JP2735721B2 - セラミック発熱体 - Google Patents
セラミック発熱体Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンの始
動促進用グロープラグや、各種燃焼機器の点火用ヒータ
ー及び加熱機器の加熱用ヒーターに用いられる高温用の
セラミック発熱体に関するものである。
動促進用グロープラグや、各種燃焼機器の点火用ヒータ
ー及び加熱機器の加熱用ヒーターに用いられる高温用の
セラミック発熱体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりディーゼルエンジンの始動促進
に用いられるグロープラグや各種点火用及び加熱用ヒー
ターとして、耐熱金属製のシース内に耐熱絶縁粉末を充
填し、該耐熱絶縁粉末中にニッケル（Ｎｉ）−クロム
（Ｃｒ）等を主体とする高融点金属線から成る発熱抵抗
体を埋設したシーズヒーターや、高電圧の火花放電を利
用した各種点火装置が使用されていた。
に用いられるグロープラグや各種点火用及び加熱用ヒー
ターとして、耐熱金属製のシース内に耐熱絶縁粉末を充
填し、該耐熱絶縁粉末中にニッケル（Ｎｉ）−クロム
（Ｃｒ）等を主体とする高融点金属線から成る発熱抵抗
体を埋設したシーズヒーターや、高電圧の火花放電を利
用した各種点火装置が使用されていた。
【０００３】しかしながら、前記シーズヒーターは耐熱
金属製のシース内に充填された耐熱絶縁粉末を介して発
熱抵抗体の熱を伝えるため短時間の急速昇温が困難であ
り、その上、耐熱金属製シースの耐摩耗性や耐久性が劣
るという問題がある他、前記火花放電を利用した各種点
火装置も点火時に雑音等の電波障害を生じたり、確実な
点火という観点からの信頼性に欠け、未着火の場合の安
全性に問題がある等の欠点があった。
金属製のシース内に充填された耐熱絶縁粉末を介して発
熱抵抗体の熱を伝えるため短時間の急速昇温が困難であ
り、その上、耐熱金属製シースの耐摩耗性や耐久性が劣
るという問題がある他、前記火花放電を利用した各種点
火装置も点火時に雑音等の電波障害を生じたり、確実な
点火という観点からの信頼性に欠け、未着火の場合の安
全性に問題がある等の欠点があった。
【０００４】そこで、短時間の急速昇温が可能で、電波
障害が発生せず、しかも確実に点火して安全性を確保
し、雰囲気を問わず長時間の使用が可能であり、耐摩耗
性と耐久性に優れた信頼性の高い発熱体として、無機導
電材から成る発熱抵抗体をセラミック焼結体中に埋設し
たセラミック発熱体が、広く利用されるようになってき
た。
障害が発生せず、しかも確実に点火して安全性を確保
し、雰囲気を問わず長時間の使用が可能であり、耐摩耗
性と耐久性に優れた信頼性の高い発熱体として、無機導
電材から成る発熱抵抗体をセラミック焼結体中に埋設し
たセラミック発熱体が、広く利用されるようになってき
た。
【０００５】なかでも、耐熱衝撃性及び高温強度が他の
セラミックよりも著しく優れた窒化珪素質焼結体をヒー
ターの基体として使用し、一般にタングステン（Ｗ）や
モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属もしくはこれらの化
合物より成る発熱抵抗体を基体中に埋設したり、前記高
融点金属もしくはこれらの化合物を主体とする発熱抵抗
体ペーストを前記基体上にパターン印刷して焼成一体化
してなるものが、広く利用されている。
セラミックよりも著しく優れた窒化珪素質焼結体をヒー
ターの基体として使用し、一般にタングステン（Ｗ）や
モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属もしくはこれらの化
合物より成る発熱抵抗体を基体中に埋設したり、前記高
融点金属もしくはこれらの化合物を主体とする発熱抵抗
体ペーストを前記基体上にパターン印刷して焼成一体化
してなるものが、広く利用されている。
【０００６】しかしながら、前記窒化珪素質焼結体をヒ
ーターの基体とするセラミック発熱体は、発熱抵抗体と
して使用されるタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍ
ｏ）等の高融点金属もしくはこれらの化合物が、窒化珪
素質成形体と焼成一体化される時に、窒化珪素中の活性
なシリコン（Ｓｉ）と反応して前記発熱抵抗体の表面に
反応層を形成する。
ーターの基体とするセラミック発熱体は、発熱抵抗体と
