JPS6127866B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6127866B2
JPS6127866B2 JP54056142A JP5614279A JPS6127866B2 JP S6127866 B2 JPS6127866 B2 JP S6127866B2 JP 54056142 A JP54056142 A JP 54056142A JP 5614279 A JP5614279 A JP 5614279A JP S6127866 B2 JPS6127866 B2 JP S6127866B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glaze
heater
heat source
paste
fine powder
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.)
Expired
Application number
JP54056142A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS55148307A (en
Inventor
Masuzo Hatsutori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP5614279A priority Critical patent/JPS55148307A/en
Publication of JPS55148307A publication Critical patent/JPS55148307A/en
Publication of JPS6127866B2 publication Critical patent/JPS6127866B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)
  • Non-Adjustable Resistors (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はガラス、あるいは磁器などの基板上に
印刷技術を用い、発熱体を形成し、焼成してなる
グレーズヒータに関するものである。 従来から暖房器用、あるいは電熱器などの加熱
用としては、その殆どがニクロムの線状ならびに
帯状のものが利用されており、特殊な高温あるい
は耐久性を必要とする場合には、カンタルが熱源
材料をして利用される。 従来よりこれらニクロム材料をヒータに使用し
ているものは、暖房器関係、電熱器、あるいは、
アイロン、炊飯器など多種のものに使用されてい
る。その使用法もいろいろ工夫されて、コスト低
減も徹底されている。 しかしニクロム材料を熱源とした、たとえば暖
房器などにおいては、 (1) 比較的中温度領域、たとえば600℃程度を熱
源とするものが得にくい。 (2) ニクロム材料を熱源としたさい、その熱源か
ら発せられる輻射熱の波長は、ほとんどが1ミ
クロン以下である。これは人間が輻射熱を受
け、ここちよく暖かいと感ずる波長が、5〜6
ミクロン程度であることと比較すると、かなり
短波長で、実際には、暖かさの中に痛さを感
じ、不快感が生ずる、 (3) 任意形状の熱源が得られない、などの欠点が
ある。 本発明は従来の欠点を除去し、中温度領域の熱
源が容易に得られ、印刷技術で任意形状の熱源を
構成できる、グレーズヒータを得ることを目的と
する。 本発明を次に説明する。 導電性微粉末はMoとSiの化合物であるMoSi2
MgとSiの化合物であるMg2Si、あるいはそれに
族から族のけい化物、特にZrSi2,NbSi2
TaSi2,CrSi2,WSi2,MnSi2,FeSi2,CoSi2
CoSi,Co2Si,NiSi,Ni2Si,Ni3Si2などの内1種
以上を加えた混合物からなる。これらけい化物の
混合物は各けい化物にした後混ぜてもよいが、
Mo,Mg,Ta,Si…などを必要な割合に混合し、
粉末のままかあるいはブロツク状に成形したの
ち、真空中または不活性ガス中にて1200℃〜1400
℃(この温度は導電性粉末を構成する組成比によ
り多少は異なる。)に加熱してけい化物の混合物
を同時に合成してもよい。検討の結果では、後者
の方法で得たものの方が耐熱諸特性にすぐれてい
た。このように合成した混合物を粉砕機でもつて
微粉砕し、1ミクロン前後の微粉末とする。 グレーズペーストを基板上に印刷し、焼成した
時、基板の熱膨張と異なるとグレーズ層がはく離
を生じるので、グレーズ層の熱膨張を基板のそれ
に合せておく必要がある。これを特徴づけるのが
グレーズペースト中のガラスフリツトである。ガ
ラスフリツトは、たとえば基板にアルミナを用い
るときは、B2O3,SiO2,材料にBaO、を加えて
なるガラスを作成する。その他に耐湿性をよくす
るため、MgO,Al2O3などを添加する。また、
BaOの他にZnOを加えても、同様な結果が得られ
る。熱膨張係数の小さい基板、たとえば結晶化ガ
ラス、石英などでは、前記ガラスフリツトを使用
すると印刷し、焼成した時、熱膨張差によりグレ
ーズ層にクラツクが生ずる。よつて、グレーズの
ガラスフリツトもそれなりに小さい熱膨張係数の
ものを使用しなければならない。たとえばB2O3
―SiO2系ガラスで、SiO2の比較的多いガラスで
ある。これによりグレーズ化温度が高くなること
はまぬがれない。このような組成のガラスをつく
り粉砕機で2〜3ミクロンサイズの微粉末にす
る。このようにして得た導電性微粉末とガラス微
粉末を適当な割合に混合し、印刷適正を与えるた
め、たとえばテレピン油とエチルセルローズを
9:1(重量比)の比率に混合した有機質粘結剤
を添加してペースト状にする。このペーストを
200メツシユのスクリーンメツシユを用いて、基
板上に印刷し、120℃程度の温度で乾燥したの
ち、空気中あるいは不活性ガス中で用いたガラス
フリツトがグレーズ化する温度で焼成して、基板
の表面にヒータ層を形成する。電極は、ヒータ層
を形成する前にAg―Pd系グレーズペーストをス
クリーン印刷し、乾燥後、焼成して作つたAg―
Pd電極を用いた。Ag―Pb電極のかわりに金、白
金、銀などの電極でも特に大きな問題はない。 以下実施例について説明する。 実施例 Mo、TaおよびSiの各粉末をMoSi2,TaSi2とし
て、その重量比率が80:20になるように各々混合
し、ブロツク状に成形したのち1400℃の温度で2
時間真空中で処理し、MoSi2とTaSi2の混合物か
らなる導電性材料を製作した。これを粉砕機を用
いて粉砕し、1ミクロン程度の微粉末とした。 次に(H3BO3)51.3重量%、(BaCO3)34.2重
量%、(SiO2)3.4%、(CaCO3)2.55重量%、
