JPS5880288A - セラミツクヒ−タ− - 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】 本発明は改良された耐久性を有するセラミックヒータ−
に関する。

従来板状セラ擢ツクヒーターは、極めて扁平で、小蓋且
つ耐熱性が高いことから、内燃機関のオートチ曹−り、
ハンダゴテ勢に使用されてきた。これらの構造社第１図
にその断面を示す如く、セラきツク基ＩＥ／の１表ｗに
、無機質導電材料よ）なゐ配線バクーンコをシルクスク
リーンを用いて厚膜手織によって印刷し、基板ｌおよび
配−パターンＪ□表両を別に製作しえセツンツク基ａｔ
九社ペーストによ〕被覆するもので薦／ｗＪに示す如く
、配線パターン−は基板の表面に薄く鉱が）、厚さを十
分にとることができないため、４１に配線パターンの縁
辺では極めて薄い層となり、１ＩｆＩＩ積の割に表面積
の大きいものであった。更に被覆層は熱伝達を真打にす
る目的で出来るだけ薄くするのが好ましいが薄くすると
高温において、その気孔やピンホールにより大気が滲透
し、配−パターンに酸素が到達し酸化を起し、抵抗値を
次露に大きくする問題があった。４１１に耐熱衡撃性改
良の目的でセライックに８１ｓＮａや８１０を用いた時
轢、これらｔ数置に鉤゛緒すゐことが難しく、また８１
ｓＮａにおいては、為ガス中で焼結するため、配線パタ
ーンに用い為無機質導電材料は、各種金属の窺化物や責
化物や珪化物を用いるため電気抵抗が大きく、配線パタ
ーンが広い面積を占めるため大気中の酸素の滲透によ）
、酸化を起し抵抗値が大きくなる−があった。

本発明はこれを改＾するために′＆され良ものない７対
の電極よりｉｋ＆もので、発熱パターンは開口表面の小
さいＢＩｌｌＩＫ収納されている丸め断面積に比して表
面積が小さく、酸化抵抗を高め、且つ電気抵抗を小さく
し基板ｉｉと被覆層／Ｊの接着部分ｌ参も大きくし接着
強度を高めるものである。

次に本発明のセラ建ツクヒーターの具体的な製造法につ
いて述べる。基板ｉｉおよび被覆層／Ｊはアルンナ磁器
中８１ｍＮｉ　ｓ　８１Ｃ等の実質的に絶縁体であるこ
とが必要である。基板ｌ／はこれらの素地粉末に有機質
のバインダを加え、上パンチに回置に相蟲する凸ｌ１ｌ
ｔ−有する金層でプレス成形してもよく、また油脂等の
押出し用バインダを加えて混線し坏土となし、扁平な長
方形の口金で回置に和尚する凸Ｓｔ一方に設けたものｋ
より高圧で押出した後、皺凹溝上にのみ凹溝中より小さ
めの出口を有する口金より無機質導電材料に周知０有機
質結合剤を加えたペーストを押出し、基板の＠＠／Ｊに
充填する。

この−蝋質導電材料は、Ｗ＊Ｍｏ等の耐火性金属中特願
ｖＨｚｚ−ｉｔｕｙデコ号にて出願した、ＴＩ　＋Ｚｒ
５Ｈｆ　ｅ　Ｌａ　ｔ　Ｖ　ｔ　Ｎｂ　ｔ　Ｔａ　ｔ　
Ｃｒ　ｅ　ｌム＃Ｗ等の窒化物と酸化物を混合し喪、８
１ｓＮａのグリーンシートの金属化に用いる無機質導電
材料中、特願昭ｊ１４１り１１号にて出願し九Ｔ１　ｐ
Ｚｒ　＊Ｈｆ　、Ｌｍ　ｊｅｔＮｂ　ｒ　Ｔａ　＠　Ｃ
ｒ　ｔ　Ｍｏ　ｅ　Ｗ勢の窒化物に縦化物を混合し、鉄
族金属と酸化物の結合材料を配合した８　１　ｓＮ４の
グリーンシートに用いる無機質導電材料でもよい、また
８１Ｃの基板に対しては、ｓｌにＦ＠　ｅ　Ｎｉ　ｔ　
Ｃｏ　Ｏ少量を加え九粉末による金属、化面を形成する
材料が特願昭１１−　／１＃７９１号に出願されてお）
、とれらが利用できる。被覆層ｉｓＢ配線パターンによ
って発生すゐ熱を有効に短時間に放出する良め、緻書質
で厚みの小さいことが好ましい、この丸めには、５１ｓ
Ｎｉに媒溶剤としてｈｋＯ＋Ｙ２ｋｓ　を加えたもの、
またはｓＩＣにＣ−？Ｂを加えた粉末を有機質の結合剤
や溶剤を加゛えて泥漿としドクターブレード竺により製
造したグリーンシートやローリング法により成形したグ
リーンシートを熱または溶剤によシ、または加圧によ）
接着する仁とができる。

