JPH0536470A - セラミツクヒータ - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】窒化珪素質焼結体の高い強度を保持しつつ、発
熱抵抗体の断線や抵抗変化は勿論、窒化珪素質焼結体の
組織の劣化もなく、かつ耐酸化性及び耐久性に優れ、急
速昇温特性の良好な高温での長時間の連続使用を可能と
する。 【構成】無機導電材からなる発熱抵抗体２を、希土類元
素が酸化物換算で８〜１９重量％及び酸化珪素（ＳｉＯ
2 ）が２〜７重量％、かつモリブデン（Ｍｏ）の珪化物
またはチタン（Ｔｉ）の窒化物が７〜２０重量％含有し
て成る窒化珪素質焼結体３中に埋設し、側面にそれぞれ
メタライズ層を介してリード線６を担持した電極取出金
具７をろう接することにより、発熱抵抗体２が電極取出
金具７を経てリード線６に電気的に接続されてセラミッ
クヒータ１を構成する。
熱抵抗体の断線や抵抗変化は勿論、窒化珪素質焼結体の
組織の劣化もなく、かつ耐酸化性及び耐久性に優れ、急
速昇温特性の良好な高温での長時間の連続使用を可能と
する。 【構成】無機導電材からなる発熱抵抗体２を、希土類元
素が酸化物換算で８〜１９重量％及び酸化珪素（ＳｉＯ
2 ）が２〜７重量％、かつモリブデン（Ｍｏ）の珪化物
またはチタン（Ｔｉ）の窒化物が７〜２０重量％含有し
て成る窒化珪素質焼結体３中に埋設し、側面にそれぞれ
メタライズ層を介してリード線６を担持した電極取出金
具７をろう接することにより、発熱抵抗体２が電極取出
金具７を経てリード線６に電気的に接続されてセラミッ
クヒータ１を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は各種燃焼機器の点火用ヒ
ータ及び加熱機器の加熱用ヒータとして使用される高温
用のセラミックヒータに関するものである。
ータ及び加熱機器の加熱用ヒータとして使用される高温
用のセラミックヒータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりガスや灯油等を使用する各種燃
焼機器の点火用及び各種加熱機器の加熱用ヒータとし
て、耐熱金属製のシース内に耐熱絶縁粉末とともに高融
点金属線から成る発熱抵抗体を埋設したシーズヒータ等
が使用されていた。
焼機器の点火用及び各種加熱機器の加熱用ヒータとし
て、耐熱金属製のシース内に耐熱絶縁粉末とともに高融
点金属線から成る発熱抵抗体を埋設したシーズヒータ等
が使用されていた。
【０００３】しかしながら、前記シーズヒータは耐熱絶
縁粉末を介して熱が伝わるため急速昇温ができず、かつ
耐摩耗性や耐久性に劣る他、確実に点火させるという信
頼性に欠け、安全性に問題がある等の欠陥があった。
縁粉末を介して熱が伝わるため急速昇温ができず、かつ
耐摩耗性や耐久性に劣る他、確実に点火させるという信
頼性に欠け、安全性に問題がある等の欠陥があった。
【０００４】そこで、短時間の急速昇温ができ、雰囲気
を問わずに長時間使用が可能であり、かつ点火の信頼性
と安全性に優れていることから、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ヒ
ータが各種燃焼機器や加熱機器の点火源として広く利用
されるようになってきた。
を問わずに長時間使用が可能であり、かつ点火の信頼性
と安全性に優れていることから、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ヒ
ータが各種燃焼機器や加熱機器の点火源として広く利用
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
セラミックより著しく優れた窒化珪素焼結体をヒータの
基体として使用し、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成るも
のが広く利用されている。
セラミックより著しく優れた窒化珪素焼結体をヒータの
基体として使用し、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成るも
のが広く利用されている。
【０００６】しかしながら、従来の窒化珪素焼結体をヒ
ータの基体とするセラミック発熱体は、通電加熱により
該発熱体が１０００℃を越えると焼結体の粒界に残留す
るガラス質成分の軟化により窒化珪素焼結体の強度や組
織の劣化を引き起こし、発熱抵抗体近傍の窒化珪素焼結
体にクラックを生じたり、耐酸化性に劣る等の欠点があ
った。
ータの基体とするセラミック発熱体は、通電加熱により
該発熱体が１０００℃を越えると焼結体の粒界に残留す
るガラス質成分の軟化により窒化珪素焼結体の強度や組
織の劣化を引き起こし、発熱抵抗体近傍の窒化珪素焼結
体にクラックを生じたり、耐酸化性に劣る等の欠点があ
った。
【０００７】そこで前記欠点を解消せんとして、図３に
示すように金属並みの導電性を有している窒化チタンや
窒化バナジウムを発熱本体とし、該発熱体１０を高温で
の機械的性質や耐熱性、耐熱衝撃性、化学的安定性など
に優れた窒化珪素焼結体１１に内蔵させたセラミックヒ
ータ１２が提案されている（特公昭６２−５９８５８号
公報参照）。
示すように金属並みの導電性を有している窒化チタンや
窒化バナジウムを発熱本体とし、該発熱体１０を高温で
の機械的性質や耐熱性、耐熱衝撃性、化学的安定性など
に優れた窒化珪素焼結体１１に内蔵させたセラミックヒ
ータ１２が提案されている（特公昭６２−５９８５８号
公報参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、灯油を
使用した石油ファンヒータの点火用や１３００℃以上の
高温加熱用として前記セラミックヒータ１２を利用した
