本发明涉及一种新型陶瓷复合材料制品及其生产方法。 本发明的陶瓷复合材料制品适用于汽车的涡轮增压器，蓄电池的电极，气体传感器的组成材料等诸如此类的器件。
近年来，陶瓷应用的领域已大大扩展，现在它被应用到许多不同的领域中去。但是陶瓷很少单独地使用，往常是同其他材料组合在一起以复合材料的形式而使用。而这种形式的使用又进一步扩大了它的应用领域。如果陶瓷能容易地同其他材料构成复合材料，那么就能产生许多新的功能和新的特性。
一些常用的将一件陶瓷同另一件陶瓷结合在一起的方法都已是公知的了，如：
（1）日本专利公开说明书NO.84185/83中所公开的方法，该法是将碳化硅粉末填塞在待粘结的陶瓷表面之间，然后在温度1600°到2000℃的范围内进行等压处理。在这个方法中，由于应用热等压法，所以粘结温度要高而要粘结的材料的形状和尺寸又都受到限制。
（2）日本专利公开说明书NO.75976/80中所公开的方法，该法是将用CuS，LaCrO3和SiO2等粉末加一种有机溶剂而制备的膏体涂敷在陶瓷之间，然后在温度1000°到1200℃之间加热膏体并使之进行反应。该法由于粉末的混合比例要随陶瓷的种类而变，所以可靠性差。
（3）日本专利公开说明书NO.88184/83、93402/74、130865/80以及79876/83中所公开的方法，该法是通过在待粘结的陶瓷表面间充填一层金属氧化物或金属氮化物或金属碳化物而粘结含有氮化硅的陶瓷。由于金属是直接粘结到陶瓷上，所以上述方法中没有一个能够将金属化层同陶瓷牢固地粘结在一起。
另一方面，常用的将金属同陶瓷粘结在一起的方法也是公知的了，这些方法一般是在陶瓷表面喷镀金属（W，W-MO，MO-Mn），然后应用钎焊方法使金属化涂层同金属连接。
日本专利公开说明书NO.113683/80和NO.96784/81对如何喷镀金属化层作了说明。但是，所有这些方法都是直接把金属粘结到陶瓷上，这就使得金属镀层本身也不能同该陶瓷牢固地粘结。
本发明的目的是提供一种由粘结在一起地陶瓷构件组成的，具有高粘结强度的复合材料制品以及该制品的制造方法。
本发明另一个目的是提供一种由一陶瓷构件同一金属构件组成的，具有高粘结强度的产品以及该产品的制造方法。
〔Ⅰ〕现在对由陶瓷构件组成的复合材料制品及其制造方法作一说明。
本发明要点在于一种陶瓷复合制品，其特征在于陶瓷构件是通过碳的扩散而粘结在一起。
就陶瓷构件说，具有任何成份的材料都可以使用，而且同种材料的陶瓷构件或不同种材料的陶瓷构件也都可以粘结在一起。可以从下列各组材料中至少选择出一种作为陶瓷材料来使用：氧化物、氮化物、碳化物、硅化物、硼化物以及石墨。
氧化物包括有主要由一种组分构成的氧化物如Al2O3、BeO、ZrO2、CaO、SiO2、MgO、ThO2、TiO2以及莫来石（Al2O3-SiO2）。
氮化物包括有主要由一种组分构成的氮化物如Si3N4、AlN、BN、Be3N2、ZrN、NbN、VN和TiN。
碳化物包括有主要由一种组份构成的碳化物如SiC、B4C、TiC、WC、TaC、NbC、HfC、ZrC和VC。
硅化物包括有TiSi2、ZrSi2、HfSi2、VSi2、NbSi2、TaSi2、CrSi2、MOSi2、WSi2、等等。硼化物包括有TiB2、ZrB2、HfB2、VB2、NbB2、TaB2、CrB2、MOB2、WB2等等。