この時無機質導電材料が、基板の凹部／ｊを十分に満た
してない場合には真空中で加圧することにより・基板凹
部″・無機質−電材料″・被覆層／Ｊのすき１１圧縮除
去することが好ましい０次に乾燥後基板端面で無機質導
電材料の両端が露出した部分に無機質導電材料を塗付し
て連結し電極／ｌとする０次に非酸化性雰囲気で基板、
無機質導電材料、被覆層の焼結温度に昇温し、全体を一
体化したセツミックヒーターとする。この斜視図を第ｊ
ｌｌｌＫ示す、以下実施例により一例を説明すゐが本発
−はこれによ）限定されるものではない。

実施例１ 平均粒径コ＃　ｅ）　ｍ　−８ｂＮ４粉末Ｋ　ｆ　５１
　ｏ　Ｍｇ０ｔ加えメタクリル酸イソブチルエステルＪ
ＩＧ、ニトロセルー−ズｉ−、ジオクチル７ｆｉＶ−）
ａｔ＠＠加え、さらに溶媒としてＦリクｐ−ルエチレン
、ｎ−ブタノールを加えてボールオルで混合し流動性あ
るスラリー状とする。これを減圧脱泡後平板上に流し出
して除熱し溶剤を発散させてｔ！霞厚さのグリーンシー
トとした。こ第ｊｗＪＫ示す如きＥ壽コＩおよび両端コ
アに凹陥ＷＡを設けた基板コＩを作成した。凹溝は巾ｌ
■、深さＱ　ｊ　ｗｍである０次ＫＴｉＮｔ０１□、Ｔ
ｉＣ／７１Ｇ、Ｎ１Ｎ１２Ｏ−１／　Ｄ−ｓ　ＡｂＯｓ
　ｊ　＊　を混合微粉砕し、パイン油にて溶解し、エチ
ルセルローズを加えて混練したペーストを、細いノズル
よシ押出してｉ！ｊｌｌＪ　ｊ　、両端の凹焔部コアに
充填して発熱配線パターンおよび電極とした。また別に
基板に用いた泥漿にてａ＃■厚さのシートを作成し、半
乾燥後、真空中で上記配線パターンを施した基板の上に
電極Ｓｔ除いてのせ圧着した。これを乾燥後、心中にて
１ｔｏｏ℃に加熱して基板、配線パターン、被覆層を一
体に焼結してセラミックヒータ−Ａとした１次に被覆層
ｔ−／、１％のＢとａｔ＠のＣｆ含む＃−５ｉＣ粉末を
微粉砕して、周知のバインダを加えて坏土とし、厚さａ
！■のシートにローリングによ）成形し、無機質導電材
料をＴＩＮＦＱ、Ａｌ雪０ｎ１０優の組成の微粉末とし
九以外、セラミックヒータームと同様に成形し、１０気
圧のＮ、中にてｌり〃℃に加熱して焼結しセツミックヒ
ーターＢとした。

ま九基板ＫＨ１＃ＩＹｃ設けることなく、Ａと同様に製
作したものをセラぐツクヒーターＡＲ％Ｂと同様に製作
したものをセラ建ツクヒーターＢＲとし、大気中で１０
ＯＯＣに２００時間加熱した前後の抵抗値の変化ｔ［／
＊に示す。

第１表に示す如く、本発明によるセラ建ツクヒーターは
高温の使用後も抵抗値の変化が少なく、長寿命を示すが
、これは発熱体パターンの表面積が断面積に比して小さ
く、従って滲透して来る大気中の酸素による酸化を受は
難いえめである。また１０００℃と室温の間のヒートサ
イクルｔ−１００回繰９返した結果、ＡＲ，ＢＲＦｉ基
板と被覆層の間にキ裂を生じたが、本発明によるＡ、Ｂ
は共に異常を生じなかった。これ祉Ａ、Ｈの基板と被覆
層の間の接着面積が従来品のＡＲ、ＢＲＫ比して大きい
ためと考えられる。

なお、実施例では凹溝を形成するのに凸ｓ７を設けた上
パンチによるプレスを用いたが、断画扁平な長方形で一
方に凸部を有する口金より押出し成形し、次いで凹溝に
導電性材料のペーストを押出し充填し、ついで、泥漿に
よる被覆層を基板および導電性ペーストの上に流し出せ
ば更に量産的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のセラミックヒータ−の断面図、第２図は
本発明のセラ建ツクヒーターの断面図、第３図は本′発
明品の１例の斜視図、第参図は実施例に用いる上パンチ
、第ｊｌＱは実施例の基板である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　表面に凹Ｓｔ設けら昨良セラきツク基板と該
   凹溝に充填され良無機質導電性材料よりｉｋる発熱性配
   線パターンとこれを被覆すゐセライックの被覆層とＩ対
   の電極よりなることを特徴とするセラ宅ツクヒーター。 ９）　セラミック基板シよび／を九社被覆層が、窒化珪
   素および／または縦化珪素である特許請求の範囲第７項
   記載のセラミックヒーター。