JP2015078089A - Thermistor element and temperature sensor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermistor element that, even if exposed at 900°C for a long time, can suppress a change in resistance characteristics of a thermistor part to suppress a decrease in temperature detection accuracy, and to provide a temperature sensor using the thermistor element.SOLUTION: In a thermistor element 21 that is provided in a temperature sensor 1, a cover layer 26 has a composition as shown in examples 1-8, whereby the cover layer 26 is formed as dense crystallized glass even if a baking temperature is relatively low (for example, 1,100°C or lower) at the time of its production. Since the thermistor element 21 is provided with the cover layer 26 as the dense crystallized glass, composition changes in a thermistor part 22 and the cover layer 26 are hardly caused, and changes in a resistance value and resistance characteristics of the thermistor part 22 are hardly caused.

Description

本発明は、サーミスタ組成物からなるサーミスタ部とサーミスタ部を被覆する被覆層とを備えるサーミスタ素子、およびこのようなサーミスタ素子を有する温度センサに関する。   The present invention relates to a thermistor element comprising a thermistor part made of a thermistor composition and a coating layer covering the thermistor part, and a temperature sensor having such a thermistor element.

従来、サーミスタ組成物からなるサーミスタ部と、サーミスタ部を被覆する被覆層と、を備えるサーミスタ素子が知られている。また、このようなサーミスタ素子を有する温度センサが知られている。   Conventionally, a thermistor element including a thermistor portion made of a thermistor composition and a coating layer covering the thermistor portion is known. A temperature sensor having such a thermistor element is also known.

サーミスタ素子の被覆層は、サーミスタ部が還元されて抵抗特性が変化するのを抑制するために備えられており、例えば、結晶化ガラスで形成されたものがある(特許文献1,特許文献2)。   The covering layer of the thermistor element is provided in order to suppress the resistance characteristic from being changed due to reduction of the thermistor portion. For example, there is one formed of crystallized glass (Patent Document 1, Patent Document 2). .

特開2009−170555号公報JP 2009-170555 A 特開2009−182250号公報JP 2009-182250 A

しかし、被覆層における結晶化ガラスの結晶化度が低い場合、被覆層の非晶質相とサーミスタ部とが反応することにより、サーミスタ部の抵抗特性が変化してしまい、サーミスタ素子の温度検出精度が低下する可能性がある。   However, when the crystallinity of the crystallized glass in the coating layer is low, the resistance characteristics of the thermistor part change due to the reaction between the amorphous phase of the coating layer and the thermistor part, and the temperature detection accuracy of the thermistor element May be reduced.

また、サーミスタ素子が、900℃等の高温域に長時間曝され続けると、被覆層における結晶化ガラスの結晶相や結晶化度が変化する可能性がある。つまり、結晶相の変化(非晶相から結晶化する場合も含む)は、体積変化を伴う場合があり、高温下での使用により結晶相が変化すると、サーミスタ部と被覆層の間にかかる応力の変化や電極の剥離などによって、サーミスタ部の抵抗特性が変化する可能性がある。   Further, when the thermistor element is continuously exposed to a high temperature region such as 900 ° C. for a long time, the crystal phase and crystallinity of the crystallized glass in the coating layer may change. In other words, the change in the crystal phase (including the case of crystallization from the amorphous phase) may be accompanied by a volume change, and the stress applied between the thermistor part and the coating layer when the crystal phase changes due to use under high temperature There is a possibility that the resistance characteristics of the thermistor part may change due to changes in the resistance and electrode peeling.

さらに、高温下での使用により、クラックの発生によって被覆層の機械的強度が低下すると、被覆層によるサーミスタ部の還元抑制の効果を維持できなくなる可能性がある。
これらのことから、被覆層に結晶化ガラスを用いても、高温下で長時間使用する場合においては、サーミスタ部の抵抗特性が変動して、サーミスタ素子の温度検出精度が低下する可能性がある。
Furthermore, if the mechanical strength of the coating layer is reduced due to the occurrence of cracks due to use at a high temperature, the effect of suppressing the reduction of the thermistor portion by the coating layer may not be maintained.
For these reasons, even if crystallized glass is used for the coating layer, the resistance characteristics of the thermistor part may fluctuate and the temperature detection accuracy of the thermistor element may be reduced when used for a long time at high temperatures. .

本発明は、900℃の温度に長時間曝されても、サーミスタ部の抵抗特性の変動を抑制でき、温度検出精度の低下を抑制できるサーミスタ素子を提供すること、およびこのようなサーミスタ素子を用いた温度センサを提供することを目的とする。   The present invention provides a thermistor element that can suppress fluctuations in the resistance characteristics of the thermistor portion even when exposed to a temperature of 900 ° C. for a long time, and can suppress a decrease in temperature detection accuracy, and uses such a thermistor element. An object of the present invention is to provide a temperature sensor.

本発明は、サーミスタ組成物からなるサーミスタ部と、サーミスタ部を被覆する被覆層と、を備えるサーミスタ素子であって、被覆層は、少なくともSiO、BaO、及びAlを含み、SiO については被覆層の合計モル数に対して45〜75モル%であり、Alについては被覆層の合計モル数に対して2〜10モル%であり、BaOについては被覆層の合計モル数に対して20〜40モル%であり、SiO、BaO、及びAlの合計が90モル%〜100モル%になるように選択される含有割合で含有し、Bについては被覆層の合計モル数に対して0.1モル%以下であり、被覆層は、結晶化度70%以上の結晶化ガラスであること、を特徴とするサーミスタ素子である。 The present invention is a thermistor element comprising a thermistor part made of a thermistor composition, and a coating layer covering the thermistor part, the coating layer including at least SiO 2 , BaO, and Al 2 O 3 , and SiO 2 Is 45 to 75 mol% with respect to the total number of moles of the coating layer, Al 2 O 3 is 2 to 10 mol% with respect to the total number of moles of the coating layer, and BaO is the total mole of the coating layer. 20 to 40 mol% relative to the number, contained in the content of total SiO 2, BaO, and Al 2 O 3 is chosen to be 90 mol% to 100 mol%, the B 2 O 3 Is a thermistor element characterized in that it is 0.1 mol% or less with respect to the total number of moles of the coating layer, and the coating layer is crystallized glass having a crystallinity of 70% or more.

被覆層は、上記の組成を有することで、被覆層の製造時の焼付温度が比較的低温(例えば、1100℃以下)であっても、緻密な結晶化ガラスとして形成される。このように、緻密な結晶化ガラスとしての被覆層を備えることで、サーミスタ部および被覆層の組成変動が生じ難く、サーミスタ部の抵抗値及び、その特性の変動が生じにくくなる。   By having the above composition, the coating layer is formed as a dense crystallized glass even when the baking temperature during the production of the coating layer is relatively low (for example, 1100 ° C. or lower). Thus, by providing the coating layer as a dense crystallized glass, the composition variation of the thermistor part and the coating layer hardly occurs, and the resistance value and the characteristic of the thermistor part hardly change.

被覆層におけるSiO の含有量を前記下限値以上に設定することで、ガラスの軟化温度が高くなり、被覆層の耐熱性が向上する。被覆層におけるSiOの含有量を前記上限値以下に設定することで、ガラスが軟化し易くなり流動性が良好となるため、被覆作業が容易になるという利点がある。 By setting the content of SiO 2 in the coating layer to be equal to or higher than the lower limit, the softening temperature of the glass is increased and the heat resistance of the coating layer is improved. By setting the content of SiO 2 in the coating layer to be equal to or less than the above upper limit value, the glass is easily softened and the fluidity is improved, so that there is an advantage that the coating operation is facilitated.

被覆層におけるAlの含有量を前記下限値以上に設定することで、ガラスの失透が生じがたくなり、被覆層の形成が容易となる。つまり、失透が生じると被覆層中に空隙が生じて十分な被覆層を形成できず、このような場合、サーミスタ部の密閉性を確保できない虞があるが、被覆層におけるAlの含有量を前記下限値以上に設定することで、失透に起因した不具合の発生を抑制できる。 By setting the content of Al 2 O 3 in the coating layer to be equal to or higher than the lower limit value, the glass is less likely to be devitrified and the coating layer can be easily formed. That is, when devitrification occurs, voids are generated in the coating layer and a sufficient coating layer cannot be formed. In such a case, there is a possibility that the hermeticity of the thermistor portion cannot be ensured, but the Al 2 O 3 in the coating layer may not be secured. By setting the content to be equal to or higher than the lower limit, it is possible to suppress the occurrence of defects due to devitrification.

被覆層におけるAlの含有量を前記上限値以下に設定することで、被覆層とサーミスタ部とが反応し難くなり、サーミスタ部の抵抗特性が変化し難くなる。
被覆層におけるBaOの含有量を前記下限値以上に設定することで、熱膨張率が小さくなりすぎないため、サーミスタ部との熱膨張率の差が生じ難くなり、被覆層に割れ等を生じ難くなる。被覆層におけるBaOの含有量を前記上限値以下に設定することで、被覆層の耐熱性が良好となる。
By setting the content of Al 2 O 3 in the coating layer to be equal to or less than the above upper limit value, the coating layer and the thermistor part are difficult to react and the resistance characteristics of the thermistor part are difficult to change.
By setting the content of BaO in the coating layer to be equal to or higher than the lower limit value, the coefficient of thermal expansion does not become too small, so that the difference in the coefficient of thermal expansion from the thermistor portion hardly occurs, and the coating layer hardly cracks. Become. By setting the content of BaO in the coating layer to the upper limit value or less, the heat resistance of the coating layer becomes good.

被覆層におけるBの含有量を前記上限値以下に設定することで、サーミスタ部が長時間に亘って高温に曝されても、被覆層を形成する成分がサーミスタ部へ移動し難くなるため、サーミスタ部における組成変動が生じにくくなる。このため、本発明のサーミスタ素子は、被覆層とサーミスタ部とが反応し難くなり、サーミスタ部の抵抗特性(電気的特性)が変化し難くなる。 By setting the content of B 2 O 3 in the coating layer to be equal to or less than the upper limit, even if the thermistor part is exposed to a high temperature for a long time, the components forming the coating layer are difficult to move to the thermistor part. For this reason, composition fluctuations in the thermistor portion are less likely to occur. For this reason, in the thermistor element of the present invention, the coating layer and the thermistor part hardly react and the resistance characteristic (electrical characteristic) of the thermistor part hardly changes.

被覆層が結晶化度70%以上の結晶化ガラスであることから、サーミスタ素子が高温に長時間曝されても、被覆層の成分がサーミスタ部へ移動し難いため、サーミスタ部の組成変動が少なくなり、サーミスタ部の抵抗特性が変化し難くなる。   Since the coating layer is a crystallized glass having a crystallinity of 70% or more, the composition of the thermistor part is less likely to move to the thermistor part even when the thermistor element is exposed to a high temperature for a long time. Thus, the resistance characteristics of the thermistor part are difficult to change.

また、被覆層が結晶化度70%以上の結晶化ガラスであることから、結晶相の変化に伴う被覆層の体積変化が少なくなるため、サーミスタ部と被覆層の間にかかる応力の変化や電極の剥離などが生じ難くなり、サーミスタ部の抵抗特性が変化し難くなる。   In addition, since the coating layer is crystallized glass having a crystallinity of 70% or more, the volume change of the coating layer due to the change of the crystal phase is reduced, so that the change in stress applied between the thermistor portion and the coating layer and the electrode Is less likely to occur, and resistance characteristics of the thermistor portion are difficult to change.

よって、本発明のサーミスタ素子によれば、900℃の温度に長時間曝されても、サーミスタ部の抵抗特性の変動を抑制でき、温度検出精度の低下を抑制できる。
上述のサーミスタ素子においては、被覆層は、Bを無含有である、という構成を採ることができる。
Therefore, according to the thermistor element of this invention, even if it exposes to the temperature of 900 degreeC for a long time, the fluctuation | variation of the resistance characteristic of a thermistor part can be suppressed and the fall of temperature detection accuracy can be suppressed.
In the above-described thermistor element, the coating layer can be configured to contain no B 2 O 3 .

これにより、より一層、サーミスタ部が長時間に亘って高温に曝されても、被覆層を形成する成分がサーミスタ部へ移動し難くなるため、サーミスタ部における組成変動が生じにくくなる。このため、本発明のサーミスタ素子は、より一層、被覆層とサーミスタ部とが反応し難くなり、サーミスタ部の抵抗特性(電気的特性)が変化し難くなる。   As a result, even if the thermistor part is exposed to a high temperature for a long time, the components forming the coating layer are less likely to move to the thermistor part, so that composition fluctuations in the thermistor part are less likely to occur. For this reason, in the thermistor element of the present invention, the coating layer and the thermistor part are more difficult to react, and the resistance characteristic (electrical characteristic) of the thermistor part is less likely to change.

