DE1465389A1 - Thermistor - Google Patents

Thermistor

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DE1465389A1
DE1465389A1 DE19641465389 DE1465389A DE1465389A1 DE 1465389 A1 DE1465389 A1 DE 1465389A1 DE 19641465389 DE19641465389 DE 19641465389 DE 1465389 A DE1465389 A DE 1465389A DE 1465389 A1 DE1465389 A1 DE 1465389A1
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thermistor
mol
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resistance
metal
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Loch Luther Daniel
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    • H01C7/043Oxides or oxidic compounds
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    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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Description

xiie Carborundum Company 21.10. 64xiie Carborundum Company 10/21 64

Niagara falls, N.I., USA .Niagara falls, N.I., USA.

U65389U65389

Die ärfindun;r bezieht sich auf einen Thermistor, der für verhältnismässig hohe Temperaturen geeignet ist.The arfindun; r refers to a thermistor that is suitable for relatively high temperatures.

Thermistoren sind wärjneempfindliche Y/iderstände, die entweder einen positiven oder einen negativen Wider-Standskoeffizienten haben in Abhängigkeit von mehreren" Faktoren, beispielsweise von der Zusammensetzung des i'heriiiistorkörpers. Im allgemeinen werden mehr Thermistoren mit negativem Koeffizienten verwendet. Die bisher bekannten Thermistoren oenügten im allgemeinen für bestimmte Zwecke, waren aber für sehr hohe Temperaturen nicht geeignet.Thermistors are wärjneempfindliche Y / iderstände that either a positive or a negative cons-state coefficients are a function of several factors ", for example, on the composition i'heriiiistorkörpers. In general, the previously known thermistors o more thermistors are used with a negative coefficient. Of enügten generally for specific purposes but were not suitable for very high temperatures.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung von Thermistoren, die für höhere Temperaturen als bisher geeignet sind, und bezieht sich auf iilaterialzusammensetzungen für die Thermistorkörper und auf Materialien, die die Empfindlichkeit bei hohen Teaiperaturen ergeben.The invention aims to create thermistors, which are suitable for higher temperatures than before, and relates to material compositions for the Thermistor body and on materials that give sensitivity to high temperature temperatures.

Die Thermistoren gemäss der Erfindung sollen bei 1500C und bei 6QO0C einen spezifischen Widerstand haben, bei dem das "Verhältnis des Y/iderstandes bei 150 C gross ist im Verhältnis zum Widerstand bei 6OG0C,The thermistors according to the invention are at 150 0 C and at 0 C 6QO have a resistivity in which the "ratio of Y / iderstandes at 150 C is large relative to the resistance at 6OG 0 C,

Die Zeichnungen erläutern die Erfindung.The drawings explain the invention.

9Q9813/09$19Q9813 / 09 $ 1

_ 2 —_ 2 -

Die Hg.l und 2 zeigen zwei mögliche Formgebungen eines Thermistors gemäss der Erfindung.The Hg.l and 2 show two possible shapes of one Thermistor according to the invention.

Fig.3 ist ein Diagramm des temperaturempfindlichen Stromkreises bei einem Thermistor gemäss der Erfindung.Fig.3 is a diagram of the temperature sensitive circuit in a thermistor according to the invention.

Mg.4 zeigt graphisch die Änderungen des spezifischen Widerstandes der 'Thermistoren nach den Mg. 1-3«Mg.4 graphically shows the changes in the specific Resistance of the 'thermistors according to the Mg. 1-3 «

Mg.5 zeigt graphische die Änderungen des spezifischen Widerstandes gemäss dem nachfolgenden Beispiel 19 bei sich ändernden Temperaturen.Mg.5 shows graphically the changes in the specific Resistance according to Example 19 below at changing temperatures.

Bs ist bekannt, dass Thermistoren für Temperaturen bis zu 1000° C, und manchmal auch höher, aus bestimmten keramischen Mischungen hergestellt werden können. Die erfindungsgemässen. Thermistoren sollen im wesentlichen im Temperaturbereich von 300° C bis etwa 1000° 0 anwendbar sein. Solche Thermistoren haben einen negativen Temperatur-Widerstandskoeffizienten, d.h. sie haben einen spezifischen Widerstand bei 600 G von nicht mehr als 5 x 10 ohm-cm sowie ein Widerstandsverhältnis (naoh-Bs is known that thermistors for temperatures up to 1000 ° C, and sometimes higher, are made of certain ceramic Mixtures can be made. The inventive. Thermistors should essentially be used in the temperature range from 300 ° C. to about 1000 ° C. be. Such thermistors have a negative temperature coefficient of resistance, i.e. they have a resistivity at 600 G of no more than 5 x 10 ohm-cm and a resistance ratio (approx.