(MgO)2.55重量%、を混合し、アルミナるつぼ
に入れ1200℃で溶融したのち、水中に投入して粗
粉砕をしたのち粉砕機で2〜3ミクロンの微粉末
にした。 このようにして作製した導電性微粉末とガラス
フリツトを重量比で20:80の割合に混ぜた。次に
この混合物1gに対し、0.4c.c.の前記有機質粘結
剤を混ぜてペーストとした。 200メツシユのスクリーンメツシユを用い、ア
ルミナ基板上に任意のパターンにこのペーストを
印刷した。次にこれを乾燥させたのち、最高温度
850℃に加熱したトンネル炉で焼成し、グレーズ
ヒータとした。できたヒータ層の膜厚は15ミクロ
ンで、その面積抵抗値は50Ωであつた。電極には
Ag―Pd電極を用いた。このようにして、できた
グレーズヒータに負荷をかけ、表面温度が600℃
になるようにし、連続負荷寿命テストを行なつ
た。その結果ヒータの抵抗値変化は、1000時間で
2%程度であつた。この時のヒータは輻射波の波
長が、図に示したように、輻射エネルギーが3〜
4ミクロンの波長を第1ピークに持ち、6〜8ミ
クロンに第2ピークを持ち、痛さを感じない暖か
さのものであつた。 実施例 2 Mo,Ta,Mg,SiをMoSi2,TaSi2,Mg2Si=
60:20:20(重量比)になるように混合し、ブロ
ツク状に成形したのち、実施例1と同様な方法で
1200℃にて熱処理をし、MoSi2,TaSi2,Mg2Siの
混合物からなる導電性材料を作製した。 実施例1と同じ方法で、ペーストにし、印刷し
たのち850℃のトンネル炉で焼成してグレーズヒ
ータとした。面積抵抗値は80Ωであつた。電極間
にヒータの表面温度が400℃になるよう負荷をか
け寿命テストをした結果その抵抗値変化は1000時
間後で、0.5%であつた。また650℃になるように
した場合では2%程度であつた。この時の輻射波
は、実施例とはほとんど同じで、3〜4ミクロン
第1ピークを持つていた。 実施例 3 実施例2において作製した導電性微粉末に、
B2O3:SiO2:Al2O3:BaO:MgO:Na2O=9.8:
81.6:3.4:3.1:1.0:1.1(重量比)の割合から
なるガラスフリツトを20:80(重量比)に混ぜ、
これに有機粘結剤を混ぜてペーストとした。 LiO―Al2O3―SiO2系結晶化ガラスを基板とし
て、実施例1と同様な方法で印刷し、120℃で乾
燥した。次にArガス中1000℃の温度で、グレー
ズ化し、ヒータとした。 実施1と同様な特性を調べた結果、面積抵抗値
は120Ωであつて、700℃負荷で、1000時間後2%
の抵抗値変化を示した。また輻射波は実施例1と
だいたい同じであつた。 実施例 4 導電性材料としてMoSi2にMg2Siならびに
CrSi2,FeSi2,MnSi2,TiSi2,ZrSi2,NbSi2
WSi2,CoSi,CoSi2,Co2Si,Ni2Si,Ni3Si2
NiSiの内1種を加えてなる混合物をそれぞれ、実
施例1と同様な方法で作製し、粉砕機で微粉末と
した。これに実施1と同じガラスフリツトを80重
量比混ぜてペーストとした。これをアルミナ基板
上に印刷し、空気中850℃で焼成してグレーズヒ
ータを作製した。 実施例1と同様な特性を調べた結果、次表のよ
うであつた。なお輻射波の第1ピーク値は実施例
1とだいたい同じであつた。
The present invention relates to a glaze heater in which a heating element is formed on a substrate such as glass or porcelain using printing technology, and then fired. Traditionally, nichrome wires and strips have been used for heating in space heaters and electric heaters, etc., and when special high temperatures or durability are required, Kanthal is used as a heat source material. and used. Conventionally, these nichrome materials have been used in heaters related to space heaters, electric heaters, and
It is used in a variety of products such as irons and rice cookers. Various methods have been devised to use it, and costs have been thoroughly reduced. However, in heaters and the like that use nichrome material as a heat source, (1) it is difficult to obtain a heat source that operates in a relatively medium temperature range, for example around 600°C; (2) When using nichrome material as a heat source, the wavelength of the radiant heat emitted from the heat source is mostly 1 micron or less. This means that the wavelengths at which humans receive radiant heat and feel comfortable and warm are 5 to 6.
Compared to the size of a micron, the wavelength is quite short, and there are drawbacks such as the fact that you can actually feel pain in the warmth and feel uncomfortable, and (3) you cannot obtain a heat source of any shape. . It is an object of the present invention to provide a glaze heater which eliminates the drawbacks of the conventional technology, allows a heat source in a medium temperature range to be easily obtained, and allows a heat source of any shape to be constructed using printing technology. The invention will now be described. The conductive fine powder is made of MoSi2 , which is a compound of Mo and Si.
Mg 2 Si, which is a compound of Mg and Si, or silicides from its groups, especially ZrSi 2 , NbSi 2 ,
TaSi 2 , CrSi 2 , WSi 2 , MnSi 2 , FeSi 2 , CoSi 2 ,
It consists of a mixture containing one or more of CoSi, Co 2 Si, NiSi, Ni 2 Si, Ni 3 Si 2 , etc. A mixture of these silicides may be mixed after forming each silicide, but
Mix Mo, Mg, Ta, Si, etc. in the required ratio,
Either as a powder or after forming it into a block, heat it at 1200℃ to 1400℃ in vacuum or inert gas.
A mixture of silicides may be simultaneously synthesized by heating to 0.degree. C. (this temperature varies somewhat depending on the composition ratio constituting the conductive powder). The results of the study showed that the material obtained by the latter method had better heat resistance properties. The mixture thus synthesized is pulverized using a pulverizer to form a fine powder of approximately 1 micron. When a glaze paste is printed on a substrate and fired, if the thermal expansion differs from that of the substrate, the glaze layer will peel off, so it is necessary to match the thermal expansion of the glaze layer to that of the substrate. What characterizes this is the glass frit in the glaze paste. For example, when alumina is used as a substrate, the glass frit is made by adding B 2 O 3 , SiO 2 , and BaO to the materials. In addition, MgO, Al 2 O 3 , etc. are added to improve moisture resistance. Also,
Similar results can be obtained by adding ZnO in addition to BaO. If a substrate with a small coefficient of thermal expansion, such as crystallized glass or quartz, is printed and fired, cracks will occur in the glaze layer due to the difference in thermal expansion when the glass frit is used. Therefore, the glass frit for the glaze must also have a relatively small coefficient of thermal expansion. For example B 2 O 3
-It is a SiO 2 -based glass with a relatively large amount of SiO 2 . This inevitably increases the glazing temperature. Glass having such a composition is made and then crushed into a fine powder of 2 to 3 microns in size using a pulverizer. The conductive fine powder and glass fine powder obtained in this way are mixed in an appropriate ratio, and in order to provide printing properties, an organic caking agent is prepared by mixing turpentine oil and ethyl cellulose in a ratio of 9:1 (weight ratio). Add the ingredients to make a paste. this paste
A 200-mesh screen mesh is used to print on the substrate, dried at a temperature of about 120°C, and then fired in air or in an inert gas at a temperature that turns the glass frit into a glaze. A heater layer is formed on the surface. The electrodes were made by screen printing Ag-Pd glaze paste before forming the heater layer, drying it and then firing it.
A Pd electrode was used. There is no particular problem with electrodes made of gold, platinum, silver, etc. instead of Ag-Pb electrodes. Examples will be described below. Example Mo, Ta, and Si powders were mixed as MoSi 2 and TaSi 2 at a weight ratio of 80:20, formed into a block shape, and then heated at a temperature of 1400°C.
A conductive material made of a mixture of MoSi 2 and TaSi 2 was fabricated by processing in vacuum for an hour. This was pulverized using a pulverizer to obtain a fine powder of about 1 micron. Next, (H 3 BO 3 ) 51.3% by weight, (BaCO 3 ) 34.2% by weight, (SiO 2 ) 3.4%, (CaCO 3 ) 2.55% by weight,
(MgO) 2.55% by weight was mixed, placed in an alumina crucible, and melted at 1200°C, then poured into water, coarsely pulverized, and then pulverized into a fine powder of 2 to 3 microns using a pulverizer. The conductive fine powder thus prepared and glass frit were mixed at a weight ratio of 20:80. Next, 0.4 cc of the organic binder was mixed with 1 g of this mixture to form a paste. This paste was printed in an arbitrary pattern on an alumina substrate using a 200-mesh screen mesh. Next, after drying this, the maximum temperature
It was fired in a tunnel furnace heated to 850℃ and made into a glaze heater. The thickness of the resulting heater layer was 15 microns, and its sheet resistance was 50Ω. On the electrode
An Ag-Pd electrode was used. In this way, a load is applied to the created glaze heater, and the surface temperature reaches 600℃.
A continuous load life test was conducted. As a result, the resistance value change of the heater was about 2% over 1000 hours. At this time, the wavelength of the radiant wave of the heater is as shown in the figure, and the radiant energy is 3~
It had a first peak at a wavelength of 4 microns and a second peak at 6 to 8 microns, and was warm enough to cause no pain. Example 2 Mo, Ta, Mg, Si = MoSi 2 , TaSi 2 , Mg 2 Si=
After mixing at a ratio of 60:20:20 (weight ratio) and forming into a block, the mixture was mixed in the same manner as in Example 1.
A conductive material made of a mixture of MoSi 2 , TaSi 2 , and Mg 2 Si was produced by heat treatment at 1200°C. In the same manner as in Example 1, it was made into a paste, printed, and fired in a tunnel furnace at 850°C to obtain a glaze heater. The sheet resistance value was 80Ω. A life test was performed by applying a load between the electrodes so that the surface temperature of the heater reached 400°C, and the resistance value change was 0.5% after 1000 hours. In addition, when the temperature was set to 650°C, it was about 2%. The radiation wave at this time was almost the same as in the example and had a first peak of 3 to 4 microns. Example 3 The conductive fine powder prepared in Example 2 was
B2O3 : SiO2 : Al2O3 : BaO: MgO : Na2O =9.8:
Mix glass frits in the ratio of 81.6:3.4:3.1:1.0:1.1 (weight ratio) at 20:80 (weight ratio),
This was mixed with an organic binder to form a paste. Printing was performed using LiO-Al 2 O 3 -SiO 2 -based crystallized glass as a substrate in the same manner as in Example 1, and dried at 120°C. Next, it was glazed at a temperature of 1000°C in Ar gas and used as a heater. As a result of investigating the same characteristics as in Example 1, the area resistance value was 120Ω, and the resistance was 2% after 1000 hours under a load of 700℃.
showed the change in resistance value. Furthermore, the radiated waves were approximately the same as in Example 1. Example 4 MoSi 2 , Mg 2 Si and
CrSi 2 , FeSi 2 , MnSi 2 , TiSi 2 , ZrSi 2 , NbSi 2 ,
WSi 2 , CoSi, CoSi 2 , Co 2 Si, Ni 2 Si, Ni 3 Si 2 ,
A mixture containing one of NiSi was prepared in the same manner as in Example 1, and made into fine powder using a pulverizer. This was mixed with the same glass frit as in Example 1 at a weight ratio of 80 to form a paste. This was printed on an alumina substrate and fired in air at 850°C to create a glaze heater. The results of investigating the same characteristics as in Example 1 were as shown in the following table. Note that the first peak value of the radiation wave was approximately the same as in Example 1.

【表】【table】

【表】 本発明は以上の構成に基いて次の作用効果を生
ずる。 (1) 印刷技術により任意な形状にできるため複雑
な構造のものが容易に得られる。 (2) 熱源からの輻射波の波長は、第1図に示すよ
うに、3〜4ミクロンをピークにした長波長の
もので、暖房用熱源としては非常にすぐれたも
のである。 (3) 材料としては、一般に耐熱性のすぐれた、け
い化物を使用している。中でもけい化モリブデ
ンは、千数百度の電気炉の熱源とし使用される
もので、耐熱材料としては非常にすぐれてお
り、本質的に低温から高温までの熱源として十
分に使用できる。
[Table] Based on the above configuration, the present invention produces the following effects. (1) Printing technology allows it to be formed into any shape, making it easy to obtain complex structures. (2) As shown in Figure 1, the wavelength of the radiation waves from the heat source is a long wavelength with a peak of 3 to 4 microns, making it an excellent heat source for heating. (3) The material used is generally silicide, which has excellent heat resistance. Among them, molybdenum silicide is used as a heat source in electric furnaces at temperatures of several hundred degrees, and is an extremely heat-resistant material, so it can essentially be used as a heat source from low to high temperatures.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図は熱源の波長の強度分布を示す。符号の説明
なし。
The figure shows the wavelength intensity distribution of the heat source. No explanation of the sign.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 けい化モリブデンあるいはけい化モリブデン
に族および族から族のけい化物の内1種以
上を加え加熱処理して粉砕した導電性微粉末とガ
ラスフリツトを混合したペースを基板上に塗布焼
成してなるグレーズヒータ。
1. A glaze made by applying and baking a paste on a substrate, which is a mixture of molybdenum silicide or molybdenum silicide with one or more of the silicides from the group and from the group to the group, heat-treated and pulverized conductive fine powder, and glass frit. heater.
JP5614279A 1979-05-08 1979-05-08 Glazing heater Granted JPS55148307A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5614279A JPS55148307A (en) 1979-05-08 1979-05-08 Glazing heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5614279A JPS55148307A (en) 1979-05-08 1979-05-08 Glazing heater

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS55148307A JPS55148307A (en) 1980-11-18
JPS6127866B2 true JPS6127866B2 (en) 1986-06-27

Family

ID=13018820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5614279A Granted JPS55148307A (en) 1979-05-08 1979-05-08 Glazing heater

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS55148307A (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62209801A (en) * 1986-03-10 1987-09-16 松下電器産業株式会社 Glaze resistor paste
WO2006095709A1 (en) * 2005-03-08 2006-09-14 The Doshisha Thin-film heating element, and process for producing thin-film heating element
US7659220B1 (en) * 2008-12-03 2010-02-09 Osram Sylvania Inc. Sealing composition for sealing aluminum nitride and aluminum oxynitride ceramics

Also Published As

Publication number Publication date
JPS55148307A (en) 1980-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2627506B2 (en) Far infrared heater
JPS6038802B2 (en) Electrical resistors and their manufacture
KR102543746B1 (en) Ceramic heating element, manufacturing method and use thereof
JPH05198356A (en) Plane heating element and manufacture thereof
JPS6127866B2 (en)
JPS58190839A (en) Production of enamel for irradiation of far ultraviolet light
EP0012002B1 (en) Glaze resistor compositions
JPS6311298B2 (en)
JPS6325465B2 (en)
US3341363A (en) Method of making a thin-film electronic component
RU2054720C1 (en) Thick-film resistive element
JPS6237801B2 (en)
RU12744U1 (en) HEATING ELEMENT
JPH0410717B2 (en)
SU1581709A1 (en) Enamel composition
JP2537606B2 (en) Ceramic Heater
JP3105430B2 (en) Planar heating element
JPH08153572A (en) Far infrared radiation heater
JPS62264588A (en) Infrared heater
JPS63304592A (en) Thick film resistance composition and planar heater manufactured by this composition
JP3618369B2 (en) Ceramic heating element
JPS62211888A (en) Far-infrared radiating ceramic unit and manufacture of the same
KR950009661Y1 (en) Infrared rays seramic eouission
KR970010356B1 (en) Process for the preparation of far-infrared radiator
JPS5853481B2 (en) resistance composition