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JP6384666B2 - Heating element and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP6384666B2
JP6384666B2 JP2014255324A JP2014255324A JP6384666B2 JP 6384666 B2 JP6384666 B2 JP 6384666B2 JP 2014255324 A JP2014255324 A JP 2014255324A JP 2014255324 A JP2014255324 A JP 2014255324A JP 6384666 B2 JP6384666 B2 JP 6384666B2
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Description

本発明は、例えばガラス物品の製造工程でヒーターとして用いられる発熱体及びその製造方法の改良技術に関する。   The present invention relates to a heating element used as a heater in a manufacturing process of a glass article, for example, and an improved technique of the manufacturing method.

例えばガラス物品の製造工程でヒーターとして用いられる発熱体として、MoSi2を主成分とするものが知られている。 For example, as heating element for use as a heater in the manufacturing process of glass articles is known as a main component MoSi 2.

この発熱体は、1000℃以上の高温域では、MoSi2のSiが選択的に酸化され、表面に緻密でSiO2Richな酸化物保護膜が形成されるため、安定して使用できる。 This heating element can be used stably in a high temperature region of 1000 ° C. or higher because Si of MoSi 2 is selectively oxidized and a dense SiO 2 Rich oxide protective film is formed on the surface.

しかし、400〜600℃の低温域では、MoとSiが同時に酸化し、MoO3とSiO2から成る多孔質層が形成される「ペスト化」と呼ばれる酸化が、継続して進行する。このペスト化が進行した場合、ペスト化した箇所が脆くなり、その箇所で折損する可能性がある。 However, in a low temperature range of 400 to 600 ° C., Mo and Si are oxidized simultaneously, and oxidation called “pesting” in which a porous layer composed of MoO 3 and SiO 2 is formed continuously proceeds. When this pasting progresses, the plastered part becomes fragile and may break at that part.

MoSi2を主成分とする発熱体は、一般に、発熱部及び端子部を有する。端子部は、発熱部より温度が低いため、ペスト化が進行する可能性が高い。そのため、この種の発熱体では、発熱部より端子部のペスト化が寿命を決めるケースが多々ある。従って、この種の発熱体は、特に、端子部のペスト化を防止することが要求されている。 A heating element mainly composed of MoSi 2 generally has a heating part and a terminal part. Since the temperature of the terminal portion is lower than that of the heat generating portion, there is a high possibility that the plastering proceeds. For this reason, in this type of heating element, there are many cases in which the lifetime of the terminal portion determines the life rather than the heating portion. Therefore, this type of heating element is particularly required to prevent the terminal portion from being plague.

このようなペスト化を防止する方法として、例えば特許文献1では、Cr、Ni、Rh、Ir、Pt及びAuから選択された金属の層を発熱体上に形成することが提案されている。つまり、この金属層の形成により、金属層が発熱体と酸素の接触を防止し、ペスト化を防止する。そして、特許文献1では、この金属層の形成方法として、溶射、めっき、イオンプレーティング等が挙げられている。   As a method for preventing such plastering, for example, Patent Document 1 proposes forming a metal layer selected from Cr, Ni, Rh, Ir, Pt and Au on a heating element. In other words, the formation of this metal layer prevents the metal layer from contacting the heating element and oxygen, thereby preventing plastering. And in patent document 1, thermal spraying, plating, ion plating etc. are mentioned as a formation method of this metal layer.

特開平8−81785号公報JP-A-8-81785

しかしながら、溶射、めっき、イオンプレーティング等は、所定の設備や所定の作業を必要とし、製造コストが増大する事態を招く。   However, thermal spraying, plating, ion plating, and the like require a predetermined facility and a predetermined operation, resulting in an increase in manufacturing cost.

本発明は、上記事情に鑑み、発熱体の製造コストを抑制しつつ、ペスト化を防止することを技術的課題とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to prevent plastering while suppressing the manufacturing cost of a heating element.

前記課題を解決するために創案された本発明に係る発熱体は、発熱部及び端子部を有し、MoSi2を70wt%以上含む基材と、前記端子部の表面に形成され、結晶を含む酸化物層とを備えることに特徴づけられる。 The heating element according to the present invention, which was created to solve the above problems, has a heating part and a terminal part, is formed on the surface of the terminal part and includes a base material containing 70 wt% or more of MoSi 2 and includes crystals. And an oxide layer.