在本发明中，填加在待粘结表面之间的碳部分地或全部地进行扩散并渗透到陶瓷材料中去，从而使得两种材料牢固地粘结在一起。就本发明的陶瓷复合材料制品来说，有两种粘结情况：一种是，在陶瓷构件的表面之间填塞一层碳膜，然后使其扩散并渗进两个陶瓷构件中去，通过碳膜的扩散以及碳膜本身而将陶瓷材料粘结在一起;另一种是，整个碳膜都渗透到陶瓷构件中去，然后陶瓷构件直接地粘结在一起。填塞在陶瓷构件待粘表面之间的碳膜是很坚固的而且具有很高强度，而其室温时的电阻系数最好是10Ω，cm或更小。
填塞于陶瓷构件待粘结表面之间的碳膜是通过在陶瓷构件表面上涂敷一种特殊的有机物质，然后在非氧化性气氛中加热该有机物的方法而得到的。另外，它也可以通过在高温下分解一种有机物气体并使分解产物沉积在陶瓷构件表面上的方法而获得。碳膜厚度最好是10微米或小于10微米，若厚度为3微米或小于3微米则更好。碳膜最小厚度以0.1微米为宜。
根据热分解所产生的碳的状态，有机物质可以大略分成下列（a）至（d）四类。使用其中（c）类和（d）类的有机物质就能够形成本发明的坚固而又粘结力强的碳膜。因此最好通过（c）类及（d）类中的有机物质所形成的碳膜来使陶瓷和陶瓷相粘结或使陶瓷和金属性材料相粘结。
使用（d）类中的有机物质则更好。当使用（C）类和（d）类中的有机物质时，碳化的碳膜的室温抗拉强度最好为10公斤/毫米2或更高一点，若达20公斤/毫米2或更高一点则更好。
不管采用什么样的有机物质，本发明碳膜的室温维氏硬度最好是100或更高一点，若室温维氏硬度达300或更高一点则更好。
（a）在热分解时或气化时，整个有机化合物喷散，因此在陶瓷表面根本没有陶化碳膜形成。乙醇、丙酮、三氯乙烯等有机溶剂就属于这一类。
（b）少部分形成陶化碳膜，而大部分则形成碳黑型的或焦炭型的碳膜。像乙基纤维素、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、凡士林、聚丙烯酰胺、聚醛树脂、聚砜和聚丁烯酸盐等之类的树脂就属于这一类。这些有机物质不能产生有粘结力的碳膜。
（C）大部分形成陶化碳型的碳膜，而只少部分形成碳黑型或焦炭型的碳膜。这种碳膜有一定的粘结力，因此可以将陶瓷材料同陶瓷材料或将陶瓷材料同金属性材料粘结在一起。例如，酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚醛树脂、聚碳酸脂、聚砜树脂、聚氟乙二烯树脂等就属于这一类。
（d）有机化合物中的部分碳或全部碳在陶瓷表面以坚硬的，有光泽的和陶化的碳膜形式存留下来，该碳膜同陶瓷表面牢固地粘结着。例如，像环氧树脂、聚脂树脂、聚丙丁烯树脂等之类的热固性树脂，以及象聚氯乙烯树脂、乙烯基乙酸树脂等之类的热塑性树脂就属于这一类。一般要求这些树脂尽量不含有那些在惰性气体中加热树脂并使其分解时产生碳膜以外东西的物质。根据这一观点，在上述提及的树脂中最好采用环氧树脂和聚丙丁烯树脂。另外，在环氧树脂中特别建议采用双酚A环氧树脂。
加热时的气氛最好是高纯度的惰性气体，例如氩气或氦气。如果在惰性气氛中残留任何能同碳起化学反应的物质，例如氧，那么一部分碳就要成为碳灰或焦渣，这样就不能形成本发明的高粘结力的，坚固的碳膜。
在惰性气氛中可以采用任何一种型式热源。例如，电炉就是一种最简单的设备，而红外线、激光束、电子束等热源也是可以采用的。
另外，也可以应用等离子体化学蒸气沉积法（CVD）来完成本发明的任务。
还可以通过在相同气氛中分别加热陶瓷和有机物质的方法而不是通过把有机物质涂敷到陶瓷表面的方法，由有机物质产生的含碳气体在陶瓷表面上形成一层碳膜。这种方法还能用来生产新的复合陶瓷，在该复合陶瓷中碳膜牢固地同所要求粘结的陶瓷表面粘结。
