JPH0574555A - Ceramic heater and manufacture thereof - Google Patents
Ceramic heater and manufacture thereofInfo
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- JPH0574555A JPH0574555A JP3234484A JP23448491A JPH0574555A JP H0574555 A JPH0574555 A JP H0574555A JP 3234484 A JP3234484 A JP 3234484A JP 23448491 A JP23448491 A JP 23448491A JP H0574555 A JPH0574555 A JP H0574555A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、セラミックヒータ及
びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic heater and its manufacturing method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】暖房機や調理器等の電化製品に使用され
るヒーターは、通常ニクロム線又は帯などの金属系発熱
体が主流であり、一部ＰＴＣセラミック発熱体が使用さ
れている。これら発熱体は、いずれも輻射用あるいは温
風発生用として使用されている。2. Description of the Related Art In heaters used for electric appliances such as heaters and cookers, metal heating elements such as nichrome wires or bands are usually the mainstream, and some PTC ceramic heating elements are used. All of these heating elements are used for radiation or generation of warm air.
【０００３】セラミック発熱体としては、従来よりＳｉ
Ｃ系セラミックスを主体とする導電性セラミックヒータ
の提案が各種なされている（例えば、ＵＳＰ866444、特
公昭57−41796 、特公昭61−38144 、特開昭58−20908
4、特開昭60−27653 、特開昭60−51661 、特開昭61−1
46760）。Conventionally, Si has been used as a ceramic heating element.
Various proposals have been made for conductive ceramic heaters mainly composed of C-based ceramics (for example, USP866444, JP-B-57-41796, JP-B-61-38144, JP-A-58-20908).
4, JP-A-60-27653, JP-A-60-51661, JP-A-61-1
46760).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】金属系発熱体において
は、固有抵抗が小さすぎる（ニクロム線で100 〜200 μ
Ω・cm）ため、ヒータとして必要な電力に対して発熱面
積を大きくかつ均一にすることができなかった。またヒ
ータ自体が導電性をもち又比較的広面積の板状発熱体と
して電化製品等に使用されるセラミックヒータの場合、
ヒータ表面からヒータ外部へ漏電しやすいという問題点
があった。In the metallic heating element, the specific resistance is too small (100-200 μ for Nichrome wire).
Ω · cm), the heating area could not be made large and uniform with respect to the electric power required for the heater. Also, in the case of a ceramic heater that has electric conductivity in the heater itself and is used as a plate-shaped heating element of a relatively large area in electrical appliances,
There is a problem that electric current is easily leaked from the heater surface to the outside of the heater.
【０００５】この発明は、このような問題点を解決しよ
うとするもので、ヒータ表面からヒータ外部への漏電を
防止することができ、安全性の高いセラミックヒータを
提供することを目的とする。The present invention is intended to solve such a problem, and an object thereof is to provide a highly safe ceramic heater capable of preventing electric leakage from the heater surface to the outside of the heater.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明によれば、炭化
シリコン粒子が金属シリコンの窒化によって形成される
窒化シリコンのバインダーで結合されてなる導電性セラ
ミック焼結体層の少なくとも一面上が、金属シリコンの
窒化によって形成される窒化シリコンを主成分とする絶
縁層で被覆されてなるセラミックヒータが提供される。According to the present invention, at least one surface of a conductive ceramic sintered body layer in which silicon carbide particles are bonded by a binder of silicon nitride formed by nitriding of metal silicon has a metal Provided is a ceramic heater coated with an insulating layer containing silicon nitride as a main component formed by nitriding silicon.
