JP2512818Y2 - セラミックヒ―タ― - Google Patents
セラミックヒ―タ―Info
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- JP2512818Y2 JP2512818Y2 JP1989101356U JP10135689U JP2512818Y2 JP 2512818 Y2 JP2512818 Y2 JP 2512818Y2 JP 1989101356 U JP1989101356 U JP 1989101356U JP 10135689 U JP10135689 U JP 10135689U JP 2512818 Y2 JP2512818 Y2 JP 2512818Y2
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- sintered body
- lead
- ceramic heater
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Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、窒化珪素質焼結体中に発熱体を埋設したセ
ラミックヒーターの改良に関するものである。
ラミックヒーターの改良に関するものである。
［従来の技術］ 一般に、セラミックを利用したセラミックヒーターと
しては、例えばアルミナ（Al2O3）を焼結体中にタング
ステン（Ｗ）やモリブデン（Mo）等を主体とする金属発
熱抵抗体を埋設したものが知られている。
しては、例えばアルミナ（Al2O3）を焼結体中にタング
ステン（Ｗ）やモリブデン（Mo）等を主体とする金属発
熱抵抗体を埋設したものが知られている。
しかしこれらのセラミックヒーターは耐熱性、耐摩耗
性、耐薬品性及び電気絶縁性等に優れているものの、耐
熱衝撃性が劣り、その上、使用されている高温度域での
機械的強度も低いという難点があった。
性、耐薬品性及び電気絶縁性等に優れているものの、耐
熱衝撃性が劣り、その上、使用されている高温度域での
機械的強度も低いという難点があった。
そこで、高温での機械的強度が高く、耐熱衝撃性、耐
熱性及び科学的安定性等が特に優れている窒化珪素質焼
結体中に発熱抵抗体を埋設することが提案されていた。
熱性及び科学的安定性等が特に優れている窒化珪素質焼
結体中に発熱抵抗体を埋設することが提案されていた。
しかし乍ら、上記窒化珪素質焼結体中に発熱抵抗体と
して従来のタングステン（Ｗ）やモリブデン（Mo）等の
金属を使用すると、高温焼成時や使用中の長期間にわた
る昇温・降温の繰り返しにより、前記金属発熱抵抗体外
周と窒化珪素質焼結体との界面において、前記タングス
テン（Ｗ）やモリブデン（Mo）等は窒化珪素（Si3N4と
反応してWSi2やMoSi2等の珪化物から成る反応層を生成
したり、酸素と反応してWO3やMoO3等の酸化物の反応層
を生成する等、生成したいずれの反応層も物理的に脆弱
であるため抵抗値に変化を生じ易く、高抵抗ヒーターと
して使用すると反応層生成界面に亀裂が生じ易く、該亀
裂が発生すると発熱抵抗体が断線するという問題があっ
た。
して従来のタングステン（Ｗ）やモリブデン（Mo）等の
金属を使用すると、高温焼成時や使用中の長期間にわた
る昇温・降温の繰り返しにより、前記金属発熱抵抗体外
周と窒化珪素質焼結体との界面において、前記タングス
テン（Ｗ）やモリブデン（Mo）等は窒化珪素（Si3N4と
反応してWSi2やMoSi2等の珪化物から成る反応層を生成
したり、酸素と反応してWO3やMoO3等の酸化物の反応層
を生成する等、生成したいずれの反応層も物理的に脆弱
であるため抵抗値に変化を生じ易く、高抵抗ヒーターと
して使用すると反応層生成界面に亀裂が生じ易く、該亀
裂が発生すると発熱抵抗体が断線するという問題があっ
た。