場合、確実に点火して安全性と信頼性を得るためには１
３００℃以上でのセラミックヒータの耐久性が必要とな
り、とりわけガスを使用する各種燃焼機器の点火用ヒー
タとなると着火温度は更に高くなり、１４００℃以上の
耐久性と着火温度到達時間３秒以内という急速昇温特性
が要求され、例えば１５００℃で飽和するように調整し
た交流電圧を印加して１５００℃まで１０秒以内という
急速昇温した後、一定時間通電を停止する通電サイクル
試験では、点火用ヒータとしては１００００サイクルで
の耐久性が必要とされるが、前記セラミックヒータ１２
は通電サイクル試験では所期の特性を満足するに到ら
ず、発熱体１０の断線及び抵抗変化が起きるとともに、
セラミックヒータ１２の基体を成す窒化珪素焼結体１１
自体が酸化するという問題があり、前記セラミックヒー
タ１２は高温用としての点火源及び加熱源としては耐久
性と信頼性に欠けるという課題があった。
使用した石油ファンヒータの点火用や１３００℃以上の
高温加熱用として前記セラミックヒータ１２を利用した
場合、確実に点火して安全性と信頼性を得るためには１
３００℃以上でのセラミックヒータの耐久性が必要とな
り、とりわけガスを使用する各種燃焼機器の点火用ヒー
タとなると着火温度は更に高くなり、１４００℃以上の
耐久性と着火温度到達時間３秒以内という急速昇温特性
が要求され、例えば１５００℃で飽和するように調整し
た交流電圧を印加して１５００℃まで１０秒以内という
急速昇温した後、一定時間通電を停止する通電サイクル
試験では、点火用ヒータとしては１００００サイクルで
の耐久性が必要とされるが、前記セラミックヒータ１２
は通電サイクル試験では所期の特性を満足するに到ら
ず、発熱体１０の断線及び抵抗変化が起きるとともに、
セラミックヒータ１２の基体を成す窒化珪素焼結体１１
自体が酸化するという問題があり、前記セラミックヒー
タ１２は高温用としての点火源及び加熱源としては耐久
性と信頼性に欠けるという課題があった。
【０００９】
【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１４００℃以上の高温で長時間の連続使
用が可能である耐酸化性及び耐久性に優れたセラミック
ヒータを提供することにある。
で、その目的は１４００℃以上の高温で長時間の連続使
用が可能である耐酸化性及び耐久性に優れたセラミック
ヒータを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミックヒー
タは、無機導電材からな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ヒータにおいて、前記窒化珪
素質焼結体が希土類元素を酸化物換算で８〜１９重量％
及び酸化珪素（ＳｉＯ2 ）を２〜７重量％の割合で含有
し、かつモリブデン（Ｍｏ）の珪化物またはチタン（Ｔ
ｉ）の窒化物を７〜２０重量％含有して成ることを特徴
とするものである。
タは、無機導電材からな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ヒータにおいて、前記窒化珪
素質焼結体が希土類元素を酸化物換算で８〜１９重量％
及び酸化珪素（ＳｉＯ2 ）を２〜７重量％の割合で含有
し、かつモリブデン（Ｍｏ）の珪化物またはチタン（Ｔ
ｉ）の窒化物を７〜２０重量％含有して成ることを特徴
とするものである。
【００１１】本発明のセラミックヒータにおいて、窒化
珪素質焼結体中の焼結助剤としての、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８重量
％未満では窒化珪素の焼結性が低下し、密着一体化でき
ず発熱抵抗体の断線を生じて前述した通電サイクル試験
での１００００サイクルの耐久性を満足しない。また、
前記含有量が１９重量％を越えると、窒化珪素質焼結体
自体の酸化が促進されて前記同様、１００００サイクル
の耐久性が得られない。
珪素質焼結体中の焼結助剤としての、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８重量
％未満では窒化珪素の焼結性が低下し、密着一体化でき
ず発熱抵抗体の断線を生じて前述した通電サイクル試験
での１００００サイクルの耐久性を満足しない。また、
前記含有量が１９重量％を越えると、窒化珪素質焼結体
自体の酸化が促進されて前記同様、１００００サイクル
の耐久性が得られない。
【００１２】よって希土類元素の含有量は酸化物換算で
８〜１９重量％、望ましくは１１〜１４重量％に特定さ
れる。
８〜１９重量％、望ましくは１１〜１４重量％に特定さ
れる。
【００１３】一方、不純物としての酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ2 ）の含有量は、窒化珪素質焼結体中の全酸素量から
希土類元素の酸化物として含有される酸素量を差し引い
た残余の酸素量から算出した量であり、その含有量が２
重量％未満では窒化珪素の焼結性が悪く、低温域で酸化
してしまい前記通電サイクル試験に耐えることができな
い。また、前記含有量が７重量％を越えると、窒化珪素
質焼結体の高温強度が低下し、発熱抵抗体とのわずかな
熱膨張差により窒化珪素質焼結体にクラックを発生して
しまい、前記通電サイクル試験で発熱抵抗体の断線及び
抵抗変化を生じる。
Ｏ2 ）の含有量は、窒化珪素質焼結体中の全酸素量から
希土類元素の酸化物として含有される酸素量を差し引い
た残余の酸素量から算出した量であり、その含有量が２
重量％未満では窒化珪素の焼結性が悪く、低温域で酸化
してしまい前記通電サイクル試験に耐えることができな
い。また、前記含有量が７重量％を越えると、窒化珪素
