｍ以下が好ましく、８０μｍ以下がより好ましく、７０μｍ以下がさらに好ましく、６０μｍ以下が特に好ましい。これによって、未反応のＰｔがＰｔ－Ｗ合金の表面に生じ、後述のＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金生成工程におけるＰｔ－Ｗ合金とＣｕ源との反応を妨げることを防止できる。なお、Ｐｔペーストの塗布厚みは、ペースト塗布時に使用するメタルマスクの厚みを調節することによって所望の厚みに容易に制御することができる。

また、本工程における加熱温度は、７５０℃以上が好ましく、８００℃以上がより好ましく、８５０℃以上がさらに好ましく、９００℃以上が特に好ましい。これによって、Ｐｔ－Ｗ合金の生成効率を向上させることができる。一方、本工程における加熱温度の上限は、１２５０℃以下が好ましく、１２００℃以下がより好ましく、１１５０℃以下がさらに好ましく、１１００℃以下が特に好ましい。また、本工程における加熱時間は、０．５時間以上が好ましく、１時間以上がより好ましい。これによって、適切にＰｔ－Ｗ合金を形成できる。一方、製造効率の観点から、本工程における加熱時間の上限は、５時間以下が好ましく、４時間以下がより好ましく、３時間以下が特に好ましい。なお、本明細書における「加熱温度」は加熱処理における最高温度を指し、「加熱時間」は当該最高温度を維持する時間を指す。また、加熱処理中の雰囲気は、非酸化雰囲気（中性雰囲気、還元雰囲気）に設定することが好ましい。還元ガスの一例として、水素（Ｈ_２）ガス、炭化水素（ＣＨ_４、Ｃ_３Ｈ_８など）ガスなどが挙げられる。また、中性ガスの一例として、窒素（Ｎ_２）ガスなどが挙げられる。また、これらの還元ガスと中性ガスとを混合したものを使用することもできる。例えば、水素（Ｈ_２）ガスを１％～５％（例えば３％）の濃度で窒素（Ｎ_２）ガスと混合した混合ガスなどを用いることができる。

なお、加熱処理中の急激な体積変化に伴う破損（クラック等）を防止するという観点から、Ｐｔ－Ｗ合金の形成のための加熱処理の前に、Ｐｔペーストを乾燥させる乾燥処理を実施することが好ましい。かかる乾燥処理における加熱温度は、６０℃以上が好ましく、８０℃以上がより好ましく、１００℃以上が特に好ましい。一方、上記クラックの防止という観点から、乾燥処理における加熱温度の上限は、１４０℃以下が好ましく、１３０℃以下がより好ましい。また、乾燥時間は１０分以上６０分以下（例えば３０分程度）が好ましい。

また、バインダ等の有機成分をＰｔペーストに添加している場合には、Ｐｔ－Ｗ合金を生成するための加熱処理の前に、有機成分の除去を目的とした予備加熱処理（脱バインダ処理）を実施してもよい。なお、この脱バインダ処理によってＷ源が酸化して酸化タングステンが生じた場合、Ｐｔ－Ｗ合金の生成が阻害される可能性がある。このため、Ｐｔペーストに添加する有機成分（バインダ等）は、非酸化雰囲気で充分に加熱分解できる樹脂材料（例えば、アクリル樹脂など）が好ましい。なお、有機成分を確実に除去するという観点から、脱バインダ処理における加熱温度は、１４５℃以上が好ましく、１５０℃以上がより好ましく、１５５℃以上がさらに好ましく、１６０℃以上が特に好ましい。一方、脱バインダ処理中にＰｔ－Ｗ合金の生成が進行することを防止するため、脱バインダ処理における加熱温度の上限は、５００℃以下が好ましく、４５０℃以下がより好ましく、４００℃以下がさらに好ましく、３５０℃以下が特に好ましい。また、脱バインダ処理における加熱時間は、０．５時間以上が好ましく、１時間以上がより好ましい。これによって、有機成分を確実に除去できる。一方、製造効率の観点から、脱バインダ処理における加熱時間の上限は、５時間以下が好ましく、４時間以下がより好ましく、３時間以下がさらに好ましく、２時間以下が特に好ましい。

（ｂ）Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金生成工程
本工程では、Ｃｕを主成分として含む材料であるＣｕ源とＰｔ－Ｗ合金とを接触させた状態で加熱処理を行う。これによって、Ｐｔ－Ｗ合金中からＣｕへのＰｔの移動（典型的には拡散）が急速に進行する。このとき、Ｐｔ－Ｗ合金の結晶粒とＣｕとが微細に入り混じりながらＰｔの拡散が進む。一方、Ｐｔ－Ｗ合金中のＷは、Ｃｕとほとんど固溶しない。このため、Ｐｔ－Ｗ合金からＣｕへの脱Ｐｔが進み、Ｗが主成分であるＷ相が形成される。一方、ＣｕにＰｔが供給されることによって、Ｗ相の周囲に充填されるようにＰｔ－Ｃｕ相が形成される。このように、本実施形態に係る製造方法によると、本来であれば合金を形成しないＷとＣｕとが混在した三元二相の合金材料（Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金）を製造できる。

なお、上述した通り、Ｃｕ源とＰｔ－Ｗ合金とを接触させれば、Ｐｔ－Ｗ合金からＣｕへのＰｔの移動（拡散）が生じるため、加熱処理等を行わなくても、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を生成することができる。しかし、本実施形態のように加熱処理を伴うＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金生成工程を実施すると、ＣｕへのＰｔの拡散が急速に進行するため、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金の製造効率を大幅に向上させることができる。なお、かかる加熱処理における最高温度は、７５０℃以上が好ましく、８００℃以上がより好ましく、８５０℃以上がさらに好ましく、９００℃以上が特に好ましい。これによって、Ｐｔの拡散をより好適に促進してＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を効率よく形成できる。一方、最高焼成温度の上限は、１５００℃以下が好ましく、１４００℃以下がより好ましく、１３００℃以下がさらに好ましく、１２００℃以下が特に好ましい。また、本工程における焼成時間は、１時間以上が好ましく、１．５時間以上がより好ましい。これによって、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相とが十分に混在したＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を形成できる。一方、製造効率の観点から、本工程における焼成時間の上限は、３時間以下が好ましく、２．５時間以下がより好ましい。

また、本工程における焼成雰囲気は、非酸化雰囲気（例えば、中性雰囲気、不活性雰囲気、還元雰囲気）に設定することが好ましい。還元ガスの一例として、水素（Ｈ_２）ガス、炭化水素（ＣＨ_４、Ｃ_３Ｈ_８など）ガスなどが挙げられる。また、不活性ガスの一例として、アルゴン（Ａｒ）ガスなどが挙げられ、中性ガスの一例として、窒素（Ｎ_２）ガス、アンモニアなどが挙げられる。また、還元ガスと不活性ガス（若しくは中性ガス）とを混合したものを使用することもできる。例えば、水素ガスを１％～５％（例えば３％）の濃度で窒素ガスと混合した混合ガスなどを用いることができる。

また、本工程においては、Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕ源とを挟み込むように０．５ｇ／ｍｍ^２以上（より好ましくは１ｇ／ｍｍ^２以上、特に好ましくは１．５ｇ／ｍｍ^２以上）の荷重を加えながら焼成処理を行うことが好ましい。これによって、Ｃｕ源とＰｔ－Ｗ合金との間に隙間が生じることを防止し、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金をより効率よく形成できる。なお、Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕ源に加える荷重の上限は、特に限定されず、１０ｇ／ｍｍ^２以下であってもよく、８ｇ／ｍｍ^２以下であってもよく、６ｇ／ｍｍ^２以下であってもよく、５ｇ／ｍｍ^２以下であってもよい。

なお、本工程で使用するＣｕ源は、Ｃｕを含む材料であればよく、その成分は特に限定されない。具体的には、Ｃｕ源は、Ｃｕに限定されず、Ｃｕ以外の金属元素を含んでいてもよい。このとき、ＰｔやＣｕ以外の第３の金属元素をＣｕ源に混合することによって、製造後のＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金のＰｔ－Ｃｕ相に、当該第３の金属元素を含ませることができる。これによって、ＣｕやＰｔ以外の金属元素を主成分とする異種金属部材に対する接合性を向上させることができる。ここで、Ｃｕ源に混合し得る第３の金属元素としては、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）シリカ（Ｓｉ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ベリリウム（Ｂｅ）などが挙げられる。

