特開 2022-174406 ＭｏＳｉ２ヒーター及び該ヒーター用端子部材並びにＭｏＳｉ２ヒーターの製造方法及び該ヒーター用端子部材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022174406

(43)【公開日】2022-11-24

(54)【発明の名称】ＭｏＳｉ２ヒーター及び該ヒーター用端子部材並びにＭｏＳｉ２ヒーターの製造方法及び該ヒーター用端子部材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/03 20060101AFI20221116BHJP

   H05B 3/02 20060101ALI20221116BHJP

   H05B 3/14 20060101ALI20221116BHJP

【ＦＩ】

H05B3/03

H05B3/02 A

H05B3/14 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021080181

(22)【出願日】2021-05-11

(71)【出願人】

【識別番号】502362758

【氏名又は名称】ＪＸ金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】成田 里安

(72)【発明者】

【氏名】岡田 悠希

(72)【発明者】

【氏名】高村 博

【テーマコード（参考）】

3K092

【Ｆターム（参考）】

3K092PP09

3K092QA01

3K092QA03

3K092QB11

3K092QB24

3K092QB26

3K092QB45

3K092QC03

3K092QC13

3K092QC19

3K092QC42

3K092QC50

(57)【要約】

【課題】本発明は、電極部に形成した金属膜の剥離を防止し、ヒーターの長寿命化を可能にすることができるＭｏＳｉ_２ヒーター及び該ヒーターに用いる端子部材を提供することを課題とする。
【解決手段】発熱部と端子部と該端子部の一端に設けられた電極部とを備えたＭｏＳｉ_２ヒーターであって、電極部はＭｏＳｉ_２基材の表面を金属膜で被覆して構成され、端子部の直径：電極部の基材の直径＝１：０．９１～０．９８であることを特徴とするＭｏＳｉ_２ヒーター。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発熱部と端子部と該端子部の一端に設けられた電極部とを備えたＭｏＳｉ_２ヒーターであって、電極部はＭｏＳｉ_２基材の表面を金属膜で被覆して構成され、端子部の直径：電極部の基材の直径＝１：０．９１～０．９８であることを特徴とするＭｏＳｉ_２ヒーター。

【請求項2】

端子部の長手方向において、前記端子部にオーバーラップするように前記金属膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＭｏＳｉ_２ヒーター。

【請求項3】

前記金属膜は、Ａｌ又はＡｌ合金から構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のＭｏＳｉ_２ヒーター。

【請求項4】

端子部と該端子部の一端に設けられた電極部とを備えたＭｏＳｉ_２ヒーター用端子部材であって、電極部はＭｏＳｉ_２基材の表面を金属膜で被覆して構成され、端子部の直径：電極部の基材の直径＝１：０．９１～０．９８であることを特徴とするＭｏＳｉ_２ヒーター用端子部材。

【請求項5】

端子部の長手方向において、前記端子部にオーバーラップするように前記金属膜が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のＭｏＳｉ_２ヒーター用端子部材。

【請求項6】

前記金属膜は、Ａｌ又はＡｌ合金から構成されることを特徴とする請求項４又は５に記載のＭｏＳｉ_２ヒーター用端子部材。

【請求項7】

発熱部と端子部と該端子部の一端に設けられた電極部とを備えたＭｏＳｉ_２ヒーターの製造方法であって、端子部の直径：電極部の基材の直径＝１：０．９１～０．９８となるように前記電極部の基材を研削した後、前記電極部の基材の表面を金属膜で被覆し、該端子部材に発熱部となるＭｏＳｉ_２棒材を接合することを特徴とするＭｏＳｉ_２ヒーターの製造方法。