質焼結体の高温強度が低下し、発熱抵抗体とのわずかな
熱膨張差により窒化珪素質焼結体にクラックを発生して
しまい、前記通電サイクル試験で発熱抵抗体の断線及び
抵抗変化を生じる。
【００１４】よって酸化珪素（ＳｉＯ2 ）の含有量は２
〜７重量％、望ましくは３〜５重量％に特定される。
〜７重量％、望ましくは３〜５重量％に特定される。
【００１５】更に、添加物としてのモリブデン（Ｍｏ）
の珪化物またはチタン（Ｔｉ）の窒化物は、窒化珪素質
焼結体の熱膨張率を大きくするように作用することか
ら、その含有量が７重量％未満では、１２００〜１５０
０℃の温度における窒化珪素質焼結体と発熱抵抗体との
熱膨張差が１．３×１０- 6 ／℃を越えてしまい、前記
条件の通電サイクル試験で発熱抵抗体が断線してしま
う。また、前記含有量が２０重量％を越えると、発熱抵
抗体間の窒化珪素質焼結体の絶縁性が劣化してしまい、
発熱抵抗体間で短絡してしまう。
の珪化物またはチタン（Ｔｉ）の窒化物は、窒化珪素質
焼結体の熱膨張率を大きくするように作用することか
ら、その含有量が７重量％未満では、１２００〜１５０
０℃の温度における窒化珪素質焼結体と発熱抵抗体との
熱膨張差が１．３×１０- 6 ／℃を越えてしまい、前記
条件の通電サイクル試験で発熱抵抗体が断線してしま
う。また、前記含有量が２０重量％を越えると、発熱抵
抗体間の窒化珪素質焼結体の絶縁性が劣化してしまい、
発熱抵抗体間で短絡してしまう。
【００１６】よってモリブデン（Ｍｏ）の珪化物または
チタン（Ｔｉ）の窒化物の含有量は７〜２０重量％、望
ましくは９〜１３重量％に特定される。
チタン（Ｔｉ）の窒化物の含有量は７〜２０重量％、望
ましくは９〜１３重量％に特定される。
【００１７】
【実施例】以下、本発明のセラミックヒータを詳細に説
明する。図１は、本発明のセラミックヒータの一実施例
を示す斜視図であり、図２は本発明のセラミックヒータ
の製造工程を説明するための斜視図である図１におい
て、１は無機導電材から成る発熱抵抗体２を窒化珪素質
焼結体３中に埋設したセラミックヒータであり、セラミ
ックヒータ１は側面にその一部を露出させたリード部５
を電極とし、該電極にそれぞれメタライズ層を介してリ
ード線６を担持した電極取出金具７をろう接することに
より、発熱部４とリード部５を成す発熱抵抗体２が電極
取出金具７を経てリード線６に電気的に接続されて構成
されている。
明する。図１は、本発明のセラミックヒータの一実施例
を示す斜視図であり、図２は本発明のセラミックヒータ
の製造工程を説明するための斜視図である図１におい
て、１は無機導電材から成る発熱抵抗体２を窒化珪素質
焼結体３中に埋設したセラミックヒータであり、セラミ
ックヒータ１は側面にその一部を露出させたリード部５
を電極とし、該電極にそれぞれメタライズ層を介してリ
ード線６を担持した電極取出金具７をろう接することに
より、発熱部４とリード部５を成す発熱抵抗体２が電極
取出金具７を経てリード線６に電気的に接続されて構成
されている。
【００１８】前記セラミックヒータ１の発熱素子は、図
２に示すような平板状に成形した窒化珪素質成形体８上
に、発熱抵抗体パターン９を所定位置にスクリーン印刷
法により厚膜印刷した後、その上面に別の窒化珪素質成
形体８ａを重ねて加圧焼成して一体化したものである。
２に示すような平板状に成形した窒化珪素質成形体８上
に、発熱抵抗体パターン９を所定位置にスクリーン印刷
法により厚膜印刷した後、その上面に別の窒化珪素質成
形体８ａを重ねて加圧焼成して一体化したものである。
【００１９】本発明のセラミックヒータにおいて、無機
導電材から成る発熱抵抗体２として、例えばタングステ
ン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、レニウム（Ｒｅ）等の
高融点金属の他、タングステンカーバイド（ＷＣ）、窒
化チタン（ＴｉＮ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ
2 ）や硼化ジルコニウム（ＺｒＢ2 ）等の正の抵抗温度
係数を有する周期律表第４ａ、５ａ、６ａ族金属の炭化
物、窒化物及び硼化物等が好適に用いられる。
導電材から成る発熱抵抗体２として、例えばタングステ
ン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、レニウム（Ｒｅ）等の
高融点金属の他、タングステンカーバイド（ＷＣ）、窒
化チタン（ＴｉＮ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ
2 ）や硼化ジルコニウム（ＺｒＢ2 ）等の正の抵抗温度
係数を有する周期律表第４ａ、５ａ、６ａ族金属の炭化
物、窒化物及び硼化物等が好適に用いられる。
【００２０】また、本発明のセラミックヒータを評価す
るにあたり、先ず比表面積が１２ｍ2 ／ｇ、含有する不
可避不純物としての酸素量、即ち酸化珪素（ＳｉＯ2 ）
が３重量％以下でα化率が９７％である窒化珪素（Ｓｉ
3 Ｎ4 ）粉末に、焼結助剤としての希土類元素の酸化物
と酸化珪素（ＳｉＯ2 ）及び添加物としてモリブデン
（Ｍｏ）の珪化物またはチタン（Ｔｉ）の窒化物を表１
に示す組成となるように種々配合した原料粉末をそれぞ
れ２４時間、ボールミルにて湿式混合した。
るにあたり、先ず比表面積が１２ｍ2 ／ｇ、含有する不
可避不純物としての酸素量、即ち酸化珪素（ＳｉＯ2 ）
が３重量％以下でα化率が９７％である窒化珪素（Ｓｉ
3 Ｎ4 ）粉末に、焼結助剤としての希土類元素の酸化物
と酸化珪素（ＳｉＯ2 ）及び添加物としてモリブデン
（Ｍｏ）の珪化物またはチタン（Ｔｉ）の窒化物を表１
に示す組成となるように種々配合した原料粉末をそれぞ
