JP2811923B2 - ケイ酸カルシウム発熱体及びその製造方法 - Google Patents
ケイ酸カルシウム発熱体及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2811923B2 JP2811923B2 JP16633890A JP16633890A JP2811923B2 JP 2811923 B2 JP2811923 B2 JP 2811923B2 JP 16633890 A JP16633890 A JP 16633890A JP 16633890 A JP16633890 A JP 16633890A JP 2811923 B2 JP2811923 B2 JP 2811923B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- heating element
- calcium silicate
- slurry
- conductive substance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、低温から比較的高温まで任意の発熱量を設
定でき、かつ、任意の形状に成形、加工が可能で、発
熱、暖房用に好適な発熱体及びその製造方法に関する。
定でき、かつ、任意の形状に成形、加工が可能で、発
熱、暖房用に好適な発熱体及びその製造方法に関する。
＜従来の技術＞ 従来の非金属発熱体には、カーボン、グラファイト等
の導電性微粉末を合成樹脂中に分散させた発熱体、ある
いは、カーボン粉末、カーボン繊維、金属繊維等を混
入、分散させたセラミックス系の発熱体、さらには炭化
ケイ素、ケイ化モリブデン等の電熱炉用発熱体等が知ら
れている。
の導電性微粉末を合成樹脂中に分散させた発熱体、ある
いは、カーボン粉末、カーボン繊維、金属繊維等を混
入、分散させたセラミックス系の発熱体、さらには炭化
ケイ素、ケイ化モリブデン等の電熱炉用発熱体等が知ら
れている。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、合成樹脂をマトリックスとした発熱体
は、発熱量、発熱温度におのずと限界があり、樹脂の融
点以下の温度に制御しなければならず、発熱体中の導電
性物質の分散不良により局部発熱が生じた場合、あるい
は電流の暴走が起こった場合は、発熱体の著しい損傷、
さらに燃焼にいたり火災を引き起こすなどの課題を有し
ていた。
は、発熱量、発熱温度におのずと限界があり、樹脂の融
点以下の温度に制御しなければならず、発熱体中の導電
性物質の分散不良により局部発熱が生じた場合、あるい
は電流の暴走が起こった場合は、発熱体の著しい損傷、
さらに燃焼にいたり火災を引き起こすなどの課題を有し
ていた。
また、セラミックス系の発熱体では、特に繊維質の導
電性物質が分散不良を起こしやすいため、発熱効率が低
く、表面の温度ムラが問題となっている。これを解決す
るため、発熱体の製造時、電極を埋設する方法が検討さ
れているものの、電極と導電性物質との接触抵抗が高く
依然として上記の課題が残っていた。
電性物質が分散不良を起こしやすいため、発熱効率が低
く、表面の温度ムラが問題となっている。これを解決す
るため、発熱体の製造時、電極を埋設する方法が検討さ
れているものの、電極と導電性物質との接触抵抗が高く
依然として上記の課題が残っていた。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明者らは、かかる課題に鑑み、鋭意検討を重ねた
結果、導電性物質を、マトリックスに対して特定の割合
でかつ特定の範囲に配置することにより、これらの課題
が解決されることを見出だし、本発明に到達した。
結果、導電性物質を、マトリックスに対して特定の割合
でかつ特定の範囲に配置することにより、これらの課題
が解決されることを見出だし、本発明に到達した。
すなわち、本発明の目的は、低温から比較的高温まで
任意の発熱量を設定でき、かつ、任意の形状に成形、加
工が可能で、発熱、暖房用に好適な発熱体、及び製造方
法を提供することにあり、かかる目的は、導電性物質が
混入されたケイ酸カルシウムに電極が埋設されてなる発
熱体であって、電極近傍における導電性物質の平均体積
含有率Ａと電極近傍を除く他の部分における導電性物質
の平均体積含有率Ｂとの比率が A/B＝２〜15 の範囲内になるように構成されてなるケイ酸カルシウム
発熱体及び体積含有率の異なる２種のスラリーを鉛直方
向の界面を維持しながら、かつ、電極近傍に体積含有率
の高いスラリーが配置されるよう金型内に供給し電極を
埋設した後、加圧、脱水し一体成形することを特徴とす
