JPS60172191A - セラミツクス発熱体の電極取付け方法 - Google Patents
セラミツクス発熱体の電極取付け方法Info
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- JPS60172191A JPS60172191A JP2616084A JP2616084A JPS60172191A JP S60172191 A JPS60172191 A JP S60172191A JP 2616084 A JP2616084 A JP 2616084A JP 2616084 A JP2616084 A JP 2616084A JP S60172191 A JPS60172191 A JP S60172191A
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- metal
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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】
本発明は安全性と耐久性に優れ、強固な接合力をもつ例
えば、炭化ケイ素、モリブデンシリサイド、酸化ジルコ
ニウム、ランタンクロマイド、炭素等のセラミックスよ
シなる発熱体又はアルミナ、窒化珪素などのセラミック
中に金属体を埋設した発熱体の電極取付は方法に関する
ものである。
えば、炭化ケイ素、モリブデンシリサイド、酸化ジルコ
ニウム、ランタンクロマイド、炭素等のセラミックスよ
シなる発熱体又はアルミナ、窒化珪素などのセラミック
中に金属体を埋設した発熱体の電極取付は方法に関する
ものである。
セラミックスの焼結体を発熱体として使用゛している電
気加熱炉は、その取シ扱いの容易さからあらゆる分野で
の試験炉から生産炉に致るまで巾広く使用されている。
気加熱炉は、その取シ扱いの容易さからあらゆる分野で
の試験炉から生産炉に致るまで巾広く使用されている。
しかしながらこの種のセラミックス発熱体に金属製の電
極を取付けるためには、例えば第１図のＡ図及びＢ図の
斜視図に示す如く発熱体１．５の両端部を金属の溶射層
２，６によって被覆し、この被覆層上に網状に編まれた
電極用金属接続線４゜８を巻き付け、さらにクリップ３
．７にて当該巻き付は部を強固に固定するような構成と
されていたシ、電極を金属管（図示せず）を用い、当該
金属管と発熱体を焼ばめ或はカシメ等によシ接合するよ
うな方法が採られていた。
極を取付けるためには、例えば第１図のＡ図及びＢ図の
斜視図に示す如く発熱体１．５の両端部を金属の溶射層
２，６によって被覆し、この被覆層上に網状に編まれた
電極用金属接続線４゜８を巻き付け、さらにクリップ３
．７にて当該巻き付は部を強固に固定するような構成と
されていたシ、電極を金属管（図示せず）を用い、当該
金属管と発熱体を焼ばめ或はカシメ等によシ接合するよ
うな方法が採られていた。
所で、上述のような従来の電極取付は方法では以下の様
な問題点があった。
な問題点があった。
リ 金属の溶射層のみでは接合強度が弱い。
２）かつ溶射層が薄いことにも起因して当該溶射層が酸
化されやすく、耐熱性、耐久性に劣る。
化されやすく、耐熱性、耐久性に劣る。
３）酸化との関連で、耐磨耗性もなく反復使用するにつ
れ擦シきれてしまい、取シ出しの網状接続線との間で接
触不良となシやすく、更には網状接続線も酸化の為ボロ
ボロになシやすい。
れ擦シきれてしまい、取シ出しの網状接続線との間で接
触不良となシやすく、更には網状接続線も酸化の為ボロ
ボロになシやすい。
４）電極部の耐熱性を増す為に第１図のＢ図の如くに発
熱体をコの字形に製作する場合にはコスト高となる。
熱体をコの字形に製作する場合にはコスト高となる。
５）固定するためのクリップが発熱体に対してかなシ突