そこで、前記問題を解決せんとして、窒化珪素と反応
し難いタングステンカーバイド（WC）や窒化チタン（Ti
N）を発熱抵抗体として窒化珪素質焼結体中に埋設した
セラミックヒーターが提案されている。（特公昭63-291
6号公報、特公昭62-59858号公報参照）。
し難いタングステンカーバイド（WC）や窒化チタン（Ti
N）を発熱抵抗体として窒化珪素質焼結体中に埋設した
セラミックヒーターが提案されている。（特公昭63-291
6号公報、特公昭62-59858号公報参照）。
［考案が解決しようとする課題］ しかし乍ら、タングステンカーバイド（WC）を発熱抵
抗体としたセラミックヒーターにおいて、発熱部、リー
ド部及び電極取出部のすべてをタングステンカーバイド
（WC）で構成すると、例えば大型燃焼炉の点火用ヒータ
ーとして使用した場合、炉の燃焼に伴い電極部が500℃
以上の高温度下で30〜1000時間もの長時間曝されること
になり、その結果、電極取出部のタングステンカーバイ
ド（WC）が酸化され、 2WC＋502→2WO3＋2CO2 の反応を生じ、電極取出部のタングステンカーバイド
（WC）の体積が膨張し、該電極取出部でクラックや断線
を引き起こすという課題があった。
抗体としたセラミックヒーターにおいて、発熱部、リー
ド部及び電極取出部のすべてをタングステンカーバイド
（WC）で構成すると、例えば大型燃焼炉の点火用ヒータ
ーとして使用した場合、炉の燃焼に伴い電極部が500℃
以上の高温度下で30〜1000時間もの長時間曝されること
になり、その結果、電極取出部のタングステンカーバイ
ド（WC）が酸化され、 2WC＋502→2WO3＋2CO2 の反応を生じ、電極取出部のタングステンカーバイド
（WC）の体積が膨張し、該電極取出部でクラックや断線
を引き起こすという課題があった。
一方、酸化開始温度がWCより高い窒化チタン（TiN）
を発熱抵抗体としたセラミックヒーターにおいて、発熱
部、リード部及び電極取出部をすべて窒化チタン（Ti
N）で構成した場合、100v電源等を使用した一般用高抵
抗ヒーターとしては適用可能だが、例えば自動車及びヒ
ートカッター等に使用される24v電源用低抵抗ヒーター
やガス燃焼器の点火用等で急速昇温を必要とするヒータ
ーとしては適用できないという課題があった。
を発熱抵抗体としたセラミックヒーターにおいて、発熱
部、リード部及び電極取出部をすべて窒化チタン（Ti
N）で構成した場合、100v電源等を使用した一般用高抵
抗ヒーターとしては適用可能だが、例えば自動車及びヒ
ートカッター等に使用される24v電源用低抵抗ヒーター
やガス燃焼器の点火用等で急速昇温を必要とするヒータ
ーとしては適用できないという課題があった。
［考案の目的］ 本考案は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的
は窒化珪素質焼結体中に埋設した発熱抵抗体や導体にク
ラックや断線を生ぜず、極めて耐久性に優れた急速昇温
の可能な低抵抗ヒーターを提供することにある。
は窒化珪素質焼結体中に埋設した発熱抵抗体や導体にク
ラックや断線を生ぜず、極めて耐久性に優れた急速昇温
の可能な低抵抗ヒーターを提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本考案のセラミックヒーターは、窒化珪素質焼結体中
に埋設されたタングステンカーバイド（WC）またはタン
タルカーバイド（TaC）を主体とした発熱体が、発熱部
と該発熱部より延長された同一材から成るリード部を構
成され、該リード部と窒化珪素質焼結体内で一端を接続
し、他端を窒化珪素質焼結体の外表面に導出した電極取
出部が、40〜80重量％の窒化チタン（TiN）から成る導
体で形成されたことを特徴とするものである。
に埋設されたタングステンカーバイド（WC）またはタン
タルカーバイド（TaC）を主体とした発熱体が、発熱部
