[发明专利]陶瓷接合体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷接合体及其制造方法。

背景技术

将由氮化硅系陶瓷构成的被接合材料彼此接合的方法已被提出多种。例如已经提出了下述方法：（1）使用多种作为氧化物玻璃组成的低熔点接合材料的方法、（2）在使用相同的氮化硅组成接合材料时并用热压等物理压接的方法、（3）将硅金属直接氮化并使其与母材一体化、或者将低熔点金属制成钎料的方法。

具体而言，专利文献1中记载了下述内容：将含有Y₂O₃和Yb₂O₃作为烧结助剂的氮化硅陶瓷通过由Y₂O₃、Al₂O₃、SiO₂以及Si₃N₄构成的氮氧化物玻璃接合。

专利文献2中记载下述内容：在圆盘状氮化硅开孔板的孔部插入氮化硅棒，在两者形成的圆形接合部处涂布由CeO₂、SrCO₃、MgO、Al₂O₃、SiO₂以及Si₃N₄构成的接合剂后，在1500℃下加热1小时进行处理。

专利文献3中记载了具有以下步骤的接合方法：（a）制备含有硅粒子的第1原料的步骤；（b）由第1原料形成成型体的步骤；（c）将上述成型体中的硅粒子反应烧结处理的步骤；（d）制备与第1原料相同的第2原料的步骤；（e）由第2原料制备浆料的步骤；（f）在之后形成接合材料的被接合构件彼此的间隙中注入上述浆料而使接合材料形成的步骤；（g）通过与步骤（c）相同的反应烧结处理将上述接合材料中的硅粒子反应烧结处理的步骤。

专利文献4中记载了包含下述工序的陶瓷接合体的制造方法：在由含有镥的氮化硅质烧结体构成的一对板状基体的一方或双方的主面上涂布以含有铝、硅、钇的玻璃为主成分的接合剂的工序；将一对上述基体的主面重合、在非氧化性气氛下进行热处理而接合的工序。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-4876号公报

专利文献2：日本特开平5-270933号公报

专利文献3：日本特开2010-138038号公报

专利文献4：日本特开2010-150048号公报

发明内容

发明要解决的课题

如以上所述，提出了各种接合方法，但如果使用低熔点接合材料，则存在接合部位的耐热性、耐化学反应性容易变差的趋势。采用热压等物理压接时，要制造长管状构件就需要特殊的大型制造装置。如果使用将硅金属直接氮化的接合材料，则由于氮化不足而容易在接合材料中残留耐热性较差的硅金属。

因此，本发明的课题在于，提供可以消除上述以往技术具有的各种缺点的陶瓷接合体及其制造方法。

用于解决课题的手段

本发明提供一种陶瓷接合体，其是氮化硅陶瓷被接合材料彼此通过含有氮化硅粒子和氮氧化硅玻璃的接合部位接合而成的陶瓷接合体，

上述接合部位在观察其微细结构组织的二维截面时，氮化硅粒子与氮氧化硅玻璃的比例为97：3～60：40，

且上述接合部位中含有的氮化硅粒子为柱状。

此外，作为上述陶瓷接合体优选的制造方法，本发明提供了一种陶瓷接合体的制造方法，所述陶瓷接合体是氮化硅陶瓷被接合材料彼此通过含有氮化硅粒子和氮氧化硅玻璃的接合部位接合而成的陶瓷接合体，

使接合材料介于上述被接合材料之间，所述接合材料包含混合粉末，所述混合粉末具有在加热后能形成含有氮化硅粒子和氮氧化硅玻璃的接合部位的组成，

在将上述被接合材料彼此的接合部位加压的状态下对该接合部位进行加热。

发明效果

本发明的陶瓷接合体的接合部位具有近似于被接合材料的强度的高接合强度。而且本发明的陶瓷接合体即使在将其暴露在高温的氧化性气氛下后也能够维持接合强度。

附图说明

图1是表示利用由生片（green sheet）构成的接合材料将被接合材料接合的状态的示意图。

图2（a）和（b）是表示将具有嵌合结构的被接合材料彼此接合的状态的示意图。

图3是表示使用内套将被接合材料接合的状态的示意图。