出或ははみ出している為、所定範囲内に多数本の発熱体
を取付けることはクリップ同志の接触のために不可能で
あシ、かつ又、安全性の点でも問題であった。
出或ははみ出している為、所定範囲内に多数本の発熱体
を取付けることはクリップ同志の接触のために不可能で
あシ、かつ又、安全性の点でも問題であった。
６）焼嵌めやカシメ手段のみの接合では発熱体と電極材
との接合強度が弱く、信頼性が劣る。
との接合強度が弱く、信頼性が劣る。
本発明は、上記した様な従来のこの種セラミックス発熱
体における電極用金属体を取付けるに際しての問題点を
解決するためになされたものであシ、その要旨とすると
ころは炭化ケ・イ素、モリブデンシリサイド、酸化ジル
コニウム、ランタンクロマイド、炭素等からなるセラミ
ックス発熱体又はアルミナ、窒化珪素などのセラミック
中に金属体を埋設した発熱体の両端部の適当な範囲に電
極用金属体を嵌挿したシ、或は当接したシして接合する
に際し、当該金属体の接合部を弗化物系７ラツクスとロ
ー材を用いて加熱口・−付けすることを特徴とするもの
である。
体における電極用金属体を取付けるに際しての問題点を
解決するためになされたものであシ、その要旨とすると
ころは炭化ケ・イ素、モリブデンシリサイド、酸化ジル
コニウム、ランタンクロマイド、炭素等からなるセラミ
ックス発熱体又はアルミナ、窒化珪素などのセラミック
中に金属体を埋設した発熱体の両端部の適当な範囲に電
極用金属体を嵌挿したシ、或は当接したシして接合する
に際し、当該金属体の接合部を弗化物系７ラツクスとロ
ー材を用いて加熱口・−付けすることを特徴とするもの
である。
以下に本発明の構成を第２図に基づらて詳細に説明する
。
。
第２図Ａ図は丸棒状発熱体の電極部近傍の一部を断面図
で示す正面図であシ、第２図Ｂ図は丸棒状発熱体に屈曲
した電極を取付けた状態を示す斜視図である。
で示す正面図であシ、第２図Ｂ図は丸棒状発熱体に屈曲
した電極を取付けた状態を示す斜視図である。
１１．１５は例えば炭化ケイ素（８１０）から構成され
たセラミックス発熱体であシ、当該発熱体の両端に弗化
物系フラックス１２．１６を塗布するが、或は必要に応
じて金属、例えばアルミニウム等の溶射層を施した後ス
ラックス１２．１６を塗布し乾燥させた後、その塗布面
上にアルミニウムロー材１３．１７を挿置し、その上か
ら一端に外部電極との接続が容易なようにビス孔２０等
を設け、他−は例えば丸棒状の発熱体が嵌挿出来るよう
に管状に構成された電極となる金属体１４゜１８を発熱
体に挿入してセットした後、これを大気中にてトーチで
加熱接合したシ、或はＮ２ ガス雰囲気中の加熱炉内で
加熱接合するものである。
たセラミックス発熱体であシ、当該発熱体の両端に弗化
物系フラックス１２．１６を塗布するが、或は必要に応
じて金属、例えばアルミニウム等の溶射層を施した後ス
ラックス１２．１６を塗布し乾燥させた後、その塗布面
上にアルミニウムロー材１３．１７を挿置し、その上か
ら一端に外部電極との接続が容易なようにビス孔２０等
を設け、他−は例えば丸棒状の発熱体が嵌挿出来るよう
に管状に構成された電極となる金属体１４゜１８を発熱
体に挿入してセットした後、これを大気中にてトーチで
加熱接合したシ、或はＮ２ ガス雰囲気中の加熱炉内で
加熱接合するものである。
上記において、発熱体は丸棒形状に限定するものではな
く、角棒形状、平板形状、多角形状等でもよく、この発
熱体に接合する金属体の接合嵌挿部も発熱体形状に合わ
せることでもよく、或は発熱体形状の各面上に当接する
状態で接合する等その組合せは任意である。
く、角棒形状、平板形状、多角形状等でもよく、この発
熱体に接合する金属体の接合嵌挿部も発熱体形状に合わ
せることでもよく、或は発熱体形状の各面上に当接する
状態で接合する等その組合せは任意である。
本発明の７ラツクスは、ロー付後のロー付部分に７ラツ