【０００７】この発明においては、導電性セラミック焼
結体層の少なくとも一面上が絶縁層で被覆される。導電
性セラミック焼結体層は、100 重量部の炭化シリコン粒
子の導電体と20〜120 重量部の窒化シリコンバインダー
とからなる。炭化シリコン粒子は、純度99重量％以上に
高純度化処理されたものがよく、通常１〜10μｍの平均
粒径がよい。窒化シリコンは、焼結によって炭化シリコ
ン粒子を結合するためのものであって、金属シリコンの
窒化によって形成されるのがよく、金属シリコン粒子の
所定量を炭化シリコン粒子に混合し所定形状に成形した
後に窒素雰囲気中で所定温度に加熱して金属シリコン粒
子を窒化して形成することができる。In the present invention, at least one surface of the conductive ceramic sintered body layer is covered with the insulating layer. The conductive ceramic sintered body layer comprises 100 parts by weight of a conductor of silicon carbide particles and 20 to 120 parts by weight of a silicon nitride binder. The silicon carbide particles are preferably highly purified to a purity of 99% by weight or more, and usually have an average particle size of 1 to 10 μm. Silicon nitride is for bonding silicon carbide particles by sintering, and is preferably formed by nitriding metal silicon. A predetermined amount of metal silicon particles is mixed with silicon carbide particles and molded into a predetermined shape. After that, it can be formed by nitriding the metal silicon particles by heating to a predetermined temperature in a nitrogen atmosphere.
【０００８】絶縁層は、金属シリコンの窒化によって形
成される窒化シリコンを主成分とし、この窒化シリコン
100 重量部に対し、80重量部以下好ましくは10〜60重量
部の高融点で絶縁性の酸化物及び／又は窒化物の粉末を
混合するかせずして構成される。酸化物及び窒化物の粉
末の融点は、1500℃以上が好ましい。酸化物の粉末は、
例えば、ジルコン、アルミナ等があり、この中でもジル
コンが好ましい。この粒径は、通常１〜10μｍである。
窒化物の粉末は、例えば窒化シリコン、窒化アルミニュ
ウム等がある。この粒径は、通常１〜10μｍである。The insulating layer is mainly composed of silicon nitride formed by nitriding metallic silicon.
80 parts by weight or less, preferably 10 to 60 parts by weight, with respect to 100 parts by weight, a powder of an insulating oxide and / or nitride having a high melting point is used without mixing. The melting point of the oxide and nitride powders is preferably 1500 ° C. or higher. The oxide powder is
For example, there are zircon, alumina and the like, and among these, zircon is preferable. This particle size is usually 1 to 10 μm.
Examples of the nitride powder include silicon nitride and aluminum nitride. This particle size is usually 1 to 10 μm.
【０００９】この発明においては、絶縁層の上に更にガ
ラス層を積層することができる。表面にガラス層を形成
することにより、水等が接触する環境でセラミックヒー
タが使用される場合、ガラス層が水分のヒーター内部へ
の侵入を防ぎ、さらに安全性の高いヒータとなる。又ガ
ラス層は空気との遮断にもなり、ヒータの高温での耐酸
化性を著しく向上させることができる。In the present invention, a glass layer can be further laminated on the insulating layer. By forming a glass layer on the surface, when the ceramic heater is used in an environment in which water or the like comes into contact, the glass layer prevents moisture from entering the inside of the heater, and the heater has higher safety. Further, the glass layer also serves as a shield against air, and the oxidation resistance of the heater at high temperatures can be remarkably improved.
【００１０】この発明のセラミックヒータは、例えば次
のようにして製造することができる。すなわち、炭化シ
リコン粉末、金属シリコン粉末、成形助剤及び水の所定
量を混合し成形して導電性セラミック焼結体用グリーン
を形成し、この上の少なくとも一面に金属シリコン粉末
に酸化物及び／又は窒化物の粉末の所定量を混合するか
せずして作製した絶縁層用グリーンを密着させ、この後
に窒素雰囲気中で焼成してセラミックヒータを作製す
る。The ceramic heater of the present invention can be manufactured, for example, as follows. That is, silicon carbide powder, metal silicon powder, a molding aid and a predetermined amount of water are mixed and molded to form a green for a conductive ceramic sintered body, and oxide and / or oxide of metal silicon powder is formed on at least one surface of the green. Alternatively, the insulating layer green produced without mixing a predetermined amount of the nitride powder is brought into close contact, and then fired in a nitrogen atmosphere to produce a ceramic heater.
