(57)【要約】      （修正有）【課題】セラミック材料とくに積層構造を有する繊維強化セラミック材料に対してろう付け接合部を製造する際に接合部領域の強度を最適化し接合後の応力に対してもろう付け接合部の十分な強度を保証することのできる金属／セラミック接合方法あるいはセラミック／セラミック接合方法の提供。【解決手段】金属／セラミック接合部あるいはセラミック／セラミック接合部を含むろう付け接合部を製造する方法において、ろう付けする前に孔を開けることにより、ろう付けされる少なくとも１つのセラミック表面を構築する方法が記載されている。本方法によれば、該孔の平均直径が５５０μｍより大きいことになる、および／または、少なくとも２つのクラスの孔が開けられることになり、１つのクラスの孔が少なくとも孔の幾何学的配置、孔の直径もしくは孔の深さ（Ｌ）においてもう１つのクラスのそれらと異なることとなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属／セラミック接合部あるいはセラミック／セラミック接合部を含むろう付け接合部を製造する方法において、ろう付けする前に孔（４）を開けることにより、ろう付けされる少なくとも１つのセラミック表面（９）を構築する方法であって、該孔（４）の平均直径が５５０μｍより大きいことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に係る方法であって、少なくとも２つのクラス（Ａ、Ｂ）の孔（４）を開けることを特徴とする方法において、１つのクラス（Ａ）の孔（４）が少なくとも孔の幾何学的配置、孔の直径（ａ、ｂ）あるいは孔の深さ（Ｌ）においてもう１つのクラス（Ｂ）のそれらと異なる方法。
【請求項３】
金属／セラミック接合部あるいはセラミック／セラミック接合部を含むろう付け接合部を製造する方法において、ろう付けする前に孔（４）を開けることにより、ろう付けされる少なくとも１つのセラミック表面（９）を構築する方法、特に、請求項１に係る方法であって、少なくとも２つのクラス（Ａ、Ｂ）の孔（４）を開けることを特徴とする方法において、１つのクラス（Ａ）の孔（４）が少なくとも孔の幾何学的配置、孔の直径（ａ、ｂ）あるいは孔の深さ（Ｌ）においてもう１つのクラス（Ｂ）のそれらと異なる方法。
【請求項４】
請求項３に係る方法であって、該孔（４）の平均直径が５５０μｍより大きいことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項２〜４の１つに係る方法であって、第一のクラス（Ａ）の少なくとも１つの孔（４）と第二のクラス（ｂ）の少なくとも１つの孔（４）とを幾何学的グループ（geometric group）（１０、１１、１２）の形で開けることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に係る方法であって、幾何学的グループ（１０、１１、１２）内の孔（４）の間隔（ｘ）が２つの幾何学的グループ（１０、１１、１２）の幾何学的中心の間隔（ｄ）より小さいことを特徴とする方法。
【請求項７】
数枚の層（２１、２２、２３、２４）からなる積層構造を有するセラミック材料（２）に対してろう付け接合部を製造するための請求項１〜６の１つに係る方法であって、積層物中の最も外側の層（outermost laminate layer）（２１）の厚さ（ds）より大きい孔深さ（Ｌ）を有する孔（４）を開けることを特徴とする方法。
【請求項８】
周期的に繰り返す異なった繊維配向（fiber orientation）を有する数枚の層（２１、２２、２３、２４）からなる積層構造を有する繊維強化セラミック材料（２）に対してろう付け接合部を製造するための請求項７に係る方法であって、該セラミック材料（２）の表面（９）から、該積層構造の最も外側の層（２１）と同じ繊維配向を有する、該積層構造の層（２３）までの間隔（dp）と等しい、またはそれより大きい孔深さ（Ｌ）を有する孔（４）を開けることを特徴とする方法。
【請求項９】
