JPS60211790A - セラミツクヒ−タ - Google Patents
セラミツクヒ−タInfo
- Publication number
- JPS60211790A JPS60211790A JP6806084A JP6806084A JPS60211790A JP S60211790 A JPS60211790 A JP S60211790A JP 6806084 A JP6806084 A JP 6806084A JP 6806084 A JP6806084 A JP 6806084A JP S60211790 A JPS60211790 A JP S60211790A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- present
- ceramic heater
- thermal shock
- shock resistance
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は例えばディーゼルエンジン用グロープラグのヒ
ータ部分に採用して好適なセラミ・ツクヒータに関し、
特にはその材料組成に関する。
ータ部分に採用して好適なセラミ・ツクヒータに関し、
特にはその材料組成に関する。
従来、セラミックヒータの材料としてＭｏＳｉ２を用い
ることが試みられているが、該Ｍ ｏ Ｓ ｉ２は熱衝
撃性に劣っており、従って冷熱サイクルの繰り返しを受
ける部位に用いられた場合にはクランクを発生し、破損
するという問題があった。
ることが試みられているが、該Ｍ ｏ Ｓ ｉ２は熱衝
撃性に劣っており、従って冷熱サイクルの繰り返しを受
ける部位に用いられた場合にはクランクを発生し、破損
するという問題があった。
そこで、本発明者は先に特願昭５８−１３６３８２とし
て、上記Ｍ ＯＳ ｉ ２にＳ ｉ ３ Ｎ ４を添加
、混合して焼結した導電性セラミック材料を提案してい
る。このＭｏ５ｉ２ Ｓｉ３Ｎ４の複合組成によれば、
耐熱衝撃性がＭ ｏ Ｓ ｉ ２の単独に比べて向上す
るが、更にもっと向上すればよいことは明らかである。
て、上記Ｍ ＯＳ ｉ ２にＳ ｉ ３ Ｎ ４を添加
、混合して焼結した導電性セラミック材料を提案してい
る。このＭｏ５ｉ２ Ｓｉ３Ｎ４の複合組成によれば、
耐熱衝撃性がＭ ｏ Ｓ ｉ ２の単独に比べて向上す
るが、更にもっと向上すればよいことは明らかである。
本発明は、ＭｏＳ＋２−３ｉ３Ｎ４の複合組成材料に比
し耐熱（ｈ撃性を向上せしめることにある。
し耐熱（ｈ撃性を向上せしめることにある。
ｆｆ１Ｊち、本発明は、ＭｏＳｉ２ ３ｉ３Ｎ４の導電
性セラミック月料中に、ｚｒＦ３２、ＺｒＳｉ２、Ｚｒ
Ｎより選択された少なくとも一種を存在せしめ、かつそ
の存在量を七ラミック材料の全体で５〜５ Ｑｍｏ １
％としたのである。
性セラミック月料中に、ｚｒＦ３２、ＺｒＳｉ２、Ｚｒ
Ｎより選択された少なくとも一種を存在せしめ、かつそ
の存在量を七ラミック材料の全体で５〜５ Ｑｍｏ １
％としたのである。
本発明において、上記ＺｒＢ２、ＺｒＳ ｉ ２、Ｚｒ
Ｎより選択された少なくとも一種の存在量が５ ｍ ｏ
（１％を下回るとその存在効果がなく、また５ ０ｍ
ｏ ７！％を上回ると抗折強度が低下するとともに、５
ｍｏ １％以下の場合と同様に耐熱衝撃性の向上効果が
ない。
Ｎより選択された少なくとも一種の存在量が５ ｍ ｏ
（１％を下回るとその存在効果がなく、また５ ０ｍ
ｏ ７！％を上回ると抗折強度が低下するとともに、５
ｍｏ １％以下の場合と同様に耐熱衝撃性の向上効果が
ない。
本発明においては材料の一つとしてＳ ｉ ３ Ｎ ４
を用いていることから焼結助材を必要とするが、これは
Ｓ ｉ ３Ｎ４の焼結性の悪さに起因する。該焼結助材
としては、ＭｇＡ７！２０４ （スピネル）の他にＭｇ
Ｏ，Ａｊ！２０３を各々単独に用いてもよいし、該Ｍｇ
Ａ７！２０４にＭｇＯ，、Ｙ２Ｏ３、Ａβ２０３などを
混合してもよい。
を用いていることから焼結助材を必要とするが、これは
Ｓ ｉ ３Ｎ４の焼結性の悪さに起因する。該焼結助材
としては、ＭｇＡ７！２０４ （スピネル）の他にＭｇ
Ｏ，Ａｊ！２０３を各々単独に用いてもよいし、該Ｍｇ
Ａ７！２０４にＭｇＯ，、Ｙ２Ｏ３、Ａβ２０３などを
混合してもよい。
本発明において、Ｍ ｏ Ｓ ｉ ２− Ｓ ｉ ３
Ｎ ４の組成範囲はこの２成分系でＭ ｏ Ｓ ｉ ２
が５〜５Ｑｍｏｊｌ！％、残部Ｓ ｉ ３ Ｎ ４が望
ましい。この範囲であると、Ｍ ｏ Ｓ ｉ ２の耐熱
衝撃強度の悪さをＳｉ３Ｎ４で補うことができるととも
