JPS58142778A - セラミツクヒ−タ− - Google Patents
セラミツクヒ−タ−Info
- Publication number
- JPS58142778A JPS58142778A JP2402482A JP2402482A JPS58142778A JP S58142778 A JPS58142778 A JP S58142778A JP 2402482 A JP2402482 A JP 2402482A JP 2402482 A JP2402482 A JP 2402482A JP S58142778 A JPS58142778 A JP S58142778A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic heater
- alumina
- heating element
- microcrystalline
- present
- 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.)
- Pending
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- Resistance Heating (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】
本発明は耐熱材と発熱体が一体に形成されたセラミック
ヒータ−に関する。
ヒータ−に関する。
セラミックヒータ−は自動車用気化器、家庭電化製品な
どに広く使用されはじめており、それにともない特性の
向上をめざした改善も進んできて（１） いる。
どに広く使用されはじめており、それにともない特性の
向上をめざした改善も進んできて（１） いる。
従来、耐熱材と発熱体が一体化されたセラミックヒータ
−はｆｌＩ熱材としては高純度アルミナ粉末が、発熱体
としてはＷ、Ｍｏなどの高融点金属が用いられている。
−はｆｌＩ熱材としては高純度アルミナ粉末が、発熱体
としてはＷ、Ｍｏなどの高融点金属が用いられている。
さらに焼成は水素ガス雰囲気Ｆ１５００℃以上の高温で
行なわれている。
行なわれている。
しかし従来のセラミックヒータ−ｉ：ｉｆｉ造方法や特
性に多くの欠点がある。
性に多くの欠点がある。
上述した通り、高純良アルミナ粉末の同相焼結を利用し
た場合１５（１０℃きいうきわめて高温で処理しなけれ
ばならないし、これにともない発熱体として利用ａＪ能
な月別も限定されてしまい、実用上ではタングステン、
モリブデンなどの高融点金属しかない。またセラミック
ヒータ−の重さがｌｊ （、軽量化の要求に対して十分
満足するものではない。
た場合１５（１０℃きいうきわめて高温で処理しなけれ
ばならないし、これにともない発熱体として利用ａＪ能
な月別も限定されてしまい、実用上ではタングステン、
モリブデンなどの高融点金属しかない。またセラミック
ヒータ−の重さがｌｊ （、軽量化の要求に対して十分
満足するものではない。
また酬熱劇と発熱体との間１こ熱膨張係数に大きな差が
あるためにセラミックヒータ−の断続を繰返すことによ
り発熱体の劣化が起こる。
あるためにセラミックヒータ−の断続を繰返すことによ
り発熱体の劣化が起こる。
本発明の目的は上述の欠点を改良したものであり、低温
で焼結でき、１１イ祉でかつ発熱体の劣化の（２） 見られないセラミックヒータ−を得ることである。
で焼結でき、１１イ祉でかつ発熱体の劣化の（２） 見られないセラミックヒータ−を得ることである。
本発明のセラミックヒータ−はアルミナ（Ａ１２０３）
および酸化珪素（Ｓ ｉｏｚ ）の各微結晶粒と少なく
ともアルミナ（Ａ１２０３）、酸化珪素（ＳｉＯｚ）の
うちのいづれかを含み、かつ２ｍ以上の酸化物からなる
複合酸化物の微結晶粒とこれらの微結晶粒以外の部分を
占めるガラス質からなる構造体の内部に金槁と金属酸化
物からなる発熱体部分が形成されていることを特徴とし
ている１、 本発明で示した構造体はアルミナと結晶化ガラス粒子を
焼結することにより、アルミナと珪酸結晶（代表的には
クリストバライトやトリジマイトなど）さらにアルミナ
とガラス成分との複合酸化物結晶との微結晶の連続的ネ
ットワークから出来上がっている。
および酸化珪素（Ｓ ｉｏｚ ）の各微結晶粒と少なく
ともアルミナ（Ａ１２０３）、酸化珪素（ＳｉＯｚ）の
うちのいづれかを含み、かつ２ｍ以上の酸化物からなる
複合酸化物の微結晶粒とこれらの微結晶粒以外の部分を
占めるガラス質からなる構造体の内部に金槁と金属酸化
物からなる発熱体部分が形成されていることを特徴とし
ている１、 本発明で示した構造体はアルミナと結晶化ガラス粒子を
焼結することにより、アルミナと珪酸結晶（代表的には
クリストバライトやトリジマイトなど）さらにアルミナ
とガラス成分との複合酸化物結晶との微結晶の連続的ネ
ットワークから出来上がっている。
構造体に使用ｂ」能な結晶化ガラスとしては主成分が５
ｉ０２−ＣａＯ−ＰｂＯ−１３２０、５ｉ０２− Ｌｉ
２Ｏ、５ｉ０２−ＺｎＯなどの結晶化ガラスが用いられ
る。
ｉ０２−ＣａＯ−ＰｂＯ−１３２０、５ｉ０２− Ｌｉ