另一方面，具有强粘结力界面的复合陶瓷还可以容易地通过下列方法而获得，即将特定的有机物质涂敷到一个待粘的陶瓷表面上或两个待粘陶瓷表面都涂敷上这种有机物质，通过有机溶剂作用将两块陶瓷互相粘贴在一起，然后在非氧化性气氛中加热有机物质使其分解。
在这种情况下所采用的有机化合物，建议采用上述（c）类和（d）类中的有机物质，特别推荐采用环氧树脂、聚丙丁烯树脂和聚脂树脂。采用这些有机物质就能得到上述那种高粘结性的，坚固的碳膜。另外，即使采用（b）类中那样能形成碳灰状的碳的有机物质，如果通过扩散能把陶瓷材料直接粘结在一起，则还是可以获得牢固的粘结效果的。
尽管本发明的粘结作用可以通过静重来进行而无需施加一压力，但施加一压力却可以获得牢固的粘结。所施加的压力最好是20公斤/毫米2或更小一点，压力为3～15公斤/毫米2则更好。
粘结过程中加热温度范围从有机物质几乎碳化的温度到陶瓷材料软化点或稍低一些，较为理想的温度范围为800℃到2000℃，温度范围从1000°到1500℃则更好。有机物质碳化是在大约800°到1500℃范围内完成的，高于1500℃则石墨化现象出现，在这些温度范围内所获得的碳膜正象上面所叙述那样具有很高的强度和粘结力。
〔Ⅱ〕现就通过将陶瓷构件同金属粘结而获得陶瓷复合材料及其制造方法作一说明。
本申请的第二项发明是陶瓷复合材料，其特征在于陶瓷材料同金属的粘结是通过在陶瓷材料待粘结表面上形成一层坚固的碳膜。所使用的陶瓷材料可以是相同种类的，也可以是不同种类的。碳膜正如上面所述那样是高粘结性的，坚固的、陶化的碳膜则更好。这个碳膜是在碳扩散到作为基材的陶瓷中去的条件下而形成的，因此具有高粘结力。这种碳膜粘结法中所使用的金属最好是一种钎料。本发明的碳膜同硬钎料和软钎料的浸润能力是相当好的。
合宜的钎料包括有银钎料、铜钎料、镍钎料、黄铜钎料、铁钎料等。银钎料包括有：由40%～60%（重量）的银、20%～35%（重量）的铜和15%～30%（重量）的锌所组成的合金;由上述各组分再加上15%～25%（重量）的镉所组成的合金;由70%～75%（重量）的银和25%～40%（重量）的铜所组成的合金;由80%～90%（重量）的银和10%～20%（重量）的锰所组成的合金等等。铜钎料包括有纯铜;含有60%（重量）或稍少一些的锌的黄铜合金;由4%～10%（重量）的磷，4%～7%或10%～20%（重量）的银，其余为铜所组成的合金;由35%～40%（重量）的金，其余为铜所组成的合金;含锰铜合金等等。镍钎料包括有含15%～25%（重量）锰的镍合金;含10%～20%（重量）铬，2%～5%（重量）硼和总量为10%（重量）或稍少一些的铁、硅及碳的镍合金等等。钎料材料中含有一种能形成碳化物的元素话，则该钎焊材料同钎料的浸润能力特别大，因而能够得到牢固的粘结。当碳膜在粘结处仍然保持原样时，则在使用时该膜容易剥落，所以在进行粘结时不要让碳膜自由无束。
另外本发明最为推荐的陶瓷复合制品是通过在坚固碳膜上形成一金属膜（每一碳膜又是在待粘结的陶瓷表面上形成的），然后把这样形成的金属膜同金属粘结在一起而获得的。这样形成的金属膜可以进一步改善同硬钎料和软钎料的润湿能力。在这种情况下可以采用上面提到过的银钎料，黄铜钎料，镍钎料等作为钎焊材料。采用诸如涂敷一种金属粉膏，真空蒸镀，喷涂，电镀等等的方法，可以形成金属薄膜。也可以采用金属箔。另外，通过这样一种方法形成金属膜之后，最好在非氧化性气氛中进行加热使金属膜同碳膜起作用。
为了使在陶瓷表面上形成的碳膜同在陶瓷表面上形的金属膜牢固相连，最好采用那些加热到粘结温度时能同碳膜起反应而形成碳化物的金属或合金来作为形成金属膜的材料。最好采用铬、镍、锰、铁、钒、钛、镍钎料、铜锰合金钎料、铁钎料等等。
