Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP2848880B2 - High-temperature heating element, method for manufacturing the same, and method for manufacturing ceramic heating device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP2848880B2 - High-temperature heating element, method for manufacturing the same, and method for manufacturing ceramic heating device - Google Patents

High-temperature heating element, method for manufacturing the same, and method for manufacturing ceramic heating device

Info

Publication number
JP2848880B2
JP2848880B2 JP1333021A JP33302189A JP2848880B2 JP 2848880 B2 JP2848880 B2 JP 2848880B2 JP 1333021 A JP1333021 A JP 1333021A JP 33302189 A JP33302189 A JP 33302189A JP 2848880 B2 JP2848880 B2 JP 2848880B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating element
aluminum nitride
mounting substrate
temperature
paste
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1333021A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02215077A (en
Inventor
フリードリツヒ・ミユーレダー
ヴエルナー・グリユーンヴアルト
クルト・シユミート
ギユンター・クノール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of JPH02215077A publication Critical patent/JPH02215077A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2848880B2 publication Critical patent/JP2848880B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23QIGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • F23Q7/001Glowing plugs for internal-combustion engines
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/46Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23QIGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • F23Q7/001Glowing plugs for internal-combustion engines
    • F23Q2007/004Manufacturing or assembling methods

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、窒化アルミニウム製取りつけ基板および
該基板の上に塗られた加熱導体を備えた高温加熱素子に
関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-temperature heating element including an aluminum nitride mounting substrate and a heating conductor coated on the substrate.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

前記形式の高温加熱素子は、周知のごとく自動車産業
において、たとえばスタート補助としてデイーゼルエン
ジンの始動をスムーズにするために用いられるとくに予
熱プラグ、加熱アダプタあるいは赤熱体としてのセラミ
ツク加熱装置の製造に広範に用いられている。
As is well known, high-temperature heating elements of the above type are widely used in the automotive industry, for example, as a starting aid for smooth start-up of diesel engines, especially for the production of preheating plugs, heating adapters or ceramic heating devices as hot bodies. Used.

西ドイツ国特許出願公開第3512483号明細書から知ら
れているセラミツク加熱装置は、たとえばMoSi2粉末とS
i3N4粉末から成る混合物で作られた焼結物加熱素子、電
気絶縁性セラミツク焼結体、それに電流供給装置とから
構成されている。この公知の加熱装置における加熱素子
はMoSi2粉末とSi3N4粉末から成る混合物から成る混合物
で作られた焼結物から構成されているが、この場合Si3N
4粉末の粒子直径はMoSi2粉末のそれよりも大きくなつて
いる。
A ceramic heating device known from DE 3512483 discloses, for example, MoSi 2 powder and S
It consists of a sintered element heating element made of a mixture of i 3 N 4 powder, an electrically insulating ceramic sintered body, and a current supply device. The heating element in this known heating device consists of a sinter made of a mixture consisting of a mixture of MoSi 2 powder and Si 3 N 4 powder, in this case Si 3 N
The particle diameter of 4 powder is larger than that of MoSi 2 powder.

さらに、たとえばデイーゼルエンジン用の予熱プラグ
として用いられることができ、そしてセラミツク加熱体
の製造のためにMoSi2とSi3N4から成る混合物で作られた
焼結物が用いられるセラミツク加熱装置は、西ドイツ国
特許出願公開第3342753号明細書から知られている。
Furthermore, ceramic heating devices which can be used, for example, as preheating plugs for diesel engines, and in which a sinter made of a mixture of MoSi 2 and Si 3 N 4 is used for the production of ceramic heating bodies, It is known from DE-A-334 27 53.

さらに、西ドイツ国特許出願公開第3011297号明細書
からは、窒化硅素、サイアロン(Sialon),窒化アルミ
ニウム,炭化硅素から成るセラミツク体とこのセラミツ
ク体の中に埋められたタングステンまたはモリブデン製
の金属体で作られる高温加熱素子がプレート状またはひ
も状をしたものが知られている。
Further, from German Offenlegungsschrift 3011297, a ceramic body made of silicon nitride, Sialon, aluminum nitride and silicon carbide and a metal body made of tungsten or molybdenum embedded in the ceramic body are disclosed. It is known that the high-temperature heating element to be made has a plate shape or a string shape.

また、西ドイツ国特許出願公開第3335144号明細書か
らは、内燃機関用のインレツトバーナに、セラミツク材
料の中へ埋め込まれたタングステン製加熱抵抗から成る
加熱装置が取りつけられたものが知られている。このセ
ラミツク材料はたとえば窒化硅素(Si3N4)から構成さ
れている。
It is also known from DE 33 33 144 A1 that an inlet burner for an internal combustion engine is fitted with a heating device consisting of a tungsten heating resistor embedded in a ceramic material. . This ceramic material is made of, for example, silicon nitride (Si 3 N 4 ).