なお、「無含有である」とは、ICP(Inductively Coupled Plasma)発光分析によってもBが検出ないし同定できないことを意味する。
上述のサーミスタ素子においては、被覆層は、ZrOを含有しており、ZrO については被覆層の合計モル数に対して0モル%より大きく10モル%以下である、という構成を採ることができる。
“Non-containing” means that B 2 O 3 cannot be detected or identified even by ICP (Inductively Coupled Plasma) emission analysis.
In the above thermistor element, the coating layer contains a ZrO 2, 10 mol% or less greater than 0 mol% relative to the total number of moles of the coating layer for ZrO 2, to adopt a configuration that it can.

被覆層は、ジルコニア(ZrO )を含有することで、結晶相が析出しやすくなる。
また、ジルコニアの含有量が過剰になると、失透が生じやすくなるため、ジルコニアの上限値を定めることで失透を抑制できる。
Coating layer, by containing a zirconia (ZrO 2), the crystalline phase is likely to precipitate.
Moreover, since it will become easy to produce devitrification when content of zirconia becomes excess, devitrification can be suppressed by determining the upper limit of zirconia.

よって、本発明のサーミスタ素子によれば、被覆層の結晶化度を高めることができるとともに、失透に起因する不具合を抑制できるため、より一層、サーミスタ部の抵抗特性の変動を抑制でき、温度検出精度の低下を抑制できる。   Therefore, according to the thermistor element of the present invention, it is possible to increase the crystallinity of the coating layer and to suppress defects caused by devitrification. A decrease in detection accuracy can be suppressed.

なお、ZrOについては被覆層の合計モル数に対して0.1モル%以上とすることで、結晶相が十分に析出しやすくなるため、好ましい。
上述のサーミスタ素子においては、被覆層は、結晶相がBaSi(斜方晶)、BaSi10(単斜晶)、BaAlSiの中から選ばれる少なくとも一つ以上の結晶相を含有する、という構成を採ることができる。
ZrO 2 is preferably 0.1 mol% or more with respect to the total number of moles of the coating layer, since the crystal phase is likely to precipitate sufficiently.
In the thermistor element described above, the coating layer has at least one crystal phase selected from BaSi 2 O 5 (orthorhombic), Ba 2 Si 4 O 10 (monoclinic), and BaAl 2 Si 2 O 8. The structure of containing the above crystal phase can be taken.

このような構成の被覆層は、900℃に長時間曝されても結晶相が変化し難い結晶相である。
つまり、結晶相の変化に伴う被覆層の体積変化が少なくなるため、サーミスタ部と被覆層の間にかかる応力の変化や電極の剥離などが生じ難くなり、サーミスタ部の抵抗特性が変化し難くなる。
The coating layer having such a structure is a crystal phase in which the crystal phase hardly changes even when exposed to 900 ° C. for a long time.
That is, since the volume change of the coating layer due to the change of the crystal phase is reduced, the stress applied between the thermistor portion and the coating layer is less likely to be peeled off and the electrode is not peeled off, and the resistance characteristics of the thermistor portion are difficult to change. .

なお、上述のサーミスタ素子においてはさらに、被覆層は、BaSi21の結晶相を無含有とする、という構成を採ることができる。
BaSi21の結晶相は、900℃に長時間曝されたときに結晶相の変化に伴う被覆層の体積変化を引き起こすおそれがあるため、当該結晶相を無含有とすることがより好ましい。
In the thermistor element described above, the coating layer may further include a Ba 5 Si 8 O 21 crystal phase.
The crystal phase of Ba 5 Si 8 O 21 may cause a volume change of the coating layer accompanying a change in the crystal phase when exposed to 900 ° C. for a long time. preferable.

よって、本発明のサーミスタ素子によれば、900℃の温度に長時間曝されても、サーミスタ部の抵抗特性の変動を抑制でき、温度検出精度の低下を抑制できる。
上述のサーミスタ素子においては、サーミスタ部は、ABO(但し、AはSr及び/又はYを含み、BはAlを含む。)で示されるペロブスカイト相を含む、という構成を採ることができる。
Therefore, according to the thermistor element of this invention, even if it exposes to the temperature of 900 degreeC for a long time, the fluctuation | variation of the resistance characteristic of a thermistor part can be suppressed and the fall of temperature detection accuracy can be suppressed.
In the above-described thermistor element, the thermistor portion can be configured to include a perovskite phase represented by ABO 3 (where A includes Sr and / or Y, and B includes Al).

このようなサーミスタ部を備えたサーミスタ素子は、低温領域から600℃を超える高温度領域までに亘る広い温度範囲における温度検知が可能となる。
上述のサーミスタ素子においては、サーミスタ部は、前記ABOにおけるBが更にCr、Mn及びFeの内の少なくとも一種を含む、という構成を採ることができる。
The thermistor element provided with such a thermistor part can detect a temperature in a wide temperature range from a low temperature region to a high temperature region exceeding 600 ° C.
In the above thermistor element, the thermistor portion can take a configuration in which B in the ABO 3 further contains at least one of Cr, Mn, and Fe.

このようなサーミスタ部を備えたサーミスタ素子は、さらに好適に且つ長期間安定して、低温領域から600℃を超える高温度領域までに亘る広い温度範囲における温度検知をすることができる。   The thermistor element provided with such a thermistor part can detect temperature in a wide temperature range from a low temperature region to a high temperature region exceeding 600 ° C. more preferably and stably for a long period of time.

上述のサーミスタ素子においては、サーミスタ部は、このサーミスタ部に含まれるペロブスカイト相よりも低導電性であって、ペロブスカイト相を形成する金属元素から選択される少なくとも一種の金属元素をMeとする場合に、組成式MeOxで表記される金属酸化物の少なくとも一種を含有する金属酸化物相を含有する、という構成を採ることができる。   In the thermistor element described above, the thermistor portion has a lower conductivity than the perovskite phase contained in the thermistor portion, and when at least one metal element selected from the metal elements forming the perovskite phase is Me. The metal oxide phase containing at least one kind of metal oxide represented by the composition formula MeOx can be employed.

つまり、このサーミスタ素子に備えられるサーミスタ部は、自身に含まれる導電性ペロブスカイト相よりも低導電性の金属酸化物(MeOx)を含有する金属酸化物相を有する。そして、その金属酸化物の含有量を調整することにより、検知対象とする温度範囲における温度勾配係数(B定数)を維持しつつ、サーミスタ素子の抵抗値を所望の値にシフトさせることができる。   That is, the thermistor part provided in this thermistor element has a metal oxide phase containing a metal oxide (MeOx) having a lower conductivity than the conductive perovskite phase contained in the thermistor element. By adjusting the content of the metal oxide, the resistance value of the thermistor element can be shifted to a desired value while maintaining the temperature gradient coefficient (B constant) in the temperature range to be detected.

上述のサーミスタ素子においては、金属酸化物相に含まれる金属酸化物がSrAlである、という構成を採ることができる。
金属酸化物相に含まれる金属酸化物がSrAlであると、このサーミスタ素子を高温下で使用する場合には、サーミスタ部における金属酸化物相とペロブスカイト相との反応が困難になる。
In the above-described thermistor element, a configuration in which the metal oxide contained in the metal oxide phase is SrAl 2 O 4 can be employed.
When the metal oxide contained in the metal oxide phase is SrAl 2 O 4 , when this thermistor element is used at a high temperature, the reaction between the metal oxide phase and the perovskite phase in the thermistor portion becomes difficult.

これにより、サーミスタ部の抵抗特性が変動し難くなり、サーミスタ素子としての温度検出精度の低下を抑制できる。
上記目的を達成するための本発明の温度センサは、上述のいずれかのサーミスタ素子を有する。
As a result, the resistance characteristics of the thermistor part are unlikely to fluctuate, and a decrease in temperature detection accuracy as a thermistor element can be suppressed.
In order to achieve the above object, a temperature sensor of the present invention has any one of the thermistor elements described above.

この温度センサは、上記のように優れた作用を奏するサーミスタ素子を有することから、900℃の温度に長時間曝されても、サーミスタ部の抵抗特性の変動を抑制でき、温度検出精度の低下を抑制できる。   Since this temperature sensor has a thermistor element that has an excellent effect as described above, even if it is exposed to a temperature of 900 ° C. for a long time, it can suppress fluctuations in the resistance characteristics of the thermistor part, and the temperature detection accuracy can be reduced. Can be suppressed.

本発明のサーミスタ素子および温度センサによれば、900℃の温度に長時間曝されても、サーミスタ部の抵抗特性の変動を抑制でき、温度検出精度の低下を抑制できる。   According to the thermistor element and temperature sensor of this invention, even if it exposes to the temperature of 900 degreeC for a long time, the fluctuation | variation of the resistance characteristic of a thermistor part can be suppressed, and the fall of temperature detection accuracy can be suppressed.

温度センサの内部構成を表す部分破断断面図である。It is a fragmentary sectional view showing the internal structure of a temperature sensor. サーミスタ素子の内部構造を表す断面図である。It is sectional drawing showing the internal structure of a thermistor element. 図2のサーミスタ素子におけるA−A視断面における断面図である。It is sectional drawing in the AA cross section in the thermistor element of FIG. 実施例1の耐久前(初期)における被覆層のX線回折図である。3 is an X-ray diffraction pattern of a coating layer before endurance (initial stage) in Example 1. FIG. 実施例2の耐久前(初期)における被覆層のX線回折図である。6 is an X-ray diffraction pattern of a coating layer before endurance (initial stage) in Example 2. FIG. 実施例3の耐久前(初期)における被覆層のX線回折図である。6 is an X-ray diffraction pattern of a coating layer before endurance (initial) in Example 3. FIG. 比較例1の耐久前(初期)における被覆層のX線回折図である。2 is an X-ray diffraction pattern of a coating layer before the endurance (initial stage) of Comparative Example 1. FIG. 実施例1の耐久後における被覆層のX線回折図である。2 is an X-ray diffraction pattern of a coating layer after endurance in Example 1. FIG. 実施例2の耐久後における被覆層のX線回折図である。3 is an X-ray diffraction pattern of a coating layer after endurance in Example 2. FIG. 実施例3の耐久後における被覆層のX線回折図である。6 is an X-ray diffraction pattern of a coating layer after endurance in Example 3. FIG. 比較例1の耐久後における被覆層のX線回折図である。2 is an X-ray diffraction diagram of a coating layer after endurance of Comparative Example 1. FIG.

以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
尚、本発明は、以下の実施形態(実施例)に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
In addition, this invention is not limited to the following embodiment (Example) at all, and it cannot be overemphasized that various forms can be taken as long as it belongs to the technical scope of this invention.

[1.第1実施形態]
[1−1.全体構成]
本実施形態のサーミスタ素子21を備える温度センサ1の全体の構成について、図1に基づいて説明する。図1は、温度センサの内部構成を表す部分破断断面図である。
[1. First Embodiment]
[1-1. overall structure]
The whole structure of the temperature sensor 1 provided with the thermistor element 21 of this embodiment is demonstrated based on FIG. FIG. 1 is a partially broken cross-sectional view showing the internal configuration of the temperature sensor.

温度センサ1は、感温素子としてサーミスタ素子21を備えている。温度センサ1は、自動車の排気管の取付部に装着され、サーミスタ素子21を排気ガスの流れる排気管内に配置することで排気ガスの温度を検出する。   The temperature sensor 1 includes a thermistor element 21 as a temperature sensitive element. The temperature sensor 1 is attached to a mounting portion of an automobile exhaust pipe and detects the temperature of the exhaust gas by disposing the thermistor element 21 in the exhaust pipe through which the exhaust gas flows.

温度センサ1は、一対の金属製のシース芯線3(電極線3)を筒状部材5の内側にて絶縁保持したシース部材7と、先端側が閉塞した軸線方向に延びる筒状の金属チューブ9(ハウジング9)と、金属チューブ9を支持する取付部材11と、六角ナット部13およびネジ部15を有するナット部材17と、取付部材11の後端側に内嵌する外筒19と、を備えている。   The temperature sensor 1 includes a sheath member 7 in which a pair of metal sheath core wires 3 (electrode wires 3) are insulated and held inside the cylindrical member 5, and a cylindrical metal tube 9 (in the axial direction with the distal end closed) ( A housing 9), a mounting member 11 that supports the metal tube 9, a nut member 17 having a hexagonal nut portion 13 and a screw portion 15, and an outer cylinder 19 that fits inside the rear end side of the mounting member 11. Yes.

