JPH07500942A

JPH07500942A - 窒化ホウ素で絶縁した電気的構成要素及びその製造方法

Info

Publication number: JPH07500942A
Application number: JP5504464A
Authority: JP
Inventors: キャノン，コリンズ; コック，ウィリアム・ジェイ
Original assignee: アメリカン・テクノロジー，インコーポレイテッド
Priority date: 1991-08-13
Filing date: 1992-08-13
Publication date: 1995-01-26
Also published as: AU2498292A; BR9206360A; EP0600005A1; CA2115437A1; WO1993004485A1

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】を含むことを特徴とする無機物で絶縁した電気的構成要素。

２２、前記焼結助剤か耐火性誘電体であることを特徴とする請求項２１記載の無機物で絶縁した電気的構成要素。

２３、前記耐火性誘電体がシリカ（Ｓｉｎ２）、カオリン、パイロフィライト、ヘントナイト及びタルクの群から選ばれる少なくともーであることを特徴とする請求項２２記載の無機物で絶縁した電気的構成要素。

２４、前記混合体が少なくとも約５０重量％の窒化ホウ素を含むことを特徴とする請求項２１記載の無機物で絶縁（、た電気的構成要素。

２５、前記混合体か少なくとも約１重量％の焼結助剤を含むことを特徴とする請求項２１記載の無機物で絶縁（また電気的構成要素。

２６　前記混合体か少なくとも約５０重量％の窒化ホウ素と、少なくとも約１重量％の焼結助剤を含むことを特徴とする請求項２１記載の無機物で絶縁した電気的構成要素。

２７　前記混合体か重量比で約５０乃至９９重量％の範囲の窒化ホウ素を含むことを特徴とする請求項２１記載の無機物で絶縁した電気的構成要素。

２８、前記窒化ホウ素と焼結助剤が均質化されていることを特徴とする請求項２１記載の無機物で絶縁した電気的構成要素。

２９、前記導電性要素の周囲に配置され、かつ前記第一のシース内で軸方向に配置された第二のシースを有し、前記第一の絶縁体が前記導電線と前記第二のシースとの間に配置され、前記第−及び第二のシースの間に第二の絶縁体が配置されることを特徴とする請求項２１記載の無機物で絶縁した電気的構成要素。

３０、前記第二の絶縁体か窒化ホウ素と焼結助剤の混合体から成ることを特徴とする請求項２９記載の無機物で絶縁した電気的構成要素。

３１、無機物で絶縁したセンサであ−フで、その環境の物理的特性に応答可能な検出要素と、前記検出要素の周囲に配置され、かつ該検出要素から離間された第一のシースと、前記検出要素と前記シースとの間に配置された絶縁体であ一〕て、窒化ホウ素と焼結助剤の混合体から成る絶縁体と、を含むことを特徴とするセンサ。

３２、前記焼結助剤か耐火性誘電体であることを特徴とする請求項３１記載の無機物で絶縁したセンサ。

３３、前記耐火性誘電体がシリカ（Ｓｉｎ２）、カオリン、パイロフィライト、ベントナイト及びタルクの群がら選ばれた少なくとも−であることを特徴とする請求項３２記載の無機物で絶縁したセンサ。

３４、前記混合体が少なくとも約５０重量％の窒化ホウ素を含むことを特徴とする請求項３１記載の無機物で絶縁したセンサ。

３５、前記混合体か少なくとも約１重量％の焼結助剤を含むことを特徴とする請求項３１記載の無機物で絶縁したセンサ。

３Ｇ、前記混合体が少なくとも約５０重量％の窒化ホウ素と、少なくとも約１重量％の焼結助剤を含むことを特徴とする請求項３１記載の無機物で絶縁したセンサ。

３７、前記混合体か約５０乃至９９重量％の範囲の窒化ホウ素を含むことを特徴とする請求項３１記載の無機物で絶縁したセンサ。

３８、前記窒化ホウ素と焼結助剤か均質化されていることを特徴とする請求項３１記載の無機物で絶縁した七ンも３９、無機物で絶縁した電気的構成要素内で絶縁体と（、て使用される粒状セラミック絶縁体を製造する方法であって、結合剤溶液を調製する段階と、窒化ホウ素と焼結助剤を合わせることにより、セラミック粉末を調製する段階と、前記セラミック粉末と結合剤溶液を合わせてペーストにする段階と、前記ペーストを焼成してセラミック環にする段階と、１ｔｉｊ記セラミツク塊を粒状にする段階と、を含むことを特徴とする方法。

４０、結合剤溶液を調製する前記段階が、蒸留水とメソセルとグリセリンと湿潤剤を合わせる段階を含むことを特徴とする請求項３９記載の方法。

４１、セラミック粉末を調製する前記段階が、前記窒化ホウ素と前記焼結助剤を約９９対１乃至１対１の比の範囲内で合わせる段階を含むことを特徴とする請求項３９記載の方法。

４２　前記押出し成形したペーストを焼成する前記段階か、第一の所定の温度にて、空気雰囲気中で、前記有機物結合剤をほぼ燃焼させるのに十分な第一の所定の時間、前記ペーストを加熱する段階と、還元性又は不活性雰囲気内で第二のより高温の所定の温度にて、第どの所定の時間、前記押出し成形したペーストを加熱する段階と、を含むことを特徴とする請求項３９記載の方法。

明細書窒化ホウ素で絶縁した電気的構成要素及びその製造方法本発明は、全体と（７て、ケーブル、ヒーター、センサのような無機物で絶縁した電気的構成要素、特に、かかるケーブルや、ヒーター、センサに使用される窒化ホウ素絶縁体、及びかかる窒化ホウ素絶縁体、窒化ホウ素プレフォーム体、及び窒化ホウ素で絶縁したケーブルを製造する方法に関する。

無機物絶縁体は、センサや、ヒーター、ケーブルのような電気的構成要素の製造に使用されることが多い。

無機物絶縁体が、熱及び放射線のにうな環境上のストレスに十分に抵抗し得ることは、公知である。従来の無機物絶縁体の使用には、重大な欠点があった。こう（７た欠点は、無機物で絶縁ケーブルに伴う問題点にて顕著であるか、ヒーター及びセンサのような多数の種類の電気的構成要素にも存在する。従って、以下に説明する問題点は、無機物で絶縁（７たケーブルに関して記載したものであるが、これらの問題点は、ヒーター及びセンサを含むその他の殆んとの無機物絶縁体の適用例に共通するものである。