また、米国特許第40356135号明細書から知られている
円筒状をしたセラミツク加熱素子は、酸化アルミニウム
およびフオルステライト(Forsterite)のような加熱抵
抗セラミツク材料と、このセラミツク材料の上に塗られ
るモリブデン・マンガンペーストやタングステンペース
トのような導電性金属ペースト製の熱発生抵抗から構成
されている。
Also, a cylindrical ceramic heating element known from U.S. Pat. No. 4,035,135 includes a heating resistance ceramic material such as aluminum oxide and forsterite, and a molybdenum coating applied over the ceramic material. The heat generating resistor is made of a conductive metal paste such as a manganese paste or a tungsten paste.

特開昭54-109536号公報からは、すでに円板状をした
セラミツク小板とこの上に印刷されるモリブデン、タン
グステン、あるいはマンガン製の抵抗体とから構成され
るグロープラグ用のセラミツク加熱装置も知られてい
る。
From JP-A-54-109536, there is also a ceramic heating device for a glow plug composed of a disk-shaped ceramic plate and a resistor made of molybdenum, tungsten or manganese printed thereon. Are known.

西ドイツ国特許出願公開第3307109号明細書からは、
最終的にとくにデイーゼルエンジンの燃焼室内に燃料を
噴射するための装置であつて、噴射ノズルと燃料の噴流
によつて濡らされる赤熱体とを備えたものが知られてい
る。この場合この赤熱体は噴射ノズルの燃焼室側端面に
取りつけられており、かつ、加熱可能な壁によつて取り
囲まれた、燃料噴流の通過し一部蒸発するための溝を有
している。そしてこの赤熱体はセラミツクから成り、か
つ加熱素子はセラミツクの表面上に塗られた金属被覆に
よつて形成されることもできる。
From West German Patent Application Publication No. 3307109,
A device for injecting fuel into a combustion chamber of a diesel engine, which has an injection nozzle and a glowing body which is wetted by a jet of fuel, is known. In this case, the red-hot body is mounted on the end face of the injection nozzle on the combustion chamber side and has a groove surrounded by a heatable wall for passing the fuel jet and partially evaporating. The heating element may be made of ceramic, and the heating element may be formed by a metal coating applied on the surface of the ceramic.

さらに一般に知られているのは、高い熱伝導率と耐高
温の高電気絶縁性、それに高硬質、良機械的特性、良好
な熱交換能力を特徴としているAlNセラミツク製の取り
つけ基板であつて、これは厚膜技術を使つてプリントす
ることができ、そのさい厚いフイルムペーストが差し込
まれるが、これはAl2O3セラミツク製取りつけ基板の印
刷のために知られているのと同じように行なわれる。
More commonly known are AlN ceramic mounting substrates, which are characterized by high thermal conductivity, high electrical insulation with high temperature resistance, high rigidity, good mechanical properties, and good heat exchange capacity. it can be used connexion printed thick film technology, although the old thick film paste is inserted, which is carried out in the same manner as are known for printing a substrate mounting made Al 2 O 3 ceramic .

これらの公知のセラミツク加熱素子における欠点は、
これらが非常に高温となると耐えられないことと、十分
な熱衝撃に耐えられないこと、セラミツク取りつけ基板
上へ印刷された加熱導体が十分にくついていないこと、
そして製造コストが高いことである。
Disadvantages of these known ceramic heating elements are:
That they cannot withstand extremely high temperatures, that they cannot withstand sufficient thermal shock, that the heating conductor printed on the ceramic mounting board is not sufficiently tight,
And the manufacturing cost is high.

〔発明の構成〕[Configuration of the invention]

これに対して、この発明による高温加熱素子は請求項
1の特徴部分を備えたもので、この長所としては比較的
安い加熱導体材料をベースにしているので低コストで製
造が可能となること、非常に高温(約1400℃)にまで耐
えることができること、二硅化モリブデンは窒化硅素の
上よりも窒化アルミニウムの上の方がかなり良好にくつ
くこと、均一な温度分布が取りつけ基板の良好な熱伝導
によつて達成されること、それに十分な熱衝撃に耐えら
れること、などを挙げることができる。
On the other hand, the high-temperature heating element according to the present invention has the features of claim 1, and has the advantage that it can be manufactured at low cost because it is based on a relatively inexpensive heating conductor material. It can withstand very high temperatures (about 1400 ° C), molybdenum disilicide adheres much better on aluminum nitride than on silicon nitride, and a uniform temperature distribution ensures good heat transfer And the ability to withstand sufficient thermal shock, and the like.