と該発熱部より延長された同一材から成るリード部を構
成され、該リード部と窒化珪素質焼結体内で一端を接続
し、他端を窒化珪素質焼結体の外表面に導出した電極取
出部が、40〜80重量％の窒化チタン（TiN）から成る導
体で形成されたことを特徴とするものである。
また、前記タングステンカーバイド（WC）またはタン
タルカーバイド（TaC）を主体とした発熱体が、発熱部
と該発熱部より延長された同一材から成るリード部で構
成され、該リード部は窒化珪素質焼結体の外表面まで電
極取出部として導出され、少なくとも該電極取出部を覆
うように40〜80重量％の窒化チタン（TiN）から成る導
体層を設けたことを特徴とするものである。
タルカーバイド（TaC）を主体とした発熱体が、発熱部
と該発熱部より延長された同一材から成るリード部で構
成され、該リード部は窒化珪素質焼結体の外表面まで電
極取出部として導出され、少なくとも該電極取出部を覆
うように40〜80重量％の窒化チタン（TiN）から成る導
体層を設けたことを特徴とするものである。
［作用］ 本考案において、窒化珪素質焼結体中に埋設された発
熱部はタングステンカーバイド（WC）またはタンタルカ
ーバイド（TaC）を主体とする発熱抵抗体で構成するこ
とから、熱膨張率が窒化珪素質焼結体と近似しかつ窒化
珪素と反応しない急速昇温可能な発熱部となる。
熱部はタングステンカーバイド（WC）またはタンタルカ
ーバイド（TaC）を主体とする発熱抵抗体で構成するこ
とから、熱膨張率が窒化珪素質焼結体と近似しかつ窒化
珪素と反応しない急速昇温可能な発熱部となる。
また、前記電極取出部を窒化チタン（TiN）を含有す
る導体で構成するか、もしくは少なくとも窒化珪素質焼
結体の外表面に導出した電極取出部を窒化チタン（Ti
N）を含有する導体層で被覆したことから、該電極取出
部は酸化することがない。
る導体で構成するか、もしくは少なくとも窒化珪素質焼
結体の外表面に導出した電極取出部を窒化チタン（Ti
N）を含有する導体層で被覆したことから、該電極取出
部は酸化することがない。
［実施例］ 以下、本考案を実施例により詳細に説明する。
第１図は本考案に係るセラミックヒーターの一実施例
の焼成一体化前の状態を示す斜視図である。
の焼成一体化前の状態を示す斜視図である。
第１図において、1aは窒化珪素質成形体で２はWCまた
はTaCを主体とする発熱抵抗体から成る発熱部で、３は
発熱部２より延長されたリード部であり、4aは同一材か
ら成るリード部３に一端を窒化珪素質成形体1aの表面内
側で接続したTiNを含有する導体で形成された電極取出
部で、1bは抵抗体パターンを厚膜形成した窒化珪素質成
形体1a上に積層し、加圧焼成して一体化される別の窒化
珪素質成形体である。
はTaCを主体とする発熱抵抗体から成る発熱部で、３は
発熱部２より延長されたリード部であり、4aは同一材か
ら成るリード部３に一端を窒化珪素質成形体1aの表面内
側で接続したTiNを含有する導体で形成された電極取出
部で、1bは抵抗体パターンを厚膜形成した窒化珪素質成
形体1a上に積層し、加圧焼成して一体化される別の窒化
珪素質成形体である。
第２図は第１図のセラミックヒーターの焼成一体化後
の要部拡大断面図である。
の要部拡大断面図である。
第２図において、１は窒化珪素質焼結体で、３は窒化
珪素質焼結体１中に埋設されたWCまたはTaCを主体とす
る発熱抵抗体から成るリード部で、4aはTiNを含有する
導体から成る電極取出部であり、該電極取出部4aを形成
した窒化珪素質焼結体１の側面にはメタライズ金属層５
が施され、外部リード端子６が前記電極取出部4aに接続
するようにろう材７を介して金属製キャップ８とともに
ろう接されている。
珪素質焼結体１中に埋設されたWCまたはTaCを主体とす
る発熱抵抗体から成るリード部で、4aはTiNを含有する
導体から成る電極取出部であり、該電極取出部4aを形成
した窒化珪素質焼結体１の側面にはメタライズ金属層５