【００１１】導電性セラミック焼結用グリーンは、導電
性セラミック焼結体を形成するためのものであって、通
常100 重量部の炭化シリコン粉末、10〜70重量部の金属
シリコン粉末、10〜40重量部の成形助剤及び20〜40重量
部の水を混合し、所定形状に成形して用いることができ
る。粉末の粒径は、通常炭化シリコンが１〜10μｍ、金
属シリコンが１〜８μｍである。所定形状は、例えば中
空管形、板形等がある。The conductive ceramic sintering green is for forming a conductive ceramic sintered body, and is usually 100 parts by weight of silicon carbide powder, 10 to 70 parts by weight of metallic silicon powder, 10 to 40 parts by weight. It is possible to mix and use 20 parts by weight of water and 20 to 40 parts by weight of a molding aid and mold it into a predetermined shape for use. The particle size of the powder is usually 1 to 10 μm for silicon carbide and 1 to 8 μm for metallic silicon. The predetermined shape is, for example, a hollow tube shape or a plate shape.
【００１２】絶縁層用グリーンは、導電性セラミック焼
結体の少なくとも一面を絶縁する絶縁層を形成するため
のものであって、通常100 重量部の金属シリコン、80重
量部以下の高融点で絶縁性の酸化物及び／又は窒化物、
10〜40重量部の成形助剤を混合して導電性セラミック焼
結体用グリーンの少なくとも一面上に密着させることが
できる。The insulating layer green is for forming an insulating layer that insulates at least one surface of the conductive ceramic sintered body, and is usually 100 parts by weight of metallic silicon and 80% by weight or less of a high melting point. Oxide and / or nitride,
It is possible to mix 10 to 40 parts by weight of a molding aid and bring it into close contact with at least one surface of the green for a conductive ceramic sintered body.
【００１３】上記密着は、例えば圧着法又はコーティン
グ法等がある。圧着法は、導電性セラミック焼結体用グ
リーンと絶縁層用グリーンとを高湿度下に配置し吸湿さ
せた後、これらのグリーンを重ねて加圧して行われる。
コーティング法は、導電性セラミック焼結体用グリーン
の表面に、金属シリコン粉末に酸化物及び／又は窒化物
の粉末の所定量を混合するかせずして作製するコーティ
ング液をコーティングして行われる。The above-mentioned close contact includes, for example, a pressure bonding method or a coating method. The crimping method is performed by placing the green for the conductive ceramic sintered body and the green for the insulating layer under high humidity to absorb moisture, and then stacking and pressing these greens.
The coating method is performed by coating the surface of the green for a conductive ceramic sintered body with a coating liquid prepared without mixing the metal silicon powder with a predetermined amount of the oxide and / or nitride powder.
【００１４】この発明のセラミックヒータは、少なくと
も一面上に絶縁層のグリーンが密着された導電性セラミ
ック焼結体用グリーンを窒素雰囲気中で焼成して作製さ
れる。焼成は、通常1300〜1450℃で行うのがよい。この
発明においては、絶縁層の上に更にガラス層を積層して
セラミックヒータの漏電に対する信頼性と実用性を高め
ることができる。The ceramic heater of the present invention is manufactured by firing a conductive ceramic sintered body green having an insulating layer green adhered on at least one surface thereof in a nitrogen atmosphere. The firing is usually performed at 1300 to 1450 ° C. In the present invention, by further laminating a glass layer on the insulating layer, it is possible to enhance the reliability and practicality of the ceramic heater against electric leakage.
