JPH0465090A - セラミックスを基体とした面状発熱体の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はセラミックス基体に一体化した面状発熱体の製
造方法に関するものである。

（従来の技術） 発熱体をセラミックス基体に一体化させることは、被加
熱物に対する熱伝達効率が良くなるばかりでなく、セラ
ミックスのもつ耐火性や耐候住が活かされ、屋内外での
用途が広がる。

このセラミックス基体と発ｐ、体を一体化させる方法と
し２て、例えば２溶射により発熱皮膜を形成する方法〔
工業技術しまね、Ｎｏ、８３．Ｐ２−１１　　（１９９
０））や冶機ポリマーを塗布した後、焼成によつ′ｒＳ
　ｉ　Ｃ系膜を形成させる方法（特開平２−８２４８４
号）等が知られている。

（発明が解決し、ようとする問題点） Ｌ５かし７、上記の方法ではいず紅も発熱体層どセラミ
ックス基体間の相互拡散は少なく、その密着性の点で問
題がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明はセラミックス基体十にフアヤライト融体をつく
り、且つ、焼成雰囲気を制御してそのフアヤライト融体
から直接、又は、媒体として導電層を形成させることを
特徴としている。

（作用） フアヤライト（２Ｆ　ｅ　Ｏ・Ｓｉｎ、）は低温（約１
２００℃）で融液化し、セラミックス基体と良く密着す
る９本発明者等はセラミックスのメタライズ法（特開平
１−４４０８６号）を提案しているが、その中でフアヤ
ライトとセラミックス基体との相互拡散による優れた密
着性を実証している。

フアヤライトを主成分とする融液を、雰囲気を制御して
酸化すると、半導性化合物（例えば。

Ｆ　ｅ　３０　＝　）を表面層に析出する。また、前述
のメタライズ法と同様の手法でセラミックス基体上に金
属が分散した導電層が得られる。

このように、フアヤライト融体を中間体として、又は、
媒体としてセラミックス基体上に発熱能を有する導電層
が形成される、 この発明で用いるフアヤライトと酸化鉄、又は、′：、
酸化珪素と酸化鉄を主成分とする混合物の組成は、還元
焼成したときにフアヤライトを生成することが基本であ
るが、目的とする発熱体層の種類によっては他の成分を
配合することができるや例えば、金属が分散した導電層
を得る場合には、主成分のフアヤライトと酸化鉄、又は
、二酸化珪素と酸化鉄にニッケル、マンガン等の金属や
その酸化物粉末を適量添加する。

（実施例） 次に、数例の実施状態を示す。

（実施例　１） フアヤライトと酸化鉄の混合物（ＦｅＯ・・・８０重量
部、Ｓ　ｉ　０２・・・２０重量部）を円盤形のアルミ
ナ焼結体の表面に約０．５に／Ｃポ塗布した。次に、管
状電気炉を用い、＝−酸化炭素−二酸化炭素の混合ガス
を流しながら昇温し、た。ガスの混合比はＣＯ／ＣＯ２
比＝５７５とした。１２００℃で３０分間保持した、こ
の段階でフアヤライトの融体が生じている。この温度を
保ちながら流すガスを二酸化炭素のみにする。こうして
雰囲気の酸素分圧を上げることによってフアヤライト融
体の表面から酸化を受け、第１図に示す半導性のマグネ
タイト（Ｆ　ｅ　ｖＯ−）　Ｍｌが形成される。

（実施例　２） 二酸化硅素と酸化鉄の混合物（ＦｅＯ・・・８０′＃量
部、Ｓ　ｉ、　０２・・・２０重量部）を円盤形のアル
ミナ焼結体の表面に約Ｑ、５ｇ／ｃポ塗布した２次に、
管状電気炉を用い、最初は空気を流しながら昇温した。

１１００℃で一酸化炭素一二酸化炭素混合ガス（ＣＯ／
　Ｇ　Ｏ２比＝５１５）に切替え、その雰囲気のまま引
続き昇温した。この間にフアヤライトが生成する。そし
て１２００℃で３０分間保持し、フアヤライトの融体を
生じさせる１次に、流すガスを再び空気に替え、この温
度で３０分間酸化するにうして３１ｍ２図に示す構成の
導電層が得られる。即ち、最表面にはへマタイト（Ｆ　
ｅ　２０３）の絶縁層が、その下の層にはマグネタイト
（Ｆｅｓｏ、＋）を主成分とした半導性層が形成される
。

（実施例　３） フアヤライトと酸化鉄および金属ニッケル粉の混合物（
ＦｅＯ・・・７０重量部、Ｓ　ｊ、　０２・・・２９重
量部、Ｎｉ・・・１重量部）をアルミナ焼結体の表面に
約０゜５　ｚ／ｃポ塗布した。

次に、管状電気炉を用い、−酸化炭素−二酸化炭素の混
合ガスを流しながら昇温した。ガスの混合比は１０００
℃までは（二〇／ｃｏ、比＝５１５とした。１０００℃
でガス混合比をＣｏ／ＣＯ２比＝８５／１５に変え、６
０分間加熱し、酸化鉄を金属化した。このままの雰囲気
で引続き昇温しくこの段階で鉄−ニッケル合金が生成す
る）、１−２００℃で３０分間加熱し融着させた。

こうして第３図に示す構成の鉄−ニッケル合金が分散し
た導電層が形成、される。

（発明の効果） この発明に係るセラミックスを基体とした面状発熱体の
製造方法はフアヤライト融体を用いるため、セラミック
ス基体との密着性が良くなるのを始め、雰囲気を制御す
ることによりフアヤライト融体自身から導電層を形成す
ることができ、素材および製造工程両面で効率的である
。又、実施例３のように他の成分を添加し、金属相をも
含む層を形成できる等応用範囲が広い。

さらに、実施例２は通常のセラミックスの焼成条件に相
当しているため、屋内外の暖房、１１ｗ等用としてのセ
ラミックス発熱体の製造にも応用か可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図はそれぞれ本発明の実施例コー
１実施例２、実施例３で得られる面状発熱体の構成を示
す断面図である。 １・・・半導性層 ２・・・接着層 ３・・・セラミックス基体 ４・・・絶縁性層 ５・・・導電性層 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フアヤライトと酸化鉄、又は、二酸化珪素と酸化鉄を主
   成分とする混合物をセラミックス基体表面に塗布し、該
   セラミックス基体を１２００〜１３００℃で加熱してフ
   アヤライト融体を生成させつつ焼成雰囲気の酸素分圧を
   制御し、前記フアヤライト融体から導電層を形成させる
   ことを特徴とするセラミックスを基体とした面状発熱体
   の製造方法。