陶瓷、氮化硅和钢接合成功

【日本《日刊工业新闻》四月十八日报道】大阪大学产业科学研究所的冈本平教授、小泉光惠教授和菅沼克昭助手等使陶瓷、氮化硅和钢接合成功，接合材料达到了实用水平的抗挠强度，即从每平方厘米十公斤大幅度上升到十七公斤，从而开辟了实用化的道路。另外，这个方式不用粘合剂，只用热和压力就能使之接合，所以这种材料可在高温条件下使用。据认为可能用于涡轮增压器的叶片和涡轮轴等须耐热的部分。
陶瓷由于耐热性、耐磨性和耐腐蚀性强，各种领域都要利用。但另一方面，由于难以加工，比金属脆，所以现在未能普及。因此，各研究机构积极研究陶瓷和金属接合的方法。但是，陶瓷和金属比较，热膨胀系数极低，直接接合时，随着温度变化，陶瓷就破裂。
因此，该研究所在陶瓷和金属之间夹不胀钢（铁镍钴合金）和铝作为中间层，克服了这些缺点。不胀钢在三百摄氏度以下和陶瓷的热膨胀率几乎一样，是金属当中膨胀系数最低的材料之一。
但是，在三百摄氏度以上膨胀率还是差，从而引起质量问题。于是，在不胀钢和陶瓷之间夹上铝，铝质软，吸收两者的畸变。另外，由于铝在六百六十摄氏度熔解，超过这个温度接合，铝就熔解，能够均一地接合。
制造法是，首先在钢材上铺○·○五毫米的铝箔，再铺上二毫米厚的不胀钢片，然后放上氮化硅。在氧气流中，把这个材料加热到七百五十摄氏度，每平方米平均加○·○一五公斤的压力，使这个状态维持七分钟，即可。
这个方法和现在其他机构实行的方法相比，特点是不必在真空中接合处理，接合时间也短，接合面的气密性也高。可以期待这种材料今后将在范围广泛的领域达到实用。