れ２４時間、ボールミルにて湿式混合した。
【００２１】
【表１】
【００２２】得られた各混合物の泥漿をそれぞれ噴霧乾
燥して造粒し、プレス成形法により板状の窒化珪素質成
形体８、８ａを作製した。
燥して造粒し、プレス成形法により板状の窒化珪素質成
形体８、８ａを作製した。
【００２３】次に、表１に示す組成となるように調整し
た前記無機導電材の粉末と窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）粉末
の混合物にバインダー及び有機溶媒を添加し、２４時間
振動ミルにて混合した後、粘度調整用の溶剤を加えて発
熱抵抗体用ペーストを調整した。
た前記無機導電材の粉末と窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）粉末
の混合物にバインダー及び有機溶媒を添加し、２４時間
振動ミルにて混合した後、粘度調整用の溶剤を加えて発
熱抵抗体用ペーストを調整した。
【００２４】このようにして得られた発熱抵抗体用ペー
ストを使用して、前記窒化珪素質成形体８の表上面にス
クリーン印刷法により、略Ｕ字状の発熱抵抗体パターン
９を厚膜印刷した。その後、前記発熱抵抗体パターン９
を挾むように前記同形状の別の窒化珪素質成形体８ａを
重ねて加圧焼成した。
ストを使用して、前記窒化珪素質成形体８の表上面にス
クリーン印刷法により、略Ｕ字状の発熱抵抗体パターン
９を厚膜印刷した。その後、前記発熱抵抗体パターン９
を挾むように前記同形状の別の窒化珪素質成形体８ａを
重ねて加圧焼成した。
【００２５】かくして得られた発熱素子の側面を研磨し
て前記リード部５の一部を露出させてそれぞれ電極と
し、少なくとも該露出部にメタライズ層を被着させた
後、リード線６を挾み込んだ電極取出金具７をろう接し
て平板状のセラミックヒータ１を作製した。
て前記リード部５の一部を露出させてそれぞれ電極と
し、少なくとも該露出部にメタライズ層を被着させた
後、リード線６を挾み込んだ電極取出金具７をろう接し
て平板状のセラミックヒータ１を作製した。
【００２６】かくの如くして作製した各セラミックヒー
タに、１５００℃で飽和するように調整した交流電圧を
６０秒間印加して１５００℃まで急速昇温した後、圧縮
空気を吹きつけて冷却しながら３０秒間通電を停止する
工程を１サイクルとする通電サイクル試験を行い耐久性
を評価した。尚、前記同一組成の窒化珪素質焼結体及び
発熱抵抗体の平板から縦３．１ｍｍ、横３．５ｍｍ、長
さ１８ｍｍの棒状試験片を作製し、１１００〜１５００
℃までの熱膨張係数を示差熱膨張計を用いて基準試料と
の比較より計測し、それぞれの発熱素子の熱膨張差を算
出した。以上の結果を表２に示す。
タに、１５００℃で飽和するように調整した交流電圧を
６０秒間印加して１５００℃まで急速昇温した後、圧縮
空気を吹きつけて冷却しながら３０秒間通電を停止する
工程を１サイクルとする通電サイクル試験を行い耐久性
を評価した。尚、前記同一組成の窒化珪素質焼結体及び
発熱抵抗体の平板から縦３．１ｍｍ、横３．５ｍｍ、長
さ１８ｍｍの棒状試験片を作製し、１１００〜１５００
℃までの熱膨張係数を示差熱膨張計を用いて基準試料と
の比較より計測し、それぞれの発熱素子の熱膨張差を算
出した。以上の結果を表２に示す。
【００２７】
【表２】
【００２８】表２から明らかなように、本発明のセラミ
ックヒータはすべて２００００サイクルの高温耐久性が
確認され、かつ窒化珪素質焼結体の表面にも酸化が認め
られなかった。
ックヒータはすべて２００００サイクルの高温耐久性が
確認され、かつ窒化珪素質焼結体の表面にも酸化が認め
られなかった。
【００２９】
【発明の効果】叙上の如く、本発明のセラミックヒータ
は無機導電材からなる発熱抵抗体を、希土類元素が酸化
物換算で８〜１９重量％及び酸化珪素（ＳｉＯ2 ）が２
〜７重量％、かつモリブデン（Ｍｏ）の珪化物またはチ
タン（Ｔｉ）の窒化物が７〜２０重量％含有して成る窒
化珪素質焼結体中に埋設したことから、窒化珪素質焼結
体の高い強度を保持しつつ、通電加熱中の発熱抵抗体の
断線や抵抗変化は勿論、窒化珪素質焼結体の組織の劣化
もなく、かつ耐酸化性及び耐久性に優れ、急速昇温特性
の良好な高温での長時間の連続使用が可能であるセラミ
ックヒータを得ることができる。
は無機導電材からなる発熱抵抗体を、希土類元素が酸化
物換算で８〜１９重量％及び酸化珪素（ＳｉＯ2 ）が２
〜７重量％、かつモリブデン（Ｍｏ）の珪化物またはチ
タン（Ｔｉ）の窒化物が７〜２０重量％含有して成る窒
化珪素質焼結体中に埋設したことから、窒化珪素質焼結
体の高い強度を保持しつつ、通電加熱中の発熱抵抗体の
断線や抵抗変化は勿論、窒化珪素質焼結体の組織の劣化
もなく、かつ耐酸化性及び耐久性に優れ、急速昇温特性
の良好な高温での長時間の連続使用が可能であるセラミ
ックヒータを得ることができる。
【図１】本発明のセラミックヒータの一実施例を示す斜
視図である。
視図である。
【図２】本発明のセラミックヒータの製造工程を説明す
るための斜視図である。
るための斜視図である。
【図３】従来のセラミックヒータを示す斜視図である。
１ セラミックヒータ ２ 発熱抵抗体 ３ 窒化珪素質焼結体 ４ 発熱部 ５ リード部 ６ リード線 ７ 電極取出金具 ８、８ａ 窒化珪素質成形体 ９ 発熱抵抗体パターン
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年４月１７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】しかしながら、従来の窒化珪素焼結体をヒ
ータの基体とするセラミック発熱体は、通電加熱により