繊維強化セラミック材料に対してろう付け接合部を製造するための請求項１〜８の１つに係る方法であって、該孔の間隔（ｘ）が少なくとも、孔の直径（ａ、ｂ）に繊維強化セラミック材料の繊維の直径の５倍を加えたもの、特に、少なくとも１０倍を加えたもの、好ましくは少なくとも２５倍を加えたものであることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１〜９の１つに係る方法であって、該孔（４）によって、セラミック表面（９）の表面積、および／あるいはセラミック材料（２）全体にわたる各断面の表面積が、孔を有さない同一体に対して最大５０％減少するように、孔の数、孔の直径（ａ、ｂ）および孔の幾何学的配置を選択することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０の１つに係る方法であって、孔（４）の間隔（ｘ）が孔の深さ（Ｌ）のうちの１つの５０％〜１５０％、特に、７５％〜１２５％であることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１の１つに係る方法であって、ろう付けされる表面（９）を構築した後に、少なくともろう付け材料を含む軟質成形体（flexible molded body）３を、構築された該表面（９）に塗布することを特徴とする方法。
【請求項１３】
セラミック要素（ceramic elements）から、あるいはセラミック要素（２）と金属要素（metal elements）（１）とからロケットエンジンを製造する方法において、該要素の少なくとも一部を、請求項１〜１２の１つに係るろう付け接合部を製造する方法に従って接合する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック表面をろう付けする方法に関し、特に、金属／セラミック接合部あるいはセラミック／セラミック接合部を含むろう付け接合部を製造する方法において、ろう付けする前に孔を開けることにより、ろう付けされる少なくとも１つのセラミック表面を構築する方法に関する。
【０００２】
金属/セラミック複合材料あるいはセラミック/セラミック複合材料を含むろう付け接合部を製造する方法が欧州特許第０４７６７７２号（EP 0 476 772）によってすでに公知である。該方法においては、ろう付けする前に、均一な直径、均一な深さ、および互いに均一な間隔を有する円錐形の孔をレーザーの支援で開けることにより、ろう付けされる少なくとも１つのセラミック表面が構築される。ここで、該孔は５０μｍ〜５００μｍの範囲の平均直径と１００μｍ〜２ｍｍの範囲の深さとを特徴とする。しかしながら、この方法には、一定の不都合があり、それについて以下に詳細に説明する。
【０００３】
セラミック／セラミック接合部あるいは金属／セラミック接合部の有用性に対して影響を及ぼす重要な要因は、個々の構成要素の間で機械的に十分に物体を固定する接合部であり、多くの場合、高温に対して抵抗力のあるものである。接合される材料は多くの場合、非常に異なった熱膨張係数を有するので、接合部領域の強度を弱める―極端な場合には破壊しさえする―誘発応力条件（induced stress conditions）が接合過程の後で応力がかかる間はずっと生じる。
【０００４】
このような接合部領域の強度を最適化するために、特に、セラミック材料の表面を拡大することができる。これは、表面に構造を与えることによって、例えば、機械的処理によって溝またはチャネルを入れることによって達成することができる。しかしながら、この処置はろう付け接合部の十分な強さを保証するのに常に十分であるというわけではない。セラミック表面の上に入れた溝とともに貫通孔を開けることによってろう付けする表面を拡大することによっても、孔の数が少ないことおよび孔の寸法のせいで、強度の有意な増加は観察することができない。非貫通孔をセラミック材料に開けることはより有利であることが証明されており、特に、本発明の範囲内でも用いることができる。
【０００５】
欧州特許第０４７６７７２号（EP 0 476 772）の方法は、一方では、そこで与えられた寸法を用いると構築費用が非常に高くなるので不利であり、選択された寸法のせいで、孔をろう付け材料で適切に充填することを常に保証することができるわけではないというおそれがある。特に、繊維からなる二次元層構造を有する、よって、典型的な積層構造を有する繊維強化セラミックスについては、応力がかかる間、積層物内の剪断ひずみが高くなりすぎ、繊維強化セラミックの構成要素が層間で破損するという問題が更に生じる。これは、欧州特許第０４７６７７２号（EP 0 476 772）で与えられた孔の配置によっては、限られた範囲でしか妨げることができない。
【０００６】
本発明の目的は、従来技術の不都合を克服すること、および、金属／セラミック接合部あるいはセラミック／セラミック接合部を含むろう付け接合部を製造するための改善された方法を提供することである。
【０００７】