２Ｏ、５ｉ０２−ＺｎＯなどの結晶化ガラスが用いられ
る。
そしてアルミナとガラス成分との複合酸化物結晶として
はアノ−ライト（ＣａＯｒ Ａ１２０ａ ＋ ２５ ｒ
０２ ） ＋ガー（３） ナイト（ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３）、ウィルマイト（２Ｚｎ
Ｏ、５ｉ０２）ムーライト（Ａ Ｉ２０ｇ ＋ Ｓ １
０２ ） ＋コープイライト（２Ｍｇ０ 。
はアノ−ライト（ＣａＯｒ Ａ１２０ａ ＋ ２５ ｒ
０２ ） ＋ガー（３） ナイト（ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３）、ウィルマイト（２Ｚｎ
Ｏ、５ｉ０２）ムーライト（Ａ Ｉ２０ｇ ＋ Ｓ １
０２ ） ＋コープイライト（２Ｍｇ０ 。
２Ａ１２０３．５ＳｉＯ２） 、ノースポンジ、メン（
Ｌｉ２０ ＋Ａｌ２Ｏ３、４Ｓｉ０２） などが形成
される可能性がある。
Ｌｉ２０ ＋Ａｌ２Ｏ３、４Ｓｉ０２） などが形成
される可能性がある。
本発明のガラスセラミック構造体は次に示す理由により
セラミックヒータ−相開熱材として十分機能をはたす。
セラミックヒータ−相開熱材として十分機能をはたす。
ガラスの結晶化温度やアルミナとガラス成分との複合酸
化物結晶の生成温腿は組成を選定することにより７００
℃〜９００℃位の焼結温度に調整することができ、しか
も十分な機械的、電気的特性を示す。次に流動性の面で
見るならば微結晶粒子を含有した状態で焼結するために
流動性が小さく発熱体への影響があまりみられない。
化物結晶の生成温腿は組成を選定することにより７００
℃〜９００℃位の焼結温度に調整することができ、しか
も十分な機械的、電気的特性を示す。次に流動性の面で
見るならば微結晶粒子を含有した状態で焼結するために
流動性が小さく発熱体への影響があまりみられない。
また熱膨張係数を発熱体のそれに合わせることは結晶化
ガラスの組成を選定することによりある程度自由にｖＪ
４整可能である。
ガラスの組成を選定することによりある程度自由にｖＪ
４整可能である。
次に本発明を実施例によって具体的に説明する。
用いたアルミナ粉末は平均粒径が０５〔μｍ〕である。
また結晶化ガラス粉末は重量比５ｉ０２：６５．０（４
） Ｂ２０ ： ７．０．ＰｂＯ： １７．０．Ｍｇ
Ｏ： ６．０．ＮｃＬ２０ ： ２．０゜１”１
０２２．０ を高温（約１４００℃）で溶融後、急冷却
して微粉末形状ζこ加工したものであり、平均粒径は０
７５〔μｍ〕である。これらの粉末を用いてセラミノ合
して作ったペーストをスクリーン印刷法により所定形状
に形成した１、次に該ペーストパターンの両端に銀−バ
２ジウム導体を形成して外部引出用電極とした。このよ
うに形成したグリーンテープ上に同様のグリーンテープ
を複数枚重ね合せてから熱圧着を施し、つづいて第１図
に示す温度曲線に従って焼成した。焼成後ＸＩｖｉ！回
折分析からアルミナ、クリストバライト、コープイライ
トの存在が確認され、電子顕微鏡でもアルミナ、クリス
トバライトの結晶相とコープイライトの微細結晶が観察
された。
） Ｂ２０ ： ７．０．ＰｂＯ： １７．０．Ｍｇ
Ｏ： ６．０．ＮｃＬ２０ ： ２．０゜１”１
０２２．０ を高温（約１４００℃）で溶融後、急冷却
して微粉末形状ζこ加工したものであり、平均粒径は０
７５〔μｍ〕である。これらの粉末を用いてセラミノ合
して作ったペーストをスクリーン印刷法により所定形状
に形成した１、次に該ペーストパターンの両端に銀−バ
２ジウム導体を形成して外部引出用電極とした。このよ
うに形成したグリーンテープ上に同様のグリーンテープ
を複数枚重ね合せてから熱圧着を施し、つづいて第１図
に示す温度曲線に従って焼成した。焼成後ＸＩｖｉ！回
折分析からアルミナ、クリストバライト、コープイライ
トの存在が確認され、電子顕微鏡でもアルミナ、クリス
トバライトの結晶相とコープイライトの微細結晶が観察
された。
このように作製したセラミックヒータ−に外部引出し緑
を取り付け、種々の特性を測定した結果を表に示した。
を取り付け、種々の特性を測定した結果を表に示した。
（５）
この特性は市販品と比較しても優劣がない。
さらにセラミックヒータ−の寿命試験として電圧印加１
．５時間、電圧未印加０５時間の条件を ８５℃の恒温
槽内で繰返してそのときの抵抗変化率について市販品と
の比較を行りた。
．５時間、電圧未印加０５時間の条件を ８５℃の恒温
槽内で繰返してそのときの抵抗変化率について市販品と
の比較を行りた。
第２図は、この寿命試験の結果を示しである。
図からも明らかなように市販品は３００時間位をすぎる
とヒーターの抵抗値がきわめて大きくなり、１０００時
間を経過するとほとんど断線状態になってしまう。これ
に対して本発明のセラミックヒータ−は抵抗変化も小さ
く １ｏｏｏ時間経過しても 抵抗変化率は＋１０チで
あった。
とヒーターの抵抗値がきわめて大きくなり、１０００時
間を経過するとほとんど断線状態になってしまう。これ
に対して本発明のセラミックヒータ−は抵抗変化も小さ
く １ｏｏｏ時間経過しても 抵抗変化率は＋１０チで
あった。