該発熱体が１０００℃を越えると焼結体の粒界に残留す
るアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、マグネシア（ＭｇＯ）、カ
ルシア（ＣａＯ）等から成るガラス質成分の軟化により
窒化珪素焼結体の強度や組織の劣化を引き起こし、発熱
抵抗体近傍の窒化珪素焼結体にクラックを生じたり、耐
酸化性に劣る等の欠点があった。
ータの基体とするセラミック発熱体は、通電加熱により
該発熱体が１０００℃を越えると焼結体の粒界に残留す
るアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、マグネシア（ＭｇＯ）、カ
ルシア（ＣａＯ）等から成るガラス質成分の軟化により
窒化珪素焼結体の強度や組織の劣化を引き起こし、発熱
抵抗体近傍の窒化珪素焼結体にクラックを生じたり、耐
酸化性に劣る等の欠点があった。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】よってモリブデン（Ｍｏ）の珪化物または
チタン（Ｔｉ）の窒化物の含有量は７〜２０重量％、望
ましくは９〜１３重量％に特定される。尚、含有するア
ルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、マグネシア（ＭｇＯ）、カルシ
ア（ＣａＯ）等から成るガラス質成分は０．５重量％以
下、望ましくは０．１重量％以下であることが好まし
い。
チタン（Ｔｉ）の窒化物の含有量は７〜２０重量％、望
ましくは９〜１３重量％に特定される。尚、含有するア
ルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、マグネシア（ＭｇＯ）、カルシ
ア（ＣａＯ）等から成るガラス質成分は０．５重量％以
下、望ましくは０．１重量％以下であることが好まし
い。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】
【表１】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】無機導電材からな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ヒータにおいて、前記
窒化珪素質焼結体が希土類元素を酸化物換算で８〜１９
重量％及び酸化珪素（ＳｉＯ2 ）を２〜７重量％の割合
で含有し、かつモリブデン（Ｍｏ）の珪化物またはチタ
ン（Ｔｉ）の窒化物を７〜２０重量％含有して成ること
を特徴とするセラミックヒータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3191889A JP2804393B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | セラミックヒータ |
| US07/909,628 US5233166A (en) | 1991-07-31 | 1992-07-07 | Ceramic heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3191889A JP2804393B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | セラミックヒータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0536470A true JPH0536470A (ja) | 1993-02-12 |
| JP2804393B2 JP2804393B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=16282139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3191889A Expired - Lifetime JP2804393B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | セラミックヒータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5233166A (ja) |
| JP (1) | JP2804393B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5424364A (en) * | 1994-05-17 | 1995-06-13 | E. I. Du Pont De Nemours & Company | Comb pigment dispersants |
| US5904872A (en) * | 1994-09-29 | 1999-05-18 | Tokyo Electron Limited | Heating device, method of manufacturing the same, and processing apparatus using the same |
| US6037414A (en) * | 1998-09-02 | 2000-03-14 | E. I. Du Pont Nemours And Company | Polymeric pigment dispersant having an acrylic backbone, polyester side chains, cyclic imide groups and quaternary ammonium groups |
| JP2003045915A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Kyocera Corp | 接触加熱装置 |
