JP2572312B2 - サーミスタ用組成物 - Google Patents
サーミスタ用組成物Info
- Publication number
- JP2572312B2 JP2572312B2 JP3168436A JP16843691A JP2572312B2 JP 2572312 B2 JP2572312 B2 JP 2572312B2 JP 3168436 A JP3168436 A JP 3168436A JP 16843691 A JP16843691 A JP 16843691A JP 2572312 B2 JP2572312 B2 JP 2572312B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermistor
- resistance
- oxide
- composition
- oxides
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、温度測定用サーミス
タ、温度補償用サーミスタ、ラッシュ電流防止用サーミ
スタ等に用いるサーミスタ用組成物に関する。
タ、温度補償用サーミスタ、ラッシュ電流防止用サーミ
スタ等に用いるサーミスタ用組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のサーミスタ用組成物とし
て、マンガン、コバルト、ニッケル、鉄、銅等の遷移金
属の酸化物のうち２種以上を選択し、所定の配合比で混
合した原料を９００〜１４００℃で焼成して得られた複
合酸化物セラミックスが知られている。また、この種の
サーミスタ組成物においては、比抵抗の低いサーミスタ
用組成物が要望されており、特に、マンガン（Ｍｎ）に
対して原子価制御を目的に銅（Ｃｕ）を添加することに
より低抵抗化したＭｎ−Ｃｕ系酸化物を主成分とするも
の、例えばＭｎ−Ｃｏ−Ｃｕ系酸化物、Ｍｎ−Ｎｉ−Ｃ
ｕ系酸化物、Ｍｎ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｕ系酸化物が多く使
用されている。
て、マンガン、コバルト、ニッケル、鉄、銅等の遷移金
属の酸化物のうち２種以上を選択し、所定の配合比で混
合した原料を９００〜１４００℃で焼成して得られた複
合酸化物セラミックスが知られている。また、この種の
サーミスタ組成物においては、比抵抗の低いサーミスタ
用組成物が要望されており、特に、マンガン（Ｍｎ）に
対して原子価制御を目的に銅（Ｃｕ）を添加することに
より低抵抗化したＭｎ−Ｃｕ系酸化物を主成分とするも
の、例えばＭｎ−Ｃｏ−Ｃｕ系酸化物、Ｍｎ−Ｎｉ−Ｃ
ｕ系酸化物、Ｍｎ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｕ系酸化物が多く使
用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような酸化銅を含む複合酸化物セラミックスは、（複合
酸化物中の酸化銅の添加量が多くなると）抵抗値の経時
変化、即ち抵抗変化率が大きくなるという問題点を有す
る。この原因を解明するために様々な研究がなされ、そ
の原因として、複合酸化物セラミックス素子内の金属元
素が雰囲気中の温度または酸素分圧に依存しながら不安
定に価数を変えることが挙げられている。この中で特に
Ｃｕは還元されやすく、サーミスタの経時変化に最も影
響を与えていると推定されている。本発明は、かかる問
題点を解消したサーミスタ用組成物を提供することを目
的とする。
ような酸化銅を含む複合酸化物セラミックスは、（複合
酸化物中の酸化銅の添加量が多くなると）抵抗値の経時
変化、即ち抵抗変化率が大きくなるという問題点を有す
る。この原因を解明するために様々な研究がなされ、そ
の原因として、複合酸化物セラミックス素子内の金属元
素が雰囲気中の温度または酸素分圧に依存しながら不安
定に価数を変えることが挙げられている。この中で特に
Ｃｕは還元されやすく、サーミスタの経時変化に最も影
響を与えていると推定されている。本発明は、かかる問
題点を解消したサーミスタ用組成物を提供することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のサーミスタ用組
成物は、マンガン、ニッケルおよび銅のそれぞれの元素
の酸化物からなる主成分に、ニオブ、タンタル及びタン
グステンのそれぞれの元素の酸化物のうちの少なくとも
１種をその元素に換算して、前記主成分の元素に対して
０．０５〜５０モル％添加したことを特徴とする。上記
ニオブ、タンタル及びタングステンのそれぞれの元素の
酸化物のうちの少なくとも１種の添加割合を前記範囲内
としたのは、該範囲を外れると温度１２５℃における抵
抗変化率が小さくならないからである。
成物は、マンガン、ニッケルおよび銅のそれぞれの元素
の酸化物からなる主成分に、ニオブ、タンタル及びタン
グステンのそれぞれの元素の酸化物のうちの少なくとも
１種をその元素に換算して、前記主成分の元素に対して
０．０５〜５０モル％添加したことを特徴とする。上記
ニオブ、タンタル及びタングステンのそれぞれの元素の
酸化物のうちの少なくとも１種の添加割合を前記範囲内