して使用されるタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍ
ｏ）等の高融点金属もしくはこれらの化合物が、窒化珪
素質成形体と焼成一体化される時に、窒化珪素中の活性
なシリコン（Ｓｉ）と反応して前記発熱抵抗体の表面に
反応層を形成する。
【０００７】しかも前記反応層は比較的脆いことから、
窒化珪素質焼結体と発熱抵抗体の熱膨張差により、先ず
その反応層に微小なクラックが入り、更に通電加熱の繰
り返しにより生じる熱応力で、発熱抵抗体近傍の窒化珪
素質焼結体にクラックが及び、時間経過とともに前記ク
ラックが進展し、最終的に発熱抵抗体にクラックが入
る。
窒化珪素質焼結体と発熱抵抗体の熱膨張差により、先ず
その反応層に微小なクラックが入り、更に通電加熱の繰
り返しにより生じる熱応力で、発熱抵抗体近傍の窒化珪
素質焼結体にクラックが及び、時間経過とともに前記ク
ラックが進展し、最終的に発熱抵抗体にクラックが入
る。
【０００８】その結果、セラミック発熱体は１０００℃
を越える繰り返し通電加熱により発熱抵抗体の抵抗値が
製造直後の抵抗値より５０％以上の抵抗変化をしめすよ
うになり、やがて発熱抵抗体自身が断線するという事態
に到る。
を越える繰り返し通電加熱により発熱抵抗体の抵抗値が
製造直後の抵抗値より５０％以上の抵抗変化をしめすよ
うになり、やがて発熱抵抗体自身が断線するという事態
に到る。
【０００９】そこで前記発熱抵抗体近傍の窒化珪素質焼
結体がクラックを発生したり、窒化珪素質焼結体自体が
組織劣化を引き起こしたりすることを防止せんとしたセ
ラミック発熱体が特開平１−３１３３６２号公報等に提
案されている。
結体がクラックを発生したり、窒化珪素質焼結体自体が
組織劣化を引き起こしたりすることを防止せんとしたセ
ラミック発熱体が特開平１−３１３３６２号公報等に提
案されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記窒
化珪素質焼結体を基体とするセラミック発熱体は、該焼
結体中の粒界相を結晶化することにより、高温での粒界
相の軟化によるセラミック焼結体の強度劣化を防止し、
かつ印加電圧による粒界相のイオン移動を阻止して、前
記課題を解決せんとしたものであり、窒化珪素質成形体
と発熱抵抗体を焼成一体化する際に生成される前記反応
層を阻止するには不十分である。
化珪素質焼結体を基体とするセラミック発熱体は、該焼
結体中の粒界相を結晶化することにより、高温での粒界
相の軟化によるセラミック焼結体の強度劣化を防止し、
かつ印加電圧による粒界相のイオン移動を阻止して、前
記課題を解決せんとしたものであり、窒化珪素質成形体
と発熱抵抗体を焼成一体化する際に生成される前記反応
層を阻止するには不十分である。
【００１１】しかも、前記グロープラグや各種点火用及
び加熱用ヒーターとしてのセラミック発熱体は、一般に
点火時には１０００〜１３００℃もの高温となり、中に
は点火した火炎に曝されて１３５０℃を越えるものもあ
る。このような状況が繰り返されると、窒化珪素質焼結
体中に埋設された発熱抵抗体の表面に形成された反応層
のクラックの進展を阻止することができず、その結果、
セラミック発熱体の寿命が急激に短くなってその機能を
失い、耐久性と信頼性に欠けるという課題があった。
び加熱用ヒーターとしてのセラミック発熱体は、一般に
点火時には１０００〜１３００℃もの高温となり、中に
は点火した火炎に曝されて１３５０℃を越えるものもあ
る。このような状況が繰り返されると、窒化珪素質焼結
体中に埋設された発熱抵抗体の表面に形成された反応層
のクラックの進展を阻止することができず、その結果、
セラミック発熱体の寿命が急激に短くなってその機能を
失い、耐久性と信頼性に欠けるという課題があった。
【００１２】
【発明の目的】本発明は前記欠点に鑑み開発されたもの
で、その目的は高温での窒化珪素質焼結体の抗折強度が
大きく、かつ高温での長時間の繰り返し使用が可能であ
る耐久性と信頼性に優れたセラミック発熱体を提供する
ことにある。
で、その目的は高温での窒化珪素質焼結体の抗折強度が
大きく、かつ高温での長時間の繰り返し使用が可能であ
る耐久性と信頼性に優れたセラミック発熱体を提供する
ことにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミック発熱
体は、無機導電材から成る発熱抵抗体を埋設したセラミ