一般に、電気信号を伝達するケーブルには、柔軟なものと硬質なものという、二種類のケーブルかある。

柔軟ケーブルは、典型的に、ゴム又はプラスチックのような有機物絶縁体で囲繞された内部導線を備えている。これらの有機物ケーブルは、比較的低廉に製造出来、可撓性であり、故に、安価に取り付けられることが出来、また、有機物絶縁体の誘電率が比較的小さいため、良好な導電体である。柔軟ケーブルは、典型的に、一般に広い周波数帯域内で電気信号を伝達することが出来、このため、一般に、広帯域を有するものと称される。特に、柔軟ケーブルは、周波数の高い信号を伝達するのに相対的に優れている。

他方、硬質ケーブルは、典型的に、周波数の高い信号をうまく伝達しないが、放射線や、温度、圧力のような環境」二のストレスによる損傷及び破壊に抵抗性があり、これは、柔軟ケーブルには見られないことである。典型的に、硬質ケ゛− プルは、セラミックのような無機物絶縁体により囲繞され、金属製シース内に配置された内部導線を備えている。無機物絶縁体は、その結晶構成体が強固に結合するため、放射線のような環境上のストレスの悪影響に耐え得る。一方、柔軟ケーブル内の絶縁体は、構造体を相互に保持する結合の強さが弱い。このため、放射線又は熱のようなスＩ・レスが絶縁体の結合を乱し、その絶縁特性を著しく劣化させる。

硬質ケーブルは、無機物絶縁体から成る構造であるため、環境的ストレスに抵抗し得る点で有利である一方、これら硬質ケーブルは、これと同時に、この無機物の構造体に伴う不利益もある。即ち、硬質ケーブルは、典型的に、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）又はＡ１２０３（酸化アルミニウム）のような典型的な無機物絶縁体の誘電率が比較的大きいため、高周波数にて良好な電気的特性を示さない。

むしろ、硬質ケーブルは、一般に、周波数の低い信号及び直流信号の伝達にのみ制限され、一般的にいって、広帯域ではない。

従来、ケ・−プルの無機物絶縁体は、典型的に、ＭｇＯ１又はＡｌ２Ｏ３で形成されていた。これら二つのセラミックは、各々、その誘電率が９０以」二と大きい。このため、これらセラミックは、全体的な製造方法と共に、周波数の高い適用例には、不適当である。また、マグネシウム及びアルミニウム酸化物は、高温にて線及びケーブルのシースに反応する傾向があるため、高性能の適用例には不適当である。

高周波数の適用例向けに無機物で絶縁されたケーブルを製造する試みとして、一部のメーカは、絶縁材料とじてシリカ（Ｓｉｎ２）を使用している。シリカの誘電率は３８てあり、ある適用例では、マグネシア及び酸化アルミナよりも優れた電気的性質を示す。

しかし、シリカは、多少の問題点を伴う。例えば、シリカ基の硬質ケーブルを製造する間、シリカは、典型的に水と混合されてペースト状になり、次に、この相対的に湿った状態で押出し成形されて、線及びシースに成形される。次に、大部分の水分を除去するために、ケーブルの全体を比較的長時間、加熱する。ここで、ケーブル内に取り込まれた水分は、除去することか極めて困難である。したがって、水分を除去するために、高度の真空を形成することの出来る高価な炉が使用されている。しかし、予想されるように、このコストの高い方法でも、ケーブルから全ての水分を除去することか出来るとは限らず、僅かな水やその他の不純物かケーブルに残る。微量な汚染物質がケーブルに残る場合、粒間の侵食作用又は腐食を生じ、ハウジングや導線か最終的に破断する。

更に、シリカは、一般に極めて安定しているが、シースと不純なシリカとの反応か観察されることがある。

また、この反応は、金属導体が腐食し、最終的に破断する結果ともなる。また、シリカは、非常に摩耗性しやすく、このため、長いケーブルを製造することが出来ない。長いケーブルの製造の際には、一般に、引抜き加工又はスェージング技術を利用して直径を徐々に縮小してケーブルの長さを増していく。摩耗性のあるシリカに対してこの技術を利用することは、摩耗によって導線を損傷させる可能性かある。典型的に、摩耗した線は、電気的特性を劣化させ、摩耗しない線はどに効率良く電気を伝達することは出来ない。

窒化ホウ素（ＢＮ）は、柔軟な有機物絶縁体と異なり、温度のような環境的ストレスに対して抵抗性が大きい一方、誘電率か相対的に小さい（約４．０）であることに加えて、電気的及び伝熱特性に優れた結晶構造体を有する。また、窒化ホウ素は、柔軟で、潤滑性があり、引抜き又はスェージング中に優れた流動性を示す。更に、ＢＮは、極めて安定し、硬質ケーブルのシース、又は線と反応する傾向かない。しかし、従来、ＢＮは、それ自体、セラミックプレフォーム体に形成したり、ケーブルの製造に適した化学的に安定した粒状粉末に形成することが出来ないため、無機物絶縁ケーブルに採用しても良好な結果は得られなかった。

ヒーターケーブルは、無機物絶縁ケーブルの特殊な形式のものであり、その通常の作用に付随する顕著な環境上のストレス（即ち、熱）を受ける。このため、従来技術のヒーターケーブルには、一般的に、無機物絶縁ケーブルに伴う一般的な多くの問題点と共に、更に特別な問題点があった。

平担、ら旋状、直線状、丸型等の各種の形状のヒーターケーブルは、種々の商業的及び工業的適用例で使用され、典型的には、伝熱のために使用されている。

即ち、ストーブ又はオーブンのように、熱を発生させ、伝達するのに使用することが出来る。これと異なり、熱電対や温度センサにおけるように、熱を受け、検出するためにケーブル及び構成要素を使用することも出来る。

例えば、電気ストーブやオーブンには、加熱要素の形態によるある形式の発熱ヒーターケーブルが使用されている。従来の電気加熱要素は、内部電線の周囲に同軸状に配置された金属ジャケットからなり、セラミックのような非電導性の無機物絶縁体がその間の空間に充填されている。このセラミックは、ジャケットと線とを電気的に絶縁するが、熱は伝達する。この電線によって発生された熱は、セラミック絶縁体及びジャケットを通じて外部環境に伝達される。このようにして、オープンにおけるように、電気は熱に変換され、発生した熱は、周囲の環境に伝達される。

同様に、同様の絶縁を施したある形式のケーブルが４度の検出のため工業的及び商業的適用例に使用されており、このケーブルは、典型的に熱電対と称される。

この熱電対は、スｉ・−ブやオーブンに使用されるヒーターケーブルと実質的に同様の構造をしている。例えば、外部ジャケットか一対の異なる線及びセラミック絶縁体の周りに同軸状に配置される。この熱電対の異なる性質の二本の線は、温度と共に変化する電気的特性をイラする。高温の端部に接続されたとき、この異質の金属は、温度の変化と共に変化するＥ、Ｍ、Ｆ、　（電圧）差を生じる。