1 7 folgend mit ER bezeichnet) von etwa 3 χ 10 : 4 x "10 . Das Widerstandsverhältnis SR ist das Widerstandsverhältnis eines Körpers von 150° 0 in ohm-cm zum Widerstand eines Körpers bei 600° 0, und dieses Widerstandsverhältnis zeigt die Wi der stands änderung in diesem: Temperaturbereich an.17 denoted ER) of about 3 χ 10: 4 x "10. The resistance ratio SR is the resistance ratio of a body of 150 ° 0 in ohm-cm to the resistance of a body at 600 ° 0, and this resistance ratio shows the resistance change in this: temperature range.

Die keramischen Körper für solche Thermistoren können sehr verschiedene Zusammensetzung haben. Besonders anwendbar sind Körper von Oxyden mehrwertiger Metalle gemäss der Formel M0.M'0r, wobei M und M1 aus -einer GruppeThe ceramic bodies for such thermistors can have very different compositions. Bodies of oxides of polyvalent metals according to the formula M0.M'0 r , where M and M 1 are from one group, are particularly applicable

90981.3/098190981.3 / 0981

-3--3-

U65389U65389

solcher mehrwertiger Metalle (Gr-,) ausgewählt sind, vcn denen wenigstens die Yfertigkeit eines Elektrons in der 3d Umlauf -Lauf bahn liegt, während die Yfertigkeit wenigstens eines der ilektrone der Gruppe G 2 in der 4d-U ilauf-Laufbahn liegt, und die Wertigkeit aller ,jlektrone der Gruppe G3 ausschliesslich in den "s" und "p" Umlauf-Laufbahnen liegen, wobei, wenn u ein Metall der ersten Gruppe G 1 ist, M1 ein Metall der anderen Gruppen G 2 und G 3 ist, und wenn H ein Metall der Gruppe G 2 ist, M' ein Metall der Gruppe G 3 ist, und 0 und O1 eine entsprechende Anzahl von Sauerstoffatomen bedeuten, und dass der Thermistor einen kleinen Anteil, vor. etwa 5 mol fo oder weniger, wenigstens eines Iietalloxj^ds enthält, das den Widerstand modifiziert.polyvalent metals (Gr-,) of which at least the ability of one electron lies in the 3d orbit, while the ability of at least one of the electrons of group G 2 lies in the 4d trajectory, and the Valence of all jlectrons of group G3 lie exclusively in the "s" and "p" orbital tracks, where, if u is a metal of the first group G 1, M 1 is a metal of the other groups G 2 and G 3, and when H is a metal of group G 2, M 'is a metal of group G 3, and 0 and O 1 represent a corresponding number of oxygen atoms, and that the thermistor has a small proportion, before. about 5 mol fo or less, contains at least one metal oxy ^ ds which modifies the resistance.

Besonders zweckmässig sind Thermistoren aus festen Lösungen von Zinnoxyd (was ein G3-lietalloxyd ist) und Titandioxyd (was ein G 1 Metalloxyd ist), weil diese ihermistoren bei Temperaturen bis 1000° C verwendbar sind, und bei diesen hohen Temperaturen einen leicht messbaren Widerstand haben und auch ein hohes Widerstandsverhältnis EE.Thermistors made from solid solutions are particularly useful of tin oxide (which is a G3 dietal oxide) and titanium dioxide (which is a G 1 metal oxide), because these ihermistors can be used at temperatures up to 1000 ° C, and at an easily measurable resistance to these high temperatures have and also a high resistance ratio EE.