に、材料としての比抵抗の上昇を抑えることができる。
Ｎ ４の組成範囲はこの２成分系でＭ ｏ Ｓ ｉ ２
が５〜５Ｑｍｏｊｌ！％、残部Ｓ ｉ ３ Ｎ ４が望
ましい。この範囲であると、Ｍ ｏ Ｓ ｉ ２の耐熱
衝撃強度の悪さをＳｉ３Ｎ４で補うことができるととも
に、材料としての比抵抗の上昇を抑えることができる。
本発明において、前記Ｚ ｒ Ｂ ２、ＺｒＳ ｉ ２
、ＺｒＮは存在せしめる場合には、比抵抗の調整のため
ＭｏＳｉ２とＳｉ３Ｎ４の比率を若干変更することが必
要となる。
、ＺｒＮは存在せしめる場合には、比抵抗の調整のため
ＭｏＳｉ２とＳｉ３Ｎ４の比率を若干変更することが必
要となる。
本発明において、焼成によってＺ ｒ Ｂ ２、ＺｒＳ
ｉ２、ＺｒＮの形態となる材料を用いてもよい。
ｉ２、ＺｒＮの形態となる材料を用いてもよい。
また、本発明においては、材料をポットブレス法によっ
て焼結することができるが、富圧焼成法により焼結して
もかまわない。
て焼結することができるが、富圧焼成法により焼結して
もかまわない。
以下本発明を具体的実施例により詳述するが、これら実
施例は本発明に何ら制限を加えるものではない。
施例は本発明に何ら制限を加えるものではない。
ＭｏＳｉ２、Ｓ ｉ ３Ｎ４、Ｍｇ／Ｍ！ ２０４、Ｚ
ｒＢ２、ＺｒＳ ｉ ２、ＺｒＮ、およびＺｒＯ２の各
粉末を用意する。この粉末を表１に示した出発原料組成
（ｍｏ＃％）に調合し、これに出発原料の粉末に対して
５０％の重量比の有機溶剤を加えて混合する。例えば出
発原料５００ｇに対し、有機溶剤２５０ｇを加え混合す
る。次に、この混合材料を公知のドクターブレード法に
よりシート状に成形し、各ソートを数枚積層してへｒ雰
囲気中で１６５０“（Ｈｘ４ｍｉｎ、５００ ｋｇ／ｃ
Ｊの条件下でホットプレス焼成し、試料を得た。該試料
の寸法は幅×厚×長さが３．４ Ｘ３．４ Ｘ ５６
（単位ｆｉ）である。
ｒＢ２、ＺｒＳ ｉ ２、ＺｒＮ、およびＺｒＯ２の各
粉末を用意する。この粉末を表１に示した出発原料組成
（ｍｏ＃％）に調合し、これに出発原料の粉末に対して
５０％の重量比の有機溶剤を加えて混合する。例えば出
発原料５００ｇに対し、有機溶剤２５０ｇを加え混合す
る。次に、この混合材料を公知のドクターブレード法に
よりシート状に成形し、各ソートを数枚積層してへｒ雰
囲気中で１６５０“（Ｈｘ４ｍｉｎ、５００ ｋｇ／ｃ
Ｊの条件下でホットプレス焼成し、試料を得た。該試料
の寸法は幅×厚×長さが３．４ Ｘ３．４ Ｘ ５６
（単位ｆｉ）である。
上記試料の耐熱衝撃強度は次のようにして測定した。即
ち、試験温度に上昇せしめた電気炉中に試料を５分間入
れ、５分経過後直ちに水中へ落下せしめて急冷し、水中
から取り出した試料のクランク発生の有無を染色探傷剤
を用いて確認する。
ち、試験温度に上昇せしめた電気炉中に試料を５分間入
れ、５分経過後直ちに水中へ落下せしめて急冷し、水中
から取り出した試料のクランク発生の有無を染色探傷剤
を用いて確認する。
試料にクランクの発生が生じていない場合には、上記電
気炉の試験温度を５０℃上昇させ、上記の実験を同一試
料にて繰り返して行く。なお、上記試験温度は３００℃
から始めた。
気炉の試験温度を５０℃上昇させ、上記の実験を同一試
料にて繰り返して行く。なお、上記試験温度は３００℃
から始めた。
表１の○印は試料にクランクが発生していない場合を示
し、Ｘ印はクラックが発生している場合を示し′ζおり
、その各指示温度を表中に示しである。
し、Ｘ印はクラックが発生している場合を示し′ζおり
、その各指示温度を表中に示しである。
ところで、第１図は表１の各試料の室温における抗折強
度を調べた結果を示している。この試験条件はスパン３
０龍、クロスヘソドスピード０．５鶴／ｍｉｎとし、試
料寸法は前述の耐熱（ｈ撃試験と同一である。
度を調べた結果を示している。この試験条件はスパン３
０龍、クロスヘソドスピード０．５鶴／ｍｉｎとし、試
料寸法は前述の耐熱（ｈ撃試験と同一である。
表１から理解されるごとく、Ｍ ｏ Ｓ ｉ ２単独で
は試料ａのように耐熱衝撃温度は３００°Ｃである。
は試料ａのように耐熱衝撃温度は３００°Ｃである。
一方、本発明者が先に提案したもの、即ち試料すは３５
０℃であり、ＭｏＳｉ２単独に比べて５０℃の向上が見
られる。
０℃であり、ＭｏＳｉ２単独に比べて５０℃の向上が見
られる。
これに対し、試料Ｃの耐熱衝撃温度は５００°Ｃであり
、試料すに比べて数段向上している。また、試料ｅでは
耐熱衝撃温度が７００℃であり、試料すの１００％増で
