[0001] L'invention concerne un élément chauffant en vitrocéramique comprenant au moins
un corps chauffant électrique plat disposé sous une plaque en vitrocéramique.
[0002] L'invention trouve son application dans la réalisation d'appareils ménagers pour
laquelle il est recherché d'associer une plaque en vitrocéramique appréciée pour sa
facilité d'entretien, à un foyer chauffant à haute température supérieure ou égale
à 650°C.
[0003] Il est connu du brevet FR-2 410 790, une table de cuisson en vitrocéramique comportant
un corps chauffant électrique disposé en forme de spirale en dessous de la plaque
ainsi qu'un palpeur thermostatique thermiquement accouplé à la plaque de cuisson à
l'intérieur de la zone de la surface de cuisson. Sur la zone marginale de la surface
de cuisson est prévue une zone non chauffée pour l'accouplement thermique du palpeur,
le reste de la surface étant recouvert du corps chauffant bifilaire dont les raccordements
sont situés sur la périphérie de la surface de cuisson.
[0004] Mais une plaque de cuisson ainsi équipée offre plusieurs inconvénients. Tout d'abord
le dispositif de chauffage est toujours d'un prix élevé car il est d'un montage complexe.
Ensuite, il est situé à une certaine distance de la plaque vitrocéramique, ce qui
entraîne des pertes thermiques. Ainsi, il est soumis à une constante de temps au refroidissement
et au réchauffement principalement due à la mauvaise conduction thermique de l'air,
ce qui rend ce genre de plaque de cuisson moins souple à l'utilisation que les plaques
de cuisson à flammes réglables par exemple.
[0005] La présente invention propose un élément chauffant qui est exempt de ce genre d'inconvénients.
[0006] Selon l'invention ces problèmes sont résolus par un élément chauffant tel que décrit
dans le préambule, caractérisé en ce que le corps chauffant électrique est réalisé
par le dépôt de couches de composés sérigraphiables à la surface dite inférieure,
opposé à la surface de travail de la plaque vitrocéramique, ces couches présentant
un coefficient de dilatation proche de celui du matériau vitrocéramique aux hautes
températures et pouvant être porté par dissipation thermique à des températures de
l'ordre de 650°C, et en ce qu'il est constitué à partir de cette surface inférieure
d'une première couche 21 d'un matériau constituant un isolant électrique à hautes
températures, d'une seconde couche 22 d'un matériau conducteur pour former les deux
lignes d'alimentation électrique C₁ et C₂ d'entrée et sortie du corps chauffant et
d'une troisième couche 23 d'un matériau résistif pour constituer une résistance chauffante
R, disposé entre les lignes C₁ et C₂ sous la forme d'un circuit, de dessin propre
à répartir uniformément la chaleur sur toute la surface du foyer.
[0007] Ainsi conçue, la présente invention résout outre les problèmes cités précédemment,
plusieurs autres problèmes. En effet, il était déjà connu de l'état de la technique
des résistances réalisées par sérigraphie et capables d'atteindre des températures
de l'ordre d'environ 150°C sur des substrats en céramique (Al₂O₃). Ces températures
étaient nettement insuffisantes à la réalisation de foyers de plaques de cuisson
où il faut atteindre des températures de l'ordre de 650°C.
[0008] L'invention, en présentant une nouvelle formulation pour une encre résistive haute
température résout ce problème. Mais il fallait aussi que le coefficient de dilatation
de cette encre, à la température de cuisson, ou à la température d'utilisation, soit
aussi proche que possible de celle du support vitrocéramique, lequel est pratiquement
nul. Ceci est difficile à réaliser pour un matériau résistif qui contient des particules
conductrices. L'invention résout cependant ce problème.
[0009] L'invention pose et résout en même temps un problème qui était jusqu'à ce jour totalement
inconnu de l'état de la technique et qui est le suivant :
[0010] Lorsqu'une résistance électrique est réalisée par sérigraphie sur un matériau vitrocéramique,
puis alimentée en électricité pour réaliser un élément chauffant par transfert thermique,
il apparaît que, à ces hautes températures utilisées dans les foyers de plaques de
cuisson, le matériau vitrocéramique support devient conducteur de l'électricité.