【００１５】[0015]
【作用】金属シリコンの窒化によって形成される窒化シ
リコンを主成分とする絶縁層が、導電性セラミック焼結
体層の表面に密着して漏電を防ぐ。The insulating layer containing silicon nitride as a main component formed by nitriding metallic silicon adheres to the surface of the conductive ceramic sintered body layer to prevent leakage.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、この発明を実施例により更に具体的に
説明するがこの発明は、この実施例に限定されるもので
はない。導電性セラミックグリーンの作製 炭化シリコン粉末（純度95％以上、平均粒径６μｍ）70
重量部、金属シリコン粉末（純度97％以上、平均粒径5.
9 μｍ）30重量部、成形助剤としてメチルセルローズ系
有機バインダー、脂肪酸ソルビタンエステルポリエチレ
ングリコール及びダイナマイトグリセリンの合計12重量
部、それに水21重量部を加えてミキサーで約５分間混合
混水する。得られた混合物をコンティニアスニーダーで
充分混練した後に高圧真空押出成形機で厚み３mm幅300
mmのシートを成形圧力30kg／cm2 で押出成形し、乾燥す
る。パイプ形状の導電性セラミックグリーンも同様の方
法により作製できる。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. Production of conductive ceramic green Silicon carbide powder (purity 95% or more, average particle size 6 μm) 70
Parts by weight, metal silicon powder (purity 97% or more, average particle size 5.
30 parts by weight, a total of 12 parts by weight of a methyl cellulose organic binder as a molding aid, a fatty acid sorbitan ester polyethylene glycol and dynamite glycerin, and 21 parts by weight of water are added and mixed and mixed in a mixer for about 5 minutes. Thoroughly kneading the obtained mixture with a continuous kneader, and then using a high-pressure vacuum extrusion molding machine, a thickness of 3 mm and a width of 300
mm sheet is extruded at a forming pressure of 30 kg / cm 2 and dried. A pipe-shaped conductive ceramic green can be produced by the same method.
【００１７】電気絶縁層の作製Ｉ（貼り合せ） 金属シリコン粉末（純度97％以上、平均粒径5.9 μｍ）
100 重量部を成形助剤としてメチルセルロース系有機バ
インダー、脂肪酸ソルビタンエステルポリエチレングリ
コール及びダイナマイトグリセリンの合計12重量部、そ
れに水21重量部を加えてミキサーで約５分間混合混水す
る。得られた混合物をコンティニアスニーダーで充分混
練した後に高圧真空押出成形機で厚み1.0 mm幅300 mmの
シートを成形圧力50kg／cm2 で押出成形し乾燥する。次
に、同じ寸法に切断された前記導電性セラミックグリー
ンシートと電気絶縁層のグリーンシートを、高湿度雰囲
気に放置し、これら２種のグリーンシートに少し水分を
含ませた後、２種のグリーンシートを重合せ、平板プレ
スにて約0.5 kg／cm2 の圧力でラミネートし一体化す
る。その後、一体化されたグリーンシートを再度乾燥
し、次に窒素雰囲気中600 ℃で３時間脱脂を行う。この
時昇温スピードは２℃／min 以下で行うことが好まし
い。その後、同雰囲気中1400℃で６時間焼成する事によ
り、片面に電気絶縁性を有する窒化珪素質の層を有する
ＳｉＣ系セラミックヒーターが作成される。両面に絶縁
が必要なヒーターに関しては、電気絶縁層のグリーンシ
ートを同様の方法で両面に貼り合わせることにより作成
できる。さらに水等が接触する雰囲気で使用される時に
は、前記一体化されたヒーターの最表面に電気絶縁性を
有するＫ・ＮａＯ−ＣａＯ−ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｓｉ
Ｏ2 系のガラスをコーティングし焼成する事により、ガ
スや溶液に対して不透過性の皮膜が形成される。Preparation of electrical insulation layer I (bonding) metal silicon powder (purity 97% or more, average particle size 5.9 μm)
A total of 12 parts by weight of methyl cellulose organic binder, fatty acid sorbitan ester polyethylene glycol, and dynamite glycerin, and 21 parts by weight of water are added with 100 parts by weight as a molding aid, and mixed with a mixer for about 5 minutes. The obtained mixture is sufficiently kneaded with a continuous kneader, and then a sheet having a thickness of 1.0 mm and a width of 300 mm is extrusion-molded at a molding pressure of 50 kg / cm 2 and dried by a high-pressure vacuum extruder. Next, the conductive ceramic green sheet and the green sheet of the electric insulation