〔Ⅲ〕现在就陶瓷构件同金属构件相粘结而获得的陶瓷复合制品及其制造方法作一说明。
本发明中的第三项发明主要在于一种由陶瓷构件同金属构件粘结在一起而组成的陶瓷复合制品，其特征在于上述提到的陶瓷是用一种金属通过在陶瓷表面上所形成的坚固碳膜同金属构件相粘结的。坚固碳膜的形成以及钎焊材料的种类同上面所说中的情况相同。
另外，这个发明还是一种陶瓷复合制品，它包括有一在前述陶瓷构件上的碳膜所形成的金属膜和一个用金属粘结到金属膜上的金属构件。在碳膜上形成金属膜的方法和〔Ⅱ〕中所说的一样。但一般最好在形成金属膜之后将其在惰性气氛中或在真空中加热至500℃或更高，通过这样的方法来形成一层金属化涂层，最好采用铬、锰、镍、铁或含有这些元素的合金作为获得金属膜的材料。
〔Ⅳ〕另一个发明在于一种陶瓷复合制品，其特征是在陶瓷材料表面上有一坚固碳膜。根据本发明碳膜最好是一种陶化的碳膜。这种碳膜的摩擦系数最好比陶瓷材料的大，既使用黑色金属（维氏硬度：HV100）进行摩擦该碳膜也不会剥落并几乎没有损伤，形成有这种碳膜的材料适合作为滑动零件用的材料。
〔Ⅴ〕另一个发明在于一种陶瓷复合制品，其特征在于它在陶瓷材料的表面上具有一层含有金属颗粒或陶瓷颗粒的坚固碳膜。由于形成有金属颗粒或陶瓷颗粒所以陶瓷材料表面可以做的粗糙，这就使紧接而来的用钎焊获得牢固的粘结成为可能。
最好采用上述能形成碳化物的金属或合金来作为金属颗粒，可以采用上述各种陶瓷来作为陶瓷颗粒。
〔Ⅵ〕另一个发明在于一种陶瓷复合制品，其特征在于在陶瓷材料整个表面上形成有一层坚固的碳膜。它利用碳膜来作为该陶瓷材料的保护膜。在陶瓷制品中，某些石墨制品是较软的，容易剥落成碎块，这样的石墨制品就可以通过在其整个表面形成一层坚固碳膜而得到保护。
上述〔Ⅰ〕到〔Ⅵ〕中所说明的本发明在陶瓷复合材料中所形成的所有碳膜都可以在空气中通过加热到高温的方法而去除掉。因此把粘结在一起的材料重新分开也是容易的事。本发明的陶瓷复合材料的一个实施例就是汽车用的涡轮增压器，在这种情况下涡轮增压器最好具有下列结构：它有一对安装在一根轴两端的叶片，一只叶片是陶瓷的而另一个叶片是金属的，两只叶片通过轴而相连接，金属叶片是通过在陶瓷叶片待粘结的表面上所形成的碳膜用金属同陶瓷叶片相粘结。在该涡轮增压器中，最好采用氮化硅和碳化硅烧结件来作为陶瓷叶片。最好采用碳钢来作金属叶片。为了使陶瓷同金属粘结，最好采用Cu-Mn合金，Ni-Cr合金或者Ni-Mn合金。
此外，本发明的复合材料可以用于作为蓄电池的电极，在这种情况下氧化铝适合于作为陶瓷材料，而不锈钢适合于作为金属用。为了同一种金属相粘结，最好采用上面提到过的钎焊材料。
现对附图作一简要说明。
图1为分解有机物质的加热温度和所获得的碳膜电阻系数之间的关系图。
图2为陶瓷材料粘结温度和抗挠强度之间的关系图。
图3为在本发明的陶瓷复合制品表面上所形成的碳膜的俄歇分析结果图。
图4为本发明的用于汽车的涡轮增压器透视图。
实施例1
图1是加热温度和陶瓷表面上形成的碳膜的电阻系数之间的关系图。把市场上可以买到的双酚型环氧树脂涂敷到烧结紧实的Si3N4陶瓷表面上（该环氧树脂的环氧当量为183～193，其分子量为330，商业名称为EPiKOte815），然后在氩气氛中加热该环氧树脂（氩气的流速为8升/分）。在这种情况下，当加热到350°～400℃（加热速度为100℃/分）并在该温度下保温3分钟时，该环氧树脂首先放出气体。然后把环氧树脂加热到一个预定的温度（加热速度为200℃/min）并在该温度下保温3分钟，然后让其自然冷却。如图1所示，当环氧树脂加热到800℃或更高一点，电阻系数急速下降，于是形成了一个导电的，陶化的碳膜。这层碳膜的电阻系数随着加热温度提高而降低并趋近于结晶石墨在大约1500℃时的电阻系数。