一方、Ｃｕ源の形状も、特に限定されず、Ｃｕを含む固形の金属部材（Ｃｕ部材）であってもよいし、Ｃｕ粉末を溶剤に分散させたＣｕペーストであってもよい。一例として、合金材料のみを単独で製造する場合には、一定以下の厚みで塗布した銅ペーストをＣｕ源として使用することが好ましい。これによって、Ｃｕ源の全てが合金材料の形成に使用されるため、銅部材が付着していない単独の合金材料を形成できる。また、銅ペーストの代わりに、例えば、化学蒸着などによって付着させた銅薄膜などを形成してもよい。なお、単独の合金材料を確実に形成するという観点から、Ｃｕ源の厚みは、１００μｍ以下が好ましく、８０μｍ以下がより好ましく、７０μｍ以下がさらに好ましく、６０μｍ以下が特に好ましい。一方、Ｃｕの不足によるＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金の形成不良を防止するという観点から、Ｃｕ源の厚みの下限値は、１０μｍ以上が好ましく、２０μｍ以上がより好ましく、３０μｍ以上がさらに好ましく、４０μｍ以上が特に好ましい。

なお、Ｃｕ源としてＣｕペーストを使用する場合、当該ペースト中のＣｕ粒子の平均粒子径は、０．０１μｍ～１０μｍが好ましく、０．１μｍ～５μｍがより好ましく、０．５μｍ～２μｍが特に好ましく、例えば１μｍである。また、Ｃｕペーストの総体積を１００ｖｏｌ％としたときのＣｕ粒子の含有量（体積比）は、５ｖｏｌ％以上が好ましく、１０ｖｏｌ％以上がより好ましく、１５ｖｏｌ％以上がさらに好ましく、２０ｖｏｌ％以上が特に好ましい。これによって、Ｃｕの不足によるＰｔ－Ｗ合金の形成不良を防止できる。一方、銅ペーストの粘度上昇を抑制して作業性を向上させるという観点から、Ｃｕ粒子の含有量（体積比）の上限は、５５ｖｏｌ％以下が好ましく、５０ｖｏｌ％以下がより好ましく、４５ｖｏｌ％以下がさらに好ましく、４０ｖｏｌ％以下が特に好ましい。なお、Ｃｕペーストの総重量を１００ｗｔ％としたときのＣｕ粒子の含有量（重量比）は、６０ｗｔ％以上が好ましく、６５ｗｔ％以上がより好ましく、７０ｗｔ％以上がさらに好ましく、７５ｗｔ％以上が特に好ましい。一方、Ｃｕ粒子の含有量（重量比）の上限は、９５ｗｔ％以下が好ましく、９０ｗｔ％以下がより好ましく、８５ｗｔ％以下が特に好ましい。なお、Ｃｕ粒子を除くＣｕペーストの成分（溶剤、バインダ、分散剤など）は、ここに開示される技術の効果を阻害しない限りにおいて、従来公知の成分を特に制限なく使用でき、ここに開示される技術を特徴付けるものではないため詳細な説明を省略する。また、上述したように、第３の金属元素をＣｕ源に添加する場合には、当該第３の金属元素の粉体をＣｕペーストに添加することが好ましい。これによって、第３の金属元素をＣｕ源に容易に添加できる。

（２）第２の実施形態
次に、ここに開示される合金材料の製造方法の他の例（第２の実施形態）について説明する。

上述した第１の実施形態では、Ｐｔ－Ｗ合金生成工程と、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金生成工程を含む２回以上の加熱処理を実施することによってＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を製造する。しかしながら、ここに開示される製造方法は、上述の実施形態に限定されない。例えば、Ｗ源とＣｕ源との間にＰｔ源を介在させた状態で、まとめて加熱処理を行った場合でもＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を製造できることが実験によって確認されている。具体的には、本実施形態のように、Ｗ源とＰｔ源とＣｕ源とをまとめて加熱すると、Ｗ源とＰｔ源との境界にＰｔ－Ｗ合金が生成される。そして、加熱処理がさらに進むと、Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕ（Ｐｔ－Ｃｕ合金を含む）とが微細に入り混じりながらＰｔ－Ｗ合金のＰｔがＣｕに移動する。この結果、Ｗ源とＣｕ源との間に、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相とが混在したＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が生成される。なお、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を確実に製造するという観点からは、上述した第１の実施形態のように、Ｐｔ－Ｗ合金生成工程を事前に行って前駆物質（Ｐｔ－Ｗ合金）を確実に生成させた後に、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金の生成を行う方が好ましい。一方、製造効率や製造コストを考慮すると、本実施形態のように、Ｐｔ－Ｗ合金の生成と、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金の生成を同時に行った方が好ましい。

また、本実施形態における加熱処理の温度は、７５０℃以上が好ましく、８００℃以上がより好ましく、８５０℃以上がさらに好ましく、９００℃以上が特に好ましい。これによって、Ｐｔの拡散をより好適に促進してＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を効率よく形成できる。一方、最高焼成温度の上限は、１５００℃以下が好ましく、１４００℃以下がより好ましく、１３００℃以下がさらに好ましく、１２００℃以下が特に好ましい。また、本工程における焼成時間は、１時間以上が好ましく、１．５時間以上がより好ましい。これによって、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相とが十分に混在したＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を形成できる。一方、製造効率の観点から、本工程における焼成時間の上限は、３時間以下が好ましく、２．５時間以下がより好ましい。

また、本実施形態では、上述の加熱処理において、Ｗ源とＣｕ源とを挟み込むように０．５ｇ／ｍｍ^２以上（より好ましくは１ｇ／ｍｍ^２以上、特に好ましくは１．５ｇ／ｍｍ^２以上）の荷重を加えながら焼成処理を行うことが好ましい。これによって、Ｃｕ源とＰｔ源とＷ源の各々の部材の間に隙間が生じることを防止し、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金をより効率よく形成できる。なお、各部材を挟み込む際の荷重の上限は、特に限定されず、１０ｇ／ｍｍ^２以下であってもよく、８ｇ／ｍｍ^２以下であってもよく、６ｇ／ｍｍ^２以下であってもよく、５ｇ／ｍｍ^２以下であってもよい。

４．他の実施形態
以上、ここに開示される技術の一実施形態について説明した。但し、上述の実施形態は、ここに開示される技術を限定することを意図したものではなく、種々の変更を行うことができる。

例えば、上述した各々の実施形態において説明した各種の条件は、合金材料のみを単独で製造するための条件の一例であり、ここに開示される技術を限定することを意図したものではない。目的とする合金材料の形状や状態に応じて、Ｗ源、Ｃｕ源、Ｐｔ源、焼成温度、焼成時間等の種々の条件を適宜することができる。具体例として、上述の実施形態では、合金材料のみを単独で製造するために、Ｗ源としてＷペーストやＷ薄膜を使用し、Ｃｕ源としてＣｕペーストやＣｕ薄膜を使用している。しかし、所定の厚みを有するタングステン部材をＷ源として使用することによって、タングステン部材と接合された状態の合金材料を製造できる。かかる形態によると、合金材料の製造と、当該合金材料とタングステン部材との接合処理とを同時に実施できるため、作業効率等の観点から好適である。なお、タングステン部材の厚みが０．１ｍｍ以上（好ましくは０．２ｍｍ以上、より好ましくは０．３ｍｍ以上）であれば、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を形成した後でもタングステン部材が残るため、タングステン部材と接合された状態の合金材料を得ることができる。

同様に、接合対象である異種金属部材がＣｕ部材である場合には、所定の厚みを有する銅部材をＣｕ源として使用することによって、Ｃｕ部材（異種金属部材）と接合された状態の合金材料を製造でき、作業効率等の観点から好適である。なお、銅部材の厚みが０．１ｍｍ以上（好ましくは０．２ｍｍ以上、より好ましくは０．３ｍｍ以上）であれば、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を形成した後でも銅部材が残り、銅部材と接合された状態の合金材料を得ることができる。

また、所定の厚みを有するタングステン部材をＷ源として使用し、所定の厚みを有する銅部材をＣｕ源として使用することによって、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を介してＷ部材とＣｕ部材とが接合された接合体を製造できる。かかる製造方法によると、所望の接合体を効率良く製造できる。なお、このようにして製造した接合体は、Ｗ部材とＣｕ部材との間に形成された合金材料の全てがＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金で構成されていなくてもよい。例えば、合金材料のＷ部材側の領域にＰｔ－Ｗ合金が形成されていてもよいし、Ｃｕ部材側の領域にＰｔ－Ｃｕ合金が形成されていてもよい。

さらに、上述した各実施形態では、何れもＰｔ－Ｗ合金とＣｕ源とを直接接触させている。しかしながら、ここに開示される製造方法は、これらの実施形態に限定されず、他の金属部材（中間金属部材）を介在させて、Ｐｔ－Ｗ合金とＣｕ源とを接触させてもよい。本発明者は、このような場合でもＰｔ－Ｗ合金からＣｕへのＰｔの移動が生じ、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が生成されることを実験で確認している。なお、かかる中間金属部材の一例として、Ｐｔを含む金属部材が挙げられる。なお、中間金属部材は、Ｃｕ成分を拡散させる金属部材が好ましい。例えば、Ｐｔ以外に、Ｃｕと合金化（特に固溶）し得る金属や合金が用いられ得る。中間金属部材の具体例として、Ｎｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｚｎなどを含む金属部材や銅合金などが挙げられる。これらの中でもＣｕと全率固溶体を形成できるＮｉ、Ａｕ、Ｐｔは、中間金属部材として特に好適である。また、上述した各形態と同様に、中間金属部材を介在させた場合でも加熱処理を行うことが好ましい。これによって、Ｐｔ－Ｗ合金からＣｕへのＰｔの移動を促進できる。なお、加熱処理の条件は、上述した実施形態と同程度に設定することができるため重複した説明を省略する。