本発明の第一の課題は、金属／セラミック接合部あるいはセラミック／セラミック接合部を含むろう付け接合部を製造する方法において、ろう付けする前に孔を開けることにより、ろう付けされる少なくとも１つのセラミック表面を構築する方法に関する。本発明によれば、この第一の課題により、５５０μｍより大きい、好ましくは６００μｍ以上の平均半径を有する孔が提供される。よって、該孔は、従来技術によるそれらよりもはるかに大きい直径を有する。このように、構築費用およびろう付け材料の充填という不都合を克服することができる。
【０００８】
本発明のこの課題と共に、あるいは本発明のこの課題の代わりに、少なくとも２つのクラスの孔であって、１つのクラスの孔が少なくとも孔の幾何学的配置、孔の直径あるいは孔の深さにおいてもう１つのクラスのそれらと異なる孔を開けることができる。これにより、その構築および充填は少なくとも一部の孔については単純化され得る。なぜなら、少なくとも１つのクラスについては、所望の利点が結果として生じるように、対応するパラメータを選択することができるからである。本発明のこの課題の他の特別な特徴は、交互に入れ替わる孔深さを提供する可能性に存在する。その結果、２次元繊維強化セラミック材料の特定の場合に、生じる可能性のあるいかなる応力も積層物中の他の層（different laminate layers）に分散される。このようにして、作用する変形エネルギーは効果的に消散する。よって、この技術的な処置を通して、表面に近い層と表面から遠い層との連関（coupling）が繊維強化セラミック連結部に生じる。
【０００９】
特に、第一のクラスの少なくとも１つの孔と第二のクラスの少なくとも１つの孔とを幾何学的グループ（geometric group）の形で開けることができる。従って、孔がちょうど等分配されて互いに均一な間隔で配置されているのではなく、代わりに、それぞれある一定の数の孔からなる幾何学的グループ（geometric grouping）が作製され、これらのグループは、構築される表面全体にわたって分散して繰り返される。ここで、すべての幾何学的グループは同一の幾何学的構造を有することができ、あるいは、異なった幾何学的構造からなるいくつかの幾何学的グループを表面全体にわたって分散して繰り返すことができる。ここで、特に、幾何学的グループ内の孔の間隔を２つの幾何学的グループの幾何学的中心の間隔より小さくすることができる。ここで、孔の間隔は常に互いの孔の中心の間隔を意味する。
【００１０】
特に、本発明による方法は、数枚の層からなる積層構造を有するセラミック材料に対してろう付け接合部を製造するために使うことができる。ここで、本発明によれば、積層物中の最も外側の層（outermost laminate layer）の厚さより大きい孔深さを有する孔が開けられることとなる。このようにして、ろう付け後に、生じる負荷を積層物中の１枚よりも多い層に分散し、そして力をセラミック材料のより深い層に導入することを達成することができる。このことは、セラミック材料の上で剪断応力を吸収するのに特に有利である。このような方法で、特に、外部からの力によって積層物中の最も外側の層が層間剥離するのを避けることができる。
【００１１】
この方法は、例えば、周期的に繰り返す異なった繊維配向（fiber orientation）を有する数枚の層からなる積層構造を有する繊維強化セラミック材料に対してろう付け接合部を製造するために使うことができる。本発明によれば、ここで、該セラミック材料の表面から、該積層構造の最も外側の層と同じ繊維配向を有する、該積層構造の層までの間隔と等しい、またはそれより大きい孔深さを有する孔が開けられることとなる。これらの繊維は、その配向に従って、セラミック材料内で力を吸収する、あるいは負荷を吸収する特に高い能力を繊維の縦方向に有するので、この処置を通じて、繊維のあらゆる配向方向で最適化された方法で、よって可能な範囲で二次元的に負荷の吸収を発生させることが達成される。これにより、外部からの負荷あるいは力は、ろう付け材料が充填された孔を通して順々に積層物中の対応する層に伝達される。
【００１２】
本発明による方法は、孔の間隔が少なくとも、孔の直径に繊維強化セラミック材料の繊維の直径の５倍を加えたもの、特に、少なくとも１０倍を加えたもの、好ましくは少なくとも２５倍を加えたものとなるように、繊維強化セラミック材料に対してろう付け接合部を製造するためにも使うことができる。ここで再び、孔の間隔は孔の中心の間隔を意味する。従って、隣接する孔のへりの間隔は、繊維の直径のわずか５倍、１０倍あるいは２５倍である。この処置を通じて、損傷を受けていない比較的多数の繊維が常に２つの孔の間に残ることが保証され、その結果、積層構造は無傷で残った繊維の本数による比較的高い強度を有することが特徴となる。
