JPH03187988A - セラミックス基材の複合強化方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はセラミックス基材の複合強化方法に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課Ｉｇ）従来
、第２図に示しているように電気調理器の天板１００を
結晶化ガラスにて構成したものが知られている。

しかしながらこの結晶化ガラスの天板 １００は１機械的強度、特に耐衝撃強度が弱い欠点があ
り、そこで本発明者等は天板をセラミックスにて構成す
ることを考え、種々研究−実験を行って機械的強度、耐
熱衝撃性に優れたセラミックス板を開発した。第３図は
その電気調理器板の具体的構造例を示している０図にお
いて１０２はセラミックス板であって、表面側に釉薬１
０４が施してあり、また裏面側からヒータ配設用凹所１
０６が設けられてそこにヒータ１０８が収容された上、
開口部がセラミックス板１１０にて閉塞され、更にその
裏面側に金属、セラミックス材等から成る底板１１２が
配設されている。

ところでこの電気調理器のセラミックス板にあっては、
ヒータによる加熱部分をできるだけ高温にすることが必
要であり、そのためにはヒータ配設部位の板厚をある程
度薄くせざるを得ない。

しかしながら厚みを薄くすると、その部分の強度が低下
してしまうこととなり、その上に物品等が落下したとき
に回部にクラックが発生したり１割れたりしてしまう恐
れがある。

帽１を解決するための手段） 本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
であり、その要旨は、それ自身若しくは溶剤に溶かすこ
とによって液状を成し、加熱によりセラミックスに転換
する強化剤をセラミックス基材に含浸させて該セラミッ
クス基材の空隙に充填し、しかる後加熱により該強化剤
をセラミックスに転換せしめることにある。

（作用及び発明の効果） このように、本発明はセラミックス基材の空隙に同質材
料であるセラミックスを充填するようにし、その手段と
して液状を成す強化剤をセラミックス基材に含浸させて
空隙を埋め、その後加熱によりこれをセラミックスに転
換させるようにしたものである。

ところで加熱処理前においては液状を成し、加熱によっ
てセラミックスに転換する材料は、従来、種々のものが
知られている。これにはｓｍ系のものと有機系のものと
があり、無機系のものとしては例えば次のようなものが
ある。

（イ）リン酸塩 Ｍ２０ｓ　ｎＰ２Ｏ５（ＭはＡＩ、Ｍｇ、Ｃａ等）で示
される重リン酸塩の水溶液から成り、加熱脱水するとＰ
−０−ＰやＰ−０−Ｍ−０−Ｐのような鎖状構造を形成
する。

（ｏ）アルカリ金属ケイ酸塩 Ｍ２０１１　ｎ５ｉｏ？　（ＭはＬｉ、Ｈａ、に等）で
表おされ、水の蒸発により５ｉ−０−９ｉの網目構造か
ら成るガラス質を形成する。

（ハ）シリカゲル 無水ケイ酸のコロイド水溶液であり、高温加熱によりＳ
ｉ　−０のシロキサン結合数が増加する。

（ニ）アルコキシド Ｍ　（ＯＲ）ｎ　　（ＭはＳｉ　、　Ｔｉ　、　ＡＩ　
、　Ｚｒ等、Ｒはアルキル基）溶液を加水分解して得ら
れるゾルをゲル化した後、加熱するとＭＯｎのセラミッ
クス薄膜を形成する。

また有機系のものとしては例えば次のものがある。

（ネ）ホリシロキサン（シリコン） 主鎖が５ｆ−０でケイ素原子にメチル基、フェニル基が
結合したポリマーである。

（へ）ポリボロシロキサン 主鎖がＳｉ　−０−Ｂで示されるポリマーである。

またこの他、新規に開発された次のポリマー即ちＳｉ　
−Ｃ骨格からなる直鎖状ポリマーをチタンアルコキシド
にて橋かけ結合させた網目状の有機金属ポリマーを主成
分とし、加熱によりＳｉ　−Ｔｉ　−Ｃ−０系セラミッ
クスを生成するものがある。

このように液状から加熱によりセラミックスに転換する
ものは種々あるが、但しこれらは従来何れもセラミック
ス塗料として市販され、基材の上にコーティングするこ
とにより機能を高めるために用いられているものである
。

