JPH01313362A - セラミック発熱体およびその製造方法 - Google Patents
セラミック発熱体およびその製造方法Info
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- JPH01313362A JPH01313362A JP63141997A JP14199788A JPH01313362A JP H01313362 A JPH01313362 A JP H01313362A JP 63141997 A JP63141997 A JP 63141997A JP 14199788 A JP14199788 A JP 14199788A JP H01313362 A JPH01313362 A JP H01313362A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
- H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
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-
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- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Resistance Heating (AREA)
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、セラミック焼結体中に、高融点金属製等の発
熱線を埋設してなるセラミック発熱体およびその製造方
法に関する。
熱線を埋設してなるセラミック発熱体およびその製造方
法に関する。
［従来の技術１
従来より、第７図に示すように、窒化珪素（Ｓ１ｉＮ４
）質セラミック焼結体１２Ｏ中に、タングステン（Ｗ＞
からなる発熱抵抗線１３０を埋設させたセラミック発熱
体１００が製造されている。
）質セラミック焼結体１２Ｏ中に、タングステン（Ｗ＞
からなる発熱抵抗線１３０を埋設させたセラミック発熱
体１００が製造されている。
［発明が解決しようとする課題］
しかるに、従来のセラミック発熱体１００は、焼結体１
２Ｏの粒界相が低融点のガラス質を形成しており、通電
加熱によりセラミック発熱体１００の温度が１０００℃
を越えると、粒界相が軟化し始め、抗折強度の低下を起
していた。
２Ｏの粒界相が低融点のガラス質を形成しており、通電
加熱によりセラミック発熱体１００の温度が１０００℃
を越えると、粒界相が軟化し始め、抗折強度の低下を起
していた。
さらに、セラミック発熱体１００をグロープラグの発熱
源として使用し、１２Ｏ０℃以上で、連続あるいは断続
的に直流電圧を印加する場合には、焼結体１２Ｏの粒界
相のイオンが印加電圧により移動をおこす、このイオン
の移動により正極側コイル近傍の焼結体１２Ｏには、空
孔が生じ、負極側コイル近傍の焼結体１２Ｏには、クラ
ックが生じる等、組織劣化を起していた。そのため、焼
結体１２Ｏの強度の劣化あるいは発熱抵抗線１３０の断
線等が起きや４゛いため、ピラミック発熱体１００の使
用温度は約１１５０℃が１限であ−）た。
源として使用し、１２Ｏ０℃以上で、連続あるいは断続
的に直流電圧を印加する場合には、焼結体１２Ｏの粒界
相のイオンが印加電圧により移動をおこす、このイオン
の移動により正極側コイル近傍の焼結体１２Ｏには、空
孔が生じ、負極側コイル近傍の焼結体１２Ｏには、クラ
ックが生じる等、組織劣化を起していた。そのため、焼
結体１２Ｏの強度の劣化あるいは発熱抵抗線１３０の断
線等が起きや４゛いため、ピラミック発熱体１００の使
用温度は約１１５０℃が１限であ−）た。
本発明の目的は次のとおりである。
（ア）常温〜高温（１３００℃迄）まで、強度や耐酸化
性に優れるセラミック発熱体およびその製造方法の提供
。
性に優れるセラミック発熱体およびその製造方法の提供
。
（イ）直流電圧を加えた場合でも粒界相のイオン・が、
その印加電圧によって移動を起こし難く、焼結体の組織
の劣化を生じさせ難いセラミック発熱体およびその製造
方法の提供。
その印加電圧によって移動を起こし難く、焼結体の組織
の劣化を生じさせ難いセラミック発熱体およびその製造
方法の提供。
［課題を解決するための手段］゛
上記目的達成のため、本発明のセラミック発熱体は、
１）窒化珪素を主成分とするセラミック焼結体中に、タ
ングステン、モリブデン、レニウム等の高融点金属もし
くはこれらの炭化物、またはそれらの合金もしくは混合
物よりなる発熱線を埋設してなるセラミック発熱体にお
いて、前記セラミック焼結体の粒界相を結晶化して、粒
界結晶相とし、且つ、該粒界結晶相が、−一般式２ Ｙ
２Ｏ３Ｓ ｉ ２−ＸＡＪ ＸＮ２−Ｘｏ、−Ｘ （０
≦ｘ＜２）または３Ｙ２Ｏ３５Ａｊｌ ２Ｏ３で表され
る第２相を持つ構成を採用し、 ２）（ＡｊｉＯｉ １ＡｊｌＮ）／ＳＬ、Ｎ４が０゜０
２・〜０．０８、且つ、Ａｊ ２Ｏ３ ／ Ａ、ｌｌ
Ｎが０２〜２．０であり、三成分の合計が９０〜・９８
重量％の窒化珪素、アルミナおよび窒化アルミニウムと
、）７！ｉ部が少なくとも１種の希土類酸１ヒ物とから
なる混合粉末中に、タングステン、モリブデン、レニウ
ム等の高融点金属もしくはこれらの炭化物、またはそれ
らの合金もしくは混合物よりなる発熱線を埋設して非酸
化雰囲気中で焼結させる製造方法を採用した。
ングステン、モリブデン、レニウム等の高融点金属もし
くはこれらの炭化物、またはそれらの合金もしくは混合
物よりなる発熱線を埋設してなるセラミック発熱体にお
いて、前記セラミック焼結体の粒界相を結晶化して、粒
界結晶相とし、且つ、該粒界結晶相が、−一般式２ Ｙ
２Ｏ３Ｓ ｉ ２−ＸＡＪ ＸＮ２−Ｘｏ、−Ｘ （０
≦ｘ＜２）または３Ｙ２Ｏ３５Ａｊｌ ２Ｏ３で表され
る第２相を持つ構成を採用し、 ２）（ＡｊｉＯｉ １ＡｊｌＮ）／ＳＬ、Ｎ４が０゜０
２・〜０．０８、且つ、Ａｊ ２Ｏ３ ／ Ａ、ｌｌ
Ｎが０２〜２．０であり、三成分の合計が９０〜・９８
重量％の窒化珪素、アルミナおよび窒化アルミニウムと
、）７！ｉ部が少なくとも１種の希土類酸１ヒ物とから
なる混合粉末中に、タングステン、モリブデン、レニウ
ム等の高融点金属もしくはこれらの炭化物、またはそれ
らの合金もしくは混合物よりなる発熱線を埋設して非酸
化雰囲気中で焼結させる製造方法を採用した。
し作用および発明の効果］
本発明のセラミック発熱体は、次の作用および効果を有
する。
する。
セラミック焼結体中の粒界相を結晶化することにより、
■高温でも粒界相が液相を生じないため、１３５０℃（
十、限）迄セラミック発熱体の強度劣化が生じない。
十、限）迄セラミック発熱体の強度劣化が生じない。
■ヒラミック焼結体の各元素は、結晶体中にとどまって
存在する。このため、発熱体に直流電圧を印加してもイ
オンの移動が起き難く、焼結体の劣化が起き難い。
存在する。このため、発熱体に直流電圧を印加してもイ
オンの移動が起き難く、焼結体の劣化が起き難い。
■高温においてら液相を介した酸素の拡散が生じないた
め、耐酸化性に優れる。
め、耐酸化性に優れる。
粒界結晶相が、−一般式２Ｙ２Ｏ．Ｓｉ、−ｘＡＪｘＮ
！−ｘｏｌ−ｘ （０≦ｘ＜２）または３Ｙ２Ｏ３５１
１２Ｏ、で表される第２相を持つことにより、■形成す
る結晶相の融点が高く、酸化したときの体積変化率が小
さくなる。このため、前記■ヘ一〇の作用がより効果的
になる。
！−ｘｏｌ−ｘ （０≦ｘ＜２）または３Ｙ２Ｏ３５１
１２Ｏ、で表される第２相を持つことにより、■形成す
る結晶相の融点が高く、酸化したときの体積変化率が小
さくなる。このため、前記■ヘ一〇の作用がより効果的
になる。
セラミック発熱体は、（Ａ［２Ｏ，ｌ ＡＩ！ Ｎ）／
５ｔ３Ｎ、が０．０２−０．０８、且つ、Ａ！Ｊ２Ｏ３
／ＡＩ）Ｎが０．２・〜２．０であり、二成分の合評が
