[发明专利]氧化铝质陶瓷和陶瓷加热器

说明书

本发明的氧化铝质陶瓷含有氧化铝结晶粒子、氧化锆结晶粒子以及Ti、Mg和Si，关于Ti、Mg和Si的合计的含量，将Ti作为TiO₂换算，Mg作为MgO换算，Si作为SiO₂换算时，为1.4质量％以上，氧化锆结晶粒子中，将构成氧化锆结晶粒子的氧化锆表示为ZrO₂时，相对于ZrO₂的稀土元素的含量，以氧化物换算为2mol％以下，氧化锆结晶粒子中含有最大长度为1μm以上的单独粒子和最大长度为1μm以上的凝聚粒子中的至少一种，最大长度为1μm以上的所述单独粒子和最大长度为1μm以上的凝聚粒子的比率的合计，是氧化锆结晶粒子全体的50体积％以上。

技术领域

本发明涉及氧化铝质陶瓷和陶瓷加热器。

背景技术

有半导体基板的加热用加热器、煤油热风加热器的汽化器的加热器、热水加热器、或与氧传感器等气敏元件一体化的加热用加热器。作为这些加热器利用有陶瓷加热器。陶瓷加热器形成为在使用了绝缘性陶瓷的绝缘层中埋设有金属发热体的结构。在绝缘性陶瓷中主要使用氧化铝。氧化铝的情况下，出于提高机械强度的目的，会使ZrO₂的粒子分散在氧化铝的陶瓷中。

例如，专利文献1中公开有一种氧化铝烧结基板，其将固溶有2－6mol％的Y₂O₃的ZrO₂添加到氧化铝中，使烧结温度降低。

另外，对于加热器有小型化的要求。为此，用于加热器的绝缘性陶瓷，为了在小型零件中也实现高耐久性，从而要求机械强度更高，并要求高温下的耐久性。

在专利文献2中公开有将粒径小的ZrO₂添加到氧化铝从而提高机械强度。含有粒径小的ZrO₂的氧化铝，作为ZrO₂的亚稳相的正方晶的比率高。另外，在被施加应力时，ZrO₂容易从正方晶相变成单斜晶。其结果是，能够得到机械强度高的氧化铝质陶瓷。

在先技术文献

专利文献

日本特开平03－223157号公报

日本特开2007－2695524号公报

发明内容

本发明的氧化铝质陶瓷包含氧化铝结晶粒子、氧化锆结晶粒子、及Ti、Mg和Si，所述Ti、所述Mg和所述Si的合计含量，在将所述Ti作为TiO₂换算，将所述Mg作为MgO换算，将所述Si作为SiO₂换算时，为1.4质量％以上，所述氧化锆结晶粒子中，将构成该氧化锆结晶粒子的氧化锆表示为ZrO₂时，稀土元素相对于该ZrO₂的含量以氧化物换算为2mol％以下，所述氧化锆结晶粒子中，含有最大长度为1μm以上的单独粒子和最大长度为1μm以上的凝聚粒子中的至少一种，最大长度为1μm以上的所述单独粒子和最大长度为1μm以上的所述凝聚粒子的比率的合计是所述氧化锆结晶粒子全体的50体积％以上。

本发明的陶瓷加热器，具备发热体、和被覆该发热体的绝缘性陶瓷，该绝缘性陶瓷是上述的氧化铝质陶瓷。

具体实施方式

本发明的氧化铝质陶瓷包含氧化铝结晶粒子、氧化锆结晶粒子、及Ti、Mg和Si。氧化锆结晶粒子中，稀土元素相对于氧化锆的含量以氧化物换算为2mol％以下。这种情况下，作为稀土元素，除了Y(钇)以外，还能够列举镧系元素(原子序数57～71)。所谓将稀土元素进行氧化物换算，就是以RE表示稀土元素时，作为RE₂O₃表示时的摩尔百分率。这种情况下，氧化锆使用表示为ZrO₂时的分子量。