JPH01195685A - セラミックヒータの製造方法 - Google Patents
セラミックヒータの製造方法Info
- Publication number
- JPH01195685A JPH01195685A JP63019085A JP1908588A JPH01195685A JP H01195685 A JPH01195685 A JP H01195685A JP 63019085 A JP63019085 A JP 63019085A JP 1908588 A JP1908588 A JP 1908588A JP H01195685 A JPH01195685 A JP H01195685A
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- JP
- Japan
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- ceramic heater
- metal
- molded body
- ceramic
- sintered
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- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Ceramic Products (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）
本発明はセラミックヒータの製造方法に関する。
（従来技術）
セラミックヒータの製造方法には、特公昭６２− ＋
９０３４号公報に示すように、一対のセラミック成形体
でタングステン薄板よりなる発熱抵抗体を挟持し、それ
をホットプレス法により焼結するものが知られている。
９０３４号公報に示すように、一対のセラミック成形体
でタングステン薄板よりなる発熱抵抗体を挟持し、それ
をホットプレス法により焼結するものが知られている。
この製造方法によれば、焼結時に、ホットプレス法を用
いていることから、セラミック成形体とタングステン薄
板との収縮差に基づくクラックが抑えられることになる
と共に密度が高められることになる。
いていることから、セラミック成形体とタングステン薄
板との収縮差に基づくクラックが抑えられることになる
と共に密度が高められることになる。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、上記製造方法においては、ホットプレス法を用
いることから、セラミック成形体が金型の圧縮力を受け
ることになり、複雑形状のセラミック成形体の場合には
、圧縮力が部分的に異なって作用して、一対のセラミッ
ク成形体が相１にずれ、該一対のセラミック成形体間の
発熱抵抗体が切断される虞れがあった。このため、」１
記セラミックヒータの製造方法におＣづるホットプレス
法においては、一対のセラミック成形体が相互にずれな
いようにするため、（）１純形状のセラミック成形体し
か用いることができず、この結果、−１＋７ｅ方法では
、完成品としてのセラミックヒータは単純形状のものだ
けが対象となっていた。
いることから、セラミック成形体が金型の圧縮力を受け
ることになり、複雑形状のセラミック成形体の場合には
、圧縮力が部分的に異なって作用して、一対のセラミッ
ク成形体が相１にずれ、該一対のセラミック成形体間の
発熱抵抗体が切断される虞れがあった。このため、」１
記セラミックヒータの製造方法におＣづるホットプレス
法においては、一対のセラミック成形体が相互にずれな
いようにするため、（）１純形状のセラミック成形体し
か用いることができず、この結果、−１＋７ｅ方法では
、完成品としてのセラミックヒータは単純形状のものだ
けが対象となっていた。
本発明はＥ記実情に鑑みてなされたもので、その目的は
、複雑形状のセラミックヒータをも得ることができるセ
ラミックヒータの製造方法を提供することにある。
、複雑形状のセラミックヒータをも得ることができるセ
ラミックヒータの製造方法を提供することにある。
（問題点を解決するための手段、作用）かかる目的を達
成するために本発明にあっては、一対の金属Ｓｉ圧粉成
形体で該一対の金属Ｓｉ圧粉成形体間に金属ＩＶ Ａ若
しくは■Δ族粉ペーストを埋設した被焼結体を、Ｎ２雰
囲気下で焼結して、焼結体に形成し、 前記焼結体に熱間静水圧処理を施す、 ことを特徴とするセラミックヒータの製造方法。
成するために本発明にあっては、一対の金属Ｓｉ圧粉成
形体で該一対の金属Ｓｉ圧粉成形体間に金属ＩＶ Ａ若
しくは■Δ族粉ペーストを埋設した被焼結体を、Ｎ２雰
囲気下で焼結して、焼結体に形成し、 前記焼結体に熱間静水圧処理を施す、 ことを特徴とするセラミックヒータの製造方法。
とした構成としである。
北述の構成により、焼結時、金属ＩＶ Ａ族若しくはＶ
Ａ族粉ペーストはＮ２と反応して導電性窒化物が生成さ
れる一方、金属Ｓｉ圧粉成形体は、Ｎ２により窒化され
、窒化珪素（ＳｉｆｆＮ＊）系セラミックスが反応焼結
によって得られることになる。このため、手記方法にお
いては、常圧焼結とすることができることになり、ホッ
トプレス法の場合のように、焼結体が単純形状となる制
約を受けることがなくなる。
Ａ族粉ペーストはＮ２と反応して導電性窒化物が生成さ
れる一方、金属Ｓｉ圧粉成形体は、Ｎ２により窒化され