【００１３】
特に、孔によって、セラミック表面の表面積、および／あるいはセラミック材料全体にわたる各断面の表面積が、孔を有さない同一体に対して最大５０％、特に、最大２５％減少するように、孔の数、孔の直径および孔の幾何学的配置を選択することができる。孔は、材料によって満たされた体積をセラミック材料から減少させ、よって、該材料を構造的に弱める原因となる。この処置を通じて、セラミック材料の継続的で良好な安定性が保証され得る。
【００１４】
本発明の特に好ましい実施形態により、孔の間隔は、孔の深さのうちの１つの５０％〜１５０％、特に、７５％〜１２５％となる。よって、この場合、孔の間隔は、孔の深さのうちの１つの大きさと同程度であるか、あるいは本質的に孔の深さの一つと等しい。
【００１５】
原則として、ろう付けされる表面の構築後に、従来技術により公知である方法の１つに従って、対応する表面にろう付け材料を直接塗布することができる。本発明を更に発展させることにより、ろう付けされる表面の構築後に、少なくともろう付け材料を含む軟質成形体（flexible molded body）が、構築された該表面に塗布されることとなる。このような軟質成形体は従来技術により、例えば、独国特許３８０１９５８号（DE 38 01 958）により基本的に公知である。このような成形体を用いて、一方では、ろう付けされる要素間のより大きい構造的距離を架橋することができ、他方では、ろう付け後には該成形体が、ろう付けされる材料の異なる熱機械的特性を確実に均等化させる原因ともなる。
【００１６】
本発明のもう１つの課題は、セラミック要素（ceramic elements）から、あるいはセラミック要素と金属要素とからロケットエンジンを製造する方法において、該要素の少なくとも一部を、ろう付け接合部を製造するための上記の方法に従って接合する方法である。ここで、原則として、ロケットエンジンのどんな要素でも、例えば、それらのうちロケット燃焼室の要素でも、それらのうちロケットノズルの要素でも、あるいは、それらのうちインジェクションヘッド（injection head）の要素でも、このような方法によって接合することができる。接合部は、注入頭とロケット燃焼室との間、もしくはロケット燃焼室とロケットノズルとの間、またはこれらの構成要素に付随する要素の間においても、このような方法に従って作ることができる。
【００１７】
以下、本発明の特別な実施形態を図１〜８に基づき説明する。
【００１８】
それらは、
図１：２つのクラスの孔を有する構築済みセラミック表面
図２：孔から構成される幾何学的グループを有する構築済みセラミック表面
図３：孔から構成される第一の交互に入れ替わる幾何学的グループを有する構築済みセラミック表面
図４：孔から構成される第二の交互に入れ替わる幾何学的グループを有する構築済みセラミック表面
図５：ろう付け材料マットの支援によるろう付け接合部の製造に関する概略図
図６：レーザーを使った孔開けに関する概略図
図７：積層構造と孔とを有する繊維強化セラミックス全体にわたる概略断面図
図８：図７と同等で、孔の間隔が本質的に孔の深さと等しい
を示す。
【００１９】
その優れた技術的特性のため、セラミック、特に、繊維強化セラミックから作られた部品に対して関心が高まっており、常に拡大しつづける利用分野がそれらに対して見出されている。特に、繊維強化高性能セラミックスの利点は、その優れた耐摩耗性、高温耐性、良好な耐食性および低比重量にある。
【００２０】
金属／セラミック接合部により、金属およびセラミック材料の利点を組み合わせることが可能となる。これには適当な接合方法が必要である。ろう付けは、金属とセラミックとを接合する１つの可能性を表す。物体を固定するこの接合方法により、高温に対して抵抗性があり、高い強度を有する真空気密接合（vacuum-tight joints）が可能となる。これは、大規模な製造との、および到達することが難しい多くの接合部位を有する部品との良好な適合性によっても特徴づけられる。
【００２１】
ここで、セラミックとろう付け材料とでは原子結合が異なるため、セラミックスは従来のろう付けでは湿潤しないという問題がある。活性元素（例えば、Ti、Hf、Zr）を使用することを通じてしか、金属/セラミック界面の移行部にある反応域を介した接合を実現することはできない。
【００２２】