Beispiel 1example 1

Es wurde eine Lischung von feinverteiltem SnOp und p hergestellt, wobei das-SnO2 zu 85 mol cß> vorhanden war, und das TiCp zu 15 mol fo. Zu dieser .isohung wurden 0,5 mol $ Antimontrioxyd hinzugefügt als Modifizierungsmittel für den Y/iderstand. Diese Pulver wurden vermischt, zwei Stunden lang nass gemahlen und getrocknet. Die getrocknete Mischung wurde durch ein Sieb von 0,95 mm ]£aschenweite gesiebt und mit zwei Gew.$ trockenem Dextrin vermischt und mit soviel Wasser angefeuchtet, dass sich gute -Ormeigenschaften ergaben. Da^n wurde die Mischung in kleine Stangen gepresst bei einem Druck von 420 kg/cm ·A mixture of finely divided SnOp and p was produced, the SnO 2 being present at 85 mol c β> and the TiCp at 15 mol fo. 0.5 mol of antimony trioxide was added to this solution as a modifier for the resistance. These powders were mixed, wet milled for two hours, and dried. The dried mixture was sieved through a sieve with an ash width of 0.95 mm and mixed with two% by weight of dry dextrin and moistened with enough water to produce good dimensional properties. The mixture was then pressed into small bars at a pressure of 420 kg / cm

909813/0981909813/0981

-4-BAD-4-BATH

H65389H65389

Beim Pressen der Stangen wurde die OxyclmisGhung um Dra&telektroden herum gepresst, die in die Form in der Nähe der Enden der Stangen eingelegt wurden. Diese Elektroden bestanden aus einem Platindraht mit p,31 mm 0* Die geformten Stangen wurden dann auf einer entsprechenden Unterlage in einen elektrisch "beheizten "keramischen Ofen eingebracht und in einer oxydierenden Atmosphäre bis auf etwa 1300° 0 gebrannt bei durchschnittlich 200° 0 pro Stunde. Die Stangen wurden zehn Stunden lang bei einer Temperatur von etwa 1300° 0 belassen und wurden dann abgekühlt und getestet. Die Widerstandsteste bei verschiedenen Temperaturen wurden ausgeführt bei 1 kc mit einer Brücke und bei Wechselstrom. Der Widerstand bei 150° C betrug 4»63 χ 10 ohm-cm, und der Widerstand bei 600° O war 6,18 χ 10 ohm-cm. Das Widerstandsverhältnis ER war also 7,49 x 102.As the bars were pressed, the oxy-wire was pressed around wire electrodes placed in the mold near the ends of the bars. These electrodes consisted of a platinum wire with p, 31 mm 0 * The shaped rods were then placed on a suitable base in an electrically "heated" ceramic furnace and fired in an oxidizing atmosphere up to about 1300 ° 0 at an average of 200 ° 0 per hour . The bars were left at a temperature of about 1300 ° C for ten hours and were then cooled and tested. The resistance tests at different temperatures were carried out at 1 kc with a bridge and with alternating current. The resistance at 150 ° C was 4 »63 10 ohm-cm, and the resistance at 600 ° O was 6.18 10 ohm-cm. So the resistance ratio ER was 7.49 x 10 2 .

BelBpial 2 * ■ BelBpial 2 * ■

Ea wurde ein Thermistorkörper naoh Beispiel 1 hergestellt, auch die Metalloxydmischung war gleich mit Ausnahme,dass 5 mol $> Zinkoxyd als Stabilifliermittel hinzugefügt wurden. Der spezifische Widerstand dee Thermistors bei 150° CA thermistor body was produced according to Example 1, and the metal oxide mixture was also the same, with the exception that 5 mol $> of zinc oxide was added as a stabilizer. The resistivity of the thermistor at 150 ° C

r\ & 2? r \ & 2?

bzw.600 C war 4*28 χ 10 bzw.7»49 * 10 , und das Verhältnis BE war 5,71 ι 103.or 600 C was 4 * 28 χ 10 or 7 »49 * 10, and the ratio BE was 5.71 ι 10 3 .