また、以上の実施形態では、ここに開示される合金材料をタングステン部材と異種金属部材との接合材として使用している。しかし、ここに開示される合金材料は、接合材に限定されず、様々な分野への応用が期待できる。ここに開示される合金材料の用途の他の例として、金属部材（例えばＷ部材）の表面を保護するバリア膜、触媒などが挙げられる。また、ここに開示される合金材料を構成するＷ相とＰｔ－Ｃｕ相とでは、Ｐｔ－Ｃｕ相の方が酸に溶解しやすい。このため、Ｐｔ－Ｃｕ相のマトリクス中で非常に微細なＷ相が存在している合金材料を製造し、この合金材料のＰｔ－Ｃｕ相を酸に溶解させることによって、非常に微細なタングステン粒子を製造できる。すなわち、ここに開示される合金材料は、タングステン粒子の製造にも使用することもできる。

［試験例］
以下、本発明に関する試験例を説明するが、かかる試験例は本発明を限定することを意図したものではない。

Ａ．第１の試験
本試験では、上述した第１の実施形態のように、Ｐｔ－Ｗ合金生成工程と、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金生成工程を実施してＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を製造した。そして、各々の工程において種々の解析を行い、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金の生成メカニズムを調べた。

１．Ｐｔ－Ｗ合金生成工程
まず、平均粒径０．５μｍのＰｔ粉と、バインダ（アクリル樹脂）と、溶剤（ＩＢＡ：ｉｓｏｂｕｔｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）とを混合してＰｔペーストを調製した。このＰｔペーストの総重量に対するＰｔ粉の含有率は、７０ｗｔ％（体積割合で１０ｖｏｌ％）に設定した。次に、かかるＰｔペーストを、メタルマスク（厚さ５０μｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍ）を使用してタングステン板（Ｗ板）の表面に塗布した。次に、乾燥処理（乾燥温度：１２０℃、乾燥時間：３０分間）を実施し、Ｗ板表面のＰｔペーストを乾燥させた。そして、乾燥したＰｔペーストが付着したＷ板に加熱処理を行うことによって、解析用試料Ａ－１を得た。なお、加熱処理における雰囲気は、還元雰囲気中（Ｎ_２－Ｈ_２（３％）ガス）に設定した。また、本工程では、４℃／ｍｉｎの昇温速度で４００℃まで昇温して１時間保持した後に、４℃／ｍｉｎの昇温速度で１０００℃まで昇温して２時間保持するという条件で加熱処理を実施した。

加熱処理後の解析用試料Ａ－１を、集束イオンビーム走査電子顕微鏡（ＦＩＢ－ＳＥＭ）を用いて薄片化し、切断面の断面ＳＥＭ画像を撮像した（図３参照）。また、本試験では、撮像した断面ＳＥＭ画像（図３（ｂ））に対してＥＤＸ分析を実施し、Ｗ元素とＰｔ元素の各々の元素マッピング像を取得した（図４参照）。図４中の（ａ）はＷの元素マップであり、（ｂ）はＰｔの元素マップである。これらの解析の結果から、加熱処理後の解析用試料Ａ－１は、Ｗ板と、当該Ｗ板の表面に形成されたＰｔ－Ｗ合金とを備えていることが分かった。

さらに、本試験では、図３（ｂ）中の領域α（Ｗ板部分）と領域β（Ｐｔ－Ｗ合金部分）の各々のＥＤＸスペクトルを取得した。領域αのＥＤＸスペクトルを図５（ａ）に示し、領域βのＥＤＸスペクトルを図５（ｂ）に示す。そして、これらのＥＤＸスペクトルに基づいて、各領域における元素の存在比率を解析した。この結果、領域α（Ｗ板部分）では、Ｐｔ：０ａｔｍ％、Ｗ：９９．０５ａｔｍ％、Ｆｅ：０．９５ａｔｍ％という結果が確認された。一方、領域β（Ｐｔ－Ｗ合金部分）では、Ｐｔ：６４．５２ａｔｍ％、Ｗ：３４．３０ａｔｍ％、Ｆｅ：１．１８ａｔｍ％という結果が確認された。さらに、本試験では、図３（ｂ）中に引いた長さ７０００ｎｍの線分Ｘ上でＥＤＸライン分析を実施し、ＷとＰｔの元素濃度（ａｔｍ％）の変化を調べた。結果を図６に示す。図６に示すように、領域α（Ｗ板部分）で約１００ａｔｍ％であったＷ元素が、領域β（Ｐｔ－Ｗ合金部分）において３３ａｔｍ％程度まで減少した。一方、領域βでは、Ｐｔ元素が６６ａｔｍ％まで増加した。また、本試験では、図３（ｂ）中の領域α（Ｗ板部分）と領域β（Ｐｔ－Ｗ合金部分）の各領域において電子線回折を行った。結果を図７に示す。図７中の（ａ）は、領域α（Ｗ板部分）における電子線回折の結果を示す画像であり、（ｂ）は、領域β（Ｐｔ－Ｗ合金部分）における電子線回折の結果を示す画像である。かかる電子線回折では、領域αにおいてＷの回折図形が得られ、領域βにおいては少なくともＰｔ_２Ｗの０１１面における回折図形が得られた。かかる解析結果から、本工程にて生成されたＰｔ－Ｗ合金は、ＰｔとＷとが２：１という整数比で混合した金属間化合物（Ｐｔ_２Ｗ）であることが分かった。

次に、解析用試料Ａ－１のＳＥＭ画像に対してＥＢＳＤを用いて結晶構造を解析した。解析結果のＳＥＭ／ＥＢＳＤ画像を図８に示す。また、図８中の（ｃ）は、図８（ｂ）のＳＥＭ／ＥＢＳＤ画像中のタングステンとＰｔ_２Ｗを彩色したものである。さらに、かかるＥＢＳＤの解析結果に基づいて、Ｗ板とＰｔ－Ｗ合金の各領域における結晶粒の粒子径を測定した。具体的には、Ｗ板とＰｔ－Ｗ合金の各領域において画像内の結晶粒の円相当径を測定し、個数基準の粒度分布を作成した。結果を図９に示す。なお、図９中の（ａ）はＷ板における結晶粒の粒度分布であり、（ｂ）はＰｔ－Ｗ合金における結晶粒の粒度分布である。これらの解析結果から、Ｗ板上に形成されたＰｔ－Ｗ合金（Ｐｔ_２Ｗ）は、数百ｎｍという非常に微細な結晶粒によって構成されていることが分かった。

２．Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金生成工程
本工程では、平均粒径１μｍのＣｕ粉と、バインダ（アクリル樹脂）と、溶剤（ＩＢＡ：ｉｓｏｂｕｔｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）とを混合してＣｕペーストを調製した。このＣｕペーストの総重量に対するＣｕ粉の含有率は、８０ｗｔ％（体積割合で３０ｖｏｌ％）に設定した。そして、上記解析用試料Ａ－１のＰｔ－Ｗ合金側の表面に、Ｃｕペーストをメタルマスク（厚さ５０μｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍ）を用いて塗布した。次に、乾燥処理（乾燥温度：１２０℃、乾燥時間：３０分間）を実施して解析用試料Ａ－１の表面のＣｕペーストを乾燥させた後に、加熱処理を実施して解析用試料Ａ－２を作成した。なお、加熱処理の雰囲気は、還元雰囲気（Ｎ_２－Ｈ_２（３％）ガス）に設定した。また、本工程では、４℃／ｍｉｎの昇温速度で４００℃まで昇温して１時間保持した後に、４℃／ｍｉｎの昇温速度で１０００℃まで昇温して２時間保持するという条件で加熱処理を実施した。

本工程における解析では、最初に、加熱処理後の解析用試料Ａ－２をＦＩＢ－ＳＥＭを用いて薄片化した。そして、切断面の断面ＳＥＭ画像を撮像した。結果を図１０に示す。次に、ＥＢＳＤを用いて解析用試料Ａ－２の結晶構造を解析した。結果を図１１に示す。かかる図１１（ｂ）に示すように、解析用試料Ａ－２には、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相とが混在したＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が形成されていることが分かった。そして、これらのＷ相とＰｔ－Ｃｕ相は、何れも微小な結晶粒から構成されていることが分かった。そして、図１１（ｃ）に示すように、Ｐｔ－Ｃｕ相は、結晶方位がランダムであり、かつ、特に微小な結晶粒によって構成されていることが分かった。一方、図１１（ｄ）に示すように、Ｗ相は、Ｐｔ－Ｃｕ相よりも大きな結晶粒によって構成されており、当該結晶粒の結晶方位が［１０１］方向に配向していることが分かった。