９０〜・９８重量％の窒化珪素、アルミナおよび窒化ア
ルミニウムと、残部が少なくとも１種の希土類酸化物と
からなる混合粉末を使用して製造する。このため、 ■Ａｊ２Ｏｑ ／ＡＩＮが０．２〜．２．０の範囲内で
結晶相の生成がおき、（Ａｊ２Ｏ３ １ ＡＩ！ Ｎ）
／５ｉｊＮａが０．０２〜０．０８の範囲内で製造すれ
ば、セラミック発熱体は、優れた耐酸化性と抗折強度が
得られ焼結性も高い。
５ｔ３Ｎ、が０．０２−０．０８、且つ、Ａ！Ｊ２Ｏ３
／ＡＩ）Ｎが０．２・〜２．０であり、二成分の合評が
９０〜・９８重量％の窒化珪素、アルミナおよび窒化ア
ルミニウムと、残部が少なくとも１種の希土類酸化物と
からなる混合粉末を使用して製造する。このため、 ■Ａｊ２Ｏｑ ／ＡＩＮが０．２〜．２．０の範囲内で
結晶相の生成がおき、（Ａｊ２Ｏ３ １ ＡＩ！ Ｎ）
／５ｉｊＮａが０．０２〜０．０８の範囲内で製造すれ
ば、セラミック発熱体は、優れた耐酸化性と抗折強度が
得られ焼結性も高い。
［実施例］
つぎに本発明を第１図に示す一実施例に基づき説明する
。
。
第１図は、本発明にかかるセラミック発熱体Ｇを用いた
デ・−ゼルエンジンに使用されるグロー１ラグ９０を示
す。
デ・−ゼルエンジンに使用されるグロー１ラグ９０を示
す。
このグロープラグ９０は、筒状の取付金具９１の先端部
に、金属製支持筒９２を内嵌し、この支持筒９２内に前
記セラミック発熱体Ｇの中央部を嵌め込み、取付金具９
１内の軸心を通して中心電極を兼ねた略コの字状の金属
キャップ９３を配するとともに、その内面がセラミック
発熱体Ｇの後端部１１にろう付けされ、取付金具９１の
外周に取付けねじ９４が形成されている。
に、金属製支持筒９２を内嵌し、この支持筒９２内に前
記セラミック発熱体Ｇの中央部を嵌め込み、取付金具９
１内の軸心を通して中心電極を兼ねた略コの字状の金属
キャップ９３を配するとともに、その内面がセラミック
発熱体Ｇの後端部１１にろう付けされ、取付金具９１の
外周に取付けねじ９４が形成されている。
セラミック発熱体Ｇは、窒化珪素質セラミック焼結体１
と、この焼結体１中に埋設された発熱線２と、該発熱線
２の両端部が差し込まれ固着された電極取出し線２１．
２３とからなる。
と、この焼結体１中に埋設された発熱線２と、該発熱線
２の両端部が差し込まれ固着された電極取出し線２１．
２３とからなる。
セラミック焼結体１は、別表１に示す、主成分である窒
化珪素と、アルミナと窒化アルミニウムとの三成分の合
計が９５．７重厘％〜・９８重量％の構成を有する各平
均粒径が１．０μｍのセラミック粉末と、残部を粘土ａ
酸化物である酸化イツトリウムで占めた混合粉末の焼成
体である。ここで（Ａｊｌ ｚ Ｏｓ ｌＡｊ Ｎ ）
／ Ｓ ｉ ｓ Ｎａは、０゜０２１〜０．０７７の
範囲のもの、Ａｊ、ＯＪ／ＡｊＮは０．２５・〜１．７
６の範囲のものを使用している。また、セラミック焼結
体１の粒界相を結晶化して粒界結晶相とし、該粒界結晶
相は、−最大 ％式％ で表される第２相を持って形成されている。
化珪素と、アルミナと窒化アルミニウムとの三成分の合
計が９５．７重厘％〜・９８重量％の構成を有する各平
均粒径が１．０μｍのセラミック粉末と、残部を粘土ａ
酸化物である酸化イツトリウムで占めた混合粉末の焼成
体である。ここで（Ａｊｌ ｚ Ｏｓ ｌＡｊ Ｎ ）
／ Ｓ ｉ ｓ Ｎａは、０゜０２１〜０．０７７の
範囲のもの、Ａｊ、ＯＪ／ＡｊＮは０．２５・〜１．７
６の範囲のものを使用している。また、セラミック焼結
体１の粒界相を結晶化して粒界結晶相とし、該粒界結晶
相は、−最大 ％式％ で表される第２相を持って形成されている。
発熱線２は、線径Ｑ、２ｍｍのコイル状のタングステン
線を略Ｕ字型に成形してなり、焼結体１の後側部に並行
的に埋設されている一対の夕〉′ゲステン製電極取出し
線２１．２３を通してそれぞれプラス側、マイナス側の
電源と接続がなされる。
線を略Ｕ字型に成形してなり、焼結体１の後側部に並行