Il semble donc que l'association d'une résistance électrique haute température sérigraphiée
et d'un matériau vitrocéramique soit impossible à utiliser pour la réalisation d'une
table de cuisson grand-public, car ne satisfaisant pas aux normes de sécurité. Il
sembla aussi qu'on ne pourrait pas utiliser une couche isolante sérigraphiée disposée
entre la plaque vitrocéramique et la résistance sérigraphiée car il semblait que
si l'on cherchait un matériau isolant de coefficient de dilatation nul, on arriverait
à l'évidence à la formulation du matériau vitrocéramique lui-même que l'on avait
trouvé non-isolant électriquement à hautes températures.
[0011] La présente invention résout cependant ce problème en fournissant une formulation
pour une couche isolante électriquement à hautes températures et qui présente un
coefficient de dilatation tout à fait adapté au support vitrocéramique à ces hautes
températures.
[0012] Il est connu de l'état de la technique que pour réaliser une encre sérigraphiable,
on utilise généralement un composé d'une phase vitreuse et d'une phase céramique.
Dans la recherche d'un composé capable de constituer la couche isolante, il est apparu
un problème supplémentaire. Pour réaliser une résistance le matériau choisi doit
présenter un coefficient de température de la résistance (CTR) positif ou nul pour
la plage de température considérée. Et ce coefficient de résistance ne doit pas varier
au cours du temps, particulièrement lorsque le dispositif vieillit. Or si l'on choisit
pour réaliser la couche isolante un matériau comprenant une phase vitreuse trop importante,
ou un matériau dont la phase céramique se décompose à haute température pour fournir
du verre, ce verre a tendance à remonter dans la couche résistante et, enrobant les
particules conductrices, à faire en sorte que le coefficient de température diminue
pouvant même faire en sorte que ce coefficient de température devienne inférieur
à 0. Ceci conduirait alors à une détérioration rapide de l'élément chauffant amenant
le claquage de la résistance. La présente invention résout ce problème en proposant
une couche isolante qui ne réagit pas à hautes températures avec la couche résistante.
[0013] En conséquence, la résistance est parfaitement isolée à hautes températures, son
coefficient de températures est positif et l'ensemble du dispositif supporte bien
le vieillissement. L'invention sera mieux comprise au moyen de la description suivante
illustrée par les figures annexées dont :
- La figure 1 qui représente un élément chauffant schématiquement et en coupe ;
- Les figures 2a et 2b qui représentent les schémas de deux exemples de circuit de
résistance électrique selon l'invention vus du dessus ;
- La figure 3 qui représente schématiquement une coupe des figures 2 selon l'axe I-I
;
- La figure 4 qui représente schématiquement une coupe des figures 2 selon l'axe II-II
;
- La figure 5a qui représente en fonction de la température T les variations linéaires
relatives

du matériau isolant, et la figure 5b qui représente en fonction de la température
T les variations linéaires relatives

du matériau vitrocéramique.
[0014] Tel que représenté en coupe sur la figure 1, l'élément chauffant en vitrocéramique
selon l'invention comprend une plaque support en vitrocéramique 10 servant de plan
de travail sur sa face supérieure 11, et de substrat pour l'élément chauffant 20 sur
sa face inférieure 12.
[0015] Un tel élément chauffant présente l'avantage de former un plan de travail très lisse
et donc facile à nettoyer, comme ne montrant aucune anfractuosités, où puissent s'introduire
par exemple des particules alimentaires solides ou liquides provenant du débordement
de récipients culinaires. Cette planéité même est un avantage pour recevoir les récipients
culinaires qui reposent toujours d'une façon très stable sur le plan de travail, ce
qui permet un bon échange thermique.
[0016] La face inférieure 12 de la plaque vitrocéramique est revêtue d'au moins un foyer
chauffant constitué par un élément chauffant tel que représenté vu du dessus sur les
figures 2.
[0017] Le matériau vitrocéramique a été choisi jusqu'à ce jour pour réaliser des tables
de cuisson en raison de son aspect esthétique, des qualités pratiques citées plus
haut, et surtout en raison du fait qu'il présente un coefficient de dilatation nul
qui le rend très résistant aux chocs thermiques. Il présente en revanche le désavantage
d'être médiocre conducteur de la chaleur, ce qui fait que, si l'élément chauffant
est tant soit peu éloigné de la surface à chauffer, il se produit dans l'air un gradient
de température considérable. D'où l'avantage apporté par la présente invention qui
permet de réaliser pour le foyer chauffant une source de chaleur en contact direct
avec la plaque vitrocéramique, ce qui diminue les résistances thermiques.