本発明ではこれをセラミックス基材に含浸させて空隙を
埋める充填材として用いる点に特徴がある。而してこの
ようにすると、セラミックス基材に存していた空隙が同
質のセラミックス材にて埋められることとなり１強度が
効果的に向上する。

従ってこれを電気調理器のセラミックス板に適用した場
合、セラミックス板の厚みを薄くした場合にも、物品落
下時に割れ防止できるようになり、且つ厚みが薄いこと
によって表面到達温度も高めることができる。

尚、本発明は従来知られているセラミックス塗料を本来
の目的と異なって強化剤、即ち空隙への充填材として用
いるものであり、そこでかかる強化剤としては、加熱処
理前においては有機ポリマーであって含浸性が良く、ま
た加熱処理したとき重量変化の少ない上記ポリチタノカ
ルボシラン（例えばチラノポリマーとして宇部興産（株
）から市販されている）を主成分とするものを用いるの
が望ましい。

（実施例） 次に本発明を電気調理器のセラミックス板に適用した場
合の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。

第１図において１０は低熱膨張、耐熱衝撃性のセラミッ
クス板であって、裏面側から凹所１２が形成され、その
凹所１２内にヒータ１４が配設されるようになっている
。

このセラミックス板ｌＯは、（Ｂ）に示しているように
内部に存する空隙内にＳｉ　−Ｔｉ　−Ｃ−０系のセラ
ミックス１６が充填されて成り、これにより補強がなさ
れている。ここで空隙内のセラミックス１６は、主とし
て以下の如き基本構造単位から（以下余白） ０１Ｈ。

＋Ｓｉ　−ＣＨ２＋ｉ＝１ ＲＯ−Ｔｉ−ＯＲ ÷Ｓｉ　−ＣＨ２−）７１ ＣＨ３ （Ｒ：　ＣｎＨ２ｎ−１） 成るポリチタノカルボシラン、即ち主としてカルボシラ
ン骨格（Ｓｉ−Ｃ）から威る直鎖状ポリマーをチタンア
ルコキシドにより橋かけ結合させた分子ｉ５０００程度
の網目状ポリマー（宇部興産（株）からチラノポリマー
として市販されているもの）をセラミックス板ｌＯに含
浸させた後、加熱処理して炭化ケイ素セラミックスに転
換させたものである。

本例のセラミックス板ｌＯは、空隙が同質材であるセラ
ミックスにて充填されているために強度が強く、従って
ヒータ配設部位を薄く形成した場合においても物品落下
時等に割れを生じない。

また厚みが薄いから、ヒーター４により加熱されて高温
に達し、調理器板としての機能も向上する。

以上本発明の実施例を詳述したが、本発明はその他の態
様において実施することも可能である。

例えば上記電気調理器板としての構造は他の様々な構造
が可能であるし、また本発明はかかる電気調理器板とし
てのセラミックス板のみならず、セラミックス基材一般
の強化方法として適用可能である。更に強化剤として上
記例示以外のものの使用も可能であるなど、本発明はそ
の主旨を逸脱しない範囲において、当業者の知識に基づ
き種々変更を加えた態様で実施可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図（＾）は本発明を電気調理器のセラミックス板に
適用した場合の要部断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の要
部詳細図、第２図は従来の電気調理器板を示す図、第３
図は本発明者の案出に係る電気鋼理器板の要部概略構成
図である。 １０：セラミックス板 １２：凹所 １４：ヒータ 　０

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）それ自身若しくは溶剤に溶かすことによって液状
   を成し、加熱によりセラミックスに転換する強化剤をセ
   ラミックス基材に含浸させて該セラミックス基材の空隙
   に充填し、しかる後加熱により該強化剤をセラミックス
   に転換せしめることを特徴とするセラミックス基材の複
   合強化方法。
2. （２）前記セラミックス基材が調理器用セラミックス板
   であることを特徴とする請求項（１）に記載の複合強化
   方法。
3. （３）前記強化剤が、主としてＳｉ−Ｃ骨格から成る直
   鎖状ポリマーをチタンアルコキシドにて橋かけ結合させ
   た網目状の有機金属ポリマーを主成分とし、加熱により
   Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ系セラミックスを生成するものであ
   る請求項（１）又は（２）に記載の複合強化方法。