JP2727342B2 - ＳｉＣ発熱体の耐酸化性コーティングの形成方法 - Google Patents

ＳｉＣ発熱体の耐酸化性コーティングの形成方法

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はSiC発熱体の耐酸化性コーティングの形成
方法に関する。
従来の技術 SiC発熱体は簡便な熱源として各種工業において、酸
化物、ガラス等の溶解、加熱、焼成等の処理に幅広く使
用されている。
発明が解決しようとする課題 SiC発熱体は非酸化物であるために、酸化に対して弱
い面があり、特に高温で発熱する発熱部では、酸化によ
り生成されるシリカとSiCの熱膨張差により、マイクロ
クラックが発生して折損に至り、ライフが短かかった。
発明の目的 この発明は、折損を生じないSiC発熱体の耐酸化性コ
ーティングの形成方法を提供することを目的とする。
発明の要旨 本発明は請求項に記載のSiC発熱体の耐酸化性コーテ
ィングの形成方法を要旨としている。
課題を解決するための手段 本発明は、SiCの表面に平均粒径１μｍ以下のSiC、シ
リカ源となる物質、Al2O3となる物質、アルカリ金属を
混合して塗布あるいは含浸させ、SiCを35〜50％、シリ
カ源となる物質をシリカ換算で15〜35％、Ｋ源を５〜15
％、Al源を１〜10％含有させ、この塗布したコーティン
グ材料を不活性雰囲気中で1000℃以上の温度で焼結させ
る、あるいは自己発熱により1300℃以上に発熱させて被
膜を強固に形成させることを特徴とする。本発明の要旨
はSiC＋シリカにカリウム源を添加して融点を下げるこ
とにより一旦均一な膜を形成させ、さらに添加したAl源
と反応させることによりガラス層からカリウム・アルミ
ニウム・シリケートを形成させ、膜の強度を向上させ且
つ、熱膨張をSiCに近づけることを特徴としている。
SiCの粒度を１μｍ以下に限定するのは、焼結時に酸
化を進行させ易くすることにより、シリカとSiCとの結
合を強固にするためである。
アルカリ源を混合させるのは、シリカの融点が1800℃
以上であり、1300℃程度の温度ではコーティングが施さ
れないからである。SiCが35％より少ないとシリカが過
剰になりヒートサイクルでコーティング膜にクラックが
入ることにより好ましくない。SiCが50％より多いと膜
中のガラス分が少なくなり良好な膜が得られないことに
より好ましくない。
シリカ源がシリカ換算で15％より少ないと膜の強度が
低下することにより好ましくない。またシリカ源が35％
より多いと膜の熱膨張が本体よりも20％以上低くなるこ
とにより好ましくない。Al源が１％より少ないと膜の融
点が1000℃以下に低下し、通常使用で発泡するこにより
好ましくない。Al源が10％より多いと膜の融点が1750℃
以上になり、均一な膜を形成することが困難になること
により好ましくない。Ｋ源が５％より少ないと膜の融点
に対して効果が小さくなり、加熱してもコーティング膜
が均一に分散しないことにより好ましくない。Ｋ源が15
％より多いと過剰のＫがSiCを腐食しSiCの組織を破壊せ
しめることにより好ましくない。
間接加熱あるいは自己発熱温度が1300℃より低い温度
であると、シリカおよびＫからなるガラス成分がAlと反
応し難いことから好ましくない。
本発明によりコーティングを施したSiC発熱体は第１
図に示した。発熱部１は再結晶SiCからなり、耐酸化性
コーティング２が施されている。端子部３はコーティン
グされてない。
本発明の方法により得られた具体的な実施例を表−１
に示す。
本発明により形成された耐酸化性コーティングを有す
るSiC発熱体と従来のSiC発熱体についてライフテストし
た結果を表−２に示す。このライフテストは、大気中で
1200℃で500時間連続的に通電させた場合の抵抗増加率
を測定している。抵抗増加率が大きいとライフが短いこ
とは既に知られている。表−２では本発明の方法により
コーティングを形成した実施例は従来例のものより４倍
以上ライフがのびたことが確認された。
発明の効果 以上説明したように、本発明によればコーティングし
ない従来SiC発熱体に比べてライフを４倍以上に長くす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は耐酸化性コーティングの施されたSiC発熱体の
実施例を示す図である。 １…発熱部 ２…コーティング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北沢 厚男 山形県西置賜郡小国町大字小国町378番 地 東芝セラミックス株式会社小国製造 所内 (56)参考文献 特開 昭57−56348（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−200519（ＪＰ，Ａ) 特許171998（ＪＰ，Ｃ１)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】SiCの表面に平均粒径１μｍ以下のSiC、シ
    リカ源となる物質、Al2O3となる物質、アルカリ金属を
    混合して塗布あるいは含浸させ、SiCを35〜50％、シリ
    カ源となる物質をシリカ換算で15〜35％、Ｋ源を５〜15
    ％、Al源を１〜10％含有させ、間接加熱あるいは自己発
    熱により1300℃以上に加熱させて被膜を強固に形成させ
    ることを特徴とするSiC発熱体の耐酸化性コーティング
    の形成方法。
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