、窒化珪素（ＳｉｆｆＮ＊）系セラミックスが反応焼結
によって得られることになる。このため、手記方法にお
いては、常圧焼結とすることができることになり、ホッ
トプレス法の場合のように、焼結体が単純形状となる制
約を受けることがなくなる。
そして、焼結体は、次の熱間静水圧処理（以下、！＋
Ｉ Ｐ処理）により、焼結体の形状にかかわりなく密度
が上げられることになり、所定性能のセラミックヒータ
とされることになる。この結果、所定性能を維持しつつ
複雑形状のセラミックヒータ夕をも、製造することがで
きることになる。。
Ｉ Ｐ処理）により、焼結体の形状にかかわりなく密度
が上げられることになり、所定性能のセラミックヒータ
とされることになる。この結果、所定性能を維持しつつ
複雑形状のセラミックヒータ夕をも、製造することがで
きることになる。。
また、Ｎｔを利用した反応焼結とすることができること
から、セラミック成形体ではなくＳｉ成形体を用いるこ
とができることになり、加工度の低く１価なＳｉ粉末原
料を用いることができることになる。
から、セラミック成形体ではなくＳｉ成形体を用いるこ
とができることになり、加工度の低く１価なＳｉ粉末原
料を用いることができることになる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を、第１図、第２図に示すような
円環状のセラミックヒータｌを製造する場合について説
明する。
円環状のセラミックヒータｌを製造する場合について説
明する。
先ず、第３図、第４図に示すように、円環状の金属Ｓｉ
圧粉成形体（以下、Ｓｉ成形体）２を成形する。このＳ
ｉ成形体２は、例えば、プレス１′Ｅ９００ｋｇ／ｃｍ
２の金属プレス等により形成される。
圧粉成形体（以下、Ｓｉ成形体）２を成形する。このＳ
ｉ成形体２は、例えば、プレス１′Ｅ９００ｋｇ／ｃｍ
２の金属プレス等により形成される。
次に、金属Ｔｉ粉ペースト３を、第５図、第６図に示す
ようにＳｉ成形体２表面に数度にわたり塗布する。金属
′「ｉ粉ペースト３は。平均粒径５μｍ以ドの金属］゛
ｉｉ粉末チルセルロースを加えて作られたものが用いら
れる。上記金属Ｔｉ粉ペースト３の塗布の厚さβは、例
えばｆｌ、＝１５０μｍとされる。
ようにＳｉ成形体２表面に数度にわたり塗布する。金属
′「ｉ粉ペースト３は。平均粒径５μｍ以ドの金属］゛
ｉｉ粉末チルセルロースを加えて作られたものが用いら
れる。上記金属Ｔｉ粉ペースト３の塗布の厚さβは、例
えばｆｌ、＝１５０μｍとされる。
次いで、Ｓｉ成形体２に対して別のＳｉ成形体２′を重
ね、再度プレスして第一段目の焼結を行なう。」二記別
のＳｉ成形体２′は金属１゛ｉ粉ペースト：３が収まる
溝部（図示略）を有しており、このＳｉ成形体２′と１
１」記Ｓｉ成形体２と金属Ｔｉ粉ペースト３とが被焼結
体を構成する。焼結は、Ｎ、雰囲気中、例えば１４００
℃、１５０ｈｒの条件の下で行なわれる。これにより、
Ｓｉ成形体２．２′は、Ｎ２によって窒化され、焼結体
として５ｉｚＮａが反応焼結によって得られ、同時に金
属Ｔｉ粉ペースト３のＴｉ扮末もＴｉＮとなってＴｉＮ
導電体層（導電性窒化物）となることになる。また、ペ
ースト成分であるセルロースも一部、カーボンＣとなっ
て残留している。この段階では、焼結層は、気孔率が約
２０％となっており、ＴｉＮが空気中の０２と反応して
酸化され、強度も低くなっている。
ね、再度プレスして第一段目の焼結を行なう。」二記別
のＳｉ成形体２′は金属１゛ｉ粉ペースト：３が収まる
溝部（図示略）を有しており、このＳｉ成形体２′と１
１」記Ｓｉ成形体２と金属Ｔｉ粉ペースト３とが被焼結
体を構成する。焼結は、Ｎ、雰囲気中、例えば１４００
℃、１５０ｈｒの条件の下で行なわれる。これにより、
Ｓｉ成形体２．２′は、Ｎ２によって窒化され、焼結体
として５ｉｚＮａが反応焼結によって得られ、同時に金
属Ｔｉ粉ペースト３のＴｉ扮末もＴｉＮとなってＴｉＮ
導電体層（導電性窒化物）となることになる。また、ペ
ースト成分であるセルロースも一部、カーボンＣとなっ
て残留している。この段階では、焼結層は、気孔率が約
２０％となっており、ＴｉＮが空気中の０２と反応して
酸化され、強度も低くなっている。
このため、上記内容を解決するために第二段［］の焼結
としてＨＩ Ｐ処理を行なう。この場合、ガラスカプセ
ル法によって外周面を封じる必要がある。ＨＩ Ｐ処理
は、例えば１６５０℃でｌｈｒ、Ｎ２ガス圧２０００気
圧下で行われる。
としてＨＩ Ｐ処理を行なう。この場合、ガラスカプセ
ル法によって外周面を封じる必要がある。ＨＩ Ｐ処理
は、例えば１６５０℃でｌｈｒ、Ｎ２ガス圧２０００気
圧下で行われる。
この結果、緻密なＳｉ：＋Ｎａの焼結体４が得られると
同時に、ＴｉＮ導電体層５も緻密化され、良好な発熱抵
抗体となった。
同時に、ＴｉＮ導電体層５も緻密化され、良好な発熱抵
抗体となった。
次に、ゴｉＮの端部６を露出させるように切断して抵抗
値を測定した。結果はＲ（２５℃）＝８０ｍΩであった
。なお、ＴｉＮ導電体層５の断面形状は厚さ１００μｍ
、幅４ｍｍで、発熱抵抗体としての長さはＸ線透過にて
約８ｃｍである事を確認した。
値を測定した。結果はＲ（２５℃）＝８０ｍΩであった
。なお、ＴｉＮ導電体層５の断面形状は厚さ１００μｍ
、幅４ｍｍで、発熱抵抗体としての長さはＸ線透過にて
約８ｃｍである事を確認した。
