JPH024547B2 - - Google Patents
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- JPH024547B2 JPH024547B2 JP59146733A JP14673384A JPH024547B2 JP H024547 B2 JPH024547 B2 JP H024547B2 JP 59146733 A JP59146733 A JP 59146733A JP 14673384 A JP14673384 A JP 14673384A JP H024547 B2 JPH024547 B2 JP H024547B2
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- chlorine
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators or shrinkage compensating agents
- C04B22/08—Acids or salts thereof
- C04B22/12—Acids or salts thereof containing halogen in the anion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
- H01C7/022—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient mainly consisting of non-metallic substances
-
- 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
- H05B3/14—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 the material being non-metallic
- H05B3/141—Conductive ceramics, e.g. metal oxides, metal carbides, barium titanate, ferrites, zirconia, vitrous compounds
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
〔技術分野〕
本発明は電気抵抗発熱体に関する。
〔従来技術とその問題点〕
電気抵抗発熱体は、家庭用・工業用の熱源とし
て広く用いられており、従来から金属系、非金属
系のものが広く使用されている。ニクロム線等の
金属抵抗体はすぐれた発熱体ではあるが、酸化し
易く、一旦酸化すると脆くなり切れ易い。また局
部的な加熱が生じるとその部分の抵抗は増大する
からさらに発熱が局部化して断線する。これに対
して、炭素、黒鉛等の非金属発熱体は分解温度が
高く化学的に安定であり、抵抗値が金属抵抗体よ
りも大きく、温度係数が小さいなどの利点を有す
るが、脆く、また無機物質の溶融点などによつて
はあまり高温（1000℃以上）にすると変質したり
変形したりしてしまうことがあつた。従つて、高
温で使用に耐える発熱体としてはケイ化モリブデ
ン、炭化ケイ素など高温で焼結した型のものなど
が用いられている。しかし、かかる焼結型の発熱
体の製造はコストが高くなる。 〔発明の目的〕 本発明は焼結を行わないで低コストに高品質の
発熱体を提供することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明の電気抵抗発熱体は、窒化ケイ素、炭化
ケイ素、ケイ化モリブデン、ジルコニウム、シリ
コン、FeO、Fe3O4、ニツケル、コバルト、ゲル
マニウム、クロム、ニツケル−クロム、炭素、黒
鉛等の少くとも１種の導電性粉末と、ポルトラン
ドセメントと、塩化ナトリウム、塩化カリウム、
及び塩化コバルトより成る群より選んだ少くとも
一種のと塩化カルシウムよりなる塩素系硬化剤と
を主成分とした均一混合体より成る、非焼結型電
気抵抗発熱体である。 上記の導電性粉末は常温では必ずしも導体でな
いものもあるが、目的使用温度において導体とな
る。 また必要に応じて耐熱性の粉末、例えばシリ
カ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸
カリウム、石灰、各種リン酸カルシウム、ケイ酸
アルミナ、等々を添加することにより耐熱性を増
すことができる。 本発熱体は、上記の所定成分を均一混合し、圧
縮または注型成型することにより所定の形状で固
形化したことを特徴とする。 本発明の炭素等の第１成分は従来周知の発熱体
材料で良く、使用目的が高温用であるか、低温用
であるか、中間温度用であるかに従つて適宜に選
択され、或いは高温、低温型両者が混合して用い
られる。 本発明によると、発熱体は、高温焼成の必要が
なく、そのままで発熱体として使用できる。本発
明の発熱体は安価であり、板状、棒状、異形等自
由な形に賦型でき、繰返し使用でき、例えば床暖
房、厨房器、湯沸器、焼却器等の家庭用から工業
用まで広く用いることができる。 本発明の構成に重要なのは塩素系硬化剤を用い
る点にある。かかる硬化剤は低温において無機質
耐熱性導体及び半導体の粒子を結合させ、やや高
温度では溶融化によりこれらの粒子をさらに結合
する。それのみならず、この硬化剤は電気抵抗材
