JPH0294282A - セラミック発熱体 - Google Patents
セラミック発熱体Info
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- JPH0294282A JPH0294282A JP63245191A JP24519188A JPH0294282A JP H0294282 A JPH0294282 A JP H0294282A JP 63245191 A JP63245191 A JP 63245191A JP 24519188 A JP24519188 A JP 24519188A JP H0294282 A JPH0294282 A JP H0294282A
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- Japan
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- heating element
- aln
- zrb2
- section
- ceramic heating
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- Pending
Links
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Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は各種ボイラの点火器に係わり、特に大型の事業
用ボイラに好適な点火器用セラミック発熱体に関する。
用ボイラに好適な点火器用セラミック発熱体に関する。
従来のセラミック発熱体は、特開昭６０−１４７８４号
公報に記載のように、導電材に係る粉末の粒径のうち細
粒についての含有量は配慮がなされていない。
公報に記載のように、導電材に係る粉末の粒径のうち細
粒についての含有量は配慮がなされていない。
従来１発熱部（ＳｉＣ−ＺｒＢ、）と絶縁部（Ａ Ｑ
Ｎ）の界面近傍に於けるＺｒＢ２とＡｆｌＮとの反応に
ついて配慮がなされておらず、このためこの反応に依っ
て形成された難焼結性化合物であるＢＮが発熱体の耐酸
化、耐熱サイクル等の耐熱特性を低下させるという問題
があった。
Ｎ）の界面近傍に於けるＺｒＢ２とＡｆｌＮとの反応に
ついて配慮がなされておらず、このためこの反応に依っ
て形成された難焼結性化合物であるＢＮが発熱体の耐酸
化、耐熱サイクル等の耐熱特性を低下させるという問題
があった。
本発明の目的は発熱部と絶縁部との界面近傍に生成され
るＢＨの形成量を低減し、耐熱特性を高めたセラミック
発熱体を提供することにある。
るＢＨの形成量を低減し、耐熱特性を高めたセラミック
発熱体を提供することにある。
上記目的は、反応に関与するＺｒＢ２とＡｌＮの原料粉
の粒径５μｍ以下の細粒粉を５％以下にすることに依り
達成される。特にＺｒＢ２原料粉の細粒の含有率を低減
することによって有効に達成される。
の粒径５μｍ以下の細粒粉を５％以下にすることに依り
達成される。特にＺｒＢ２原料粉の細粒の含有率を低減
することによって有効に達成される。
細粒粉を含まないＺｒＢ２粉末は、焼結の際に、隣接す
るＡΩＮＭＢ粉末との反応が抑止されるために、ＢＮの
生成量が極めて少ない。かつ、ＺｒＢ２は粗大粒をも含
まないことが望ましい。粗大粒を含む混粒は、ＺｒＢ２
の分散と連結を不均一化するために、発熱体の電気抵抗
、従って一定電圧下での発熱体の温度不揃いの原因とな
るので望ましくない。ＡｌＮも細粒を含まないことが望
ましいが、焼結温度が１９５０〜２１５０℃とＡＱＨの
焼結温度（約１７００’ｃ）よりもかなり高いために、
ＺｒＢ２の場合はどには有効でなはい。焼結温度の低下
は、焼結体の密度低下と界面の接合をより不完全性なも
のとするので、同様に望ましくない。界面に沿って厚い
ＢＮ層が形成されると。
るＡΩＮＭＢ粉末との反応が抑止されるために、ＢＮの
生成量が極めて少ない。かつ、ＺｒＢ２は粗大粒をも含
まないことが望ましい。粗大粒を含む混粒は、ＺｒＢ２
の分散と連結を不均一化するために、発熱体の電気抵抗
、従って一定電圧下での発熱体の温度不揃いの原因とな
るので望ましくない。ＡｌＮも細粒を含まないことが望
ましいが、焼結温度が１９５０〜２１５０℃とＡＱＨの
焼結温度（約１７００’ｃ）よりもかなり高いために、
ＺｒＢ２の場合はどには有効でなはい。焼結温度の低下
は、焼結体の密度低下と界面の接合をより不完全性なも
のとするので、同様に望ましくない。界面に沿って厚い
ＢＮ層が形成されると。
難焼結性のＢＮ層中には微細な気孔が存在するために、
このＢＮ層近傍に酸化物含有層の形成を促進して、界面
に沿って、導電・発熱部と絶縁部間の剥離を引き起こす