5-5 - 5-5 -

Mit der «tilgen ff run dmi schling iron 85 mol $ SnOg und 15 mol TiOg wurden Thermi8torkörpit berge·teiltt Ht al· modifizierende Oxyde 3 mol £ Zinkoacyd enthielten sowie einen kleinen Betrag von Antl*ontrioxyd oder «Ija-bftlpeatoxyd. ~ See angewendete Terfahren, entepraoh de* des Beispiele 1. Sie. Kbrjer hatten einen epenifieoheη Wideretejad und ein ti »wie felgi; t ' ' With the "wipe ff run dmi slurp iron 85 mol $ snog and 15 mol TiOg Thermi8torkörpit were mountains · shares t Ht al · modifying oxides contained 3 mol £ Zinkoacyd and a small amount of Antl * ontrioxyd or" Iya-bftlpeatoxyd. ~ See applied Terfahren, entepraoh de * of the example 1. You. Kbrjer had an epenifieoheη Wideretejad and a ti »wie felgi; t ''

8O9813/Ö9018O9813 / Ö901

U65389U65389

Beispielexample

4 54th 5

AdditivAdditive

0,5 Ta2O5 0,2 Ta2O5 0,2 Sb2O5 0.5 Ta 2 O 5 0.2 Ta 2 O 5 0.2 Sb 2 O 5

ape 25. Wider stand
in ohm-cm
ape 25. Resistance
in ohm-cm

1500O150 0 O

600°C 600 ° C

4,72 χ 107 6,82 χ 102 6,92 χ IO4 4.72 χ 10 7 6.82 χ 10 2 6.92 χ IO 4

5,76 χ 105 5,76 χ ΙΟ1 1,0 χ IO4 5.76 χ 10 5 5.76 χ ΙΟ 1 1.0 χ IO 4

3,09 x 107 1,33 x 102 2,32 χ IO5 3.09 x 10 7 1.33 x 10 2 2.32 χ IO 5

Beispiele 6-10Examples 6-10

Bei diesen Beispielen betrug die Mischung 60 mol <fo p und 40 mol # TiO2. Als Modifiziermittel für den Widerstand wurden 0,5 mol fo Sb2O5 benutzt mit verschiedenen Anteilen von ZnO zum Zwecke der Stabilisierung.In these examples, the mixture was 60 mol <fo p and 40 mol # TiO 2 . As a modifier for the resistance, 0.5 mol fo Sb 2 O 5 was used with various proportions of ZnO for the purpose of stabilization.

Beispielexample OO Additiv
mol io
Additive
mol io
spez.
in
1500O
spec.
in
150 0 O
XX Widerstand
ohm-cm
600
resistance
ohm-cm
600
1,491.49 0O 0 O 103 10 3 3,533.53 XX IO1 IO 1
66th 11 ZnOZnO 5,35.3 XX IO4 IO 4 3,133.13 XX io3 io 3 4,634.63 XX 105 10 5 77th 33 ZnOZnO 1,451.45 XX IO9 IO 9 8,568.56 XX IO2 IO 2 3,03.0 XX 105 10 5 88th 55 ZnOZnO 2,562.56 XX IO6 IO 6 7,547.54 XX ioa io a 4,614.61 XX 1O+ 1O + 99 1010 ZnOZnO 3,483.48 XX iO7 OK 7 1,921.92 XX 103 10 3 3,903.90 XX 10+10+ 1010 ZnOZnO 7,497.49 IO7 IO 7 XX

Die Herstellung dieser ffihermistoren erfolgte ebenso, wie im Beispiel 1 beschrieben.The manufacture of these ffihermistors took place as well as described in example 1.

Beispiele 11 - 15Examples 11-15

Bei diesem Beispiel betrug die Hisohung 40 mol <f* SnO2 and 60 mol # (EiO2. Als Modifiziermittel für den Widerstand wurden verschiedene Prozentsätze Sb0O, und Ta0Or- benutzt, mit und ohne Zinkoxyd. Die Herstellungsweise war, wie im Beispiel 1 beschrieben.In this example the concentration was 40 mol <f * SnO 2 and 60 mol # (EiO 2. Various percentages of Sb 0 O, and Ta 0 Or- were used as modifiers for the resistance, with and without zinc oxide described in example 1.