[0018] La mauvaise conductibilité thermique du matériau vitrocéramique est utilisée comme
un avantage pour préserver entre les foyers chauffants, à l'extérieur de chaque foyer
chauffant, des zones non chaudes, où peuvent être réalisés à loisir des contacts électriques
avec des matériaux pour soudure traditionnelle, donc peu onéreux.
[0019] Selon l'invention, pour éviter le phénomène de % conduction électrique qui apparaît
non négligeable aux températures supérieures à 300°C dans le matériau vitrocéramique
de la plaque, une couche isolante 21 est d'abord déposée directement sur la surface
12. Ce matériau est élaboré pour présenter d'abord un coefficient de dilatation pratiquement
identique à celui de la plaque 10 et à celui des couches supérieures 23, et cela aux
plus hautes températures. Ce matériau est élaboré aussi pour présenter une excellente
isolation électrique à ces mêmes hautes températures. Ce matériau est élaboré enfin
de telle sorte qu'il ne diffuse pas dans les couches résistantes 23 soit aux températures
de cuisson soit aux hautes températures, évitant ainsi de changer le coefficient
de température (CTR) des couches résistantes lors du vieillissement.
[0020] La courbe C
I de la figure 5a montre les variations linéaires relatives

du matériau isolant 21 en fonction de la température T, et la courbe C
V de la figure 5b montre les variations correspondantes du matériau vitrocéramique
10 aux mêmes températures. Ces courbes sont toutes deux très voisines de 0.
[0021] Comme montré sur les figures 2, le matériau isolant 21 est déposé sur toute la surface
de la zone constituant le foyer chauffant de la plaque de cuisson.
[0022] Les figures 3 et 4 qui sont respectivement des couches schématiques des figures 2
selon les axes I-I et II-II montrent que la couche isolante 21 est une couche uniforme
d'épaisseur 100 µm ou plus.
[0023] Deux lignes d'alimentation C₁ et C₂ pour l'alimentation électrique de l'élément
chauffant sont réalisées sous la forme d'un ruban sérigraphié en couche d'épaisseur
environ 50 µm, dépendant de la tension appliquée et de la température désirée, en
surface de la couche isolante 21. Ces lignes sont formées d'un composé conducteur
22.
[0024] En surface de la couche 21 et entre les lignes d'alimentation 22, s'étendent des
rubans R en un composé résistif 23 déposés en couche sérigraphiée d'épaisseur environ
10 à 50 µm. Le matériau résistif constituant la couche 23 est prévu pour présenter
un coefficient de dilatation le plus proche possible de celui du matériau vitrocéramique
à hautes températures.
[0025] Les figures 2 montrent deux schémas avantageux de la disposition de ces rubans R
résistifs entre les lignes d'alimentation. Ces schémas sont donnés purement à titre
d'exemple, car le procédé de réalisation de l'élément chauffant selon l'invention
est d'une utilisation très souple et permet de réaliser absolument tous les types
de configuration pour ce genre de circuit.
[0026] Cependant, il sera avantageux pour des raisons de longévité du circuit, d'éviter
dans la mesure du possible de prévoir un chemin présentant des angles aigüs pour réaliser
les rubans résistifs.
[0027] Le circuit peut ainsi couvrir un foyer formant une zone carrée comme illustré par
la figure 2b, rectangulaire, ovale ou circulaire comme illustré par la figure 2a.
Il pourra d'ailleurs être loisible selon la demande du consommateur, ou client, de
réaliser une plaque de cuisson munie de plusieurs foyers montrant une forme différente.
De plus, toutes les étendues de surface de foyer sont réalisables, et non pas seulement
les surfaces aux deux diamètres standards actuellement commercialisées.
[0028] Le circuit selon l'invention étant réalisé sur la face inférieure 12 du plan de cuisson
en vitrocéramique, la face supérieure 11 servant de plan de travail reste vierge.