が施され、外部リード端子６が前記電極取出部4aに接続
するようにろう材７を介して金属製キャップ８とともに
ろう接されている。
第３図は本考案に係る他のセラミックヒーターの一実
施例の焼成一体化前の状態を示す斜視図である。
施例の焼成一体化前の状態を示す斜視図である。
第３図において、1aは窒化珪素質成形体で、２はWCま
たはTaCを主体とする発熱抵抗体から成る発熱部で、３
は発熱部２より延長された同一部材から成るリード部で
あり、4bはリード部３が窒化珪素質成形体1aの側面まで
導出したWCまたはTaCを主体とする電極取出部で、９は
電極取出部4bを被覆するTiNを含有する導体層で、1bは
抵抗体パターンを厚膜形成した窒化珪素質成形体1a上に
積層し、加圧焼成して一体化される別の窒化珪素質成形
体である。
たはTaCを主体とする発熱抵抗体から成る発熱部で、３
は発熱部２より延長された同一部材から成るリード部で
あり、4bはリード部３が窒化珪素質成形体1aの側面まで
導出したWCまたはTaCを主体とする電極取出部で、９は
電極取出部4bを被覆するTiNを含有する導体層で、1bは
抵抗体パターンを厚膜形成した窒化珪素質成形体1a上に
積層し、加圧焼成して一体化される別の窒化珪素質成形
体である。
第４図は第３図のセラミックヒーターの焼成一体化後
の要部拡大断面図である。
の要部拡大断面図である。
第４図において、１は窒化珪素質焼結体で、３は窒化
珪素質焼結体１中に埋設されたWCまたはTaCを主体とす
る発熱抵抗体から成るリード部で、4bはリード部３が窒
化珪素質成形体１の側面まで導出したWCまたはTaCを主
体とする電極取出部で、９は電極取出部4bを被覆するTi
Nを含有する導体層であり、窒化珪素質成形体１の側面
の導体層９表面にはメタライズ金属層５が施され、外部
リード端子６が前記電極取出部4bに接続するようにろう
材７を介して金属製キャップ８とともにろう接されてい
る。
珪素質焼結体１中に埋設されたWCまたはTaCを主体とす
る発熱抵抗体から成るリード部で、4bはリード部３が窒
化珪素質成形体１の側面まで導出したWCまたはTaCを主
体とする電極取出部で、９は電極取出部4bを被覆するTi
Nを含有する導体層であり、窒化珪素質成形体１の側面
の導体層９表面にはメタライズ金属層５が施され、外部
リード端子６が前記電極取出部4bに接続するようにろう
材７を介して金属製キャップ８とともにろう接されてい
る。
（実験例１） 窒化珪素（Si3N4）粉末に酸化アルミニウム（Al2O3）
及び酸化イットリウム（Y2O3）粉末を加えて混合粉砕
し、得られた原料粉末にバインダーと溶媒を加えて泥漿
を調製し、該泥漿を噴霧乾燥して造粒した後、該造粒原
料をプレス成形して縦約72mm、横約4.7mm、厚さ約2mmの
短冊型の窒化珪素質成形体を得た。
及び酸化イットリウム（Y2O3）粉末を加えて混合粉砕
し、得られた原料粉末にバインダーと溶媒を加えて泥漿
を調製し、該泥漿を噴霧乾燥して造粒した後、該造粒原
料をプレス成形して縦約72mm、横約4.7mm、厚さ約2mmの
短冊型の窒化珪素質成形体を得た。
一方、純度99.8％のWC粉末にバインダー及び有機溶媒
を添加し、振動ミルにて72時間混合した後、乾燥し、次
いで溶剤としてテルピネオールを加えて粘度調整し、WC
を主体とする発熱抵抗体用ペーストを調製した。
を添加し、振動ミルにて72時間混合した後、乾燥し、次
いで溶剤としてテルピネオールを加えて粘度調整し、WC
を主体とする発熱抵抗体用ペーストを調製した。
かかる発熱抵抗体用ペーストを使用して、前記窒化珪
素質成形体上面にスクリーン印刷法により第１図に示す
ような評価用抵抗パターンを厚膜印刷し、発熱部２及び
リード部３を被着形成した。
素質成形体上面にスクリーン印刷法により第１図に示す
ような評価用抵抗パターンを厚膜印刷し、発熱部２及び
リード部３を被着形成した。