【請求項8】

端子部と該端子部の一端に設けられた電極部とを備えたＭｏＳｉ_２ヒーター用端子部材の製造方法であって、端子部の直径：電極部の基材の直径＝１：０．９１～０．９８となるように前記電極部の基材を研削した後、前記電極部の基材の表面を金属膜で被覆することを特徴とするＭｏＳｉ_２ヒーター用端子部材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＭｏＳｉ_２ヒーター及び該ヒーター用端子部材並びにＭｏＳｉ_２ヒーターの製造方法及び該ヒーター用端子部材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＭｏＳｉ_２（二珪化モリブデン）ヒーターは優れた耐酸化特性を有することから、大気又は酸化性雰囲気下で使用する超高温ヒーターとして古くから使用され、現在まで幅広い用途で使用されている。このヒーターは、主成分として、ＭｏＳｉ_２を含有し、電気抵抗を増加させるために、ＳｉＯ_２などの絶縁性酸化物等が添加されることがある。本開示においては、ＭｏＳｉ_２ヒーターは、ＭｏＳｉ_２を７０ｗｔ％以上含有する材料からなるものをいう。

【0003】

現在、ガラス工業やセラミックス焼成、その他多くの分野で使用されているＭｏＳｉ_２ヒーターには、図１に示すように、Ｕ字形状（図１（ａ））、Ｌ字形状（図１（ｂ））、Ｗ字形状あるいはマルチＵ字形状（図１（ｃ））、立体Ｕ字形状（図１（ｄ））、マルチ円周Ｕ字形状（図１（ｅ））、断熱材組込型（図１（ｆ））など、様々な形状・サイズのものが存在し、これらは、目的や用途に応じて使い分けられている。

【0004】

図２に従来型のＵ字形状ヒーターの模式図を示す。ヒーターには様々な形状があるが、基本的には、発熱部２３と両端の端子部２１とから構成され、そして、端子部の一端には外部電源と接続される電極部２２が設けられている。ヒーターに通電すると、径の細い高抵抗の部分が高温になって、発熱部としての役割を担い、径の太い低抵抗の部分は発熱を抑えて、給電する部分を低温に保つための端子部の役割を担う。発熱部の直径と端子部の直径は、約１：２の関係にある。

【0005】

現在、市販されているＭｏＳｉ_２ヒーターは、発熱部と端子部の直径がそれぞれ、３ｍｍ／６ｍｍ、４ｍｍ／９ｍｍ、６ｍｍ／１２ｍｍ、９ｍｍ／１８ｍｍ、１２ｍｍ／２４ｍｍ、等である。また、電極部の長さは、２５ｍｍ（端子部の直径：６ｍｍ、９ｍｍ）、４５ｍｍ（端子部の直径：１２ｍｍ）、７５ｍｍ（端子部の直径：１８ｍｍ）、１００ｍｍ（端子部の直径：２４ｍｍ）、等となっている。このように発熱部の太さと端子部の太さの組み合わせ、あるいは電極部の長さには、業界標準の値がある。

【0006】

図３に、ＭｏＳｉ_２ヒーターの外部電源への接続方法の一例を示す。電極部３３には、アルミ編組線３１を繋ぎ、金具（クランプ）３２で固定して、外部電源から電極部を介して端子部３４へ給電される。アルミ編組線とクランプとをひとまとめにしたものを接続帯ともいう。図３（ａ）は、ヒーターに接続帯を付けた状態の写真であり、写真では、説明の都合上、片側のみに接続帯を付けたものであり、実際に使用する際には両側に接続帯が取り付けられる。図３（ｂ）は、ヒーターの電極部に接続帯を付けた場合の模式図（正面図）であり、図３（ｃ）は、図３（ｂ）を上からみた図（平面図）である。