ック発熱体の絶縁部材である窒化珪素質焼結体が、希土
類元素を酸化物換算で２〜１０モル％とアルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）を０．１〜３．０モル％の割合で含有したもの
であることを特徴するものである。
体は、無機導電材から成る発熱抵抗体を埋設したセラミ
ック発熱体の絶縁部材である窒化珪素質焼結体が、希土
類元素を酸化物換算で２〜１０モル％とアルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）を０．１〜３．０モル％の割合で含有したもの
であることを特徴するものである。
【００１４】本発明のセラミック発熱体において、窒化
珪素質焼結体中の焼結助材としての、例えばイッテルビ
ウム（Ｙｂ）、エルビウム（Ｅｒ）やジスプロシウム
（Ｄｙ）等の希土類元素の含有量が酸化物換算で２モル
％未満では、焼結性が低下して発熱抵抗体を窒化珪素質
焼結体に密着一体化できず、その結果、発熱抵抗体から
の熱伝導が不良となり、短時間の急速昇温が不可能とな
る。
珪素質焼結体中の焼結助材としての、例えばイッテルビ
ウム（Ｙｂ）、エルビウム（Ｅｒ）やジスプロシウム
（Ｄｙ）等の希土類元素の含有量が酸化物換算で２モル
％未満では、焼結性が低下して発熱抵抗体を窒化珪素質
焼結体に密着一体化できず、その結果、発熱抵抗体から
の熱伝導が不良となり、短時間の急速昇温が不可能とな
る。
【００１５】また、上記含有量が酸化物換算で１０モル
％を越えると、窒化珪素質焼結体の熱膨張係数が大とな
り、急速昇温すると窒化珪素質焼結体は発熱抵抗体の近
傍と外方とで大きな温度差を生じることから、局部的な
熱膨張差により窒化珪素質焼結体自体にクラックを発生
してしまう。よって希土類元素の含有量は酸化物換算で
２〜１０モル％、望ましくは３〜８モル％に特定され
る。
％を越えると、窒化珪素質焼結体の熱膨張係数が大とな
り、急速昇温すると窒化珪素質焼結体は発熱抵抗体の近
傍と外方とで大きな温度差を生じることから、局部的な
熱膨張差により窒化珪素質焼結体自体にクラックを発生
してしまう。よって希土類元素の含有量は酸化物換算で
２〜１０モル％、望ましくは３〜８モル％に特定され
る。
【００１６】一方、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）の含有量が
０．１モル％未満では、窒化珪素質焼結体の焼結速度が
遅く、焼結段階で発生する窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）から
の活性なシリコン（Ｓｉ）の量が多くなり、発熱抵抗体
表面に厚い反応層を形成してしまい、ひいては発熱抵抗
体の抵抗値のバラツキが大となり、抵抗変化により発熱
抵抗体の断線が発生し易くなる。
０．１モル％未満では、窒化珪素質焼結体の焼結速度が
遅く、焼結段階で発生する窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）から
の活性なシリコン（Ｓｉ）の量が多くなり、発熱抵抗体
表面に厚い反応層を形成してしまい、ひいては発熱抵抗
体の抵抗値のバラツキが大となり、抵抗変化により発熱
抵抗体の断線が発生し易くなる。
【００１７】また、前記含有量が３．０モル％を超える
と、粒界相に低融点のガラス質を生じて粒界相のイオン
移動を起こしたり、高温でのクリープ特性が劣化したり
して、窒化珪素質焼結体表面が白く泡立つようになり、
耐酸化性が悪くなってセラミック発熱体の耐久性に欠け
ることになる。よってアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）の含有量
は０．１〜３．０モル％、望ましくは０．３〜１．５モ
ル％に特定される。
と、粒界相に低融点のガラス質を生じて粒界相のイオン
移動を起こしたり、高温でのクリープ特性が劣化したり
して、窒化珪素質焼結体表面が白く泡立つようになり、
耐酸化性が悪くなってセラミック発熱体の耐久性に欠け
ることになる。よってアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）の含有量
は０．１〜３．０モル％、望ましくは０．３〜１．５モ
ル％に特定される。
【００１８】
【実施例】以下、本発明のセラミック発熱体を図面に基
づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る
