JPH0367316B2 - - Google Patents
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- JPH0367316B2 JPH0367316B2 JP23891783A JP23891783A JPH0367316B2 JP H0367316 B2 JPH0367316 B2 JP H0367316B2 JP 23891783 A JP23891783 A JP 23891783A JP 23891783 A JP23891783 A JP 23891783A JP H0367316 B2 JPH0367316 B2 JP H0367316B2
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Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭素発熱体の製造法に関する。詳しく
は、本発明は空気中で使用でき、しかも自由な賦
形性をもつ耐酸化性炭素発熱体の製造法に関す
る。 炭素材料は耐熱性、耐熱衝撃性、耐蝕性に優
れ、発熱体材料として期待されるが、炭素は高温
で酸素、二酸化炭素、水蒸気等のガスと反応して
酸化消耗してしまう。この現象が炭素を空気中で
発熱体として使用する場合の大きな障害となつて
いる。従つて、従来の炭素発熱体は不活性雰囲気
中でのみ使用可能という欠点を有していた。この
ため、近年、耐酸化物を耐熱表面に被覆すること
なく炭材に耐酸化性を持たせる方法が種々開発さ
れている。例えば、九工試の炭素−セラミツク複
合材の製造方法（特開昭56−140075号公報）等の
磨砕生コークスを主原料とする炭素−セラミツク
複合材料が提供されたが、炭素源に生コークスを
用いるため、例えば、コイル状のような複雑で自
由な賦形性を有する耐酸化性炭材を得ることがで
きないという欠点がある。 本願発明者等は賦形性が自由で、しかも空気中
において使用可能な耐熱発熱体を開発するために
鋭意研究を重ねた結果、耐熱マトリツクス中に空
気酸化をうけると均一なガラス質を構築するよう
な金属化合物を複合化することによつて、耐酸化
被膜に対して自発的治癒性を持たせて内部への酸
素拡散を防ぐという発想と、炭素前駆体として合
成樹脂を使用することにより、通常のプラスチツ
クス成形と同等の成形が可能になるという考えか
ら合成樹脂に金属化合物を均一に分散させるとい
う２つの発想から本研究は始められた。 研究の結果、合成樹脂に金属化合物を均一に分
散させたものを丸棒状に成形して炭素化させたも
のは、酸化雰囲気において表面上の炭素が酸化消
耗する過程において、露出してきた金属化合物が
酸化を受け均一なガラス質被膜を構築し内部への
酸素拡散が防げることにより、炭素の酸化消耗が
防止され、それによつて炭素発熱体が空気中にお
いても酸化されることなく安定に発熱するという
事実を見いだした。 本発明はこのような知見に基づいてなされたも
ので、賦形性を有し焼成後高い炭素残査収率を示
す合成樹脂のごとき組成物と空気酸化においてガ
ラス質を構築する金属化合物を均一混練して成形
用組成物を得、この成形用組成物を自由な形に賦
形し、これを空気オーブン中で炭素前駆体処理を
行い、その後不活性ガス雰囲気中にて炭化焼成を
することから成る。而して、該金属化合として
は、炭化ホウ素及び／又は炭化ケイ素が好まし
く、また、該組成物中に、好ましくは、カーボン
ブラツク、黒鉛、ピツチ、コークス等の炭素質の
粉末をフイラーとして含む。これによつて得られ
た炭素発熱体は空気中で800℃−30時間発熱させ
ても、発熱前後の外観、重量差はほとんど認めら
れない。 次に、実施例によつて本発明をさらに詳細に説
明する。 実施例 １ 塩素化塩化ビニル200ｇ、粒径10μｍ以下の黒
鉛粉末175ｇ、粒径10μｍ以下の炭化ホウ素粉75
ｇ、粒径10μｍ以下の炭化ケイ素粉末50ｇ、ジア
リルフタレートモノマー100ｇをヘンシエルミキ
サーで室温にて30分間混合し、得られた混合物を
２本ロールを使用して混練し、フイルム状に成形
したものをプランジヤーによつて２mmφの丸棒状
の線に押し出した。得られた丸棒状の線を第１図
のごときスプリング状に成形し、空気オーブン中
で５℃／hrで180℃まで処理し、次いで横型管状
炉により、窒素ガス雰囲気中にて５℃／hrで300
℃まで昇温させ、さらに1100℃まで20℃／hrで昇
温させ、1100℃で３時間保持し、その後自然冷却
を行つた。 以上のような工程によつて得られたコイル状炭
素発熱体を空気中にて第３図に示す装置で通電加
熱方式により、耐酸化性試験を行つた。結果を第
１表に示す。第１表に示すように、発熱前後にお
いて重量欠損及び外観には、ほとんど変化が見ら
れなかつた。しかも、発熱体は耐酸化試験の間、
終始安定した発熱をしていた。 実施例 ２ フラン樹脂400ｇ、粒径10μｍ以下の黒鉛粉350
ｇ、粒径10μｍ以下の炭化ホウ素150ｇ、粒径10μ
ｍ以下の炭化ケイ素粉100ｇをボニーミキサーで