あって極めて優れている。ちなみに、試料ＣはＺ ｒ
Ｂ ２を５ ｍ ｏ １％含んでおり、試料ｅはＺｒＢ
２を２’Ｏｍ ｏ ４２％含んでいる。
、試料すに比べて数段向上している。また、試料ｅでは
耐熱衝撃温度が７００℃であり、試料すの１００％増で
あって極めて優れている。ちなみに、試料ＣはＺ ｒ
Ｂ ２を５ ｍ ｏ １％含んでおり、試料ｅはＺｒＢ
２を２’Ｏｍ ｏ ４２％含んでいる。
試料ＱはＺｒＢ２、ＺｒＳｉ２、およびＺｒＮを各々２
０ ｍ Ｏ１％含んでおり、全体で６０ ｒｒｔ 。
０ ｍ Ｏ１％含んでおり、全体で６０ ｒｒｔ 。
１％占めている。このａ人材ＱのようにＺｒＢ２、Ｚｒ
Ｓｉ２、ＺｒＮが全体で６０ｍｏ １２％占めている試
料は他にり、に、ｎであり、これら試料り。
Ｓｉ２、ＺｒＮが全体で６０ｍｏ １２％占めている試
料は他にり、に、ｎであり、これら試料り。
ｋ、ｎ、 Ｑの耐熱衝撃温度はいずれも３５０°Ｃであ
って、試料Ｂと変わらない。このように、ＺｒＢ２、Ｚ
ｒＳｉ２、ＺｒＮの量が多くなるにつれて耐熱衝撃性に
り」する効果が希薄となる。これらの量が５０ｍｏβ％
を上回ると第１図から理解されるごとく、室温での抗折
強度が試料ａ、ｂに比べて大幅に低下する。
って、試料Ｂと変わらない。このように、ＺｒＢ２、Ｚ
ｒＳｉ２、ＺｒＮの量が多くなるにつれて耐熱衝撃性に
り」する効果が希薄となる。これらの量が５０ｍｏβ％
を上回ると第１図から理解されるごとく、室温での抗折
強度が試料ａ、ｂに比べて大幅に低下する。
なお、試料ＲはＺ ｒ Ｏ２を添加したものであるが、
耐熱ｉｈ撃性に対する効果ば全く見られない。
耐熱ｉｈ撃性に対する効果ば全く見られない。
ところで、第２図は本発明のセラミックヒータを用いた
ディーゼルエンジン用グロープラグの構造を示すもので
あり、これについて説明する。ヒータ部ば、Ｓ ｉ ３
Ｎ ４とＡｌ２Ｏ３との混合焼結体より成る支持材２
の外面に、セラミックヒータｌを接合したもので、ヒー
タｌの内部にタングステン線３ａ、３ｂが封入された構
造である。なお、図中４は金属スリーブ、５は金属キャ
ップ、６は支持体２とスリーブ４及びキャップ５を接合
するメタライズ層、８ばＮｉ線、９は中心電極、１０は
電気絶縁リング、１１は耐熱ゴムシールリング、１２は
電気絶縁ブツシュ、１３．１４は外部コネクタ取イ」用
ナツトである。電流は中心電極９からＮｉ線８を通って
、キャップ５に流れＷ線３ｂを通ってヒータ１に流れ、
Ｗ線３ａ、スリーブ４を通ってボディ７に流れ接地され
る。
ディーゼルエンジン用グロープラグの構造を示すもので
あり、これについて説明する。ヒータ部ば、Ｓ ｉ ３
Ｎ ４とＡｌ２Ｏ３との混合焼結体より成る支持材２
の外面に、セラミックヒータｌを接合したもので、ヒー
タｌの内部にタングステン線３ａ、３ｂが封入された構
造である。なお、図中４は金属スリーブ、５は金属キャ
ップ、６は支持体２とスリーブ４及びキャップ５を接合
するメタライズ層、８ばＮｉ線、９は中心電極、１０は
電気絶縁リング、１１は耐熱ゴムシールリング、１２は
電気絶縁ブツシュ、１３．１４は外部コネクタ取イ」用
ナツトである。電流は中心電極９からＮｉ線８を通って
、キャップ５に流れＷ線３ｂを通ってヒータ１に流れ、
Ｗ線３ａ、スリーブ４を通ってボディ７に流れ接地され
る。
以上要するに、本発明によれば、耐熱衝撃性を大幅に向
上できる。
上できる。
（以下余白）
表１
第１図は本発明の説明に供する特性図、第２図は本発明
の用途例を示す断面図である。 代理人弁理士 岡 部 隆 第１図
の用途例を示す断面図である。 代理人弁理士 岡 部 隆 第１図
Claims (1)
- ＭｏＳｉ２、Ｓ ｉ ３ Ｎ ４ 、および焼結助材を
混合して焼結して成る導電性セラミック材料により構成
されたセラミックヒータであ、て、ＺｒＢ２、ＺｒＳｉ
２、ＺｒＮより選択された少なくとも一種を前記材料中
に存在せしめ、その存在量を前記月料の全体で５〜５
Ｑｍｏ １％としたセラミックヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6806084A JPS60211790A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | セラミツクヒ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6806084A JPS60211790A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | セラミツクヒ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60211790A true JPS60211790A (ja) | 1985-10-24 |