layer, which are cut into the same size, are left in a high humidity atmosphere, and the two types of green sheets are slightly moistened, and then the two types of green are produced. The sheets are polymerized and laminated with a flat plate press at a pressure of about 0.5 kg / cm 2 to integrate them. Then, the integrated green sheet is dried again, and then degreased at 600 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere. At this time, it is preferable that the heating rate is 2 ° C./min or less. After that, by firing in the same atmosphere at 1400 ° C. for 6 hours, a SiC-based ceramic heater having a silicon nitride layer having electrical insulation on one surface is produced. A heater requiring insulation on both sides can be prepared by laminating the green sheet of the electric insulation layer on both sides in the same manner. The when used in an atmosphere further contacting water or the like, K · NaO-CaO-MgO -Al 2 O 3 -Si having electrical insulation on the integrated outermost surface of the heater
By coating O 2 type glass and baking it, a film impermeable to gas and solution is formed.
【００１８】図１は、導電性セラミック１の片面に窒化
珪素質の絶縁層２が一体化されたヒーターの断面図であ
る。図２は、両面に絶縁層２ａ, ２ｂが一体化されたヒ
ーターの断面図、図３はさらに最表面にガラス質の絶縁
層３が形成されたヒーターの断面図である。電気絶縁層の作成II（コーティング） 金属シリコン粉末（純度98％、平均粒系5.9 μｍ）70重
量部、ポリメチルメタアクリレート樹脂10重量部、テレ
ピンオイル20重量部を混合し、３本ロールで充分に圧練
する。FIG. 1 is a sectional view of a heater in which an insulating layer 2 made of silicon nitride is integrated on one surface of a conductive ceramic 1. FIG. 2 is a sectional view of a heater in which insulating layers 2a and 2b are integrated on both surfaces, and FIG. 3 is a sectional view of a heater in which a glassy insulating layer 3 is further formed on the outermost surface. Preparation of electrical insulation layer II (Coating) 70 parts by weight of metal silicon powder (purity 98%, average particle size 5.9 μm), 10 parts by weight of polymethylmethacrylate resin, 20 parts by weight of turpentine oil are mixed, and 3 rolls are sufficient. Squeeze into.
【００１９】これを、トルエン等の溶剤で適当な粘度に
した後、乾燥された導電性セラミックグリーンシートの
片面に100 〜300 μｍ塗布し、乾燥する。これを窒素雰
囲気中600 ℃で３時間脱脂し、その後同雰囲気で1400℃
６時間焼成することにより、窒化珪素質の絶縁層が表面
に一体化されたセラミックヒータが作成できる。このヒ
ーターの相対する表面にオーミックＡｇペーストを焼付
けし電極とした時に、その温度−比抵抗特性を図４に示
す。Ａは、導電性セラミックのみ、Ｂは上記電気絶縁層
が片面に一体化されたヒータの特性である。This is made to have an appropriate viscosity with a solvent such as toluene, then applied to one side of the dried conductive ceramic green sheet by 100 to 300 μm and dried. This is degreased in nitrogen atmosphere at 600 ℃ for 3 hours, then in the same atmosphere at 1400 ℃
By firing for 6 hours, a ceramic heater having a silicon nitride insulating layer integrated on its surface can be produced. FIG. 4 shows the temperature-resistivity characteristics when an ohmic Ag paste was baked on the opposing surfaces of this heater to form an electrode. A is the characteristic of the heater in which only the conductive ceramics are used, and B is the heater in which the electric insulating layer is integrated on one side.