としても作用して固体導体粒子と共に一体化して
均質な抵抗体を与えるのである。また、セラミツ
ク粒子を用いることにより、例えば2000℃に加熱
し水冷してすらさらに使用することができるよう
に機械特性を高めることができる。塩素系硬化剤
は、発熱体の素材の全量に対して3wt％程度用い
れば十分に効果を発揮しうることが分つた。 好ましい塩素系硬化剤は塩化コバルト、塩化カ
リウム及び塩化カルシウムの混合物を溶融し液状
にしたものである。このものは原料面から不可避
的に含有される塩化ナトリウム、塩化マグネシウ
ム等の成分を少量含むことがある。 本発明の他の重要な構成要素はポルトランドセ
メントである。ポルトランドセメントは安価なバ
インダーとして作用し、非焼結型発熱体に機械特
性を付与する。 以下実施例を述べる。 〔実施例〕 実施例 １ いずれも約500メツシユの炭素４量部、第一酸
化鉄（FeO）３重量部、シリコン１重量部より成
る混合物、上記の物質全量を基準にしてCaCl2，
KCI及び塩化コバルト混合物より成る塩素系硬化
剤3wt％、ポルトランドセメント15wt％及び水約
30wt％を加えて充分混練りし、200mm×150mm×
50mmのブロツクに成形し、充分に乾燥し、通電し
た。その結果は表１に示す。
て広く用いられており、従来から金属系、非金属
系のものが広く使用されている。ニクロム線等の
金属抵抗体はすぐれた発熱体ではあるが、酸化し
易く、一旦酸化すると脆くなり切れ易い。また局
部的な加熱が生じるとその部分の抵抗は増大する
からさらに発熱が局部化して断線する。これに対
して、炭素、黒鉛等の非金属発熱体は分解温度が
高く化学的に安定であり、抵抗値が金属抵抗体よ
りも大きく、温度係数が小さいなどの利点を有す
るが、脆く、また無機物質の溶融点などによつて
はあまり高温（1000℃以上）にすると変質したり
変形したりしてしまうことがあつた。従つて、高
温で使用に耐える発熱体としてはケイ化モリブデ
ン、炭化ケイ素など高温で焼結した型のものなど
が用いられている。しかし、かかる焼結型の発熱
体の製造はコストが高くなる。 〔発明の目的〕 本発明は焼結を行わないで低コストに高品質の
発熱体を提供することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明の電気抵抗発熱体は、窒化ケイ素、炭化
ケイ素、ケイ化モリブデン、ジルコニウム、シリ
コン、FeO、Fe3O4、ニツケル、コバルト、ゲル
マニウム、クロム、ニツケル−クロム、炭素、黒
鉛等の少くとも１種の導電性粉末と、ポルトラン
ドセメントと、塩化ナトリウム、塩化カリウム、
及び塩化コバルトより成る群より選んだ少くとも
一種のと塩化カルシウムよりなる塩素系硬化剤と
を主成分とした均一混合体より成る、非焼結型電
気抵抗発熱体である。 上記の導電性粉末は常温では必ずしも導体でな
いものもあるが、目的使用温度において導体とな
る。 また必要に応じて耐熱性の粉末、例えばシリ
カ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸
カリウム、石灰、各種リン酸カルシウム、ケイ酸
アルミナ、等々を添加することにより耐熱性を増
すことができる。 本発熱体は、上記の所定成分を均一混合し、圧
縮または注型成型することにより所定の形状で固
形化したことを特徴とする。 本発明の炭素等の第１成分は従来周知の発熱体
材料で良く、使用目的が高温用であるか、低温用
であるか、中間温度用であるかに従つて適宜に選
択され、或いは高温、低温型両者が混合して用い
られる。 本発明によると、発熱体は、高温焼成の必要が
なく、そのままで発熱体として使用できる。本発
明の発熱体は安価であり、板状、棒状、異形等自
由な形に賦型でき、繰返し使用でき、例えば床暖
房、厨房器、湯沸器、焼却器等の家庭用から工業
用まで広く用いることができる。 本発明の構成に重要なのは塩素系硬化剤を用い
る点にある。かかる硬化剤は低温において無機質
耐熱性導体及び半導体の粒子を結合させ、やや高
温度では溶融化によりこれらの粒子をさらに結合
する。それのみならず、この硬化剤は電気抵抗材
としても作用して固体導体粒子と共に一体化して
均質な抵抗体を与えるのである。また、セラミツ
ク粒子を用いることにより、例えば2000℃に加熱
し水冷してすらさらに使用することができるよう
に機械特性を高めることができる。塩素系硬化剤
は、発熱体の素材の全量に対して3wt％程度用い
れば十分に効果を発揮しうることが分つた。 好ましい塩素系硬化剤は塩化コバルト、塩化カ
リウム及び塩化カルシウムの混合物を溶融し液状
にしたものである。このものは原料面から不可避
的に含有される塩化ナトリウム、塩化マグネシウ
ム等の成分を少量含むことがある。 本発明の他の重要な構成要素はポルトランドセ
メントである。ポルトランドセメントは安価なバ
インダーとして作用し、非焼結型発熱体に機械特
性を付与する。 以下実施例を述べる。 〔実施例〕 実施例 １ いずれも約500メツシユの炭素４量部、第一酸
化鉄（FeO）３重量部、シリコン１重量部より成
る混合物、上記の物質全量を基準にしてCaCl2，
KCI及び塩化コバルト混合物より成る塩素系硬化
剤3wt％、ポルトランドセメント15wt％及び水約
30wt％を加えて充分混練りし、200mm×150mm×
50mmのブロツクに成形し、充分に乾燥し、通電し
た。その結果は表１に示す。