30分間室温にて混練し、得られた混練物を２本ロ
ールを使用いてさらに混練を行い、次いで、シー
ト状に成形してプランジヤーにより２mmφの丸棒
状に押出した。得られた丸棒を第２図のごとく長
さ100mmに切断し、空気オーブン中で５℃／hrで
180℃まで処理を行い、次いで横型管状炉により、
窒素ガス雰囲気中にて５℃／hrで300℃まで昇温
し、次いで、1100℃まで20℃／hrで昇温し、1100
℃で３時間保持した。その後、自然冷却を行つ
た。このようにして得られた丸棒を第３図に示す
装置で通電加熱方式により耐酸化性試験を行つ
た。結果を第１表に示す。第１表に示すように、
発熱前後において重量欠損及び外観には、ほとん
ど変化が見られなかつた。しかも、発熱体は耐酸
化試験の間、終始安定した発熱をしていた。 【表】
は、本発明は空気中で使用でき、しかも自由な賦
形性をもつ耐酸化性炭素発熱体の製造法に関す
る。 炭素材料は耐熱性、耐熱衝撃性、耐蝕性に優
れ、発熱体材料として期待されるが、炭素は高温
で酸素、二酸化炭素、水蒸気等のガスと反応して
酸化消耗してしまう。この現象が炭素を空気中で
発熱体として使用する場合の大きな障害となつて
いる。従つて、従来の炭素発熱体は不活性雰囲気
中でのみ使用可能という欠点を有していた。この
ため、近年、耐酸化物を耐熱表面に被覆すること
なく炭材に耐酸化性を持たせる方法が種々開発さ
れている。例えば、九工試の炭素−セラミツク複
合材の製造方法（特開昭56−140075号公報）等の
磨砕生コークスを主原料とする炭素−セラミツク
複合材料が提供されたが、炭素源に生コークスを
用いるため、例えば、コイル状のような複雑で自
由な賦形性を有する耐酸化性炭材を得ることがで
きないという欠点がある。 本願発明者等は賦形性が自由で、しかも空気中
において使用可能な耐熱発熱体を開発するために
鋭意研究を重ねた結果、耐熱マトリツクス中に空
気酸化をうけると均一なガラス質を構築するよう
な金属化合物を複合化することによつて、耐酸化
被膜に対して自発的治癒性を持たせて内部への酸
素拡散を防ぐという発想と、炭素前駆体として合
成樹脂を使用することにより、通常のプラスチツ
クス成形と同等の成形が可能になるという考えか
ら合成樹脂に金属化合物を均一に分散させるとい
う２つの発想から本研究は始められた。 研究の結果、合成樹脂に金属化合物を均一に分
散させたものを丸棒状に成形して炭素化させたも
のは、酸化雰囲気において表面上の炭素が酸化消
耗する過程において、露出してきた金属化合物が
酸化を受け均一なガラス質被膜を構築し内部への
酸素拡散が防げることにより、炭素の酸化消耗が
防止され、それによつて炭素発熱体が空気中にお
いても酸化されることなく安定に発熱するという
事実を見いだした。 本発明はこのような知見に基づいてなされたも
ので、賦形性を有し焼成後高い炭素残査収率を示
す合成樹脂のごとき組成物と空気酸化においてガ
ラス質を構築する金属化合物を均一混練して成形
用組成物を得、この成形用組成物を自由な形に賦
形し、これを空気オーブン中で炭素前駆体処理を
行い、その後不活性ガス雰囲気中にて炭化焼成を
することから成る。而して、該金属化合として
は、炭化ホウ素及び／又は炭化ケイ素が好まし
く、また、該組成物中に、好ましくは、カーボン
ブラツク、黒鉛、ピツチ、コークス等の炭素質の
粉末をフイラーとして含む。これによつて得られ
た炭素発熱体は空気中で800℃−30時間発熱させ
ても、発熱前後の外観、重量差はほとんど認めら
れない。 次に、実施例によつて本発明をさらに詳細に説
明する。 実施例 １ 塩素化塩化ビニル200ｇ、粒径10μｍ以下の黒
鉛粉末175ｇ、粒径10μｍ以下の炭化ホウ素粉75
ｇ、粒径10μｍ以下の炭化ケイ素粉末50ｇ、ジア
リルフタレートモノマー100ｇをヘンシエルミキ
サーで室温にて30分間混合し、得られた混合物を
２本ロールを使用して混練し、フイルム状に成形
したものをプランジヤーによつて２mmφの丸棒状
の線に押し出した。得られた丸棒状の線を第１図
のごときスプリング状に成形し、空気オーブン中
で５℃／hrで180℃まで処理し、次いで横型管状
炉により、窒素ガス雰囲気中にて５℃／hrで300
℃まで昇温させ、さらに1100℃まで20℃／hrで昇
温させ、1100℃で３時間保持し、その後自然冷却
を行つた。 以上のような工程によつて得られたコイル状炭
素発熱体を空気中にて第３図に示す装置で通電加
熱方式により、耐酸化性試験を行つた。結果を第
１表に示す。第１表に示すように、発熱前後にお
いて重量欠損及び外観には、ほとんど変化が見ら
れなかつた。しかも、発熱体は耐酸化試験の間、
終始安定した発熱をしていた。 実施例 ２ フラン樹脂400ｇ、粒径10μｍ以下の黒鉛粉350
ｇ、粒径10μｍ以下の炭化ホウ素150ｇ、粒径10μ
ｍ以下の炭化ケイ素粉100ｇをボニーミキサーで
30分間室温にて混練し、得られた混練物を２本ロ
ールを使用いてさらに混練を行い、次いで、シー
ト状に成形してプランジヤーにより２mmφの丸棒
