JPS5815069A - 発熱体用セラミツク組成物 - Google Patents
発熱体用セラミツク組成物Info
- Publication number
- JPS5815069A JPS5815069A JP56112495A JP11249581A JPS5815069A JP S5815069 A JPS5815069 A JP S5815069A JP 56112495 A JP56112495 A JP 56112495A JP 11249581 A JP11249581 A JP 11249581A JP S5815069 A JPS5815069 A JP S5815069A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistance
- heating element
- ceramic composition
- room temperature
- temperature
- 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.)
- Pending
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- Resistance Heating (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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】
本発明は電気抵抗の温度係数が小さい発熱体用のセラミ
ック組成物に関するものである。
ック組成物に関するものである。
従来より発熱体として用いられている代表的なものに、
ニッケルークロムや鉄−クロムなどの合金系発熱体、Ｓ
ｉＣやＬ ａ Ｃｒ Ｏａ ｒ Ｂ ａ Ｔ ｔ Ｏ３
などのセラミック系発熱体がある。合金系発熱体は室温
から１ｏｏＯ°Ｃに昇温してもその電気抵抗は１０〜２
０チ程度しか変化せず、また優れた耐久性もあり、広く
一般に用いられている。しかし、これらの合金はその固
有抵抗が１００ｍと低いため１、実際の使用に際しては
合金線をコイル状に巻き、耐火物の溝や石英ガラス管内
に挿入したり、絶縁碍子で保持したシする必要があるの
で、発熱体形状が制限される。一方、セラミックス系の
発熱体であるＳｉＣ，ＬａＣｒ０ やＢ ａ Ｔ １
０３などからなる３、７ ものは、薗有抵抗が合金系のものに比して高いので、要
求される抵抗値を得るために、合金系のように細い線に
してコイルに巻く必要がない。また、その形状も棒状、
螺旋状、ハニカム状と任意の形状にすることができると
いう利点を有している。
ニッケルークロムや鉄−クロムなどの合金系発熱体、Ｓ
ｉＣやＬ ａ Ｃｒ Ｏａ ｒ Ｂ ａ Ｔ ｔ Ｏ３
などのセラミック系発熱体がある。合金系発熱体は室温
から１ｏｏＯ°Ｃに昇温してもその電気抵抗は１０〜２
０チ程度しか変化せず、また優れた耐久性もあり、広く
一般に用いられている。しかし、これらの合金はその固
有抵抗が１００ｍと低いため１、実際の使用に際しては
合金線をコイル状に巻き、耐火物の溝や石英ガラス管内
に挿入したり、絶縁碍子で保持したシする必要があるの
で、発熱体形状が制限される。一方、セラミックス系の
発熱体であるＳｉＣ，ＬａＣｒ０ やＢ ａ Ｔ １
０３などからなる３、７ ものは、薗有抵抗が合金系のものに比して高いので、要
求される抵抗値を得るために、合金系のように細い線に
してコイルに巻く必要がない。また、その形状も棒状、
螺旋状、ハニカム状と任意の形状にすることができると
いう利点を有している。
ところが、セラミックス系の発熱体では次に述べるよう
な問題点があるので、合金系発熱体はど広く一般に用い
られることがなかった。すなわち、セラミックス系の発
熱体のうち、ＳｉＣとＬ ａＣｒ Ｏ３からなる発熱体
はそれぞれ１５００″Ｃ，１８００°Ｃまで使用可能で
あシ、工業用電気炉等に使用されているが、これらは電
気抵抗の温度変化が大きく、１０００°Ｃでは室温の抵
抗値の％−九倍となる。このため、ＳｉＣやＬ ａ Ｃ
ｒ Ｏ３を発熱体に用いる場合には発熱体の温度により
電流が大きく変化する。
な問題点があるので、合金系発熱体はど広く一般に用い
られることがなかった。すなわち、セラミックス系の発
熱体のうち、ＳｉＣとＬ ａＣｒ Ｏ３からなる発熱体
はそれぞれ１５００″Ｃ，１８００°Ｃまで使用可能で
あシ、工業用電気炉等に使用されているが、これらは電
気抵抗の温度変化が大きく、１０００°Ｃでは室温の抵
抗値の％−九倍となる。このため、ＳｉＣやＬ ａ Ｃ
ｒ Ｏ３を発熱体に用いる場合には発熱体の温度により
電流が大きく変化する。
またＢ ａ Ｔ ｓ Ｏｓ系セラミックスでは、３６０
°Ｃ以下の温度で抵抗値が急激に立ち上がる現象を利用
して、定温発熱体が実用化されているが、３５０ ’Ｃ
以上では高抵抗であるため、１０００°Ｃまで使用し得
る発熱体にはならない。