ディーゼルエンジンの始動促進用に使用されるグロープ
ラグに適用したセラミック発熱体を示す。
づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る
ディーゼルエンジンの始動促進用に使用されるグロープ
ラグに適用したセラミック発熱体を示す。
【００１９】図１において、１は窒化珪素質焼結体３中
に発熱抵抗体２を埋設したセラミック発熱体であり、セ
ラミック発熱体１には段差部８を有するパイプ状金具４
を外嵌めして発熱抵抗体２のリード部５に接続するよう
にろう付けして一方の電極端子として導出し、更に、パ
イプ状金具４と取付金具６とが重なる部分で少なくとも
取付金具６の先端内側に設けた段座７より取付金具６の
先端側に間隙を有するようにして、前記パイプ状金具４
の段差部８を取付金具６の先端内側に設けた段座７に導
電性ガスケット９を介して当接することにより電気的に
接続固着されている。
に発熱抵抗体２を埋設したセラミック発熱体であり、セ
ラミック発熱体１には段差部８を有するパイプ状金具４
を外嵌めして発熱抵抗体２のリード部５に接続するよう
にろう付けして一方の電極端子として導出し、更に、パ
イプ状金具４と取付金具６とが重なる部分で少なくとも
取付金具６の先端内側に設けた段座７より取付金具６の
先端側に間隙を有するようにして、前記パイプ状金具４
の段差部８を取付金具６の先端内側に設けた段座７に導
電性ガスケット９を介して当接することにより電気的に
接続固着されている。
【００２０】一方、セラミック発熱体１の後端部にはパ
イプ状金具４と同時にろう接したもう一方の発熱抵抗体
２のリード部１０と接続する電極取出部１１の端面に、
絶縁体１２に挿通したフランジを有する端子棒１３が当
接され、取付金具６の後端周縁を絶縁体１２の端面で加
締めて固着し、パイプ状金具４と取付金具６をろう接せ
ずに加圧接合して負電極とするとともに、セラミック発
熱体１の後端部にろう接した電極取出部１１と端子棒１
３も同様に加圧接合して正電極とし、端子棒１３にベー
クライト等の絶縁性ワッシャー１４をナット１５で固定
することにより取付金具６の負電極と、端子棒１３の正
電極とが絶縁されてグロープラグが構成されている。
イプ状金具４と同時にろう接したもう一方の発熱抵抗体
２のリード部１０と接続する電極取出部１１の端面に、
絶縁体１２に挿通したフランジを有する端子棒１３が当
接され、取付金具６の後端周縁を絶縁体１２の端面で加
締めて固着し、パイプ状金具４と取付金具６をろう接せ
ずに加圧接合して負電極とするとともに、セラミック発
熱体１の後端部にろう接した電極取出部１１と端子棒１
３も同様に加圧接合して正電極とし、端子棒１３にベー
クライト等の絶縁性ワッシャー１４をナット１５で固定
することにより取付金具６の負電極と、端子棒１３の正
電極とが絶縁されてグロープラグが構成されている。
【００２１】また、セラミック発熱体１は、図２に示す
ような断面が半円形の棒状に成形した窒化珪素質成形体
１６上に発熱抵抗体２を載置した後、その上面に別の窒
化珪素質成形体１７を重ねて加圧焼成して一体化したも
のである。
ような断面が半円形の棒状に成形した窒化珪素質成形体
１６上に発熱抵抗体２を載置した後、その上面に別の窒
化珪素質成形体１７を重ねて加圧焼成して一体化したも
のである。
【００２２】尚、本発明のセラミック発熱体において、
無機導電材から成る発熱抵抗体としてはタングステン
（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、レニウム（Ｒｅ）等の高
融点金属の他、例えばタングステンカーバイド（Ｗ
Ｃ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、モリブデンシリサイド
（ＭｏＳｉ2 ）や硼化ジルコニウム（ＺｒＢ2 ）等の第
４ａ族、第５ａ族、第６ａ族の炭化物または窒化物等を
線材または層状に形成したものも好適に用いられる。
無機導電材から成る発熱抵抗体としてはタングステン
（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、レニウム（Ｒｅ）等の高
融点金属の他、例えばタングステンカーバイド（Ｗ
Ｃ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、モリブデンシリサイド
（ＭｏＳｉ2 ）や硼化ジルコニウム（ＺｒＢ2 ）等の第
