JP2012104385A - セラミックヒータ素子の製造方法およびグロープラグの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主として窒化珪素粉末からなる基体成形部21aと、前記基体成形部に埋設され、主として窒化珪素粉末と炭化タングステン粉末とからなる抵抗体成形部22aとを有する素子成形体18aをホットプレス法により焼成してセラミックヒータ素子18とするセラミックヒータ素子の製造方法であって、前記焼成は、窒素雰囲気中、プレス圧力を20〜40MPa、雰囲気圧力を0.2〜1.0MPaとする雰囲気加圧工程を有する。
【選択図】図2
Description
本発明のセラミックヒータ素子(以下、単にヒータ素子という)の製造方法は、主として窒化珪素粉末からなる基体成形部と、この基体成形部に埋設され、主として窒化珪素粉末と炭化タングステン粉末とからなる抵抗体成形部とを有する素子成形体をホットプレス法により焼成してヒータ素子とするヒータ素子の製造方法に関する。本発明のヒータ素子の製造方法は、上記焼成が、窒素雰囲気中、プレス圧力を20〜40MPa、雰囲気圧力を0.2〜1.0MPaとする雰囲気加圧工程を有することを特徴とする。
Si3N4 + WC → WSi2 + SiC + 2N2↑ ……(1)
Si3N4 → 3Si + 2N2↑ ……(2)
3Si + WC → WSi2 + SiC ……(3)
まず、図2に示すように、成形材料を射出成形して発熱抵抗体22となる抵抗体成形部22aを作製する。抵抗体成形部22aは、発熱部23となる発熱体成形部23aと、リード部24となるリード成形部24aとを有するものである。成形材料は、窒化珪素粉末および炭化タングステン粉末に焼結助剤粉末等を配合した抵抗体用原料粉末と、有機バインダとを混練したコンパウンドを加熱により溶融流動化させたものである。
焼成は、例えば誘導加熱方式のホットプレス用焼成炉(以下、単に焼成炉という)40を用いて行われる。焼成炉40は、円筒状等の筒状のモールド41、このモールド41に挿入され、素子成形体18aにプレス圧力を加えるプレス棒42、およびモールド41の側面部に配置され、該モールド41に高周波を印加して加熱を行うためのコイル43等を有する。
平均粒径1.0μmの窒化珪素粉末85質量%、焼結助剤としてのYb2O3粉末10質量%およびSiO2粉末5質量%を配合して絶縁成分粉末とした。この絶縁成分用粉末45重量%、WC粉末55重量%をボールミルで24時間湿式混合し、乾燥して混合粉末を得た。この混合粉末に所定量のバインダを添加し、混錬機により4時間混錬した。この混錬物をペレット状とし、射出成形機に投入して抵抗体成形部22aとした。なお、抵抗体成形部22aは、発熱抵抗体22としたときの最小径となる部分の断面積が1.0mm2、最大径となる部分の断面積が2.8mm2(最小径部分に対する最大径部分の断面積比が2.8)となるもの(急速昇温タイプ用)とした。
雰囲気加圧工程(雰囲気加圧)の開始温度を1470〜1710℃に変更した以外は基本的に実施例1と同様にしてヒータ素子18を製造した。なお、焼成温度は1720℃、雰囲気加圧工程における雰囲気圧力は0.5MPa、プレス圧力は30MPaとした。また、このようにして得られたヒータ素子18について、二珪化タングステン(WSi2)の生成の有無、界面部気孔(絶縁基体と発熱抵抗体との界面部における気孔)の有無、通電耐久性、抗折強度の評価を行った。なお、界面部気孔の有無は、走査型電子顕微鏡(SEM)にて倍率3000倍の視野にて観察により評価した。結果を表3に示す。
開気孔率(%)=[(W3−W1)/(W3−W2)]×100
11…セラミックヒータ
12…主体金具
19…金属外筒
18…セラミックヒータ素子(18a…素子成形体)
21…絶縁基体(21a…基体成形部)
22…発熱抵抗体(22a…抵抗体成形部)
Claims (4)
- 主として窒化珪素粉末からなる基体成形部と、前記基体成形部に埋設され、主として窒化珪素粉末と炭化タングステン粉末とからなる抵抗体成形部とを有する素子成形体をホットプレス法により焼成してセラミックヒータ素子とするセラミックヒータ素子の製造方法であって、
前記焼成は、窒素雰囲気中、プレス圧力を20〜40MPa、雰囲気圧力を0.2〜1.0MPaとする雰囲気加圧工程を有することを特徴とするセラミックヒータ素子の製造方法。 - 前記セラミックヒータ素子は、前記基体成形部が焼成されてなる絶縁基体と、前記抵抗体成形部が焼成されてなる発熱抵抗体とを有するものであって、前記発熱抵抗体は、最小径となる部分の断面積が0.25mm2以上、かつ最大径となる部分の断面積が前記最小径となる部分の断面積の2倍以上であることを特徴とする請求項1記載のセラミックヒータ素子の製造方法。
- 前記雰囲気加圧工程は、1600〜1700℃で開始することを特徴とする請求項1または2記載のセラミックヒータ素子の製造方法。
- 請求項1乃至3のいずれか1項記載のセラミックヒータ素子の製造方法によりグロープラグに用いられるセラミックヒータ素子を製造する工程と、
前記セラミックヒータ素子をセラミックヒータの構成部材である金属外筒に挿入するとともに、前記金属外筒を前記グロープラグの構成部材である筒状の主体金具の筒孔先端に挿入してグロープラグとする工程と