クスの残渣によシ腐食を生じたシ或は腐食の防止を目的
として当該７ラツクスの残渣を洗滌することのわずられ
しさを伴なわないＡ７１！’３５０〜６０重量係とＫＮ
’ ４０〜５湿）の組成よシなるフラックス、或は上記
組成物に更にＬｉＦを全量の１〜８チ程度加えた組成の
７２ツクスよシなる弗化物系フラックスを用いるもので
ある。
クスの残渣によシ腐食を生じたシ或は腐食の防止を目的
として当該７ラツクスの残渣を洗滌することのわずられ
しさを伴なわないＡ７１！’３５０〜６０重量係とＫＮ
’ ４０〜５湿）の組成よシなるフラックス、或は上記
組成物に更にＬｉＦを全量の１〜８チ程度加えた組成の
７２ツクスよシなる弗化物系フラックスを用いるもので
ある。
また、電極となる金属体はアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金材の他に、耐熱性を要求される場合には銅また
は銅合金材や、ニッケルまたはニッケル合金材あるいは
ステンレス材等を使用してもよく、さらには金属体を管
状とした場合には、発熱体と金属体との熱膨張の差を利
用した焼き嵌め方式を併用した接合も採用出来る。
ウム合金材の他に、耐熱性を要求される場合には銅また
は銅合金材や、ニッケルまたはニッケル合金材あるいは
ステンレス材等を使用してもよく、さらには金属体を管
状とした場合には、発熱体と金属体との熱膨張の差を利
用した焼き嵌め方式を併用した接合も採用出来る。
即ち本発明は、簡単な方法で信頼性に富む強固な接合強
度を得ることが出来るセラミックス発熱体の電極取付は
方法を提供するものである。
度を得ることが出来るセラミックス発熱体の電極取付は
方法を提供するものである。
又、金属体を電極として用いる利点は、従来の発熱体の
アルミニウムを溶射した両端部に、網状に編んだアルミ
ニウム等の金属接続線を巻きつけ、これをクリップして
固定使用するため、クリップの突出はみ出し部が大きく
、隣接発熱体と接触しやすく、かつ網状アルミニウム接
続線は使用回数が増えるとボロボロになシ発熱体との電
気的接触不良を生じたシして安全性、耐久性に劣るが、
電極としての金属体は、使用の必要性に応じてどのよう
な形状にも成形が可能であシ、外形が単純であるため従
来品の様に取扱いで接触やボロボロになることが全くな
く安全性、耐久性に優れたものとなる。
アルミニウムを溶射した両端部に、網状に編んだアルミ
ニウム等の金属接続線を巻きつけ、これをクリップして
固定使用するため、クリップの突出はみ出し部が大きく
、隣接発熱体と接触しやすく、かつ網状アルミニウム接
続線は使用回数が増えるとボロボロになシ発熱体との電
気的接触不良を生じたシして安全性、耐久性に劣るが、
電極としての金属体は、使用の必要性に応じてどのよう
な形状にも成形が可能であシ、外形が単純であるため従
来品の様に取扱いで接触やボロボロになることが全くな
く安全性、耐久性に優れたものとなる。
更に第１図のＢ図に示す様に、発熱体電極の耐熱性を保
膜するために、発熱体をコ字形に製作する場合には、従
来の棒状の発熱体よシ非常に高価なものであったが、そ
れ故に第２図のＢ図に示す如く、棒状の発熱体の両端部
にコ字型金属体をロー付けして取付ければよく、金属体
の形状を所望のものに変えるだけでその適用範囲を広げ
、コスト的にも安価に製作出来て経済上のメリットも大
きい。
膜するために、発熱体をコ字形に製作する場合には、従
来の棒状の発熱体よシ非常に高価なものであったが、そ
れ故に第２図のＢ図に示す如く、棒状の発熱体の両端部
にコ字型金属体をロー付けして取付ければよく、金属体
の形状を所望のものに変えるだけでその適用範囲を広げ
、コスト的にも安価に製作出来て経済上のメリットも大
きい。
以下に本発明の実施例に基づいて詳述する。
第２図Ａ図は８１０からなる発熱体１１の両端の電極取
付は部分に７ラツクスとして、ＡｊＦ３５５重量％、Ｋ