なお、軸線方向とは、温度センサ1の長手方向であり、図1においては図の上下方向に相当する。また、温度センサ1における先端側は図における下側であり、温度センサ1における後端側は図における上側である。   The axial direction is the longitudinal direction of the temperature sensor 1 and corresponds to the vertical direction in the figure in FIG. Moreover, the front end side in the temperature sensor 1 is a lower side in the figure, and the rear end side in the temperature sensor 1 is an upper side in the figure.

この温度センサ1は、金属チューブ9の先端側の内部に、温度に応じて電気的特性が変化する感温素子としてのサーミスタ素子21を備える。なお、サーミスタ素子21の詳細については、後述する。   The temperature sensor 1 includes a thermistor element 21 as a temperature-sensitive element whose electrical characteristics change according to the temperature inside the distal end side of the metal tube 9. The details of the thermistor element 21 will be described later.

シース芯線3は、先端部が例えばレーザ溶接によりサーミスタ素子21のリード部25と接続されており、後端部が例えば抵抗溶接により加締め端子27と接続されている。これにより、シース芯線3は、自身の後端側が加締め端子27を介して外部回路(例えば、車両の電子制御装置(ECU)等)接続用の外部リード線29と接続されている。   The sheath core wire 3 has a front end portion connected to the lead portion 25 of the thermistor element 21 by, for example, laser welding, and a rear end portion connected to the crimping terminal 27, for example, by resistance welding. Thus, the sheath core wire 3 is connected at its rear end side to an external lead wire 29 for connecting an external circuit (for example, an electronic control unit (ECU) of a vehicle) via the crimping terminal 27.

なお、一対のシース芯線3および一対の加締め端子27は、絶縁チューブ31により互いに絶縁され、外部リード線29は、導線を絶縁性の被覆材にて被覆され耐熱ゴム製のグロメット33の内部を貫通する状態で配置される。   The pair of sheath core wires 3 and the pair of crimping terminals 27 are insulated from each other by an insulating tube 31, and the external lead wire 29 covers the inside of a grommet 33 made of heat-resistant rubber with a conductive wire covered with an insulating covering material. Arranged in a penetrating state.

シース部材7は、金属製の筒状部材5と、導電性金属からなる一対のシース芯線3と、を備える。なお、シース部材7は、筒状部材5と2本のシース芯線3との間に充填されるシリカ等の絶縁粉末(図示省略)を備える。この絶縁粉末は、筒状部材5と2本のシース芯線3との間を電気的に絶縁するとともに、シース芯線3を保持するために備えられる。   The sheath member 7 includes a metal cylindrical member 5 and a pair of sheath core wires 3 made of a conductive metal. The sheath member 7 includes an insulating powder (not shown) such as silica filled between the tubular member 5 and the two sheath core wires 3. This insulating powder is provided to electrically insulate between the tubular member 5 and the two sheath core wires 3 and to hold the sheath core wires 3.

取付部材11は、径方向外側に突出する突出部35と、突出部35の後端側に位置すると共に軸線方向に延びる後端側鞘部37と、を有している。この取付部材11は、金属チューブ9の後端側の外周面を取り囲んで金属チューブ9を支持する。   The attachment member 11 includes a protruding portion 35 that protrudes radially outward, and a rear end-side sheath portion 37 that is positioned on the rear end side of the protruding portion 35 and extends in the axial direction. The attachment member 11 surrounds the outer peripheral surface on the rear end side of the metal tube 9 and supports the metal tube 9.

金属チューブ9は、耐腐食性金属(例えば、耐熱性金属でもあるSUS310Sなどのステンレス合金)からなり、鋼板の深絞り加工によりチューブ先端側が閉塞した軸線方向に延びる筒状をなし、筒状のチューブ後端側が開放した形態で構成されている。   The metal tube 9 is made of a corrosion-resistant metal (for example, a stainless alloy such as SUS310S which is also a heat-resistant metal), and has a cylindrical shape extending in the axial direction in which the tube tip side is closed by deep drawing of the steel plate. The rear end side is open.

この金属チューブ9は、径が小さく設定された先端側の小径部41と、径が小径部41よりも大きく設定された後端側の大径部43と、小径部41と大径部43との間の段差部45と、を備えている。   The metal tube 9 includes a small-diameter portion 41 on the distal end side whose diameter is set small, a large-diameter portion 43 on the rear-end side whose diameter is set larger than the small-diameter portion 41, a small-diameter portion 41, and a large-diameter portion 43. And a step portion 45 between them.

また、金属チューブ9の内部には、サーミスタ素子21およびセメント39が充填されている。セメント39は、サーミスタ素子21の周囲に充填されることで、サーミスタ素子21の揺動を防止している。なお、セメント39は、非晶質のシリカにアルミナ骨材を含有した絶縁材で形成されている。   Further, the thermistor element 21 and the cement 39 are filled in the metal tube 9. The cement 39 is filled around the thermistor element 21 to prevent the thermistor element 21 from swinging. The cement 39 is formed of an insulating material containing amorphous silica and amorphous aggregate.

さらに、サーミスタ素子21のリード部25の後端側とシース芯線3の先端側とは、レーザ溶接によって一体に接合されている。
そして、このような構成の温度センサ1は、例えば、排気管に設けられたセンサ取付部にネジ部15が螺合固定されて、自身の先端が排気管の内部に配置されることで、測定対象ガスの温度を検出する。
Further, the rear end side of the lead portion 25 of the thermistor element 21 and the front end side of the sheath core wire 3 are integrally joined by laser welding.
And the temperature sensor 1 of such a structure is measured, for example, by screwing and fixing the screw portion 15 to a sensor mounting portion provided in the exhaust pipe and arranging its tip inside the exhaust pipe. Detect the temperature of the target gas.

[1−2.サーミスタ素子]
次に、サーミスタ素子21について説明する。
図2は、サーミスタ素子21の内部構造を表す断面図であり、図3は、図2のサーミスタ素子21におけるA−A視断面における断面図である。
[1-2. Thermistor element]
Next, the thermistor element 21 will be described.
2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the thermistor element 21, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of the thermistor element 21 in FIG.

図2および図3に示すように、サーミスタ素子21は、サーミスタ部22と、一対の電極部24と、一対のリード部25と、被覆層26と、を備える。
サーミスタ部22は、温度によって電気的特性(電気抵抗値)が変化する導電性酸化物焼結体を主体に形成されている。サーミスタ部22は、四角柱形状に形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the thermistor element 21 includes a thermistor portion 22, a pair of electrode portions 24, a pair of lead portions 25, and a coating layer 26.
The thermistor portion 22 is formed mainly of a conductive oxide sintered body whose electrical characteristics (electrical resistance value) vary with temperature. The thermistor portion 22 is formed in a quadrangular prism shape.

一対の電極部24は、サーミスタ部22の上面および下面に形成されている。
一対のリード部25は、それぞれの一端が電極部24に接続されることで、サーミスタ部22と電気的に接続されている。
The pair of electrode portions 24 are formed on the upper surface and the lower surface of the thermistor portion 22.
The pair of lead portions 25 are electrically connected to the thermistor portion 22 by connecting one end of each of the lead portions 25 to the electrode portion 24.

被覆層26は、サーミスタ部22の全体を覆うとともに、リード部25の一部を覆うように形成されており、その外観は円筒形状である。
[1−3.サーミスタ部]
サーミスタ部22は、導電性であり、ペロブスカイト型結晶構造を有するペロブスカイト相を含有する。好適なペロブスカイト相としては、組成式(M1M2)(M3M4)Oの値a、b、c、d、eが、下記の条件式を満たす導電性のペロブスカイト相を挙げることができる。
The covering layer 26 is formed so as to cover the entirety of the thermistor portion 22 and part of the lead portion 25, and has an outer appearance that is cylindrical.
[1-3. Thermistor section]
The thermistor portion 22 is conductive and contains a perovskite phase having a perovskite crystal structure. Examples of suitable perovskite phases include conductive perovskite phases in which the values a, b, c, d, and e of the composition formula (M1 a M2 b ) (M3 c M4 d ) O e satisfy the following conditional expressions: Can do.

0≦a≦0.400
0.600≦b≦1.000
0.200≦c≦0.600
0.400≦d≦0.800
2.80≦e≦3.30
前記組成式において、M1はペロブスカイト相のAサイトに位置する第2族元素のうち少なくとも1種の元素を示し、M2はペロブスカイト相のAサイトに位置する、Laを除く第3族元素のうち少なくとも1種の元素を示し、M3は第4族、第5族、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族及び第12族元素のうち少なくとも1種の元素を示し、M4は第13族元素のうち少なくとも1種の元素を示す。なお、この発明において、「周期律表」は「無機化学命名法 −IUPAC1990年勧告−、G.J.LEIGH編、山崎一雄訳・著」に記載された周期律表に従う。なお、値eについては、蛍光X線分析を用いたM1、M2、M3、M4の各元素の組成比から、e=2.80〜3.30の範囲内にあるか否かを確認することができる。
0 ≦ a ≦ 0.400
0.600 ≦ b ≦ 1.000
0.200 ≦ c ≦ 0.600
0.400 ≦ d ≦ 0.800
2.80 ≦ e ≦ 3.30
In the composition formula, M1 represents at least one element of the Group 2 element located at the A site of the perovskite phase, and M2 represents at least one of the Group 3 elements other than La located at the A site of the perovskite phase. M3 represents at least one element selected from Group 4, Group 5, Group 6, Group 7, Group 8, Group 8, Group 10, Group 11, and Group 12 elements. M4 represents at least one element of the Group 13 elements. In the present invention, the “periodic table” conforms to the periodic table described in “Inorganic chemical nomenclature—IUPAC 1990 recommendation—edited by GJ LEIGH, translated by Kazuo Yamazaki”. In addition, about the value e, confirm whether it exists in the range of e = 2.80-3.30 from the composition ratio of each element of M1, M2, M3, and M4 using the fluorescent X ray analysis. Can do.

この発明におけるサーミスタ部に含まれる更に好適なペロブスカイト相は、組成式SrFec1Mnc2Crc3Alで示すことができる。この組成式における値a、b、c1、c2、c3、d、eが、下記の条件式を満たす。なお、Fe、Mn、Crについてはそれらの少なくとも1種が含有されればよく、全ての元素が必須ではない。また、この発明におけるより一層好適なサーミスタ部は、前記組成式で示される導電性のペロブスカイト相と、このペロブスカイト相よりも導電性の低い金属酸化物相例えばSrAlとからなる。 A more suitable perovskite phase contained in the thermistor part in the present invention can be represented by a composition formula Sr a Y b Fe c1 Mn c2 Cr c3 Al d O e . Values a, b, c1, c2, c3, d, and e in this composition formula satisfy the following conditional expressions. In addition, about Fe, Mn, and Cr, what is necessary is just to contain at least 1 type of those, and not all elements are essential. Further, a more preferred thermistor portion in the present invention is composed of a conductive perovskite phase represented by the above composition formula and a metal oxide phase having a lower conductivity than the perovskite phase, for example, SrAl 2 O 4 .

0≦a≦0.400
0.600≦b≦1
0.200≦(c1+c2+c3)≦0.600
0≦c3/(c1+c2+c3)≦0.18
0.400≦d≦0.800
2.80≦e≦3.30
なお、値eについては、蛍光X線分析を用いたY、Sr、Fe、Mn、Al、Cr、Oの各元素の組成比と、後述する方法で算出した面積分率、または、粉末X線回折分析により同定した結晶相の存否及び存在比から、e=2.80〜3.30の範囲内にあるか否かを確認することができる。この発明においては、具体的には、ペロブスカイト相と金属酸化物相例えばSrAlの存在比とを特定し、各金属元素の量をペロブスカイト相と金属酸化物相とに振り分ける。ついで、金属酸化物相(SrAl)に含まれるOの数が4であると定めた上で、つまり、SrAlについては、酸素の欠損はないとして、金属酸化物相に用いられているOの量を算出することで、ペロブスカイト相におけるOの数eを算出することができる。
0 ≦ a ≦ 0.400
0.600 ≦ b ≦ 1
0.200 ≦ (c1 + c2 + c3) ≦ 0.600
0 ≦ c3 / (c1 + c2 + c3) ≦ 0.18
0.400 ≦ d ≦ 0.800
2.80 ≦ e ≦ 3.30
In addition, about the value e, the composition ratio of each element of Y, Sr, Fe, Mn, Al, Cr, O using the fluorescent X-ray analysis, the area fraction calculated by the method mentioned later, or powder X-ray From the presence / absence of the crystal phase identified by diffraction analysis and the abundance ratio, it can be confirmed whether or not e = 2.80-3.30. Specifically, in the present invention, the perovskite phase and the metal oxide phase, for example, the abundance ratio of SrAl 2 O 4 are specified, and the amount of each metal element is divided into the perovskite phase and the metal oxide phase. Next, after determining that the number of O contained in the metal oxide phase (SrAl 2 O 4 ) is 4, that is, SrAl 2 O 4 is used for the metal oxide phase on the assumption that there is no oxygen deficiency. By calculating the amount of O, the number of O in the perovskite phase can be calculated.