以上、本発明によるセラミックヒータ−は、かな（６）
り低温で焼結でき、ｌ１ｉ１！童でありかつ、その寿命
は市販品に比べて数段向上した優れた特徴を有している
。
は市販品に比べて数段向上した優れた特徴を有している
。
第１図は本発明の一実施例の焼成方法を示す温度曲線図
である。 第２図は本発明のセラミックヒータ−と従来のセラミッ
クヒータ−の寿命試験での抵抗変化率の経時変化を示す
図である。 （７） 扇１図 出口
である。 第２図は本発明のセラミックヒータ−と従来のセラミッ
クヒータ−の寿命試験での抵抗変化率の経時変化を示す
図である。 （７） 扇１図 出口
Claims (1)
- アルミナ（Ａ１２０３ ）および酸化珪素（ＳｉＯｚ）
の各微結晶粒と少なくともアルミナ（Ａ１２０３
） 、 酸化珪素（ＳｉＯ２） のうちのいづれか
を含み、かつ２種以上の酸化物からなる複合酸化物の微
結晶粒とこれらの微結晶粒以外の部分を占めるガラス質
の）らなる構造体の内部に全域と金属酸化物からなる発
熱体部分が形成されていることを特徴とするセラミック
ヒータ−８
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2402482A JPS58142778A (ja) | 1982-02-17 | 1982-02-17 | セラミツクヒ−タ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2402482A JPS58142778A (ja) | 1982-02-17 | 1982-02-17 | セラミツクヒ−タ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58142778A true JPS58142778A (ja) | 1983-08-24 |
Family
ID=12126956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2402482A Pending JPS58142778A (ja) | 1982-02-17 | 1982-02-17 | セラミツクヒ−タ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58142778A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5554839A (en) * | 1993-03-12 | 1996-09-10 | Nippondenso Co., Ltd. | Ceramic heater |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5098911A (ja) * | 1974-01-02 | 1975-08-06 | ||
| JPS5533741A (en) * | 1978-08-31 | 1980-03-10 | Murata Manufacturing Co | Method of manufacturing heater |
| JPS5585459A (en) * | 1978-12-22 | 1980-06-27 | Tokyo Shibaura Electric Co | Sintered body |
| JPS5717474A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-29 | Nippon Electric Co | Multilayer ceramic substrate |
-
1982
- 1982-02-17 JP JP2402482A patent/JPS58142778A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5098911A (ja) * | 1974-01-02 | 1975-08-06 | ||
| JPS5533741A (en) * | 1978-08-31 | 1980-03-10 | Murata Manufacturing Co | Method of manufacturing heater |
| JPS5585459A (en) * | 1978-12-22 | 1980-06-27 | Tokyo Shibaura Electric Co | Sintered body |
| JPS5717474A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-29 | Nippon Electric Co | Multilayer ceramic substrate |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5554839A (en) * | 1993-03-12 | 1996-09-10 | Nippondenso Co., Ltd. | Ceramic heater |
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