【表】
実施例 ２
実施例１の配合物の代りに、次のものを用いて
同様な実験を行つた。 500メツシユ木炭粉末 ４重量部 500メツシユ第３リン酸カルシウム ２ 〃 500メツシユ硅石 ２ 〃 塩素系硬化剤 ３ 〃 （CaCl2＋NaCl） ポルトランドセメント 15 〃 水 30 〃
同様な実験を行つた。 500メツシユ木炭粉末 ４重量部 500メツシユ第３リン酸カルシウム ２ 〃 500メツシユ硅石 ２ 〃 塩素系硬化剤 ３ 〃 （CaCl2＋NaCl） ポルトランドセメント 15 〃 水 30 〃
【表】
上記の表１、２から明らかなように、比較的短
時間のうちに炉内温度を高めることができること
が分る。しかも、上記結果は、単に成形のみで得
られたものであり、一体性の高い焼結型のものと
同様に使用できたことは本発明の発熱体が秀れて
いることを示している。また、上記実施例１、２
の発熱体に低電流を流してその表面温度分布を測
定したところ、局部的な発熱は見られず、均一な
温度を示すことが分つた。 以上のように、本発明は非焼結型のすぐれた電
気抵抗発熱体を提供し得たものである。 実施例 ３ 実施例１において、配合物として次のものを用
いた。 重量部 Fe3O4 40 ポルトランドセメント 30 塩素系硬化剤 ３ （実施例１のもの） 水 27 上記のものは交流100V、0.75mAで温度70℃を
最高温度とする床暖房用に適するものであつた。
時間のうちに炉内温度を高めることができること
が分る。しかも、上記結果は、単に成形のみで得
られたものであり、一体性の高い焼結型のものと
同様に使用できたことは本発明の発熱体が秀れて
いることを示している。また、上記実施例１、２
の発熱体に低電流を流してその表面温度分布を測
定したところ、局部的な発熱は見られず、均一な
温度を示すことが分つた。 以上のように、本発明は非焼結型のすぐれた電
気抵抗発熱体を提供し得たものである。 実施例 ３ 実施例１において、配合物として次のものを用
いた。 重量部 Fe3O4 40 ポルトランドセメント 30 塩素系硬化剤 ３ （実施例１のもの） 水 27 上記のものは交流100V、0.75mAで温度70℃を
最高温度とする床暖房用に適するものであつた。
Claims (1)
- １ (a)窒化ケイ素、炭化ケイ素、ケイ化モリブデ
ン、ジルコニウム、シリコン、FeO，Fe3O4、ニ
ツケル、コバルト、ニツケル−クロム、炭素、黒
鉛等の少なくとも１種の導電性粉末と、(b)ポルト
ランドセメントと、(c)塩化ナトリウム、塩化カリ
ウム及び塩化コバルトよりなる群から選んだ少な
くとも１種と塩化カルシウムとよりなる塩素系硬
化剤と、を主成分とした均一混合体よりなる非焼
結型電気抵抗発熱体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14673384A JPS6126548A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 電気抵抗発熱体 |
| PCT/JP1985/000400 WO1986000612A1 (en) | 1984-07-17 | 1985-07-17 | Resistance heating element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14673384A JPS6126548A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 電気抵抗発熱体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126548A JPS6126548A (ja) | 1986-02-05 |
| JPH024547B2 true JPH024547B2 (ja) | 1990-01-29 |
Family
ID=15414352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14673384A Granted JPS6126548A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 電気抵抗発熱体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126548A (ja) |
| WO (1) | WO1986000612A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993019015A1 (fr) * | 1992-03-18 | 1993-09-30 | Hazama Corporation | Procede evitant la deterioration de beton, du mortier ou des materiaux polymeres |
| GB2272694A (en) * | 1992-03-18 | 1994-05-25 | Hazama Gumi | Method of preventing deterioration of concrete,mortar,or polymeric material |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2624274B2 (ja) * | 1987-12-04 | 1997-06-25 | 電気化学工業株式会社 | 導電性水硬性組成物 |