また、サーミスタ部が上記ペロブスカイト相及び上記金属酸化物相のそれぞれを含む場合、当該サーミスタ部の断面積Sに対するペロブスカイト相の総面積PS占める割合(面積分率)については、サーミスタ素子の抵抗値の調整の観点から、0.20≦SP/S≦0.80とすることが好ましい。なお、ここでいう面積分率は、次のようにして算出することができる。まず、サーミスタ部又はサーミスタ部と同じ組成の焼結体を樹脂に埋め込み、3μmのダイヤペーストを用いたバフ研磨処理を行って断面を研磨した試料を作製する。その後、走査型電子顕微鏡(JEOL社製 商品名:JSM−6460LA)により、断面を倍率3000倍で写真撮影する。撮影した組織写真のうち、40μm×30μmの視野を画像解析装置にて解析し、視野(断面積S)に対するペロブスカイト相の総面積SPの占める割合(面積分率)SP/Sを求めることができる。   Further, when the thermistor portion includes each of the perovskite phase and the metal oxide phase, the ratio (area fraction) of the total area PS of the perovskite phase to the cross-sectional area S of the thermistor portion is the resistance value of the thermistor element. From the viewpoint of adjustment, it is preferable to satisfy 0.20 ≦ SP / S ≦ 0.80. Note that the area fraction referred to here can be calculated as follows. First, a thermistor part or a sintered body having the same composition as that of the thermistor part is embedded in a resin, and a sample whose surface is polished by buffing using a 3 μm diamond paste is prepared. Then, the cross section is photographed at a magnification of 3000 times with a scanning electron microscope (trade name: JSM-6460LA manufactured by JEOL). A 40 μm × 30 μm field of view of the photographed tissue photograph is analyzed by an image analyzer, and the ratio (area fraction) SP / S of the total area SP of the perovskite phase to the field of view (cross-sectional area S) can be obtained. .

また、サーミスタ部を形成するペロブスカイト相は、一般式ABO3で示すこともできる。前記ペロブスカイト相におけるAサイト及びBサイトを占める元素を適切に選択すると、このサーミスタ部は、適度の導電性を有し、低温度例えば−40℃〜600℃を超える高温度までの温度領域において温度を検知することができるようになる。この発明において好適なサーミスタ部を形成する好適なペロブスカイト相は、そのAサイトがSr及び/又はYを含み、BサイトはAlを含む。サーミスタ部がこのようなペロブスカイト型結晶構造を有するペロブスカイト相を含有すると、例えば−40℃から例えば1000℃までの温度領域において温度を検知することができる。更に好適なペロブスカイト相は、そのAサイトがSr及び/又はYを含み、BサイトはAlと、Cr、Mn及びFeから選択される少なくとも一種の元素を含む。BサイトにAlとその他の前記特定の元素とが存在するペロブスカイト型結晶構造を有するペロブスカイト相を含有するサーミスタ部を備える温度センサは、低温度領域例えば−40℃から高温度領域例えば1000℃までの広範囲な温度領域における温度の検知をすることができる。   The perovskite phase forming the thermistor part can also be represented by the general formula ABO3. When the elements occupying the A site and the B site in the perovskite phase are appropriately selected, the thermistor portion has appropriate conductivity, and has a temperature in a low temperature range, for example, a high temperature range from −40 ° C. to 600 ° C. Can be detected. In the preferred perovskite phase forming the preferred thermistor part in the present invention, the A site contains Sr and / or Y, and the B site contains Al. When the thermistor part contains a perovskite phase having such a perovskite crystal structure, the temperature can be detected in a temperature range of, for example, -40 ° C to 1000 ° C. In a more preferred perovskite phase, the A site contains Sr and / or Y, and the B site contains Al and at least one element selected from Cr, Mn and Fe. A temperature sensor having a thermistor portion containing a perovskite phase having a perovskite type crystal structure in which Al and other specific elements are present at the B site has a low temperature region, for example, −40 ° C. to a high temperature region, for example, 1000 ° C. Temperature can be detected in a wide temperature range.

この発明における好適なサーミスタ部は、組成式中のa、b、c、d、eが上記条件式を満たし、ペロブスカイト型結晶構造を有する導電性のペロブスカイト相と、上記ペロブスカイト相よりも導電性が低く、上記ペロブスカイト相を構成する金属元素から選択された少なくとも1種の金属元素をMeとしたとき、組成式MeOxで表記される結晶構造を有する少なくとも1種の金属酸化物相と、を含む導電性酸化物焼結体である。   In the preferred thermistor portion in the present invention, a, b, c, d, and e in the composition formula satisfy the above-mentioned conditional formula, and a conductive perovskite phase having a perovskite-type crystal structure is more conductive than the perovskite phase. Low, a conductive material comprising at least one metal oxide phase having a crystal structure represented by a composition formula MeOx, where Me is at least one metal element selected from metal elements constituting the perovskite phase. Oxide oxide sintered body.

この金属酸化物相は、サーミスタ部における前記導電性ペロブスカイト相に含まれる金属元素から選択される少なくとも一種の金属元素の酸化物(組成式MeOx)を含有する。この金属元素は、サーミスタ部におけるペロブスカイト相に含まれる金属元素と同じ種類の金属元素である。金属酸化物相を形成する金属酸化物は、複酸化物であってもよい。金属酸化物相を形成する金属酸化物としては、例えばペロブスカイト相が(Y,Sr)(Mn,Al,Cr)Oで示されるときには組成式SrY、SrY、SrAl、YAlO、YAl12を挙げることができ、これらの中でもSrAlが金属酸化物相を形成する金属酸化物として好適である。この金属酸化物相がSrAlを含んでいると、高温下にこのサーミスタ素子が曝されても、ペロブスカイト相にSr及び/又はAlが移行してこれらがペロブスカイト相と反応することがなく、したがって、サーミスタ部の温度による特性変化が抑制される。 This metal oxide phase contains an oxide (composition formula MeOx) of at least one metal element selected from the metal elements contained in the conductive perovskite phase in the thermistor part. This metal element is the same type of metal element as the metal element contained in the perovskite phase in the thermistor part. The metal oxide that forms the metal oxide phase may be a double oxide. As the metal oxide forming the metal oxide phase, for example, when the perovskite phase is represented by (Y, Sr) (Mn, Al, Cr) O 3 , the composition formulas SrY 2 O 4 , SrY 4 O 7 , SrAl 2 O 4 , YAlO 3 , and Y 3 Al 5 O 12. Among these, SrAl 2 O 4 is suitable as a metal oxide that forms a metal oxide phase. When this metal oxide phase contains SrAl 2 O 4 , even if this thermistor element is exposed to a high temperature, Sr and / or Al does not migrate to the perovskite phase and react with the perovskite phase. Therefore, the characteristic change due to the temperature of the thermistor portion is suppressed.

本実施形態におけるサーミスタ部22は、以下のようにして製造することができる。
先ず、導電性ペロブスカイト相を含む仮焼粉末を調製する。導電性ペロブスカイト相を含む仮焼粉末を調製する際の原料としては、ペロブスカイト相を組成式M1M2M3M4としたときのa、b、c、d、eが前記した範囲内にあるように、M1、M2,M3、M4の炭酸塩又は酸化物が好適例として挙げられる。なお、元素M1としては周期律表第2族の元素即ちMg、Ca、Sr、Baから選択される少なくとも1種以上の元素が挙げられ、Mg、Ca、及びSrから選ばれる1種またはそれ以上の元素が好適であり、元素M2としてはLaを除く第3族の元素即ちY、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Yb、Scから選択される少なくとも1種以上の元素が挙げられ、Y、Nd、及びYbから選ばれる1種またはそれ以上の元素が好適であり、元素M3としては周期律表第4族、第5族、第6族、第7族、第8族、第9族、第10族、第11族、第12族の元素即ちTi、Zr、Hf(以上、第4族)、V、Nb、Ta(以上、第5族)、Cr、Mo、W(以上、第6族)、Mn(第7族)、Fe(第8族)、Co(第9族)、Ni(第10族)、Cu(第11族)並びにZn(第12族)から選択される少なくとも1種以上の元素が挙げられ、Mn、Fe及びCrから選ばれる1種またはそれ以上の元素が好適である。また、元素M4としては周期律表第13族の元素即ちAl、Ga、Inから選択される少なくとも1種以上の元素が挙げられ、Al及びGaから選ばれる1種またはそれ以上の元素が好適である。より具体的には、前記原料として、SrCO、Y、Nd、Yb、MgO、CaCO、Cr、MnO、Fe、Al、Ga等を挙げることができる。なお、これら原料は、99%以上の純度を有する市販品を使用することができる。
The thermistor part 22 in this embodiment can be manufactured as follows.
First, a calcined powder containing a conductive perovskite phase is prepared. The raw material for preparing a calcined powder containing a conductive perovskite phase, a range of perovskite phase composition formula M1 a M2 b M3 c M4 d O a when the e, b, c, d, e is the As preferred, carbonates or oxides of M1, M2, M3, and M4 are preferred examples. The element M1 includes at least one element selected from Group 2 elements of the periodic table, that is, Mg, Ca, Sr, Ba, and one or more elements selected from Mg, Ca, and Sr. The element M2 is suitable, and the element M2 is at least one element selected from the group 3 elements excluding La, that is, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Yb, Sc The above elements can be mentioned, and one or more elements selected from Y, Nd, and Yb are preferable, and the element M3 is Group 4, Group 5, Group 6, Group 7 of the Periodic Table. , Group 8, Group 9, Group 10, Group 11 and Group 12, ie Ti, Zr, Hf (Group 4), V, Nb, Ta (Group 5), Cr , Mo, W (above, Group 6), Mn (Group 7), Fe (Group 8), Co (Group 9) ), Ni (Group 10), Cu (Group 11) and at least one element selected from Zn (Group 12), and one or more elements selected from Mn, Fe and Cr Elements are preferred. The element M4 includes at least one element selected from Group 13 elements of the periodic table, that is, Al, Ga, and In, and one or more elements selected from Al and Ga are preferable. is there. More specifically, as the raw material, SrCO 3 , Y 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Yb 2 O 3 , MgO, CaCO 3 , Cr 2 O 3 , MnO 2 , Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , Ga 2 O 3 and the like. In addition, these raw materials can use the commercial item which has a purity of 99% or more.

これら原料が混合され、湿式混合のときには更に乾燥されて原料粉末混合物が得られる。この原料粉末混合物は、仮焼され、平均粒径が例えば1〜2μmである仮焼粉末(導電性ペロブスカイト相用の仮焼粉末)に調製される。前記仮焼を行う仮焼温度として、通常の場合、1000〜1500℃を挙げることができ、その仮焼温度で仮焼する時間としては、通常の場合、1〜10時間を挙げることができる。   These raw materials are mixed and further dried at the time of wet mixing to obtain a raw material powder mixture. This raw material powder mixture is calcined and prepared into a calcined powder (calcined powder for a conductive perovskite phase) having an average particle diameter of, for example, 1 to 2 μm. The calcining temperature at which the calcining is performed is usually 1000 to 1500 ° C., and the time for calcining at the calcining temperature is usually 1 to 10 hours.

また、金属酸化物相(MeOx)が含まれる場合は、金属酸化物相を含む仮焼粉末を調製する際の原料としては、Meの炭酸塩又は酸化物が好適例として挙げられる。なお、元素MeとしてはY、Sr、Alから選ばれる1種またはそれ以上の元素が好適であり、具体的には、前記原料として、Y、SrCO、Al等を挙げることができる。 Moreover, when a metal oxide phase (MeOx) is contained, as a raw material at the time of preparing the calcining powder containing a metal oxide phase, a carbonate or an oxide of Me is mentioned as a suitable example. The element Me is preferably one or more elements selected from Y, Sr, and Al. Specifically, examples of the raw material include Y 2 O 3 , SrCO 3 , Al 2 O 3 and the like. be able to.

これら原料が混合され、湿式混合のときには更に乾燥されて原料粉末混合物が得られる。この原料粉末混合物は、仮焼され、平均粒径が例えば1〜2μmである仮焼粉末(金属酸化物相用の仮焼粉末)に調製される。前記仮焼を行う仮焼温度として、通常の場合、1000〜1500℃を挙げることができ、その仮焼温度で仮焼する時間としては、通常の場合、1〜10時間を挙げることができる。   These raw materials are mixed and further dried at the time of wet mixing to obtain a raw material powder mixture. This raw material powder mixture is calcined and prepared into a calcined powder (calcined powder for metal oxide phase) having an average particle diameter of, for example, 1 to 2 μm. The calcining temperature at which the calcining is performed is usually 1000 to 1500 ° C., and the time for calcining at the calcining temperature is usually 1 to 10 hours.