さらに、本試験では、上述のＥＢＳＤの解析結果に基づいて、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金における結晶粒の粒子径を測定した。ここでは、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相の各相を構成する結晶粒の円相当径を観察視野分測定し、各相における粒度分布を求めた。結果を図１２に示す。なお、図１２（ａ）はＰｔ－Ｃｕ相の粒度分布であり、（ｂ）はＷ相の粒度分布である。図１２に示すように、Ｗ相のＤ_５０粒子径は６２１ｎｍであり、Ｐｔ－Ｃｕ相のＤ_５０粒子径は１０２ｎｍであり、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相は、いずれも非常に微細な結晶粒から構成されていることが分かった。当該図１２に示す粒度分布と図１１に示すＳＥＭ／ＥＢＳＤ画像から、解析用試料Ａ－２に形成されたＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金は、比較的に大きなＷ相の結晶粒の間に、非常に微少なＰｔ－Ｃｕ相の結晶粒が充填されたような形態を有していると推測される。すなわち、かかる解析より、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金は、Ｐｔ_２Ｗ合金とＣｕとが入り混じりながら、Ｐｔ_２Ｗ合金中のＰｔがＣｕへ移動（拡散）することによって生成されると解される。

Ｂ．第２の試験
本試験では、上述した第２の実施形態のように、Ｗ源とＣｕ源との間にＰｔ源を介在させた状態でまとめて加熱処理を行った。そして、得られた合金材料に対して種々の解析を行った。

１．サンプルの作製
まず、Ｗ源として板状のタングステン部材（厚さ０．３ｍｍ、長さ７．５ｍｍ、幅７．５ｍｍ）を準備した。そして、Ｐｔ源としてＰｔペーストを準備し、当該Ｐｔペーストをタングステン部材の片面全面に塗布した。なお、本試験で使用したＰｔペーストは、２１ｖｏｌ％のＰｔ粉末（平均粒子径：０．５μｍ）と、バインダ（エチルセルロース系樹脂）と、分散材と、溶剤とを混錬したものである。なお、Ｐｔペーストの溶剤には、２，２，４－Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ－１，３－ｐｅｎｔａｎｅｄｉｏｌ １－Ｍｏｎｏｉｓｏｂｕｔｙｒａｔｅを使用した。そして、本試験では、１２０℃、３０分間の乾燥処理を行ってＰｔペーストを乾燥させた後に、大気中で脱バインダ処理（２００℃、３時間）を行った。

次に、Ｃｕ源として、板状の銅部材（厚さ０．３ｍｍ、長さ２０ｍｍ、幅２０ｍｍ）を準備した。そして、タングステン部材のペースト塗布面と銅部材とを面接触させ、タングステン部材の上に５０ｇのアルミナブロックを載置することによって、タングステン部材と銅部材との接触部分に０．８９ｋＰａの圧力を加えた。この状態で、昇温速度４℃／ｍｉｎ、最高焼成温度を１０００℃、焼成時間２時間の焼成処理を実施することによって、タングステン部材と銅部材とが接合された接合体（サンプル１）を得た。なお、焼成時の雰囲気ガスには、３％の水素（Ｈ_２）を含むＮ_２ガスを使用した。

２．サンプルの解析
（１）ＳＥＭ観察およびＥＤＸ分析
サンプル１の接合体を積層方向に沿って切断した後、イオンミリングを用いて切断面を研磨し、切断面の断面ＳＥＭ画像を撮像した。また、撮像した断面ＳＥＭ画像に対してＥＤＸ分析を実施し、タングステン（Ｗ）と、銅（Ｃｕ）と、白金（Ｐｔ）の各々の元素マッピング像を取得した。倍率２５０倍における解析結果を図１３に示し、倍率１０００倍における解析結果を図１４に示し、倍率１００００倍における解析結果を図１５に示し、倍率５００００倍における解析結果を図１６に示す。なお、図１３～図１６における（ａ）は断面ＳＥＭ画像であり、（ｂ）はＷの元素マップであり、（ｃ）はＣｕの元素マップであり、（ｄ）はＰｔの元素マップである。

まず、図１３に示すように、低倍率２５０倍での観察では、タングステン部材と銅部材との間に、Ｐｔ－Ｃｕ合金を主成分とした合金層（Ｐｔ－Ｃｕ層）が確認された。かかるＰｔ－Ｃｕ合金は、通常、タングステン部材に対する接合性が低いにも関わらず、サンプル１の接合体では、Ｐｔ－Ｃｕ層とタングステン部材とが強固に接合されているように見えた。そこで、図１４に示すように、より高倍率（１０００倍）でＰｔ－Ｃｕ層とタングステン部材との境界を観察した結果、タングステン部材とＰｔ－Ｃｕ合金層との境界に、ＷとＰｔとＣｕとが混在する層（Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層）が形成されていることが分かった。そして、このＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層をさらに拡大したところ、図１５および図１６に示すように、Ｐｔ－Ｃｕ相マトリクス中にＷ相が混在したＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が確認された。以上の解析結果から、Ｗ源とＣｕ源との間にＰｔ源を介在させた状態でまとめて加熱処理を行った場合でも、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を生成できることが分かった。さらに、このＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を介すると、従来は接合が困難であった、タングステン部材と銅部材とを強固に接合できることが分かった。

（２）原子数の測定
次に、本試験では、上記Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が形成されている領域において、図１６（ａ）のような倍率５００００倍の断面ＳＥＭ画像を５視野取得した。そして、ＥＤＸ組成分析によって、各視野におけるＷとＰｔとＣｕの原子数を測定し、その平均値を算出した。その結果、サンプル１で形成されたＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金におけるＷの平均原子数は３４ａｔｍ％であり、Ｐｔ－Ｃｕの平均原子数は６６ａｔｍ％であった。また、Ｐｔ－Ｃｕ合金におけるＰｔとＣｕとの比率は、１４．６：８５．４であった。

（３）領域毎の元素分析
また、本試験では、サンプル１の倍率１０００倍のＳＥＭ写真（図１７参照）中のポイント１～ポイント６の各ポイントにおいてＥＤＸ解析を行い、ＷとＰｔとＣｕの原子数の比率（ａｔｍ％）を測定した。測定結果を以下の表１に示す。

図１７および表１に示すように、サンプル１中のポイント１がタングステン部材であり、ポイント２がＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層であり、ポイント３～５がＰｔ－Ｃｕ層であり、ポイント６が銅部材であることが分かる。そして、表１を見ると、ポイント１からポイント６に向かうにつれてＰｔ／Ｃｕ比が減少している（ポイント１に近い方がＰｔ／Ｃｕ比が多い）ことが分かった。このことから、焼成初期において、タングステン部材に近い領域（ポイント２付近）でＰｔ－Ｗ合金が生成され、当該Ｐｔ－Ｗ合金から銅部材（ポイント６）側に向かってＰｔが拡散した結果、タングステン部材に隣接したポイント２にＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層が形成されたと予想できる。また、タングステン部材から離れた領域（ポイント３～４）では、Ｐｔ－Ｗ合金が形成されなかったため、ＰｔとＣｕとが混合したＰｔ－Ｃｕ合金が形成されたと予想できる。なお、このようにＣｕ原子数が順次変化する金属接合部材では、接合部分における熱応力が緩和されるという効果が期待できる。

（４）Ｗ相の面積測定
また、本試験では、サンプル１の断面ＳＥＭ画像を解析してＷ相の面積に関する測定を行った。画像解析には、米国国立衛生研究所（ＮＩＨ）製の画像解析ソフト（ＩｍａｇｅＪ １．５２ａ）を用いた。具体的には、図１５（ａ）（倍率１００００倍のＳＥＭ画像）を二値化し、白黒反転させることによって、Ｗ相が黒色、Ｐｔ－Ｃｕ相が白色で表示されるようにした。そして、５μｍ×７．５μｍの視野内に存在する黒色のドットをカウントすることによってＷ相の面積を測定した。この結果、白色で表示されたＰｔ－Ｃｕ相のマトリックス中に、面積が０．００７μｍ^２～１．０２μｍ^２の範囲のＷ相が８５箇所確認された。確認された８５箇所のＷ層の各々の面積を下記の表２に示す。換言すると、サンプル１におけるＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金では、面積が０．００７μｍ^２～１．０２μｍ^２の範囲のＷ相が、約２．３箇所／μｍ^２の密度で存在していることが分かった。また、上記視野におけるＷ相の平均面積は、０．１１３μｍ^２であった。また、Ｗ相の面積の最大値は１．０２μｍ^２であり、最小値は０．００７μｍ^２であった。

（５）結晶組織の観察
ＦＩＢ－ＳＥＭを用いてサンプル１を薄片化してＳＥＭ／ＥＢＳＤ画像を取得した。結果を図１８に示す。かかる図１８に示すように、サンプル１では、タングステン部材と銅部材との間にＰｔ－Ｃｕ合金が形成されており、そのＰｔ－Ｃｕ合金とタングステン部材との境界にＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が形成されていることが分かる。そして、タングステン部材におけるＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金に接した領域では、Ｗの結晶粒が他の領域よりも小さくなっていることが確認された。これは、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金の生成のために、当該領域からＷが供給されたためと推測される。そして、当該Ｗの結晶組織が小さくなった領域では強度の向上が期待できる。