るケイ酸カルシウム発熱体の製造方法により容易に達成
される。
任意の発熱量を設定でき、かつ、任意の形状に成形、加
工が可能で、発熱、暖房用に好適な発熱体、及び製造方
法を提供することにあり、かかる目的は、導電性物質が
混入されたケイ酸カルシウムに電極が埋設されてなる発
熱体であって、電極近傍における導電性物質の平均体積
含有率Ａと電極近傍を除く他の部分における導電性物質
の平均体積含有率Ｂとの比率が A/B＝２〜15 の範囲内になるように構成されてなるケイ酸カルシウム
発熱体及び体積含有率の異なる２種のスラリーを鉛直方
向の界面を維持しながら、かつ、電極近傍に体積含有率
の高いスラリーが配置されるよう金型内に供給し電極を
埋設した後、加圧、脱水し一体成形することを特徴とす
るケイ酸カルシウム発熱体の製造方法により容易に達成
される。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明に用いるケイ酸カルシウム水和物は、石灰質原
料、例えば生石灰と、ケイ酸質原料、例えば珪石とを、
水熱合成反応させることにより得られる。通常、ゾノト
ライト、トバモライトと呼ばれる結晶質のものから、CS
H I、CSH II、さらに非晶質のものまで広範囲に使用し
うる。
料、例えば生石灰と、ケイ酸質原料、例えば珪石とを、
水熱合成反応させることにより得られる。通常、ゾノト
ライト、トバモライトと呼ばれる結晶質のものから、CS
H I、CSH II、さらに非晶質のものまで広範囲に使用し
うる。
その製法としては、石灰質原料とケイ酸質原料とを調
整してCaOとSiO2のモル比がほぼ等しくなるようにした
水性スラリーを、加圧下、160℃以上に昇温して反応さ
せる方法が一般的である。本発明においては、このスラ
リーをそのまま用いることもできるが、乾燥して粉末に
したものを水に添加して用いることもできる。該スラリ
ー中のケイ酸カルシウム水和物の固形分濃度は特に制限
はないが、10％以下が好ましく、特に生産性を考慮する
と３〜８％が好ましい。
整してCaOとSiO2のモル比がほぼ等しくなるようにした
水性スラリーを、加圧下、160℃以上に昇温して反応さ
せる方法が一般的である。本発明においては、このスラ
リーをそのまま用いることもできるが、乾燥して粉末に
したものを水に添加して用いることもできる。該スラリ
ー中のケイ酸カルシウム水和物の固形分濃度は特に制限
はないが、10％以下が好ましく、特に生産性を考慮する
と３〜８％が好ましい。
導電性物質としては、カーボンブラック、グラファイ
ト等の炭素及び黒鉛粉粒体、銅繊維、鋼繊維、ステンレ
ス繊維、及び炭素繊維等の従来公知の導電性繊維物質を
用いることができる。さらに粉粒体と繊維を組み合わせ
て用いてもよい、導電性繊維質物質は分散が容易で、か
つ、耐触性に優れる炭素繊維を用いるのが好ましい。通
常、繊維長は１〜30mmの範囲で、分散性、作業性を考慮
すると５〜20mmの長さの繊維を用いるのが好ましい。
ト等の炭素及び黒鉛粉粒体、銅繊維、鋼繊維、ステンレ
ス繊維、及び炭素繊維等の従来公知の導電性繊維物質を
用いることができる。さらに粉粒体と繊維を組み合わせ
て用いてもよい、導電性繊維質物質は分散が容易で、か
つ、耐触性に優れる炭素繊維を用いるのが好ましい。通
常、繊維長は１〜30mmの範囲で、分散性、作業性を考慮
すると５〜20mmの長さの繊維を用いるのが好ましい。
本発明の発熱体は、導電性物質を前記ケイ酸カルシウ
ムの水スラリー中に混入、分散させた後、金型内に電極
を配設する際、電極近傍に供給されるスラリー中の導電
性物質の平均体積含有率Ａとそれ以外に供給されるスラ
リー中の平均体積含有率Ｂとの比率が、成形、乾燥後の
体積含有率でA/B＝２〜15、好ましくはA/B＝３〜10とな
るよう調整し、かつ、これらのスラリーの鉛直方向の界
面を維持しながら金型内に供給し、加圧、脱水成形し、
乾燥することによって得られる。平均体積含有率の比率
が小さすぎると、局部発熱を抑えることが困難となり、
逆に、多すぎると、導電性物質の分散が困難となる。
ムの水スラリー中に混入、分散させた後、金型内に電極
を配設する際、電極近傍に供給されるスラリー中の導電
性物質の平均体積含有率Ａとそれ以外に供給されるスラ
リー中の平均体積含有率Ｂとの比率が、成形、乾燥後の
体積含有率でA/B＝２〜15、好ましくはA/B＝３〜10とな
るよう調整し、かつ、これらのスラリーの鉛直方向の界
面を維持しながら金型内に供給し、加圧、脱水成形し、
乾燥することによって得られる。平均体積含有率の比率
が小さすぎると、局部発熱を抑えることが困難となり、
逆に、多すぎると、導電性物質の分散が困難となる。
尚、電極近傍とは、おおよそ、電極を中心として、電