909813/0981909813/0981

-6--6-

Beispielexample Additiv
mol fo
Additive
mol fo
speZ.Widerstand
in ohm-cm
150° C 600
special resistance
in ohm-cm
150 ° C 600
108
10?
10 8
10?
6,93
5,98
6.93
5.98
00 XX
XX
OO 105
105
10 5
10 5
SESE X
X
X
X
104
10+
10 4
10+
11
12
11
12th
1,0 Ta2O5
5,0 Ta2O5
1.0 Ta 2 O 5
5.0 Ta 2 O 5
1,36 χ
©,45 x
1.36 χ
©, 45 x
109 10 9 1,711.71 XX 10*10 * 1,96
1,58
1.96
1.58
XX 104 10 4
1313th 1,0· Ta2O5; 31.0 · Ta 2 O 5 ; 3 ZnOl,39 xZnOl, 39 x 107 10 7 1,571.57 XX ΙΟ5 ΙΟ 5 8,128.12 XX 1O+ 1O + 1414th 1,0 Sb2O3;31.0 Sb 2 O 3 ; 3 ZnO 2,94 xZnO 2.94 x 107 10 7 • 2,57• 2.57 XX 10*10 * 1,871.87 XX 104 10 4 1515th 2,0 Sb0O,;32.0 Sb 0 O,; 3 ZnO 5,04 xZnO 5.04 x 1,961.96

Bei diesen Beispielen, und auch in den anderen Beispielen, beziehen sich die mol-Prozenteätze der Additive einzeln auf die Grundmischung.In these examples, and also in the other examples, the mol percentages of the additives relate individually on the basic mix.

Beispiele 16 - 17Examples 16-17

Diese Beispiele beziehen sich auf Thermistoren aus einer festen oxydischen Lösung, und die Grundmischung enthält 20 mol i> SnO2 und 80 mol <fi TiO2. In beiden Beispielen wurden 3 mol $> ZnO als Stabilisierungsmittel benutzt, zusammen mit Sb0O^ im Beispiel 16 und mit TanOc im Bei-These examples relate to thermistors of a solid oxide solution and the basic mixture contains 20 mol i> SnO 2 and 80 mol <fi TiO 2. In both examples 3 mol $> ZnO were used as stabilizing agent, together with Sb 0 O ^ in example 16 and with Ta n Oc in the case of

2 3 " ■ . 2 52 3 "■. 2 5

spiel 17 als Modifiziermittel für den Widerstand,game 17 as a modifier for resistance,

Beispiel Additiv spez.Widerstand ER.Example additive specific resistance ER.

mol ia in ohm-cmmol ia in ohm-cm

16 2 Sb2O3 1,03 x 108 2,67 x 104 3,86 χ ΙΟ3 16 2 Sb 2 O 3 1.03 x 10 8 2.67 x 10 4 3.86 χ ΙΟ 3

17 2 Ta2O5 1,89 x 109 1,62 χ ΙΟ4 1,17 x17 2 Ta 2 O 5 1.89 x 10 9 1.62 χ ΙΟ 4 1.17 x

Die Herstellung war ebenso, wie im Beispiel 1 beschrieben.The preparation was as described in Example 1.

Beispiel 18Example 18

Naoh dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurde ein Thermistorkörper hergestellt mit einer Misshung yon 98 mol 4 SnOg und 2 mol 56 IiO2. Als Modifiziermittel für den Widerstand enthielt der Körper 0,2 mol fi (errechnetunter Bezug -*-■ et: 909813/0981Using the method described in Example 1, a thermistor body was produced with a ratio of 98 mol 4 SnOg and 2 mol 56 IiO 2 . The body contained 0.2 mol fi as a modifier for the resistance (calculated using reference - * - ■ et: 909813/0981

-7--7-

auf die Grundmischung) Antimontrioxyd» Die Thermistoren hatten einen spezifischen Widerstand bei 150° C bzw.600on the basic mixture) Antimony trioxide »The thermistors had a resistivity at 150 ° C and 600, respectively

,2, 2

von 1,13 x ICr bzw. 9,8 χ 10°. Das Widerstandsverhältnis HR ist also 1,15 ± 10'of 1.13 x ICr or 9.8 χ 10 °. The resistance ratio HR is therefore 1.15 ± 10 '

Beispiel 19Example 19

Zum Tergleioh mit den Thermistoren naoh den vorhergehenden Beispielen wurde ein Körper hergestellt, der als Hauptbestandteil nur Zinnoxyd enthielt und ausserdem 3 mol $ ZnO und 0,2 mol *f» SbgO«, errechnet naoh dem Anteil von SnO2* Der spezifische Widerstand in ohm-cm dieses Körpers betrug bei 150° O 1,6 χ 102 und bei 600° 0 2,0 χ 10°, und das Widerstandsverhältnis EE war 8 χ 10 . Der Gebrauch solcher Körper als Thermistoren -ist nicht gegeben wegen des sehr niedrigen Widerstandes bei hohen Temperaturen und wegen des sehr niedrigen Widerstandaverhältniases.To match the thermistors with the previous examples, a body was produced which only contained tin oxide as its main component and also 3 mol $ ZnO and 0.2 mol * f " SbgO", calculated from the proportion of SnO 2 * the specific resistance in ohms -cm of this body was 1.6 10 2 at 150 ° O and 2.0 10 ° at 600 ° O, and the resistance ratio EE was 8 χ 10. The use of such bodies as thermistors is not given because of the very low resistance at high temperatures and because of the very low resistance behavior.