次に、上述の導電性ペロブスカイト相用の仮焼粉末と金属酸化物相用の仮焼粉末とを秤量し、これらの仮焼粉末を樹脂ポットと高純度Al球石とを用いて、エタノールを分散媒として、湿式混合粉砕を行う。次いで、得られたスラリーを80℃で2時間乾燥し、サーミスタ合成粉末を得る。 Next, the calcined powder for the conductive perovskite phase and the calcined powder for the metal oxide phase are weighed, and the calcined powder is measured using a resin pot and high-purity Al 2 O 3 spherulite. Then, wet mixed pulverization is performed using ethanol as a dispersion medium. Next, the obtained slurry is dried at 80 ° C. for 2 hours to obtain a thermistor synthetic powder.

次に、サーミスタ合成粉末100重量部に対し、ポリビニルブチラールを主成分とするバインダーを20重量部添加して混合、乾燥する。さらに、250μmメッシュの篩を通して造粒し、造粒粉末を得る。バインダーとしては、ポリビニルブチラールの他に、例えばポリビニルアルコール、アクリル系バインダー等のポリマーを挙げることができ、このようなポリマー以外にもこの技術分野において使用される公知のバインダーを使用することができる。   Next, 20 parts by weight of a binder mainly composed of polyvinyl butyral is added to 100 parts by weight of the thermistor synthetic powder, mixed and dried. Further, granulation is performed through a 250 μm mesh sieve to obtain a granulated powder. As the binder, in addition to polyvinyl butyral, for example, polymers such as polyvinyl alcohol and acrylic binders can be used. Besides such polymers, known binders used in this technical field can be used.

次いで、上述の造粒粉末を、金型成型法により円板形状に成型し、冷間静水圧プレス(プレス圧:1500kg/cm)によって、円板型の未焼成サーミスタ部成形体を得る。 Next, the above granulated powder is molded into a disk shape by a mold molding method, and a disk-shaped green thermistor part molded body is obtained by cold isostatic pressing (press pressure: 1500 kg / cm 2 ).

その後に、この未焼成サーミスタ部成形体を、例えば大気雰囲気中で、1400〜1600℃で3時間焼成する。得られた焼結体の上下面を研削・研磨して0.35mmの厚さにすることによって円板形状のサーミスタウエハーを作製する。   Thereafter, the green thermistor part molded body is fired at 1400 to 1600 ° C. for 3 hours, for example, in an air atmosphere. A disc-shaped thermistor wafer is manufactured by grinding and polishing the upper and lower surfaces of the obtained sintered body to a thickness of 0.35 mm.

このサーミスタウエハーの特性を安定化させるために、900℃で50時間アニールする。アニール後のサーミスタウエハーの上下面にPtペーストを15μm程度の厚さに厚膜印刷し、乾燥した後に1200℃で4時間焼き付けることにより、電極部24を形成する。   In order to stabilize the characteristics of the thermistor wafer, annealing is performed at 900 ° C. for 50 hours. Pt paste is printed on the upper and lower surfaces of the thermistor wafer after annealing to a thickness of about 15 μm, dried, and baked at 1200 ° C. for 4 hours to form the electrode portion 24.

次いで、両面に電極部24が焼き付けられたサーミスタウエハーをダイシングマシンにて0.5mm四方にカットする。カットされたチップ状のサーミスタ部22の一対の電極部24に上記と同様のPtペーストを塗布し、直径0.3mmの断面形状を有するPt−Rh合金製のリード部25を貼り付け、1200℃で4時間焼き付けることにより、電極部24を介してサーミスタ部22とリード部25とを接合する。   Next, the thermistor wafer having the electrode portions 24 baked on both sides is cut into a 0.5 mm square by a dicing machine. A Pt paste similar to the above is applied to the pair of electrode portions 24 of the cut chip-like thermistor portion 22, and a lead portion 25 made of Pt—Rh alloy having a cross-sectional shape with a diameter of 0.3 mm is pasted, 1200 ° C. The thermistor portion 22 and the lead portion 25 are joined via the electrode portion 24 by baking for 4 hours.

これにより、図2および図3に示す構造のサーミスタ素子21のうち被覆層26を除いた構成(サーミスタ部22、一対の電極部24、一対のリード部25)を得る。
[1−4.被覆層]
次に、サーミスタ素子21の被覆層26について説明する。
Thereby, the structure (Thermistor part 22, a pair of electrode part 24, a pair of lead part 25) except the coating layer 26 among the thermistor elements 21 of the structure shown in FIG. 2 and FIG. 3 is obtained.
[1-4. Coating layer]
Next, the covering layer 26 of the thermistor element 21 will be described.

被覆層26は、少なくともSiO 、BaO、及びAlを含んで構成される結晶化ガラスである。このうち、SiOについては被覆層26の合計モル数に対して45〜75モル%であり、Alについては被覆層26の合計モル数に対して2〜10モル%であり、BaOについては被覆層26の合計モル数に対して20〜40モル%である。また、被覆層26は、SiO、BaO、及びAlの合計が90モル%〜100モル%になるように選択される含有割合で含有しており、Bについては被覆層26の合計モル数に対して0.1モル%以下である。さらに、被覆層26は、結晶化度70%以上の結晶化ガラスである。 The coating layer 26 is a crystallized glass that includes at least SiO 2 , BaO, and Al 2 O 3 . Of these, a 45 to 75 mol% based on the total moles of the coating layer 26 for the SiO 2, 2-10 mol% based on the total moles of the coating layer 26 for the Al 2 O 3, BaO Is about 20 to 40 mol% with respect to the total number of moles of the coating layer 26. Further, the coating layer 26, SiO 2, BaO, and a total of Al 2 O 3 is is contained in the content that is selected to be 90 mol% to 100 mol%, the coating layer for the B 2 O 3 It is 0.1 mol% or less with respect to the total number of moles of 26. Furthermore, the coating layer 26 is crystallized glass having a crystallinity of 70% or more.

また、被覆層26は、ZrO を含有しており、ZrOについては被覆層26の合計モル数に対して0モル%より大きく10モル%以下である。
なお、本発明では、被覆層26が必ずしもZrOを含有する必要はなく、後述する実施例6のように、ZrO を含有していない被覆層を備えても良い。
Further, the coating layer 26 is contained ZrO 2, for ZrO 2 is not more than 10 mol% greater than 0 mol% relative to the total number of moles of the coating layer 26.
In the present invention, the coating layer 26 is not necessarily required to contain ZrO 2, as in Example 6 described below, may comprise a coating layer containing no ZrO 2.

被覆層26は、次のようにしてサーミスタ部22を覆う形態で形成される。
まず、被覆層26を形成するためのガラス粉末を以下のようにして調整する。
即ち、原料粉末として、所定成分(SiO、BaO、Al、ZrO など)がそれぞれ所定割合で含まれる結晶化ガラス粉末100重量部に対し、ポバールを主成分とするバインダーを5重量部添加する。これらを樹脂ポットと高純度Al球石とを用い、水を分散媒として、湿式混合粉砕を行う。次いで得られたスラリーを、スプレードライによって乾燥・造粒することで、ガラス粉末を得る。
The coating layer 26 is formed in a form that covers the thermistor portion 22 as follows.
First, the glass powder for forming the coating layer 26 is adjusted as follows.
That is, as a raw material powder, 5 parts by weight of a binder mainly composed of poval with respect to 100 parts by weight of crystallized glass powder each containing a predetermined component (SiO 2 , BaO, Al 2 O 3 , ZrO 2, etc.) Add part. These are mixed and pulverized using a resin pot and high-purity Al 2 O 3 spherulite and water as a dispersion medium. Next, the obtained slurry is dried and granulated by spray drying to obtain glass powder.

次に、上述のサーミスタ部22とともに、被覆層26を形成するための上述のガラス粉末を用いて金型成型法にてプレス成型し、図2および図3に示すような円筒形状の未焼成被覆層を形成する。   Next, the above-described thermistor portion 22 and the above-described glass powder for forming the coating layer 26 are press-molded by a mold molding method, and a cylindrical unfired coating as shown in FIGS. Form a layer.

次いで、これを所定の条件で焼付することにより、サーミスタ部22を被覆する所定のな被覆層26を有するサーミスタ素子21が得られる。
[1−5.比較測定]
本発明のサーミスタ素子の効果を確認するために実施した比較測定について説明する。
Next, the thermistor element 21 having a predetermined coating layer 26 that covers the thermistor portion 22 is obtained by baking this under predetermined conditions.
[1-5. Comparative measurement]
The comparative measurement performed in order to confirm the effect of the thermistor element of this invention is demonstrated.

具体的には、本発明のサーミスタ素子21である実施例1〜8と、比較対象のサーミスタ素子である比較例1〜7とについて、大気中で900℃にて500時間保持する耐久前と耐久後とにおいて、それぞれの結晶相の結晶化度の変化と、サーミスタ素子の抵抗値変化とを測定した。   Specifically, with respect to Examples 1 to 8 which are thermistor elements 21 of the present invention and Comparative Examples 1 to 7 which are thermistor elements to be compared, before and after being held at 900 ° C. for 500 hours in the atmosphere. Later, the change in crystallinity of each crystal phase and the change in resistance value of the thermistor element were measured.

本比較測定に用いた実施例1〜8、比較例1〜7は、いずれもサーミスタ部22が[表1]に示す導電性ペロブスカイト相および金属酸化物相を備えて構成されている。   In each of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 7 used in this comparative measurement, the thermistor portion 22 is configured to include the conductive perovskite phase and the metal oxide phase shown in [Table 1].

なお、このサーミスタ素子21について、以下のようにしてB定数(温度勾配定数)を測定した。すなわち、まず、サーミスタ部22を、絶対温度T(100)=373K(=100℃)の環境下に放置し、その状態でのサーミスタ部22の初期抵抗値R(100)を測定した。ついで、サーミスタ部22を、絶対温度T(300)=573K(=300℃)の環境下に放置し、その状態でのサーミスタ部22の初期抵抗値R(300)を測定した。同様に、R(600)及びR(900)についても測定した。 For the thermistor element 21, the B constant (temperature gradient constant) was measured as follows. That is, first, the thermistor part 22 was left in an environment of absolute temperature T (100) = 373 K (= 100 ° C.), and the initial resistance value R (100) of the thermistor part 22 in that state was measured. Next, the thermistor part 22 was left in an environment of absolute temperature T (300) = 573 K (= 300 ° C.), and the initial resistance value R (300) of the thermistor part 22 in that state was measured. Similarly, R (600) and R (900) were also measured.

そして、B定数:B(100−900)を、[数1]に従って算出した。初期抵抗値R(100)、R(300)、R(600)、R(900)及びB定数:B(100−900)を[表1]に示す。   And B constant: B (100-900) was computed according to [Equation 1]. The initial resistance values R (100), R (300), R (600), R (900) and the B constant: B (100-900) are shown in [Table 1].

本比較測定の実施例1〜8、比較例1〜7は、被覆層が[表2]に示す12種類のガラス組成のうちいずれかで構成されている。 In Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 7 of this comparative measurement, the coating layer is composed of any of the 12 types of glass compositions shown in [Table 2].

本比較測定の実施例1〜8、比較例1〜7のそれぞれについて、ガラス組成、被覆層焼付条件を、[表3]に示す。 About each of Examples 1-8 of this comparative measurement and Comparative Examples 1-7, a glass composition and coating layer baking conditions are shown in [Table 3].

ここで、大気中で900℃にて500時間保持する耐久前と耐久後とにおける被覆層の結晶相の変化を確認するために、実施例1〜3及び比較例1におけるサーミスタ素子21における被覆層26のX線回折を実施した。 Here, in order to confirm the change of the crystal phase of the coating layer before and after the endurance held at 900 ° C. for 500 hours in the atmosphere, the coating layer in the thermistor element 21 in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 26 X-ray diffractions were performed.

耐久前における被覆層のX線回折図を図4〜図7に示し、耐久後における被覆層のX線回折図を図8〜図11に示す。
図4および図8によれば、実施例1では、耐久前(初期)および耐久後のいずれも、被覆層26が結晶相としてBaSi(斜方晶)を含むことが判る。
4 to 7 show X-ray diffraction patterns of the coating layer before durability, and FIGS. 8 to 11 show X-ray diffraction patterns of the coating layer after durability.
4 and 8, in Example 1, it can be seen that the coating layer 26 includes BaSi 2 O 5 (orthorhombic crystal) as a crystal phase both before (initial) and after durability.