（６）元素マッピング
また、本試験では、ＦＩＢ－ＳＥＭで薄片化した試験片のＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ（Ｈｉｇｈ Ａｎｇｌｅ Ａｎｎｕｌａｒ Ｄａｒｋ－Ｆｉｅｌｄ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）画像（倍率５００００倍）を取得した。そして、当該ＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ画像における元素マッピング像を取得すると共に、ＥＤＸスペクトルを取得した。ＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ画像および元素マッピング像の結果を図１９に示す。また、取得したＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ画像のＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層全体のＥＤＸスペクトルを図２０に示す。そして、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ中のＷ相のＥＤＸスペクトルを図２１に示し、Ｐｔ－Ｃｕ相のＥＤＸスペクトルを図２２に示す。

まず、図２０に示すように、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層全体では、Ｗ元素、Ｃｕ元素、Ｐｔ元素、Ｍｏ元素、Ｆｅ元素、Ｏ元素が主に確認された。そして、図２０及び図２１に示すように、Ｗ相では、Ｗ元素、Ｍｏ元素、Ｆｅ元素、Ｏ元素が主に確認された。これらのうち、Ｍｏ元素、Ｆｅ元素は、Ｗ板に含まれる不純物に由来すると考えられる。また、Ｍｏに関してはサンプルフォルダに含まれるものを検出した可能性がある。一方、図１９および図２２に示すように、Ｐｔ－Ｃｕ相では、Ｃｕ元素、Ｐｔ元素、Ｏ元素が主に確認された。なお、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相の両方で確認されたＯ元素は、測定環境で付着した酸素や試験片の表面酸化に由来すると考えられる。そして、図１９に示す画像から、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層には、Ｗを主成分とするＷ相と、Ｐｔ－Ｃｕ合金を有するＰｔ－Ｃｕ相とが混在したＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が形成されていることが明確に裏付けられた。

そして、図２１を解析した結果、Ｗ相におけるＷの原子数は８４．５７ａｔｍ％であり、Ｃｕの原子数は２．５６ａｔｍ％であり、Ｐｔの原子数は０．０６ａｔｍ％であった。また、Ｗ相には、不純物であるモリブデン（Ｍｏ）が１２．８１ａｔｍ％含まれていたが、これはサンプルフォルダに含まれるものを検出したと考えられる。一方、図２２を解析した結果、Ｐｔ－Ｃｕ相におけるＷの原子数は２．３１ａｔｍ％であり、Ｃｕの原子数は７８．１３ａｔｍ％であり、Ｐｔの原子数は１５．５９ａｔｍ％であった。また、Ｐｔ－Ｃｕ相には、不純物であるモリブデン（Ｍｏ）が３．９７ａｔｍ％含まれていた。このＭｏもサンプルフォルダに含まれるものを検出したと考えられる。

Ｃ．第３の試験
本試験では、上述した第２の試験から条件を異ならせて、１０種類の接合体（サンプル２～１１）を作製した。以下、各サンプルの作製条件と、各サンプルに対して行った解析を説明する。

（１）サンプル２
サンプル２では、ＰｔペーストにおけるＰｔ粉の含有量を１０ｖｏｌ％に減らした点を除いて、サンプル１と同じ条件でタングステン部材と銅部材と接合した接合体を作製した。かかるサンプル２に対して、第２の試験と同じ条件でＳＥＭ観察とＥＤＸ分析を実施した。サンプル２の倍率５０００倍における解析結果を図２３に示し、倍率５００００倍における解析結果を図２４に示す。なお、図２３、図２４中の（ａ）は断面ＳＥＭ画像であり、（ｂ）はＷの元素マップであり、（ｃ）はＣｕの元素マップであり、（ｄ）はＰｔの元素マップである。さらに、サンプル２に形成されたＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金のＳＥＭ写真（倍率５００００倍）を５視野分取得し、各視野においてＥＤＸ解析を行い、ＷとＰｔとＣｕの原子数の比率（ａｔ％）を測定した。測定結果を以下の表３に示す。

図２３、図２４に示すように、サンプル２では、サンプル１と同様に、タングステン部材と銅部材との接合部に、三元二相のＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が形成されていた。さらに、表２に示す各視野における測定結果から算出すると、サンプル２のＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層におけるＷ相とＰｔ－Ｃｕ相との存在比率の平均値は、２３．３７：７６．６３であった。そして、Ｐｔ－Ｃｕ相におけるＰｔ元素とＣｕ元素との存在比率は、７．０７：９２．９３であった。かかる結果から、サンプル２では、Ｃｕに対するＰｔの比率がサンプル１よりも小さくなっていることが分かった。これは、サンプル１と比較してＰｔ含有量の少ないＰｔペーストを使用したためと解される。

次に、図２４（ａ）の上側（Ｐｔ－Ｃｕ合金側）から下側（タングステン部材側）に長さ２０μｍの線分Ｘ１を引き、当該線分Ｘ１上におけるＷ、Ｐｔ、Ｃｕの各元素の元素濃度の変化を調べるライン分析を行った。結果を図２５に示す。この図２５の横軸の０μｍの位置は線分Ｘ１の上端に対応しており、２０μｍの位置は線分Ｘ１の下端に対応している。一方、縦軸は各々の元素の特性Ｘ線強度を示している。そして、図２５中の（ａ）のグラフはＰｔの分析結果を示し、（ｂ）のグラフはＷの分析結果を示し、（ｃ）のグラフはＣｕの分析結果を示している。図２５に示すように、Ｐｔ－Ｃｕ合金が存在する領域（図２３（ａ）中の上側）では、Ｐｔ元素とＣｕ元素が主成分となっており、Ｗ元素は殆ど確認されなかった。そして、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が存在する領域（図２３（ａ）中の中央部分）では、Ｗ元素とＰｔ元素とＣｕ元素の各々が確認された。そして、タングステン部材（図２３（ａ）中の下側）は、殆どがＷ元素によって構成されていたが、Ｐｔ元素がわずかに存在していた。

（２）サンプル３
サンプル３では、タングステン部材と銅部材とを焼成する際の温度を８００℃に変更した点を除いて、サンプル２と同じ条件でタングステン部材と銅部材とを接合した。かかるサンプル３に対して、第２の試験と同じ条件でＳＥＭ観察とＥＤＸ分析を実施した。サンプル３の倍率５０００倍における解析結果を図２６に示し、倍率５００００倍における解析結果を図２７に示し、倍率２０００００倍における解析結果を図２８に示す。なお、図２６～図２８中の（ａ）は断面ＳＥＭ画像であり、（ｂ）はＷの元素マップであり、（ｃ）はＣｕの元素マップであり、（ｄ）はＰｔの元素マップである。これらの解析結果から、サンプル３では、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が存在する領域が薄く、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相とが混在する組織が細かくなるという傾向が確認された。

また、サンプル３では、倍率２０００００倍の断面ＳＥＭ画像のＥＤＸ分析（図２８）に基づいて、Ｗ元素、Ｐｔ元素、Ｃｕ元素、Ｏ元素の元素数の定量分析を行った。かかる定量分析では、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層におけるＷの原子数は２０．７３％であり、Ｐｔの原子数は５．３７ａｔｍ％であり、Ｃｕの原子数は６９．１１ａｔｍ％であり、Ｏの現す数は４．７９ａｔｍ％であった。なお、元素分析の結果、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金におけるＷ元素、Ｐｔ元素、Ｃｕ元素の存在比率においては、サンプル２とサンプル３との間に大きな差は見られなかった。

（３）サンプル４
サンプル４では、Ｐｔペーストの塗布後の脱バインダ処理の条件を１６０℃，３０分間に変更した点を除いて、サンプル２と同じ条件でタングステン部材と銅部材との接合を行った。かかるサンプル４に対して、第２の試験と同じ条件でＳＥＭ観察とＥＤＸ分析を実施した。サンプル４の倍率５０００倍の解析結果を図２９に示し、Ｐｔ－Ｃｕ層における倍率５００００倍の解析結果を図３０に示し、Ｐｔ－Ｗ層における倍率５００００倍の解析結果を図３１に示し、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層における倍率５００００倍の解析結果を図３２に示し、タングステン部材における倍率５００００倍の解析結果を図３３に示す。なお、図２９～図３３中の（ａ）は断面ＳＥＭ画像であり、（ｂ）はＷの元素マップであり、（ｃ）はＣｕの元素マップであり、（ｄ）はＰｔの元素マップである。また、サンプル４では、図２９～図３３の各々の断面ＳＥＭ画像のＥＤＸ分析に基づいて、Ｗ元素、Ｐｔ元素、Ｃｕ元素の元素数の定量分析を行った。分析結果を表４に示す。また、サンプル４については、図２９（ａ）の上側（Ｐｔ－Ｃｕ合金側）から下側（タングステン部材側）に長さ２０μｍの線分Ｘ２を引き、当該ライン上におけるＷ、Ｐｔ、Ｃｕ各元素の濃度分布の変化を調べた。結果を図３４に示す。この図３４の横軸の０μｍの位置は線分Ｘ２の上端に対応しており、２０μｍの位置は線分Ｘ２の下端に対応している。また、縦軸は各々の元素の特性Ｘ線強度を示している。そして、図３４中の（ａ）はＰｔの分析結果を示し、（ｂ）はＷの分析結果を示し、（ｃ）はＣｕの分析結果を示している。図３４に示すように、Ｐｔ－Ｃｕ合金が存在する領域では、Ｐｔ元素とＣｕ元素の存在が確認され、Ｗ元素は確認されなかった。そして、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が存在する領域では、Ｗ元素とＰｔ元素とＣｕ元素の各々が確認された。そして、タングステン部材の領域の殆どがＷ元素であったが、Ｐｔ元素がわずかに存在していた。