【００２０】もちろん、必要に応じて、絶縁コート皮膜
は、片面のみでなく両面にする事もできる。輻射型暖房機への応用 図５に本発明の面状セラミックヒータの説明図を示す。
上記と同様にして得られた面ヒーター４は常温抵抗17Ω
をもち外寸280 mm×280 mm×３mmで、一方の面の相対す
る端部に巾10mmの金属溶射電極５が形成されており、こ
れを介してリード板５が接続されている。この時面ヒー
ター４の外表面は、電極５を除いた全面に絶縁皮膜が10
0 〜300 μ形成されている。リード板６を介して電極５
に100 Ｖの電圧を印加した時、ヒーター温度は平均約30
0 ℃電力1000Ｗとなり輻射型暖房機として適したヒータ
ーとなる。図６にパイプ状セラミックヒータの説明図を
示す。パイプヒータ７は常温抵抗70Ωをもち外径11mm、
内径７mm全長300 mmの外寸法をもち、両端部に巾15mmの
金属溶射電極５が形成されており、これを介してリード
板６が接続されている。この時、パイプヒータ７の外表
面は、電極５を除いた全面に絶縁皮膜が100 〜300 μ形
成されている。リード板６を介して電極４に100Ｖの電
圧を印加した時、ヒーター表面温度約500 ℃電力300Ｗ
となり輻射型暖房機として適したヒーターとなる。両ヒ
ーター４及びパイプヒーター７は、暖房用以外にも調理
用等のヒーターとしても適している。Of course, if necessary, the insulating coat film may be formed on not only one side but also both sides. Application to Radiation Type Heater FIG. 5 shows an explanatory view of the planar ceramic heater of the present invention.
The surface heater 4 obtained in the same manner as above has a room temperature resistance of 17Ω.
A metal sprayed electrode 5 having an outer size of 280 mm × 280 mm × 3 mm and a width of 10 mm is formed at opposite ends of one surface, and the lead plate 5 is connected via this. At this time, the outer surface of the surface heater 4 is covered with an insulating film 10
0 to 300 μ is formed. Electrode 5 via lead plate 6
When a voltage of 100 V is applied to the heater, the heater temperature is about 30 on average.
The electric power becomes 1000W at 0 ° C, and it becomes a heater suitable as a radiation type heater. FIG. 6 shows an explanatory view of the pipe-shaped ceramic heater. The pipe heater 7 has a room temperature resistance of 70Ω and an outer diameter of 11 mm,
A metal spray electrode 5 having an inner diameter of 7 mm and an overall length of 300 mm and a width of 15 mm is formed at both ends, and the lead plate 6 is connected through the metal spray electrode 5. At this time, the outer surface of the pipe heater 7 is formed with an insulating film of 100 to 300 μm on the entire surface excluding the electrode 5. When a voltage of 100V is applied to the electrode 4 via the lead plate 6, the heater surface temperature is about 500 ° C and the power is 300W.
It becomes a heater suitable as a radiant heater. Both the heaters 4 and the pipe heaters 7 are suitable not only for heating but also for cooking.
【００２１】図７は、面ヒーターを利用した時のスタン
ド型輻射暖房機である。面ヒータ４は、絶縁碍子８を介
してケーシング９に設置されている。後方面には断熱材
10が面ヒーター４とケーシング９の間に設置され後方へ
の熱を断熱している。又ケーシング９はスタンド12にセ
ットされており上下に首振りができる構造となってい
る。FIG. 7 shows a stand type radiant heater using a surface heater. The surface heater 4 is installed in the casing 9 via the insulator 8. Insulation on the rear side
10 is installed between the surface heater 4 and the casing 9 to insulate rearward heat. The casing 9 is set on a stand 12 so that it can swing up and down.