| WO2003075613A1 (en) * | 2002-03-05 | 2003-09-12 | Winner Technology Co., Ltd. | High-temperature ceramic heater with high efficiency and method for manufacturing the same |
| JP2003257593A (ja) * | 2002-02-27 | 2003-09-12 | Kyocera Corp | ウエハ支持部材 |
| WO2019044153A1 (ja) * | 2017-08-30 | 2019-03-07 | ボッシュ株式会社 | グロープラグ用のセラミックヒータ及びグロープラグ用のセラミックヒータの製造方法 |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5350720A (en) * | 1991-03-18 | 1994-09-27 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Triple-layered ceramic heater |
| SE501098C2 (sv) * | 1993-03-02 | 1994-11-14 | Tetra Laval Holdings & Finance | Anordning för försegling, sätt vid framställning av en förseglingsback och användning |
| US5750958A (en) * | 1993-09-20 | 1998-05-12 | Kyocera Corporation | Ceramic glow plug |
| DE4338539A1 (de) * | 1993-11-11 | 1995-05-18 | Hoechst Ceram Tec Ag | Verfahren zum Herstellen von keramischen Heizelementen |
| JP2828575B2 (ja) * | 1993-11-12 | 1998-11-25 | 京セラ株式会社 | 窒化珪素質セラミックヒータ |
| KR0143870B1 (ko) * | 1993-12-27 | 1998-07-01 | 사토 후미오 | 고열전도성 질화규소 구조부재 및 반도체 패키지, 히터, 서멀헤드 |
| DE69522390T2 (de) | 1994-06-09 | 2002-02-14 | Honda Motor Co Ltd | Gegenstand hergestelt durch Verbinden von zwei Bauteilen und Hartlotzusatzmetall |
| JPH0899610A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Tsutsunaka Plast Ind Co Ltd | 防曇性能を有する合成樹脂製窓材およびその製造方法 |
| DE19508315C1 (de) * | 1995-03-09 | 1996-05-09 | Vontana Wasserbetten Gmbh | Heizungsvorrichtung für Wasserbetten |
| JP3192073B2 (ja) * | 1995-11-08 | 2001-07-23 | 株式会社ユニシアジェックス | セラミックスヒータ |
| KR100280634B1 (ko) * | 1996-05-05 | 2001-02-01 | 세이이치로 미야타 | 전기 발열체 및 이를 이용한 정전 척 |
| JP3243733B2 (ja) * | 1996-08-07 | 2002-01-07 | 雪印乳業株式会社 | 新規イソキノリン誘導体 |
| DE29617732U1 (de) * | 1996-10-12 | 1998-02-05 | Ako-Werke Gmbh & Co Kg, 88239 Wangen | Kochmulde |
| 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 |
| JP3411498B2 (ja) * | 1997-04-23 | 2003-06-03 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックヒータ、その製造方法、及びセラミックグロープラグ |
| TW444514B (en) * | 1998-03-31 | 2001-07-01 | Tdk Corp | Resistance device |
| US5856651A (en) * | 1998-04-06 | 1999-01-05 | Surface Igniter Corporation | Shield for a hot surface ignitor and method for fabricating a shield |
| JPH11354260A (ja) * | 1998-06-11 | 1999-12-24 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 複層セラミックスヒータ |
| JP2000268944A (ja) | 1998-08-03 | 2000-09-29 | Denso Corp | セラミックヒータおよびその製造方法，並びにガスセンサ |