としたのは、該範囲を外れると温度１２５℃における抵
抗変化率が小さくならないからである。
【０００５】
【作用】ニオブ、タンタル及びタングステンのそれぞれ
の元素の酸化物のうちの少なくとも１種を添加すること
により、Ｍｎ−Ｎｉ−Ｃｕ系複合酸化物中の特にＣｕの
還元を抑制し、経時変化が少ないサーミスタを作成す
る。
の元素の酸化物のうちの少なくとも１種を添加すること
により、Ｍｎ−Ｎｉ−Ｃｕ系複合酸化物中の特にＣｕの
還元を抑制し、経時変化が少ないサーミスタを作成す
る。
【０００６】
【実施例】次に、本発明の具体的な実施例を比較例と共
に説明する。先ず原料として、純度９９．９％以上の酸
化マンガン（Ｍｎ3Ｏ4）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）及び
酸化銅（ＣｕＯ）、五酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、五酸化
タンタル（Ｔａ2Ｏ5）、三酸化タングステン（ＷＯ3）
をそれぞれ用意した。試料の作成にあたって、各原料を
表１に示す組成比（組成比：各酸化物中の元素のモル数
とした）となるように秤量した。次に、これらをウレタ
ンボールを玉石としたボールミルによって１５時間湿式
混合した。この混合物を磁製ルツボ中で温度９００℃で
２時間仮焼した後、再度、前記ボールミルにより湿式粉
砕し、粉砕後の粉末にバインダーとしてポリビニルアル
コールを加えて混合造粒し、これを乾式成型プレスを用
いて直径６mm、厚さ１mmの円板状に成型した。得られた
成形体をアルミナセッター上で、温度９５０〜１０５０
℃で２時間の焼成を施し、サーミスタ磁器を作成した。
作成されたサーミスタ磁器の表裏面にＡｇ−Ｐｄ電極材
料ペーストを塗布した後、温度８５０℃で焼き付けて電
極を形成し、該電極上に共晶半田にてリード線付けを行
なった。
に説明する。先ず原料として、純度９９．９％以上の酸
化マンガン（Ｍｎ3Ｏ4）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）及び
酸化銅（ＣｕＯ）、五酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、五酸化
タンタル（Ｔａ2Ｏ5）、三酸化タングステン（ＷＯ3）
をそれぞれ用意した。試料の作成にあたって、各原料を
表１に示す組成比（組成比：各酸化物中の元素のモル数
とした）となるように秤量した。次に、これらをウレタ
ンボールを玉石としたボールミルによって１５時間湿式
混合した。この混合物を磁製ルツボ中で温度９００℃で
２時間仮焼した後、再度、前記ボールミルにより湿式粉
砕し、粉砕後の粉末にバインダーとしてポリビニルアル
コールを加えて混合造粒し、これを乾式成型プレスを用
いて直径６mm、厚さ１mmの円板状に成型した。得られた
成形体をアルミナセッター上で、温度９５０〜１０５０
℃で２時間の焼成を施し、サーミスタ磁器を作成した。
作成されたサーミスタ磁器の表裏面にＡｇ−Ｐｄ電極材
料ペーストを塗布した後、温度８５０℃で焼き付けて電
極を形成し、該電極上に共晶半田にてリード線付けを行
なった。
【０００７】こうして作成された表裏面に電極を備えた
各サーミスタ素子の夫々について、温度２５℃における
抵抗値（Ｒ25）と、温度８５℃における抵抗値（Ｒ85）
を測定し、測定値から比抵抗、サーミスタ定数Ｂ、抵抗
変化率（経時特性）を求めたところ、表１に示すような
結果が得られた。尚、比抵抗は温度２５℃における抵抗
値（Ｒ25）と焼結体の形状（直径、厚み）により求め
た。また、サーミスタ定数Ｂは温度２５℃における抵抗
値（Ｒ25）と、温度８５℃における抵抗値（Ｒ85）から
次式により求めた。 また、抵抗変化率（経時特性）は、温度２５℃で抵抗
値（Ｒ25Ａ）を測定した試料を温度１２５℃に維持した
恒温槽中に１０００時間放置した後、該試料の抵抗値
（Ｒ25Ｂ）を温度２５℃で再度測定し、放置前後の抵抗
値の変化率を次式により求めた。
各サーミスタ素子の夫々について、温度２５℃における
抵抗値（Ｒ25）と、温度８５℃における抵抗値（Ｒ85）
を測定し、測定値から比抵抗、サーミスタ定数Ｂ、抵抗
変化率（経時特性）を求めたところ、表１に示すような
結果が得られた。尚、比抵抗は温度２５℃における抵抗
値（Ｒ25）と焼結体の形状（直径、厚み）により求め
た。また、サーミスタ定数Ｂは温度２５℃における抵抗
値（Ｒ25）と、温度８５℃における抵抗値（Ｒ85）から
次式により求めた。 また、抵抗変化率（経時特性）は、温度２５℃で抵抗
値（Ｒ25Ａ）を測定した試料を温度１２５℃に維持した
恒温槽中に１０００時間放置した後、該試料の抵抗値
（Ｒ25Ｂ）を温度２５℃で再度測定し、放置前後の抵抗
値の変化率を次式により求めた。
【０００８】
【表１−１】
【０００９】
【表１−２】
【００１０】尚、表中で※印を付したものは本発明の範
囲外のものであり、その他は本発明の範囲内のものであ
る。表１（表１−１および表１−２）より明らかなよう
に、マンガン、ニッケル、および銅の各酸化物から成る
主成分に添加するニオブ、タンタルおよびタングステン