[0029] Dans une autre application de l'élément chauffant selon l'invention, le circuit peut
aussi être réalisé en petite dimension sur support vitrocéramique pour servir d'élément
chauffant plongeur ; par exemple pour porter rapidement un liquide à une température
donnée. Pour éviter les pertes de courant dans le liquide, le circuit peut alors être
revêtu d'une couche supérieure isolante 24 semblable à la couche 21.
[0030] Pour cette application à un élément chauffant plongeur, les bornes d'alimentation
sont aussi munies de manchons étanches et isolants comme tout plongeur chauffant
classique.
[0031] Dans une autre application, l'élément chauffant selon l'invention peut encore être
utilisé pour réaliser une plaque chauffante haute ou basse (sole ou plafond) dans
un four à convection ou à chaleur tournante, ou bien dans un four micro-ondes multicuissons.
[0032] Afin d'éloigner les soudures de conducteurs électrique de la zone chauffante du
foyer, les lignes C₁ et C₂ sont prolongées suffisamment pour que leur extrémité soit
placée dans une zone relativement froide. Vu la médiocre conductibilité thermique
du matériau vitrocéramique, quelques centimètres suffisent à amener les lignes C₁
et C₂ dans une zone où la température sera toujours suffisamment faible pour que le
matériau vitrocéramique support ne soit absolument pas conducteur de l'électricité.
Lorsque les lignes C₁ et C₂ ont atteint cette zone dite froide, la couche isolante
21 est interrompue sous la couche 22 qui constitue ces bornes afin que cette couche
22 soit en contact direct avec le matériau vitrocéramique.
[0033] Cette disposition n'a rien d'obligatoire mais elle est avantageuse pour réaliser
des brasures tendres entre l'extrémité des lignes C₁ et C₂ et des conducteurs électriques
destinés à amener le courant d'alimentation de la résistance chauffante R. En effet
la couche 22 est mieux accrochée, plus résistante mécaniquement, lorsqu'elle est réalisée
directement sur le matériau vitrocéramique. Ceci permet alors de réaliser de telles
brasures.
[0034] Selon l'invention, les couches 21, 22, 23 et éventuellement 24 sont réalisées par
une technologie de sérigraphie au moyen de composés dont la formulation est donnée
ci-après.
[0035] Un mélange de départ pour une composition isolante apte à former une encre sérigraphiable
isolante haute température à cuisson sous azote est connue de l'art antérieur par
le brevet EP-0 016 498. Selon ce document, le mélange comprend une phase vitreuse
constituée par les proportions molaires des oxydes suivants :
SiO₂ |
30 à 55 % |
ZnO |
20 à 40 % |
B₂O₃ |
0 à 20 % |
Al₂O₃ |
0 à 10 % |
SrO, BaO, CaO |
5 à 40 % |
CoO |
0 à 10 % |
et de phase céramique constituée de ZnO + CoO, la phase vitreuse comptant pour 85
à 60 %, et la phase céramique comptant pour 15 à 40 % en volume du mélange.
[0036] Mais ce mélange présente un coefficient de dilatation à haute température qui est
proche de celui de l'alumine, c'est-à-dire très éloigné de celui du matériau vitrocéramique
lui-même.
[0037] C'est pourquoi selon l'invention un mélange de départ pour une encre sérigraphiable
apte à réaliser la couche 21 c'est-à-dire à la fois isolante à haute température,
d'un coefficient de dilatation proche de celui du matériau vitrocéramique, et ne
diffusant pas dans la couche résistive supérieure, comprendra d'abord une phase vitreuse
constituée en proportions molaires par :
ZnO + MeO |
50 à 65 % |
B₂O₃ |
10 à 20 % |
Al₂O₃ |
0 à 10 % |
SiO₂ |
40 à 5 % |
dans lesquels MeO est un oxyde choisi parmi les oxydes réfractaires tels que MgO,
CaO, MeO étant associé à ZnO dans les proportions molaires 0 à 10 % de l'ensemble
de la phase vitreuse et telles que les proportions ZnO + MeO constituent 50 à 65
% en moles de ladite phase vitreuse.
[0038] Dans un exemple de réalisation on pourra trouver une phase vitreuse constituée en
proportions molaires de :
ZnO + MeO |
62 % |
B₂O₃ |
17 % |
SiO₂ |
21 % |
[0039] Dans un autre exemple de réalisation, on pourra trouver une phase vitreuse constituée
en proportions molaires de :
ZnO + MeO |
62 % |
B₂O₃ |
12 % |
Al₂O₃ |
5 % |
SiO₂ |
21 % |
[0040] Le mélange de départ pour une telle composition isolante comprendra en outre une
phase amorphe. La phase vitreuse et la phase amorphe sont associées en proportions
volumiques telles que :
Phase vitreuse |
3 à 13 % et de préférence 5 % |
Phase amorphe |
97 à 87 % et de préférence 95 %. |
[0041] Selon l'invention la phase amorphe sera constituée de silice amorphe choisie pour
son faible coefficient de dilatation.
[0042] Pour mener à bien la réalisation d'une encre sérigraphiable isolante selon l'invention,
on élabore tout d'abord un verre dont les proportions molaires correspondent aux fourchettes
indiquées plus haut ou à l'un des exemples cités. Le verre ainsi obtenu est broyé.
Pendant cette opération est incorporée pour obtenir mélange homogène la poudre formant
la phase amorphe dans les proportions volumiques choisies.
[0043] Ce broyage peut être effectué dans un milieu liquide tel que l'eau. Le résultat
du broyage est ensuite séché puis dispersé dans un véhicule organique.
[0044] En tant que véhicule organique propre à rendre ce mélange de départ sérigraphiable,
on peut utiliser une solution contenant un polymère, par exemple une solution d'éthylcellulose
dans un terpinéol ou un mélange à base de terpinéol. Ce véhicule organique peut représenter
avant cuisson 10 à 40 % du poids de l'encre sérigraphiable. Les proportions du véhicule
organique par rapport à l'encre sont choisies en fonction du comportement rhéologique
voulu.
Comme dans le cas présent aucun des matériaux choisis pour réaliser le dispositif
de chauffage sur vitrocéramique ne présente le risque de s'oxyder à l'air, la cuisson
de l'encre est effectuée à l'air libre. Le véhicule organique est ainsi consumé à
l'aide de l'oxygène de l'air. Une cuisson à environ 900°C est réalisée au four dit
four à passage, pendant environ 10 mn.
[0045] Il est d'autre part connu du brevet EP- 0 048 063 un mélange de départ pour une composition
résistive de CTR de l'ordre de : ±100 10⁻6°C⁻¹. Cette composition comprend une phase
active constituée d'un mélange d'hexaborures métalliques bivalents et/ou trivalents,
et d'une fritte de verre formée de borate de calcium et éventuellement de silice.
[0046] Mais dans cette encre résistive la composition du verre n'est pas prévue pour constituer
une résistance chauffante, et tout particulièrement une résistance chauffante capable
d'être portée à 650°C par effet Joule, et de présenter un CTR positif et qui le reste
en vieillissant.
[0047] C'est pourquoi selon l'invention, un mélange de départ pour une encre sérigraphiable
apte à réaliser la couche 23, dotée de cette propriété et d'un coefficient de dilatation
proche de celui du matériau vitrocéramique comprendra d'abord une phase active constituée
en proportion volumique du mélange total de :
RuO₂ ≃ 15 à 40 % et notamment de préférence ≃ 30 %
CuO ≃ 0 à 5 %
et une phase vitreuse constituée de composition semblable à celle du vitrocéram fondue
et trempée en proportions volumiques complémentaires du mélange ci-dessus. Ainsi grâce
à un cycle thermique judicieux, le verre fond assurant la fonction de liant puis au
cours de ce même cycle recristallise en vitrocéram. Le vitrocéram ainsi formé permet
d'obtenir le coefficient de dilatation approprié.
[0048] D'autre part le CTR de cette résistance,lorsqu'elle est réalisée avec les proportions
préférentielles,est de :
+ 520 ppm°C⁻¹ entre 20 et 300°C
et + 150 ppm°C⁻¹ entre 300 et 650°C.
[0049] Pour réaliser l'encre sérigraphiable résistive, la phase vitreuse est broyée et les
oxydes constituant la phase active sont incorporés comme il a été dit précédemment
pour la réalisation de l'encre isolante. A la suite de quoi le mélange est incorporé
à un véhicule rhéologique déjà décrit.