４ａ族、第５ａ族、第６ａ族の炭化物または窒化物等を
線材または層状に形成したものも好適に用いられる。
【００２３】本発明のセラミック発熱体を評価するにあ
たり、先ず、比表面積が１２ｍ2 ／ｇで結晶のα化率が
９７％である窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）粉末に、焼結助材
としての希土類元素の酸化物とアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）
の配合量を種々設定した原料粉末を、２４時間ボールミ
ルにて湿式混合する。
たり、先ず、比表面積が１２ｍ2 ／ｇで結晶のα化率が
９７％である窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）粉末に、焼結助材
としての希土類元素の酸化物とアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）
の配合量を種々設定した原料粉末を、２４時間ボールミ
ルにて湿式混合する。
【００２４】かくして得られた混合物の泥漿を噴霧乾燥
して造粒し、プレス成形法により断面が半円形の棒状の
窒化珪素質成形体１６、１７を作製する。
して造粒し、プレス成形法により断面が半円形の棒状の
窒化珪素質成形体１６、１７を作製する。
【００２５】次に、該成形体１６の平面上に、略Ｕ字形
状のコイル状タングステン線と該コイル状タングステン
線に接続したリード部５、１０を構成するタングステン
線とから成る発熱抵抗体２を載置し、該発熱抵抗体２を
挟むように前記同形状の別の窒化珪素質成形体１７を重
ねて加圧焼成した。
状のコイル状タングステン線と該コイル状タングステン
線に接続したリード部５、１０を構成するタングステン
線とから成る発熱抵抗体２を載置し、該発熱抵抗体２を
挟むように前記同形状の別の窒化珪素質成形体１７を重
ねて加圧焼成した。
【００２６】かくして得られた焼結体の側面を研磨して
前記リード部５の一部を露出させ、少なくとも該露出部
にメタライズ法やメッキ法によりＮｉ等の金属被膜を形
成した後、パイプ状金具４に内挿し還元ガス雰囲気中で
銀ろうにて接合する。
前記リード部５の一部を露出させ、少なくとも該露出部
にメタライズ法やメッキ法によりＮｉ等の金属被膜を形
成した後、パイプ状金具４に内挿し還元ガス雰囲気中で
銀ろうにて接合する。
【００２７】一方、前記焼結体の端部に露出したリード
部１０に線材より成る電極取出部１１を同様に銀ろうに
て接合した後、取付金具６の先端部に内挿し、該取付金
具６と前記パイプ状金具４、及びセラミック発熱体１の
後端部にろう接した電極取出部１１と端子棒１３を加圧
接合してそれぞれ正負の電極とし、評価用のグロープラ
グを作製した。
部１０に線材より成る電極取出部１１を同様に銀ろうに
て接合した後、取付金具６の先端部に内挿し、該取付金
具６と前記パイプ状金具４、及びセラミック発熱体１の
後端部にろう接した電極取出部１１と端子棒１３を加圧
接合してそれぞれ正負の電極とし、評価用のグロープラ
グを作製した。
【００２８】また、同時に前記窒化珪素質成形体のみを
同一条件で加圧焼成した窒化珪素質焼結体を組成分析用
及び抗折強度評価用試料とし、波長分散型Ｘ線マイクロ
アナライザーにより希土類元素を定量して希土類元素の
酸化物の含有量を、また化学分析法によりアルミナ（Ａ
ｌ2 Ｏ3 ）の含有量を測定した。
同一条件で加圧焼成した窒化珪素質焼結体を組成分析用
及び抗折強度評価用試料とし、波長分散型Ｘ線マイクロ
アナライザーにより希土類元素を定量して希土類元素の
酸化物の含有量を、また化学分析法によりアルミナ（Ａ
ｌ2 Ｏ3 ）の含有量を測定した。
【００２９】更に、前記評価用試料を使用して、常温と
１４００℃での抗折強度をＪＩＳ３点曲げ強度試験法に
基づき測定した。また、直流電源より評価用のグロープ
ラグに通電して、１４００℃の温度に急速加熱した後、
通電停止して圧搾空気を吹きつけて強制冷却するのを１
サイクルとする耐久試験を１００００サイクル実施し、
耐久試験前後のグロープラグの抵抗値を測定して抵抗変
化率を算出するとともに、セラミック発熱体部のクラッ
クの有無を蛍光探傷法により、またセラミック発熱体の
表面状態を肉眼にて観察した。以上の結果を表１及び表
２に示す。
１４００℃での抗折強度をＪＩＳ３点曲げ強度試験法に
基づき測定した。また、直流電源より評価用のグロープ