。
このＢＮ層近傍に酸化物含有層の形成を促進して、界面
に沿って、導電・発熱部と絶縁部間の剥離を引き起こす
。
絶縁部であるＡｌＮの熱膨張係数を発熱部の５ｉＣ−Ｚ
ｒＢ２のそれと合わせるために、ＡｌＮに小量のＢＮを
一様に添加しても上記の効果は変わらない。
ｒＢ２のそれと合わせるために、ＡｌＮに小量のＢＮを
一様に添加しても上記の効果は変わらない。
実施例１
以下、本発明の一実施例を図により説明する。
第１図に示す発熱体を作成するに際して、第２図に示す
ように粒径分布の異なる４種類のＺｒＢ２原料粉を使用
して焼結した。即ち、特に細粒を含んだ平均粒径３．２
μｍ（■）、８．６μｍ（■）及び１１．７μｍ（■）
の３種類と５μｍ以下の細粒を除いて５％以下にした平
均粒径１１．８μｍ（■）の４種類である。この４種類
のＺｒＢ２の各々を容積率で３０％と平均粒径３μｍの
ＳｉＣを容積率で７０％混合したものを導電部１、平均
粒径２０μｍのＡｌＮが絶縁部２となるように積層・成
形し、ホットプレス装置に入れ、真空中で２１００℃に
加熱して焼結した。焼結に際しては３００ｋｇ／（ｄの
圧力をかけた。このようにして作成した焼結体から、第
３図に示すように切り出したストレート状の発熱体を、
大気中６５０°Ｃで加熱した。その結果、粒径分布■、
■及び■のＺｒＢ。
ように粒径分布の異なる４種類のＺｒＢ２原料粉を使用
して焼結した。即ち、特に細粒を含んだ平均粒径３．２
μｍ（■）、８．６μｍ（■）及び１１．７μｍ（■）
の３種類と５μｍ以下の細粒を除いて５％以下にした平
均粒径１１．８μｍ（■）の４種類である。この４種類
のＺｒＢ２の各々を容積率で３０％と平均粒径３μｍの
ＳｉＣを容積率で７０％混合したものを導電部１、平均
粒径２０μｍのＡｌＮが絶縁部２となるように積層・成
形し、ホットプレス装置に入れ、真空中で２１００℃に
加熱して焼結した。焼結に際しては３００ｋｇ／（ｄの
圧力をかけた。このようにして作成した焼結体から、第
３図に示すように切り出したストレート状の発熱体を、
大気中６５０°Ｃで加熱した。その結果、粒径分布■、
■及び■のＺｒＢ。
を用いた発熱体は第３図に示すように、２４時間で５ｉ
Ｃ−ＺｒＢ、とＡｌＮの界面が剥離するが、粒径分布（
■のＺｒＢ２を用いた発熱体は５００時間を経ても剥離
の兆候は全く見られなかった。第３図に示す剥離の原因
となった界面の生成物５はＸ線回折による分布の結果、
ＢＮ及びＺｒＯ□。
Ｃ−ＺｒＢ、とＡｌＮの界面が剥離するが、粒径分布（
■のＺｒＢ２を用いた発熱体は５００時間を経ても剥離
の兆候は全く見られなかった。第３図に示す剥離の原因
となった界面の生成物５はＸ線回折による分布の結果、
ＢＮ及びＺｒＯ□。
ＡＱ２０．等の構成物（ＳｉＣ，ＺｒＢ２．ＡｌＮ）以
外の化合物をも含むことが判明した。
外の化合物をも含むことが判明した。
なお、第１図の発熱体は、第３図のストレート状の素材
の先端部４を、通電時高温になるように薄く研削し、そ
れ以外の通電・端子部３と温度分布が異なるようにした
ちのでる。
の先端部４を、通電時高温になるように薄く研削し、そ
れ以外の通電・端子部３と温度分布が異なるようにした
ちのでる。
実施例２
実施例１と同様にして、細粒を除いたＺｒＢ２■を用い
、ＡｌＮの代わりにＡｌＮに容積率で１５％のＢＮを添
加したものを絶縁体２とした。
、ＡｌＮの代わりにＡｌＮに容積率で１５％のＢＮを添
加したものを絶縁体２とした。
この場合も５００時間迄は６５０℃の酸化でも剥離を起
こさなかった。
こさなかった。
実施例３
実施例１と同様にして、細粒を除いたＺｒＢ２■を用い
、ＡｌＮの平均粒径を１０μｍ、５μｍ。
、ＡｌＮの平均粒径を１０μｍ、５μｍ。
１μｍと変えて焼結した。その結果、１０μｍ。
５μｍの場合は６５０℃で５００時間酸化しても界面剥
離を起こさなかったが、１μｍの場合は４８時間で剥離
が起こった。
離を起こさなかったが、１μｍの場合は４８時間で剥離
が起こった。
本発明によれば、原料粉中の細粒を除くことにより発熱
体の構造上の弱点であった導電部と絶縁部の界面の接合
性が著しく改善されたので、発熱体の重要な特性である
耐熱性、耐熱衝撃性及び強度を向上する効果がある。
体の構造上の弱点であった導電部と絶縁部の界面の接合
性が著しく改善されたので、発熱体の重要な特性である
耐熱性、耐熱衝撃性及び強度を向上する効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す発熱体の鳥撤図、第２
図は本発明において使用したＺｒＢ２原料粉の粒度分布
図、第３図はストレート状発熱体素材の酸化剥離の状況
を示す平面図である。 １・・・導電部、２・・・絶縁部、３・・・通電端子部
、４・・・先端部。 ５・・・酸化剥離部。
図は本発明において使用したＺｒＢ２原料粉の粒度分布