この構成では、端子部の表面に、結晶を含む酸化物層が形成されているため、結晶を含む酸化物層が、酸素が端子部(基材)の表面に接触することを防止し、これにより、ペスト化が問題となり易い端子部のペスト化を抑制することができる。そして、結晶を含む酸化物層は、その原料を端子部の表面に塗布することで形成することができる。この原料の塗布方法には、例えば刷毛塗りやスプレー等を用いることができ、酸化物層を形成するために、高価な設備や複雑な作業が必要にならないようにすることができる。従って、本発明に係る発熱体では、製造コストを抑制することが可能である。   In this configuration, since the oxide layer containing crystals is formed on the surface of the terminal portion, the oxide layer containing crystals prevents oxygen from coming into contact with the surface of the terminal portion (base material). Therefore, it is possible to suppress the plastering of the terminal portion where plastering is likely to be a problem. And the oxide layer containing a crystal | crystallization can be formed by apply | coating the raw material to the surface of a terminal part. For example, brush coating or spraying can be used as the raw material coating method, and expensive equipment and complicated operations can be eliminated in order to form the oxide layer. Therefore, in the heating element according to the present invention, the manufacturing cost can be suppressed.

上記の構成において、前記酸化物層が、SiO2を40〜60wt%、Al23を15〜40wt%、アルカリ金属酸化物を合量で5〜30wt%含むことが好ましい。 In the above configuration, the oxide layer, the SiO 2 40~60wt%, Al 2 O 3 and 15 to 40 wt%, preferably contains 5-30 wt% of alkali metal oxides in total.

この構成であれば、SiO2やAl23は、耐熱性があり、酸化物層の耐熱性を向上できる。また、アルカリ金属酸化物によって、酸化物層内のSiO2やAl23の結晶同士を接着するガラス部分が構成されるので、酸化物層の焼結性を向上し、酸化物層の強度を向上できる。 With this configuration, SiO 2, Al 2 O 3, or the, there is heat resistance, can improve the heat resistance of the oxide layer. In addition, the alkali metal oxide constitutes a glass portion that bonds the SiO 2 and Al 2 O 3 crystals in the oxide layer, thereby improving the sinterability of the oxide layer and increasing the strength of the oxide layer. Can be improved.

上記の構成において、前記基材と前記酸化物層との間にガラス層が形成されていることが好ましい。   Said structure WHEREIN: It is preferable that the glass layer is formed between the said base material and the said oxide layer.

この構成であれば、ガラス層が酸化物層と基材とを接着する効果を有するため、酸化物層を基材により強固に取り付けることができる。   If it is this structure, since a glass layer has an effect which adhere | attaches an oxide layer and a base material, an oxide layer can be firmly attached to a base material.

上記の構成において、前記酸化物層の厚みが、前記ガラス層の厚みより厚いことが好ましい。   Said structure WHEREIN: It is preferable that the thickness of the said oxide layer is thicker than the thickness of the said glass layer.

この構成であれば、ガラス層より酸素を透過し難い酸化物層が厚いので、ペスト化防止の効果がより確実に得られる。また、酸化物層より基材との熱膨張率差が大きいガラス層が薄いので、ガラス層が割れにくくなり、その結果、酸化物層が剥落することを抑制できる。   With this configuration, since the oxide layer that is less likely to transmit oxygen than the glass layer is thicker, the effect of preventing plastering can be obtained more reliably. Moreover, since the glass layer with a larger thermal expansion coefficient difference with a base material than an oxide layer is thin, it becomes difficult to break a glass layer, As a result, it can suppress that an oxide layer peels.

また、前記課題を解決するために創案された本発明に係る発熱体の製造方法は、発熱部及び端子部を有し、MoSi2を70wt%以上含む基材に対して、前記端子部の表面に、加熱によって結晶を含む酸化物層を形成する材料を塗布することに特徴づけられる。 A method of manufacturing a heating element according to the present invention was invented in order to solve the above problems, has a heat generating portion and the terminal portion, the base material containing MoSi 2 or 70 wt%, the surface of the terminal portion Further, it is characterized by applying a material for forming an oxide layer containing crystals by heating.

この構成では、冒頭の構成の発熱体を製造することができ、その結果、冒頭の構成の発熱体と実質的に同様の効果を得ることができる。   In this configuration, the heating element having the opening configuration can be manufactured, and as a result, substantially the same effect as that of the heating element having the opening configuration can be obtained.

上記の構成において、前記材料が、アルミノシリケート塩を35〜50wt%、アルカリ金属水酸化物を合量で1〜15wt%含むことが好ましい。   Said structure WHEREIN: It is preferable that the said material contains 35-15 wt% of aluminosilicate salt, and 1-15 wt% of alkali metal hydroxide in total.

また、ガラス物品の製造方法において、上記の構成の発熱体を用いて溶融ガラスを加熱する工程を備えることが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of a glass article, it is preferable to provide the process of heating molten glass using the heat generating body of said structure.

以上のように本発明によれば、発熱体の製造コストを抑制しつつ、ペスト化を防止することができる。   As described above, according to the present invention, plastering can be prevented while suppressing the manufacturing cost of the heating element.