金属をセラミックとろう付けし、セラミックをセラミックとろう付けするためには、２つの手法上の原理が存在する：
・金属化セラミックろう付け（brazing metallized ceramic）
・活性ろう付け（active brazing）
【００２３】
一体的な金属化セラミックをろう付けする場合、その後のろう付け過程において、従来のろう付け材料によってセラミック接合の相手方が湿潤することができるように、セラミック構成要素の接合部表面が金属で覆われる。よって、個々の場合に適合しうるろう付け材料およびろう付け方法に関して優れた選択が利用可能である。ここで、ろう付け材料は、金属とセラミックとをろう付けするときに必然的に生じる固有の熱歪を最小にするために、可能な限り低いろう付け温度において、延性を有する状態で塗布することができる。
【００２４】
しかしながら、高温に対して抵抗性を有するろう付け接合部は金属化セラミックろう付けを通じても実現可能（possible）である。活性元素がろう付け過程の開始時にすでにセラミックの表面上に存在するので、ろう付けされた構造物中における弱体化をもたらす脆性相の形成は減少する。活性ろう付けと比較して、流動能およびギャップ充填能（gap-filling capacity）がはるかに良好である。
【００２５】
活性ろう付けは、活性元素をろう付け材料に直接添加する直接的なろう付け方法である。金属化セラミックろう付けに対する利点は、高価なセラミック金属化（metallization of ceramic）が省略されるということである。しかしながら、活性ろう付け材料は低い流動能しか有さないので、ろう付け材料は直接、接合部表面に塗布しなければならない。活性ろう付けおよび金属化セラミックろう付けは真空中あるいは保護ガス中で行うことができる。
【００２６】
セラミックスを金属とろう付けする場合、従来のろう付け材料はセラミックとの接合を発現させることができないという問題が根本的に存在する。その理由は、セラミックスの有する異種（different）原子結合に存在する。セラミックスは、主にイオン結合あるいは共有結合を有し、金属原子結合を有するろう付け材料によっては湿潤することができない。
【００２７】
チタン等の活性元素の使用を通じて、ろう付け材料によって湿潤することができるように、セラミック表面を転換することができる。セラミックと鋼鉄などの金属との間にろう付け接合部を製造することに関する主要な問題は、基本的な条件としてろう付け材料によってセラミックを湿潤させることと、関与する接合の相手方の異なる熱膨張のためにろう付け接合部で発現し、よって、脆性相の形成に加えて、接合部の強度を弱める応力とに存在する。
【００２８】
ろう付け接合部のこの実施形態は、拡散律速反応機構によって本質的に影響を受ける。ここで、一方では、ろう付け材料によって湿潤することができるように、セラミックの表面が転換され、他方では、ろう付け接合部の強度の減少につながる脆性相がろう付け過程で発現しうる。
【００２９】
金属と繊維強化セラミックス（CMCセラミックマトリックス複合材料）とからなる接合部の製造において、異なる材料の熱膨張の差は本質的な問題である。特に、２次元強化CMC構成要素、即ち、２次元的な繊維構造が存在するCMC複合材料から作られた構成要素を、例えば、積層技術によって製造すると、熱応力がかかる間は剪断応力が大きくなりすぎることになり、セラミック構成要素が層間で、即ち、最も強度が低い箇所にある中間層で破損することになるおそれが高い。
【００３０】
上記問題は本発明で克服することができる。原則として、すべての上記技術的処置は本発明の範囲内でも使うことができる。
【００３１】
本発明は、特に、繊維強化材料中で使用することにより、境界面の十分な拡大と、セラミック材料中で表面から遠い層の連関とを生じるという点で、引用された不都合を克服する。これを達成するために、セラミック材料の表面は、決まった数の孔を用いて構築される。図６は、セラミック材料２に孔４を作製するための例を示す。例えば、Nd:YAGレーザーなどのレーザー５をこのために使うことができる。しかしながら、原則として、適当な機械的手段あるいは他の穴開け手段、例えば、放電加工（spark erosion）手段も使用することができる。レーザー５によって生成されたレーザー光線９は、Ｘスキャナー６とＹスキャナー７とを経由して、２つの空間的方向Ｘ、Ｙに偏向され、適当な光学系８、例えば、平面場光学素子（plane field optics）により、構築されるセラミック材料２の表面上で焦点を結ぶことができる。よって、レーザーは、幾何学的配置から独立した自動化方法で経済的に使うことができるという利点を示す。