这层碳膜的厚度经测量大约为1微米。碳膜厚度可以通过在陶瓷表面上涂敷环氧树脂的方法而任意改变。温度低于700℃，该环氧树脂保持原状，碳化没有扩展，于是电阻系数增大。因此，有必要将环氧树脂加热到700℃或更高使其碳化以便能使碳渗透进陶瓷烧结件中去。
在惰性气氛中加热至800°～1500℃时，所获得的碳膜主要是由非晶形的陶化碳再加上少部分的结晶化石墨所组成。通过各种分析结果发现，加热温度为1500℃或更高，除非晶碳外石墨量也增加。这一点通过图1中电阻系数曲线也得到证实。
正如上面所述的那样，无论以非晶碳为其主要组分的碳膜还是以结晶石墨为其主要组分的碳膜都可以通过改变加热温度而随意形成。
用上述方法在陶瓷表面上形成的碳膜是通过化学反应生成的并牢固地同陶瓷表面粘结在一起，因此除了采用诸如抛这种机械的方法其他方法是不能将碳膜从陶瓷表面上清除掉的。
在陶瓷表面所形成的碳膜是非常坚硬的，在室温时，甚至用具有维氏硬度150的不锈钢针也完全不能够把它划伤。
很明显，本实例的碳膜是加热到800℃或更高一些时形成的，该碳膜正如上述那样是非常坚硬的，具有很强粘结力的。另外，该碳膜可以通过将碳膜加热到一个低于陶瓷材料熔点的高温而使其变为高度石墨化的碳膜并具有高强度。
实施例2
将市场上可以得到的聚丙丁烯树脂涂敷到厚度为5毫米，长宽方向尺寸各为40毫米的Al2O3陶瓷烧结件的表面上（表面不平度为10微米），然后按实施例1中相同的办法将其加热至1200℃。结果是形成了一层厚度约为0.5微米的，以非晶碳为主的陶化碳膜。该碳膜在室温时，其电阻系数约为2×10-2Ω.cm，并且同实施例中一样也是非常坚硬的和具有强粘结力的。
实施例3
图2表示加热温度与粘结处抗挠强度的关系图。将市场上可以得到的聚丙丁烯树脂涂敷到一块电绝缘的SiC陶瓷烧结件上（该烧结件含有2%重量的BeO，其长度方向尺寸各为20毫米，其厚度为30毫米），然后在氩气氛中加热树脂使两块烧结件粘结起来，在这种情况下，通过测定两点间距离为40毫米时的强度来进行挠度测试。图2给出在粘结表面施加10公斤/毫米2压力时的抗挠强度以及无压力情况下的抗挠强度。在这两种情况下，当加热温度达1200℃以上时，抗挠强度都达到一个最大值。在加压的试件中，那些在温度高于1200℃情况进行粘结的试件，其断裂处不在粘结面而在其他地方。所形成的碳膜厚度大约为1微米，陶瓷的表面粗糙度大约为1微米。
当粘结时粘结面之间需要施加压力的情况下，最好在加热温度达400℃或再高一点时开始施加压力。这样做的理由是，在温度低于400℃时各种气体从有机化合物中析出，所以当气体留在这些表面时就会在表面上留下诸如气孔等之类的不希望有的缺陷。
如上所述，根据本发明，通过在陶瓷材料粘结面的一个面上或两个面上都涂敷含碳有机化合物，然后在惰性气氛中加热该有机化合物使其分解这种方法来形成碳膜，通过这层碳膜就能将一陶瓷同另一陶瓷牢固地粘结在一起。这一点已经得到证实。
对粘结处进行元素分析，结果表明在粘结面没有发现由于碳引起的峰值。结果应当是这样的，因为热分解产生的碳是通过扩散而渗进到陶瓷材料中去的。即使在空气中加热已制备好的复合件，两部分也不互相剥离，其强度基本同加热前一样。
实施例4