ラグに通電して、１４００℃の温度に急速加熱した後、
通電停止して圧搾空気を吹きつけて強制冷却するのを１
サイクルとする耐久試験を１００００サイクル実施し、
耐久試験前後のグロープラグの抵抗値を測定して抵抗変
化率を算出するとともに、セラミック発熱体部のクラッ
クの有無を蛍光探傷法により、またセラミック発熱体の
表面状態を肉眼にて観察した。以上の結果を表１及び表
２に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】表１及び表２で明らかなように、希土類元
素の酸化物量が１モル％の試料番号１は、焼結不十分で
あり実用に供し得ず、一方、前記酸化物量が１１モル％
の試料番号８は、窒化珪素質焼結体の高温での抗折強度
が低く実用的でない。
素の酸化物量が１モル％の試料番号１は、焼結不十分で
あり実用に供し得ず、一方、前記酸化物量が１１モル％
の試料番号８は、窒化珪素質焼結体の高温での抗折強度
が低く実用的でない。
【００３３】また、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）の含有量が
０．１モル％未満の試料番号９、１７、２５は、１４０
０℃耐久試験において約６００サイクルで断線し、３．
０モル％を越える試料番号１６、２４、３２では、窒化
珪素質焼結体表面が白色化し、発泡現象が認められて耐
酸化性が悪くなっていることが認められる。
０．１モル％未満の試料番号９、１７、２５は、１４０
０℃耐久試験において約６００サイクルで断線し、３．
０モル％を越える試料番号１６、２４、３２では、窒化
珪素質焼結体表面が白色化し、発泡現象が認められて耐
酸化性が悪くなっていることが認められる。
【００３４】それらに対して、本発明のセラミック発熱
体はいずれも耐久試験後の抵抗変化率が３０％以下であ
り、窒化珪素質焼結体表面の一部に白色化が認められる
ものの発泡現象はなく、かつ高い抗折強度を保持してい
る。
体はいずれも耐久試験後の抵抗変化率が３０％以下であ
り、窒化珪素質焼結体表面の一部に白色化が認められる
ものの発泡現象はなく、かつ高い抗折強度を保持してい
る。
【００３５】
【発明の効果】叙上の如く、本発明のセラミック発熱体
は、希土類元素が酸化物換算で２〜１０モル％及びアル
ミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）が０．１〜３．０モル％の割合で含
有して成る窒化珪素質焼結体中に無機導電材から成る発
熱抵抗体を埋設したものであることから、窒化珪素質焼
結体中に埋設された発熱抵抗体表面の反応層の生成が抑
制され、高温でも高い抗折強度を保持しながら発熱抵抗
体自体の断線は勿論、窒化珪素質焼結体自体のクラック
や組織の劣化もなく、かつ耐酸化性に優れた、とりわけ
高温での長時間の繰り返し使用が可能である耐久性と信
頼性に優れたセラミック発熱体を提供することができ
る。
は、希土類元素が酸化物換算で２〜１０モル％及びアル
ミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）が０．１〜３．０モル％の割合で含
有して成る窒化珪素質焼結体中に無機導電材から成る発
熱抵抗体を埋設したものであることから、窒化珪素質焼
結体中に埋設された発熱抵抗体表面の反応層の生成が抑
制され、高温でも高い抗折強度を保持しながら発熱抵抗
体自体の断線は勿論、窒化珪素質焼結体自体のクラック
や組織の劣化もなく、かつ耐酸化性に優れた、とりわけ
高温での長時間の繰り返し使用が可能である耐久性と信
頼性に優れたセラミック発熱体を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るセラミック発熱体をディーゼルエ
ンジンの始動促進用に使用されるグロープラグに適用し
た一実施例を示す一部破断面図である。
ンジンの始動促進用に使用されるグロープラグに適用し
た一実施例を示す一部破断面図である。
【図２】本発明に係るセラミック発熱体の製造工程を説
明するための斜視図である。
明するための斜視図である。