極の長さ以上、電極幅の２倍以内、発熱体の厚みの範囲
の体積を示す。
極の長さ以上、電極幅の２倍以内、発熱体の厚みの範囲
の体積を示す。
本発明に用いる電極は、銅板、スズメッキ鋼板等の通
常の電極板を用いることができるが、好ましくは、電極
板にパンチング状、メッシュ状などの穴開け加工、ある
いは櫛形に加工して用いるのがよい。これらの電極板を
用いることにより、電極部の接触抵抗を低下させること
が可能となる。
常の電極板を用いることができるが、好ましくは、電極
板にパンチング状、メッシュ状などの穴開け加工、ある
いは櫛形に加工して用いるのがよい。これらの電極板を
用いることにより、電極部の接触抵抗を低下させること
が可能となる。
また、必要に応じて、両電極の間に、金属繊維、炭素
繊維などの導電線を配置することにより、より安定な温
度分布の発熱体を得ることができる。
繊維などの導電線を配置することにより、より安定な温
度分布の発熱体を得ることができる。
＜実施例＞ 以下、実施例により具体的に説明する。
実施例１ 生石灰（CaO:96.2％）49.6重量部に温水を加え、消和
し、消石灰スラリーとし、このスラリーに珪石（SiO2:9
6.4％）50.4重量部を添加し総水量が固形分に対し27.5
重量倍となるように水を加え、このスラリーを15kg/cm2
の水蒸気圧下で４時間反応を行い、ゾノトライトのケイ
酸カルシウム水和物スラリーを得た。
し、消石灰スラリーとし、このスラリーに珪石（SiO2:9
6.4％）50.4重量部を添加し総水量が固形分に対し27.5
重量倍となるように水を加え、このスラリーを15kg/cm2
の水蒸気圧下で４時間反応を行い、ゾノトライトのケイ
酸カルシウム水和物スラリーを得た。
該スラリーの乾燥固形分100重量部に対し、炭素繊維
（“ダイヤリード":三菱化成製；繊維長さ12mm）５重量
部を添加、混合し、これをスラリーＡとした。別に、前
記炭素繊維を１重量部添加したスラリーを作成しこれを
スラリーＢとした。次にこれらのスラリーを22×22cmの
金型に供給する際、第１図に示すように電極（３）（銅
板：長さ21.5cm,幅2cm,厚さ0.6mm）を厚み方向の中心に
配設されるよう、さらに、電極近傍部（１）にスラリー
Ａを、中央部（２）に、スラリーＢを配置し、かつ、ス
ラリーA,Bの鉛直方向の界面を乱さないように金型内に
供給して、加圧、脱水成形し、120℃で12時間乾燥して
発熱体を得た。
（“ダイヤリード":三菱化成製；繊維長さ12mm）５重量
部を添加、混合し、これをスラリーＡとした。別に、前
記炭素繊維を１重量部添加したスラリーを作成しこれを
スラリーＢとした。次にこれらのスラリーを22×22cmの
金型に供給する際、第１図に示すように電極（３）（銅
板：長さ21.5cm,幅2cm,厚さ0.6mm）を厚み方向の中心に
配設されるよう、さらに、電極近傍部（１）にスラリー
Ａを、中央部（２）に、スラリーＢを配置し、かつ、ス
ラリーA,Bの鉛直方向の界面を乱さないように金型内に
供給して、加圧、脱水成形し、120℃で12時間乾燥して
発熱体を得た。
得られた発熱体は、22×22×厚さ1.5cmの寸法で、嵩
比重が0.5であった。該発熱体の電極近傍部（１）、即
ち、スラリーＡの配置された部分の幅は片側約4cmであ
り、スラリーＡの炭素繊維の平均体積含有率は、約1.3
％であった。一方、スラリーＢの配置された中央部
（２）の幅は約14cmであり、スラリーＢの炭素繊維の平
均体積含有率は、約0.3％であった。また、電極間の幅
は内寸で約17cmであった。
比重が0.5であった。該発熱体の電極近傍部（１）、即
ち、スラリーＡの配置された部分の幅は片側約4cmであ
り、スラリーＡの炭素繊維の平均体積含有率は、約1.3
％であった。一方、スラリーＢの配置された中央部
（２）の幅は約14cmであり、スラリーＢの炭素繊維の平
均体積含有率は、約0.3％であった。また、電極間の幅
は内寸で約17cmであった。
該発熱体の抵抗値、ならびに通電試験結果を表−１に
示す。尚、通電試験は25Vの電圧を印加し、20分後に端
部、及び中央部の各々４点について、表面温度を測定し
た。
示す。尚、通電試験は25Vの電圧を印加し、20分後に端
部、及び中央部の各々４点について、表面温度を測定し
た。
実施例２ 電極（３）を開孔率50％のパンチング鋼板に替えた以
外は、実施例１と同様にして得られた発熱体の試験結果
を表−１に示す。
外は、実施例１と同様にして得られた発熱体の試験結果
を表−１に示す。
実施例３ 電極（３）を開孔率50％のメッシュ鋼板に替えた以外
は、実施例１と同様にして得られた発熱体の試験結果を
表−１に示す。
は、実施例１と同様にして得られた発熱体の試験結果を