図、第３図はストレート状発熱体素材の酸化剥離の状況
を示す平面図である。 １・・・導電部、２・・・絶縁部、３・・・通電端子部
、４・・・先端部。 ５・・・酸化剥離部。
Claims (3)
- １．ＳｉＣと焼結前に粒径５μｍ以下の粉体の含有率が
５％以下であるＺｒＢ＿２との焼結体からなる発熱部と
，焼結前に粒径５μｍ以下の粉体の含有率が５％以下で
あるＡｌＮの焼結体からなる絶縁部と，からなる積層一
体型形焼結体のセラミック発熱体。 - ２．前記絶縁部がＡｌＮにＢＮを加えた焼結体である請
求項１に記載のセラミック発熱体。 - ３．前記焼結前のＡｌＮが平均粒径５μｍ以上の粉体で
ある請求項１又は請求項２に記載のセラミック発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63245191A JPH0294282A (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | セラミック発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63245191A JPH0294282A (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | セラミック発熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0294282A true JPH0294282A (ja) | 1990-04-05 |
Family
ID=17129970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63245191A Pending JPH0294282A (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | セラミック発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0294282A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0570914A2 (en) * | 1992-05-18 | 1993-11-24 | Norton Company | Ceramic igniters and process for making same |
| WO2000037856A3 (en) * | 1998-12-21 | 2000-12-14 | Saint Gobain Norton Ind Cerami | Novel ceramic igniter having improved oxidation resistance, and method of using same |
-
1988
- 1988-09-29 JP JP63245191A patent/JPH0294282A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0570914A2 (en) * | 1992-05-18 | 1993-11-24 | Norton Company | Ceramic igniters and process for making same |
| JPH0674447A (ja) * | 1992-05-18 | 1994-03-15 | Norton Co | セラミック点火器とその製造方法 |
| EP0570914A3 (en) * | 1992-05-18 | 1995-09-13 | Norton Co | Ceramic igniters and process for making same |
| EP0818657A2 (en) * | 1992-05-18 | 1998-01-14 | Norton Company | Process for making ceramic igniters |
| EP0818657A3 (en) * | 1992-05-18 | 1998-08-26 | Norton Company | Process for making ceramic igniters |
| WO2000037856A3 (en) * | 1998-12-21 | 2000-12-14 | Saint Gobain Norton Ind Cerami | Novel ceramic igniter having improved oxidation resistance, and method of using same |
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