このため、外部環境の熱は、ジャケット及びセラミック絶縁体を通じて電線に伝達され、これにより、この電線の電気的パラメータ（例えば、電圧）に影響を与え、外部環境の温度を電気的に表示する働きをする。

これらのケーブルに付随して使用されるものに、通常、セラミックのような無機物絶縁体で形成されるインサート、スペーサ及びその他の内部構成要素のような各種の支持体又は接続構成要素がある。ケーブルに伴う以下に記載１．た問題点は、通常、これら各種の支持構成要素にも観察される。

これら現在の二つ形式のケーブルは、特に、温度が均一でないこと、大きい入力電力が必要とされること、及び一般に寿命が短がいといった各種の問題点がある。

これらの問題点は、セラミック絶縁体から生じるものであり、セラミック絶縁体が必然的にかつ連続的に使用される高温の環境にて一層、悪化する。

従来のヒーターケーブルにおけるセラミック絶縁体は、典型的に、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）のような各種のセラミックで製造されており、これらは、熱伝導性が劣り、ジャケット及び内部線の双方に反応して、容易に水和反応を起こす傾向がある。

熱伝導性が劣ることは、ヒーターケーブルに必要とされる入力電力及びその寿命に悪影響を及ぼす。ヒーターの効率又は熱伝導性を測定するときの主なファクターは、熱伝導率である。この熱伝導率が大きければ大きい程、ヒーターの性能は優れたものとなる。この熱伝導性が大きい場合、ヒーターはより効率的であるのみならず、そのヒーターは遥かに均一な温度を達成することが出来る。熱伝導率が大きいということは、熱か外側シースにより迅速に伝達され、その結果、内部線の温度か遥かに低温となることを意味する。温度が低いと、絶縁体、内部線及びジャケット間の反応が小さくなることにつながる。熱伝導性に優れた（即ち、ＭｇＯの熱伝導性よりも優れた）セラミック絶縁体によりケーブルの寿命か長くなり、必要とされる電気量か少なくなる。更に、ＭｇＯの熱伝導性が小さい結果、電線に電気を通しでから熱かジャケットを通って放射されるまでに１熱的遅れ」が生しる。従って、加熱要素に対して望ましくない「ウオームアツプ」期間が生ずる。

同様に、熱電対においては、この「熱的遅れ」の結果、外部の温度か変化するとき、外部の温度を誤って表示してしまう。

ＭｇＯとヒータージャケット及び内部電線との反応は、ＭｇＯで絶縁されたヒーターケーブルに必要とされる電気量が増し、その寿命か短くなる原因となる。通常、ＭｇＯは、酸化物として、ジャケット及び内部電線と反応する傾向を呈するが、加熱したとき、熱がＭｇＯの一部を還元するため、形成されるマグネシアは、内部電線及びジャ’ｒ　ノＩ一対して極めて反応性に富むため、この問題は、一層悪化する。ケーブルのジャケットを排気して、ＭｇＯを外部雰囲気にきらずことにより、多少の圧力逃しかｉｉＪ能となる。この排気は、ＭｇＯをその酸化した状態に保ち、これにより、ジャケットと内部電線との反応を低減する傾向を有する。

ＭｇＯは、脱水又は吸水する顕著な傾向を有し、このことは、必然的にジャケット及び内部電線が腐食する原因となる。このように、ジャケットをυ［気することは、ＭｇＯの還元を制限し、ＭｇＯ，ジャケット及び内部電線間の反応を軽減する一方、別の種類の反応性影響、即ち腐食を生じさせる。更に、水和作用は、電気絶縁体と（７てのＭ　ｇ　Ｏの効果を低］：させ、ジャケットと電線との間の電圧低下の原因となる。これらの電圧低下領域は、高温箇所を形成し、その結果、加熱が不均一となり、ケーブルが最終的に破断する。

本発明は、ケーブルが比較的高い周波数信号を伝達ｌ−得る場合、環境上のストレスに抵抗性があると共に、高周波数及び高性能の適用例に適したケーブル、ヒーター又はセンサのような電気的構成要素を提供することにより、−ヒ述の−又は複数の問題を解決又は最小にすることを［］的とするものである。更に、本発明は、経済的な方法で比較的長いケーブルの製造を可能にし、残留水分による影響を解消するものである。このようにして、本発明ζｊ１　シリカで絶縁したケーブル及びＭｇＯで絶縁したヒーターケーブルの欠点を解消するものである。

本発明の一つの側面において、無機物で絶縁（７た電気的構成要素内の絶縁体として使用されるセラミックプレフォーム体か提供される。このセラミックプレフォーム体は、窒化ホウ素と焼結助剤との混合体から成本発明の別の側面においては、無機物で絶縁した電気的構成要素内の絶縁体として使用するために焼成し。

て、セラミックプレフォーム体にするのに適したペーストが提供される。このペーストは、窒化ホウ素、焼結助剤及び結合剤溶液の混合体で形成される。

本発明の更に別の特徴においては、無機物で絶縁しまた電気的構成要素内の絶縁体として使用されるセラミックプレフォーム体を成形する方法が提供される。この方法は、結合剤溶液を調製する段階と、窒化ホウ素及び焼結助剤を合わせることによりセラミ・ツク粉末を調製する段階と、セラミック粉末と結合剤溶液を合イ）ぜて、押出し成形可能なペーストにする段階と、該ペーストを押出（７成形して、予め選択した形状にする段階と、その押出し成形したペーストを焼成する段階と、を備えている。

本発明の更に別の側面においては、無機物で絶縁された電気的構成要素が提供される。該電気的構成要素は、少なくとも一つの導電線と、該導電線の周りに配置され、該導電線から離間されたノースと、該導電線と該シースとの間に配置された絶縁体とを備え、該絶縁体は、窒化ホウ素と耐火性誘電体から成る。

本発明のその他の目的と利点は、添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。添付図面において、図１は、同軸状の無機物絶縁ケーブルの切り欠いた斜視図、図２は、三軸無機物絶縁ケーブルの切欠き斜視図、図３は、同軸状の無機物絶縁熱電対の断面図である。

本発明は、各種の応用例及び選択可能な形態で実施可能であるが、−例として、その特定の実施例について図面に示し、以下に詳細に説明する。しか（１、本明細書は、本発明の範囲をこの明細書に開示された特定の形態に限定することを意図するものではなく、本発明は、請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲に属する全−Ｃの変形例、均等物及び選択例を包含することを意図するものである。