°Ｃ以下の温度で抵抗値が急激に立ち上がる現象を利用
して、定温発熱体が実用化されているが、３５０ ’Ｃ
以上では高抵抗であるため、１０００°Ｃまで使用し得
る発熱体にはならない。
室温の抵抗値ＲＲＴと１０００°Ｃの抵抗値Ｒ１ｏｏ０
の比Ｒ１０００／ＲＲＴをαとしたとき、ＳｉＣ発熱体
ではａが０．２であり、抵抗変化が大きい。前述の抵抗
比αはｏ、３≦ａ≦２の範囲にあることが望ましい。
の比Ｒ１０００／ＲＲＴをαとしたとき、ＳｉＣ発熱体
ではａが０．２であり、抵抗変化が大きい。前述の抵抗
比αはｏ、３≦ａ≦２の範囲にあることが望ましい。
本発明は、セラミック質の特徴である任意の形状に成型
できる利点とあわせて電気抵抗の温度変化が小さい、す
なわち上記の抵抗値比ａが０．３≦ａ≦２であり、かつ
１０００°Ｃまで使用可能な発熱体用のセラミック組成
を提供するものである。
できる利点とあわせて電気抵抗の温度変化が小さい、す
なわち上記の抵抗値比ａが０．３≦ａ≦２であり、かつ
１０００°Ｃまで使用可能な発熱体用のセラミック組成
を提供するものである。
発明者らは種々の組成のセラミックスを合成し、その電
気抵抗の温度変化を室温から１０００″Ｃで測定すると
ともに、高温度下における電気抵抗の経時変化やセラミ
ックスの耐熱衝撃性をも検討し、Ｌａ１−！ＳｒｘＭｎ
０３系のセラミックスで、０．１６≦Ｘ≦０．８の範囲
の組成物が、発熱体として優れた特性をもつことを思い
出した。従来、Ｌａ１−！ＳｒｘＭｎ０３（ｘ≦ｏ、６
）系酸化物は室温近傍の電気抵抗が１ｏ 〜１ｏ Ω・
ｍの低い値を示す半導体として知られていたが、１００
０°Ｃまでの抵抗変化については検討されていす、発熱
体としての応用も試みられたことがなかったものである
。
気抵抗の温度変化を室温から１０００″Ｃで測定すると
ともに、高温度下における電気抵抗の経時変化やセラミ
ックスの耐熱衝撃性をも検討し、Ｌａ１−！ＳｒｘＭｎ
０３系のセラミックスで、０．１６≦Ｘ≦０．８の範囲
の組成物が、発熱体として優れた特性をもつことを思い
出した。従来、Ｌａ１−！ＳｒｘＭｎ０３（ｘ≦ｏ、６
）系酸化物は室温近傍の電気抵抗が１ｏ 〜１ｏ Ω・
ｍの低い値を示す半導体として知られていたが、１００
０°Ｃまでの抵抗変化については検討されていす、発熱
体としての応用も試みられたことがなかったものである
。
次に、本発明の実施例について詳しく説明する。
市販のＬａ２０３（純度９９．９９％）および試薬特級
のＳｒＣＯ３９ＭｎＣｏ３を準備し、下表に示す組成と
なるよう各々秤量した後、湿式ボールミルで２０時間混
合し、乾燥させて、ｒｏｏｏｏＣで２時間仮焼した。こ
の仮焼生成物を再び湿式ボールミルで２０時間粉砕した
後、乾燥し、さらに有機バインダーを加えて混合し、造
粒した後、加圧成型した。この成型物を空気中において
１４００’Ｃで２時間焼成し、焼結体試料を得た。ここ
で、まず電気抵抗ｉｌｌｌｌ試用試料て、第１図に示す
ように白金線１を埋込んだ成型体を焼結させて得た。こ
の試料２を電気炉中で室温から１ｏｏＯ°Ｃまで加熱し
ながら、それぞれについて室温および１０００″Ｃの抵
抗比、すなわち前述のａを測定した。その結果を表に示
す。
のＳｒＣＯ３９ＭｎＣｏ３を準備し、下表に示す組成と
なるよう各々秤量した後、湿式ボールミルで２０時間混
合し、乾燥させて、ｒｏｏｏｏＣで２時間仮焼した。こ
の仮焼生成物を再び湿式ボールミルで２０時間粉砕した
後、乾燥し、さらに有機バインダーを加えて混合し、造
粒した後、加圧成型した。この成型物を空気中において
１４００’Ｃで２時間焼成し、焼結体試料を得た。ここ
で、まず電気抵抗ｉｌｌｌｌ試用試料て、第１図に示す
ように白金線１を埋込んだ成型体を焼結させて得た。こ
の試料２を電気炉中で室温から１ｏｏＯ°Ｃまで加熱し
ながら、それぞれについて室温および１０００″Ｃの抵
抗比、すなわち前述のａを測定した。その結果を表に示
す。
また、室温から１０００″Ｃでの電気抵抗の変化のいく
つかの例を従来例であるＳｉＣ，！：ＬａＣｒＯ３とと
もに第２図に示す。第２図では縦軸に室温の抵抗値で正
規化した抵抗値の対数をとり、横軸に温度をとって抵抗
の温度変化を示している。なお、符号は表の試料番号で
ある。
つかの例を従来例であるＳｉＣ，！：ＬａＣｒＯ３とと
もに第２図に示す。第２図では縦軸に室温の抵抗値で正
規化した抵抗値の対数をとり、横軸に温度をとって抵抗
の温度変化を示している。なお、符号は表の試料番号で
ある。
（以 下 余 白 ）
＊は参照例
表および第２図からも明らかなように、Ｌ ａ １．Ｓ
ｒ ！Ｍ ｎ Ｏ３ｐ組成において、Ｉが０．１６未
満の組成およびＸがｏ、８を越える組成では室温と１０
０ｏ″Ｃの抵抗値の比ａが０．３以下となり、発熱体と
しては好ましくない。０．１６≦Ｘ≦０．８の範囲であ
れば、前述のａが０．３より大きく２より小さい発熱体
として好ましい特性を示す。また、第３図に示す形状の
発熱体３１を作製し、白金電極３２゜３２′間に通電す
ることにより室温と１０００”Ｃの冷熱サイクルを行い