状に押出した。得られた丸棒を第２図のごとく長
さ100mmに切断し、空気オーブン中で５℃／hrで
180℃まで処理を行い、次いで横型管状炉により、
窒素ガス雰囲気中にて５℃／hrで300℃まで昇温
し、次いで、1100℃まで20℃／hrで昇温し、1100
℃で３時間保持した。その後、自然冷却を行つ
た。このようにして得られた丸棒を第３図に示す
装置で通電加熱方式により耐酸化性試験を行つ
た。結果を第１表に示す。第１表に示すように、
発熱前後において重量欠損及び外観には、ほとん
ど変化が見られなかつた。しかも、発熱体は耐酸
化試験の間、終始安定した発熱をしていた。 【表】
第１図はコイル状発熱体、第２図は棒状発熱体
を示し、第３図は耐酸化性試験のための装置の略
図である。図において、 １……発熱体、２……パイロメーター、３……
記録計、４……発熱支持用電極、５……電極、６
……絶縁体ブロツク。
を示し、第３図は耐酸化性試験のための装置の略
図である。図において、 １……発熱体、２……パイロメーター、３……
記録計、４……発熱支持用電極、５……電極、６
……絶縁体ブロツク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 賦形性を有し焼成後高い炭素残渣収率を示す
合成樹脂と空気酸化においてガラス質を構築する
金属化合物とを均一に混練して成形用組成物を
得、該組成物を賦形し、得られた賦形物を酸化雰
囲気中で昇温加熱して炭素前駆体処理を行い、そ
の後不活性ガス雰囲気中で炭化焼成することから
成る炭素発熱体の製造法。 ２ 該金属化合物は炭化ホウ素及び／又は炭化ケ
イ素である特許請求の範囲第１項の炭素発熱体の
製造方法。 ３ 該組成物中に、カーボンブラツク、黒鉛、ピ
ツチ、コークス等の炭素質の粉末をフイラーとし
て含む特許請求の範囲第１項の炭素発熱体の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23891783A JPS60131783A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 炭素発熱体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23891783A JPS60131783A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 炭素発熱体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60131783A JPS60131783A (ja) | 1985-07-13 |
| JPH0367316B2 true JPH0367316B2 (ja) | 1991-10-22 |
Family
ID=17037190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23891783A Granted JPS60131783A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 炭素発熱体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60131783A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998059526A1 (fr) * | 1997-06-25 | 1998-12-30 | Mitsubishi Pencil Co., Ltd. | Element chauffant carbone et son procede de production |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0644506B2 (ja) * | 1987-08-27 | 1994-06-08 | イビデン株式会社 | 抵抗発熱体 |
| JP4766742B2 (ja) * | 2000-12-18 | 2011-09-07 | 三菱鉛筆株式会社 | 炭素系発熱体の製造方法 |
-
1983
- 1983-12-20 JP JP23891783A patent/JPS60131783A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998059526A1 (fr) * | 1997-06-25 | 1998-12-30 | Mitsubishi Pencil Co., Ltd. | Element chauffant carbone et son procede de production |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60131783A (ja) | 1985-07-13 |
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