サンプル４では、他の実施例よりもＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層が厚く、その上にＰｔ－Ｗを主成分とする層が存在していた。このように厚いＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層が形成されたのは、脱バインダ処理の温度を低下させた結果、酸化タングステンの生成量が少なくなり、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ号機の前駆体であるＰｔ－Ｗ合金の生成が阻害されずに厚く形成されたためと予想される。また、図２９に示すように、サンプル４では、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層とＰｔ－Ｃｕ層との境界に、ＰｔとＷを含むＰｔ－Ｗ層が生じていることが分かった。そして、このＰｔ－Ｗ層は、一部が途切れており、当該途切れた部分にはＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層が存在していた。このことから、本サンプルでは、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が生成される際に、上記Ｐｔ－Ｗ層が途切れた部分を通じてＰｔ－Ｗ合金とＣｕとが混ざり合ったと推測される。

また、サンプル４では、ＦＩＢ－ＳＥＭを用いてサンプル１を薄片化し、上記図２９（ａ）とは異なる視野における反射電子像を取得して種々の解析を行った。先ず、図３５（ａ）はサンプル４の反射電子像（５０００倍）であり、（ｂ）は（ａ）中の領域αの拡大図（２００００倍）であり、（ｃ）は（ａ）中の領域βの拡大図（２００００倍）である。この図３５にも示されているように、サンプル４では、Ｗ板の上に、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層が形成され、その上にＰｔ－Ｗ層が形成されており、さらにその上にＰｔ－Ｃｕ層が形成されていた。そして、サンプル４では、図３５（ａ）中の領域αと領域βの各々において、ＥＤＸ分析に基づいた元素マッピング像を取得した。領域αにおける元素マッピング像の結果を図３６に示し、領域βにおける元素マッピング像の結果を図３７に示す。先ず、図３６に示すように、領域α中のＰｔ－Ｗ層では、粒子径が１００～５００ｎｍ程度のＰｔ－Ｗ結晶粒子の間に、微量のＰｔ－Ｃｕ結晶粒子が存在していることが確認された。このＰｔ－Ｗ層におけるＰｔ－Ｗ結晶粒子とＰｔ－Ｃｕ結晶粒子との面積比は、９８．５：１．５であった。また、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層とＰｔ－Ｗ層との界面に存在するＷ相は、ほぼタングステンのみで形成されていた。また、図３７に示すように、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層におけるＰｔ－Ｃｕ相とＷ相との面積比は、５２．９：４７．１であった。

次に、サンプル４では、ＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ画像と、当該ＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ画像の元素マッピング像も取得した。図３８は、サンプル４のＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ画像および元素マッピング像の結果を示す図である。また、図３９は、図３８中の線分Ｘ３上におけるＰｔ、Ｃｕ、Ｗの濃度分布を示すグラフである。この図３８および図３９に示すように、サンプル４では、主にＷで構成されたＷ板と、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相とを有したＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層と、Ｐｔ－Ｗ合金で形成されたＰｔ－Ｗ層と、Ｐｔ－Ｃｕ合金で形成されたＰｔ－Ｃｕ層とが形成されていた。そして、各層における金属元素の存在比率は、次の表５に示す通りであった。

さらに、図４０は、サンプル４のＷ板と、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層のＷ相と、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層のＰｔ－Ｃｕ相との界面におけるＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ画像および元素マッピング像の結果を示す図である。また、図４１は、図４０中の線分Ｘ４上におけるＰｔ、Ｃｕ、Ｗの濃度分布を示すグラフであり、図４２は、線分Ｘ４上におけるＯとＦｅの濃度分布を示すグラフである。先ず、図４０および図４１に示すように、Ｗ板にはＰｔ元素やＣｕ元素が殆ど存在しておらず、かつ、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層のＰｔ－Ｃｕ相にはＷ元素が殆ど存在していなかった。このことから、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層のＰｔ－Ｃｕ相とＷ板との界面では、金属元素の拡散が殆ど生じていないと解される。また、図４０および図４２に示すように、Ｗ板内に少量の鉄（Ｆｅ）元素の存在が確認された。また、酸素（Ｏ）元素は、測定ノイズによるものと推測される。そして、これらのＦｅ元素やＯ元素は、いずれの領域においても存在しており、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層のＰｔ－Ｃｕ相とＷ板との界面において明らかな偏在は確認されなかった。

また、サンプル４では、図３８中の領域α～領域δの各領域において電子線回折を行った。結果を図４３に示す。図４３（ａ）は、領域α（Ｗ板）における電子線回折の結果を示す画像である。かかる電子線回折結果から、領域α（Ｗ板）に存在する元素がＷであることが同定された。次に、図４３（ｂ）は、領域β（Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層）における電子線回折の結果を示す画像である。かかる電子線回折結果から、領域β（Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層）においてＷ相とＰｔ－Ｃｕ相が確認された。さらに、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層中のＰｔ－Ｃｕ相には、少なくともＣｕ_３Ｐｔが存在していることが分かった。また、図４３（ｃ）は、領域γ（Ｐｔ－Ｗ層）における電子線回折の結果を示す画像である。かかるＰｔ－Ｗ層では、Ｐｔ－Ｗ合金の他に、Ｐｔ－Ｃｕ合金も確認された。そして、Ｐｔ－Ｗ層は、Ｐｔ－Ｗ合金として、少なくともＰｔ_２Ｗを含み、Ｐｔ－Ｃｕ合金として、少なくともＣｕ_３Ｐｔを含んでいた。そして、図４３（ｄ）は、領域δ（Ｐｔ－Ｃｕ層）における電子線回折の結果を示す画像である。かかるＰｔ－Ｃｕ層は、Ｐｔ－Ｃｕ合金として、少なくともＣｕ_３Ｐｔを含んでいた。

次に、上述の図４０に示すように、サンプル４では、Ｗ板とＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層との界面におけるＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ画像および元素マッピング像を取得している。これに加え、サンプル４では、Ｗ板とＰｔ－Ｗ層とＰｔ－Ｃｕ層の各層におけるＨＡＡＤＦ－ＳＴＥＭ画像および元素マッピング像を取得した。結果を図４４～図４６に示す。図４０および図４４～図４６に示すように、サンプル４では、Ｗ板とＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層とＰｔ－Ｗ層とＰｔ－Ｃｕ層の各々の領域において、ＰｔとＣｕとを有するＰｔ－Ｃｕ相が確認された。これらの各領域におけるＰｔ－Ｃｕ相のＥＤＸスペクトルを図４７～図５０に示すと共に、かかるＥＤＸスペクトルに基づいて算出した元素比率を表６に示す。図４７～図５０および表６に示すように、各層に存在するＰｔ－Ｃｕ相の元素比率には、大きな違いがなかった。

以上の解析の結果、サンプル４では、Ｐｔ－Ｗ層とＷ板との間にＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が形成されていた。このことから、Ｗ板にＰｔペーストを塗布して加熱処理することによってＰｔ－Ｗ合金が生成された後、当該Ｐｔ－Ｗ合金にＣｕを含む成分が入り込み、Ｐｔ－Ｗ合金中のＰｔがＣｕに移動（拡散）することによって、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が生成されたと考えられる。また、図４４に示すように、サンプル４では、Ｗ板にもＣｕが入り込んでいた。このことも、ＣｕがＰｔ－Ｗ合金側に入り込むという生成過程を示唆していると解される。