次に、添付図面、特に、図１を参照すると、セラミック絶縁体１０、中央導電性電線１２、金属シース１６の分解斜視図か図示されており、これらは、組み立てたとき、無機物絶縁ケーブル、又は硬質ケーブル１８を形成する。金属シース１６は、ニッケル鉄クローム合金、又は必要であれば、より耐火性のある金属で形成することか望ましい。電線１２は、任意の適当な導電性材料で形成されるか、ケーブル１８がヒーターとして使用される場合、電気伝達ケーブルや、従来からの熱電対線、ニクロム線（ｍｉｃｈｒｏｍｅ　ｗｉｒｅ）には、銅か望ま（〜い。セラミック絶縁体１０は、焼結助剤が添加された窒化ホウ素（以下、ＢＮという）を含む化合物で形成することか望ましい。この焼結助剤は、耐火性誘電体であることが望ましい。耐火性誘電体という語は、一般に、高温（又は耐熱性）電気絶縁体と１７て定義され、一般に、酸化物、窒化物のような無機物化合物、又はより具体的には、シリカ（Ｓｉｎ２）、カオリン、パイロフィライト（ｐｙｒｏｐｈｙｌｌｉｔｅ）、ベントナイト、タルク、又はその他の同様の良好な誘電性材料のような無機物化合物を含む。従って、上記の耐火性誘電体の全てが本発明の使用に適しているが、溶融シリカか特に望ましい。

この硬質ケーブル１８は、本発明の第一の実施例であり、センサのようなその他の実施例とともに、以下に説明される。

セラミック絶縁体１０は、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、各種の方法で金属シース１６内に配置することが出来る。その二つの好適な方法について、以下に記載する。その第一の方法は、ＢＮ耐火性絶縁体を加熱してセラミックプレフォーム体にする段階と、そのプレフォーム体に線１２を通す段階とからなる。

これとは別に、従来の装填、振動及び突き固め技術を使用して、粉末、又は粒状の形態で加熱又は焼結した絶縁体１０をシース１６内に挿入し、空隙が形成されないようにすることか出来る。

絶縁体１０を作製するのに使用される、該絶縁体をシース１６内に配置する方法について以下に更に詳細に説明する。しかし、本発明を正確に理解するため１こは、硬質ケーブルの構造及びその製造方法を最初に理解することか有用である。

硬質ケーブル１８を製造する第一の方法において、電線１２を、所望の長さく即ち、典型的に１２メートル（４０フイート））に達するまで、一連の比較的短かい（即ち、典型的に、各々５センチないし１０センチ（２乃至４インチ））のプレフォーム体１０に手で押し込む。その後に、シース１６内に電線１２及びプレフォーム体１０を挿入して、硬質ケーブル１８を形成する。

この時点で、組み立てられた硬質ケーブル１８を従来の金属引抜きダイを通じて押し込む。この引抜きダイは、シース１６の直径を強制的に縮小させ、これにより、ケーブルの長さを僅かな程度だけ長くする。このようにして、一連の漸進的に小さくなる引抜きダイにケーブル１８を進めることにより、ケーブル１８は、所望の直径及び／又は長さに達するまで、その直径が徐々に縮小し、長さが長くなる。連続的に引き抜く間にケーブルを熱処理しく焼き鈍しし）、金属シース１６から硬化する材料を除去することが望ましい。

ケーブル１８内に配置されたセラミックプレフォーム体１０は、比較的固いか、引抜き工程中に圧潰されることを理解すべきである。しかし、この圧潰作用の結果、セラミックは、ケーブル１８内の全ての空隙を満たし、これにより、ケーブルの電気的特性を向上させるという有利な利点が得られる。

プレフォーム体１０を使用して、ケーブル１８を形成する方法に代わる選択的な方法として、粉末充填法を使用する方法がある。以下に説明するように、大きいケー・プルは、かかる粉末充填法を利用して一般に製造される。

この粉末充填法において、加熱することにより、Ｙ・め安定化させた１３　Ｎ耐火性透性電絶縁体１０を粉末又は粒状の形態に還元し、次に、従来の技術を利用し、て、シース１６内に装填する。これらの従来の技術は、ＭｇＯ型式のセラミック絶縁ケーブルの製造に一般に利用されており、従〕で、本明細書で詳細に説明する必要はない。本発明の理解の便宜」ユ、粉末ＢＮ耐火性誘電体は、シース１６が振動しているとき、漏斗状装填、又はわし弐オーガのような機構により線１２の周りでシース１６内に配Ｍ　’ｄ−ることができる。振動が粉末の圧縮を促進し、絶縁体１０に空隙か形成されるのを阻止する。通常、この粉末は、この工程中、シース内に突き固められる。殆んどの場合、ケーブル１８を据え込み、又は引抜き加工し、）３Ｎ耐火性誘電体を更に圧縮し、ケーブルの電気的特性を向トさせることが望ましい。

シース１６内に装填する前に、プレフォーム体１０を圧潰し、又は還元［、て粉末にする場合、その特定の形状又は形態は、重要ではないことを理解すべきである。更に、容易に圧清し又は粉末化することの出来るＢＮ耐火性誘電体の焼成塊を製造するため、その他の技術を採用することも可能である。

例えば、以下に記載した手順に従い、噴霧乾燥させたＢＮ耐火性誘電性粉末粒を焼成炉に装填し、加熱してＢＮ耐火性誘電体の塊にする。次に、脱水（−たメタノール又は蒸留水を液体どして使用し、高温に加熱した稠密なアルミナボール又はシリンダを使用して、ボールミルにより焼結体を粉末にする。次に、粗い粉末は、３５乃至５０℃の温度で空気乾燥させ、メタノールを除去する。大量の場合、窒化チタニウム被覆のジョー圧潰機又はジェットミルを使用するにとが出来、形成される粒は、所望の粒子寸法の配分となるようにろ過することが出来る。

更に、別の粉末充填法において、ＢＮ耐火性誘電性粉末は、プレフォームの状態まで加熱せず、粉末をシース１６内に装填する前に、混合［−７、乾燥粉末状態に置く。

また、本発明は、複数の導線からなるケーブル（図示せず）、即ち、セラミック絶縁体内に存在する電気導線の数が２から２００以」二の異なるケーブルにも有利に適用可能である。この型式のケーブルの形状において、隣接する線の開の絶縁体の厚さが線とシースとの間の絶縁体の厚さにほぼ等しいように線を位置決めすることが望ましい。

また、本発明は、三軸型式の硬質ケーブルに有利に適用される。この二軸ケーブルは、図１に示すものとほぼ同様であるか、図２に図示するように、線１２とシース１６との間に配置された追加的な金属シース２０を備えている。シース１６．２０の間、及び追加的なシース２ｏと線１２との間にも絶縁体２２．２４が設けられる。かかる三軸型式の硬質ケーブルの場合、線１２と追加的なシース２０との間に配置される絶縁体２４は、ＢＮ耐火性誘電体である一方、シース１６．２０の間に配置される絶縁体２２は、ＢＮ耐火性誘電体のような、無機物絶縁体を含むが、これにのみ限定されない任意の多数の形態で形成することが可能である。