Ｆ４５重量係の組成からなるフラックスを、ロー付時に
残渣を生じない媒体例えば水と混合して水性スラリー状
としたものを塗布１２した。この場合において、発熱体
と金属体との接合をさらに完全なものとする目的で７２
ツクス塗布の前に、当該発熱体の両端部近傍にアルミニ
ウム溶射層等のメタライズ加工を施した後、上記したフ
ラックスを塗布してもよい。
付は部分に７ラツクスとして、ＡｊＦ３５５重量％、Ｋ
Ｆ４５重量係の組成からなるフラックスを、ロー付時に
残渣を生じない媒体例えば水と混合して水性スラリー状
としたものを塗布１２した。この場合において、発熱体
と金属体との接合をさらに完全なものとする目的で７２
ツクス塗布の前に、当該発熱体の両端部近傍にアルミニ
ウム溶射層等のメタライズ加工を施した後、上記したフ
ラックスを塗布してもよい。
７ラツクスの乾燥後、ロー材として厚さ０．５ＭＭの例
えばＪＩＳ規格表示Ａ−４０４５のアルミニウムロー材
を円弧状に形成したものを挿入して、その上に、電極と
すべきＪＩＳ規格表示Ａ−３００３のアルミニウム合金
製管状金属体１４を差し込んだ後、Ｎ２ガス雰囲気中の
炉中で約６００℃に加熱し、又は、大気中にてトーチに
よシ約６００°Ｃに加熱し、それぞれの加熱方法におい
てスラックスが溶ける％ぼ同時にロー祠が溶融しセラミ
ックス発熱体とアルミニウム金属体がロー付は接合した
。
えばＪＩＳ規格表示Ａ−４０４５のアルミニウムロー材
を円弧状に形成したものを挿入して、その上に、電極と
すべきＪＩＳ規格表示Ａ−３００３のアルミニウム合金
製管状金属体１４を差し込んだ後、Ｎ２ガス雰囲気中の
炉中で約６００℃に加熱し、又は、大気中にてトーチに
よシ約６００°Ｃに加熱し、それぞれの加熱方法におい
てスラックスが溶ける％ぼ同時にロー祠が溶融しセラミ
ックス発熱体とアルミニウム金属体がロー付は接合した
。
以上のようにして作られたｓｉＯｉ熱体製品のロー付部
の電気抵抗を両端電極間にて測定した結果いづれのもの
も導通状態は良好で異常はなかった。
の電気抵抗を両端電極間にて測定した結果いづれのもの
も導通状態は良好で異常はなかった。
次にＳｉＯｉ熱体のロー付部の接合強度測定用試料を第
３図Ａ図の側面図に示す如く、発熱体長さ１１を１００
騎直径を１２１１ＩＩＮとし長さＩ！２を８０顛として
、管状金属体をアルミニウム、銅、ニッケルの３種類に
ついて、前記と同様な方法にて接合したものを準備した
。さらに、これに加うるに発熱体にアルミニウムをメタ
ライズ加工したものを準備し、上記したのと同様な方法
にて接合したものを準備した。
３図Ａ図の側面図に示す如く、発熱体長さ１１を１００
騎直径を１２１１ＩＩＮとし長さＩ！２を８０顛として
、管状金属体をアルミニウム、銅、ニッケルの３種類に
ついて、前記と同様な方法にて接合したものを準備した
。さらに、これに加うるに発熱体にアルミニウムをメタ
ライズ加工したものを準備し、上記したのと同様な方法
にて接合したものを準備した。
以上のようにして得られた各試料を各５個宛第３図Ａ図
に示す如く、引張多速度０．５１１ ／ Ｉｎ１ｎにて
矢符Ｐの方向に引張ってロー付部分の引張勺強度を測定
した結果、アルミニウム、銅、ニッケルの各金属材及び
発熱体にメタライズ加工を施したものにアルミニウム、
銅、ニッケルの各金属体をロー付したそれぞれの試料と
も２８０ｋｇで引張ったが第３図Ｂ図に示す如く発熱体
部で破損２２したものはあったが、ロー付部２１で外れ
るものは１個もなかった。
に示す如く、引張多速度０．５１１ ／ Ｉｎ１ｎにて
矢符Ｐの方向に引張ってロー付部分の引張勺強度を測定
した結果、アルミニウム、銅、ニッケルの各金属材及び
発熱体にメタライズ加工を施したものにアルミニウム、
銅、ニッケルの各金属体をロー付したそれぞれの試料と
も２８０ｋｇで引張ったが第３図Ｂ図に示す如く発熱体
部で破損２２したものはあったが、ロー付部２１で外れ
るものは１個もなかった。
さらには、 ＳｉＯｉ外の発熱体についても上記と同様
な試料を作シ上記したと同様の引張強度を測定したが、
いづれの場合においてもロー付部から電極用金属体が外
れるものは１つもなく、発熱体部の破損２２したもので
あったし、さらに金属体を管状体に替えて板状の金属体
としたものについても実験したが上記した結果と同様で
あった。
な試料を作シ上記したと同様の引張強度を測定したが、
いづれの場合においてもロー付部から電極用金属体が外
れるものは１つもなく、発熱体部の破損２２したもので
あったし、さらに金属体を管状体に替えて板状の金属体
としたものについても実験したが上記した結果と同様で
あった。
以上のように本発明による発熱体の電極数シ付は方法は
、強固な接合力と耐久性及び使用時の安全性に優れたも
のであシ、さらには上記した、スラックスを用いてロー
付を行なうことによジロー付部の耐腐食性に優れ、過酷
な雰囲気条件下で使用した場合でも、安全性と信頼性を
永続させ得るものである。
、強固な接合力と耐久性及び使用時の安全性に優れたも
のであシ、さらには上記した、スラックスを用いてロー
付を行なうことによジロー付部の耐腐食性に優れ、過酷
な雰囲気条件下で使用した場合でも、安全性と信頼性を
永続させ得るものである。
尚、上記したフラックスの組成範囲における上限値およ
び下限値のいずれをはずれる場合においても、当該フラ
ックスの融点か所望の温度範囲（５６０〜５８０°Ｃ）
よ勺高くなると共に、ロー付性においても好ましくない
ことが確認され、一方、ロー材としては、Ｊ工Ｓ規格表
示Ａ−４０４５に限定されるものでもな（、ＡＩ！−ｓ
ｉ系系層ルミニウム合金Ａ−４０４７、Ａ−４５４３等
のものでもよく、電極用金属体として用いられる金属材
料は、ＪＩ日規格表示Ａ−５００３アルミニウム合金材
に限定されるものでもなく、他のアルミニウム或はアル
ミニウム合金材を用いてもよい。またよシ高温を要求さ
れる場合においては、電極用金属体に銅または銅合金、
ニッケル又はニッケル合金あるいはステンレス鋼等を用
いても同様の効果が得られるし、また、上記実施例にお
いてはセラミックス発熱体を８１０発熱体を中心にして
述べたが、この接合方法は他のセラミックス発熱体にお
ける電極の取付方法にも巾広く利用されるものである。
び下限値のいずれをはずれる場合においても、当該フラ
ックスの融点か所望の温度範囲（５６０〜５８０°Ｃ）
よ勺高くなると共に、ロー付性においても好ましくない
ことが確認され、一方、ロー材としては、Ｊ工Ｓ規格表
示Ａ−４０４５に限定されるものでもな（、ＡＩ！−ｓ
ｉ系系層ルミニウム合金Ａ−４０４７、Ａ−４５４３等
のものでもよく、電極用金属体として用いられる金属材
料は、ＪＩ日規格表示Ａ−５００３アルミニウム合金材
に限定されるものでもなく、他のアルミニウム或はアル
ミニウム合金材を用いてもよい。またよシ高温を要求さ
れる場合においては、電極用金属体に銅または銅合金、
ニッケル又はニッケル合金あるいはステンレス鋼等を用
いても同様の効果が得られるし、また、上記実施例にお
いてはセラミックス発熱体を８１０発熱体を中心にして
述べたが、この接合方法は他のセラミックス発熱体にお
ける電極の取付方法にも巾広く利用されるものである。
第１図のＡ及びＢ図は従来例の斜視図、第２図は本発明
の一実施例であり、Ａ図は一部断面図で示す正面図、Ｂ
図は白シ金属体を取付けた斜視図、第３図Ａ図は測定試
料の斜視図、同・Ｂ図は測定後の破壊した状態を示す斜
視図である。 尚、図において １１．１５は発熱体、１２．１６はフラックス１３．１
７はロー材、１４．１８は金属体、２１は接合部、２２
は破壊部 である。 第１図 （Ａ） ＣＢ） ７ 第２図 （Ａ） （Ｂ） ７ 第３図 （Ａ） （Ｂ） １ ２２
の一実施例であり、Ａ図は一部断面図で示す正面図、Ｂ