| JPH05838B2 JPH05838B2 (ja) | 1993-01-06 |
Family
ID=13362859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6806084A Granted JPS60211790A (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | セラミツクヒ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60211790A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9491803B2 (en) | 2011-11-30 | 2016-11-08 | Kyocera Corporation | Ceramic structure, ceramic heater, and glow plug including the ceramic heater |
-
1984
- 1984-04-04 JP JP6806084A patent/JPS60211790A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9491803B2 (en) | 2011-11-30 | 2016-11-08 | Kyocera Corporation | Ceramic structure, ceramic heater, and glow plug including the ceramic heater |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05838B2 (ja) | 1993-01-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR910000069B1 (ko) | 도전성 세라믹소결체 및 세라믹히이터 | |
| JP2828575B2 (ja) | 窒化珪素質セラミックヒータ | |
| GB2038149A (en) | Metal sheathed heater | |
| US4556780A (en) | Ceramic heater | |
| JPH08198680A (ja) | セラミックス発熱体 | |
| CN113582186A (zh) | 一种发热元件及其制备方法 | |
| US11866371B2 (en) | Heating element comprising chromium alloyed molybdenum disilicide and the use thereof | |
| JPS60211790A (ja) | セラミツクヒ−タ | |
| JP3078418B2 (ja) | セラミック発熱体 | |
| JPH05343170A (ja) | 光ファイバ加工用小型電気炉 | |
| JP2521690B2 (ja) | セラミツクヒ−タ及びその製造方法 | |
| JP2537606B2 (ja) | セラミツクヒ−タ | |
| JP2534847B2 (ja) | セラミツクヒ−タ | |
| JPS61235613A (ja) | グロープラグ | |
| JPS598293A (ja) | セラミツクヒ−タ | |
| RU2154361C1 (ru) | Керамический электронагревательный элемент и способ его изготовления | |
| JPH03152893A (ja) | セラミックヒータ | |
| JPH07151332A (ja) | セラミックグロープラグ | |
| JPS6086787A (ja) | セラミツクヒ−タ | |
| JP2512818Y2 (ja) | セラミックヒ―タ― | |
| JPH04129189A (ja) | セラミックヒータ | |
| JPS6259858B2 (ja) | ||
| JP2000271783A (ja) | ろう材及び抵抗素子 | |
| JPS62140386A (ja) | セラミツクヒ−タ | |
| JPH03152892A (ja) | セラミックヒータ |