本発明の実施形態に係る発熱体を示す概略正面図である。It is a schematic front view which shows the heat generating body which concerns on embodiment of this invention. 発熱体の端子部における表面付近の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the surface vicinity in the terminal part of a heat generating body.

以下、本発明を実施するための形態について図面に基づき説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る発熱体1を示す概略正面図である。本実施形態では、この発熱体1は、ガラス物品の製造工程において、フィーダーを流れる溶融ガラスを加熱するためのヒーターとして用いられるものであるが、例えば、ガラス原料を溶融するためのヒーターとして用いられるものであってもよい。   FIG. 1 is a schematic front view showing a heating element 1 according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, the heating element 1 is used as a heater for heating the molten glass flowing through the feeder in the glass article manufacturing process. For example, the heating element 1 is used as a heater for melting the glass raw material. It may be a thing.

発熱体1は、棒状の基材2を備え、基材2は、発熱部3と、該発熱部3の両端に設けられた発熱部3より大径の端子部4とを有する。本実施形態では、発熱部3は、U字形状であるが、これに限定されるものでは無く、直線形状、波型形状等であってもよい。基材2は、MoSi2を70wt%以上含む。基材2の残りの成分としては、例えば、ガラスやセラミックス等が挙げられる。 The heating element 1 includes a rod-like base material 2, and the base material 2 includes a heat generating part 3 and a terminal part 4 having a diameter larger than that of the heat generating part 3 provided at both ends of the heat generating part 3. In this embodiment, although the heat generating part 3 is U-shaped, it is not limited to this, A linear shape, a waveform shape, etc. may be sufficient. The base material 2 contains 70 wt% or more of MoSi 2 . Examples of the remaining components of the substrate 2 include glass and ceramics.

そして、発熱体1は、端子部4の表面に形成され、結晶を含む酸化物層5を備える。端子部4において、発熱部3とは反対側の端部側には、電気接触を良好とするためにアルミ層6が形成されており、このアルミ層6より発熱部3側の所定の領域に酸化物層5が形成されている。図示例では、酸化物層5が形成されている領域は、端子部4におけるアルミ層6より発熱部3側の一部領域であるが、端子部4におけるアルミ層6より発熱部3側の全領域であってもよい。   And the heat generating body 1 is provided in the surface of the terminal part 4, and is provided with the oxide layer 5 containing a crystal | crystallization. In the terminal portion 4, an aluminum layer 6 is formed on the end side opposite to the heat generating portion 3 in order to improve electrical contact, and a predetermined region on the heat generating portion 3 side from the aluminum layer 6 is formed. An oxide layer 5 is formed. In the illustrated example, the region where the oxide layer 5 is formed is a partial region of the terminal part 4 closer to the heat generating part 3 than the aluminum layer 6, but the entire part of the terminal part 4 closer to the heat generating part 3 than the aluminum layer 6. It may be a region.

酸化物層5は、例えばSiO2やAl23等の結晶が、ガラス成分によって結合された構造を有する。酸化物層5について、基材2との熱膨張係数の差は、5×10-6/℃以内であることが好ましい。酸化物層5と基材2の熱膨張係数の差が、5×10-6/℃を超えると、使用時に、基材2との熱膨張の差で酸化物層5が割れたり、剥落したりする可能性がある。この観点から、酸化物層5と基材2の熱膨張係数の差は、3×10-6/℃以内であることがより好ましく、1×10-6/℃以内であることが最も好ましい。なお、基材2の熱膨張係数は、7×10-6/℃〜8×10-6/℃である。 The oxide layer 5 has a structure in which crystals such as SiO 2 and Al 2 O 3 are bonded by a glass component. About the oxide layer 5, it is preferable that the difference of a thermal expansion coefficient with the base material 2 is less than 5x10 < -6 > / degreeC . When the difference in thermal expansion coefficient between the oxide layer 5 and the substrate 2 exceeds 5 × 10 −6 / ° C., the oxide layer 5 is cracked or peeled off due to the difference in thermal expansion from the substrate 2 during use. There is a possibility. From this viewpoint, the difference in coefficient of thermal expansion between the oxide layer 5 and the substrate 2 is more preferably within 3 × 10 −6 / ° C., and most preferably within 1 × 10 −6 / ° C. The thermal expansion coefficient of the base material 2 is 7 × 10 −6 / ° C. to 8 × 10 −6 / ° C.

図2に示すように、端子部4(基材2)と酸化物層5との間にガラス層7が形成されている。酸化物層5は、ガラス層7によって基材2と結合されている。酸化物層5の厚みTaは、ガラス層7の厚みTbより厚い。   As shown in FIG. 2, a glass layer 7 is formed between the terminal portion 4 (base material 2) and the oxide layer 5. The oxide layer 5 is bonded to the substrate 2 by the glass layer 7. The thickness Ta of the oxide layer 5 is thicker than the thickness Tb of the glass layer 7.

酸化物層5の厚みTaは、40μm〜300μmが好ましい。厚みTaが40μm未満の場合、ペスト化防止の効果が十分に得られない可能性がある。厚みTaが300μmを超える場合、酸化物層5とガラス層7の厚みムラが増大する可能性がある。これらの観点から、厚みTaは、70μm〜240μmがより好ましく、80μm〜180μmが最も好ましい。   The thickness Ta of the oxide layer 5 is preferably 40 μm to 300 μm. When the thickness Ta is less than 40 μm, there is a possibility that the effect of preventing plastering cannot be obtained sufficiently. When the thickness Ta exceeds 300 μm, the thickness unevenness of the oxide layer 5 and the glass layer 7 may increase. From these viewpoints, the thickness Ta is more preferably 70 μm to 240 μm, and most preferably 80 μm to 180 μm.

ガラス層7の厚みTbは、0.5μm〜20μmが好ましい。厚みTbが0.5μm未満の場合、酸化物層5と基材2を接着する効果が十分に得られず、酸化物層5が剥落する可能性がある。厚みTbが20μmを超える場合、基材との熱膨張率差が大きいガラス層が割れ易くなって酸化物層5が剥落する可能性がある。これらの観点から、厚みTbは、1μm〜15μmがより好ましく、3μm〜10μmが最も好ましい。   The thickness Tb of the glass layer 7 is preferably 0.5 μm to 20 μm. When thickness Tb is less than 0.5 micrometer, the effect which adhere | attaches the oxide layer 5 and the base material 2 is not fully acquired, and the oxide layer 5 may peel off. When thickness Tb exceeds 20 micrometers, the glass layer with a large thermal expansion coefficient difference with a base material tends to be broken, and oxide layer 5 may peel off. From these viewpoints, the thickness Tb is more preferably 1 μm to 15 μm, and most preferably 3 μm to 10 μm.

酸化物層5は、SiO2を40〜60wt%、Al23を15〜40wt%、アルカリ金属酸化物を合量で5〜30wt%含むことが好ましい。本実施形態では、アルカリ金属酸化物の含有量は、Na2OとK2Oの合量である。しかし、アルカリ金属酸化物の含有量は、Na2OとK2Oに別のアルカリ金属酸化物を加えた合量、Na2OとK2O以外のアルカリ金属酸化物の合量であってもよい。 The oxide layer 5 preferably contains 40 to 60 wt% of SiO 2 , 15 to 40 wt% of Al 2 O 3, and 5 to 30 wt% of the total amount of alkali metal oxide. In the present embodiment, the content of the alkali metal oxide is the total amount of Na 2 O and K 2 O. However, the content of alkali metal oxide is the total amount of Na 2 O and K 2 O plus another alkali metal oxide, or the total amount of alkali metal oxides other than Na 2 O and K 2 O. Also good.

SiO2の含有量が40wt%未満の場合、酸化物層5の耐熱性が低下する可能性がある。SiO2の含有量が60wt%を超える場合、焼結性が低下する可能性がある。Al23の含有量が15wt%未満の場合、酸化物層5の耐熱性が低下する可能性がある。Al23の含有量が40wt%を超える場合、焼結性が低下する可能性がある。アルカリ金属酸化物の含有量(合量)が5wt%未満の場合、結晶同士を接着する部分が十分に形成されず、酸化物層5の焼結性が低下し、酸化物層5の強度が低下する可能性がある。アルカリ金属酸化物の含有量(合量)が30wt%を超える場合、耐熱性が低下する可能性がある。 When the content of SiO 2 is less than 40 wt%, the heat resistance of the oxide layer 5 may be reduced. When the content of SiO 2 exceeds 60 wt%, the sinterability may be reduced. When the content of Al 2 O 3 is less than 15 wt%, the heat resistance of the oxide layer 5 may be reduced. When the content of Al 2 O 3 exceeds 40 wt%, the sinterability may be reduced. When the content (total amount) of the alkali metal oxide is less than 5 wt%, a portion for bonding the crystals is not sufficiently formed, the sinterability of the oxide layer 5 is lowered, and the strength of the oxide layer 5 is increased. May be reduced. When the content (total amount) of the alkali metal oxide exceeds 30 wt%, the heat resistance may be lowered.

これらの観点から、酸化物層5は、SiO2を42〜58wt%、Al23を20〜38wt%、アルカリ金属酸化物を合量で7〜25wt%含むことがより好ましい。そして、酸化物層5は、SiO2を45〜55wt%、Al23を25〜35wt%、アルカリ金属酸化物を合量で10〜20wt%含むことが最も好ましい。 From these viewpoints, the oxide layer 5, a SiO 2 42~58wt%, Al 2 O 3 the 20~38Wt%, more preferably contains 7~25Wt% alkali metal oxides in total. Then, the oxide layer 5, a SiO 2 45~55wt%, Al 2 O 3 the 25~35Wt%, and most preferably containing 10-20 wt% in total of alkali metal oxides.

ガラス層7は、SiO2を65〜75wt%、Al23を1〜10wt%、アルカリ金属酸化物を合量で20〜35wt%含むことが好ましい。本実施形態では、アルカリ金属酸化物の含有量は、Na2OとK2Oの合量である。しかし、アルカリ金属酸化物の含有量は、Na2OとK2Oに別のアルカリ金属酸化物を加えた合量、Na2OとK2O以外のアルカリ金属酸化物の合量であってもよい。 The glass layer 7 preferably contains 65 to 75 wt% of SiO 2, 1 to 10 wt% of Al 2 O 3, and a total amount of alkali metal oxide of 20 to 35 wt%. In the present embodiment, the content of the alkali metal oxide is the total amount of Na 2 O and K 2 O. However, the content of alkali metal oxide is the total amount of Na 2 O and K 2 O plus another alkali metal oxide, or the total amount of alkali metal oxides other than Na 2 O and K 2 O. Also good.

SiO2の含有量が65wt%未満の場合、ガラス層7の耐熱性が低下する可能性がある。SiO2の含有量が75wt%を超える場合、ガラス層7が十分形成されない可能性がある。Al23の含有量が1wt%未満の場合、ガラス層7の耐熱性が低下する可能性がある。Al23の含有量が10wt%を超える場合、ガラス層7が十分形成されない可能性がある。アルカリ金属酸化物の含有量(合量)が20wt%未満の場合、ガラス層7が十分に形成されず、酸化物層5が剥落する可能性がある。アルカリ金属酸化物の含有量(合量)が35wt%を超える場合、ガラス層7の耐熱性が低下する可能性がある。 When the content of SiO 2 is less than 65 wt%, the heat resistance of the glass layer 7 may be lowered. When the content of SiO 2 exceeds 75 wt%, the glass layer 7 may not be sufficiently formed. When the content of Al 2 O 3 is less than 1 wt%, the heat resistance of the glass layer 7 may be lowered. When the content of Al 2 O 3 exceeds 10 wt%, the glass layer 7 may not be sufficiently formed. When the content (total amount) of the alkali metal oxide is less than 20 wt%, the glass layer 7 is not sufficiently formed, and the oxide layer 5 may be peeled off. When content (total amount) of an alkali metal oxide exceeds 35 wt%, the heat resistance of the glass layer 7 may fall.

これらの観点から、ガラス層7は、SiO2を67〜73wt%、Al23を3〜8wt%、アルカリ金属酸化物を合量で22〜33wt%含むことがより好ましい。そして、ガラス層7は、SiO2を68〜71wt%、Al23を4〜6wt%、アルカリ金属酸化物を合量で24〜26wt%含むことが最も好ましい。 From these viewpoints, the glass layer 7 more preferably contains 67 to 73 wt% of SiO 2 , 3 to 8 wt% of Al 2 O 3, and a total amount of alkali metal oxide of 22 to 33 wt%. The glass layer 7 most preferably contains 68 to 71 wt% of SiO 2, 4 to 6 wt% of Al 2 O 3, and a total amount of alkali metal oxide of 24 to 26 wt%.

次に、発熱体1の製造方法について説明する。基材2及びアルミ層6は、公知技術により製造できるものなので説明を省略し、ここでは、酸化物層5とガラス層7の形成方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the heating element 1 will be described. Since the base material 2 and the aluminum layer 6 can be manufactured by a well-known technique, description is abbreviate | omitted and the formation method of the oxide layer 5 and the glass layer 7 is demonstrated here.

最初に、基材2の端子部4の表面に、加熱によって結晶を含む酸化物層を形成する材料(以下、酸化物層原料と記す)を塗布する。塗布方法は、例えば、刷毛塗りやスプレー等である。   First, a material for forming an oxide layer containing crystals by heating (hereinafter referred to as an oxide layer raw material) is applied to the surface of the terminal portion 4 of the substrate 2. The application method is, for example, brushing or spraying.

次に、酸化物層原料を塗布した基材2に乾燥処理を行なう。乾燥処理は、例えば、室温〜100℃で、0.5〜4h行なう。   Next, a drying process is performed on the base material 2 coated with the oxide layer raw material. The drying treatment is performed at room temperature to 100 ° C. for 0.5 to 4 hours, for example.