尚、リード部３は窒化珪素質成形体1aの外周側面から
0.5mm、同じく外周端面から2mmの間隔を有するように夫
々外周部より内側に形成した。
0.5mm、同じく外周端面から2mmの間隔を有するように夫
々外周部より内側に形成した。
次にTiNとSi3N4、Y2O3及びMgOが第１表に示すTiN導体
組成比となる様にTiN及びSi3N4、Y2O3、Mg(OH)2を夫々
秤量し、前記発熱抵抗体用ペーストと同様にしてTiNを
含有する導体ペーストを調製し、かかる導体ペーストを
使用して電極取出部4aを厚さ30〜400μｍに塗布形成し
た。
組成比となる様にTiN及びSi3N4、Y2O3、Mg(OH)2を夫々
秤量し、前記発熱抵抗体用ペーストと同様にしてTiNを
含有する導体ペーストを調製し、かかる導体ペーストを
使用して電極取出部4aを厚さ30〜400μｍに塗布形成し
た。
その後、発熱部２、リード部３及び電極取出部4aを被
着形成した窒化珪素質成形体1a上に、同寸法の窒化珪素
質成形体1bを積層し、加圧焼成により一体化した。
着形成した窒化珪素質成形体1a上に、同寸法の窒化珪素
質成形体1bを積層し、加圧焼成により一体化した。
更に、かかる発熱体を埋設した窒化珪素質焼結体１側
面上の電極取出部4aにTiH4‐Ag-Cuから成るメタライズ
金属層５を被着形成し、外部リード端子６をろう材７を
介して金属製キャップ８とともにろう接して板状のセラ
ミックヒーター評価用試料を得た。
面上の電極取出部4aにTiH4‐Ag-Cuから成るメタライズ
金属層５を被着形成し、外部リード端子６をろう材７を
介して金属製キャップ８とともにろう接して板状のセラ
ミックヒーター評価用試料を得た。
これらの評価用試料を使用して、600℃の温度で酸化
雰囲気中、200時間保持する高温耐久テストを実施し、
外観検査により電極取出部周辺の窒化珪素質焼結体部の
損傷の有無を調べた。また、前記評価用試料の発熱部２
が埋設されている窒化珪素質焼結体１の外周の温度が13
00℃となる様に入力を設定し、１分毎にON-OFFを繰り返
す通電サイクルテストを行い、室温におけるテスト前の
初期抵抗値とテスト後の抵抗値との変化を調べた。
雰囲気中、200時間保持する高温耐久テストを実施し、
外観検査により電極取出部周辺の窒化珪素質焼結体部の
損傷の有無を調べた。また、前記評価用試料の発熱部２
が埋設されている窒化珪素質焼結体１の外周の温度が13
00℃となる様に入力を設定し、１分毎にON-OFFを繰り返
す通電サイクルテストを行い、室温におけるテスト前の
初期抵抗値とテスト後の抵抗値との変化を調べた。
以上の結果を第１表に示す。
尚、前記と同様の窒化珪素質成形体上に、発熱部、リ
ード部及び電極取出部のすべてを前記と同様に調製され
たWCを主体とする発熱抵抗体で形成したものを比較例と
した。
ード部及び電極取出部のすべてを前記と同様に調製され
たWCを主体とする発熱抵抗体で形成したものを比較例と
した。
（実験列２） 実験例１と同様にして、窒化珪素質成形体上面にスク
リーン印刷法により第３図に示すような評価用抵抗パタ
ーンを厚膜印刷し、発熱部２、リード部３及び電極取出
部4bを被着形成した。
リーン印刷法により第３図に示すような評価用抵抗パタ
ーンを厚膜印刷し、発熱部２、リード部３及び電極取出
部4bを被着形成した。
尚、リード部３は実験例１と同様の間隔を有する様
に、夫々窒化珪素質成形体外周部より内側に形成した。
に、夫々窒化珪素質成形体外周部より内側に形成した。
次に実施例１と同様のTiNを含有する導体ペーストを
前記電極取出部4b上に該電極取出部4bより少なくともい
ずれも0.5mm大きく、厚さ30〜400μｍに被覆して導体層
を形成した。
前記電極取出部4b上に該電極取出部4bより少なくともい
ずれも0.5mm大きく、厚さ30〜400μｍに被覆して導体層
を形成した。
その後、実験例１と同様にして板状のセラミックヒー