を有することを特徴とするグロープラグの製造方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015122140A (ja) * | 2013-12-20 | 2015-07-02 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックヒータ素子の製造方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0138238B2 (ja) * | 1983-03-18 | 1989-08-11 | Gakei Denki Seisakusho | |
JPH01301565A (ja) * | 1988-05-30 | 1989-12-05 | Agency Of Ind Science & Technol | 高強度高耐酸化性サイアロン焼結体 |
JPH04238868A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-26 | Kyocera Corp | 窒化珪素−炭化珪素質複合焼結体の製造方法 |
JP2646732B2 (ja) * | 1989-03-03 | 1997-08-27 | 石川島播磨重工業株式会社 | ホットプレス装置 |
JP2002316308A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-29 | Bosch Automotive Systems Corp | ホットプレス焼結体の孔形成方法およびセラミックスヒータ型グロープラグの製造方法 |
JP2004111289A (ja) * | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | セラミックスヒータ及びその製造方法 |
JP2006273586A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-12 | Ngk Insulators Ltd | セラミックス部材及びその製造方法 |
JP2009013020A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Bridgestone Corp | 炭化ケイ素焼結体の製造方法 |
JP2009249248A (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックの製造方法 |
JP2009287920A (ja) * | 2009-09-09 | 2009-12-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | グロープラグ |
-
2010
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0138238B2 (ja) * | 1983-03-18 | 1989-08-11 | Gakei Denki Seisakusho | |
JPH01301565A (ja) * | 1988-05-30 | 1989-12-05 | Agency Of Ind Science & Technol | 高強度高耐酸化性サイアロン焼結体 |
JP2646732B2 (ja) * | 1989-03-03 | 1997-08-27 | 石川島播磨重工業株式会社 | ホットプレス装置 |
JPH04238868A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-26 | Kyocera Corp | 窒化珪素−炭化珪素質複合焼結体の製造方法 |
JP2002316308A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-29 | Bosch Automotive Systems Corp | ホットプレス焼結体の孔形成方法およびセラミックスヒータ型グロープラグの製造方法 |
JP2004111289A (ja) * | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | セラミックスヒータ及びその製造方法 |
JP2006273586A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-12 | Ngk Insulators Ltd | セラミックス部材及びその製造方法 |
JP2009013020A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Bridgestone Corp | 炭化ケイ素焼結体の製造方法 |
JP2009249248A (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックの製造方法 |
JP2009287920A (ja) * | 2009-09-09 | 2009-12-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | グロープラグ |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015122140A (ja) * | 2013-12-20 | 2015-07-02 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックヒータ素子の製造方法 |
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