表−１に示す。
実施例４ 電極（３）を櫛形の鋼板に替えた以外は、実施例１と
同様にして得られた発熱体の試験結果を表−１に示す。
同様にして得られた発熱体の試験結果を表−１に示す。
実施例５ ケイ酸カルシウムに固形分100重量部に対し、炭素繊
維10重量部添加、混合し、これをスラリーＡ′とした。
これ以外は実施例１と同様にして得られた発熱体の試験
結果を表−１に示す。
維10重量部添加、混合し、これをスラリーＡ′とした。
これ以外は実施例１と同様にして得られた発熱体の試験
結果を表−１に示す。
尚、スラリーＡ′の配置された部分の幅は片側約4cm
で、スラリーＡ′の炭素繊維の体積含有率は、約2.5％
であった。
で、スラリーＡ′の炭素繊維の体積含有率は、約2.5％
であった。
比較例１ ケイ酸カルシウムに固形分100重量部に対し、実施例
１と同様の炭素繊維１重量部を添加、混合し、スラリー
を得た。該スラリーを金型に供給する際、実施例１と同
様の電極（３）を用い、該電極（３）が厚み方向の中心
に配置されるよう両端に配設した。以下、実施例１と同
様にして得られた発熱体の試験結果を表−１に示す。
１と同様の炭素繊維１重量部を添加、混合し、スラリー
を得た。該スラリーを金型に供給する際、実施例１と同
様の電極（３）を用い、該電極（３）が厚み方向の中心
に配置されるよう両端に配設した。以下、実施例１と同
様にして得られた発熱体の試験結果を表−１に示す。
比較例２ 電極（３）をメッシュ状の鋼板に替えた以外は、比較
例１と同様にして得られた発熱体の試験結果を表−１に
示す。
例１と同様にして得られた発熱体の試験結果を表−１に
示す。
＜発明の効果＞ 本発明により、発熱効率に秀れさらに発熱分布の均一
なケイ酸カルシウム成形体を得ることができる。
なケイ酸カルシウム成形体を得ることができる。
第１図は本発明の実施例１で用いたケイ酸カルシウム発
熱体の斜視図を示す。 １……電極近傍部 ２……中央部 ３……電極板
熱体の斜視図を示す。 １……電極近傍部 ２……中央部 ３……電極板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 悟 愛知県海部郡甚目寺町大字上萱津字深見 24番地 アイカ工業株式会社内 (72)発明者 川原 亮三 愛知県海部郡甚目寺町大字上萱津字深見 24番地 アイカ工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−167289（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−9085（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−112687（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−75990（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−167695（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−71892（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05B 3/14 H05B 3/03
Claims (6)
- 【請求項１】導電性物質が混入されたケイ酸カルシウム
に電極が埋設されてなる発熱体であって、電極近傍にお
ける導電性物質の平均体積含有率Ａと電極近傍を除く他
の部分における導電性物質の平均体積含有率Ｂとの比率
が A/B＝２〜15 の範囲になるように構成されてなるケイ酸カルシウム発
熱体。 - 【請求項２】導電性物質が混入されたケイ酸カルシウム
の水スラリーに電極を埋設する際、導電性物質の体積含
有率の異なる２種のスラリーを鉛直方向の界面を維持し
ながら、かつ、電極近傍に体積含有率の高いスラリーが
配置されるよう金型内に供給し電極を埋設した後、加
圧、脱水し一体成形することを特徴とするケイ酸カルシ
ウム発熱体の製造方法。 - 【請求項３】電極が平板状の金属であって、パンチング
穴を有する請求項１記載のケイ酸カルシウム発熱体。 - 【請求項４】電極が網状の金属である請求項１記載のケ
イ酸カルシウム発熱体。 - 【請求項５】電極が櫛状の金属である請求項１記載のケ
イ酸カルシウム発熱体。 - 【請求項６】導電性物質が炭素繊維である請求項１記載