[0050] Selon l'invention, une encre sérigraphiable apte à réaliser les lignes C₁ et C₂ en
couche 22, sera formée dans un exemple d'une poudre d'argent (Ag) + palladium (Pd)
ou platine (Pt), ou bien encore dans un autre exemple d'une poudre d'argent (Ag) seule,
auxquels on ajoute une faible proportion d'oxyde de cuivre (CuO), cette poudre étant
ensuite incorporée à un véhicule rhéologique tel que décrit précédemment.
[0051] Les tableaux ci-après résument les compositions des mélanges de départ pour les couches
21, 22 et 23.
Tableau I
mélange de départ pour la couche 2, isolante |
Phase vitreuse = composition molaire en % |
Composition générale |
Exemple A |
Exemple B |
ZnO + MeO |
50 à 65 % |
62 % |
62 % |
SiO₂ |
40 à 5 % |
21 % |
21 % |
B₂O₃ |
10 à 20 % |
17 % |
12 % |
Al₂O₃ |
0 à 10 % |
0 % |
5 % |
Mélange de départ = composition en volume |
Composition générale |
Exemple préférentiel |
|
Phase vitreuse |
3 à 13 % |
5 % |
|
Phase amorphe |
97 à 87 % |
95 % |
|
Tableau II
mélange de départ pour la couche 23 résistive |
Composition du mélange en proportions volumiques |
|
|
Exemple préférentiel |
Composition générale |
Phase vitreuse = |
composition semblable au vitrocéram |
≃ 65 % |
Complément à 100 % |
RuO₂ |
≃ 30 % |
≃ 15 à 40 % |
Phase active |
CuO |
≃ 5 % |
≃ 0 à 5 % |
Tableau III
mélange de départ pour la couche 22 conductrice |
Composition du mélange en proportions volumiques |
Exemple I |
Exemple 2 |
Ag |
80 à 100 % |
Ag |
80 à 100 % |
CuO |
20 à 0 % |
Pd/Pt |
20 à 0 % |
|
|
CuO en proportions complémentaires |
1. Elément chauffant en vitrocéramique comprenant au moins un corps chauffant électrique
plat disposé sous une plaque en vitrocéramique et pouvant être porté à une température
comprise entre la température ambiante et 650° environ formant un foyer chauffant,
caractérisé en ce que le corps chauffant électrique est réalisé par le dépôt de couches
de composés sérigraphiables à la surface dite inférieure, opposé à la surface de
travail de la plaque vitrocéramique, ces couches présentant un coefficient de dilatation
proche de celui du matériau vitrocéramique aux hautes températures et pouvant être
porté par dissipation thermique à des températures de l'ordre de 650°C, et en ce qu'il
est constitué à partir de cette surface inférieure d'une première couche 21 d'un matériau
constituant un isolant électrique à hautes températures, d'une seconde couche 22 d'un
matériau conducteur pour former les deux lignes d'alimentation électrique C₁ et C₂
d'entrée et sortie du corps chauffant et d'une troisième couche 23 d'un matériau résistif
pour constituer une résistance chauffante R, disposé entre les lignes C₁ et C₂ sous
la forme d'un circuit, de dessin propre à répartir uniformément la chaleur sur toute
la surface du foyer.
2. Elément chauffant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche 21
isole entièrement de la plaque support la surface du foyer chauffant, en ce que la
couche 22 conductrice est disposée sous forme de deux bandes C₁ et C₂ isolées l'une
de l'autre, disposées de part et d'autre du foyer à sa périphérie, et en ce que la
couche 23 résistive est constituée de plusieurs bandes qui s'étendent de la ligne
C₁ à la ligne C₂ et sont espacées et réparties pour chauffer la totalité de la surface
du foyer.
3. Elément chauffant selon la revendication 2, caractérisé en ce que les bandes de
la couche conductrice 22 sont linéaires, en ce que les bandes de la couche résistive
23 sont linéaires et parallèles et en ce que le foyer est de forme carrée ou rectangulaire.
4. Elément chauffant selon la revendication 2, caractérisé en ce que les bandes de
la couche conductrice 22 sont en arc de cercle, en ce que les bandes de la couche
résistive 23 sont en arc de cercle et en ce que le foyer est de forme proche de celle
d'un cercle ou proche de celle d'un ovale.