ター評価用試料を得た。
ター評価用試料を得た。
かかるセラミックヒーター評価用試料について実験例
１と同様の評価試験を行ったところ、本考案の請求範囲
内の窒化チタン（TiN）を含有する導体層を使用したセ
ラミックヒーター評価用試料では、いずれも高温耐久テ
スト、通電サイクルテストによる損傷や変化は認められ
なかった。
１と同様の評価試験を行ったところ、本考案の請求範囲
内の窒化チタン（TiN）を含有する導体層を使用したセ
ラミックヒーター評価用試料では、いずれも高温耐久テ
スト、通電サイクルテストによる損傷や変化は認められ
なかった。
尚、本考案に係るセラミックヒーターにおいて、WCま
たはTaCを主体とする発熱体はTiNに比べてWC自体の酸化
開始温度が低く、スクリーン印刷等の発熱抵抗体用ペー
ストのニジミや寸法精度等を考慮すると、発熱部２及び
リード部３を窒化珪素質焼結体中に埋設する場合、ある
いはWCまたはTaCで形成された電極取出部をTiNを含有す
る導体ペーストで被覆する場合には、前記発熱部2a及び
リード部３は窒化珪素質焼結体１の外周端面及び側面か
ら少なくとも0.5mm内側に形成するとともに、電極取出
部4bはTiNを含有する導体層で少なくとも0.5mm大きく被
覆することが、WCまたはTaCの酸化を防止する点から望
ましい。
たはTaCを主体とする発熱体はTiNに比べてWC自体の酸化
開始温度が低く、スクリーン印刷等の発熱抵抗体用ペー
ストのニジミや寸法精度等を考慮すると、発熱部２及び
リード部３を窒化珪素質焼結体中に埋設する場合、ある
いはWCまたはTaCで形成された電極取出部をTiNを含有す
る導体ペーストで被覆する場合には、前記発熱部2a及び
リード部３は窒化珪素質焼結体１の外周端面及び側面か
ら少なくとも0.5mm内側に形成するとともに、電極取出
部4bはTiNを含有する導体層で少なくとも0.5mm大きく被
覆することが、WCまたはTaCの酸化を防止する点から望
ましい。
また、TiNと残部が窒化珪素（Si3N4）と焼結助剤とし
てIIa族元素、IIIa族元素の化合物、例えばMgO、Y2O3等
もしくはAl金属の化合物、例えばAl2O3等の少なくとも
１種を含有して成る導体は、TiNの含有量が40重量％未
満の場合にはSi3N4の量が多く導体としての比抵抗値が
高くなり、電極取出部4aもしくは電極取出部4bを被覆す
る導体層９で発熱し、該電極取出部4aもしくは導体層９
と金属製キャップ８間のろう付部が高温になり、その部
分で断線に至る恐れがある。一方、TiNの含有量が80重
量％を越えると、電極取出部4aもしくは導体層９を成す
導体の熱膨張率が大となり、加熱・冷却の繰り返しによ
り発生する熱応力が導体にクラックを招き、ひいては断
線に至る。
てIIa族元素、IIIa族元素の化合物、例えばMgO、Y2O3等
もしくはAl金属の化合物、例えばAl2O3等の少なくとも
１種を含有して成る導体は、TiNの含有量が40重量％未
満の場合にはSi3N4の量が多く導体としての比抵抗値が
高くなり、電極取出部4aもしくは電極取出部4bを被覆す
る導体層９で発熱し、該電極取出部4aもしくは導体層９
と金属製キャップ８間のろう付部が高温になり、その部
分で断線に至る恐れがある。一方、TiNの含有量が80重
量％を越えると、電極取出部4aもしくは導体層９を成す
導体の熱膨張率が大となり、加熱・冷却の繰り返しによ
り発生する熱応力が導体にクラックを招き、ひいては断
線に至る。
それ故、TiNの含有量は40〜80重量％、より望ましく
は48〜63重量％に限定される。
は48〜63重量％に限定される。
また、Si3N4の含有量は少なすぎると前記導体の強度
が劣化するため、16〜56重量％の範囲内であることが望
ましい。
が劣化するため、16〜56重量％の範囲内であることが望
ましい。
更に、TiNを含有する導体で形成される電極取出部4a
もしくは電極取出部4bを被覆する導体層９は、窒化珪素
質焼結体１中に埋設される長さが大となるにつれ導体の
抵抗値が増加し、その部分で発熱して電極取出部4aもし
くは前記導体層９と金属製キャップ８との間のろう付部
が高温になり、ひいてはその部分が断線する恐れがあ
り、窒化珪素質焼結体１の外周から10mm以内に形成する
ことが望ましい。
もしくは電極取出部4bを被覆する導体層９は、窒化珪素
質焼結体１中に埋設される長さが大となるにつれ導体の
抵抗値が増加し、その部分で発熱して電極取出部4aもし
くは前記導体層９と金属製キャップ８との間のろう付部
が高温になり、ひいてはその部分が断線する恐れがあ
り、窒化珪素質焼結体１の外周から10mm以内に形成する
ことが望ましい。
また、TiNを含有する導体で形成される電極取出部4a
と前記導体層９の厚さは20μｍ未満では剥離し易く、50
0μｍを越えると熱膨張係数の差から導体にクラックを
生じるため、20〜500μｍ、より望ましくは30〜400μｍ
の範囲であることが好ましい。
と前記導体層９の厚さは20μｍ未満では剥離し易く、50
0μｍを越えると熱膨張係数の差から導体にクラックを
生じるため、20〜500μｍ、より望ましくは30〜400μｍ
の範囲であることが好ましい。
尚、発熱体として前記WCまたはTaCの他に、チタンカ
ーバイト（TiC）等の他の炭化物を使用した場合にも酸
化開始温度が高いTiNを前記と同様に使用することによ
り、同様の効果が得られることを確認している。
ーバイト（TiC）等の他の炭化物を使用した場合にも酸
化開始温度が高いTiNを前記と同様に使用することによ
り、同様の効果が得られることを確認している。
［考案の効果］ 叙上の如く、本考案によれば、タングステンカーバイ
ド（WC）またはタンタルカーバイド（TaC）等の炭化物
を主体とする発熱体とする発熱体が、発熱部と該発熱部
より延長されたリード部を構成し、該リード部に接続す
る電極取出部、もしくは前記発熱体が発熱部とリード部
及び該リード部に接続する電極取出部を構成し、該電極
取出部を被覆する導体層を40〜80重量％の窒化チタン
（TiN）を含有する導体により形成したことから、外部
加熱又は自己発熱によりセラミックヒーターが高温とな
っても、前記各電極取出部は酸化によるクラックや断線
を生じることがなく、極めて耐久性の高い急速昇温の可
能なセラミックヒーターが得られる。
ド（WC）またはタンタルカーバイド（TaC）等の炭化物
を主体とする発熱体とする発熱体が、発熱部と該発熱部
より延長されたリード部を構成し、該リード部に接続す
る電極取出部、もしくは前記発熱体が発熱部とリード部
及び該リード部に接続する電極取出部を構成し、該電極
取出部を被覆する導体層を40〜80重量％の窒化チタン
（TiN）を含有する導体により形成したことから、外部
加熱又は自己発熱によりセラミックヒーターが高温とな
っても、前記各電極取出部は酸化によるクラックや断線
を生じることがなく、極めて耐久性の高い急速昇温の可
能なセラミックヒーターが得られる。
第１図は本考案のセラミックヒーターの一実施例の焼成
一体化前の状態を示す斜視図、第２図は第１図のセラミ
ックヒーターの焼成一体化後の要部拡大断面図、第３図
は本考案の他のセラミックヒーターの一実施例の焼成一
体化前の状態を示す斜視図、第４図は第３図のセラミッ
クヒーターの焼成一体化後の要部拡大断面図である。 １……窒化珪素質焼結体 ２……発熱部 ３……リード部 4a、4b……電極取出部 ９……導体層
一体化前の状態を示す斜視図、第２図は第１図のセラミ
ックヒーターの焼成一体化後の要部拡大断面図、第３図
は本考案の他のセラミックヒーターの一実施例の焼成一
体化前の状態を示す斜視図、第４図は第３図のセラミッ
クヒーターの焼成一体化後の要部拡大断面図である。 １……窒化珪素質焼結体 ２……発熱部 ３……リード部 4a、4b……電極取出部 ９……導体層
Claims (2)
- 【請求項１】タングステンカーバイド（WC）またはタン
タルカーバイド（TaC）を主体とした発熱体を窒化珪素
質焼結体中に埋設して成るセラミックヒーターであっ
て、上記発熱体と同一材でリード部を構成し、該リード
部と窒化珪素質焼結体内で一端が接続され、他端が窒化
珪素質焼結体の外表面に導出された電極取出部を、窒化
チタン（TiN）の含有量が40〜80重量％の導体で形成し
て成ることを特徴とするセラミックヒーター。 - 【請求項２】タングステンカーバイド（WC）またはタン
タルカーバイド（TaC）を主体とした発熱体を窒化珪素
質焼結体中に埋設して成るセラミックヒーターであっ
て、上記発熱体と同一材でリード部を構成し、該リード
部が窒化珪素質焼結体の外表面まで電極取出部として導
出され、少なくとも該電極取出部を窒化チタン（TiN）
の含有量が40〜80重量％の導体層で被覆して成ることを
特徴とするセラミックヒーター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989101356U JP2512818Y2 (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | セラミックヒ―タ― |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989101356U JP2512818Y2 (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | セラミックヒ―タ― |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0340796U JPH0340796U (ja) | 1991-04-18 |
| JP2512818Y2 true JP2512818Y2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=31650314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989101356U Expired - Lifetime JP2512818Y2 (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | セラミックヒ―タ― |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2512818Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020027047A1 (ja) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | 京セラ株式会社 | ヒータ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5711488A (en) * | 1980-06-24 | 1982-01-21 | Ube Industries | Ceramic heater |
| JPH0719643B2 (ja) * | 1984-10-26 | 1995-03-06 | 日本電装株式会社 | セラミツクスヒ−タおよびその製造方法 |
| JP2534847B2 (ja) * | 1986-07-31 | 1996-09-18 | 京セラ株式会社 | セラミツクヒ−タ |
-
1989
- 1989-08-30 JP JP1989101356U patent/JP2512818Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0340796U (ja) | 1991-04-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |