專利名稱:陶瓷加熱器和采用其的燙發(fā)剪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及汽車用的空燃比檢測傳感器加熱用的加熱器或氣化器用加熱器、釬焊烙鐵用加熱器等中所使用的陶瓷加熱器和采用該陶瓷加熱器的氧傳感器及燙發(fā)剪。
背景技術(shù):
以往,例如,作為汽車所使用的空燃比傳感器的加熱用加熱器,多采用陶瓷加熱器。該陶瓷加熱器,例如通過在以氧化鋁為主成分的陶瓷基體中,內(nèi)設(shè)由W、Re、Mo等高熔點金屬構(gòu)成的發(fā)熱電阻體,經(jīng)由外部電極在該發(fā)熱電阻體上接合金屬制端子(引線部件)而構(gòu)成(參照專利文獻1、專利文獻2)。
該陶瓷加熱器,例如,通過準備陶瓷芯材和陶瓷片,在陶瓷片的一面上印刷W、Re、Mo等高熔點金屬的膏,在形成發(fā)熱電阻體和電極引出部后,以形成它們的面成為內(nèi)側(cè)的方式在陶瓷芯材上纏繞陶瓷片,經(jīng)燒成形成一體化,如此進行制造(專利文獻1)。
更具體地是,在陶瓷片的上面形成發(fā)熱電阻體和與其連接的電極引線,在其背面形成外部電極。此外,陶瓷片的電極引出部,通過通孔與外部電極連接。在通孔內(nèi)根據(jù)需要注入導體膏。
此外,圖8A、圖8B所示的陶瓷加熱器,是專利文獻3所示的陶瓷加熱器51。在該圖8的陶瓷加熱器中,在發(fā)熱電阻體53的兩端連接取出電極57,該取出電極57通過設(shè)在陶瓷基體52上的開口部58露出,通過軟焊料等釬料釬焊引線部件54。
使取出電極57露出的開口部58,用于規(guī)定釬焊取出電極57和引線部件54的區(qū)域,通過利用沖裁加工法預先在成為陶瓷基體52的陶瓷生片上開孔,形成在陶瓷基體52的端部。
在專利文獻3的陶瓷加熱器中,開口部58在其側(cè)壁上形成尺寸與引線部件54的直徑對應(yīng)的凹部56,當在開口部58內(nèi)釬焊發(fā)熱電阻體53和引線部件54的時候,通過在凹部56內(nèi)插入引線部件54,能夠?qū)⒁€部件54正確地對位在發(fā)熱電阻體53的中央部,同時由此將引線部件54非常牢固地釬焊安裝在發(fā)熱電阻體53上。
專利文獻1特開平5-34313號公報專利文獻2特開平5-161955號公報專利文獻3特開平06-196253號公報但是,以往的陶瓷加熱器,在對電極部反復施加熱變化的狀況下,存在接合部劣化,耐久性顯著下降的問題。
近年來,有關(guān)汽車的排氣的規(guī)定變得嚴格,在空燃比控制用所使用的氧傳感器中,要求加快加速速度,也要求加快其所使用的陶瓷加熱器的加速特性。在如此的狀況下,上述的問題成為更重要的課題。
即,要求加速驅(qū)動性的裝置所用的陶瓷加熱器,使用條件嚴酷,有取出電極附近的溫度升高的傾向。由此由于因釬料和陶瓷基體的熱膨脹差,應(yīng)力集中在該釬焊部,所以要求更高的耐久性。尤其,對于汽車所使用的陶瓷加熱器,由于要求高可靠性,因此要求極高的耐久性。
此外,例如,如燙發(fā)剪,在發(fā)熱區(qū)域?qū)掗煛⑻沾杉訜崞髡w被夾持在保持部件內(nèi)的陶瓷加熱器中,由于與加熱同時急速加熱取出電極,所以在釬焊部分要求高的耐久性。
實用新型內(nèi)容為此,本實用新型的第1目的在于提供一種耐久性高的陶瓷加熱器。
此外,本實用新型的第2目的在于提供一種耐久性高的氧傳感器。
此外,本實用新型的第3目的在于提供一種耐久性高的燙發(fā)剪。
為達到上述目的,根據(jù)本實用新型的第1陶瓷加熱器,其特征在于,具有陶瓷基體;埋設(shè)在所述陶瓷基體中的發(fā)熱電阻體;外部電極,與所述發(fā)熱電阻體電連接,設(shè)在所述陶瓷基體的表面上,厚5~200μm;釬焊在所述外部電極上的引線部件。
此外,根據(jù)本實用新型的第2陶瓷加熱器,其特征在于,具有陶瓷基體;埋設(shè)在所述陶瓷基體中的發(fā)熱電阻體;外部電極,與所述發(fā)熱電阻體電連接,設(shè)在所述陶瓷基體的表面上,厚5~50μm,按1~10重量%的配合比率含有由與所述陶瓷基體的主成分相同的成分構(gòu)成的添加物;釬焊在所述外部電極上的引線部件。
根據(jù)本實用新型的氧傳感器,其特征在于具備根據(jù)本實用新型的第1或第2陶瓷加熱器。
根據(jù)本實用新型的第3陶瓷加熱器,其特征在于具有陶瓷基體、埋設(shè)在所述陶瓷基體中的發(fā)熱電阻體、從設(shè)在所述陶瓷基體上的開口部露出并與所述發(fā)熱電阻體電連接的取出電極,所述開口部上的壁面的角部的至少一部及/或所述開口部上的外周上端的至少一部,是從由倒角尺寸為0.05mm以上的C面或半徑0.05mm以上的R面構(gòu)成的組中選擇的至少一種。
另外,在本實用新型中,所謂“C面”,說的是呈斜面地倒角面和面交叉形成的角的部分的狀態(tài),所謂“R面”,說的是曲面狀倒角面和面交叉形成的角的部分的狀態(tài)。
此外,根據(jù)本實用新型的第4陶瓷加熱器,其特征在于具有陶瓷基體、埋設(shè)在所述陶瓷基體中的發(fā)熱電阻體、從設(shè)在所述陶瓷基體上的開口部露出并與所述發(fā)熱電阻體電連接的取出電極、利用釬料釬焊在所述取出電極的表面上的引線部件;所述釬料具有由3層以上的金屬層構(gòu)成的層結(jié)構(gòu)。
此外,根據(jù)本實用新型的燙發(fā)剪,其特征在于作為發(fā)熱裝置,采用根據(jù)本實用新型的第1~第4中的任何一種陶瓷加熱器。
如此構(gòu)成的根據(jù)本實用新型的第1陶瓷加熱器,由于釬焊了所述引線部件的所述外部電極具有5~200μm的厚度,所以能夠提高外部電極部及其周邊的耐久性,并且能夠提高引線部件的接合強度。
此外,根據(jù)本實用新型的第2陶瓷加熱器,由于釬焊了所述引線部件的所述外部電極的厚度為5~50μm,按1~10重量%的配合比率含有由與所述陶瓷基體的主成分相同的成分構(gòu)成的添加物,所以能夠更加提高外部電極部及其周邊的耐久性,并且能夠提高引線部件的接合強度。
另外,根據(jù)本實用新型的第3陶瓷加熱器,由于開口部上的壁面的角部的至少一部及/或開口部上的外周上端的至少一部,是從由倒角尺寸為0.05mm以上的C面或半徑0.05mm以上的R面構(gòu)成的組中選擇的至少一種,所以能夠緩和因釬料和陶瓷基體的熱膨脹差而形成的應(yīng)力在所述外周上端部的集中,能夠防止在該外周上端部上發(fā)生裂紋。
另外,根據(jù)本實用新型的第4陶瓷加熱器,由于釬料具有由3層以上的金屬層構(gòu)成的層結(jié)構(gòu),所以能夠利用釬料更牢固地接合所述取出電極和引線部件。
所以,根據(jù)本實用新型的第1~第4陶瓷加熱器,能夠提供耐久性高的陶瓷加熱器。
此外,根據(jù)本實用新型的氧傳感器,由于具備根據(jù)本實用新型的第1或第2陶瓷加熱器,所以能夠提供耐久性高的氧傳感器。
另外,根據(jù)本實用新型的燙發(fā)剪,由于作為發(fā)熱裝置,采用根據(jù)本實用新型的第1~第4中的任何一種陶瓷加熱器,所以能夠提供耐久性高的燙發(fā)剪。
圖1A是用于說明根據(jù)本實用新型的實施方式1的陶瓷加熱器的構(gòu)成的局部剖開的立體圖。
圖1B是實施方式1的陶瓷加熱器上的陶瓷基體2的展開圖。
圖2是放大表示實施方式1的陶瓷加熱器上的接合部的斷面局部剖面圖。
圖3A是表示根據(jù)本實用新型的實施方式2的陶瓷加熱器的構(gòu)成的立體圖。
圖3B是用于制作實施方式2的陶瓷加熱器上的陶瓷片22a的俯視圖。
圖3C是用于制作實施方式2的陶瓷加熱器上的陶瓷片22b的俯視圖。
圖4是放大表示實施方式2的陶瓷加熱器上的取出電極的俯視圖。
圖5A是實施方式2的陶瓷加熱器的取出電極的剖面圖(1)。
圖5B是實施方式2的陶瓷加熱器的取出電極的剖面圖(2)。
圖5C是實施方式2的陶瓷加熱器的取出電極的剖面圖(3)。
圖6是放大表示根據(jù)本實用新型的實施方式3的陶瓷加熱器的釬焊部分的剖面圖。
圖7是表示采用本實用新型的陶瓷加熱器的一例燙發(fā)剪的立體圖。
圖8A是以往的陶瓷加熱器的平面圖。
圖8B是放大表示以往的陶瓷加熱器的取出電極的立體圖。
圖中1、22-陶瓷加熱器,2、22-陶瓷基體,3、23-發(fā)熱電阻體,3a-電極引出部,4-外部電極,5-鍍層,6、25-釬料,7、24-引線部件,8、22a、22b-陶瓷片,9-通孔,10-陶瓷芯材,20-膏,21c-C面,22s-壁面,26-凹部,26e-凹部上的壁面的角部,27-取出電極,28-開口部,28e-開口部上的壁面的角部,29-鍍層,30e-外周上端部。
具體實施方式
以下,參照附圖說明根據(jù)本實用新型的實施方式。
實施方式1圖1A是用于說明根據(jù)本實用新型的實施方式1的陶瓷加熱器的構(gòu)成的局部剖開的立體圖,圖1B是其陶瓷基體2部分的展開圖。
如圖1A所示,本實施方式1的陶瓷加熱器1,在陶瓷基體2中內(nèi)設(shè)發(fā)熱電阻體3。此外,實施方式1的陶瓷加熱器1,在陶瓷基體2的表面上具有與發(fā)熱電阻體3通電的外部電極4,在該外部電極4上形成鍍層5,經(jīng)由釬料6接合金屬制端子即引線部件7。此處,尤其本實施方式1的陶瓷加熱器1,其特征在于,外部電極4的厚度為5~200μm。
本實施方式1的陶瓷加熱器1,按以下制作。
首先,準備陶瓷芯材10和陶瓷片8,在陶瓷片8的一面上印刷W、Re、Mo等高熔點金屬的膏,形成發(fā)熱電阻體3和電極引出部3a。
然后,以形成發(fā)熱電阻體3和電極引出部3a的面為內(nèi)側(cè),在陶瓷芯材10上纏繞陶瓷片8,經(jīng)燒成使整體一體化。
如此,通過以發(fā)熱電阻體3成為內(nèi)側(cè)的方式使陶瓷片8粘結(jié)在陶瓷芯材10上,制造內(nèi)設(shè)發(fā)熱電阻體3的陶瓷基體2。
作為構(gòu)成陶瓷基體2的陶瓷材料,能夠采用氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化鋁陶瓷、碳化硅陶瓷等各種陶瓷,但是,優(yōu)選采用主成分為氧化鋁或氮化硅的陶瓷材料,由此能夠得到急速升溫以及耐久性優(yōu)異的陶瓷加熱器。例如,在采用氧化鋁陶瓷的時候,優(yōu)選由88~95重量%的Al2O3、2~7重量%的SiO2、0.5~3重量%的CaO、0.5~3重量%的MgO、1~3重量%的ZrO2構(gòu)成的組成。另外,除上述成分外,也可以含有微量的雜質(zhì)。如果Al2O3含量低于88重量%,由于玻璃質(zhì)增多,因此有通電時的遷移增大的顧慮。另外,如果Al2O3含量超過95重量%,有向內(nèi)設(shè)在陶瓷基體2中的發(fā)熱電阻體3的金屬層內(nèi)擴散的玻璃量減少,陶瓷加熱器1的耐久性劣化的顧慮。此外,在采用氮化硅陶瓷的時候,優(yōu)選,相對于主成分的氮化硅,作為燒結(jié)助劑,在燒結(jié)體中混合3~12重量%的稀土元素氧化物和0.5~3重量%的Al2O3,另外作為含在燒結(jié)體中的SiO2量,以達到1.5~5重量%的方式混合SiO2。關(guān)于此處所示的SiO2量,是由氮化硅原料中所含的雜質(zhì)氧生成的SiO2、作為其它添加物中所含的雜質(zhì)的SiO2、和有意添加的SiO2的總和。此外,通過在母材氮化硅中分散MoSi2或WSi2,通過使母材的熱膨脹率接近發(fā)熱電阻體3的熱膨脹率,能夠提高發(fā)熱電阻體3的耐久性。
另外,在采用氮化鋁的時候,優(yōu)選使用相對于氮化鋁作為燒結(jié)助劑按2~8重量%添加有Y2O3等稀土氧化物或CaO的。
此外,在實施方式1中,由陶瓷芯材10和陶瓷片8構(gòu)成的陶瓷基體2,例如,為外徑2~20mm、長40~200mm范圍的圓柱或圓筒體形狀,尤其在用于汽車的空燃比傳感器用的情況下,優(yōu)選外徑2~4mm、長40~65mm的圓柱或圓筒體形狀。另外,在本實施方式1中,規(guī)定為圓筒形狀,但本實用新型并不局限于此,也可以是平板形狀。
發(fā)熱電阻體3及與發(fā)熱電阻體3連接地形成的電極引出部3a,由以W、Re、Mo等高熔點金屬為主成分的材質(zhì)構(gòu)成,電極引出部3a經(jīng)由圖2所示的通孔9與外部電極4連接。
外部電極4,如圖2所示,形成在陶瓷基體2表面上的通孔9的周邊上,其材質(zhì)由以W、Re、Mo等高熔點金屬為主成分的噴鍍層構(gòu)成。尤其,優(yōu)選主成分為W或W化合物,由于它們是抗氧化性優(yōu)異的高熔點金屬,因以能夠原狀保持外部電極的形狀地進行燒結(jié)。另外,重要的是外部電極4的厚度D為5~200μm。作為外部電極4的整體的平均厚度,厚度D需要為此厚度。如果將外部電極4的厚度設(shè)定在如此的范圍,就能夠緩和起因于陶瓷基體2和金屬釬料6的熱膨脹差的應(yīng)力,即使在接合端子部反復施加熱的情況下,也能夠充分保證接合部的強度及耐久性。如果低于5μm,存在因反復施加熱負荷而形成的熱膨脹差,循環(huán)試驗實施后的引線部件7的接合強度顯著劣化的問題。此外,如果超過200μm,存在外部電極的厚度方向上的接合力降低,因熱負荷從外部電極內(nèi)部剝離引線部件7,引起接合強度劣化的問題。
尤其,通過將該厚度D設(shè)定在5~50μm,能夠更加有效地提高耐久性。該外部電極4,能夠與發(fā)熱電阻體3及電極引出部3a的形成相同地,采用印刷或復印等方法,形成在碰到電極引出部3a的背面的陶瓷片8的另一方的主面上。
另外,作為加厚形成該外部電極4的方法,通過提高在印刷中使用的制版的網(wǎng)眼開口率,能夠比以往加厚地形成。但是,如果過度加厚,由于形成的外部電極4的各面的平滑性出現(xiàn)問題,因此,本次,進行了包含其它參數(shù)的研究。其結(jié)果表明,隨著上述制版的網(wǎng)眼開口率的研究,同樣通過加快印刷所使用的涂布用的涂刷器(squeegee)的移動速度,能夠更加加厚地形成。另外,在印刷時,通過提高由上方推壓所述涂刷器的壓力,能夠更加加厚地形成。另外,所述涂刷器與制版的接觸部分的形狀也很重要,通過更圓地形成該接觸部分的形狀,也能夠更加加厚地形成。另外,通過以在涂刷器的移動方向放倒所述涂刷器的方式,將角度規(guī)定在90度以下,容易加厚形成。另外,關(guān)于印刷前的膏狀的外部電極的粘度,通過提高粘性,也能夠加厚地形成,但必須充分考慮從制版的脫模性。另外,加厚制版本身的厚度也非常有效。
如此,本次,在加厚形成外部電極4時,通過考慮開口率或涂刷器速度及壓力以及涂刷器形狀或斜度、膏狀的外部電極的粘度及制版的脫模性、以及制版本體的厚度和整體的平衡,發(fā)現(xiàn)了能夠加厚形成的優(yōu)選條件。
此外,通過使形成在陶瓷基體2的表面上的外部電極4的寬度H1大于后述的引線部件7的寬度H,能夠使釬料6順利地流入到外部電極的端部,通過形成釬料的彎月面,能夠謀求強度的穩(wěn)定化。此處,通過使外部電極4的寬度H1不小于引線部件7的寬度H,可保證強度,但更優(yōu)選通過將H1設(shè)定在H的1.1倍以上,能夠更加提高接合強度。
此外,通過在外部電極4中含有由陶瓷基體2的主成分構(gòu)成的添加物(未圖示),該添加物向陶瓷基體2擴散,此外通過陶瓷基體2本身也向外部電極4相互擴散,能增強外部電極4與陶瓷基體2的粘結(jié)強度。此處,由陶瓷基體2的主成分構(gòu)成的添加物的外部電極4上的配合比率,優(yōu)選1~30重量%,更優(yōu)選1~10重量%,由此能夠通過相互擴散謀求進一步提高外部電極的粘結(jié)強度。
尤其,由于外部電極4的厚度D為5~50μm,并且由陶瓷基體2的主成分構(gòu)成的添加物在外部電極中的配合比率為1~10重量%,所以能夠得到強度及耐久性最優(yōu)異的陶瓷加熱器。
另外,在外部電極4的表面上,如圖2所示,也可以形成鍍層5。通過在外部電極4上形成鍍層5,能夠起到改進釬料6的流動性,提高釬焊強度的作用。作為鍍層5的材質(zhì),由Ni、Cr或以它們?yōu)橹鞒煞值膹秃喜牧系葮?gòu)成,按1~5μm的厚度形成。
然后,在外部電極4上采用釬料6釬焊作為金屬制端子的由耐熱性良好的Ni系、Fe-Ni系合金等構(gòu)成的引線部件7。釬料6,采用作為其材料以Ag-Cu、Au-Cu、Ag、Cu、Au等為主成分的,根據(jù)需要含有成為粘合劑的樹脂或活性金屬如Ti、Mo、V等金屬的釬料形成,通過在含有水蒸氣的還原氣氛中使其硬化而形成。
下面,說明實施方式1的陶瓷加熱器的制造方法。
首先,準備通過成型以氧化鋁作為主成分,作為燒結(jié)助劑按總量含有4~12重量%的SiO2、CaO、MgO、ZrO2的陶瓷軟膏而形成的陶瓷片8。
在陶瓷片8的一主面上,采用印刷或復制等方法形成發(fā)熱電阻體3及電極引出部3a,在與電極引出部3a的背面碰接的陶瓷片8的另一主面上,同樣采用印刷或復制等方法形成外部電極4。
接著,在電極引出部3a和外部電極4的之間形成通孔9,通過在該通孔9內(nèi)充填或在通孔9的內(nèi)側(cè)面涂布以W、Mo、Re中的至少1種作為主成分的導電材料,能夠進行電極引出部3a和外部電極4的電連接。
然后,當在發(fā)熱電阻體3及電極引出部3a上,形成由與陶瓷片8大致同等的組成構(gòu)成的敷層后,在陶瓷芯材10的周圍環(huán)繞粘接陶瓷片8,成型筒狀的成型體。在1500~1650℃的還原氣氛中燒成如此得到的成型體,作為陶瓷基體2。
然后,通過利用電解鍍法或非電解鍍法,在外部電極4的表面上形成由Ni、Cr等金屬構(gòu)成的鍍層。
接著,采用以Au-Cu為主成分的釬料,在含有水蒸氣的還原氣氛中接合外部電極4和引線部件7。
實施方式2下面,參照圖3A~圖3C,說明根據(jù)本實用新型的實施方式2的陶瓷加熱器。