（４）サンプル５
サンプル５では、Ｐｔペーストの塗布後の脱バインダ処理の条件を４５０℃，３０分間に変更した点を除いて、サンプル２と同じ条件でタングステン部材と銅部材との接合を行った。かかるサンプル５に対して、第２の試験と同じ条件でＳＥＭ観察とＥＤＸ分析を実施した。サンプル５の倍率５０００倍の解析結果を図５１に示し、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金における倍率５００００倍の解析結果を図５２に示す。なお、図５１および図５２中の（ａ）は断面ＳＥＭ画像であり、（ｂ）はＷの元素マップであり、（ｃ）はＣｕの元素マップであり、（ｄ）はＰｔの元素マップである。かかる解析の結果、サンプル５では、サンプル１、２、４よりもＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層が薄く、Ｗ板上でのＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金の分布がまだらであることが確認された。これは、脱バインダ処理の温度を高くしたため、Ｗ板の表面に酸化タングステンが生じ、当該酸化タングステンによってＷ部材とＰｔとの反応が阻害され、Ｐｔ－Ｗ合金の生成が阻害されたためと推測される。また、サンプル５では、図５２のＥＤＸ分析に基づいて、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金におけるＷ元素、Ｐｔ元素、Ｃｕ元素の元素数の定量分析を行った。かかる定量分析の結果、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層におけるＷの原子数は３１．０６％であり、Ｐｔの原子数は２．０３ａｔｍ％であり、Ｃｕの原子数は６６．９１ａｔｍ％であった。かかる元素分析の結果、サンプル５のＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金では、Ｐｔ元素の存在比率がサンプル２～４よりも少ないことが分かった。

（５）サンプル６
サンプル６では、板状の銅部材に代えて、ＣｕペーストをＣｕ源として使用した。具体的には、サンプル１と同じ寸法のタングステン部材の表面に、サンプル２と同じ組成のＰｔペーストを塗布した。そして、サンプル４と同じ条件で乾燥処理と脱バインダ処理を行った。その後、Ｐｔペーストの塗布面にＣｕペーストを塗布した後に乾燥処理（１２０℃、３０分）と加熱処理を実施した。なお、加熱処理は、サンプル１と同じ条件に設定した。そして、本サンプルで使用したＣｕペーストは、平均粒子径０．５μｍのＣｕ粉と、ガラス粉と、エチルセルロース系樹脂と、分散材と、溶剤とを混錬したものを使用した。かかるサンプル６に対して、第２の試験と同じ条件でＳＥＭ観察とＥＤＸ分析を実施した。サンプル６の倍率５０００倍の解析結果を図５３に示し、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金における倍率５００００倍の解析結果を図５４に示す。なお、図５３および図５４中の（ａ）は断面ＳＥＭ画像であり、（ｂ）はＷの元素マップであり、（ｃ）はＣｕの元素マップであり、（ｄ）はＰｔの元素マップである。かかる解析の結果、サンプル６においても、他のサンプルと同様にＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金の生成が確認できた。このことから、Ｗ源とＰｔ源とＣｕ源とを同時に加熱処理する態様においても、Ｃｕ源としてＣｕペーストを使用できることが分かった。また、サンプル６では、図５４のＥＤＸ分析に基づいて、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金におけるＷ元素、Ｐｔ元素、Ｃｕ元素の元素数の定量分析を行った。かかる定量分析の結果、サンプル６のＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層におけるＷの原子数は４０．１６％であり、Ｐｔの原子数は２．２７ａｔｍ％であり、Ｃｕの原子数は５７．５７ａｔｍ％であった。

（６）サンプル７
サンプル７では、Ｗ－Ｐｔ合金とＣｕ源との間に、中間金属部材（Ｐｔ膜）を介在させた場合に、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が生成されるかについて調べた。具体的には、サンプル１と同じ寸法のタングステン部材の表面に、サンプル２と同じ組成のＰｔペーストを厚めに塗布した。そして、１２０℃で３０分間の乾燥処理を行った後、大気中で加熱処理（昇温速度：１０℃／ｍｉｎ、最高温度：１６０℃、加熱時間：０．５ｈ）を行うことによって脱バインダ処理を行った。その後、Ｎ_２－Ｈ_２（３％）の雰囲気下で焼成処理（昇温速度：４℃／ｍｉｎ、最高温度：１０００℃、焼成時間：２時間）を実施した。そして、サンプルを室温まで冷却し、Ｗ板の表面にＰｔ焼成膜が生成されていることを確認した。次に、このＰｔ焼成膜の表面に、サンプル６と同じＣｕペーストを塗布して１２０℃で３０分間乾燥した。そして、Ｎ_２－Ｈ_２（３％）雰囲気下で焼成処理（昇温温度：４℃／ｍｉｎ、最高温度：１０００℃、焼成時間：２時間）を実施した。そして、サンプルを室温まで冷却した後、断面をイオンミリングで研磨し、ＳＥＭ観察、ＥＤＸ分析を行った。

サンプル７の倍率５０００倍の解析結果を図５５に示す。また、サンプル７のＰｔ－Ｗ層、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層、Ｗ板、Ｗ板とＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層との界面の各々の部分における倍率５００００倍の解析結果を図５６～図５９に示す。なお、図５５～図５９中の（ａ）は断面ＳＥＭ画像であり、（ｂ）はＷの元素マップであり、（ｃ）はＣｕの元素マップであり、（ｄ）はＰｔの元素マップである。図５５～図５９に示すように、サンプル７においても、他のサンプル２～６と同様に、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が生成されていることが確認できた。このことから、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を生成するには、Ｗ－Ｐｔ合金とＣｕ源とを直接接触させる必要はなく、Ｗ－Ｐｔ合金とＣｕ源との間に中間金属部材（Ｐｔ膜）が介在していてもよいことが分かった。

また、サンプル７では、図５５～図５９の各図のＥＤＸ分析に基づいて、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金におけるＷ元素、Ｐｔ元素、Ｃｕ元素の元素数の定量分析を行った。倍率５０００倍の解析結果（図５５）と、Ｐｔ－Ｗ層（図５６）、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ層（図５７）、Ｗ板（図５８）、Ｗ板とＷ－Ｐｔ－Ｃｕ層との界面（図５９）の各々の部分における元素数の定量分析の結果を表７に示す。

（７）サンプル８
サンプル８では、Ｐｔ－Ｗ合金生成工程で生成したＰｔ－Ｗ合金と、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金生成工程で生成したＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金との形状を比較した。具体的には、サンプル１と同じ寸法のＷ板の表面に、サンプル２と同じ組成のＰｔペーストを薄めに塗布した。そして、１２０℃で３０分間の乾燥処理を行った後、大気中で加熱処理（昇温速度：１０℃／ｍｉｎ、最高温度：１６０℃、加熱時間：０．５ｈ）を行うことによって脱バインダ処理を行った。その後、Ｎ_２－Ｈ_２（３％）の雰囲気下で焼成処理（昇温速度：４℃／ｍｉｎ、最高温度：１０００℃、焼成時間：２時間）を実施した。そして、サンプルを室温まで冷却し、Ｗ板の表面にＷ－Ｐｔ合金が生成されていることを確認した。なお、本サンプルで生成されたＷ－Ｐｔ合金の表面は、微細な凹凸を有する粗面となっていた。次に、本サンプルでは、Ｗ－Ｐｔ合金の表面にＣｕペースト（Ｃｕ源）を塗布した塗工領域と、Ｃｕペーストを塗布しない未塗工領域を設けた。なお、Ｃｕペーストには、サンプル６と同じものを使用した。そして、塗工領域のＣｕペーストを１２０℃で３０分間乾燥した後に、Ｎ_２－Ｈ_２（３％）雰囲気下で焼成処理（昇温温度：４℃／ｍｉｎ、最高温度：１０００℃、焼成時間：２時間）を実施した。そして、サンプルを室温まで冷却した後、断面をイオンミリングで研磨し、ＳＥＭ観察、ＥＤＸ分析を行った。

サンプル８の未塗工領域の解析結果を図６０および図６１に示す。一方、塗工領域の解析結果を図６２～図６５に示す。先ず、図６０に示すように、未塗工領域におけるＷ板の表面には、表面に微細な凹凸を有するＷ－Ｐｔ合金が形成されていた。一方、図６２～図６５に示すように、塗工領域では、Ｗ板とＰｔ－Ｃｕ層との間にＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が形成されていた。そして、サンプル８におけるＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金は、未塗工領域のＷ－Ｐｔ合金と同様に、表面（Ｐｔ－Ｃｕ層側の界面）に微細な凹凸が形成されていた。このことから、Ｐｔ－Ｗ合金生成工程で生成したＰｔ－Ｗ合金の形状が、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金生成工程の後のＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金の形状に反映されることが分かった。

（８）サンプル９
サンプル９では、板状のタングステン部材の表面にＣｕペーストを塗布して乾燥・焼成を行った。具体的には、サンプル１と同じ寸法のタングステン部材の表面に、サンプル６と同じ組成のＣｕペーストを塗布した。そして、１２０℃、３０分間の乾燥処理を行って、Ｃｕペーストを乾燥させた後に、空気中で４００℃、１時間の加熱処理を行った。その後、焼成速度を５℃／ｍｉｎ、最高焼成温度を１０００℃、焼成時間を３０分間に設定した焼成処理を行った。かかるサンプル９に対して、第２の試験と同じ条件でＳＥＭ観察とＥＤＸ分析を実施した。サンプル９の倍率２５０倍の解析結果を図６６に示し、倍率１０００倍の解析結果を図６７に示し、倍率５０００倍の解析結果を６８に示し、倍率５００００倍の解析結果を図６９に示す。なお、図６６～図６９中の（ａ）は断面ＳＥＭ画像であり、（ｂ）はＯ（酸素）の元素マップであり、（ｃ）はＣｕの元素マップであり、（ｄ）はＷの元素マップである。これらの解析を見ても、ＷとＣｕとが混在した合金材料は形成されていなかった。すなわち、Ｐｔが存在していない状態（Ｗ－Ｐｔ合金が生成されていない状態）でＣｕとＷとを接触させて加熱処理を行っても、ＷとＣｕとが混在した合金材料は生成されないことが分かった。

（９）サンプル１０
サンプル１０では、板状のタングステン部材の表面にＰｔペーストを塗布して乾燥・焼成を行った。具体的には、サンプル１と同じ寸法のタングステン部材の表面に、サンプル１と同じ組成のＰｔペーストを塗布した。そして、１２０℃、３０分間の乾燥処理でＰｔペーストを乾燥させた後に、空気中で１６０℃、０．５時間の加熱処理を行った。その後、焼成速度を３℃／ｍｉｎ、最高焼成温度を１３００℃、焼成時間を１０分間に設定した焼成処理を行った。かかるサンプル１０に対して、第２の試験と同じ条件でＳＥＭ観察とＥＤＸ分析を実施した。サンプル１０の倍率５０００倍の解析結果を図７０に示す。なお、図７０の（ａ）は断面ＳＥＭ画像であり、（ｃ）はＷの元素マップであり、（ｄ）はＰｔの元素マップである。これらの解析の結果、本サンプルのようにＰｔ源とＷ源とを接触させた状態で加熱することによって、ＰｔとＷを含む合金（Ｐｔ－Ｗ合金）が生成されることが確認された。しかし、本サンプルでは、サンプル１～８のような二相合金は生成されなかった。

（１０）サンプル１１
サンプル１１では、板状のタングステン部材の表面にＰｔ－Ｃｕペーストを塗布して乾燥・焼成を行った。具体的には、サンプル１と同じ寸法のタングステン部材の表面に、Ｐｔ粒子とＣｕ粒子とを均一に分散させたＰｔ－Ｃｕペーストを塗布した。そして、１２０℃、３０分間の乾燥処理を行ってペーストを乾燥させた後に、空気中で１６０℃、０．５時間の第１加熱処理を行った後に、３％Ｈ_２ガス含有Ｎ_２ガス中で、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、最高加熱温度４００℃、加熱時間を１時間に設定した第２加熱処理を行った。そして、昇温速度５℃／ｍｉｎ、最高焼成温度を１０００℃、焼成時間を３０分間の加熱処理を行った。かかるサンプル１１に対して、第２の試験と同じ条件でＳＥＭ観察を実施した。サンプル１１の倍率５０００倍の解析結果を図７１に示し、倍率５００００倍の解析結果を図７２に示す。これらの解析の結果、本サンプルのようにＰｔ源とＣｕ源を混合した場合、Ｗ源とＰｔ源とＣｕ源が存在しているにも関わらず、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が生成されず、未反応のＷ部材と、当該Ｗ部材の表面に形成されたＰｔ－Ｃｕ合金しか確認されなかった。そして、かかるＷ部材とＰｔ－Ｃｕ合金は、適切に接合されていなかった。このような結果担った原因は次のように推測される。本サンプルでは、混在させたＰｔ源とＣｕ源との反応が優先的に生じ、Ｐｔ－Ｗ合金が生成されなかった。そして、Ｐｔ源とＣｕ源とが反応して生じたＰｔ－Ｃｕ合金は、Ｗ部材との反応性が低いため、サンプル１～６のようなＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が形成されなかった。このことから、Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を生成するには、前駆物質としてＰｔ－Ｗ合金を生成し、当該Ｐｔ－Ｗ合金からＰｔをＣｕに移動させる必要があることが分かった。

Ｄ．第４の試験
本試験では、ＣｕやＰｔ以外の金属元素（第３の金属元素）を含むＰｔ－Ｃｕ相を有したＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金を製造した。具体的な製造手順を以下に説明する。

ここでは、最初に、厚さ０．３ｍｍ×７．５ｍｍ×７．５ｍｍのＷ板に、Ｐｔペーストを塗布した。Ｐｔペーストは、平均粒子径が０．５μｍのＰｔ粉と、バインダ（エチルセルロース系樹脂）と、分散材と、溶剤（２，２，４－Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ－１，３－ｐｅｎｔａｎｅｄｉｏｌ １－Ｍｏｎｏｉｓｏｂｕｔｙｒａｔｅ）とを混錬することによって調製した。そして、Ｐｔペーストが塗布されたＷ板に対して乾燥処理（１２０℃、３０分間）を実施した後に、脱バインダ処理（空気中、１６０℃、０．５時間）を実施した。そして、還元雰囲気（Ｎ_２－Ｈ_２（３％）雰囲気）で加熱処理を行って、Ｗ板の表面にＰｔ－Ｗ合金（Ｐｔ_２Ｗ）を生成した。なお、加熱処理では、昇温速度を４℃／ｍｉｎに設定し、最高温度（１０００℃）に到達した後に２時間保持した。

次に、Ｗ板表面のＰｔ－Ｗ合金の上に、Ａｕペーストを塗布した後に、乾燥処理（１２０℃、３０分間）を実施した。なお、Ａｕペーストは、平均粒子径が０．５μｍのＡｕ粉と、バインダ（エチルセルロース）と、分散材と、溶剤（ターピネオール）とを混錬することによって調製した。そして、乾燥したＡｕペーストの上にＣｕペーストを塗布し、その後に乾燥処理（１２０℃、３０分間）を実施した。なお、Ｃｕペーストには、第１の試験の解析用試料Ａ－２の作製で使用したペーストと同じものを使用した。そして、還元雰囲気（Ｎ_２－Ｈ_２（３％）雰囲気）で加熱処理を行うことによってサンプル１２を作製した。なお、加熱処理では、昇温速度を４℃／ｍｉｎに設定し、最高温度（１０００℃）に到達した後に２時間保持した。

作製したサンプル１２の断面をＣＰ研磨してＳＥＭ－ＥＤＸ分析を行った。結果を図７３及び図７４に示す。なお、図７３の倍率は５０００倍であり、図７４の倍率は５００００倍である。そして、図７３および図７４中の（ａ）は断面ＳＥＭ画像であり、（ｂ）はＷの元素マップであり、（ｃ）はＣｕの元素マップであり、（ｄ）はＰｔの元素マップであり、（ｅ）はＡｕの元素マップである。なお、ＳＥＭ－ＥＤＸ分析によって測定されたＣｕの原子数濃度は６５．６４％であり、Ｗの原子数濃度は２４．５０％であり、Ｐｔの原子数濃度は１．２３％であり、Ａｕの原子数濃度は８．６２％であった。

解析の結果、サンプル１２においても、Ｗ相とＰｔ－Ｃｕ相とが混在したＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金が生成されていることが確認された。しかし、本サンプル生成されたＷ－Ｐｔ－Ｃｕ合金のＰｔ－Ｃｕ相には、ＰｔとＣｕの他にＡｕが含まれていることが分かった（図７３（ｅ）及び図７４（ｅ）参照）。この結果から、本試験のように、Ｃｕ源に第３の元素を含ませると、当該第３の元素がＣｕやＰｔと共にＰｔ－Ｃｕ相に拡散することが分かった。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

１０ 合金材料
１２ Ｗ相
１４ Ｐｔ－Ｃｕ相
２０ 第１部材
３０ 第２部材
１００ 接合体

Claims (2)

1. タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）の３元素及び不可避的不純物からなる接合用Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金であって、
   前記タングステン（Ｗ）を主成分とするＷ相と、前記白金（Ｐｔ）と前記銅（Ｃｕ）とを有するＰｔ－Ｃｕ相とが混在しており、
   ＳＥＭ－ＥＤＸに基づいた前記Ｗ相のタングステンの原子数は７５ａｔｍ％以上であり、
   前記ＳＥＭ－ＥＤＸに基づいた前記Ｐｔ－Ｃｕ相の白金の原子数は０．１ａｔｍ％以上２５ａｔｍ％以下であり、
   ＳＥＭ観察において、面積０．００１μｍ^２～１μｍ^２のＷ相が０．２ヶ所／μｍ^２以上の密度で存在するＷ相存在領域を有しており、
   前記Ｗ相存在領域は、平面視における幅方向及び奥行方向に１０μｍ以上存在している、
   ことを特徴とする、接合用Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金。
2. 前記Ｗ相は、前記不可避的不純物として、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｈからなる群から選択される少なくとも一種を含み、
   前記Ｐｔ－Ｃｕ相は、前記不可避的不純物として、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｔｈからなる群から選択される少なくとも一種を含む、請求項１に記載の接合用Ｗ－Ｐｔ－Ｃｕ合金。