図３には、ケーブルにおいて使用される上記のものとは若干穴なるＢＮ耐火誘電性絶縁体が示しである。

即ち、この絶縁体は、伝送ケーブルのみならず、ケーブル１８に取り（ｌけることの出来る電気センサにも有用である。硬質センサは、環境的ストレスが強いときに硬質ケーブルか有用であるのと同一の理由で有用である。実際には、硬質でないセンサを硬質ケーブルに取り付けても、センサは、依然、早期に破断し易いため、装置の寿命を引き伸ばすことにはならない。

多くの型式のセンサがＢＮ耐火誘電性絶縁体を使用することにより有利であると説明したか、その熱電対への適用は、ヒータ及びセンサーへの一般的な適用例の一例にしか過ぎない。図３には、外側シース５２、一対の内部の異質の線５４．５Ｇ及び無機物絶縁体５８から形成された熱電対５０の断面図が示しである。

熱電対５０の製造に有用な方法は、ケーブル１８に関して上述したものとほぼ同一である。更に、ＢＮシリカ絶縁体の製造に関して以下に説明する方法は、無機物絶縁体５８の製造にも同様に有用である。

また、無機物絶縁体をセンサに、そして場合によっては、ケーブルに適用するときでも、圧潰し又は粉末化した絶縁体は不要であると考えられる。一部の電気的構成要素は、その硬質な本体の形態でセラミックプレフォーム体１０を利用することが出来る。

ＢＮ、ｔｌ独では、焼結した後に結合状態を維持し得ないため、ＢＮと組み合わせて耐火性誘電体を利用することは、形成される硬質ケーブル及びセンサの性能を著しく向上させる。この耐火性誘電体は、焼結工程に反応して、焼結されたＢＮを含むマトリックスを形成する。このようにして、ＢＮは、硬質の電気的構成要素を製造するのに使用されるセラミックプレフォーム体に形成することか可能となる。更に、この耐火性誘電体は、ＢＮの電気的性質に適合する電気的性質を有し、このため、ＢＮの望ましい電気的性質を低下させることはない。即ち、ＢＮ耐火誘電性ケーブルは、比較的高い周波数の信号を伝達し、その非常に優れた熱伝達性を保持することか出来るという利点がある。

ＢＮ耐火誘電性絶縁体を製造する一例として、以下に、ＢＮシリカプレフォーム体１０を製造する化学的製造方法について説明する。以下に説明する方法と同様の方法を利用して、その他のＢＮ耐火誘電性絶縁体を形成することが可能であることを理解すべきである。

シリカプレフォーム体１０を製造する化学的製造方法は、次の通りである。

症金１１喪皇鷹１結合剤溶液をＢ　Ｎと混合し、押出し成形に適し、押出し成形された形状をほぼ維持するペーストを形成する。従って１、第一の段階は、結合剤溶液を調製する段階を含む。

次に掲げたリスト中の物質は、記載した順序で混ぜ合わ也　約８５℃に加熱する。この加熱工程中、強く攪拌することが望ましい。

三重蒸留水　３００１　グラムグリセリン　５６７５　グラムマイコン−１０（Ｍｙｃｏｎ−１０）　５６．７５グラムトリトンＸ　−１００（Ｔｒｉｔｏｎ　Ｘ−１００）　５．７　グラム溶液か８５℃に達したとき、その溶液を加熱源から離し、５６７５グラムのメソセル（Ｍｅｔｈｏｃｅｌ）　＃Ａ４Ｃを溶液内にゆっくりと注ぐ。約２分間、攪拌した後、ミルク色になる。その後、そのミルク色の溶液中に、１８００グラムの三重蒸留水を加える。この三重蒸留水は、、はぼ室温であることか望ましい。この溶液の全体に蓋をし、−昼夜、熟成させることが望ましい。この溶液の貯蔵寿命は、低温（即ち、７乃至１０℃）で保管した場合、約６乃至８週間であると推定される。

ｙゴ凹−座各−王−二之呼１１鬼ラミッｌ沫相当量のＢＮから成るスェージ可能なセラミック粉末を結合剤溶液と合わせて、押出し成形部品を形成する。このセラミック粉末の主要成分は、超微細ＢＮ及び溶融シリカ（Ｓｉ（ｈ）の焼結助剤を含むことが望ましい。この超微細ＢＮ及び溶融シリカ粉末は、結合剤溶液と混合させる前に、約１６時間、ボールミルで粉砕し、完全に均質なセラミック粉末が形成されるようにする。

このボールミルによる粉砕工程について以下に説明する。

ハンドル及び白ポリエチレン漏洩防＋１−ねじキャップ蓋を備える、清浄で乾燥し、低密度の口幅の広いポリエチレン（Ｎａｌｇｅｎｅ）カーボイ（瓶）内に約２５００グラムの量のＨＣＶ等級のＢＮを入れる。カーボイは、約１０リツトルのものであることが望ましい。ＢＮと共に、約２５０グラムの等級Ｍ−５の溶融シリカをカーボイに入れる。　ミズリー州、セントルイスのフィシャー・サイエンティフィック・カンバー−−（Ｆｉｓｈｅｒ　５ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｃｏ、）から商品番号Ａ４１１−２として市販されているような、脱水した純粋メタノールを約２５リソ）・ル、カーボイ内のＢＮ及びシリカの混合体に添加する。

直径１９センチ（３／４インチ）の゛４６加熱１．た純粋なセラミックポール又はシリンダをカーボイに入れて、カーボイを振動させたときに、混合動作か行われるようにする。

カーボイのねしキャップを、カーボイに強固に固着させる。プラスチックダクトテープのようなテープ製品でギャップを固着することにより、漏洩を防止する更なる保護手段が提供される。

中身を入れて緊密に密封されたカーボイをニューシャーシー州、リトルフォールズのポール・オー・アツベ・インコーホ１ノーテツド（Ｐａｕｌ　Ｏ，Ａｂｂｅ、　Ｉｎｃ、）から市販されているようなローラーラックの−Ｌに載せる。該ローラーラックは、カーボイを転勤又は振動させて、ポールまたはシリンダをカーボイを中心として動かし、ＢＮ及びシリカを均質にさせる。このカーボイは、短時間（即ち、１０分間）転動さ也　次に、漏洩の有無を点検することか望ましい。漏洩が生じていない場合、カーボイは、ローラーラックに復帰し、約１０時間、転動される。

アルコールとＢＮとシリカの混合体を含んだカーボイを、３時間の混合毎に排気することか望ましい。これは、テープを取り外し、カーボイのキヤ・ツブを慎重に外して、アルコール蒸気を排気することにより行われる。