5. Mélange de départ pour une encre isolante appropriée à mettre en oeuvre la réalisation
de la couche 21 d'un élément chauffant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé
en ce qu'il comprend une phase vitreuse constituée en proportions molaires de :
ZnO + MeO |
50 à 65 % |
B₂O₃ |
10 à 20 % |
Al₂O₃ |
0 à 10 % |
SiO₂ |
40 à 5 % |
dans lesquelles MeO est un oxyde choisi parmi les oxydes réfractaires tels que :
MgO, CaO et MeO étant associé à ZnO dans les proportions molaires 0 à 10 % de l'ensemble
de la phase vitreuse telles que les proportions ZnO + MeO constituent 50 à 65 % en
moles de ladite phase vitreuse et en ce qu'il comprend une phase amorphe formée de
silice amorphe et en ce que la phase vitreuse est associée à la phase amorphe dans
les proportions volumique de 3 à 13 % pour la phase vitreuse et de 97 à 87 % pour
la phase amorphe.
6. Mélange de départ selon la revendication 5, caractérisé en ce que la phase vitreuse
est composée en proportions molaires de :
ZnO + MeO |
62 % |
SiO₂ |
21 % |
B₂O₃ |
17 % |
7. Mélange de départ selon la revendication 5, caractérisé en ce que la phase vitreuse
est composée en proportions molaires de :
ZnO + MeO |
62 % |
SiO₂ |
21 % |
B₂O₃ |
12 % |
Al₂O₃ |
5 % |
8. Mélange de départ selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la
phase vitreuse entre dans les proportions de 5 % et la phase amorphe de 95 % en volume
du mélange total.
9. Mélange de départ pour une encre résistive appropriée à mettre en oeuvre la réalisation
de la couche résistive 23 d'un foyer chauffant selon l'une des revendications 1 à
4, caractérisé en ce qu'il comprend une phase active constituée en proportions volumiques
du mélange total de :
RuO₂ |
15 à 40 % |
CuO |
0 à 5 % |
et une phase vitreuse en proportions volumiques complémentaires constituée d'une
composition semblable à celle du vitrocéram.
10. Mélange de départ pour une encre conductrice appropriée à mettre en oeuvre la
couche conductrice 22 d'un foyer chauffant pour élément chauffant selon l'une des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est formé de poudre d'argent Ag et
d'oxyde de cuivre (CuO) en proportions volumiques respectives de 80 à 100 % et de
20 à 0 %.
11. Mélange de départ pour une encre conductrice appropriée à mettre en oeuvre la
réalisation de la couche conductrice 22 d'un foyer chauffant pour élément chauffant
selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est formé de poudre
d'argent Ag et de palladium (Pd) ou platine (Pt) en proportions volumiques respectives
de 80 à 100 % et de 20 à 0 %.
12. Procédé de réalisation d'un élément chauffant conforme à l'une des revendications
1 à 4, comprenant au moins les étapes de :
a) dépôt par sérigraphie d'une couche isolante 21 selon le schéma choisi pour cette
couche au moyen d'une encre isolante constituée d'un mélange de départ selon l'une
des revendications 5 à 8 incorporée dans un véhicule rhéologique par exemple d'un
mélange de terpinéol dans les proportions de 10 à 40 % du poids de l'encre sérigraphiable
;
b) cuisson de cette couche à l'air au four à passage à la température d'environ 900°C
pendant environ 10 minutes ;
c) dépôt par sérigraphie d'une couche conductrice 22 selon le schéma choisi pour former
les lignes d'alimentation C₁ et C₂, dépôt réalisé au moyen d'une encre conductrice
constituée d'un mélange de départ selon l'une des revendications 10 ou 11 incorporé
dans un véhicule rhéologique tel qu'un mélange de terpinéol dans les proportions de
10 à 40 % en poids de l'encre sérigraphiable ;
d) cuisson de cette couche à l'air, au four à passage, à la température d'environ
900°C pendant environ 10 minutes ;
e) dépôt par sérigraphie de la couche résistive 23 selon le schéma choisi pour former
la résistance chauffante R, dépôt réalisé au moyen d'une encre résistive constituée
d'un mélange de départ selon la revendication 9 incorporé dans un véhicule rhéologique
tel qu'un mélange de terpinéol dans les proportions de 10 à 40 % du poids total de
l'encre sérigraphiable ;
f) cuisson de cette couche à l'air, au four à passage, à la température d'environ
900°C pendant environ 10 minutes.