| FR2660237B1 (fr) * | 1990-04-02 | 1992-09-04 | Savoie Refractaires | Composition de beton pour moules, moule et procede de fabrication d'un moule. |
| US5385785A (en) * | 1993-08-27 | 1995-01-31 | Tapeswitch Corporation Of America | Apparatus and method for providing high temperature conductive-resistant coating, medium and articles |
| CN1093520C (zh) * | 1995-12-29 | 2002-10-30 | 王家君 | 一种可用作电发热材料的导电混凝土 |
| WO2004028968A1 (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-08 | Shigetomi Komatsu | 無機塩化物ゲルおよびその製造方法 |
| KR102505934B1 (ko) * | 2020-12-29 | 2023-03-03 | 한국세라믹기술원 | 전자파 차폐용 시멘트 조성물 및 그를 활용한 모르타르 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE787004A (fr) * | 1971-07-30 | 1973-01-31 | Hoechst Ag | Procede de fabrication de conducteurs chauffants et conducteurschauffants obtenus par ce procede |
| JPS54145732A (en) * | 1978-05-09 | 1979-11-14 | Chiaki Shimozono | Cement setting agent |
| JPS5595655A (en) * | 1979-01-16 | 1980-07-21 | Sakaguchi Toriyouten Kk | Exothermic mortar |
| JPS55159585A (en) * | 1979-04-28 | 1980-12-11 | Enkei Ri | Method of manufacturing electric resistance heater |
| JPS565367A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-20 | Shimozono Chiaki | Cement setting hardening agent |
| JPS6045142B2 (ja) * | 1979-11-19 | 1985-10-08 | 積水化学工業株式会社 | 電導性硬化体の製造方法 |
| JPS5964556A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-12 | 株式会社高分子化学研究所 | コンクリ−ト混和剤 |
| JPS5991008A (ja) * | 1982-11-16 | 1984-05-25 | 株式会社クボタ | セメント系板材の抄造成形法 |
-
1984
- 1984-07-17 JP JP14673384A patent/JPS6126548A/ja active Granted
-
1985
- 1985-07-17 WO PCT/JP1985/000400 patent/WO1986000612A1/ja not_active Ceased
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993019015A1 (fr) * | 1992-03-18 | 1993-09-30 | Hazama Corporation | Procede evitant la deterioration de beton, du mortier ou des materiaux polymeres |
| GB2272694A (en) * | 1992-03-18 | 1994-05-25 | Hazama Gumi | Method of preventing deterioration of concrete,mortar,or polymeric material |
| GB2272694B (en) * | 1992-03-18 | 1996-09-04 | Hazama Gumi | Method for preventing deterioration of concrete, mortar or polymer material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6126548A (ja) | 1986-02-05 |
| WO1986000612A1 (en) | 1986-01-30 |
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