図5および図9によれば、実施例2では、耐久前(初期)および耐久後のいずれも、被覆層26が結晶相としてBaSi10(単斜晶)を含むことが判る。また、実施例2では、耐久後の被覆層26は結晶相としてBaSi(斜方晶)を含んでいる。 5 and 9, in Example 2, it can be seen that the coating layer 26 includes Ba 2 Si 4 O 10 (monoclinic crystal) as a crystal phase both before (initial) and after durability. Moreover, in Example 2, the coating layer 26 after durability contains BaSi 2 O 5 (orthorhombic crystal) as a crystal phase.

図6および図10によれば、実施例3では、耐久前(初期)および耐久後のいずれも、被覆層26が結晶相としてBaSi10(単斜晶)を含むことが判る。また、実施例3では、耐久後の被覆層26は結晶相としてBaSi(斜方晶)を含んでいる。 6 and 10, in Example 3, it can be seen that the coating layer 26 includes Ba 2 Si 4 O 10 (monoclinic crystal) as a crystalline phase both before (initial) and after durability. Moreover, in Example 3, the coating layer 26 after durability contains BaSi 2 O 5 (orthorhombic crystal) as a crystal phase.

図7および図11によれば、比較例1では、耐久前(初期)および耐久後のいずれも、被覆層26が結晶相としてBaSi10(単斜晶)を含むことが判る。また、比較例1では、耐久前(初期)はBaSi10(単斜晶)が少ないが、耐久後はBaSi10(単斜晶)が多いことが判る。 7 and 11, it can be seen that in Comparative Example 1, the coating layer 26 includes Ba 2 Si 4 O 10 (monoclinic crystal) as a crystalline phase both before (initial) and after durability. In Comparative Example 1, it can be seen that there is little Ba 2 Si 4 O 10 (monoclinic crystal) before endurance (initial), but there is much Ba 2 Si 4 O 10 (monoclinic crystal) after endurance.

ついで、大気中で900℃にて500時間保持する耐久前と耐久後とにおける実施例1〜8、比較例1〜3及び6におけるサーミスタ素子の抵抗変化を確認した。
具体的には、まず、耐久前において、サーミスタ素子21を、絶対温度T(100)=373K(=100℃)の環境下に配置し、その状態でのサーミスタ部22の初期抵抗値Rt(100)を測定した。ついで、サーミスタ素子21を、絶対温度T(300)=573K(=300℃)の環境下に配置し、その状態でのサーミスタ部22の初期抵抗値Rt(300)を測定した。同様に、Rt(600)及びRt(900)についても測定した。
Subsequently, the resistance change of the thermistor element in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3 and 6 before and after durability maintained at 900 ° C. for 500 hours in the atmosphere was confirmed.
Specifically, first, before the endurance, the thermistor element 21 is arranged in an environment of absolute temperature T (100) = 373K (= 100 ° C.), and the initial resistance value Rt (100 ) Was measured. Next, the thermistor element 21 was placed in an environment of absolute temperature T (300) = 573 K (= 300 ° C.), and the initial resistance value Rt (300) of the thermistor portion 22 in that state was measured. Similarly, Rt (600) and Rt (900) were also measured.

なお、初期抵抗値に関し、サーミスタ部22単独で測定した時の初期抵抗値をR、サーミスタ部22が被覆層26を備えた状態(サーミスタ素子21)で測定した時の初期抵抗値をRtとして表している。   In addition, regarding the initial resistance value, the initial resistance value when the thermistor part 22 is measured alone is represented by R, and the initial resistance value when the thermistor part 22 is provided with the coating layer 26 (thermistor element 21) is represented by Rt. ing.

そして、耐久後においても、同様に、サーミスタ部22の抵抗値を測定することで、熱処理後抵抗値Rt’(100)、Rt’(300)、Rt’(600)、Rt’(900)をそれぞれ測定した。   After the endurance, the resistance values Rt ′ (100), Rt ′ (300), Rt ′ (600), and Rt ′ (900) after heat treatment are similarly measured by measuring the resistance value of the thermistor 22. Each was measured.

その上で、100℃における初期抵抗値Rt(100)と熱処理後抵抗値Rt’(100)との比較から、熱処理による抵抗変化の温度変化換算値CT(100)(単位:deg.C)を[数2]より算出した。   Then, from the comparison between the initial resistance value Rt (100) at 100 ° C. and the post-heat treatment resistance value Rt ′ (100), the temperature change converted value CT (100) (unit: deg. C) of the resistance change due to the heat treatment is obtained. Calculated from [Equation 2].

同様にして、[数3],[数4],[数5]により温度変化換算値CT(300)、CT(600)、CT(900)をそれぞれ算出した。 Similarly, temperature change conversion values CT (300), CT (600), and CT (900) were calculated from [Equation 3], [Equation 4], and [Equation 5], respectively.

算出した温度変化換算値CTの各値を「耐久後の指示温度変化」として[表3]に示す。なお、[表3]には、その他の測定結果(被覆層の結晶化度、被覆層の状態)についても示す。 Each value of the calculated temperature change conversion value CT is shown in [Table 3] as “indicated temperature change after endurance”. [Table 3] also shows other measurement results (the crystallinity of the coating layer and the state of the coating layer).

表3に示す測定結果によれば、本実施例1〜8のサーミスタ素子では、熱処理後の温度変化換算値CT(100)、CT(300)、CT(600)、CT(900)が、いずれも絶対値が小さい値を示しており、具体的には±3℃の範囲に納まることが判る。他方、比較例1〜3,6のサーミスタ素子では、熱処理後の温度変化換算値CT(100)、CT(300)、CT(600)、CT(900)が、いずれも絶対値が大きい値を示しており、具体的には±3℃の範囲を超えている。   According to the measurement results shown in Table 3, in the thermistor elements of Examples 1 to 8, the temperature change converted values CT (100), CT (300), CT (600), CT (900) after heat treatment Also, the absolute value shows a small value, and specifically, it can be seen that it falls within the range of ± 3 ° C. On the other hand, in the thermistor elements of Comparative Examples 1 to 3 and 6, the temperature change converted values CT (100), CT (300), CT (600), and CT (900) after the heat treatment all have large absolute values. Specifically, it exceeds the range of ± 3 ° C.

この測定結果によれば、本発明のサーミスタ素子は、900℃の温度に長時間曝されても、サーミスタ部の抵抗特性の変動を抑制でき、温度検出精度の低下を抑制できることが判る。   According to this measurement result, it can be seen that the thermistor element of the present invention can suppress fluctuations in the resistance characteristics of the thermistor portion and suppress a decrease in temperature detection accuracy even when exposed to a temperature of 900 ° C. for a long time.

実施例1および実施例2は、被覆層の結晶化度に関しては、耐久前、耐久後ともに結晶化度95%以上であり、非晶質相を殆ど含まない。
実施例3、比較例1では、被覆層の結晶化度が耐久前に比べて耐久後に上昇している。これは耐久試験中に被覆層26の中の非晶質相が変化したものと考えられる。
In Example 1 and Example 2, regarding the crystallinity of the coating layer, the crystallinity is 95% or more before and after durability, and hardly contains an amorphous phase.
In Example 3 and Comparative Example 1, the crystallinity of the coating layer is increased after endurance compared to before endurance. This is considered that the amorphous phase in the coating layer 26 changed during the durability test.

実施例1〜8については、いずれも耐久試験後の温度変化換算値CTの絶対値が3℃以下(CT≦±3℃)であることから、耐久試験によっても、サーミスタ部の電気特性が劣化していないことが判る。従って、実施例1〜8の被覆層26は、サーミスタ部22に悪影響を与えることなく、サーミスタ部22を被覆していることが示された。   Regarding Examples 1 to 8, since the absolute value of the temperature change converted value CT after the durability test is 3 ° C. or less (CT ≦ ± 3 ° C.), the electrical characteristics of the thermistor portion deteriorated even by the durability test. You can see that they are not. Therefore, it was shown that the coating layer 26 of Examples 1 to 8 covered the thermistor part 22 without adversely affecting the thermistor part 22.

特に、実施例1は、最も温度変化換算値CTが小さい。これは、結晶化度、結晶相(図4、図8)ともに、耐久試験の前後で殆ど変化しないためであると解される。
比較例1は、耐久試験後の温度変化換算値CTの絶対値が3℃より大きい(CT>±3℃)。これは耐久前の被覆層26の結晶化度が、適切な範囲を逸脱しているためと解される。すなわち、熱処理によって被覆層26の結晶相の変化に伴う体積変化が大きく、被覆層26とサーミスタ部22が反応、あるいは、被覆層26とサーミスタ部22との間にかかる応力の変化や電極の剥離などによって、電気特性が変化したと理解することができる。
In particular, Example 1 has the smallest temperature change conversion value CT. It is understood that this is because both the crystallinity and the crystal phase (FIGS. 4 and 8) hardly change before and after the durability test.
In Comparative Example 1, the absolute value of the temperature change converted value CT after the durability test is larger than 3 ° C. (CT> ± 3 ° C.). This is understood because the crystallinity of the coating layer 26 before durability deviates from an appropriate range. That is, the volume change accompanying the change of the crystal phase of the coating layer 26 is large due to the heat treatment, the reaction between the coating layer 26 and the thermistor 22, or the change in stress applied between the coating layer 26 and the thermistor 22 or the electrode peeling. It can be understood that the electrical characteristics have changed.

なお、実施例3は、耐久前の被覆層26の結晶化度が74%と、70%を超えているため、熱処理によって被覆層26の結晶相の変化に伴う体積変化が比較的小さいため、比較例1ほどに電気特性が変化しなかったと理解することができる。   In Example 3, since the degree of crystallinity of the coating layer 26 before durability is 74%, which exceeds 70%, the volume change accompanying the change of the crystal phase of the coating layer 26 by heat treatment is relatively small. It can be understood that the electrical characteristics did not change as much as in Comparative Example 1.

比較例2,3及び6は、いずれも耐久試験後の温度変化換算値CTの絶対値が3℃より大きい(CT>±3℃)。これは被覆層26を構成する結晶化ガラスの成分が、適切な範囲を逸脱しているためと解される。すなわち、熱処理によって被覆層26とサーミスタ部22とが反応して、サーミスタ部22の電気特性が変化したと理解することが出来る。   In Comparative Examples 2, 3, and 6, the absolute value of the temperature change converted value CT after the durability test is greater than 3 ° C. (CT> ± 3 ° C.). This is understood because the component of the crystallized glass constituting the coating layer 26 deviates from an appropriate range. That is, it can be understood that the electrical characteristics of the thermistor portion 22 are changed by the reaction between the coating layer 26 and the thermistor portion 22 due to the heat treatment.

比較例4及び5は、ガラスの溶融性が悪化し、緻密な被覆層が形成できなかった。これは、被覆層26を構成する結晶化ガラスの成分が適切な範囲を逸脱しているためと解される。   In Comparative Examples 4 and 5, the meltability of the glass deteriorated and a dense coating layer could not be formed. This is understood because the components of the crystallized glass constituting the coating layer 26 deviate from an appropriate range.

比較例7は、ガラスが失透しやすくなり、流動性が低下し、緻密な形成ができなかった。これは被覆層26を構成する結晶化ガラスの成分が適切な範囲を逸脱しているためと解される。   In Comparative Example 7, the glass was easily devitrified, the fluidity was lowered, and the dense formation was not possible. This is because the components of the crystallized glass constituting the coating layer 26 deviate from an appropriate range.

[1−6.効果]
以上説明したように、本実施形態の温度センサ1に備えられるサーミスタ素子21においては、被覆層26は、上記の組成を有することで、被覆層26の製造時の焼付温度が比較的低温(例えば、1100℃以下)であっても、緻密な結晶化ガラスとして形成される。このように、緻密な結晶化ガラスとしての被覆層26を備えることで、サーミスタ部22および被覆層26の組成変動が生じ難く、サーミスタ部22の抵抗値及び、その特性の変動が生じにくくなる。
[1-6. effect]
As described above, in the thermistor element 21 provided in the temperature sensor 1 of the present embodiment, the coating layer 26 has the above composition, so that the baking temperature at the time of manufacturing the coating layer 26 is relatively low (for example, 1100 ° C. or less), it is formed as a dense crystallized glass. Thus, by providing the coating layer 26 as a dense crystallized glass, the composition of the thermistor portion 22 and the coating layer 26 hardly changes, and the resistance value and the characteristics of the thermistor portion 22 hardly change.