この発明による高温加熱抵抗の製造はつぎのようにす
ると有利に行なわれる。すなわち、窒化アルミニウム製
の取りつけ基板上へ厚膜技術で二硅化モリブデンペース
ト製の加熱導体をプリントし、該ペーストは必要に応じ
て電気抵抗調整のためのおよび/または熱膨張係数の改
良に係る適合化のための物質を40容量%まで含有でき、
プリントされた該取りつけ基板を1600〜1800℃の温度で
保護ガスのもとに焼結させかつその後エージングする。
The manufacture of the high-temperature heating resistor according to the invention is advantageously carried out as follows. That is, a heating conductor made of a molybdenum disilicide paste is printed on a mounting substrate made of aluminum nitride by a thick film technique, and the paste is adapted for adjusting electric resistance and / or improving a coefficient of thermal expansion as necessary. Up to 40% by volume,
The printed mounting substrate is sintered at a temperature of 1600-1800 ° C. under a protective gas and subsequently aged.

この発明による高温加熱素子の製造は、さらにたとえ
ばつぎのようにするとさらに有利に行なわれる。すなわ
ち、窒化アルミニウム製の取りつけ基板上へ厚膜技術で
二硅化モリブデンペースト製の加熱導体をプリントし、
該ペーストは必要に応じて電気抵抗調整のためのおよび
/または熱膨張係数の改良に係る適合化のための物質を
40容量%まで含有でき、該プリントされた窒化アルミニ
ウム製取り付け基板の上へ別の窒化アルミニウム製取り
付け基板を塗り、かつ、加熱導体をはさんでサンドイツ
チ状に積み重ねられた取りつけ基板を焼結する。
The production of the high-temperature heating element according to the invention is further advantageously carried out, for example, as follows. In other words, a heating conductor made of molybdenum disilicide paste is printed on a mounting substrate made of aluminum nitride by thick film technology,
The paste may optionally include a substance for adjusting the electrical resistance and / or for adapting the coefficient of thermal expansion.
It can contain up to 40% by volume, apply another aluminum nitride mounting substrate on top of the printed aluminum nitride mounting substrate, and sinter the mounting substrates stacked in a sanitary manner across the heating conductor.

厚膜技術を使つて二硅化モリブデンペーストで印刷さ
れることのできる窒化アルミニウム取りつけ基板として
は、市販されている適当な窒化アルミニウム箔を使つて
おり、これは窒化アルミニウムのほかに焼結温度で分解
できたりあるいは蒸発できる結合剤を含んでいる。いわ
ゆるプレスされたグリーンAlNの取りつけ基板または焼
結された取りつけ基板などがこれである。
The aluminum nitride mounting substrate, which can be printed with molybdenum disilicide paste using thick film technology, uses a suitable commercially available aluminum nitride foil, which in addition to aluminum nitride, decomposes at the sintering temperature. It contains a binder that can be evaporated or evaporated. This is the so-called pressed green AlN mounting substrate or sintered mounting substrate.

窒化アルミニウム取りつけ基板の厚さはいろいろあつ
てよいが、おもに0.3〜3mmのもの、とりわけ0.5〜2.0mm
が有利である。
The thickness of the aluminum nitride mounting substrate may vary, but it is mainly 0.3 to 3 mm, especially 0.5 to 2.0 mm
Is advantageous.

必要に応じて、用いられている窒化アルミニウム取り
つけ基板に添加剤たとえばY2O3のような比較的わずかの
量の焼結助成剤を含めるのもよい。
If necessary, relatively small amount of sintering grant agent may for inclusion as additives such as Y 2 O 3 in use is aluminum nitride are mounted substrate.

電気的抵抗調整のためのおよび/または熱膨張係数の
改良に係る適合化のために、二硅化モモリブデンに添加
することのできる典型的な物質としては、酸化アルミニ
ウムおよび窒化アルミニウムがあげられる。
Typical materials that can be added to the molybdenum disilicide for electrical resistance adjustment and / or for tailoring for improved coefficient of thermal expansion include aluminum oxide and aluminum nitride.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明に基づく高温加熱素子は、いろいろなタイプ
のセラミツク加熱装置の製造に使えるし、いろいろな用
途にも使える。とくに重要であるのは自動車産業にとつ
てである。ここではたとえばデイーゼルエンジンの始動
をスムーズに行なわせるために、この加熱素子が予熱プ
ラグ、グロープラグ、赤熱体などの製造用に加熱素子な
らびにインレツトバーナーが据えつけられることがあ
る。このことが意味するのはこの発明による高温加熱素
子が固着素子で用いられている公知の組み込み方に習つ
て組み込むことができ、かつ、慣用の電流供給ユニツト
へ接続することができることである。
The high-temperature heating element according to the invention can be used for the production of various types of ceramic heating devices and for various applications. Of particular importance is the automotive industry. Here, for example, in order to smoothly start the diesel engine, this heating element may be installed with a heating element and an inlet burner for manufacturing a preheating plug, a glow plug, a red hot body and the like. This means that the high-temperature heating element according to the invention can be installed in a manner known per se for use in fastening elements and can be connected to a conventional current supply unit.

とくに有利なのは、この発明による高温加熱素子の製
造が機械的に何回も繰り返し使用可能となることであ
る。加熱素子の幅が3〜10mmでかつ長さが10〜50mmのも
のが有利である。
Particularly advantageous is that the production of the high-temperature heating element according to the invention can be used mechanically many times. Advantageously, the heating element has a width of 3 to 10 mm and a length of 10 to 50 mm.

予熱プラグの中に取りつける場合、この発明による加
熱素子はとくに回転対称体として行なわれる。そのさい
二硅化モリブデン導体路は、たとえばホツトプレスされ
た窒化アルミニウム製の中実棒上に、あるいは中実棒に
巻回される箔上にプリントする。
When mounted in a preheating plug, the heating element according to the invention is implemented in particular as a rotationally symmetric body. The molybdenum disilicide conductor tracks are then printed, for example, on a hot pressed aluminum nitride solid bar or on a foil wound around a solid bar.

予熱プラグの場合には、この加熱素子の直径は3〜6m
m、突出長さは10〜30mm、棒長さは20〜60mmであるのが
目的にかなう。
In the case of a preheating plug, the diameter of this heating element is 3-6 m
m, the protruding length is 10-30mm, and the rod length is 20-60mm.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を図面を使つてより詳しく説
明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図には、簡略してしかもすなり強調して拡大して
描かれたこの発明による高温加熱素子がみられる。この
高温加熱素子は取りつけ基板1と加熱導体2と接続端子
3a,3bとから構成されている。取りつけ基板1は、たと
えば市販されている1mm厚さのAlN箔であり、この上へ絹
紗(けんしや)スクリーン捺染(なつせん)法で、とく
にこし器・たたき刷毛(ばけ)印刷により加熱導体2が
接続端子3a,3bとともにプリントされている。図示の場
合この加熱導体はジクザクの波形状になつているが、も
ちろん他の任意の形状でもよい。
FIG. 1 shows a high-temperature heating element according to the invention, which is drawn in a simplified and enlarged manner with emphasis. This high-temperature heating element includes a mounting substrate 1, a heating conductor 2, and connection terminals.
3a and 3b. The mounting substrate 1 is, for example, a commercially available AlN foil having a thickness of 1 mm, on which a heating conductor is printed by a silk screen printing (Natsusen) method, in particular, by using a squeezing device or a tatami brush. 2 is printed together with the connection terminals 3a and 3b. In the case shown, the heating conductor is in the form of a zigzag wave, but may of course have any other shape.

印刷に用いられるのは、つぎの組成の二硅化モリブデ
ンペーストである。
What is used for printing is a molybdenum disilicide paste having the following composition.

市販のMoSi2粉末 69.8重量% つぎの成分から成る回転オイル 30.2重量% エチルセルロース 6.0重量% α−テルピンオイル 79.0重量% ベンジルアルコール 15.0重量% つぎに、加熱導体層の乾いたあとプリントした取りつ
け基板の上へ、第2の取りつけ基板4(これにはプリン
トは施こされていない。)でほぼ同じ厚さのものが、接
続端子3a,3bを除いて覆われる。1つに結合されたこの
取りつけ基板はそのあと1600℃の高温、5ミリバールの
圧力のもと、水素10%を含む窒素雰囲気の中で2時間も
の長さにわたつて焼結する。この取りつけ基板4は酸化
防止の働きをする。
Commercially available MoSi 2 powder 69.8% by weight Rotating oil composed of the following components 30.2% by weight Ethyl cellulose 6.0% by weight α-terpine oil 79.0% by weight Benzyl alcohol 15.0% by weight On the top, the second mounting substrate 4 (which is not printed) is covered with almost the same thickness except for the connection terminals 3a and 3b. The combined substrates are then sintered at a high temperature of 1600 ° C. and a pressure of 5 mbar in a nitrogen atmosphere containing 10% of hydrogen for as long as 2 hours. The mounting substrate 4 functions to prevent oxidation.

しかしながら、取りつけ基板1が印刷された加熱導体
2とともに保護ガスとくに形成ガス(Formiergas)のも
とで1600〜1800℃の温度で焼結しそのあとエージングプ
ロセスを受けたのであれば、もうその取りつけ基板1を
もう一方の取りつけ基板4で覆うことはしなくてもよ
い。このエージングプロセスはたとえば、プリントしか
つ焼結された取りつけ基板が2〜6時間もの間酸化雰囲
気中で赤熱することによつて行なう。このような処理に
よつてSiO2保護層が形成されるようになり、この層で加
熱導体が酸化・還元雰囲気中でも十分に保護されること
となる。
However, if the mounting substrate 1 has been sintered together with the printed heating conductor 2 under a protective gas, especially a forming gas, at a temperature of 1600-1800 ° C. and then subjected to an aging process, the mounting substrate 1 It is not necessary to cover 1 with the other mounting substrate 4. This aging process is carried out, for example, by heating the printed and sintered mounting substrate in an oxidizing atmosphere for as long as 2 to 6 hours. By such treatment, the SiO 2 protective layer is formed, and this layer sufficiently protects the heating conductor even in an oxidizing / reducing atmosphere.

プリントされた取りつけ基板が第2の取りつけ基板4
で覆われているか否かには関係なく、どの場合でも加熱
導体はAlN取りつけ基板上へ固く固着している。
The printed mounting board is the second mounting board 4
In any case, the heating conductor is firmly fixed on the AlN mounting substrate, whether or not it is covered by the AlN.

接続端子は慣用のやり方で金属被覆すればよい。たと
えば、加熱導体を保護ガス可燃厚層ペーストを介して銅
・ニツケル・金などのベースの上に接触させるかあるい
はニツケル−銅からの無電流分離によつて接触させるこ
とができる。
The connection terminals may be metallized in a conventional manner. For example, the heating conductor can be contacted via a protective gas flammable thick layer paste on a base of copper, nickel, gold, or the like, or by currentless separation from nickel-copper.

第2図にみられる簡略図示の加熱素子が第1図のそれ
と本質的に異なつている点は、AlN取りつけ基板がフレ
キシブルなAlNグリーン箔5から成つている点である。
加熱導体6に接続端子7a,7bを覆つたあと、その加熱導
体6を支持している箔5の一部の上に第25ミクロン厚さ
のAlNペーストと有機バインダー(たとえば、エチルセ
ルロース、αテルピンオイル、ベンジルアルコール)と
から成るペースト層をプリントする。
2 differs from that of FIG. 1 in that the AlN mounting substrate is made of a flexible AlN green foil 5.
After covering the connection terminals 7a and 7b with the heating conductor 6, a 25 micron thick AlN paste and an organic binder (for example, ethyl cellulose, alpha terpin) are placed on a part of the foil 5 supporting the heating conductor 6. Print a paste layer consisting of oil, benzyl alcohol).

第2a図にみられる簡略図示の取りつけ基板は、そのあ
と第2b図にみられる形に巻回する。巻回された加熱素子
はつぎに約2時間1600〜1800℃の領域の温度で焼結す
る。そして接続端子7a,7bに金属被覆する。
The mounting substrate, shown schematically in FIG. 2a, is then wound into the form shown in FIG. 2b. The wound heating element is then sintered at a temperature in the range of 1600-1800 ° C. for about 2 hours. Then, the connection terminals 7a and 7b are covered with metal.

第3図に示された棒状予熱プラグは、実質的にプラグ
ケーシング8と、窒化アルミニウム製棒10およびプリン
トされた二硅化モリブデン加熱導体11とから加熱素子9
と、この窒化アルミニウム製棒10の上にはんだ付けされ
たシース12(端子)(このシース12を介してアルミニ
ウム製棒10がプラグケーシング8の中へ圧入されるよう
になる。)と、このアルミニウム製棒10の上にはんだ付
けされたシース13(端子)と、加熱導体11を端子か
ら守る絶縁物14と、絶縁円板15と、丸ナツト16と端子ボ
ルト17とから成つている。
The rod-shaped preheating plug shown in FIG. 3 consists essentially of a plug casing 8, an aluminum nitride rod 10 and a printed molybdenum disilicide heating conductor 11 consisting of a heating element 9.
And a sheath 12 (terminal) soldered onto the aluminum nitride rod 10 (the aluminum rod 10 is pressed into the plug casing 8 via the sheath 12) and the aluminum It comprises a sheath 13 (terminal) soldered on a bar 10, an insulator 14 for protecting the heating conductor 11 from the terminal, an insulating disk 15, a round nut 16 and a terminal bolt 17.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、この発明による加熱素子の第1実施例で、比
較的堅いAlN取りつけ箔に取りつけられた状態を示す斜
視図、第2aおよび2b図は、この発明による加熱素子の第
2実施例で、比較的フレキシブルなAlN取りつけ箔に取
りつけられた状態を示す略示図、第3図はこの発明によ
る加熱素子を使つた棒状予熱プラグの断面図である。 1……取りつけ基板、2……加熱導体、3a,3b……接続
端子、4……取りつけ基板、5……AlNグリーン箔、6
……加熱導体、7a,7b……接続端子、8……プラグケー
シング、9……加熱素子、10……アルミニウム窒化物
棒、11……加熱導体、12……シース、13……シース、14
……絶縁物、15……絶縁円板、16……丸ナツト、17……
端子ボルト
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a heating element according to the present invention mounted on a relatively hard AlN mounting foil, and FIGS. 2a and 2b are second embodiments of a heating element according to the present invention. FIG. 3 is a schematic view showing a state of being mounted on a relatively flexible AlN mounting foil, and FIG. 3 is a sectional view of a rod-shaped preheating plug using a heating element according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mounting board, 2 ... Heating conductor, 3a, 3b ... Connection terminal, 4 ... Mounting board, 5 ... AlN green foil, 6
... heating conductor, 7a, 7b ... connection terminal, 8 ... plug casing, 9 ... heating element, 10 ... aluminum nitride rod, 11 ... heating conductor, 12 ... sheath, 13 ... sheath, 14
…… Insulator, 15… Insulated disk, 16… Round nut, 17 ……
Terminal bolt

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クルト・シユミート ドイツ連邦共和国デイツチンゲン4・シ ユロス・シユトラーセ 55 (72)発明者 ギユンター・クノール ドイツ連邦共和国シユツツトガルト1・ ブラームスヴエーク 33 (56)参考文献 特開 昭53−40897(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05B 3/14 H05B 3/18 F23Q 7/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kurt Schmiet, Germany Dateschingen 4, Schyros Schuttrath 55 (72) Inventor Guyenter Knorr Schuttgart 1, Germany Brahmsweig 33 (56) References JP-A-53-40897 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H05B 3/14 H05B 3/18 F23Q 7/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】窒化アルミニウム製取りつけ基板および該
基板の上に厚膜技術で施された二硅化モリブデンを含有
し、かつ必要に応じて電気抵抗調整のためのおよび/ま
たは熱膨張係数の改良に係る適合化のための物質を含有
する加熱導体を備えた高温加熱素子において、前記物質
の割合が、基板の上に施すために使用される厚膜ペース
トに対して40容量%以下であることを特徴とする高温加
熱素子。
1. A mounting substrate made of aluminum nitride and containing molybdenum disilicide applied on said substrate by thick film technology, and for adjusting electric resistance and / or improving coefficient of thermal expansion as required. In a high-temperature heating element provided with a heating conductor containing such a substance for adaptation, a ratio of the substance is not more than 40% by volume with respect to a thick film paste used for application on a substrate. High-temperature heating element characterized.
【請求項2】高温加熱素子が二硅化モリブデンおよび酸
化アルミニウムおよび/または窒化アルミニウムから成
る混合物で作られた加熱導体を有している請求項1記載
の高温加熱素子。
2. The high-temperature heating element according to claim 1, wherein the high-temperature heating element has a heating conductor made of a mixture of molybdenum disilicide and aluminum oxide and / or aluminum nitride.
【請求項3】請求項1または2記載の高温加熱素子を製
造する方法において、窒化アルミニウム製の取りつけ基
板上へ厚膜技術で二硅化モリブデンペースト製の加熱導
体をプリントし、該ペーストは必要に応じて電気抵抗調
整のためのおよび/または熱膨張係数の改良に係る適合
化のための物質を40容量%まで含有でき、かつプリント
された該取りつけ基板を1600〜1800℃の温度で保護ガス
のもとに焼結しかつその後エージングすることを特徴と
する高温加熱体の製造方法。
3. A method for manufacturing a high-temperature heating element according to claim 1, wherein a heating conductor made of a molybdenum disilicide paste is printed by a thick film technique on a mounting substrate made of aluminum nitride, and said paste is required. Depending on the electrical resistance adjustment and / or the adaptation for the improvement of the coefficient of thermal expansion, the substance can contain up to 40% by volume, and the printed mounting substrate can be protected at a temperature of 1600-1800 ° C. by a protective gas. A method for producing a high-temperature heating body, characterized by sintering and then aging.
【請求項4】焼結された材料を酸化雰囲気中で焙焼する
ことによりエージングする請求項3記載の方法。
4. The method of claim 3 wherein the sintered material is aged by roasting in an oxidizing atmosphere.
【請求項5】焼結された材料を約2時間にわたってH2
〜40%を含むN2から成る雰囲気中で1600〜1800℃の温度
で焙焼する請求項4記載の方法。
5. The sintered material is treated with H 2 5 for about 2 hours.
The method of claim 4 wherein the roasted at a temperature of 1600 to 1800 ° C. in an atmosphere consisting of N 2 containing 40%.
【請求項6】請求項1または2記載の高温加熱素子を製
造する方法において、窒化アルミニウム製の取りつけ基
板上へ厚膜技術で二硅化モリブデンペースト製の加熱導
体をプリントし、該ペーストは必要に応じて電気抵抗調
整のためのおよび/または熱膨張係数の改良に係る適合
化のための物質を40容量%まで含有でき、該印刷された
窒化アルミニウム製取りつけ基板の上へ別の窒化アルミ
ニウム製取りつけ基板を塗り、かつ、加熱導体をはさん
でサンドイッチ状に積み重ねられた取りつけ基板を焼結
することを特徴とする加熱導体の製造方法。
6. A method for manufacturing a high-temperature heating element according to claim 1, wherein a heating conductor made of molybdenum disilicide paste is printed on a mounting substrate made of aluminum nitride by a thick film technique, and the paste is used as required. Depending on the electrical resistance adjustment and / or the adaptation for the improvement of the coefficient of thermal expansion, it can contain up to 40% by volume of another aluminum nitride mounting on the printed aluminum nitride mounting substrate. A method for manufacturing a heating conductor, characterized by sintering a mounting substrate stacked in a sandwich shape with a substrate coated and a heating conductor interposed therebetween.
【請求項7】約2時間にわたって1600〜1800℃の範囲内
の温度で焼結を行う請求項6記載の方法。
7. The method of claim 6, wherein the sintering is performed at a temperature in the range of 1600-1800 ° C. for about 2 hours.
【請求項8】窒化アルミニウム製取りつけ基板として箔
あるいは薄板を用いる請求項3から7までのいずれか1
項記載の方法。
8. The method according to claim 3, wherein a foil or a thin plate is used as the mounting substrate made of aluminum nitride.
The method described in the section.
【請求項9】請求項1または2項記載の高温加熱素子を
使用することを特徴とする、セラミック加熱装置の製造
方法。
9. A method for manufacturing a ceramic heating apparatus, comprising using the high-temperature heating element according to claim 1 or 2.
JP1333021A 1988-12-24 1989-12-25 High-temperature heating element, method for manufacturing the same, and method for manufacturing ceramic heating device Expired - Fee Related JP2848880B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3843863.1 1988-12-24
DE3843863A DE3843863A1 (en) 1988-12-24 1988-12-24 HIGH TEMPERATURE HEATING ELEMENT, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02215077A JPH02215077A (en) 1990-08-28
JP2848880B2 true JP2848880B2 (en) 1999-01-20

Family

ID=6370240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1333021A Expired - Fee Related JP2848880B2 (en) 1988-12-24 1989-12-25 High-temperature heating element, method for manufacturing the same, and method for manufacturing ceramic heating device

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2848880B2 (en)
DE (1) DE3843863A1 (en)
FR (1) FR2641156B1 (en)
IT (1) IT1237917B (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2838346B2 (en) * 1993-02-04 1998-12-16 株式会社ユニシアジェックス Ceramic heater and method of manufacturing the same
DE4325606A1 (en) * 1993-07-30 1995-02-09 Bach Wolfdietrich Ceramic heating element and method for producing such a heating element
DE4332244C2 (en) * 1993-09-23 1999-01-28 Heraeus Noblelight Gmbh Radiation arrangement with a thermal radiation source and its use
KR100280634B1 (en) 1996-05-05 2001-02-01 세이이치로 미야타 Electric heating element and electrostatic chuck using the same
RU2154361C1 (en) * 1999-02-09 2000-08-10 Челноков Евгений Иванович Ceramic electric heating element and process of its manufacture
DE10030924A1 (en) * 2000-06-24 2002-01-03 Bosch Gmbh Robert glow plug
US6410894B1 (en) * 2000-10-12 2002-06-25 Watlow Electric Manufacturing Company Metallic overcoat for thick film heater termination
ATE448447T1 (en) * 2007-03-23 2009-11-15 Rauschert Steinbach Gmbh IGNITION DEVICES AND METHOD FOR IGNITING SOLID FUEL
DE202008013657U1 (en) * 2008-10-17 2008-12-24 Rauschert Steinbach Gmbh electrode assembly
RU2385552C1 (en) * 2008-12-16 2010-03-27 Юрий Александрович Мордвинов Heating coil with protection against primary scale (versions)
DE102011055283B4 (en) * 2011-11-11 2016-06-23 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Glow plug and method of making a glow plug
CN103024954B (en) * 2012-12-10 2014-09-10 冷水江市明玉陶瓷工具有限责任公司 Silicon nitride composite ceramic heating element materials and preparation method thereof
JP7194592B2 (en) 2016-04-07 2022-12-22 マテリオン コーポレイション Beryllium oxide integrated resistance heater

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1021691A (en) * 1961-10-19 1966-03-09 Kanthal Ab Improvements in heat-resistant and oxidation-proof materials containing molybdenum disilicide
DE2023749C2 (en) * 1969-05-16 1982-05-27 Bulten-Kanthal AB, 73401 Hallstahammar Electrical resistance element for use at high temperatures
JPS5147294A (en) * 1974-10-18 1976-04-22 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Gureezuteikotaiyopeesuto
US4035613A (en) * 1976-01-08 1977-07-12 Kyoto Ceramic Co., Ltd. Cylindrical ceramic heating device
JPS5340897A (en) * 1976-09-24 1978-04-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Resistance composite
JPS5952324B2 (en) * 1978-02-15 1984-12-19 日本特殊陶業株式会社 Ceramic heater for glow plug
JPS55126989A (en) * 1979-03-24 1980-10-01 Kyoto Ceramic Ceramic heater
GB2051225B (en) * 1979-06-18 1983-03-23 Ngk Spark Plug Co Auxiliary combustion chamber preheating device for internal combustion engines
DE3307109A1 (en) * 1982-08-14 1984-03-15 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart DEVICE FOR INJECTING FUEL INTO COMBUSTION ROOMS, IN PARTICULAR SELF-IGNITION COMBUSTION ENGINES
DE3335144A1 (en) * 1982-09-30 1984-04-05 Isuzu Motors Ltd., Tokyo INLET BURNER
US4499366A (en) * 1982-11-25 1985-02-12 Nippondenso Co., Ltd. Ceramic heater device
JPS60216484A (en) * 1984-04-09 1985-10-29 株式会社日本自動車部品総合研究所 Ceramic heater
EP0194535A3 (en) * 1985-03-15 1988-01-07 Allied Corporation Glow plug having a metallic silicide resistive film heater
DE3604074A1 (en) * 1986-02-08 1987-08-13 Bosch Gmbh Robert IGNITION SWITCH
JPS61235613A (en) * 1986-03-20 1986-10-20 Kyocera Corp Glow plug

Also Published As

Publication number Publication date
DE3843863A1 (en) 1990-06-28
JPH02215077A (en) 1990-08-28
FR2641156A1 (en) 1990-06-29
IT8922715A1 (en) 1991-06-15
IT8922715A0 (en) 1989-12-15
DE3843863C2 (en) 1991-03-14
IT1237917B (en) 1993-06-18
FR2641156B1 (en) 1995-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2848880B2 (en) High-temperature heating element, method for manufacturing the same, and method for manufacturing ceramic heating device
JPS6219034B2 (en)
JP3345761B2 (en) Spark plug with heater and method of manufacturing the same
US4931619A (en) Glow plug for diesel engines
JP2792981B2 (en) High temperature heating element and method of manufacturing the same
US4644133A (en) Ceramic heater
TW444113B (en) Novel ceramic igniter having improved oxidation resistance, and method of using same
JP3658770B2 (en) Ceramic glow plug
EP1648062A1 (en) Spark plug
KR19990078395A (en) resistance element
KR100525939B1 (en) Heating element and method for producing the same
JP3078418B2 (en) Ceramic heating element
JP4849765B2 (en) Multilayer ceramic heater element and manufacturing method thereof
JPS6014784A (en) Ceramic heater
JP3087012B2 (en) Ceramic heater
JPS6351356B2 (en)
JP2998999B2 (en) Ceramic heater
KR0182405B1 (en) Process for preparing the heating element tip of ceramics glow plug for sparking diesel engine
JPH0128467B2 (en)
JPH0286086A (en) Manufacturing method of exposed heating part ceramic heater
JP3545959B2 (en) Thermal head
JP3466399B2 (en) Ceramic heating element
JP2773997B2 (en) Ceramic heater and method of manufacturing the same
JPS6337587A (en) Ceramic heater
JPH1154246A (en) Ceramic heating element

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071106

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081106

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees