(246-0388)Si 微粒子とAl の混合インサート材によるSiC の低温接合と接合部再溶融温度の高温維持

摘要

SiC は耐熱·耐酸化性など優れた特性を有する反面、大型·複雑形状部材の一体形成が難しく、小型·単純系状部材の接合による組み立てが必須である。我々はこれまで、SiC 接合部の耐熱·耐酸化性を維持した接合温度低減のため、Si をインサート材とする接合法を検討してきた。Si 微粒子ペーストを用いた焼結層形成による接合で、接合温度を1300°Cまで低減できたが、接合強度向上のためのSi 焼結層緻密化には限界がある。一方、Si の融点（約1400°C）を超える高い接合温度では、Si微粒子の溶融·凝固によりボイドのない緻密な薄いSi 層が形成され、母材の破壊強度と同等以上の接合強度が得られた。本研究では、融点降下元素としてAl をSi 微粒子ペーストと混合することで、より低い接合温度でSi を溶融させるとともに、蒸気圧が高くSi 中の固溶限が小さいAl のみを蒸発·除去させることで、接合部再溶融温度をSi の融点と同等程度に維持する方法を検討した。接合部微細組織の接合温度依存性を明らかにし、その形成機構と再溶融温度向上指針について考察した。