その後、酸化物層原料を塗布した基材2に加熱処理を行なう。加熱処理は、例えば、300〜400℃で、0.5〜2h行なう。これで、酸化物層5とガラス層7の形成が完了する。なお、本実施形態では、ガラス層7は、酸化物層原料由来の成分と基材2由来のガラス成分とが一体化して形成されている。   Thereafter, the base material 2 coated with the oxide layer raw material is subjected to heat treatment. The heat treatment is performed at 300 to 400 ° C. for 0.5 to 2 hours, for example. This completes the formation of the oxide layer 5 and the glass layer 7. In the present embodiment, the glass layer 7 is formed by integrating the component derived from the oxide layer raw material and the glass component derived from the substrate 2.

塗布直後の酸化物層原料の層の厚みは、50μm〜300μmが好ましい。酸化物層原料の層の厚みが50μm未満の場合、形成される酸化物層5とガラス層7が十分に形成されない可能性がある。酸化物層原料の層の厚みが300μmを超える場合、成される酸化物層5とガラス層7の厚みにムラが生じる可能性がある。これらの観点から、酸化物層原料の層の厚みは、80μm〜250μmがより好ましく、100μm〜200μmが最も好ましい。   The thickness of the oxide layer raw material layer immediately after coating is preferably 50 μm to 300 μm. When the thickness of the oxide layer raw material is less than 50 μm, the oxide layer 5 and the glass layer 7 to be formed may not be sufficiently formed. When the thickness of the oxide layer raw material layer exceeds 300 μm, the thicknesses of the formed oxide layer 5 and glass layer 7 may be uneven. From these viewpoints, the thickness of the oxide layer raw material is more preferably 80 μm to 250 μm, and most preferably 100 μm to 200 μm.

酸化物層原料は、アルミノシリケート塩を35〜50wt%、アルカリ金属水酸化物を合量で1〜15wt%含むことが好ましい。アルミノシリケート塩としては、例えば、アルミノシリケートのアルカリ金属塩が挙げられ、アルカリ金属としては、例えば、Na、K等が挙げられる。また、この場合、アルミノシリケートのアルカリ金属塩は、組成中にH2Oを含んでいてもよい。 The oxide layer raw material preferably contains 35 to 50 wt% of an aluminosilicate salt and 1 to 15 wt% of the total amount of alkali metal hydroxide. Examples of the aluminosilicate salt include an alkali metal salt of aluminosilicate, and examples of the alkali metal include Na and K. In this case, the alkali metal salt of aluminosilicate may contain H 2 O in the composition.

本実施形態では、アルカリ金属水酸化物の含有量は、NaOHとKOHの合量である。しかし、アルカリ金属水酸化物の含有量は、NaOHとKOHに別のアルカリ金属水酸化物を加えた合量、NaOHとKOH以外のアルカリ金属水酸化物の合量であってもよい。   In the present embodiment, the content of the alkali metal hydroxide is the total amount of NaOH and KOH. However, the content of the alkali metal hydroxide may be a total amount obtained by adding another alkali metal hydroxide to NaOH and KOH, or a total amount of alkali metal hydroxides other than NaOH and KOH.

アルミノシリケート塩の含有量が35wt%未満の場合、形成される酸化物層5の耐熱性が低下する可能性がある。アルミノシリケート塩の含有量が50wt%を超える場合、焼結性が低下する可能性がある。アルカリ金属水酸化物の含有量(合量)が1wt%未満の場合、酸化物層5の結晶同士を接着するガラス部分が十分に形成されず、形成される酸化物層5の焼結性が低下し、形成される酸化物層5の強度が低下する可能性がある。また、ガラス層7が十分に形成されず、酸化物層5が剥落する可能性もある。アルカリ金属水酸化物の含有量(合量)が15wt%を超える場合、耐熱性が低下する可能性がある。   When the content of the aluminosilicate salt is less than 35 wt%, the heat resistance of the oxide layer 5 to be formed may be lowered. If the content of the aluminosilicate salt exceeds 50 wt%, the sinterability may be reduced. When the content (total amount) of the alkali metal hydroxide is less than 1 wt%, the glass portion for bonding the crystals of the oxide layer 5 is not sufficiently formed, and the sinterability of the formed oxide layer 5 is The strength of the oxide layer 5 to be formed may be lowered. Further, the glass layer 7 is not sufficiently formed, and the oxide layer 5 may be peeled off. When the content (total amount) of the alkali metal hydroxide exceeds 15 wt%, the heat resistance may be lowered.

これらの観点から、酸化物層原料は、アルミノシリケート塩を37〜44wt%、アルカリ金属水酸化物を合量で4〜14wt%含むことがより好ましい。そして、酸化物層原料は、アルミノシリケート塩を40〜43wt%、アルカリ金属水酸化物を合量で6〜13wt%含むことが最も好ましい。   From these viewpoints, the oxide layer raw material more preferably contains 37 to 44 wt% of the aluminosilicate salt and 4 to 14 wt% of the total amount of the alkali metal hydroxide. The oxide layer raw material most preferably contains 40 to 43 wt% of the aluminosilicate salt and 6 to 13 wt% of the total amount of alkali metal hydroxide.