本實施方式2的陶瓷加熱器21,是具備在內(nèi)部內(nèi)設(shè)發(fā)熱電阻體23的陶瓷基體22的平板狀的陶瓷加熱器,是在通過陶瓷基體22的開口部28露出的取出電極27上釬焊固定引線部件24的結(jié)構(gòu)。
本實施方式2的陶瓷加熱器21,如圖3B所示,能夠通過在陶瓷片22a的表面上形成發(fā)熱電阻體23和與其連接的取出電極27,在其上面,如圖3C所示,重疊粘結(jié)形成有開口部28和凹部26的另一陶瓷片22b,在1500~1650℃的還原氣氛中燒成,進行制造。
實施方式2的陶瓷加熱器,其特征在于開口部上的壁面的角部的至少一部及/或開口部上的外周上端的至少一部,是從由倒角尺寸為0.05mm以上的C面或半徑0.05mm以上的R面構(gòu)成的組中選擇的至少一種。
在是圖4所示的陶瓷加熱器的時候,在開口部28上的壁面的角部28e形成半徑0.05mm以上的R面。由此,能夠提高電極部的耐久性。此外,也可以在凹部26上的壁面的角部26e形成半徑0.05mm以上的R面。
如果該C面或R面加工低于0.05mm,釬料和陶瓷的熱膨脹差形成的應(yīng)力集中在角部28e,難有效地提高電極部的耐久性。另外,為了更加提高電極部的耐久性,更優(yōu)選將C面或R面加工規(guī)定在0.1mm以上,最優(yōu)選規(guī)定在0.2mm以上。
另外,優(yōu)選,也在開口部28(或凹部26)的壁面22s和陶瓷基體2的上面的邊界即外周上端部30e(參照圖5B)上,形成倒角尺寸0.05mm以上的C面21c(參照圖5C)。此外,在外周上端部30e上,也可以形成半徑0.05mm以上的R面。此外,優(yōu)選,在開口部28及凹部26的外周整體上全面實施外周上端部30e的C面或R面加工,但也可以在外周上端部30e上,在容易集中由釬料和陶瓷的熱膨脹差形成的應(yīng)力的部分上實施C面或R面加工。
此外,如圖5C所示,如果在開口部28的壁面22s的外周上端部30e上形成C面21c(或R面),能夠防止在設(shè)置引線部件24時損傷引線部件24。由于該損傷成為在陶瓷加熱器1的使用中發(fā)生的腐蝕的原因,因此如此的C面21c(或R面)也有助于提高耐久性。
該C面或R面加工,由于當在陶瓷片22b上加工開口部時,能夠抑制加工屑的發(fā)生,因此能夠預先防止加工屑夾在粘結(jié)的陶瓷片22a、22b的之間,發(fā)生粘結(jié)不良,降低發(fā)熱電阻體23的耐久性的問題。
此外,如圖4所示,優(yōu)選,由開口部28露出的取出電極27的外周(外邊)的50%以上埋設(shè)在陶瓷基體22中。在取出電極27上釬焊引線部件24的情況下,由于與陶瓷基體22的熱膨脹率不同,因此在釬料流入到取出電極27的外周的時候,在其外周集中熱膨脹差形成的應(yīng)力。因此,如果取出電極27的外周的50%以上不埋設(shè)在陶瓷內(nèi)而露出,容易在因使用中的熱循環(huán)而露出的外周部分發(fā)生裂紋。
根據(jù)如此的理由,通過在陶瓷基體22中埋設(shè)取出電極27的外周的50%以上,能夠防止在外周部分發(fā)生裂紋,能夠防止耐久性的降低。更優(yōu)選,通過在陶瓷基體22中埋設(shè)取出電極27的外周的75%以上,更有效地防止發(fā)生裂紋。此外,優(yōu)選將開口部28上的壁面22s和取出電極27形成的角度θ設(shè)定在60~110°。此處,壁面22s和取出電極27形成的角度θ,如圖5A所示,是埋設(shè)在取出電極27的陶瓷基體22中的部分的上面和壁面22s形成的角度。
如果該角度θ超過110°,形成到壁面22s附近的釬料25的膨脹收縮時的應(yīng)力作用在釬料25的端部,容易在釬料25的端部的陶瓷基體22上發(fā)生裂紋。
此外,如果角度θ低于60°,當在陶瓷片22a上重疊粘結(jié)陶瓷片22b時,由于難對開口部28上的取出電極27和陶瓷片22a的界面施加壓力,粘結(jié)變差,產(chǎn)生間隙,防止取出電極27剝離的效果小,因此不是優(yōu)選范圍。
另外,更優(yōu)選將角度θ設(shè)定在60~90°。
另外,如果該壁面22s和取出電極27形成的角度θ,在取出電極27和壁面22s的界面附近(例如,從邊界在0.2mm的范圍內(nèi)),設(shè)定在110°以下,更優(yōu)選設(shè)定在90°以下,能夠防止釬料25的端部上的釬料5的膨脹收縮時的應(yīng)力的集中,從而能夠防止陶瓷基體22的裂紋。
此外,如圖5B所示,在所述開口部28與取出電極27的粘結(jié)界面上粘結(jié)時,配置與陶瓷基體22同質(zhì)的膏20并燒成,能夠不使釬料25流到開口部28的壁面22s。
如此,通過不使釬料25流到開口部28的壁面22s,即使角度θ達到110°以上,也能夠防止因利用釬料25的熱膨脹上推壁面22s的應(yīng)力,而在開口部28內(nèi)的取出電極27的端部發(fā)生裂紋。
此外,當在陶瓷加熱器21上重疊使用金屬板的情況下,能夠防止在C面21c(或R面)附近發(fā)生碎片。
此外,關(guān)于取出電極27的厚度,優(yōu)選設(shè)在10μm以上,如果該厚度低于10μm,由于取出電極27與陶瓷基體22的粘結(jié)強度低,相對于使用中的熱循環(huán)的引線部件24的抗拉強度的耐久性降低,所以不優(yōu)選此厚度。
更優(yōu)選規(guī)定在15μm以上,最優(yōu)選規(guī)定在20μm以上。
取出電極27的厚度影響引線部件24的抗拉強度的原因如下。即,取出電極27,在多孔質(zhì)燒結(jié)由W、Mo、Re等構(gòu)成的高熔點金屬的間隙內(nèi),晶界的玻璃成分從陶瓷基體22向所述間隙內(nèi)擴散,用該連接效果增加強度。所以,取出電極27的厚度越厚,越增加引線部件24的抗拉強度。
此外,作為用于發(fā)熱電阻體23的材料,也能夠采用W、Mo、Re的單體或它們的合金、或TiN、WC等金屬硅化物、金屬碳化物等。
作為發(fā)熱電阻體23的材料,如果采用這些高熔點的材料,由于不能在使用中進行金屬的燒結(jié),所以提高耐久性。
如圖5A所示,如果在陶瓷基體22的之間夾入取出電極27的周邊部,能夠提高取出電極27的接合強度。
如圖5B所示,通過在取出電極27的表面上,根據(jù)需要一次形成鍍層29,能夠提高釬焊引線部件24時的釬料25的流動性。此時,如果將固定引線部件24的釬料25的釬焊溫度設(shè)定在1000℃以下,由于能夠降低釬焊后的殘留應(yīng)力,所以最好按此進行。
此外,當在濕度高的氣氛中使用陶瓷加熱器21的時候,由于采用Au系、Cu系的釬料25不易發(fā)生遷移,所以優(yōu)選按此進行。作為釬料25,可使用Au、Cu、Au-Cu、Au-Ni、Ag、Ag-Cu系的釬料。作為Au-Cu釬料,規(guī)定Au含量在25-95重量%,作為Au-Ni釬料,使用Au含量為50-95重量%的釬料。作為Ag-Cu釬料,如果將Ag含量規(guī)定在60~90重量%,更優(yōu)選規(guī)定在70~75重量%,由于成為共晶點的組成,能夠防止釬焊時的升溫、降溫時的異種組成的合金的生成,從而能夠降低釬焊后的的殘留應(yīng)力,所以最好選擇此范圍。
此外,當在濕度高的氣氛中使用時,優(yōu)選采用Au系、Cu系的釬料25,以不易發(fā)生遷移。
此外,優(yōu)選在釬料25的表面上形成通常由Ni構(gòu)成的2次鍍層,以提高高溫耐久性,并且保護釬料25不受腐蝕。
此外,為了提高耐久性,將構(gòu)成2次鍍層的結(jié)晶的粒徑規(guī)定在5μm以下是有效的,如果該粒徑大于5μm,由于2次鍍層的強度脆弱,有在高溫放置環(huán)境下發(fā)生裂紋的顧慮。
此外,雖然理由還不明確,但由于形成2次鍍層的結(jié)晶的粒徑越小,鍍層的填密越好(鍍層的密度高),所以認為能夠防止微觀缺陷,作為該2次鍍層,優(yōu)選采用硼系的非電解鍍Ni。
此外,非電解鍍層的種類,除硼系的非電解鍍層外,也能夠被覆磷系的非電解鍍層,但在有在高溫環(huán)境下使用的可能性時,一般實施通常的硼系的非電解鍍Ni,通過變化2次鍍層后的熱處理溫度,能夠控制2次鍍層的粒徑。
作為引線部件24的材質(zhì),優(yōu)選使用耐熱性良好的Ni系、Fe-Ni系合金等,這是因為,通過傳遞發(fā)熱電阻體23的熱,有使用中引線部件24的溫度上升、劣化的可能性。
其中,作為引線部件24的材質(zhì),在使用Ni或Fe-Ni系合金的時候,優(yōu)選將其平均結(jié)晶粒徑規(guī)定在400μm以下,如果平均粒徑超過400μm,由于因使用時的振動及熱循環(huán),釬焊部附近的引線部件24疲勞,發(fā)生裂紋,所以不優(yōu)選此范圍。
對于其它材質(zhì),例如如果引線部件24的粒徑大于引線部件24的厚度,由于應(yīng)力集中在釬料25和引線部件24的邊界附近的晶界,發(fā)生裂紋,所以不優(yōu)選此范圍。
另外,釬焊時的熱處理,為了減小試樣間的偏差,需要在比釬料25的熔點具有充分的余量的高溫下進行熱處理,但為了使引線部件24的平均結(jié)晶粒徑小于400μm以下,只要盡量降低釬焊時的溫度,縮短處理時間就可以。
此外,作為陶瓷加熱器21的材質(zhì),在采用氧化鋁的時候,優(yōu)選使用由88~95重量%的Al2O3、2~7重量%的SiO2、0.5~3重量%的CaO、0.5~3重量%的MgO、1~3重量%的ZrO2構(gòu)成的氧化鋁。此處,作為陶瓷,例示了氧化鋁,但本實用新型中所示的并不局限于氧化鋁陶瓷,也能夠采用氮化硅陶瓷、氮化鋁陶瓷、碳化硅陶瓷等,此外,不只是對陶瓷加熱器1,對實施Au系釬焊的全部陶瓷加熱器都適合。
實施方式3下面,參照附圖,說明根據(jù)本實用新型的實施方式3的陶瓷加熱器。
本實施方式3的陶瓷加熱器,除釬焊取出電極27和引線部件24的釬料35不同以外,與實施方式2相同地構(gòu)成。
本實施方式3的特征在于,釬焊取出電極27和引線部件24的釬焊部35的結(jié)構(gòu)。另外,在本實用新型的實施方式3的陶瓷加熱器1中,作為釬料使用的Ag-Cu釬料,作為引線部件24的保持用的材料,是最普遍使用的釬料。
位于取出電極27和引線部件24之間的釬焊部35,如圖6所示,成為從取出電極27側(cè)起形成依次由第1層35a、第2層35b、第3層35c等3層構(gòu)成的層,然后在其上面形成共晶部分35d的結(jié)構(gòu)。
為形成如此的結(jié)構(gòu),在取出電極27的表面上實施鍍層,用Ag-Cu釬料(BAg-8)等釬料,釬焊引線部件24。此時,通過根據(jù)構(gòu)成釬料及鍍層的材料,將釬料的熔化溫度(釬焊溫度)及熔化時間(保持時間)調(diào)整到規(guī)定的條件,使取出電極27中的導電材料及釬料中的成分向鍍層中擴散。由此,在取出電極27和共晶的部分35d的之間,形成第1層35a、第2層35b、第3層35c等3層。
作為引線部件24的材質(zhì)適合使用Ni或Fe-Ni系的合金,例如Fe-Ni-Co合金等。
此外,作為取出電極27的導電材料(表示為Me),適合使用W、Mo、Re等高熔點金屬的單體或合金。
最接近取出電極27的導電材料27的第1層35a,是通過對形成在取出電極27上的由Ni構(gòu)成的鍍層,從取出電極27擴散導電材料Me,從釬料擴散Cu而形成的層,是以Ni為主成分的Ni(Me)Cu層。在實施方式3中,通過該Ni(Me)Cu層提高取出電極27和釬料的接合強度。另外,第1層35a,優(yōu)選是以Ni為主成分的NiWCu層,能夠利用該NiWCu層使取出電極27和釬料的接合強度更強固。由該NiWCu構(gòu)成的第1層35a,能夠通過利用W形成取出電極27,從取出電極27向取出電極27上的Ni層擴散W,從釬料擴散Cu而形成。
此外,形成在第1層35a上的第2層35b,是以Ni為主成分的NiCu層。在該第2層35b中,含Ni最多。如此的富Ni的第2層35b,通過在釬焊前形成在取出電極27的表面上的鍍層的Ni和釬料35中的Cu而構(gòu)成。該第2層35b,具有作為固溶W的第1層35a的保護層的作用。
另外,形成在所述第2層35b上的第3層35c,是以Cu為主成分的CuNi層。在該第3層35c中,含Cu最多。此外,在該第3層35c中,有時也含有Ag。該第3層35c,具有作為緩和Ag-Cu釬料的本來的共晶部分35d和取出電極27的熱膨脹差形成的應(yīng)力的應(yīng)力緩和層的作用。
第2層35b和第3層35c,由于如上所述組成不同,例如能夠利用SEM(掃描型電子顯微鏡)照片,根據(jù)色調(diào)的差進行識別。
在如此構(gòu)成的實施方式3的陶瓷加熱器中,在共晶部分35d和取出電極27的之間,通過形成上述的第1層35a、第2層35b、第3層35c,能夠提高引線部件24的抗拉強度,同時能夠提高耐久性。
上述第1層35a、第2層35b、第3層35c,優(yōu)選平均厚度分別規(guī)定為2~30μm,更優(yōu)選規(guī)定為2~20μm,最優(yōu)選規(guī)定為2~12μm。
如果上述的厚度低于2μm,不能有效地提高引線部件24的抗拉強度,此外,如果所述厚度超過30μm,尤其因各層間的特性差的作用,有變脆的傾向,隨著使用時間的延長抗拉強度降低,因此不是優(yōu)選范圍。
第2層35b的厚度,受形成在取出電極27上的Ni鍍層的厚度的影響,該Ni鍍層的厚度,優(yōu)選規(guī)定在2~30μm。
第3層35c,作為在Ag-Cu釬料的共晶層和Ni鍍層的之間兩者反應(yīng)生成的中間層而生成。
第1層35a、第2層35b、第3層35c的厚度,受釬料的熔化溫度(釬焊溫度)及熔化時間(保持時間)影響。釬料的釬焊溫度及保持時間,根據(jù)構(gòu)成釬料的材料、構(gòu)成鍍層的材料適宜決定,不特別限定。例如在作為Ag-Cu釬料采用Bag-8(JIS標準),釬焊溫度設(shè)定在800~900℃的范圍的時候,其保持時間可調(diào)整在0.5~5小時的范圍,優(yōu)選在1~5小時的范圍,更優(yōu)選在1~2小時的范圍。
此外,在以上的實施方式2及實施方式3的陶瓷加熱器中,作為陶瓷基體22的材質(zhì),能夠使用氧化鋁、莫來石、鎂橄欖石等氧化物陶瓷、或氮化硅、氮化鋁等非氧化物陶瓷等,但優(yōu)選使用氧化物陶瓷。
此外,圖7是表示采用根據(jù)本實用新型的實施方式2及實施方式3所述的陶瓷加熱器的一例燙發(fā)剪的立體圖。
該燙發(fā)剪,通過將毛發(fā)插入在其前端的剪臂42的之間,握緊把手41,一邊加熱毛發(fā)一邊加壓,如此加工毛發(fā)。在剪臂42的內(nèi)部,插入陶瓷加熱器46,在與毛發(fā)直接接觸的部分設(shè)置不銹鋼等金屬板43。
此外,形成在剪臂42的外側(cè)安裝用于防止燙傷的耐熱塑料制的套的結(jié)構(gòu)。
以上,說明了根據(jù)本實施方式的陶瓷加熱器,但本實用新型并不局限于上述實施方式,在不脫離本實用新型的宗旨的范圍內(nèi),能夠進行多種變更。
實施例實施例1在實施例1中,為確認根據(jù)實施方式1的實用新型的有效性,制作試驗品,實施了以下試驗。
首先,為得到圖1所示的陶瓷加熱器試樣,作為陶瓷基體2,以Al2O3為主成分,將SiO2、CaO、MgO、ZrO2調(diào)整到達到合計10重量%以內(nèi),制成陶瓷片8,在其上面印刷由W-Re構(gòu)成的發(fā)熱電阻體3和由W構(gòu)成的電極引出部3a。此外,在陶瓷片8的背面上印刷外部電極4。
然后,在由W構(gòu)成的電極引出部3a的末端形成通孔,通過此處注入膏,導通外部電極4和電極引出部3a的之間。通孔的位置,在實施釬焊的情況下,以進入釬焊部的內(nèi)側(cè)方式形成。
接著,在發(fā)熱電阻體3的表面上形成由與陶瓷片8大致相同的成分構(gòu)成的敷層,在充分干燥后,再涂布使與陶瓷片8大致相同組成的陶瓷分散的粘結(jié)液,將如此準備的陶瓷片8粘結(jié)在陶瓷芯材10的周圍,用1500~1600℃燒成。
另外,在上述外部電極4的表面上形成由Ni構(gòu)成的鍍層5,在還原氣氛中用700~800℃熱處理后,采用由Au-Cu構(gòu)成的釬料6,在還原氣氛中用830℃釬焊由Ni構(gòu)成的直徑0.8mm的引線部件7,另外在其表面上,在端部形成由Ni構(gòu)成的鍍層,用700℃熱處理。
關(guān)于按上述得到的陶瓷加熱器,通過多種變化外部電極4的厚度及添加物配合比,制作試樣。
采用數(shù)字萬用表,測定區(qū)別得到的陶瓷加熱器試樣的電阻值,看有無數(shù)據(jù)值的浮動,確認穩(wěn)定性。
然后,水平放置陶瓷加熱器,用保持夾具固定,向與引線部件的釬焊面垂直的方向,拉伸引線部件,用數(shù)字型的測力計測定引線部件7的初期接合強度。
此外,對得到的陶瓷加熱器的試樣的電極部的高溫的耐久性進行評價。將陶瓷加熱器裝入高溫耐久爐,在400℃放置3分鐘后,繼續(xù)實施在3分鐘達到低于100℃的循環(huán)評價,調(diào)查實施3000次循環(huán)后的引線部件的抗拉強度。其調(diào)查結(jié)果見表1。
表1
如表1所示,根據(jù)本實用新型的陶瓷加熱器即外部電極厚5~200μm的試樣(No.3~28),具有70N以上的初期接合強度,能夠確保足夠的強度。另外,關(guān)于循環(huán)實施后的引線部件7的接合強度,也能夠確保50N以上的在實用上無問題的強度。
其中,在外部電極配合添加物的試樣(No.4~8、10、12、14、16~20、22、24~28),具有100N以上的初期接合強度,實施循環(huán)后的接合強度也高達70N以上,也能夠確保足夠的強度。