のケイ酸カルシウム発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16633890A JP2811923B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | ケイ酸カルシウム発熱体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16633890A JP2811923B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | ケイ酸カルシウム発熱体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0458490A JPH0458490A (ja) | 1992-02-25 |
| JP2811923B2 true JP2811923B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=15829517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16633890A Expired - Lifetime JP2811923B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | ケイ酸カルシウム発熱体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2811923B2 (ja) |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP16633890A patent/JP2811923B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0458490A (ja) | 1992-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4282288A (en) | Graphite refractory article having dense structure with low porosity | |
| EP2373580B1 (en) | Process for the production and treatment of graphite powders | |
| CA1264527A (en) | Manufacturing moulded bodies containing ceramic fibres | |
| JPS6025540B2 (ja) | 膨張性セラミツクフアイバ−フエルト | |
| JPH0151600B2 (ja) | ||
| JP5371418B2 (ja) | 無機質成形体の製造方法 | |
| JPH02106876A (ja) | 燃料電池用多孔性炭素電極基板の製造方法 | |
| EP0033523A1 (en) | Process for preparing calcium silicate shaped product | |
| JP2811923B2 (ja) | ケイ酸カルシウム発熱体及びその製造方法 | |
| EP0166789A1 (en) | Formed article of calcium silicate and method of the preparation thereof | |
| JPS60149403A (ja) | セラミツク繊維成型体の製造方法 | |
| US4053337A (en) | Heating composition | |
| JP3094148B2 (ja) | 軽量耐火物の製造方法 | |
| WO1988009777A1 (en) | Calcium silicate crystal board | |
| JPH05251088A (ja) | 燃料電池用多孔質炭素電極板の製造方法 | |
| JPS5827208B2 (ja) | 黒鉛質成形体の製造方法 | |
| JPH01112687A (ja) | 板状発熱体及びその製造方法 | |
| CN101724860A (zh) | 一种铝电解槽侧墙用免烧型Si3N4-SiC-C耐火砖及其制备方法 | |
| JPS6323148B2 (ja) | ||
| JPH0656551A (ja) | コージライト多孔質耐熱材の製造方法 | |
| JPS63297271A (ja) | 鉱物繊維を含み炭素結合される成形部材の製造方法 | |
| JP3850835B2 (ja) | 炭を用いた発熱体 | |
| JP3094149B2 (ja) | 軽量耐火物の製造方法 | |
| JPS61203505A (ja) | 無機質導電性組成物の製造方法 | |
| JP2519075B2 (ja) | 珪酸カルシウム結晶のボ―ド |