【００２２】図８は、パイプヒーターを利用した時のス
タンド型輻射暖房機である。パイプヒーター７は、絶縁
碍子８を介してケーシング９に設置されている。後方面
には反射板11がパイプヒーター７とケーシング９の間に
設置され後方への熱を反射している。又ケーシング９
は、スタンド12にセットされており上下に首振りできる
構造となっている。この時必要とされる暖房能力を大き
くしたい場合は、このパイプヒーター６を並列に複数使
用することができる。図５及び図６において、使用者が
誤ってヒーターに手を触れた場合でも外表面全体に電気
絶縁層が一体化されているため全く漏電の危険はない。FIG. 8 shows a stand type radiant heater when a pipe heater is used. The pipe heater 7 is installed in the casing 9 via the insulator 8. A reflection plate 11 is installed between the pipe heater 7 and the casing 9 on the rear surface to reflect heat to the rear. Again casing 9
Is set on the stand 12 and has a structure that allows it to swing up and down. If it is desired to increase the heating capacity required at this time, a plurality of pipe heaters 6 can be used in parallel. In FIGS. 5 and 6, even if the user touches the heater by mistake, the electric insulating layer is integrated over the entire outer surface, so that there is no risk of leakage.
【００２３】[0023]
【発明の効果】この発明によれば、炭化シリコンを主成
分とする導電性セラミックの焼結体層表面に密着性の良
好な絶縁層を形成することができ漏電の危険のないセラ
ミックヒータ及びその製造方法を提供することができ
る。According to the present invention, an insulating layer having good adhesion can be formed on the surface of a sintered body layer of a conductive ceramic containing silicon carbide as a main component, and a ceramic heater having no risk of electric leakage and the same. A manufacturing method can be provided.
【図１】この発明の実施例で作製したセラミックヒータ
ーの説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a ceramic heater manufactured in an example of the present invention.
【図２】この発明の実施例で作製したセラミックヒータ
ーの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a ceramic heater manufactured in an example of the present invention.
【図３】この発明の実施例で作製したセラミックヒータ
ーの説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a ceramic heater manufactured in an example of the present invention.
【図４】同じく、温度に対する比抵抗の関係を示す図で
ある。FIG. 4 is a diagram similarly showing a relationship of specific resistance with respect to temperature.
【図５】同じく、実施例で作製したセラミックヒーター
の説明図である。FIG. 5 is likewise an explanatory view of the ceramic heater manufactured in the example.
【図６】同じく、実施例で作製したセラミックヒーター
の説明図である。FIG. 6 is likewise an explanatory view of the ceramic heater manufactured in the example.
【図７】同じく輻射型暖房機への応用の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of an application to a radiant type heating device.
【図８】同じく輻射型暖房機への応用の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of an application to a radiant heater as well.
１ 導電性セラミック基材 ２ 窒化シリコン質電気絶縁層 ３ ガラス質電気絶縁層 ４ 面ヒーター ５ 電極 ６ リード板 ７ パイプヒータ ８ 絶縁碍子 ９ ケーシング １０ 断熱材 １１ 反射板 １２ スタンド 1 Conductive Ceramic Base Material 2 Silicon Nitride Electric Insulating Layer 3 Glass Electric Insulating Layer 4 Surface Heater 5 Electrode 6 Lead Plate 7 Pipe Heater 8 Insulator 9 Casing 10 Heat Insulating Material 11 Reflector 12 Stand
Claims (10)
によって形成される窒化シリコンのバインダーで結合さ
れてなる導電性セラミック焼結体層の少なくとも一面上
が、金属シリコンの窒化によって形成される窒化シリコ
ンを主成分とする絶縁層で被覆されてなるセラミックヒ
ータ。1. A silicon nitride particle formed by nitriding metallic silicon is formed on at least one surface of a conductive ceramic sintered body layer in which silicon carbide particles are bonded by a binder of silicon nitride formed by nitriding metallic silicon. A ceramic heater covered with an insulating layer as a main component.
ｍである請求項１のセラミックヒータ。2. The silicon carbide particles have an average particle size of 1 to 10 μm.
The ceramic heater according to claim 1, wherein m is m.