在Si3N4陶瓷烧结件的表面上均匀地涂敷市场上可以得到的液态双酚A型环氧树脂，该烧结件的直径为30毫米，长度为100毫米，其表面粗糙度为10微米，而上述环氧树脂的环氧当量为186，分子量为330。然后在氩气氛中按实施例1中相同的方式加热树脂，结果形成一层厚度大约为1微米的坚硬的碳膜，碳膜牢固地粘结在Si3N4陶瓷烧结件的表面上。这层碳膜主要由非晶碳再加少量的结晶化石墨所组成。图3为所获得的碳膜的俄歇分析结果。从图3所示的特性曲线可以看到，碳（c）被认为是扩散到Si3N4烧结件中去并在烧结件中形成一层粘结膜。
对所形成的碳膜的摩擦系数进行测定，发现其值同Si3N4陶瓷烧结件的相比是非常小的。磨损试验结果表明，带有碳膜的烧结件的耐磨性大约为无碳膜的烧结件的三倍。
本实施例的碳膜对诸如氢氧化钠、磷酸、浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸等化学物质有良好耐腐蚀性，因此作为陶瓷压块的保护膜是非常有效的。
实施例5
采用本发明的方法，可以将电绝缘的SiC陶瓷烧结压块（含有2%重量的BeO，比电阻为1013Ω·cm）同另一块Si3N4陶瓷烧结压块粘结在一起。这两块烧结压块，其长宽方向尺寸各自都为10毫米，长度为50毫米，待粘表面粗糙度为10微米。在这两块材料的待粘结表面上涂敷上市场上可以得到的双酚型环氧树脂（其环氧当量为190，分子量为380），然后在氩气氛中按实施例1中相同方式加热树脂。在温度达400℃以前两烧结压块是分开的，这时环氧树脂析出气体，之后，对两块烧结块粘结面施加10公斤/毫米2的压力并按实施例1中相同的加热速度将环氧树脂加热到1300℃，在此温度保温1分钟使两块材料粘结在一起。
对采用本法所获得的三种陶瓷复合材料进行弯曲试验，结果这三种材料的强度都达到25公斤/毫米2或更高一些。在这三种材料中断裂不发生在粘结处而是其他部位。
实施例6
采用两种直径为10毫米，长度为100毫米的陶瓷材料。在两件材料之一的待粘结表面上涂敷一层市场上可以得到的聚脂树脂，在氩气氛中按实施例1中相同方式将树脂加热到1500℃，然后让其自然冷却。在温度达350℃以前，待粘结的材料是分开的，在聚脂树脂析出气体之后，在两材料待粘结表面上施加5公斤/毫米2的压力。这样得到的陶瓷复合材料的强度达30公斤/毫米2（室温），其断裂处不在粘结面而在别的部位。
实施例7
在Si3N4、SiC和Al2O3三种陶瓷烧结压块的每一种表面上涂敷双酚A型环氧树脂（环氧当量183，分子量330），然后在氩气氛中按实施例1中相同方式加热该树脂到800℃以便在每一种烧结压块的表面上形成一层坚硬的陶化碳膜。接着，将表1中所列每一种钎焊材料加到所述的表面上，这样就可以进行钎焊材料的浸润性试验。SiC烧结压块同实施例5中相同。表1中列出对各种钎焊材料进行浸润性试验的结果。
表1中所列各钎焊材料的成分是用重量百分比来表示的。在浸润性试验中，加热是在氩气氛中进行的，浸润性试验时的温度在表1中用括号表示。每一种陶瓷的表面粗糙度约为1微米。而SC烧结压块和实施例5中相同。
表1
◎：浸润性优良 浸润面积为原钎焊材料的5倍
O：浸润性良好 浸润面积约为原钎焊材料的2倍
△：浸润性差 浸润面积基本上和原钎焊材料的相同
在所有的情况下，当本发明的碳膜没有在陶瓷表面上形成，则所测定的陶瓷和钎焊材料组合的浸润性是相当差的（见表1中的标记△）。但是正如表1所示，根据目前这个发明，陶瓷与钎焊材料的浸润性可以大大改善。
对于Si3N4陶瓷来说，当钎焊材料含有Cr时，则浸润性特别好（见标记◎）。
对Si3N4陶瓷和Ni-19Cr-11P之间结合面的成分进行分析的结果表明，在粘结面处可以观察到由于Cr引起的峰值。由此有理由认为，对于Si3N4陶瓷来说，在粘结面处有铬的碳化物层形成。