| US6328913B1 (en) | 1998-09-02 | 2001-12-11 | Peter T. B. Shaffer | Composite monolithic elements and methods for making such elements |
| US6028292A (en) * | 1998-12-21 | 2000-02-22 | Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc. | Ceramic igniter having improved oxidation resistance, and method of using same |
| JP2000286045A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-13 | Ibiden Co Ltd | セラミックヒーター |
| SE520251C2 (sv) * | 1999-05-20 | 2003-06-17 | Sandvik Ab | Motståndselement av molybdensilicidtyp för sintring av metallpulver |
| US6205649B1 (en) * | 1999-06-01 | 2001-03-27 | Mark A. Clayton | Method of making a ceramic heater with platinum heating element |
| JP3889536B2 (ja) * | 1999-10-29 | 2007-03-07 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックヒータ及びその製造方法、並びに該セラミックヒータを備えるグロープラグ |
| JP2001196152A (ja) * | 2000-01-13 | 2001-07-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | セラミックスヒータ |
| EP1274280A1 (en) | 2000-04-14 | 2003-01-08 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic heater |
| SE520148C3 (sv) * | 2000-11-24 | 2003-07-16 | Sandvik Ab | Förfarande för att öka livslängden hos värmeelement av molybdendisilicidtyp vid värmebehandling av elektroniska keramer |
| JP4454191B2 (ja) * | 2001-07-30 | 2010-04-21 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックヒータの製造方法 |
| KR100673808B1 (ko) | 2001-08-18 | 2007-01-25 | 생-고뱅 세라믹스 앤드 플라스틱스, 인코포레이티드 | 전기 접촉 부분이 밀봉된 세라믹 점화기 |
| JP3984074B2 (ja) * | 2002-02-27 | 2007-09-26 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックヒータの製造方法 |
| CN100415061C (zh) * | 2002-04-26 | 2008-08-27 | 日本特殊陶业株式会社 | 陶瓷加热器以及具有该加热器的电热塞 |
| KR100889758B1 (ko) * | 2002-09-03 | 2009-03-20 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 유기박막 형성장치의 가열용기 |
| US20040209209A1 (en) * | 2002-11-04 | 2004-10-21 | Chodacki Thomas A. | System, apparatus and method for controlling ignition including re-ignition of gas and gas fired appliances using same |
| US20100108658A1 (en) * | 2008-10-20 | 2010-05-06 | Saint-Gobain Corporation | Dual voltage regulating system for electrical resistance hot surface igniters and methods related thereto |
| US20100132315A1 (en) * | 2008-11-28 | 2010-06-03 | Gunn Jonathan R | Vertical, form, fill and seal machine with heating element resistant to thermal cycling |
| US20100141231A1 (en) * | 2008-11-30 | 2010-06-10 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Igniter voltage compensation circuit |
| WO2011009008A2 (en) * | 2009-07-15 | 2011-01-20 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Fuel gas ignition system for gas burners including devices and methods related thereto |