図は白シ金属体を取付けた斜視図、第３図Ａ図は測定試
料の斜視図、同・Ｂ図は測定後の破壊した状態を示す斜
視図である。 尚、図において １１．１５は発熱体、１２．１６はフラックス１３．１
７はロー材、１４．１８は金属体、２１は接合部、２２
は破壊部 である。 第１図 （Ａ） ＣＢ） ７ 第２図 （Ａ） （Ｂ） ７ 第３図 （Ａ） （Ｂ） １ ２２
Claims (3)
- （１） 発熱体の両端部に電極用の金属体を弗化物系７
ラツクスとアルミニウム合金ロー材を用いてロー付接合
することを特徴とするセラミックス発熱体の電極取付は
方法。 - （２） 上記弗化物系７２ツクスは、ム／Ｆ’、 ５０
〜６０重量％とＫＦ４０〜５０重量％の組成、またはこ
れに少量のＬｉＦを添加した７ラツクスである特許請求
の範囲第１項記載のセラミックス発熱体の電極取付は方
法。 - （３）上記電極用金属体は、アルミニウム、銅、ステン
レス、ニッケル等の材質である特許請求の範囲第１項記
載の発熱体の電極取付は方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2616084A JPS60172191A (ja) | 1984-02-16 | 1984-02-16 | セラミツクス発熱体の電極取付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2616084A JPS60172191A (ja) | 1984-02-16 | 1984-02-16 | セラミツクス発熱体の電極取付け方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60172191A true JPS60172191A (ja) | 1985-09-05 |
Family
ID=12185797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2616084A Pending JPS60172191A (ja) | 1984-02-16 | 1984-02-16 | セラミツクス発熱体の電極取付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60172191A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6078028A (en) * | 1999-02-19 | 2000-06-20 | Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc. | Solderless ceramic igniter having a leadframe attachment |
| JP2005085600A (ja) * | 2003-09-09 | 2005-03-31 | Tokai Konetsu Kogyo Co Ltd | 炭化珪素発熱体 |
| JP2010541157A (ja) * | 2007-09-25 | 2010-12-24 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | 電気抵抗素子用の端子 |
| JP2015230766A (ja) * | 2014-06-03 | 2015-12-21 | イビデン株式会社 | カーボンヒータ、ヒータユニット、焼成炉及び珪素含有多孔質セラミック焼成体の製造方法 |
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-
1984
- 1984-02-16 JP JP2616084A patent/JPS60172191A/ja active Pending
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