另外,其中,對于添加物配合比率在1重量%~30重量%的試樣(No.4~7、10、12、14、16~19、22、24~27),除充分確保初期接合強度及實施循環(huán)后的接合強度外,電阻也穩(wěn)定,無浮動,制品的特性的穩(wěn)定性也優(yōu)良。
另外,對于外部電極的厚度為5μm~50μm、添加物配合比率在1重量%~10重量%的試樣(No.4~6、10、12、14、16~18),即使實施循環(huán)后的引線部件的接合強度,也具有與初期接合強度幾乎無變化的100N以上的強度,可以說特性優(yōu)異。
下面,按每個外部電極的厚度,變化陶瓷加熱器的外部電極4的寬度H1,制作試樣。
然后,與上述同樣,調(diào)查陶瓷加熱器試樣的初期接合強度和實施耐久試驗3000次循環(huán)后的引線部件7的接合強度。其結(jié)果見表2。
表2
如表2所示,對于外部電極的寬度H1大于引線部件的寬度H的試樣(No.32~35、37~40、42~45),具有100N以上的初期接合強度,并且即使對于實施循環(huán)后的引線部件7的接合強度,也具有70N以上的強度,能夠確保足夠的強度。
其中,對于外部電極的寬度H1比引線部件的寬度H大1.1倍以上的試樣(No.33~35、38~40、43~45),即使對于實施循環(huán)后的引線部件7的接合強度,也具有與初期接合強度幾乎沒有變化的100N以上的強度,可以說特性優(yōu)異。
實施例2下面說明的實施例2~5,是有關(guān)根據(jù)本實用新型的實施方式2的實施例。
以Al2O3為主成分,將SiO2、CaO、MgO、ZrO2調(diào)整到達到合計10重量%以內(nèi),制成陶瓷片22a,在該陶瓷片22a的表面上,如圖3B所示,印刷由W構(gòu)成的膏,形成發(fā)熱電阻體23和取出電極27。
其后,在另一個陶瓷片22b上形成多種變更形狀的開口部28和凹部26,在所述陶瓷片22a上重疊粘結(jié)陶瓷片22b,在1600℃的還原氣氛中燒成,分別制成各20個長100mm、寬10mm、厚1.2mm的陶瓷片1。
此時,開口部28和凹部26的形狀,對于在矩形形狀的開口部28架在4邊上的角部28e,變更開口部28沖裁用的模具形狀,將C面或R面的大小變更為0.01mm、0.03mm、0.05mm、0.10mm、0.20mm、0.30mm、0.50mm。
然后,對在開口部28露出的取出電極27的表面實施非電解鍍Ni,其后,用Ag-Cu釬料(BAg-8)釬焊線徑0.6mm的Ni線。
在如此準備的陶瓷加熱器21的兩面,以覆蓋陶瓷加熱器21整體的方式設(shè)置長110mm、寬12mm、厚5mm的鋁板,分別粘結(jié)固定在陶瓷加熱器21的中央部,作為加速試驗,5分鐘外加電壓,使陶瓷加熱器21的最高溫度部達到300℃,然后5分鐘吹空氣,使整體強制空冷到40℃以下,如此3000次循環(huán)重復熱循環(huán)試驗,確認陶瓷加熱器1的引線部件24的抗拉強度變化。
抗拉強度分別取N=10的平均結(jié)果見表3。
表3
*本實用新型的要求范圍以外。
由表3可以判別,未實施C面倒角的No.46、C面倒角尺寸低于0.05mm的No.47、48,耐久試驗后的抗拉強度降到30N以下。
對此,C面倒角尺寸0.05mm以上的No.49~53,顯示出40N以上強度。
另外,C面倒角尺寸0.2mm以上的No.51~53,顯示出60N左右的強度,即使對于將C面倒角變更為R面倒角的No.55、56,也顯示出同樣的結(jié)果,但是No.54的耐久試驗后的抗拉強度降到30N以下。
實施例3在此例中,在陶瓷加熱器21的開口部28上,將埋設(shè)在陶瓷基體22中的取出電極27的外周的比例變更為30%、50%、70%、90%,按陶瓷加熱器21單體,將陶瓷加熱器21放入到400℃的恒溫槽內(nèi),保持10分鐘,使溫度穩(wěn)定,然后取出,吹空氣5分鐘,冷卻到40℃以下,如此2000次循環(huán)實施熱循環(huán)試驗,測定引線部件24的抗拉強度。
所述抗拉強度,是向與陶瓷加熱器21的周面垂直的方向拉伸引線部件24的端部,測定其剝離強度。
另外,作為引線部件24,采用線徑0.6mm的Ni線,釬料25采用Ag-Cu釬料(BAg-8)。
抗拉強度分別取N=10的平均,按與實施例2相同的方法制作試樣,試樣的測定結(jié)果見表4。
表4
由表4可以判別,埋設(shè)在陶瓷基體22中的取出電極27的外周的比例為30%的No.57,耐久試驗后的引線部件24的剝離強度為20N,但是比例在50%以上的No.58~60,顯示出50N以上的良好的抗拉強度。
實施例4在此例中,測定陶瓷加熱器21的開口部28的壁面22s和取出電極27形成的角度θ和熱循環(huán)耐久試驗后的引線部件24的抗拉強度。
準備將角度θ變更為50°、60°、80°、90°、100°、110°、120°的試樣。
與實施例3相同地評價耐久試驗,分別評價n=10,以該平均作為數(shù)據(jù)記載的結(jié)果見表5。
表5
由表5可以判別,角度θ為50°的No.61,耐久試驗后的抗拉強度達到50N以下,此外,角度θ為120°的No.67的抗拉強度也達到50N以下,而角度θ為60~110°的No.62~66,抗拉強度顯示出60N以上的高值。
實施例5在此例中,研究取出電極27的厚度和耐久試驗后的抗拉強度的關(guān)系。
分別準備20個將取出電極27的厚度變化為5μm、10μm、20μm、40μm、60μm、80μm、100μm的試樣,與實施例3相同地評價耐久試驗后的強度,評價結(jié)果見表6。
表6
由表6可以判別,將取出電極27的厚度規(guī)定為5μm的No.68,耐久試驗后的抗拉強度低到30N,但是將所述厚度規(guī)定為10~100μm的No.69~74,顯示出良好的耐久性。
此外,其中,將所述厚度規(guī)定為20μm以上的No.70~74,顯示出60N以上的強度。
實施例6根據(jù)本實用新型的實施例6,是關(guān)于實施方式3的實施例。
以Al2O3為主成分,將SiO2、CaO、MgO、ZrO2調(diào)整到達到合計10重量%以內(nèi),制成陶瓷片22a,在該陶瓷片22a的表面上,如圖3B所示,印刷由W構(gòu)成的膏10,形成發(fā)熱電阻體23和取出電極27。
接著,在另一個陶瓷片22b上形成開口部28和凹部26,在所述陶瓷片22a上重疊粘結(jié)陶瓷片22b,在1600℃的還原氣氛中燒成,分別制成各20個長100mm、寬10mm、厚1.2mm的陶瓷片21。
然后,對在開口部28露出的取出電極27的表面實施厚5μm的非電解鍍Ni,用Ag-Cu釬料(BAg-8)釬焊線徑0.6mmΦ的Ni線。
此外,代替非電解鍍Ni實施非電解鍍Cr的試樣,也一同評價。
此時,將釬焊的條件分別變化為800℃、850℃、900℃,將保持時間變化為0.5小時、1小時、2小時、5小時,實施釬焊。
然后,為了確認連續(xù)使用時的耐久性,測定初期的抗拉強度和400℃×800小時連續(xù)通電后的抗拉強度。所述抗拉強度,是向與陶瓷加熱器21的主面垂直的方向拉伸引線部件24的端部,測定其剝離強度。
此外,用電子顯微鏡觀察每組2個斷面,確認取出電極27和釬料的界面附近的組織。
另外,作為引線部件24,采用線徑1.0mm的Ni線。
觀察結(jié)果見表7(表7-1、表7-2)。
表7-1
*本實用新型的要求范圍以外。
表7-2
*本實用新型的要求范圍以外。
由表7可以判別,在取出電極27和釬料的界面附近,未發(fā)現(xiàn)圖6所示的3層結(jié)構(gòu)的No.75、79,耐久試驗后的抗拉強度降低到200N以下,但在所述界面附近發(fā)現(xiàn)3層結(jié)構(gòu)的No.76、77、78、80~87,得到200N以上的高的抗拉強度。
實施例7根據(jù)本實用新型的實施例7,也是關(guān)于實施方式3的實施例。在此例中,將鍍層的厚度調(diào)整為1、2、4、8、12μm,通過耐久試驗確認其影響。
作為釬料,采用Ag-Cu釬料的BAg-8,在900℃×1小時的條件下進行釬焊處理。對于其它方面,與實施例6相同地,制作表8所示的試樣。
在如此準備的陶瓷加熱器21的兩面上,以覆蓋陶瓷加熱器21整體的方式設(shè)置長110mm、寬12mm、厚5mm的鋁板,分別粘結(jié)固定在陶瓷加熱器21的中央部,作為加速試驗,5分鐘外加電壓,使陶瓷加熱器21的最高溫度部達到300℃,然后5分鐘吹空氣,使整體強制空冷到40℃以下,如此3000次循環(huán)重復熱循環(huán)試驗,確認陶瓷加熱器21的電阻變化。
此外,關(guān)于試樣的制作方法,按與實施例6相同的方法制作試樣。結(jié)果見表8。
表8
由表8可以判別,鍍層厚度1μm的No.88,耐久試驗后,只得到100N以下的抗拉強度,但是鍍層厚度2~12μm的No.89~92,耐久試驗后,顯示出100N以上的良好的抗拉強度。
權(quán)利要求1.一種陶瓷加熱器,具有陶瓷基體,內(nèi)設(shè)在所述陶瓷基體中的發(fā)熱電阻體,以及取出電極,從設(shè)在所述陶瓷基體上的開口部露出,與所述發(fā)熱電阻體電連接;所述開口部上的壁面的角部的至少一部分及/或所述開口部上的外周上端的至少一部分,是倒角尺寸為0.05mm以上的C面或半徑0.05mm以上的R面。
2.如權(quán)利要求1所述的陶瓷加熱器,其中所述C面的倒角尺寸為0.1mm以上,或所述R面的半徑為0.1mm以上。
3.如權(quán)利要求1所述的陶瓷加熱器,其中所述C面的倒角尺寸為0.2mm以上,或所述R面的半徑為0.2mm以上。
4.如權(quán)利要求1所述的陶瓷加熱器,其中將所述開口部上的所述取出電極的外周的50%以上埋設(shè)在陶瓷基體中。
5.如權(quán)利要求1所述的陶瓷加熱器,其中將所述開口部上的所述取出電極的外周的75%以上埋設(shè)在陶瓷基體中。
6.如權(quán)利要求1所述的陶瓷加熱器,其中所述開口部的壁面和埋設(shè)在所述陶瓷基體中的取出電極的表面形成的角度θ規(guī)定為60~110°。
7.如權(quán)利要求1所述的陶瓷加熱器,其中所述開口部的壁面和埋設(shè)在所述陶瓷基體中的取出電極的表面形成的角度θ規(guī)定為60~90°。
8.如權(quán)利要求1所述的陶瓷加熱器,其中將所述取出電極的厚度規(guī)定為10μm以上。
9.如權(quán)利要求1所述的陶瓷加熱器,其中將所述取出電極的厚度規(guī)定為15μm以上。
10.如權(quán)利要求1所述的陶瓷加熱器,其中將所述取出電極的厚度規(guī)定為20μm以上。
11.如權(quán)利要求1所述的陶瓷加熱器,其中在所述取出電極之上設(shè)有鍍層。
12.一種燙發(fā)剪,其特征在于作為發(fā)熱裝置采用權(quán)利要求1~11中任何一項所述的陶瓷加熱器。
專利摘要本實用新型提供一種陶瓷加熱器和采用其的燙發(fā)剪,該陶瓷加熱器具有陶瓷基體,內(nèi)設(shè)在所述陶瓷基體中的發(fā)熱電阻體,以及取出電極,從設(shè)在所述陶瓷基體上的開口部露出,與所述發(fā)熱電阻體電連接;所述開口部上的壁面的角部的至少一部分及/或所述開口部上的外周上端的至少一部分,是從由倒角尺寸為0.05mm以上的C面或半徑0.05mm以上的R面構(gòu)成的組中選擇的至少一種。因此,這種陶瓷加熱器耐久性高。
文檔編號A45D6/00GK2857399SQ2005201321
公開日2007年1月10日 申請日期2005年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月25日
發(fā)明者田中智 申請人:京瓷株式會社