| KR101488748B1 (ko) * | 2011-01-20 | 2015-02-03 | 쿄세라 코포레이션 | 히터 및 이것을 구비한 글로 플러그 |
| GB2515992A (en) | 2013-03-22 | 2015-01-14 | British American Tobacco Co | Heating smokeable material |
| WO2018128449A1 (ko) * | 2017-01-06 | 2018-07-12 | 엘지이노텍 주식회사 | 히팅 로드 및 이를 포함하는 히터 |
| US11457513B2 (en) | 2017-04-13 | 2022-09-27 | Bradford White Corporation | Ceramic heating element |
| WO2019191272A1 (en) | 2018-03-27 | 2019-10-03 | Scp Holdings, Llc. | Hot surface igniters for cooktops |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4376652A (en) * | 1979-01-08 | 1983-03-15 | Gte Products Corporation | High density high strength Si3 N4 ceramics prepared by pressureless sintering of amorphous Si3 N4 powder and Ti |
| JPS55126989A (en) * | 1979-03-24 | 1980-10-01 | Kyoto Ceramic | Ceramic heater |
| JPS5860677A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-11 | 日本特殊陶業株式会社 | 高靭性窒化珪素焼結体の製造法 |
| JPH0699191B2 (ja) * | 1984-12-22 | 1994-12-07 | 京セラ株式会社 | 窒化珪素質焼結体の製造方法 |
| JPH01313362A (ja) * | 1988-06-09 | 1989-12-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミック発熱体およびその製造方法 |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP3191889A patent/JP2804393B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-07-07 US US07/909,628 patent/US5233166A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5424364A (en) * | 1994-05-17 | 1995-06-13 | E. I. Du Pont De Nemours & Company | Comb pigment dispersants |
| US5904872A (en) * | 1994-09-29 | 1999-05-18 | Tokyo Electron Limited | Heating device, method of manufacturing the same, and processing apparatus using the same |
| US6037414A (en) * | 1998-09-02 | 2000-03-14 | E. I. Du Pont Nemours And Company | Polymeric pigment dispersant having an acrylic backbone, polyester side chains, cyclic imide groups and quaternary ammonium groups |
| JP2003045915A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Kyocera Corp | 接触加熱装置 |
| JP2003257593A (ja) * | 2002-02-27 | 2003-09-12 | Kyocera Corp | ウエハ支持部材 |
| WO2003075613A1 (en) * | 2002-03-05 | 2003-09-12 | Winner Technology Co., Ltd. | High-temperature ceramic heater with high efficiency and method for manufacturing the same |
| WO2019044153A1 (ja) * | 2017-08-30 | 2019-03-07 | ボッシュ株式会社 | グロープラグ用のセラミックヒータ及びグロープラグ用のセラミックヒータの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5233166A (en) | 1993-08-03 |
| JP2804393B2 (ja) | 1998-09-24 |
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