また、酸化物層原料は、上述の成分に加えて、Al23を1〜8wt%含むことが好ましい。Al23の含有量が1wt%未満の場合、形成される酸化物層5の耐熱性が低下する可能性がある。Al23の含有量が8wt%を超える場合、焼結性が低下する可能性がある。これらの観点から、酸化物層原料は、上述の成分に加えて、Al23を2〜7wt%含むことがより好ましい。そして、酸化物層原料は、上述の成分に加えて、Al23を3〜5wt%含むことが最も好ましい。 The oxide layer material, in addition to the components described above, the Al 2 O 3 preferably comprises 1~8wt%. When the content of Al 2 O 3 is less than 1 wt%, the heat resistance of the formed oxide layer 5 may be lowered. When the content of Al 2 O 3 exceeds 8 wt%, the sinterability may be reduced. From these viewpoints, the oxide layer raw material more preferably contains 2 to 7 wt% of Al 2 O 3 in addition to the above components. The oxide layer raw material most preferably contains 3 to 5 wt% of Al 2 O 3 in addition to the above components.

また、酸化物層原料は、上述の成分に加えて、非晶質シリカを1〜8wt%含むことが好ましい。非晶質シリカの含有量が1wt%未満の場合、酸化物層5の結晶同士を接着するガラス部分が十分に形成されず、形成される酸化物層5の焼結性が低下し、形成される酸化物層5の強度が低下する可能性がある。また、ガラス層7が十分に形成されず、酸化物層5が剥落する可能性もある。非晶質シリカの含有量が8wt%を超える場合、耐熱性が低下する可能性がある。これらの観点から、酸化物層原料は、上述の成分に加えて、非晶質シリカを2〜7wt%含むことがより好ましい。そして、酸化物層原料は、上述の成分に加えて、非晶質シリカを3〜5wt%含むことが最も好ましい。   Moreover, it is preferable that an oxide layer raw material contains 1-8 wt% of amorphous silica in addition to the above-mentioned component. When the content of the amorphous silica is less than 1 wt%, the glass portion for bonding the crystals of the oxide layer 5 is not sufficiently formed, and the sinterability of the formed oxide layer 5 is reduced and formed. There is a possibility that the strength of the oxide layer 5 is reduced. Further, the glass layer 7 is not sufficiently formed, and the oxide layer 5 may be peeled off. When the content of amorphous silica exceeds 8 wt%, the heat resistance may be reduced. From these viewpoints, the oxide layer raw material more preferably contains 2 to 7 wt% of amorphous silica in addition to the above-described components. The oxide layer raw material most preferably contains 3 to 5 wt% of amorphous silica in addition to the above components.

また、酸化物層原料は、上述の成分に加えて、水を35〜40wt%含むことが好ましい。水の含有量が35wt%未満の場合、酸化物原料の分散性が悪化する。また、塗布方法によっては、水を添加し、粘度を下げてもよい。   Moreover, it is preferable that an oxide layer raw material contains 35-40 wt% of water in addition to the above-mentioned component. When the water content is less than 35 wt%, the dispersibility of the oxide raw material deteriorates. Further, depending on the coating method, water may be added to lower the viscosity.

また、酸化物層原料は、上述の成分に加えて、アクリル樹脂等の接着剤を1〜8wt%含むことが好ましい。接着剤の含有量が1wt%未満の場合、乾燥時に原料が基材2から剥落する可能性がある。接着剤の含有量が8wt%を超える場合、加熱時に酸化物層5内に接着剤が残存する可能性がある。これらの観点から、酸化物層原料は、上述の成分に加えて、接着剤を2〜7wt%含むことがより好ましい。そして、酸化物層原料は、上述の成分に加えて、接着剤を3〜5wt%含むことが最も好ましい。   Moreover, it is preferable that an oxide layer raw material contains 1-8 wt% of adhesives, such as an acrylic resin, in addition to the above-mentioned component. When the content of the adhesive is less than 1 wt%, the raw material may peel off from the base material 2 during drying. When the content of the adhesive exceeds 8 wt%, the adhesive may remain in the oxide layer 5 during heating. From these viewpoints, the oxide layer raw material more preferably contains 2 to 7 wt% of the adhesive in addition to the above components. The oxide layer raw material most preferably contains 3 to 5 wt% of the adhesive in addition to the above components.

また、酸化物層原料は、上述の成分に加えて、添加物として、酸化コバルトを、例えば1〜5wt%含んでもよい。また、酸化物層原料は、上述の成分に加えて、添加物として、アンチモン化合物、3価クロム化合物等の顔料を、例えば1〜5wt%含んでもよい。   Further, the oxide layer raw material may contain, for example, 1 to 5 wt% of cobalt oxide as an additive in addition to the above-described components. The oxide layer raw material may contain, for example, 1 to 5 wt% of a pigment such as an antimony compound or a trivalent chromium compound as an additive in addition to the above-described components.

以上のように構成された発熱体1では、以下の効果を享受できる。   The heating element 1 configured as described above can enjoy the following effects.

発熱体1では、端子部4の表面に、結晶を含む酸化物層5が形成されているため、酸化物層5が、酸素が端子部4(基材2)の表面に接触することを防止し、これにより、ペスト化が問題となり易い端子部4のペスト化を抑制することができる。そして、酸化物層5は、酸化物層原料を端子部4の表面に塗布することで形成することができる。この酸化物層原料の塗布方法には、例えば刷毛塗りやスプレー等を用いることができ、酸化物層5を形成するために、高価な設備や複雑な作業が必要にならないようにすることができる。従って、本実施形態に係る発熱体1では、製造コストを抑制することが可能である。   In the heating element 1, since the oxide layer 5 containing crystals is formed on the surface of the terminal portion 4, the oxide layer 5 prevents oxygen from coming into contact with the surface of the terminal portion 4 (base material 2). As a result, it is possible to suppress the plastering of the terminal portion 4 where the plastering tends to be a problem. The oxide layer 5 can be formed by applying an oxide layer raw material to the surface of the terminal portion 4. For example, brush coating or spraying can be used as the method for applying the oxide layer raw material, and it is possible to eliminate the need for expensive equipment and complicated operations in order to form the oxide layer 5. . Therefore, in the heating element 1 according to the present embodiment, it is possible to reduce the manufacturing cost.

本発明は、上記実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲で様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、発熱体1は、ガラス物品の製造工程でヒーターとして用いられていたが、ガラス物品の製造工程以外の場所で用いられてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the technical idea. For example, in the said embodiment, although the heat generating body 1 was used as a heater in the manufacturing process of a glass article, you may be used in places other than the manufacturing process of a glass article.

1 発熱体
2 基材
3 発熱部
4 端子部
5 酸化物層
6 アルミ層
7 ガラス層
Ta 酸化物層の厚み
Tb ガラス層の厚み
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat generating body 2 Base material 3 Heat generating part 4 Terminal part 5 Oxide layer 6 Aluminum layer 7 Glass layer Ta Thickness of oxide layer Tb Thickness of glass layer

Claims (5)

発熱部及び端子部を有し、MoSi2を70wt%以上含む基材と、
前記端子部の表面に形成され、結晶を含む酸化物層とを備え
前記基材と前記酸化物層との間にガラス層が形成されていることを特徴とする発熱体。
A base material having a heating part and a terminal part and containing 70 wt% or more of MoSi 2 ;
An oxide layer formed on a surface of the terminal portion and including a crystal ;
A heating element, wherein a glass layer is formed between the substrate and the oxide layer .
前記酸化物層が、SiO2を40〜60wt%、Al23を15〜40wt%、アルカリ金属酸化物を合量で5〜30wt%含むことを特徴とする請求項1に記載の発熱体。 2. The heating element according to claim 1, wherein the oxide layer contains 40 to 60 wt% of SiO 2 , 15 to 40 wt% of Al 2 O 3, and a total amount of alkali metal oxide of 5 to 30 wt%. . 前記酸化物層の厚みが、前記ガラス層の厚みより厚いことを特徴とする請求項1又は2に記載の発熱体。 The heating element according to claim 1 or 2 , wherein a thickness of the oxide layer is larger than a thickness of the glass layer. 発熱部及び端子部を有し、MoSi2を70wt%以上含む基材に対して、
前記端子部の表面に、加熱によって結晶を含む酸化物層を形成する材料を塗布し、
前記材料が、アルミノシリケート塩を35〜50wt%、アルカリ金属水酸化物を合量で1〜15wt%含むことを特徴とする発熱体の製造方法。
For a base material having a heating part and a terminal part and containing 70 wt% or more of MoSi 2 ,
Applying a material for forming an oxide layer containing crystals on the surface of the terminal portion by heating ,
The method for producing a heating element, wherein the material contains 35 to 50 wt% of an aluminosilicate salt and 1 to 15 wt% of a total amount of alkali metal hydroxide .
請求項1〜の何れか1項に記載の発熱体を用いて溶融ガラスを加熱する工程を備えることを特徴とするガラス物品の製造方法。
The manufacturing method of the glass article characterized by including the process of heating a molten glass using the heat generating body of any one of Claims 1-3 .
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