１ セラミック発熱体 ２ 発熱抵抗体 ３ 窒化珪素質焼結体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−36470（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−1817（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−259781（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−370690（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−124467（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−88777（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−20293（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】無機導電材から成る発熱抵抗体を窒化珪素
質焼結体中に埋設したセラミック発熱体において、前記
窒化珪素質焼結体は希土類元素が酸化物換算で２〜１０
モル％及びアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）が０．１〜３．０モ
ル％の割合で含有して成ることを特徴とするセラミック
発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34434191A JP2735721B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | セラミック発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34434191A JP2735721B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | セラミック発熱体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05174948A JPH05174948A (ja) | 1993-07-13 |
| JP2735721B2 true JP2735721B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=18368490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34434191A Expired - Lifetime JP2735721B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | セラミック発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2735721B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5997998A (en) * | 1998-03-31 | 1999-12-07 | Tdk Corporation | Resistance element |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10300085A (ja) * | 1997-04-22 | 1998-11-13 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックヒータおよびセラミックグロープラグ |
| JP3801835B2 (ja) * | 2000-03-23 | 2006-07-26 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックヒータの製造方法 |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP34434191A patent/JP2735721B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5997998A (en) * | 1998-03-31 | 1999-12-07 | Tdk Corporation | Resistance element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05174948A (ja) | 1993-07-13 |
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