Die 3?ig.l und 2 zeigen zwei von vielen möglichen Porrnen eines erfindungsgemässen Widerstandes.The 3? Ig. 1 and 2 show two of many possible porrns a resistor according to the invention.

In 3?ig.l ist ein Thermistor 11 gezeigt, der die ioria eines Würfelöheas hat, In dem die Drähte 13, 14 «ingebettet sind.In 3? Ig.l a thermistor 11 is shown, which the ioria of a cube hole in which the wires 13, 14 "are embedded are.

In Pig.2 ist der Thermistor 16 stangenförmig, und in den Enden der Stange sind die Drähte 17 und 16 eingebettet.In Pig.2 the thermistor 16 is rod-shaped, and in the The wires 17 and 16 are embedded in the ends of the rod.

Die Termiator«n der vorgehenden Beispiele hatten di··· Jarm.The termiators in the previous examples had di ··· Jarm.

.1.1

Xn dem Sohaltdittgramm naoh ?ig.3 «ind die mit 21, ZZ bezilohaet, 23 lit dtr Thermistor, 24 ein »•laii und 25, 26 Hind die Auelaaaklemmen. Irhbht die itmperatur 'lest Thermistor» 23, dann v«rrln«irt *«r Wideret and de a Thermietor·, un4 damit erhöht ileii,Xn the Sohaltdittgramm naoh? Ig.3 "ind those with 21, ZZ bezilohaet, 23 lit dtr thermistor, 24 a" • laii and 25, 26 Hind the Auelaaaklemmen. Irhbht the temperature 'read thermistor »23, then v« rrln «irt *« r against and de a thermal gate, and thus increased ileii,

iÖt813/O0i1iÖt813 / O0i1

unter konstanter Spannung der Klemmen 21, 22, der Strom durchfluss durch die Spule des Relais 24. Die Relaisarmatur wird also angezogen, so dass der Strom zu den Auslassklemmen 25 > 26, die mit einer Alarm- oder Kontroll-· Vorrichtung verbunden sein können, vervollständigt wird.under constant voltage of terminals 21, 22, the current flows through through the coil of the relay 24. The relay armature is thus attracted, so that the current to the Outlet terminals 25> 26, which can be connected to an alarm or control device.

Me Mg. 4 zeigt den spezifischen Widerstand bei Änderung der Temperaturen, und zwar für Temperaturen zwischen 150° und etwa 700° C bei Thermistoren gemäss den Beispielen 1, 2 und 11. Die gestrichelte linie zeigt die Charakteristik des Thermistors nach Beispiel 1, die unterbrochene Linie zeigt die Charakteristik eines Thermistors nach Beispiel 2, und die ausgezogene Linie zeigt· die Charakteristik eines Thermistors nach Beispiel 11. Die Kurven erlauben einen Vergleich einiger der vorhergehend beschriebenen Thermistoren. Es zeigt sich, dass alle drei Thermistoren einen spezifischen Widerstand bei Temperaturen von etwa 400° 0 bis etwa 700° C haben, der wesentlich unter 1 χ 105 liegt,und bei 150° C über 1 χ 106. Es ergibt sich also ein Temperaturbereich, der für Thermistoren brauchbar ist.Me Mg. 4 shows the specific resistance when the temperatures change, namely for temperatures between 150 ° and about 700 ° C for thermistors according to Examples 1, 2 and 11. The dashed line shows the characteristics of the thermistor according to Example 1, the broken line The line shows the characteristic of a thermistor according to Example 2 and the solid line shows the characteristic of a thermistor according to Example 11. The curves allow a comparison of some of the previously described thermistors. It turns out that all three thermistors have a specific resistance at temperatures of around 400 ° 0 to around 700 ° C, which is significantly below 1 χ 10 5 , and at 150 ° C above 1 χ 10 6 . So there is a temperature range that is useful for thermistors.