次に、このようにして得られたセラミックヒータ１の１
，７温特性を調べた。電源は１２Ｖバツテリを用いた。
，７温特性を調べた。電源は１２Ｖバツテリを用いた。
その結果は第７図に示すように所望のものとなった。
以」二天施例について説明したが本発明にあっては、次
のようなものを包含する。
のようなものを包含する。
■１”ｉに代えて、■、Ｉ−１ｆ、Ｚ「等ＩＶ Ａ ｌ
疾、ＶＡ族の金属を用いて扮ペーストを作ること。これ
らは、窒化物として導電性を有し、反応焼結時の温度に
て融解しないからである。
疾、ＶＡ族の金属を用いて扮ペーストを作ること。これ
らは、窒化物として導電性を有し、反応焼結時の温度に
て融解しないからである。
■本発明に係るＩｙＪ造方法により、第８図、第９図に
示すように、ディーゼルエンジンにおける渦流室噴［１
部７を形成すること。その場合、Ｓｉ成形体は：３分割
で作り、発熱体層は２層形成することになる。その池、
自動ｉＮエンジンにおける吸気ヒータ、グロープラグ簿
を製造すること。
示すように、ディーゼルエンジンにおける渦流室噴［１
部７を形成すること。その場合、Ｓｉ成形体は：３分割
で作り、発熱体層は２層形成することになる。その池、
自動ｉＮエンジンにおける吸気ヒータ、グロープラグ簿
を製造すること。
（発明の効果）
本発明は以に述へたように、所定性能を維持し、１１１
つつ複雑形状のセラミックヒータをも製造することがで
きる。
きる。
またセラミック成形体ではなくＳｉ成形体を用いること
ができることになり、加工度の低く廉価なＳｉ粉末原料
を用いることができる。
ができることになり、加工度の低く廉価なＳｉ粉末原料
を用いることができる。
第１図は円環状セラミックヒータを示す手面図、
第２図は第１図の正面図、
第３図は円環状Ｓｉ成形体を示す９Ｉｔ−面図、第４図
は第３図の正面図、 第５図はＳｉ成形体表面に金属Ｔｉ粉ペーストを塗布し
た状態を示す′Ｔｔｌｒｉｉ図、第６図は第５図の正面
図、 第７図はセラミックヒータの表＋ｎｉ温度−通電時間、
電流−通電時間の関係を示す特性線図、第８図は本発明
に係る方法を用いて形成された渦流室噴口部を示すｆ面
図、 第９図は第８図の縦断面図である。 Ｉ：セラミックヒータ ２．２′ ：成形体 ３：金属Ｔｉ粉ペースト 特許出廓人マツダ株式会社 第１図 第３図 第２図 第４図
は第３図の正面図、 第５図はＳｉ成形体表面に金属Ｔｉ粉ペーストを塗布し
た状態を示す′Ｔｔｌｒｉｉ図、第６図は第５図の正面
図、 第７図はセラミックヒータの表＋ｎｉ温度−通電時間、
電流−通電時間の関係を示す特性線図、第８図は本発明
に係る方法を用いて形成された渦流室噴口部を示すｆ面
図、 第９図は第８図の縦断面図である。 Ｉ：セラミックヒータ ２．２′ ：成形体 ３：金属Ｔｉ粉ペースト 特許出廓人マツダ株式会社 第１図 第３図 第２図 第４図
Claims (1)
- （１）一対の金属Ｓｉ圧粉成形体で該一対の金属Ｓｉ圧
粉成形体間に金属VIＡ若しくはＶＡ族粉ペーストを埋設
した被焼結体を、Ｎ＿２雰囲気下で焼結して、焼結体に
形成し、 前記焼結体に熱間静水圧処理を施す、 ことを特徴とするセラミックヒータの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63019085A JPH01195685A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | セラミックヒータの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63019085A JPH01195685A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | セラミックヒータの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01195685A true JPH01195685A (ja) | 1989-08-07 |
Family
ID=11989613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63019085A Pending JPH01195685A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | セラミックヒータの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01195685A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01226767A (ja) * | 1988-03-07 | 1989-09-11 | Hitachi Ltd | 導電材及びその製造法 |
-
1988
- 1988-01-29 JP JP63019085A patent/JPH01195685A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01226767A (ja) * | 1988-03-07 | 1989-09-11 | Hitachi Ltd | 導電材及びその製造法 |
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