这就是说，可以认为陶瓷表面上的碳膜促使了Si3N4中的Si同Cr起反应从而在粘结面处生成铬的硅化物的过渡层，可是粘结之后在粘结面处没有发现由碳引起的峰值。还可以认为在粘结过程中碳扩散到金属中或陶瓷中。因此，即使在空气中加热用本发明的方法所获得的陶瓷复合制品，也不会有碳的氧化现象出现，不会有反作用产生。
当钎焊材料含有锰时，SiC陶瓷和Al2O3陶瓷两者的浸润性都很好（见标记◎）。由此可以认为，对于SiC或Al2O3来说，陶瓷表面上的碳膜促使SiC陶瓷中的Si或者Al2O3陶瓷中所含有的SiO2与钎焊材料中的锰起反应生成锰的硅化物的反应层，从而产生一个强固的粘结面。
实施例8
在-Si3N4陶瓷烧结压块的表面上涂敷市场上可以买到的双酚A型环氧树脂（环氧当量为290，分子量为710），该压块的厚度为5毫米，长宽方向尺寸各为30毫米，表面粗糙度为5微米，将树脂加热到最高温度1000℃，保温1分钟，然后让其自然冷却。
通过这样的方法，在Si3N4陶瓷烧结压块的表面上形成一层厚度约为1微米的陶化碳膜。接着，在Si3N4陶瓷烧结压块的碳膜表面上加撒Ni钎料粉末，其成份符合日本标准JISBNi-7〔为Ni19%（重量），Cr11%（重量）及P的合金〕，再在其上设置厚度为50微米的镍箔，将合成的整体在氩气氛中加热至1050℃，即钎焊材料的熔点，然后让其自然冷却。1050℃时的保温时间为1分钟，另外还在合成的整体上加载300克以防止在粘结过程中镍箔滑移。
对由Si3N4陶瓷烧结压块和镍箔组成的，通过本法而获得的三块复合材料进行剥落试验，结果发现所有三块复合材料的抗剥落强度为20公斤/毫米2或更高一些。
实施例9
采用实施例中相同的方法在Al2O3陶瓷烧结压块上形成一层碳膜，该压块的厚度为2毫米，长宽方向尺寸各为20毫米，表面粗糙度为5微米。将厚度为50微米的，含有Cu和38%（重量）的Mn的合金箔放置在Al2O3陶瓷烧结压块表面上的碳膜的表面上，然后再在其上放置厚度为100微米的铜箔。将这合成的整体在氩气氛中加热到900℃（该温度比钎料箔的熔点稍高一些），并保温1分钟。
对由Al2O3陶瓷烧结压块和铜箔组成的，通过本法而获得的五块复合材料进行剥落试验，结果发现所有这五块复合材料的抗剥落强度都达到20公斤/毫米2或更高一些，并且是从铜箔处断裂的。
实施例10
在Si3N4陶瓷烧结压块的表面上涂敷商业上供应的双酚A型环氧树脂（环氧当量186，分子量330），该压块的厚度为1毫米，长度方向和宽度方向的尺寸各为50毫米，表面粗糙度为10微米，将该树脂按与实施例1中相同方式在氩气氛中加热到最高温度1200℃，保温1分钟。
通过这样的方法可以形成一层厚度约为1微米的坚硬碳膜。然后，通过电子束加热产生蒸发作用的方法，首先使Cr蒸发并沉积在Si3N4陶瓷烧结压块的碳膜表面上，从而形成厚度为5微米的沉积层，接着使Ni蒸发并沉积在Cr的沉积层上，该沉积层的厚度约为5微米。将这样处理过的碳膜在真空中再进一步加热到1200℃，保温10分钟，然后让其自然冷却，这样，Si3N4表面就被金属化了。用银钎料将厚度为50微米的铜箔粘结在金属化了的Si3N4表面上。粘结面剥落试验的结果表明抗剥落强度达30公斤/毫米2或更高一些，剥落在所有情况下都是从银钎焊处发生的。
实施例11
根据本发明方法，将直径为15毫米和长度为20厘米的Si3N4陶瓷烧结压块同相同形状的石墨粘结在一起。在上述两材的待粘结表面上分别涂敷上市场上可以得到的双酚A型环氧树脂（环氧当量183，分子量330），在氩气氛中按与实施例1中相同的方式将该树脂加热至400℃，然后在此温度下保温以便让树脂充分析出气体。在这之后，在待粘结表面之间施加5公斤/毫米2的压力，再以每分钟300℃的加热速度将该树脂加热到1500℃，随后让其自然冷却。