【００３２】
さて、少なくとも１つの交互に入れ替わる孔深さを有する２つのクラスＡ、Ｂの孔が提供されることになるのが好ましい。すなわち、第一のクラスの孔は均一な―通常の製造公差は別として―第一の孔深さを有し、第二のクラスの孔は、第一の孔深さとは異なる第二の孔深さを有する（図５も参照せよ）。２つのクラスＡ、Ｂは、それぞれ異なる孔直径ａ、ｂも有し、クラス内において孔直径は、通常の製造公差は別として、均一であることが好ましい。この処置を通じて、特に、積層構造を有するセラミック材料について生じる可能性のある応力を積層物中の他の層に分散することができ、その結果、作用するエネルギーが消散する。
【００３３】
例：
クラスＡ：        好ましい値      値の選択幅
平均孔直径ａ：    ８００μｍ      ７００μｍ〜１０００μｍ
孔深さ：          １．１ｍｍ      ０．８ｍｍ〜１．５ｍｍ
クラスＢ
平均孔直径ｂ：    ６００μｍ      ５５０μｍ〜８００μｍ
孔深さ：          ０．７ｍｍ      ０．５ｍｍ〜０．９ｍｍ
孔間隔ｘ          １〜２ｍｍ
【００３４】
このような例を図１に示す。したがって、ここで、平均孔直径は５５０μｍよりもはるかに大きい。この例で、クラスＡの孔およびクラスＢの孔はそれぞれセラミック材料の表面９に交互に構築される。クラスＡおよびＢの孔の幾何学的配置はこの例では同一である：孔は、丸まった角を有する正方形に対応する断面を有し、材料の中に向かって先細になっており、よって、円錐形状に具体化される（図５および６も参照せよ）。しかしながら、孔の幾何学的配置は他にも可能である。上記値は以下の例示的実施形態に使うことができる。
【００３５】
図２は、代替的な例示的実施形態として、図１による例と同様に、平均直径ａ、ｂを有するクラスＡ、Ｂの孔を有する構築済みセラミック表面９を示す。ここで、クラスＡの各１つの孔とクラスＢの１つの孔とが、幾何学的グループの最も単純な可能性として、幾何学的グループ１０、すなわち、１対の孔を形成する。この幾何学的グループ１０はセラミック表面９全体にわたって繰り返される。幾何学的グループ１０内における孔の間隔ｘは、２つの隣接した幾何学的グループ１０の幾何学的中心の間隔ｄより小さい。
【００３６】
図３は、交互に入れ替わる幾何学的グループ形状１１を有する例示的実施形態を示し、表面９全体にわたって同様に繰り返される正方形幾何学的グループ１１内で、クラスＡの５つの孔とクラスＢの４つの孔とがそれぞれ組み合わされている。ここでも、幾何学的グループ１１内における孔の間隔ｘは、２つの隣接した幾何学的グループ１１の幾何学的中心の間隔ｄより小さい。
【００３７】
図４は、別の交互に入れ替わる幾何学的グループ形状１２を有する例示的実施形態を示し、クラスＡの１つの孔とクラスＢの８つの孔とがそれぞれクラスＡの孔の周りでリング状に組み合わされて、表面９全体にわたって同様に繰り返される幾何学的グループ１２となっている。該幾何学的グループ内における孔の間隔ｘは単純化の理由で図４では示されていないが、２つの隣接した幾何学的グループ１２の幾何学的中心の間隔ｄより明らかに小さい。
【００３８】
次の工程段階では、更に、孔開けされた表面９を活性ろう付け材料によって金属化することができる。ここで、金属被膜が孔４においても堆積する。決まった深さを有する金属針（metal needles）がセラミック材料に入り込むので、セラミック材料、例えば、C/SiCと金属との間で界面が発生する。例えば、ろう付け材料からなる箔を、接合される金属要素に対してろう付けするために使うことができる。
【００３９】
セラミックと金属との間のより大きいギャップをろう付けするために、および、それぞれの材料の材料熱機械的特性（温度膨張率における相違）のより大きい差を埋めるために、図５に示すとおり、少なくとも１つのろう付け材料を含む軟質成形体３を使うことができる。該成形体は、例えば、ろう付け材料からなるマットとして具体化することができる。ろう付け材料からなるこのような軟質マットは、ろう付け材料に加えて、セラミック表面を活性化する材料、例えば、特に、上記活性元素も含みうる。このようにして、ろう付け材料からなるこのようなマットは、つりあった熱機械的差（balancing thermomechanical differences）と表面活性化と単純で費用効果が高いろう付け材料塗布との有利な組み合わせを提供する。