上述の実施例5(SiO の含有量が50モル%)と比較例3(SiOの含有量が40モル%)との比較から判るように、被覆層26におけるSiO の含有量を45モル%以上に設定することで、ガラスの軟化温度が高くなり、被覆層26の耐熱性が向上する。 As can be seen from the comparison between Example 5 (the content of SiO 2 is 50 mol%) and Comparative Example 3 (the content of SiO 2 is 40 mol%), the content of SiO 2 in the coating layer 26 is 45. By setting to mol% or more, the softening temperature of glass becomes high and the heat resistance of the coating layer 26 improves.

上述の実施例6(SiO の含有量が70モル%)と比較例4(SiOの含有量が77モル%)との比較から判るように、被覆層26におけるSiOの含有量を75モル%以下に設定することで、ガラスが軟化し易くなり流動性が良好となるため、被覆作業が容易になるという利点がある。 As can be seen from the comparison between Example 6 (the content of SiO 2 is 70 mol%) and Comparative Example 4 (the content of SiO 2 is 77 mol%), the content of SiO 2 in the coating layer 26 is 75. By setting it to less than mol%, the glass is easily softened and the fluidity is good, so that there is an advantage that the coating operation becomes easy.

上述の実施例1〜8のいずれも被覆層26を構成するガラスの失透が生じていないことから、被覆層26におけるAlの含有量を2モル%以上に設定することで、ガラスの失透が生じがたくなり、被覆層26の形成が容易となる。つまり、失透が生じると被覆層26中に空隙が生じて十分な被覆層26を形成できず、このような場合、サーミスタ部22の密閉性を確保できない虞があるが、被覆層26におけるAlの含有量を2モル%以上に設定することで、失透に起因した不具合の発生を抑制できる。 Since none of the above-described Examples 1 to 8 causes devitrification of the glass constituting the coating layer 26, the content of Al 2 O 3 in the coating layer 26 is set to 2 mol% or more. Is less likely to occur, and the coating layer 26 can be easily formed. That is, if devitrification occurs, voids are generated in the coating layer 26 and the sufficient coating layer 26 cannot be formed. In such a case, there is a possibility that the hermeticity of the thermistor portion 22 cannot be secured. By setting the content of 2 O 3 to 2 mol% or more, it is possible to suppress the occurrence of defects due to devitrification.

上述の実施例4(Alの含有量が8モル%)と比較例2(Alの含有量が20モル%)との比較から判るように、被覆層26におけるAlの含有量を10モル%以下に設定することで、被覆層26とサーミスタ部22とが反応し難くなり、サーミスタ部22の抵抗特性が変化し難くなる。 As can be seen from the comparison between Example 4 (the content of Al 2 O 3 is 8 mol%) and Comparative Example 2 (the content of Al 2 O 3 is 20 mol%), Al 2 O in the coating layer 26 is used. By setting the content of 3 to 10 mol% or less, the coating layer 26 and the thermistor portion 22 are less likely to react, and the resistance characteristics of the thermistor portion 22 are less likely to change.

上述の実施例7(BaOの含有量が25モル%)と比較例5(BaOの含有量が17モル%)との比較から判るように、被覆層26におけるBaOの含有量を20モル%以上に設定することで、熱膨張率が小さくなりすぎないため、サーミスタ部22との熱膨張率の差が生じ難くなり、被覆層26に割れ等を生じ難くなる。   As can be seen from the comparison between Example 7 (BaO content is 25 mol%) and Comparative Example 5 (BaO content is 17 mol%), the BaO content in the coating layer 26 is 20 mol% or more. Since the coefficient of thermal expansion does not become too small by setting to, a difference in coefficient of thermal expansion from the thermistor portion 22 is less likely to occur, and cracks and the like are less likely to occur in the coating layer 26.

上述の実施例8(BaOの含有量が35モル%)と比較例6(BaOの含有量が45モル%)との比較から判るように、被覆層26におけるBaOの含有量を40モル%以下に設定することで、被覆層26の耐熱性が良好となる。   As can be seen from the comparison between Example 8 (BaO content is 35 mol%) and Comparative Example 6 (BaO content is 45 mol%), the BaO content in the coating layer 26 is 40 mol% or less. By setting to, the heat resistance of the coating layer 26 becomes good.

被覆層26におけるBの含有量を0.1モル%以下に設定することで、サーミスタ部22が長時間に亘って高温に曝されても、被覆層26を形成する成分がサーミスタ部22へ移動し難くなるため、サーミスタ部22における組成変動が生じにくくなる。このため、本実施形態のサーミスタ素子21は、被覆層26とサーミスタ部22とが反応し難くなり、サーミスタ部22の抵抗特性(電気的特性)が変化し難くなる。 By setting the content of B 2 O 3 in the coating layer 26 to 0.1 mol% or less, even if the thermistor portion 22 is exposed to a high temperature for a long time, the components forming the coating layer 26 are the thermistor portion. Therefore, it is difficult for the thermistor portion 22 to change in composition. For this reason, in the thermistor element 21 of the present embodiment, the coating layer 26 and the thermistor portion 22 are less likely to react, and the resistance characteristics (electrical characteristics) of the thermistor portion 22 are less likely to change.

被覆層26が結晶化度70%以上の結晶化ガラスであれば、サーミスタ素子21が高温に長時間曝されても、被覆層26の成分がサーミスタ部22へ移動し難いため、サーミスタ部22の組成変動が少なくなり、サーミスタ部22の抵抗特性が変化し難くなる。また、被覆層26が結晶化度70%以上の結晶化ガラスであることから、結晶相の変化に伴う被覆層26の体積変化が少なくなるため、サーミスタ部22と被覆層26の間にかかる応力の変化や電極の剥離などが生じ難くなり、サーミスタ部22の抵抗特性が変化し難くなる。   If the coating layer 26 is crystallized glass having a crystallinity of 70% or more, the components of the coating layer 26 hardly move to the thermistor portion 22 even when the thermistor element 21 is exposed to a high temperature for a long time. The composition variation is reduced, and the resistance characteristic of the thermistor portion 22 is difficult to change. Further, since the coating layer 26 is a crystallized glass having a crystallinity of 70% or more, the volume change of the coating layer 26 due to the change of the crystal phase is reduced, so that the stress applied between the thermistor portion 22 and the coating layer 26 is reduced. Change and electrode peeling are less likely to occur, and the resistance characteristics of the thermistor portion 22 are less likely to change.

このことは、[表3]に示す実施例1〜3の「耐久後の指示温度変化」が±3℃以下であるのに対して、比較例1の「耐久後の指示温度変化」のうちCT(600)、CT(900)が±3℃の範囲を超えていることから明らかである。なお、実施例1〜3の「結晶化度(耐久前)」は70%以上であるのに対して、比較例1の「結晶化度(耐久前)」は70%よりも小さい。これらから、被覆層は、結晶化度70%以上の結晶化ガラスで構成されることで、サーミスタ部22の抵抗特性が変化し難くなることが判る。   This is because the “indicated temperature change after endurance” of Examples 1 to 3 shown in [Table 3] is ± 3 ° C. or less, while the “indicated temperature change after endurance” of Comparative Example 1 It is clear from the fact that CT (600) and CT (900) exceed the range of ± 3 ° C. The “crystallinity (before durability)” in Examples 1 to 3 is 70% or more, whereas the “crystallinity (before durability)” in Comparative Example 1 is less than 70%. From these, it can be seen that the resistance characteristic of the thermistor portion 22 is less likely to change when the coating layer is made of crystallized glass having a crystallinity of 70% or more.

よって、本実施形態のサーミスタ素子21によれば、900℃の温度に長時間曝されても、サーミスタ部22の抵抗特性の変動を抑制でき、温度検出精度の低下を抑制できる。
本実施形態のサーミスタ素子21のうち、実施例1〜5,7,8においては、被覆層26がZrOを含有している。
Therefore, according to the thermistor element 21 of this embodiment, even if it is exposed to a temperature of 900 ° C. for a long time, fluctuations in resistance characteristics of the thermistor portion 22 can be suppressed, and a decrease in temperature detection accuracy can be suppressed.
In the thermistor elements 21 of the present embodiment, in Examples 1 to 5, 7, and 8, the coating layer 26 contains ZrO 2 .

このようにジルコニア(ZrO )を含有する被覆層26は、結晶相が析出しやすくなり、結晶化度をより高くすることが可能となる。
また、本実施形態のサーミスタ素子21においては、被覆層26に含有されるZrOについては被覆層26の合計モル数に対して10モル%以下である。
Thus, in the coating layer 26 containing zirconia (ZrO 2 ), the crystal phase is likely to precipitate, and the crystallinity can be further increased.
Further, in the thermistor element 21 of the present embodiment, ZrO 2 contained in the coating layer 26 is 10 mol% or less with respect to the total number of moles of the coating layer 26.

ジルコニアの含有量が過剰になると、失透が生じやすくなるため、ジルコニアの上限値がこのように定められた被覆層26は、失透を抑制できるため、被覆層26の形成が容易となる。   When the content of zirconia is excessive, devitrification is likely to occur. Therefore, the coating layer 26 having the upper limit value of zirconia determined in this manner can suppress devitrification, and thus the formation of the coating layer 26 is facilitated.

よって、本実施形態のサーミスタ素子21によれば、被覆層26の結晶化度を高めることができるとともに、失透に起因する不具合を抑制できるため、より一層、サーミスタ部22の抵抗特性の変動を抑制でき、温度検出精度の低下を抑制できる。   Therefore, according to the thermistor element 21 of the present embodiment, the crystallinity of the coating layer 26 can be increased, and defects caused by devitrification can be suppressed, so that the resistance characteristics of the thermistor portion 22 can be further varied. It is possible to suppress the decrease in temperature detection accuracy.

なお、ジルコニアの含有量は、被覆層26の合計モル数に対して0.1モル%以上とすることで、結晶相が充分に析出しやすくなるため、好ましい。
本実施形態のサーミスタ素子21においては、図4〜6、8〜10に示すように、実施例1〜3のいずれも、被覆層26は、結晶相としてBaSi(斜方晶)、BaSi10(単斜晶)、BaAlSiの中から選ばれる少なくとも一つ以上の結晶相を含有する構成である。
Note that the content of zirconia is preferably 0.1 mol% or more with respect to the total number of moles of the coating layer 26, since the crystal phase is easily precipitated.
In the thermistor element 21 of the present embodiment, as shown in FIGS. 4 to 6 and 8 to 10, in all of Examples 1 to 3, the coating layer 26 has a crystal phase of BaSi 2 O 5 (orthorhombic crystal), This is a structure containing at least one crystal phase selected from Ba 2 Si 4 O 10 (monoclinic) and BaAl 2 Si 2 O 8 .

このような構成の被覆層26は、900℃に長時間曝されても結晶相が変化し難い結晶相である。
また、実施例1〜3は、[表3]の「耐久後の指示温度変化」に示すように、温度変化が±3℃以下であり、サーミスタ部22の抵抗特性が変化し難いことが判る。
The coating layer 26 having such a configuration is a crystal phase in which the crystal phase hardly changes even when exposed to 900 ° C. for a long time.
In Examples 1 to 3, as shown in “Indicated temperature change after endurance” in [Table 3], the temperature change is ± 3 ° C. or less, and it is understood that the resistance characteristics of the thermistor portion 22 are difficult to change. .

つまり、実施例1〜3のサーミスタ素子21は、結晶相の変化に伴う被覆層26の体積変化が少なくなるため、サーミスタ部22と被覆層26の間にかかる応力の変化や電極の剥離などが生じ難くなり、サーミスタ部22の抵抗特性が変化し難くなる。   That is, in the thermistor elements 21 of the first to third embodiments, the volume change of the coating layer 26 due to the change of the crystal phase is reduced. The resistance characteristic of the thermistor portion 22 hardly changes.

よって、本実施形態のサーミスタ素子21によれば、900℃の温度に長時間曝されても、サーミスタ部22の抵抗特性の変動を抑制でき、温度検出精度の低下を抑制できる。
なお、サーミスタ素子21は、実施例6のように、被覆層26がZrO2 を含有しない構成でも良い。
Therefore, according to the thermistor element 21 of this embodiment, even if it is exposed to a temperature of 900 ° C. for a long time, fluctuations in resistance characteristics of the thermistor portion 22 can be suppressed, and a decrease in temperature detection accuracy can be suppressed.
The thermistor element 21 may have a configuration in which the coating layer 26 does not contain ZrO2 as in the sixth embodiment.