Die Fig.5 zeigt ein ähnliches Widerstands-Temperatur-Diagramm für einen Thermistor nach Beispiel 19» der also kein TiOp enthält. Es ist klar, dass der Widerstand dieses Körpers bei hohen Temperaturen so gering ist, dass der Körper als Thermistor nicht brauchbar ist.5 shows a similar resistance-temperature diagram for a thermistor according to Example 19 »which therefore does not contain any TiOp. It is clear that the resistance this body is so small at high temperatures that the body cannot be used as a thermistor.

Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, dass bei der Herstellung von Thermistoren aus Mischungen, die Zinkoxyd und Titanoxyd enthalten, das Verhältnis dieser beiden Oxyde zueinander sehr verschieden sein kann· Antimontrioxyd oder Ta2Oc kann in mol-Prozenten zwischen etwa 0,1 ?6 bis 5# der Lösung aus SnO0 und TiO9 zugesetzt werden, und das Antimonoxyd wirkt dann als ModifiziermittelFrom the foregoing results that include in the production of thermistors from mixtures of zinc oxide and titanium oxide, the ratio of these two oxides may be mutually very different · antimony trioxide or Ta 2 Oc, in mol-percentage of between about 0.1? 6 to 5 # of the solution of SnO 0 and TiO 9 are added, and the antimony oxide then acts as a modifier

' "- :' 909813/098 1'"-:' 909813/098 1

-9--9-

U65389U65389

für den Widerstand. Zinkoxyd, das bei vielen Zusammensetzungen eine stabilisierende Wirkung hat, kann bis zu 10 mol io der Grundzusammensetzung hinzugefügt werden. Das Zinkoxyd vergrössert nicht nur die Beständigkeit des Widerstandes bei hohen Temperaturen, sondern es ergibt sioh dann auoh ein fast lineares Ansprechen auf Temperaturänderungen, besonders bei hohen Temperaturen. for the resistance. Zinc oxide, which has a stabilizing effect in many compositions, can be added up to 10 mol io to the basic composition. The zinc oxide not only increases the resistance of the resistance at high temperatures, but it also gives an almost linear response to temperature changes, especially at high temperatures.

Statt der vorgehend beschriebenen Thermistoren in fform von Stangen können die Thermistoren au or. andere formen haben, wie beispielsweise Kugeln, Würfel, Scheiben und i'locken. Die Leitungsdrähte, die aus beliebigem Material bestehen können, können auch wegfallen und ersetzt sein durch mechanischen Kontakt mit Metallelektroden. Bei entsprechender Auswahl der Körperform der Thermistoren und der Grosse, und jenachdem ob Leitungsdrähte oder andere Kontakte vorhanden sind, können verschiedenartige Thermistoren' hergestellt werden, die verschiedene Widerstände haben.Instead of the previously described thermistors in fform The thermistors can be made of rods. other shapes such as balls, cubes, discs and curls. The lead wires, made of any material can exist, can also be omitted and replaced by mechanical contact with metal electrodes. With the appropriate Selection of the body shape of the thermistors and the size, and depending on whether lead wires or other If contacts are present, different types of thermistors can be made which have different resistances.

Andere feste Lösungen von brauchbaren Metalloxyden für Thermistoren sind Lösungen,die vorwiegend TiOp, ZrOp, SCpO, und Y2O* enthalten. Modifiziermittel für solche Oxyde sind Ta2O,- und MoO,. Auch hier kann ZnO als Stabilisierungsmittel verwendet werden.Other solid solutions of useful metal oxides for thermistors are solutions containing predominantly TiOp, ZrOp, SCpO, and Y 2 O *. Modifiers for such oxides are Ta 2 O, - and MoO ,. Here, too, ZnO can be used as a stabilizing agent.