【００４０】
図５a)が示すとおり、最初に、ろう付け材料３からなるマットをセラミック要素２の構築済み表面９に塗布する。ここで、セラミック表面９は互い違いの孔深さを有する円錐形の孔４を特徴とする。その後、金属要素１をろう付け材料マット３に貼り付け、二つの要素１、２をろう付け材料３からなるマットの支援によりろう付けする。ろう付け後、ろう付け材料３からなるマットは、ろう付けされた要素１、２の間で一定の柔軟性を残し、図５ｂ）に示すとおり、孔４はろう付け材料で充填される。
【００４１】
図７は、数枚の層２１、２２、２３、２４からなる積層構造を有する繊維強化セラミック要素２全体にわたる概略断面図を示し、該層はそれぞれ周期的に繰り返す異なった繊維配向を有する。図７に概略的に示すとおり、層２１および２３では、繊維は描画面（drawing plane）内に置かれ、層２２および２４では、繊維は描画面と垂直に交わるように置かれている。該積層物中の層２１の厚さはdsと表示され、セラミック材料の表面９から、該積層構造の最も外側の層２１と同じ繊維配向を有する、該積層材料の層２３までの間隔はdpと表示されている。繊維の直径は、通常、数マイクロメートル、例えば、１〜５μｍ、特に、２〜４μｍである。
【００４２】
図７では、単純化の理由で、等しい大きさの孔だけが位置する断面をセラミック材料２全体にわたって示す。孔４は、間隔ｘ（孔の中心の間隔）と直径ａとを有する。ここで、特に層２２に基づいて分かるように、間隔ｘは、孔の直径ａに繊維の直径の５倍を加えたものより大きい。したがって、層２２では、少なくとも５本の無傷の繊維が２つの孔４の間に置かれている。
【００４３】
図７中の孔４は、積層物中の最も外側の層２１の厚さdsよりも大きい孔深さＬ、すなわち、表面９からの間隔dpと等しい孔深さＬを有する。これに伴う利点はすでに最初で説明した。
【００４４】
図８は、本質的に図７と同じ配置を示し、孔の間隔ｘは本質的に孔の深さＬと等しい。ここで、孔の深さＬは表面９からの間隔dpより小さいが、積層物中の最も外側の層２１の厚さdsよりはまだ大きい。これに伴う利点もすでに最初で説明した。
【００４５】
例：
すでに上記したとおり、クラスＡの孔について１.１ｍｍの孔深さＬを用いて、孔の間隔ｘを１.０〜１.３ｍｍの範囲で選択できることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】２つのクラスの孔を有する構築済みセラミック表面を示す。
【図２】孔から構成される幾何学的グループを有する構築済みセラミック表面を示す。
【図３】孔から構成される第一の交互に入れ替わる幾何学的グループを有する構築済みセラミック表面を示す。
【図４】孔から構成される第二の交互に入れ替わる幾何学的グループを有する構築済みセラミック表面を示す。
【図５】ろう付け材料マットの支援によるろう付け接合部の製造に関する概略図を示す。
【図６】レーザーを使った孔開けに関する概略図を示す。
【図７】積層構造と孔とを有する繊維強化セラミックス全体にわたる概略断面図を示す。
【図８】図７と同等で、孔の間隔が本質的に孔の深さと等しい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年1月11日(2005.1.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
【図１】２つのクラスの孔を有する構築済みセラミック表面を示す。
【図２】孔から構成される幾何学的グループを有する構築済みセラミック表面を示す。
【図３】孔から構成される第一の交互に入れ替わる幾何学的グループを有する構築済みセラミック表面を示す。
【図４】孔から構成される第二の交互に入れ替わる幾何学的グループを有する構築済みセラミック表面を示す。
【図５Ａ】ろう付け材料マットの支援によるろう付け接合部の製造に関する概略図であって、最初に、ろう付け材料３からなるマットをセラミック要素２の構築済み表面９に塗布する工程を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示す工程の後に、孔４をろう付け材料で充填する工程を示す図である。
【図６】レーザーを使った孔開けに関する概略図を示す。
【図７】積層構造と孔とを有する繊維強化セラミックス全体にわたる概略断面図を示す。
【図８】図７と同等で、孔の間隔が本質的に孔の深さと等しい。
【外国語明細書】
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