的に埋設されている一対の夕〉′ゲステン製電極取出し
線２１．２３を通してそれぞれプラス側、マイナス側の
電源と接続がなされる。
この電極取出し線２１の後端は、焼結体１の後端部１１
の側壁に露出面２２をもって露出され、電極取出し線２
３の後端は、焼結体１の中央よりやや後端よりの側壁に
露出面２４をもって露出されている。露出面２２．２４
は、ろう付は手段によりそれぞれ金属キ・＼・ツブ９３
内壁と、支持筒９２内壁に接合されている。
の側壁に露出面２２をもって露出され、電極取出し線２
３の後端は、焼結体１の中央よりやや後端よりの側壁に
露出面２４をもって露出されている。露出面２２．２４
は、ろう付は手段によりそれぞれ金属キ・＼・ツブ９３
内壁と、支持筒９２内壁に接合されている。
つぎに本発明のセラミック発熱体Ｇの製造方法を説明す
る。
る。
（ア）窒化珪素を主とする、アルミナおよび窒化アルミ
ニウムの粉末を別表１（本発明品：試料Ｎｏ、１−６；
比較晶：試料Ｎｏ、７”４２）に示すような組成をもっ
て調合し、これら三成分の合計が９０〜・９８重量％と
し、その残部に少なくとも１種以上の積上類酸化物、酸
化イツトリウム、酸化ランタン（Ｌａ２ｏ））、酸化セ
シウムＩＶ（ＣｅＯ□）等の焼結助剤を加え、ボールミ
ルにてアルコール湿式粉砕を２４時間行−）た後、乾燥
して混合粉末を得る。ここで、（ＡｔＪ□０．ＩＡｊ
Ｎ） ／ ｓ １ ：ｌ Ｎ４が０．０２−・０．０８
、且つ１．１２Ｏｙ ／ＡｊＮを０．２・〜２．０の範
囲をとるようにする。
ニウムの粉末を別表１（本発明品：試料Ｎｏ、１−６；
比較晶：試料Ｎｏ、７”４２）に示すような組成をもっ
て調合し、これら三成分の合計が９０〜・９８重量％と
し、その残部に少なくとも１種以上の積上類酸化物、酸
化イツトリウム、酸化ランタン（Ｌａ２ｏ））、酸化セ
シウムＩＶ（ＣｅＯ□）等の焼結助剤を加え、ボールミ
ルにてアルコール湿式粉砕を２４時間行−）た後、乾燥
して混合粉末を得る。ここで、（ＡｔＪ□０．ＩＡｊ
Ｎ） ／ ｓ １ ：ｌ Ｎ４が０．０２−・０．０８
、且つ１．１２Ｏｙ ／ＡｊＮを０．２・〜２．０の範
囲をとるようにする。
（イ）タングステン、モリブデン、レニウム等の高融点
金属もしくはこれらの炭化物、またはそれらの合金もし
くは混合物よりなる発熱線２（本実施例ではタングステ
ン線）を所定の形状に成形し、前記混合粉末中に埋設す
る。
金属もしくはこれらの炭化物、またはそれらの合金もし
くは混合物よりなる発熱線２（本実施例ではタングステ
ン線）を所定の形状に成形し、前記混合粉末中に埋設す
る。
（つ）これを非酸素雰囲気中で、１７００℃、保持時間
３０分、圧力３００ｋｇ／ｃｍ″の条件でホットルス焼
成してセラミック発熱体Ｇを得る。
３０分、圧力３００ｋｇ／ｃｍ″の条件でホットルス焼
成してセラミック発熱体Ｇを得る。
つぎに別表２に結果を示した、本発明のセラミック発熱
体Ｇおよび比較品の試験方法について説明する。なお抗
折強度の測定と耐酸化性の評価についてはセラミック自
体の特性を評価するため、発熱線２を埋設する（イ）の
工程を省いたもので行った。
体Ｇおよび比較品の試験方法について説明する。なお抗
折強度の測定と耐酸化性の評価についてはセラミック自
体の特性を評価するため、発熱線２を埋設する（イ）の
工程を省いたもので行った。
抗折強度は、焼結体１をダイヤモンド砥石で研磨して、
３Ｘ４Ｘ４０ｍｍの大きさに仕」−げ、スパン３０ｍｍ
、クロスヘツドスピード０．５ｍｍ／分の条件で３点曲
げ強度の測定をもって評価した。雰囲気は大気中で温度
は室温、１０００℃、１３００℃である。
３Ｘ４Ｘ４０ｍｍの大きさに仕」−げ、スパン３０ｍｍ
、クロスヘツドスピード０．５ｍｍ／分の条件で３点曲
げ強度の測定をもって評価した。雰囲気は大気中で温度
は室温、１０００℃、１３００℃である。
耐酸化性は、焼結体１を大気中、１０００℃、１３００
°Ｃの雰囲気に各々１００時間放置し、重量増加分ΔＷ
を測定し表面積で換算した値（ｍｇ／ｃｒｎ”）をもっ
て評価した。
°Ｃの雰囲気に各々１００時間放置し、重量増加分ΔＷ
を測定し表面積で換算した値（ｍｇ／ｃｒｎ”）をもっ
て評価した。
通電性能は、セラミック発熱体Ｇおよび比較品に試験用
の電極を取付け、直流電圧を印加し、飽和温度が１２Ｏ
０℃、１３００℃となる様に電圧を制御し、１分間通電
、１分間エアー吹付けによる急冷の通電耐久テストを１
０００回行って抵抗の変化をもって評価した。
の電極を取付け、直流電圧を印加し、飽和温度が１２Ｏ
０℃、１３００℃となる様に電圧を制御し、１分間通電
、１分間エアー吹付けによる急冷の通電耐久テストを１
０００回行って抵抗の変化をもって評価した。
通電試＠後の組織評価は、上記通電耐久テスト終了品を
ダイヤモンド砥石で研磨して、発熱線２を露出させ、そ
の発熱線２近傍の焼結体１の組織を観察し、組織劣化の
有無を２１′価した。
ダイヤモンド砥石で研磨して、発熱線２を露出させ、そ
の発熱線２近傍の焼結体１の組織を観察し、組織劣化の
有無を２１′価した。
第２図および第３図に示すように、Ｘ線グーヤード図は
、本発明のセラミック発熱体Ｇの試料Ｎｏ。
、本発明のセラミック発熱体Ｇの試料Ｎｏ。
２く第２図）と試料Ｎｏ、５（第３図）の物にＸ線を当
て非破壊状態で検査し、粒界結晶相が、Ａ＝２Ｙ２Ｏｓ
５ｉ２−ｘＡｊｌ ｘＮ２−ｘＯ，−ｘ（０≦ｘ＜２
） および ［５＝３Ｙ２Ｏ３５Ａｊｌ ｘ Ｏｚ で形成された第２相を持つことを現わしている。
て非破壊状態で検査し、粒界結晶相が、Ａ＝２Ｙ２Ｏｓ
５ｉ２−ｘＡｊｌ ｘＮ２−ｘＯ，−ｘ（０≦ｘ＜２
） および ［５＝３Ｙ２Ｏ３５Ａｊｌ ｘ Ｏｚ で形成された第２相を持つことを現わしている。
本発明のセラミック発熱体ｑは、別表２に示す様に次の
効果を有する。
効果を有する。
■上記通電耐久テストを１０００回行っても、発熱線２
は、抵抗値の変化を伴わないか、変化しても５％以下で
ある。
は、抵抗値の変化を伴わないか、変化しても５％以下で
ある。
■通電試験後の組織評価は、組織劣化を呈しないか、僅
かに劣化が見られる程度である。
かに劣化が見られる程度である。
■室温から高温（１３００℃）まで優れた抗折強度を保
つ。
つ。
■高温（１３００℃）で艮時間晒しても酸化による重量
の増加が僅かであり、耐＃１ヒ性に優れる。
の増加が僅かであり、耐＃１ヒ性に優れる。
本発明において、（ＡＭ ２Ｏｊ−Ｉ ＡＭ Ｎ）／Ｓ
ｉ、Ｎ、が０，０２〜０，０８、且つ、Ａｊ！ ２Ｏ３
／ＡρＮが０．２へ・２．０で、それらの三成分の合計
が９０〜９８重量％であるという数値限定の理由を次に
あげる。
ｉ、Ｎ、が０，０２〜０，０８、且つ、Ａｊ！ ２Ｏ３
／ＡρＮが０．２へ・２．０で、それらの三成分の合計
が９０〜９８重量％であるという数値限定の理由を次に
あげる。
Ａｌ２ＯＪ ＋ＡＩＩＮの添加量がＳ １３ Ｎ４に対
し、０．０８を越えると、耐酸化性、抗折強度が劣化し
、０．０２未満であると焼結性が低下する。
し、０．０８を越えると、耐酸化性、抗折強度が劣化し
、０．０２未満であると焼結性が低下する。
また、粒界相の結晶化はＡ１□０．／ＡρＮが０．２〜
２．０の範囲で起きる。
２．０の範囲で起きる。
三成分の合計が９８重址％を越えると、焼結助剤（１種
以１の希土類酸化物）の効果が小さくなり焼結性が乏し
く、９０重量％未満であると粒界相の結晶化が困難とな
るためである。
以１の希土類酸化物）の効果が小さくなり焼結性が乏し
く、９０重量％未満であると粒界相の結晶化が困難とな
るためである。
本発明は、」記以外に次の実施態様を含む。
ａ１本発明の構成は、ピラミック発熱体を電気炉、電熱
器、曖房器、調理器などの発熱体に適応しても良い。
器、曖房器、調理器などの発熱体に適応しても良い。
５０発熱線２は、略し字状の外、池のパターンをとって
も良い。
も良い。
Ｃ，セラミック焼結体１の粒界結晶相および第２相の形
成は、ホットプレス焼成後の熱処理により行・つ°Ｃも
良い。
成は、ホットプレス焼成後の熱処理により行・つ°Ｃも
良い。
なお、別人１および別人２中、通電試験の組織の劣１ヒ
において、◎は劣化なし、Ｏは１イかに劣１ヒ。
において、◎は劣化なし、Ｏは１イかに劣１ヒ。
△は劣化有り、×は激しく劣化を示す、また別表２中、
粒界結晶相の第２相は次に示すとおりである。
粒界結晶相の第２相は次に示すとおりである。
Ａ−＝２Ｙ２Ｏ３ Ｓｉ、−ｘＡＪ）ｘＮ、−ｘｏｌ−
ｘ（０≦ｘ＜２） Ｂ＝３Ｙｚ ０３５ＡＪ ｚ Ｏ：Ｉ Ｃ＝ Ｓ ｉ ３ Ｎ４ Ｙ２Ｏ３ Ｄ”２Ｓｉ３Ｎａ ・Ｌａ２ｏ３ Ｅ ＝Ｃｅ Ｓ ｉ ０２Ｎ Ｆ＝非結晶（ガラス相） である。
ｘ（０≦ｘ＜２） Ｂ＝３Ｙｚ ０３５ＡＪ ｚ Ｏ：Ｉ Ｃ＝ Ｓ ｉ ３ Ｎ４ Ｙ２Ｏ３ Ｄ”２Ｓｉ３Ｎａ ・Ｌａ２ｏ３ Ｅ ＝Ｃｅ Ｓ ｉ ０２Ｎ Ｆ＝非結晶（ガラス相） である。
つぎに本発明のセラミック発熱体Ｇ（試料Ｎ ｏ 。
１および４）および比較品Ｎ０９７の通電試験後の組織
の評価を第４図〜第６図の写真とともに説明する。
の評価を第４図〜第６図の写真とともに説明する。
これらは、上部の発熱線２をマイナス側に、下部の発熱
線２をプラス側の電源に接続して、試料Ｎｏ、ｉおよび
４については通電試験を１００００回、試料Ｎｏ、７に
ついては８５０回行った後、各セラミック発熱体の発熱
部をダイヤモンド砥石で中心部まで研磨して、その表面
を２Ｏ倍に拡大してその組織を写真にとったものである
。試料Ｎ０１１（第４図）については発熱線２の近傍に
空隙の発生が認められ、組織の劣化が僅かに起こり、試
料Ｎｏ、４ （第５図）については組織の劣化がほとん
ど見られず、試料Ｎｏ、７（第６図）については８５０
回で断線した様子を示している。
線２をプラス側の電源に接続して、試料Ｎｏ、ｉおよび
４については通電試験を１００００回、試料Ｎｏ、７に
ついては８５０回行った後、各セラミック発熱体の発熱
部をダイヤモンド砥石で中心部まで研磨して、その表面
を２Ｏ倍に拡大してその組織を写真にとったものである
。試料Ｎ０１１（第４図）については発熱線２の近傍に
空隙の発生が認められ、組織の劣化が僅かに起こり、試
料Ｎｏ、４ （第５図）については組織の劣化がほとん
ど見られず、試料Ｎｏ、７（第６図）については８５０
回で断線した様子を示している。
（以下余白）
第１図は、本発明の一実施例にかかるセラミック発熱体
を用いたグロープラグを示す。 第２図および第３図はセラミック発熱体のＸ線チャート
図を示す。 第４図−・第６図は、金属組織および結晶の構造を示ｔ
セラミック発熱体の組織の断面写真である。 第４図は試料Ｎｏ、ｌ、第５図は試料ＮＯ，４、第６図
は試料Ｎ０１７のセラミック発熱体の組織の断面写真で
ある。 第７図は従来のセラミック発熱体の構造を示ず斜ｇ１１
２！１である。
を用いたグロープラグを示す。 第２図および第３図はセラミック発熱体のＸ線チャート
図を示す。 第４図−・第６図は、金属組織および結晶の構造を示ｔ
セラミック発熱体の組織の断面写真である。 第４図は試料Ｎｏ、ｌ、第５図は試料ＮＯ，４、第６図
は試料Ｎ０１７のセラミック発熱体の組織の断面写真で
ある。 第７図は従来のセラミック発熱体の構造を示ず斜ｇ１１
２！１である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）窒化珪素を主成分とするセラミック焼結体中に、
タングステン、モリブデン、レニウム等の高融点金属も
しくはこれらの炭化物、またはそれらの合金もしくは混
合物よりなる発熱線を埋設してなるセラミック発熱体に
おいて、 前記セラミック焼結体の粒界相を結晶化して、粒界結晶
相とし、且つ、 該粒界結晶相が、一般式２Ｙ＿２Ｏ＿３Ｓｉ＿２＿−ｘ
ＡｌｘＮ＿２＿−ｘＯ＿１＿−ｘ（０≦ｘ＜２）または
３Ｙ＿２Ｏ＿３５Ａｌ＿２Ｏ＿３で表される第２相を持
つことを特徴とするセラミック発熱体。 ２）（Ａｌ＿２Ｏ＿３＋ＡｌＮ）／Ｓｉ＿３Ｎ＿４が
０．０２〜０．０８、且つ、Ａｌ＿２Ｏ＿３／ＡｉＮが
０．２〜２．０であり、三成分の合計が９０〜９８重量
％の窒化珪素、アルミナおよび窒化アルミニウムと、 残部が少なくとも１種の希土類酸化物とからなる混合粉
末中に、 タングステン、モリブデン、レニウム等の高融点金属も
しくはこれらの炭化物、またはそれらの合金もしくは混
合物よりなる発熱線を埋設して、非酸化雰囲気中で焼結
させてなるセラミック発熱体の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141997A JPH01313362A (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | セラミック発熱体およびその製造方法 |
| US07/357,786 US4912305A (en) | 1988-06-09 | 1989-05-30 | Silicon nitride base ceramic heater element and method of producing same |
| DE3918964A DE3918964C2 (de) | 1988-06-09 | 1989-06-09 | Elektrisches, keramisches Heizelement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141997A JPH01313362A (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | セラミック発熱体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01313362A true JPH01313362A (ja) | 1989-12-18 |
Family
ID=15304988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63141997A Pending JPH01313362A (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | セラミック発熱体およびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4912305A (ja) |
| JP (1) | JPH01313362A (ja) |
| DE (1) | DE3918964C2 (ja) |
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| JP2012171845A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Kyocera Corp | 窒化珪素質焼結体 |
| JP2012176863A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Kyocera Corp | 窒化珪素質焼結体 |
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-
1988
- 1988-06-09 JP JP63141997A patent/JPH01313362A/ja active Pending
-
1989
- 1989-05-30 US US07/357,786 patent/US4912305A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-09 DE DE3918964A patent/DE3918964C2/de not_active Expired - Fee Related
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