Patentansprüche :Patent claims:

909it3/09g1909it3 / 09g1

Claims (1)

Thermistor, dadurch gekennzeichnet, dass er hauptsächlich aus einer festen lösung von Oxyden mehrwertiger Metalle besteht, entsprechend einer iOrniel MO.M1O1, wobei M und M' aus einer Gruppe solcher mehrwertiger Metalle (G-, ) ausgewählt sind, von denen wenigstens die Wertigkeit eines Elektrons in der 3d Umlauf-Laufbahn liegt, während die Wertigkeit wenigstens eines der Elektrone der Gruppe (G2) in der 4d-Umlauf-Laufbahn liegt, und die Wertigkeit aller Elektronen der Gruppe (G,) ausschliesslich in den "s" und "p"-Umlauf-Laufbahnen liegen, wobei, wenn M ein Metall der ersten Gruppe (G-,) ist, M1 ein Metall der anderen Gruppe (Gp und G-);ist, und wenn M ein Metall der Gruppe (Gp) ist, M1 ein Metall der Gruppe (G,) ist, und 0 und O1 eine entspreohende Anzahl von Sauerstoffatomen bedeuten, und dass der Thermistor einen kleinen Anteil, von etwa 5 mol # oder weniger, wenigstens eines Metalloxyds enthält, das den Widerstand modifiziert.Thermistor, characterized in that it consists mainly of a solid solution of oxides of polyvalent metals, corresponding to an iOrniel MO.M 1 O 1 , where M and M 'are selected from a group of such polyvalent metals (G-,), of which at least the valence of an electron lies in the 3d orbit, while the valence of at least one of the electrons of the group (G 2 ) lies in the 4d orbit, and the valence of all electrons of the group (G,) is exclusively in the "s "and" p "revolving tracks, where when M is a metal of the first group (G-,), M 1 is a metal of the other group (Gp and G-); and when M is a metal of the group (Gp), M 1 is a metal of the group (G,), and 0 and O 1 represent a corresponding number of oxygen atoms, and that the thermistor contains a small proportion, of about 5 mol # or less, of at least one metal oxide, that modifies the resistance. 2. Thermistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein kleiner Anteil ZnO als StabiJ.isiermittel hinzugefügt ist.2. Thermistor according to claim 1, characterized in that a small proportion of ZnO is used as a stabilizing agent is added. 3. Thermistor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass M Titan ist, und M1 Zinn.3. Thermistor according to claim 1 or 2, characterized in that M is titanium and M 1 is tin. 4. Thermistor nach Anspruoh 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass M Zirkonium ist und M1 Titan;4. Thermistor according to Anspruoh 1 or 2, characterized in that M is zirconium and M 1 is titanium; 5. Thermistor naoh Anspruoh 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet , dass M Skandium ist, und M' Yttrium· 9Q9813/0981 5. Thermistor according to Claim 1 or 2, characterized in that M is scandium and M 'is yttrium 9Q9813 / 0981 τ ητ η - li -- li - Thermistor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer festen Lösung aus SnOp und TiOp besteht und als Modifiziermittel für den Widerstand 5 mol # oder weniger wenigstens eines
der Oxyde SbO* oder Ta2O5 enthält·
Thermistor according to claim 1 or 2, characterized in that it consists of a solid solution of SnOp and TiOp and at least one as a modifier for resistance of 5 mol # or less
contains oxides SbO * or Ta 2 O 5
7. Thermistor naoh Anspruch 6, daduroh gekennzeichnet, dass das mol-Terhältnis SnO2 : TiO2 etwa 98»2 bis
2»8 ist.
7. Thermistor naoh claim 6, characterized in that the molar ratio SnO 2 : TiO 2 is about 98 »2 to
2 »8 is.
8. Thermistor naoh Anspruch 7» daduroh gekennzeichnet, dass der mol-Prozentsatz der al Modifiziermittel
wirkenden Oxyde etwa 0,1$ - 5#> berechnet auf SnO2 und TiO2 zusammen, beträgt.
8. Thermistor naoh claim 7 »daduroh characterized in that the mole percentage of the modifier
active oxides about 0.1 $ - 5 #> calculated on SnO 2 and TiO 2 together.
9. Thermistor naoh Anspruch 8, daduroh gekennzeichnet, dass etwa 0,1 mol # - 5 mol 56 Sb2O* hinzugefügt ist.9. Thermistor naoh claim 8, characterized in that about 0.1 mol # - 5 mol 56 Sb 2 O * is added. 10. Thermistor naoh Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass etwa 0,1 - 5 mol ^ Ta2O5 hinzugefügt ist.10. Thermistor naoh claim 8, characterized in that about 0.1-5 mol ^ Ta 2 O 5 is added. 90981 3/.09 84,'90981 3 / .09 84, '
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