１６時間の混合後、カーボイの中身を透明なプラスチック又はパイレックス（Ｐｙｒｅｘ）　（登録商標）のトレー内に注入する。カーボイは、純粋で脱水したメタノールで洗浄する。紙繊維で覆われたトレーは、約１１０乃至１２０°Ｆの温度に設定された、流動空気乾燥式の加熱炉内に投入する。この加熱炉の乾燥工程は、約２４乃至３０時間、続け、又は、アルコールがほぼ蒸発するまで続けられる。

アルコールがほぼ蒸発した後、トレーを流動空気乾燥式加熱炉から取り出し、室温にて冷却させる。冷却中、トレーには蓋をすることが望ましい。冷却したならば、均質なりＮ及びシリカの混合体をトレーから取り出（２、プラスチック袋に入れる。この袋は、貯蔵のため、プラスチック縛りストリップで閉じたままに維持することが望ましい。

押出しＪ又長△ニー３−七」１１結合剤溶液及び均質なセラミック粉末が調製されたならば、これらを合わせて、押出１．成形ペーストにする。ニューンヤージー州、リトルフォールズのポール・オー・アツベ・インコーボレーテソ１−から市販されているシグマブレード型のステンレン鋼ミキザーに、約５３０グラムのセラミック粉末及び３８９グラムの結合剤溶液を投入する。ミキサーの全ての可動部品と作業チャンバの全体を窒化チタニウムで被覆することが望ましい。

窒化チタニウムで被覆されたミキサーカバーは、内容物の流出を防止するため、所定位置に固定する。

中身が均一に見える迄、ミキサーを最初に作動させる（Ｍ人眼、約３分間）。約３７４グラムの三重蒸留水を添加し、次に、更に３分間、混合することによりその中身を希釈する。平滑な押出し流にすることの出来る出来るペーストの均一性を実現するためには、更に蒸留水か必要とされよう。この追加的な水は、追加的な結合剤溶液と合わせて添加する必要がある。この組み合わゼは、約ｌＯ％の結合剤溶液と９０％の三重蒸留水で構成し、１９大８０グラムまでである。形成される混合体は、押出し成形又は乾燥後、プレフォーム体１０の穴又はその外径が全く変形（７ないよう十分な剛性をもっている必要がある。

その後に、　ミキサーは、低速度まで遅＜シ、４７０グラムのセラミック粉末をその混合体に添加する必要がある。全部のセラミック粉末が添加された後、そのバッチを−１４分に分割し、その半分のハツチの各々を約３１’Ｊ至４分間、混合させる。次に、その各半分のバッチの各々をプラスチック袋に入れ、７乃至１０℃の温度で約少なくとも１０時間、熟成させる。

ペーストを熟成させた後、このペーストは、約２分間、清浄なプレキンガラス板の」二で手で捏ねて、均一な可塑性が得られるようにすると共に、このペーストを押出し成形室内に装填するための形状にする。

この時点て、ペーストの水分含有率を測定することが望ましい。この水分含有率は、約２７±１％にする必要かある。この水分含有率は、重量損失方法により、又は、　ミズリー州、セントルイスのフィシャー・サイエンティフィッルカンパニーがら製品番号０１−９１３−９３Ｂとして市販されているメツトラ−（Ｍｅｔｔｌｅｒ）　ＬＰ１６−Ｍ水分測定装置のような水分計を使用する何れかの方法で測定することが出来る。水分含（−Ｔ率を測定するための重量損失方法においては、約１１０　’Ｃで約４時間、乾燥させる前後に、ペーストを正確に計量する段階がある。その重量の差が失われた水分の量に対応する。

このペーストは、調製後、２４時間以内に押出１７成形することか望ましい。

埋−直上戴」ペーストが十分に熟成され、押出し成形の用意が出来たならば、例えば、ベンシンベニア州、レビットタｒｏｄｕｃｔｓ　Ｃｏ、）がら市販されているような、窒化タングステンチャンバ及びプランジャヘッドを有する４ｏトンの押出し成形機を使用して、押出し成形工程が開始される。

この押出し成形機を作動させると、同様に真空圧もオンにされ、そのラムプランジャは、押出］７成形チＹンハ内にゆっくりと下方に移動される。圧力計が圧力を示し始めたならば、押出（７成形機を更に作動させる前に、真空圧を約４　ｌｒ）間、作用させつつ、そのラムプランジャを停止させ、所定位置に保持する。

この押出し成形機は、線１２を通し得るように、プレフォーム体１０に穴を形成するためのピンを備えていることを理解すべきである。このピンは、調節可能であり、ペーストを実際に押出し成形する前に、適正に位置決めし、又は中心法めすることが望ましい。

この押出し成形品は、窒化タングステン工具を使用して、長さ約７６センチ（３０インチ）に成形することが望ましい。圧力言（で測定したときの押出し成形圧力は、３乃至４トンとする必要がある。押出し形成品は、ユニオン・カーバイト・コーティングズ・コーポレーション（Ｕｎｉｏｎ　Ｃａｒｂｉｄｅ　Ｃｏａｔｊｎｇｓ　Ｃｏｒｐ、）がら市販されているＢＮ粉末を予め振りかけたプラスター板［幅１５センチ×長さ７６センチ×全体の厚さ１９センチ（幅６インチ×長さ３０インチ×全体の厚さ３７４インチ）コに形成した０６４センチ（１７４インチ）幅のｒＶＪ字形溝内に配置することか望ましい。

乾−慢押出し成形の直後、湿潤な押出し成形品は、乾燥チャンバ内に配置することが望ましい。その押出し成形品は、最初に、閉じたチャンバ内で最大的１００’　Ｆ　（少なくとも約２５時間）、板の上で乾燥させる。その後に、空気循環乾燥機内で１２５乃至１５０℃の温度にて一昼夜、乾燥させる。

椛青乾燥後、押出し成形品は、木に似た性状を有し、所望の長さに容易に切断して加熱することが出来る。例えば、その押出し成形品は、ハック及びトップブロック、直線状切刃、及び安全型ステンレス鋼のレザーブレード又はエグザクト（Ｅｘ −ａｃｔｏ）　（登録商標）ナイフを使用して、所望の焼成タイルの長さに切断すること切断した押出し成形品は、コロラド州、ゴールデンのクアーズ・セラミックス・カンパニー（Ｃｏｏｒｓ　Ｃｅｒａｍｉｃｓ　Ｃｏ、）から部品番号ＤＩ−３２０４２−００にて市販されているような外形１５２センチ（６インチ） ×７センチ（２７５インチ）×１９センチ（３７４インチ）、壁及び底部厚さ０．３２センチ（１７８インチ）の９９８％純粋なアルミナ焼成容器内に装填することが望ましい。該容器は、積み重ねられた複数の押出し成形品をその上面がら０，３２センチ（１７８インチ）の高さまで満たすことが望ましい。

装填されたアルミナ容器は、ニューシャーシー州、ブルームフィールドのシーエム・ファーネス・インコーポレーテソト（ＣＭ　Ｆｕｒｎａｃｅｓ　Ｉｎｃ、）がら市販されているカンタール・スーパー（Ｋａｎｔｈａｌ　５ｕｐｅｒ）　３３加熱要素を有する３０００シリーズの炉のような循環加熱炉内に導入することか望ましい。

灸減焼成工程は、空気雰囲気を利用してニクロム加熱要素ヘルド炉内で最初に行う必要がある。加熱サイクルは、炉を４時間以上に亙り、４５０　’Ｃまで加熱する段階と、その温度を２時間保持する段階と、次に４時間の冷却させる段階とを含む。

次に、予め焼成しである容器は、中身とともに、不活性又は還元性雰囲気内に配置し、１３５０乃至１４００℃に加熱する。この還元性又は不活性雰囲気中で加熱する結果、導線１２の上にプレフォーム体を装填するのに十分なセラミック強度を有するプレフォーム体が得られる。該容器は、約２時間、この温度を保持することが望ましい。　次に、セラミックプレフォーム体１０は、通常５センチ（２インチ）の所定の長さに切断する用意が整う。プレフォーム体１０は、バック及びトップブロックの直線状切刃及び直径４インチのダイヤモンドを埋め込んだ０．８＋ａｍ　（１７３２インチ）幅の切断ホイールを使用して切断し、平坦な端部の切断状態にすることが望ましい。

叛旦悠ぶ１ブレフォーム体１０が適正な適当な品質であることを確実にするため、各種の試験が行われる。破壊係数（ＭＯＲ：　ｍｏｄｕｌｕｓ　ｏｆ　ｒｕｐｔｕｒｅ）は、ＬＴＣＭ−４の機械的試験スタンドの上にチャティロン（Ｃｈａｔｉｌｌｏｎ）・モデルＤＦＧ）１５−１００のデジタル押圧ツノゲージを使用して測定する。この試験スタンドには、制御されたモータ駆動の持１−げ台と、窒化カーバイド基部ブロックとが設けられることが望ましく、該ブロックは、そのナイフ切刃の力付与点か２５センチ（１インチ）離Ｉ−で配置され、その窒化タングステンチズル刃先端が押圧力ゲージの底部に配置される。プレフォーム体１ｏの破壊係数は、１２００±２００　Ｐｓｉであることが望ましい。

プレフォーム体１０の外径は、例えば、ばね負荷式電子デジタル読取りマイクロメータを使用して測定する。プレフォーム体１０の外径の許容公差は、外径０゜５１センチ（０，２００インチ）で約±１．６％であることが望ましい。

開口部の内径は、例えば、±０．０００１インチの精度のばね鋼ゲージビンを使用して測定する。このゲージピンは、０．００１インチ毎の間隔で入手可能である。

キャンバを測定し、また、このキャンバは、次の許容公差の範囲内であることが望ましい。

典型的キャンバ０００５インチ／インチ又はｍａ＋／ｍｍ。

上述の特定の方法の結果、ＢＮＮクシリカ比が約１０対１のプレフォーム体１０が得られる、即ち、プレフォーム体１０は、約９０％のＢＮ及び１０％のシリカがら成る。ＢＮＮクシリカその他の比も採用され、シリカの存在により悪影響を受けることなく、ＢＮの望ましい特性を示すと考えられる。例えば、２０％程度のシリカから成るプレフォーム体は、ペーストに形成し、押し出し、焼成したときに、良好な結果が得られた。また、その逆の極端な例として、シリカを１％と少なくし、９９％のＢＮでペーストを形成しても、良好な結果が得られると考えられる。

本装置の特別な詳細な実施例について説明したが、本発明はこの好適な実施例の詳細にのみ限定されるものではないことを理解すべきである。本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、型式、形態及び寸法に多くの変更か可能である。

［■（，１国際調査報告１′″″″−０１″４１″　ＰＣＴ／ＩＪＳ　９２１０６８４３ＡＮ）−ＩＡｈＪＣｉ　ＡＮｒ％ＪＥ：Ｘ　Ｍ　ＮｒＪＥＸＥ：ＰＣＴ／Ｕｌｉｉ　９２１０６８４３　ＳＡＥ　６４５８０フロントページの続き（５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，６識別記号　庁内整理番号ＨＯＩＢ　７１０２　Ｅ　８９３６−５ＧＨＯ５Ｂ　３／１０　Ｃ７７１５−３に８９２４−４Ｇ（８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、　ＭＲ，ＳＮ、　ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，Ｃ５゜ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＭＧ、ＭＮ、ＭＷ、ＮＬ、Ｎｏ、ＰＬ、ＲＯ，ＲＵ、ＳＤ、ＳＥＦＩＣ０４Ｂ　３５１００　１０９

Claims

【特許請求の範囲】

１．無機物で絶縁した電気的構成要素内で絶縁体として使用されるセラミックであって、窒化ホウ素と焼結助剤の混合体から成るセラミック。
２．前記焼結助剤が耐火性誘電体であることを特徴とする請求項１記載のセラミック。
３．前記耐火性誘電体がシリカ（ＳｉＯ２）、カオリン、パイロフィライト、ベントナイト及びタルクの群から選ばれた少なくとも一であることを特徴とする請求項２記載のセラミック。
４．前記混合体が少なくとも約５０重量％の窒化ホウ素を含むことを特徴とする請求項１記載のセラミック。
５．前記混合体が少なくとも約１重量％のシリカを含むことを特徴とする請求項１記載のセラミック。
６．前記混合体が少なくとも約５０重量％の窒化ホウ素と、少なくとも約１重量％の焼結助剤を含むことを特徴とする請求項１記載のセラミック。
７．前記混合体が重量比で約５０乃至９９％の範囲の窒化ホウ素を含むことを特徴とする請求項１記載のセラミック。
８．前記窒化ホウ素と焼結助剤が均質化されていることを特徴とする請求項１記載のセラミック。
９．無機物で絶縁した電気的構成要素内で絶縁体として使用されるセラミックヘと焼成して形成するのに適したペーストであって、窒化ホウ素と焼結助剤と結合剤溶液との混合体から成るペースト。
１０．前記焼結助剤が耐火性誘電体であることを特徴とする請求項９記載のペースト。
１１．前記耐火性誘電体が、シリカ（ＳｉＯ２）、カオリン、パイロフイライト、ベントナイト及びタルクの群から選ばれる少なくとも一であることを特徴とする請求項１０記載のペースト。
１２．前記結合剤溶液が蒸留水とメソセルとグリセリンを含むことを特徴とする請求項９記載のペースト。
１３．前記窒化ホウ素と前記焼結助剤が約９９対１乃至１対１の比の範囲内で存在することを特徴とする請求項９記載のペースト。
１４．前記窒化ホウ素と前記焼結助剤が均質化されていることを特徴とする請求項９記載のペースト。
１５．無機物で絶縁した電気的構成要素内で絶縁体として使用されるセラミックを製造する方法であって、結合剤溶液を調製する段階と、窒化ホウ素と焼結助剤を合わせることにより、セラミック粉末を調製する段階と、前記セラミック粉末と結合剤溶液を合わせてペーストにする段階と、前記ペーストを焼成する段階と、からなる方法。
１６．結合剤溶液を調製する前記段階が、蒸留水とメソセルとグリセリンと湿潤剤を合わせる段階を含むことを特徴とする請求項１５記載の方法。
１７．セラミック粉末を調製する前記段階が、前記窒化ホウ素と前記焼結助剤を約９９対１乃至１対１の比の範囲内で合わせる段階を含むことを特徴とする請求項１５記載の方法。
１８．セラミック粉末を調製する前記段階が、窒化ホウ素と焼結助剤の前記合わせた混合体をボールミルで粉砕する段階を含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
１９．ボールミルで粉砕する前記段階が、ボールミルによる粉砕の段階前に、所定の量のアルコールを窒化ホウ素と焼結助剤の前記混合体に添加する段階を含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
２０．前記押出し成形したペーストを加熱する前記段階が、第一の所定の温度にて、空気雰囲気中で、前記結合剤溶液を燃焼させるのに十分な第一の所定の時間、前記押出し成形したペーストを加熱する段階と、還元性又は不活性雰囲気内で第二のより高温の所定の温度にて、第二の所定の時間、前記押出し成形したペーストを加熱する段階と、を含むことを特徴とする請求項１５記載の方法。
２１．無機物で絶縁した電気的構成要素であって、少なくとも一の導電性要素と、前記導電性要素の周りに配置され、かつ該導電性要素から離間された第一のシースと、前記導電性要素と前記シースとの間に配置された絶縁体であって、窒化ホウ素と焼結助剤の混合体から成る絶縁体と、を含むことを特徴とする無機物で絶縁した電気的構成要素。
２２．前記焼結助剤が耐火性誘電体であることを特徴とする請求項２１記載の無機物で絶縁した電気的構成要素。
２３．前記耐火性誘電体がシリカ（ＳｉＯ２）、カオリン、パイロフィライト、ベントナイト及びタルクの群から選ばれる少なくとも一であることを特徴とする請求項２２記載の無機物で絶縁した電気的構成要素。
２４．前記混合体が少なくとも約５０重星％の窒化ホウ素を含むことを特徴とする請求項２１記載の無機物で絶縁した電気的構成要素。
２５．前記混合体が少なくとも約１重量％の焼結助剤を含むことを特徴とする請求項２１記載の無機物で絶縁した電気的構成要素。
２６．前記混合体が少なくとも約５０重量％の窒化ホウ素と、少なくとも約１重量％の焼結助剤を含むことを特徴とする請求項２１記載の無機物で絶縁した電気的構成要素。
２７．前記混合体が重量比で約５０乃至９９重量％の範囲の窒化ホウ素を含むことを特徴とする請求項２１記載の無機物で絶縁した電気的構成要素。
２８．前記窒化ホウ素と焼結助剤が均質化されていることを特徴とする請求項２１記載の無機物で絶縁した電気的構成要素。
２９．前記導電性要素の周囲に配置され、かつ前記第一のシース内で軸方向に配置された第二のシースを有し、前記第一の絶縁体が前記導電線と前記第二のシースとの間に配置され、前記第一及び第二のシースの間に第二の絶縁体が配置されることを特徴とする請求項２１記載の無機物で絶縁した電気的構成要素。
３０．前記第二の絶縁体が窒化ホウ素と焼結助剤の混合体から成ることを特徴とする請求項２９記載の無機物で絶縁した電気的構成要素。
３１．無機物で絶縁したセンサであって、その環境の物理的特性に応答可能な検出要素と、前記検出要素の周囲に配置され、かつ該検出要素から離間された第一のシースと、前記検出要素と前記シースとの間に配置された絶縁体であって、窒化ホウ素と焼結助剤の混合体から成る絶縁体と、を含むことを特徴とするセンサ。
３２．前記焼結助剤が耐火性誘電体であることを特徴とする請求項３１記載の無機物で絶縁したセンサ。
３３．前記耐火性誘電体がシリカ（ＳｉＯ２）、カオリン、パイロフィライト、ベントナイト及びタルクの群から選ばれた少なくとも一であることを特徴とする請求項３２記載の無機物で絶縁したセンサ。
３４．前記混合体が少なくとも約５０重量％の窒化ホウ素を含むことを特徴とする請求項３１記載の無機物で絶縁したセンサ。
３５．前記混合体が少なくとも約１重量％の焼結助剤を含むことを特徴とする請求項３１記載の無機物で絶縁したセンサ。
３６．前記混合体が少なくとも約５０重量％の窒化ホウ素と、少なくとも約１重量％の焼結助剤を含むことを特徴とする請求項３１記載の無機物で絶縁したセンサ。
３７．前記混合体が約５０乃至９９重量％の範囲の窒化ホウ素を含むことを特徴とする請求項３１記載の無機物で絶縁したセンサ。
３８．前記窒化ホウ素と焼結助剤が均質化されていることを特徴とする請求項３１記載の無機物で絶縁したセンサ。
３９．無機物で絶縁した電気的構成要素内で絶縁体として使用される粒状セラミック絶縁体を製造する方法であって、結合剤溶液を調製する段階と、窒化ホウ素と焼結助剤を合わせることにより、セラミック粉末を調製する段階と、前記セラミック粉末と結合剤溶液を合わせてペーストにする段階と、前記ペーストを焼成してセラミック塊にする段階と、前記セラミック塊を粒状にする段階と、を含むことを特徴とする方法。
４０．結合剤溶液を調製する前記段階が、蒸留水とメソセルとグリセリンと湿潤剤を合わせる段階を含むことを特徴とする請求項３９記載の方法。
４１．セラミック粉末を調製する前記段階が、前記窒化ホウ素と前記焼結助剤を約９９対１乃至１対１の比の範囲内で合わせる段階を含むことを特徴とする請求項３９記載の方法。
４２．前記押出し成形したペーストを焼成する前記段階が、第一の所定の温度にて、空気雰囲気中で、前記有機物結合剤をほぼ燃焼させるのに十分な第一の所定の時間、前記ペーストを加熱する段階と、還元性又は不活性雰囲気内で第二のより高温の所定の温度にて、第二の所定の時間、前記押出し成形したペーストを加熱する段階と、を含むことを特徴とする請求項３９記載の方法。