部の炭化シリコン粒子と20〜120重量部の窒化シリコン
のバインダーとからなる請求項１のセラミックヒータ。3. The ceramic heater according to claim 1, wherein the conductive ceramic sintered body layer comprises 100 parts by weight of silicon carbide particles and 20 to 120 parts by weight of a binder of silicon nitride.
形成される窒化シリコン又はこの窒化シリコン100 重量
部と高融点で絶縁性の酸化物及び／又は窒化物の粉末80
重量部以下とからなる請求項１のセラミックヒータ。4. An insulating layer comprising silicon nitride formed by nitriding metallic silicon, or 100 parts by weight of this silicon nitride, and a powder 80 of a high melting point insulating oxide and / or nitride.
The ceramic heater according to claim 1, which comprises less than or equal to parts by weight.
４のセラミックヒータ。5. The ceramic heater according to claim 4, wherein the oxide powder is zircon.
求項４のセラミックヒータ。6. The ceramic heater according to claim 4, wherein the powder of the nitride is silicon nitride.
絶縁層の上に更にガラス層が積層されてなるセラミック
ヒータ。7. The ceramic heater according to claim 1, wherein
A ceramic heater in which a glass layer is further laminated on an insulating layer.
成形助剤及び水の所定量を混合し成形して導電性セラミ
ック焼結体用グリーンを形成し、この上の少なくとも一
面に金属シリコン粉末に酸化物及び／又は窒化物の粉末
の所定量を混合するかせずして作製した絶縁層用グリー
ンを密着させ、この後に窒素雰囲気中で焼成してセラミ
ックヒータを作製することを特徴とするセラミックヒー
タの製造方法。8. Silicon carbide powder, metallic silicon powder,
A predetermined amount of a molding aid and water is mixed and molded to form a green for a conductive ceramic sintered body, and a metal silicon powder is mixed with a predetermined amount of an oxide and / or nitride powder on at least one surface of the green. A method for manufacturing a ceramic heater, comprising closely contacting an insulating layer green that is manufactured without fail, and then firing it in a nitrogen atmosphere to manufacture a ceramic heater.
ーンと絶縁層用グリーンとを高湿度下に配置し吸湿させ
た後にこれらのグリーンを重ねて加圧して行われること
を特徴とする請求項８の方法。9. The adhesion is performed by arranging the conductive ceramic sintered body green and the insulating layer green under high humidity to absorb moisture, and then stacking these greens and pressurizing them. Item 8 method.
リーンの表面に、金属シリコン粉末に酸化物及び／又は
窒化物の粉末の所定量を混合するかせずして作製したコ
ーティング液をコーティングして行われることを特徴と
する請求項８の方法。10. Adhesiveness is obtained by coating the surface of a green for a conductive ceramic sintered body with a coating solution prepared without mixing a predetermined amount of oxide and / or nitride powder with metallic silicon powder. 9. The method of claim 8, wherein the method is performed as follows.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234484A JP2773997B2 (en) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | Ceramic heater and method of manufacturing the same |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574555A true JPH0574555A (en) | 1993-03-26 |
| JP2773997B2 JP2773997B2 (en) | 1998-07-09 |
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| JP (1) | JP2773997B2 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003031343A (en) * | 2001-07-10 | 2003-01-31 | Dainippon Printing Co Ltd | Surface heating element |
| CN109526070A (en) * | 2018-11-30 | 2019-03-26 | 苏州艾默特材料技术有限公司 | A kind of heating element with cermet composite coating |
Citations (4)
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| JPS5084936A (en) * | 1973-11-23 | 1975-07-09 | ||
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-
1991
- 1991-09-13 JP JP3234484A patent/JP2773997B2/en not_active Expired - Lifetime
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| CN109526070B (en) * | 2018-11-30 | 2021-08-03 | 苏州艾默特材料技术有限公司 | Heating element with metal ceramic composite coating |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2773997B2 (en) | 1998-07-09 |
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