次に、本比較測定の実施例1〜8、比較例1〜7は、いずれもサーミスタ部22が上述の[表1]に示す組成を備えて構成されている。
実施例1〜8のサーミスタ素子21においては、サーミスタ部22は、ABO(但し、AはSr及び/又はYを含み、BはAlを含む。)で示されるペロブスカイト相を含む構成である。このようなサーミスタ部22を備えたサーミスタ素子21は、低温領域から600℃を超える高温度領域までに亘る広い温度範囲における温度検知が可能となる。
Next, in each of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 7 of the comparative measurement, the thermistor portion 22 is configured to have the composition shown in the above [Table 1].
In the thermistor element 21 of Examples 1 to 8, the thermistor portion 22 includes a perovskite phase represented by ABO 3 (where A includes Sr and / or Y, and B includes Al). The thermistor element 21 provided with such a thermistor section 22 can detect a temperature in a wide temperature range from a low temperature region to a high temperature region exceeding 600 ° C.

実施例1〜8のサーミスタ素子21においては、サーミスタ部22は、前記ABOにおけるBが更にCr、Mn及びFeの内の少なくとも一種を含む構成である。このようなサーミスタ部22を備えたサーミスタ素子21は、さらに好適に且つ長期間安定して、低温領域から600℃を超える高温度領域までに亘る広い温度範囲における温度検知をすることができる。 In the thermistor elements 21 of Examples 1 to 8, the thermistor portion 22 is configured such that B in the ABO 3 further includes at least one of Cr, Mn, and Fe. The thermistor element 21 having such a thermistor portion 22 can detect temperature in a wide temperature range from a low temperature region to a high temperature region exceeding 600 ° C. more preferably and stably for a long period of time.

実施例1〜8のサーミスタ素子21においては、サーミスタ部22は、このサーミスタ部22に含まれるペロブスカイト相よりも低導電性であって、ペロブスカイト相を形成する金属元素から選択される少なくとも一種の金属元素をMeとする場合に、組成式MeOxで表記される金属酸化物の少なくとも一種を含有する金属酸化物相を含有する。   In the thermistor elements 21 of Examples 1 to 8, the thermistor portion 22 is at least one metal selected from metal elements that have a lower conductivity than the perovskite phase included in the thermistor portion 22 and form the perovskite phase. When the element is Me, a metal oxide phase containing at least one metal oxide represented by the composition formula MeOx is contained.

つまり、このサーミスタ素子21に備えられるサーミスタ部22は、自身に含まれる導電性ペロブスカイト相よりも低導電性の金属酸化物(MeOx)を含有する金属酸化物相を有する。そして、その金属酸化物の含有量を調整することにより、検知対象とする温度範囲における温度勾配係数(B定数)を維持しつつ、サーミスタ素子21の抵抗値を所望の値にシフトさせることができる。   That is, the thermistor portion 22 included in the thermistor element 21 has a metal oxide phase containing a metal oxide (MeOx) having a lower conductivity than the conductive perovskite phase contained in the thermistor element 21. By adjusting the content of the metal oxide, the resistance value of the thermistor element 21 can be shifted to a desired value while maintaining the temperature gradient coefficient (B constant) in the temperature range to be detected. .

実施例1〜8のサーミスタ素子21においては、金属酸化物相に含まれる金属酸化物がSrAlである。
金属酸化物相に含まれる金属酸化物がSrAlであると、このサーミスタ素子21を高温下で使用する場合には、サーミスタ部22における金属酸化物相とペロブスカイト相との反応が困難になる。
In the thermistor elements 21 of Examples 1 to 8, the metal oxide contained in the metal oxide phase is SrAl 2 O 4 .
When the thermistor element 21 is used at a high temperature when the metal oxide contained in the metal oxide phase is SrAl 2 O 4 , the reaction between the metal oxide phase and the perovskite phase in the thermistor portion 22 becomes difficult. Become.

これにより、サーミスタ部22の抵抗特性が変動し難くなり、サーミスタ素子21としての温度検出精度の低下を抑制できる。
本実施形態の温度センサ1は、上述のいずれかのサーミスタ素子21を有する。
Thereby, the resistance characteristic of the thermistor portion 22 is unlikely to fluctuate, and a decrease in temperature detection accuracy as the thermistor element 21 can be suppressed.
The temperature sensor 1 of the present embodiment includes any one of the thermistor elements 21 described above.

この温度センサ1は、上記のように優れた作用を奏するサーミスタ素子21を有することから、900℃の温度に長時間曝されても、サーミスタ部22の抵抗特性の変動を抑制でき、温度検出精度の低下を抑制できる。   Since the temperature sensor 1 has the thermistor element 21 having an excellent action as described above, even if the temperature sensor 1 is exposed to a temperature of 900 ° C. for a long time, it is possible to suppress fluctuations in the resistance characteristics of the thermistor portion 22 and to detect the temperature. Can be suppressed.

[1−7.特許請求の範囲との対応関係]
ここで、特許請求の範囲と本実施形態とにおける文言の対応関係について説明する。
温度センサ1が温度センサの一例に相当し、サーミスタ素子21がサーミスタ素子の一例に相当し、サーミスタ部22がサーミスタ部の一例に相当し、被覆層26が被覆層の一例に相当する。
[1-7. Correspondence with Claims]
Here, the correspondence of the words in the claims and the present embodiment will be described.
The temperature sensor 1 corresponds to an example of a temperature sensor, the thermistor element 21 corresponds to an example of a thermistor element, the thermistor part 22 corresponds to an example of a thermistor part, and the covering layer 26 corresponds to an example of a covering layer.

[2.他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
[2. Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is possible to implement in various aspects.

例えば、上記実施形態のサーミスタ素子21は、上記の[表1]に示すように金属酸化物相を有するサーミスタ部22を備える構成であるが、サーミスタ部は必ずしも金属酸化物相を有するものには限られない。具体的には、[表4]に示す組成を有する第2サーミスタ部であってもよい。   For example, the thermistor element 21 of the above embodiment is configured to include the thermistor portion 22 having a metal oxide phase as shown in [Table 1] above, but the thermistor portion does not necessarily have a metal oxide phase. Not limited. Specifically, it may be a second thermistor portion having the composition shown in [Table 4].

なお、この第2サーミスタ部についても、上記の[表1]に示すサーミスタ部22と同様に、B定数(温度勾配定数)を測定するとともに、初期抵抗値R(100),R(300),R(600),R(900)についても測定した。 For the second thermistor part, as with the thermistor part 22 shown in [Table 1] above, the B constant (temperature gradient constant) is measured and the initial resistance values R (100), R (300), R (600) and R (900) were also measured.

[表4]に示すように、第2サーミスタ部は、金属酸化物相を有しない構成であるが、B定数[B(100〜900)]が4554K[=B(100〜900)]である。このため、第2サーミスタ部は、各温度を精度良く検知することができる。   As shown in [Table 4], the second thermistor portion has a configuration that does not have a metal oxide phase, but the B constant [B (100 to 900)] is 4554K [= B (100 to 900)]. . For this reason, the 2nd thermistor part can detect each temperature accurately.

また、本実施形態のサーミスタ素子21においては、被覆層26は、Bを無含有である構成を採ることができる。
これにより、より一層、サーミスタ部22が長時間に亘って高温に曝されても、被覆層26を形成する成分がサーミスタ部22へ移動し難くなるため、サーミスタ部22における組成変動が生じにくくなる。このため、本実施形態のサーミスタ素子21は、より一層、被覆層26とサーミスタ部22とが反応し難くなり、サーミスタ部22の抵抗特性(電気的特性)が変化し難くなる。
Furthermore, in the thermistor element 21 of the present embodiment, the coating layer 26, the B 2 O 3 can take a structure which is free content.
Thereby, even if the thermistor part 22 is exposed to a high temperature for a long time, the components forming the coating layer 26 are less likely to move to the thermistor part 22, so that composition fluctuations in the thermistor part 22 are less likely to occur. . For this reason, in the thermistor element 21 of the present embodiment, the coating layer 26 and the thermistor portion 22 are more difficult to react, and the resistance characteristics (electrical characteristics) of the thermistor portion 22 are less likely to change.

なお、「無含有である」とは、ICP(Inductively Coupled Plasma)発光分析によってもBが検出ないし同定できないことを意味する。 “Non-containing” means that B 2 O 3 cannot be detected or identified even by ICP (Inductively Coupled Plasma) emission analysis.

1…温度センサ、3…シース芯線(電極線)、5…筒状部材、7…シース部材、9…ハウジング(金属チューブ)、11…取付部材、17…ナット部材、19…外筒、21…サーミスタ素子、22…サーミスタ部、24…電極部、25…リード部、26…被覆層、39…セメント。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Temperature sensor, 3 ... Sheath core wire (electrode wire), 5 ... Cylindrical member, 7 ... Sheath member, 9 ... Housing (metal tube), 11 ... Mounting member, 17 ... Nut member, 19 ... Outer cylinder, 21 ... Thermistor element, 22: thermistor part, 24 ... electrode part, 25 ... lead part, 26 ... coating layer, 39 ... cement.

Claims (8)

サーミスタ組成物からなるサーミスタ部と、前記サーミスタ部を被覆する被覆層と、を備えるサーミスタ素子であって、
前記被覆層は、少なくともSiO 、BaO、及びAlを含み、SiOについては前記被覆層の合計モル数に対して45〜75モル%であり、Alについては前記被覆層の合計モル数に対して2〜10モル%であり、BaOについては前記被覆層の合計モル数に対して20〜40モル%であり、SiO、BaO、及びAlの合計が90モル%〜100モル%になるように選択される含有割合で含有し、Bについては前記被覆層の合計モル数に対して0.1モル%以下であり、
前記被覆層は、結晶化度70%以上の結晶化ガラスであること、
を特徴とするサーミスタ素子。
A thermistor element comprising a thermistor part made of a thermistor composition, and a coating layer covering the thermistor part,
The coating layer contains at least SiO 2 , BaO, and Al 2 O 3 , and the SiO 2 content is 45 to 75 mol% with respect to the total number of moles of the coating layer, and the Al 2 O 3 content is the coating layer. 2 to 10 mol% based on the total molar amount, 20 to 40 mol% based on the total moles of the coating layer for BaO, SiO 2, BaO, and a total of Al 2 O 3 is 90 It is contained at a content ratio selected to be from mol% to 100 mol%, and B 2 O 3 is 0.1 mol% or less with respect to the total number of moles of the coating layer,
The coating layer is a crystallized glass having a crystallinity of 70% or more;
Thermistor element characterized by
前記被覆層は、ZrO を含有しており、ZrOについては前記被覆層の合計モル数に対して0モル%より大きく10モル%以下であること、
を特徴とする請求項1に記載のサーミスタ素子。
The coating layer contains ZrO 2 , and ZrO 2 is greater than 0 mol% and 10 mol% or less with respect to the total number of moles of the coating layer,
The thermistor element according to claim 1.
前記被覆層は、結晶相がBaSi(斜方晶)、BaSi10(単斜晶)、BaAlSiの中から選ばれる少なくとも一つ以上の結晶相を含有すること、
を特徴とする請求項1または請求項2に記載のサーミスタ素子。
The coating layer contains at least one crystal phase selected from BaSi 2 O 5 (orthorhombic), Ba 2 Si 4 O 10 (monoclinic), and BaAl 2 Si 2 O 8. To do,
The thermistor element of Claim 1 or Claim 2 characterized by these.
前記サーミスタ部は、ABO(但し、AはSr及び/又はYを含み、BはAlを含む。)で示されるペロブスカイト相を含むこと、
を特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載のサーミスタ素子。
The thermistor portion includes a perovskite phase represented by ABO 3 (where A includes Sr and / or Y, and B includes Al).
The thermistor element as described in any one of Claims 1-3 characterized by these.
前記ABOにおけるBが更にCr、Mn及びFeの内の少なくとも一種を含むこと、
を特徴とする請求項4に記載のサーミスタ素子。
B in the ABO 3 further contains at least one of Cr, Mn and Fe;
The thermistor element according to claim 4.
前記サーミスタ部は、このサーミスタ部に含まれるペロブスカイト相よりも低導電性であって、前記ペロブスカイト相を形成する金属元素から選択される少なくとも一種の金属元素をMeとする場合に、組成式MeOxで表記される金属酸化物の少なくとも一種を含有する金属酸化物相を含有すること、
を特徴とする請求項4または請求項5に記載のサーミスタ素子。
The thermistor portion is lower in conductivity than the perovskite phase contained in the thermistor portion, and when the at least one metal element selected from the metal elements forming the perovskite phase is Me, the composition formula is MeOx. Containing a metal oxide phase containing at least one of the metal oxides represented,
The thermistor element of Claim 4 or Claim 5 characterized by these.
前記金属酸化物相に含まれる酸化物が、SrAlであること、
を特徴とする請求項6に記載のサーミスタ素子。
The oxide contained in the metal oxide phase is SrAl 2 O 4 ;
The thermistor element according to claim 6.
請求項1〜7のうちいずれか一項に記載のサーミスタ素子を有する温度センサ。   The temperature sensor which has a thermistor element as described in any one of Claims 1-7.
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