【0007】

一般にＭｏＳｉ_２ヒーターの電極部は、電気的な接続を高めるために、その表面に金属膜（Ａｌ溶射膜等）を形成することが行われている。溶射法による金属膜の形成工程では、はじめに、基材表面の絶縁性の酸化被膜を除去して導電性を確保する目的、及び溶射膜の密着性を高める目的でブラスト処理し、その後、ガス式や電気式溶射にて膜付けされる。ヒーターの電極部の劣化を防止するために、電極部において酸化被膜を除去した部分に金属膜を形成するとともに、端子部の酸化被膜が除去されていない部分に該金属膜をオー
バーラップさせることが記載されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０００－４８９３７号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、電極部に形成した金属膜の剥離を防止し、ヒーターの長寿命化を可能にすることができるＭｏＳｉ_２ヒーター及び該ヒーターに用いる端子部材並びにＭｏＳｉ_２ヒーターの製造方法及び該ヒーター用端子部材の製造方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一形態は、発熱部と端子部と該端子部の一端に設けられた電極部とを備えたＭｏＳｉ_２ヒーターであって、電極部はＭｏＳｉ_２基材の表面を金属膜で被覆して構成され、端子部の直径：電極部の基材の直径＝１：０．９１～０．９８であることを特徴とするＭｏＳｉ_２ヒーターである。
本発明の別の形態は、端子部と該端子部の一端に設けられた電極部とを備えたＭｏＳｉ_２ヒーター用端子部材であって、電極部はＭｏＳｉ_２基材の表面を金属膜で被覆して構成され、端子部の直径：電極部の基材の直径＝１：０．９１～０．９８であることを特徴とするＭｏＳｉ_２ヒーター用端子部材である。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、ＭｏＳｉ_２ヒーターにおいて、電極部に形成された金属膜の剥離を防止し、ヒーターの長寿命化を可能にすることができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】ＭｏＳｉ_２ヒーターの形状の例示である。

【図2】従来型のＭｏＳｉ_２ヒーター（Ｕ字形状の場合）の説明図である。

【図3】ヒーター電極部への接続帯の取り付けを示す説明図である。

【図4】ＭｏＳｉ_２材の切断面（軸方向に対して垂直）を示すＳＥＭ写真である。

【図5】電極部における基材の直径と低密度層の厚さの関係を示したものである。

【図6】本実施形態のＭｏＳｉ_２ヒーター（Ｕ字形状の場合）の加工順序の一例を示す説明図である。

【図7】棒材Ａの切断面（軸方向に対して垂直）におけるＳＥＭ写真である。

【図8】棒材Ｂの切断面（軸方向に対して垂直）におけるＳＥＭ写真である。

【図9】実施例１、比較例１の金属膜の剥離の有無を観察したＳＥＭ写真である。

【図10】実施例２、比較例２の金属膜の剥離の有無を観察したＳＥＭ写真である。

【図11】実施例、比較例の金属膜の剥離試験の結果をまとめたものである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

ＭｏＳｉ_２ヒーターの端子部は、発熱部に比べて抵抗加熱は小さいが、端子部の一端に設けられた電極部（以下、端子電極部ということもある。）は、高温となる発熱部からの熱伝導によって温度が上昇する。また、炉の構造によっては、電極部が閉空間になっている場合があり、その場合には外気による冷却はされにくいため、温度が上がりやすくなる。ＭｏＳｉ_２ヒーターでは一般に、電極部の温度は３００℃以下が推奨されているが、それ以上の温度で使用される場合がある。

【0014】

ＭｏＳｉ_２は、低温域（３００℃～８００℃）では、ＭｏとＳｉの同時酸化が起こる。これは俗にいうペスト現象である。一般に電極部には、アルミなどの金属が溶射されて金
属膜が被覆されているが、溶射膜の場合、偏平粒子の堆積となるので緻密性に限度があり、溶射膜を通してＭｏＳｉ_２基材表面にまで酸素が到達する。このとき、ＭｏＳｉ_２基材と金属膜の界面ではＭｏＳｉ_２におけるＭｏとＳｉの同時酸化が起こり、界面に隙間が生じて、時間とともにその範囲が広がり、終には金属膜が剥がれてしまうことがある。金属膜が剥がれた場合、その部分で電気抵抗が上昇するため、異常発熱やスパークにより端子部が断線し、ヒーター寿命を迎えることになる。

【0015】

本発明者はＭｏＳｉ_２基材の軸方向に対して垂直な断面の構造を観察したところ、図４に示すように、表面から中心に向かって酸化物が蒸発して、多数の空孔が存在する低密度層の存在を発見した。また、詳細に調査したところ、図５に示すようにＭｏＳｉ_２基材の直径に対して、低密度層の厚さが異なることを確認した。

【0016】

通常、電極部に金属膜を形成する場合、ＭｏＳｉ_２基材の酸化被膜の除去と溶射膜の密着性を高めるためにブラスト処理が行われるが、それによって除去される領域はせいぜい２０μｍ程度であるため、この低密度層までは除去されず、したがって、この低密度層の上に金属膜付けが行われることになる。しかし、本発明者は、この低密度層を除去した上で、通常のブラスト処理を施し、次いで、金属膜を形成したところ、高温化での金属膜の密着耐久性が格段に向上することを見出した。

【0017】

上記知見に基づき、本発明の一実施形態におけるＭｏＳｉ_２ヒーターは、発熱部と端子部と該端子部の一端に設けられた電極部とを備えたＭｏＳｉ_２ヒーターであって、電極部はＭｏＳｉ_２基材の表面を金属膜で被覆して構成され、端子部の直径：電極部の基材の直径＝１：０．９１～０．９８であることを特徴とする。
前記電極部において、低密度層を除去し、電極部の基材の直径を端子部の直径より小さくした上で、金属膜を被覆することにより、ＭｏＳｉ_２基材と金属膜との界面でのＭｏとＳｉの同時酸化が抑制され、電極部における金属膜の剥がれが生じ難くなる。そして、金属膜が剥がれにくくなることで、電極部での断線がなくなり、ヒーター自体の長寿命化が可能になる。

【0018】

前記低密度層は、ＭｏＳｉ_２基材の最表面から内部（軸中心）に向かって、厚さ６０～２２０μｍ（公称基材直径：６ｍｍ）、厚さ７５～２５０μｍ（公称基材直径：９ｍｍ）、厚さ１８０～５２０μｍ（公称基材直径：１２ｍｍ）で存在する。この低密度層の厚みは、基材の直径に対して、０．９～３．７％（公称基材直径：６ｍｍ）、０．８～２．８％（公称基材直径：９ｍｍ）、１．５～４．５％（公称基材直径：１２ｍｍ）に相当する。この低密度層を除去する目的で基材を研削等するため、電極部の基材の直径は、研削前の直径（端子部の直径に相当）に比べて小さくなる。研削量は、基材の直径と形成される低密度層の厚みを考慮して決定することができる。

【0019】

ＭｏＳｉ_２基材の外周層の密度が低い場合、界面に到達した酸素が空孔を通じて外周層に広く供給され、また、空孔の存在によりＭｏＳｉ_２の比表面積が大きくなっているため、ＭｏＳｉ_２基材の外周層の密度が高い場合に比べてペスト現象が起こり易い。したがって、電極部の外周に存在する低密度層を除去して、端子部の直径：電極部の基材の直径＝１：０．９１～０．９８とすることで、その低密度層が除去された基材を下地として、金属膜を形成することで、ペスト現象を抑制して、金属膜の剥離等を防止することができる。

【0020】

例えば、公称基材直径：１２ｍｍの場合、研削後の電極部の基材の直径は１０．９２ｍｍ～１１．６４ｍｍ（端子部と電極部の基材の直径比は１：０．９１～０．９７）になる。これは、基材の片側の実質的な研削量を０．１８ｍｍ～０．５４ｍｍとすることにより、電極部の基材の直径が０．３６ｍｍ～１．０８ｍｍ減に相当する。この研削により、低
密度層（０．１８～０．５２ｍｍ）が除去されることになる。低密度層の厚みは、基材の直径によって異なるため、その直径に応じて研削量を変えることが好ましい。

【0021】

通常、ＭｏＳｉ_２基材は、ＭｏＳｉ_２を主成分とする原料粉末を成形、焼成して作製されるが、焼成の際に、ＭｏＳｉ_２の酸化が生じないように不活性雰囲気や還元雰囲気下で処理される。そのため、ＭｏＳｉ_２基材の外周に位置するガラス成分（酸化物）が高温焼成時に蒸発して、外周層に多数の空孔が発生して、低密度層が形成される。低密度層が形成される領域（厚さ）は、原料の成分や粒径、焼成条件、基材の直径等によって変動する。そのため、事前にＳＥＭ像などを用いて、低密度層が形成される厚みを把握し、その上で、低密度層が除去されるよう研削量を決定し、研削後のＭｏＳｉ_２基材（つまり、低密度層が除去された基材）を下地層として金属膜を形成すれば、本発明の効果を得ることができる。但し、研削量が多すぎると、抵抗の増大及び強度が低下することがあるため、低密度層の除去を超えて研削する必要はない。

【0022】

本実施形態において、金属膜は、溶射法、めっき、イオンプレーティング等の方法を用いて形成することができる。特に、Ａｌ又はＡｌ合金の膜が有効である。また、金属膜は５０μｍ以上３００μｍ以下形成することが好ましい。また、金属膜の形成の前には、酸化被膜の除去および密着性向上のために、ブラスト処理を施すことが好ましい。ブラスト処理としては、サンドブラスト等が挙げられる。

【0023】

本実施形態は、低密度層が除去された部分に金属膜を形成して電極部とするが、低密度層が除去された部分と除去されなかった部分との境界（端子部材の長手方向の段差部）では、構造上、酸素が侵入しやすくなる。したがって、端子部材の長手方向において、低密度層が除去されていない部分にもオーバーラップするように金属膜を形成することで効果的に酸素の侵入を抑制することができる。好ましい形態は、前記境界から端子部にかけて０．４ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲で、低密度層が除去されていない部分にオーバーラップするように金属膜が形成されていることが好ましい。

【0024】

本実施形態に係るＭｏＳｉ_２ヒーター（Ｕ字形状の場合）の加工手順の一例を、図６を用いて説明する。なお、本実施形態は、この加工手順に限定されず、他の加工方法や加工手順を用いて作製してもよい。
図６（ａ）：ＭｏＳｉ_２を主成分とする原料を成形、焼成してＭｏＳｉ_２棒材を作製する。これは、後に端子部材となるものである。発熱部の記載は省略しているが、この端子部材より径の小さいＭｏＳｉ_２棒材を作製することになる。原料や成形、焼成の条件には、特に限定はなく、一般的な方法、条件を用いればよい。

【0025】

図６（ｂ）：ＭｏＳｉ_２棒材の一端をペン先のように細く切削する。ここは、後に発熱部が取り付けられる部分となる。端子部と太さと発熱部の太さの関係には業界標準があるため、それに合わせてペン先の径を決めることができる。また、端子部から発熱部に亘る傾斜比率（高さ：長さ）についても適宜、決めることができる。
次に、ＭｏＳｉ_２棒材の他端において、電極部となる部位の低密度層を除去する。除去の方法として切削が簡便であるが、研削（研磨）を用いることもできる。また、前記機械加工の他、レーザー加工等他の方法を用いてもよい。このとき、事前にＭｏＳｉ_２材の軸方向に対して垂直な断面をＳＥＭ像で観察して、低密度層の厚みを把握し、それに応じた厚みを研削することが好ましい。

【0026】

図６（ｃ）：除去した部分をアルミ溶射する。ここでは、例としてアルミ溶射を挙げているが、金属膜を形成すればよいので、ニッケル、クロム、チタン等の他の金属や他の成膜方法を用いることができる。また、アルミ溶射膜（金属膜の一例）の密着性を上げるために、除去した部分の表面をブラスト処理によって荒らすことが好ましい（図６（ｃ－１
））。ＭｏＳｉ_２基材の酸化被膜は前工程で除去できているので、ブラスト処理は任意の工程である。
さらに、アルミ溶射膜（金属膜の一例）は切削した部分よりもやや外側（段差部を含めた端子部側）まで形成することが好ましい（図６（ｃ－２））。前記の除去により、端子部と電極部の間に段差が形成され、ＭｏＳｉ_２が剥き出しとなるため、酸素が侵入し易い。したがって、酸素の侵入を防止するために、端子部の一部までオーバーラップするようにアルミ溶射を行うのが好ましい。

【0027】

図６（ｄ）：ＭｏＳｉ_２棒材をＵ字形状に曲げ加工する。このＭｏＳｉ_２棒材は、最終的に発熱部となるものであり、上記で説明したＭｏＳｉ_２棒材（端子部材）よりも、太さ（径）が小さいものである。なお、Ｗ字形状のヒーターを作製する場合には、Ｕ字形状の棒材３本を交互に逆向きで組み合わせればよく、立体型Ｕ字形状あるいはマルチ円周Ｕ字形状のヒーターを作製する場合には、複数のＵ字形状の棒材を立体的に組み合わせることで作製することができる。また、用途によっては、Ｕ字形状とせず、直線状或いは曲線状としてもよい。

【0028】

図６（ｅ）：アルミ溶射した端子部材（図６（ｃ））とＵ字形状に曲げ加工した発熱部（図６（ｄ））とを接合して、Ｕ字形状のＭｏＳｉ_２ヒーターを作製する。接合方法には特に限定はなく、ＭｏＳｉ_２で一般的に行われている通電や誘導加熱による圧着法（通電溶接とも言う）などを用いることができる。また、ここでは、Ｕ字形状を一例として図示したが、ヒーターとして、発熱部の両端に端子部材（図６（ｃ））を溶接すればよいので、両端を除く発熱部の一又は複数を適宜組み合わせて、溶接等することで、ヒーターの形状を比較的自由に設計することができる。

【0029】

本発明の実施形態に係るＭｏＳｉ_２ヒーターの加工方法は上記の通りであるが、図６（ｃ）に示すような端子部材単独でも取り扱うことができる。このようなことから、別の実施形態に係るＭｏＳｉ_２ヒーター用端子部材は、端子部と該端子部の一端に設けた電極部とを有するＭｏＳｉ_２ヒーター用の端子部材であって、電極部はＭｏＳｉ_２基材の表面を金属膜で被覆して構成され、端子部の直径：電極部の基材の直径＝１：０．９１～０．９８であることを特徴とするものである。

【実施例0030】

以下、実施例及び比較例に基づいて説明する。なお、本実施例はあくまで一例であり、この例により何ら制限されるものではない。すなわち、本発明は特許請求の範囲によってのみ制限されるものであり、本発明に含まれる実施例以外の種々の変形を包含するものである。

【0031】

（棒材の作製）
ＭｏＳｉ_２粉とＳｉＯ_２粉末を９６：４（ｗｔ％）の割合で秤量し、粉砕機で平均粒径を５μｍになるよう混合粉砕した後、１０ｗｔ％のバインダーを添加して、ミキサーで混合を行った。次に、この混合物を、押し出し機を使用して棒状に成形した後、窒素雰囲気下で脱脂、アルゴン雰囲気下で焼結を行った。その後、炉から取り出し、大気中にて通電焼結を行い、棒材Ａ（直径６ｍｍ）、棒材Ｂ（直径９ｍｍ）を得た。
これらの棒材Ａ、Ｂを軸方向に対して切断し、その切断面をＳＥＭによって観察した。断面ＳＥＭによるそれぞれの組織画像を図７、８に示す。図７に示すように、棒材Ａ、棒材Ｂともには、外周層に低密度層（厚さ２００μｍ）存在していた。

【0032】

（実施例１、比較例１）
実施例１として、棒材Ａを長さ１００ｍｍで切断し、片側のみ片端から２４ｍｍの箇所について、低密度層を除去するため表面から中心（軸）に向かって２００μｍ切削加工し
た。切削しなかった箇所（端子部に相当）の直径と切削した箇所（電極部の基材に相当）の直径との比は１：０．９３である。次に、切削した箇所に、深さ約２０μｍのブラスト処理した後、アルミのプラズマ溶射を施し、膜厚１６０～２００μｍの金属膜を形成した。
一方、比較例１として、低密度層を除去せず、片側のみ片端から２４ｍｍの箇所に、ブラスト処理した後、アルミのプラズマ溶射を施し、膜厚１６０～２００μｍの金属膜を形成した。
これらアルミ溶射が施された棒材Ａを大気中４５０℃で１～４週間保持し、金属膜の剥がれの有無を観察した。それぞれの期間経過後における棒材Ａの断面ＳＥＭ写真を図９に示す。実施例１では、１週間後、４週間後でも金属膜の剥がれは見られなかったが、比較例１では、１週間後の時点で、金属膜がＭｏＳｉ_２基材から剥がれている（隙間が生じている）のが観察された。なお、比較例１では、１週間で剥がれたため、４週間の試験は行っていない。

【0033】

（実施例２、比較例２）
実施例２として、棒材Ｂを長さ１００ｍｍで切断し、片側のみ片端から２４ｍｍの箇所について、低密度層を除去するため表面から中心（軸）に向かって２００μｍ切削加工した。切削しなかった箇所（端子部に相当）の直径と切削した箇所（電極部の基材に相当）の直径との比は１：０．９６である。次に、切削した箇所に、深さ約２０μｍのブラスト処理した後、アルミのプラズマ溶射を施し、膜厚１６０～２００μｍの金属膜を形成した。
一方、比較例２として、低密度層を除去せず、片側のみ片端から２４ｍｍの箇所に、ブラスト処理した後、アルミのプラズマ溶射を施し、膜厚１６０～２００μｍの金属膜を形成した。
これらアルミ溶射が施された棒材Ｂを大気中４５０℃で１～４週間保持し、金属膜の剥がれの有無を観察した。それぞれの期間経過後における棒材Ｂの断面ＳＥＭ写真を図１０に示す。実施例２では、２週間後、４週間後でも金属膜の剥がれは見られなかったが、比較例２では、１週間後の時点で金属膜がＭｏＳｉ_２基材から剥がれている（隙間が生じている）のが観察された。なお、比較例１では１週間で剥がれたため、２週間以降の試験は行っていない。以上の金属膜の剥離試験の結果をまとめたものを図１１に示す。

【0034】

なお、工業製品としてＭｏＳｉ_２ヒーターを製造する場合、直径６ｍｍもしくは９ｍｍ棒材の片側（金属膜を形成していない側）をペン先状に加工し、その後、Ｕ字加工された直径３ｍｍもしくは４ｍｍのＭｏＳｉ_２材（発熱部に相当）と溶接して、Ｕ字ヒーターに仕上げるが、上記の溶接の有無は、本発明の効果を確認する上で関係ないため、実施例、比較例では、溶接しない状態で剥離試験を行っている。

【産業上の利用可能性】

【0035】

本発明によれば、ＭｏＳｉ_２ヒーターにおいて、高温環境下でも電極部に形成された金属膜の剥離を防止し、ヒーターの長寿命化を可能にするという優れた効果を有する。本発明に係るＭｏＳｉ_２ヒーターは、超高温ヒーターとしての使用に優れ、ガラス工業やセラミックス焼成、その他多くの分野で技術的な貢献を果たすものである。

【符号の説明】

【0036】

２１ 端子部
２２ 電極部
２３ 発熱部
３１ アルミ編組線
３２ 金具（クランプ）
３３ 電極部
３４ 端子
４１ 外周層（低密度層）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】