、１ｏＯｏ時間後の抵抗変化率と割れの発生を調べた。
ｒ ！Ｍ ｎ Ｏ３ｐ組成において、Ｉが０．１６未
満の組成およびＸがｏ、８を越える組成では室温と１０
０ｏ″Ｃの抵抗値の比ａが０．３以下となり、発熱体と
しては好ましくない。０．１６≦Ｘ≦０．８の範囲であ
れば、前述のａが０．３より大きく２より小さい発熱体
として好ましい特性を示す。また、第３図に示す形状の
発熱体３１を作製し、白金電極３２゜３２′間に通電す
ることにより室温と１０００”Ｃの冷熱サイクルを行い
、１ｏＯｏ時間後の抵抗変化率と割れの発生を調べた。
この結果、！が０．９以上の試料では６００時間で割れ
が発生したが、他の組成では割れは発生せず、耐熱衝撃
性も十分あることがわかった。また、１０６ＣｙＲ間後
の抵抗変化率も２０％以内である。
が発生したが、他の組成では割れは発生せず、耐熱衝撃
性も十分あることがわかった。また、１０６ＣｙＲ間後
の抵抗変化率も２０％以内である。
以上のように、Ｌａ１−！ＳｒｘＭｎＯ３（０，１５≦
Ｘ≦０．８）は発熱体用セラミックス組成として優れた
性質を有していることがわかる。
Ｘ≦０．８）は発熱体用セラミックス組成として優れた
性質を有していることがわかる。
図面は本発明にかかる発熱体用セラミック組成物につい
て説明するだめのもので、第１図は抵抗測定用試別の形
状を示す斜視図、第２図は本発明による発熱体の代表例
と従来例の温度による抵抗変化を対比させて示す曲線図
、第３図は耐久試験用試料の形状を示す平面図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名”Ｉ
Ｍ屋（゛り 墨３１１１
て説明するだめのもので、第１図は抵抗測定用試別の形
状を示す斜視図、第２図は本発明による発熱体の代表例
と従来例の温度による抵抗変化を対比させて示す曲線図
、第３図は耐久試験用試料の形状を示す平面図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名”Ｉ
Ｍ屋（゛り 墨３１１１
Claims (1)
- ペロプスカイト型化合物Ｌ ａｌ−！Ｓ ｒ ｘＭｎＯ
３（０，１５≦Ｘ≦０．８）の組成からなることを特徴
とする発熱体用セラミック組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56112495A JPS5815069A (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | 発熱体用セラミツク組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56112495A JPS5815069A (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | 発熱体用セラミツク組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5815069A true JPS5815069A (ja) | 1983-01-28 |
Family
ID=14588072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56112495A Pending JPS5815069A (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | 発熱体用セラミツク組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5815069A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0265086A (ja) * | 1988-08-30 | 1990-03-05 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 加熱体 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4976097A (ja) * | 1972-11-27 | 1974-07-23 |
-
1981
- 1981-07-17 JP JP56112495A patent/JPS5815069A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4976097A (ja) * | 1972-11-27 | 1974-07-23 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0265086A (ja) * | 1988-08-30 | 1990-03-05 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 加熱体 |
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