对用这个方法所获得的复合陶瓷制品的抗弯强度进行测定，结果表明其抗弯强度约为5公斤/毫米2，所有的制品都是在石墨部分断裂而不是在粘结处。
实施例12
长宽方向尺寸各为10毫米，长度为30毫米的电绝缘SiC陶瓷烧结压块（与实施例3中的相同）与相同形状的石墨，两者按与实施例3中相同的方式通过加压的方法粘结在一起。对按这种方法所获得的复合陶瓷制品进行抗弯强度测定，结果表明其抗弯强度为4公斤/毫米2或更高一些，所有制品都是在石墨部分断裂的，而不是在粘结处。
实施例13
将含有19%（重量）Cr和11%（重量）P的，颗粒平均尺寸为30微米的镍合金钎料粉末同液态环氧树脂（与实施例1中所使用的相同）相混合，液态树脂加量为每10克粉末加1毫升的液体。
将最后得到的混合物涂敷到Si3N4烧结压块的表面上并在氩气氛中使其在400°～450℃下保温5至10分钟。然后将混合物加热到1000℃，保温1分钟。结果在Si3N4烧结压块的碳膜表面上形成一层具有均匀厚度的镍合金钎料层。由于在陶瓷表面上碳膜先于钎料的熔化而形成的以及碳膜本身同钎料粉末的浸润性是很差的，所以无碳膜的钎料层就这样形成了。
实施例14
将颗粒平均尺寸为30微米的铜合金粉末与液体环氧树脂（与实施例1中的相同）相混合，该树脂加量为10克粉末加1毫升液体树脂，将最后得到的混合物涂敷在与实施例3中所使用的相同的电绝缘SiC烧结压块的表面上。然后将混合物在400°到450℃下，在氩气氛中保温5至10分钟，然后再加热至900℃，保温1分钟。结果在SiC烧结压块的表面上的碳膜上形成一层具有均匀厚度的铜合金钎料层。
实施例15
按照与实施例13中的相同方式，将与实施例13中所使用的相同的环氧树脂和镍钎料粉末的混合物涂敷在Si3N4烧结压块的表面上并在400°～450℃下，在氩气氛中保温5至10分钟。然后将混合物加热到1000℃，保温1分钟并同市场销售的SUS304钢（日本标准）保持接触，结果Si3N4烧结压块和SUS304钢牢固地粘结在一起。
实施例16
具有图4中所示形状的陶瓷叶片〔1〕是用一烧结体制造出来的，该烧结体是由含有2%（重量）的氧化镁和2%（重量）的氧化铍的氮化硅组成的。具有图4中所示形状的金属叶片〔2〕是用JIS标准的SCM合金钢制造出来的。具有图4中所示形状的汽车涡轮增压器是按照本发明的方法将陶瓷叶片和金属叶片相粘结而制造出来的。按照与实施例1中相同的方式将环氧树脂涂敷到陶瓷叶片〔1〕的轴〔1〕上待粘结部分，然后加热到1500℃以便形成一层厚度约为1微米的陶化碳膜〔3〕。
随后，将由71%（重量）Ni，19%（重量）Cr和10%（重量）Si组成的钎料合金粉的膏剂填塞在上述碳膜和金属叶片〔2〕的轴〔2〕之间并在氩气氛中加热至1200℃，结果证实陶瓷叶片同金属叶片通过钎料〔4〕牢固地粘结在一起。
实施例17
一涡轮增压器是用一烧结体作为陶瓷叶片〔1〕而制得的，该增压器的金属叶片〔2〕采用与实施例16中相同的方式进行钎焊，而烧结体是由含有2%（重量）的氧化铍的碳化硅组成的。在本例中，用60%（重量）Mn，其余为镍所组成的合金作为钎焊材料。钎焊温度为1050℃，加热是在氩气氛中进行的。按照本发明方法所获得的涡轮增压器的陶瓷叶片和金属叶片能牢固地粘结在一起。
正像上面详细说明那样，本发明能够获得由陶瓷材料相粘结而组成的陶瓷复合材料，也能够获得由陶瓷材料和金属材料相粘结而组成的陶瓷复合材料，它们都有很高的粘结坚固性。