の各酸化物のうち少なくとも１種の組成割合が本発明の
範囲内として実施例は、比抵抗が１００Ω・cm以下であ
り、かつ抵抗変化率が５％以下と低いのに対してマンガ
ン、ニッケルおよび銅の各酸化物から成る主成分に添加
するニオブ、タンタルおよびタングステンの各酸化物の
うち少なくとも１種の組成割合が本発明の範囲外の比較
例（表中の※）は比抵抗が１００Ω・cm以上と高く、か
つ抵抗変化率が５％以上と大きく、或いは比抵抗が１０
０Ω・cm以下と低いのにもかかわらず抵抗変化率が５％
以上と大きかった。尚、マンガン、ニッケルおよび銅の
各酸化物から成る主成分に添加するニオブ、タンタルお
よびタングステンの各酸化物のうち少なくとも１種の組
成割合が本発明の範囲内とした実施例のサーミスタ定数
はサーミスタ用組成物としての実用性に適した値であっ
た。
囲外のものであり、その他は本発明の範囲内のものであ
る。表１（表１−１および表１−２）より明らかなよう
に、マンガン、ニッケル、および銅の各酸化物から成る
主成分に添加するニオブ、タンタルおよびタングステン
の各酸化物のうち少なくとも１種の組成割合が本発明の
範囲内として実施例は、比抵抗が１００Ω・cm以下であ
り、かつ抵抗変化率が５％以下と低いのに対してマンガ
ン、ニッケルおよび銅の各酸化物から成る主成分に添加
するニオブ、タンタルおよびタングステンの各酸化物の
うち少なくとも１種の組成割合が本発明の範囲外の比較
例（表中の※）は比抵抗が１００Ω・cm以上と高く、か
つ抵抗変化率が５％以上と大きく、或いは比抵抗が１０
０Ω・cm以下と低いのにもかかわらず抵抗変化率が５％
以上と大きかった。尚、マンガン、ニッケルおよび銅の
各酸化物から成る主成分に添加するニオブ、タンタルお
よびタングステンの各酸化物のうち少なくとも１種の組
成割合が本発明の範囲内とした実施例のサーミスタ定数
はサーミスタ用組成物としての実用性に適した値であっ
た。
【００１１】前記実施例ではマンガンの酸化物として酸
化マンガン（Ｍｎ3Ｏ4）、ニッケルの酸化物として酸化
ニッケル（ＮｉＯ）、銅の酸化物として酸化銅（Ｃｕ
Ｏ）を用い、またニオブの酸化物として五酸化ニオブ
（Ｎｂ2Ｏ5）、タンタルの酸化物として五酸化タンタル
（Ｔａ2Ｏ5）、タングステンの酸化物として三酸化タン
グステン（ＷＯ3）を用いたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、マンガンの酸化物の場合を１例にす
れば二酸化マンガン（ＭｎＯ2）を用いるようにしても
よい。
化マンガン（Ｍｎ3Ｏ4）、ニッケルの酸化物として酸化
ニッケル（ＮｉＯ）、銅の酸化物として酸化銅（Ｃｕ
Ｏ）を用い、またニオブの酸化物として五酸化ニオブ
（Ｎｂ2Ｏ5）、タンタルの酸化物として五酸化タンタル
（Ｔａ2Ｏ5）、タングステンの酸化物として三酸化タン
グステン（ＷＯ3）を用いたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、マンガンの酸化物の場合を１例にす
れば二酸化マンガン（ＭｎＯ2）を用いるようにしても
よい。
【００１２】
【発明の効果】このように本発明によれば、比抵抗が１
００Ω・cmより低く、かつ１２５℃における抵抗変化率
が５％以下と低く、経時特性に優れたサーミスタ組成物
を提供することができるという効果を有する。
００Ω・cmより低く、かつ１２５℃における抵抗変化率
が５％以下と低く、経時特性に優れたサーミスタ組成物
を提供することができるという効果を有する。
Claims (1)
- 【請求項１】 マンガン、ニッケルおよび銅のそれぞれ
の元素の酸化物からなる主成分に、ニオブ、タンタル及
びタングステンのそれぞれの元素の酸化物のうちの少な
くとも１種をその元素に換算して、前記主成分の元素に
対して０．０５〜５０モル％添加したことを特徴とする
サーミスタ用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168436A JP2572312B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | サーミスタ用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168436A JP2572312B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | サーミスタ用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521209A JPH0521209A (ja) | 1993-01-29 |
| JP2572312B2 true JP2572312B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=15868084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3168436A Expired - Lifetime JP2572312B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | サーミスタ用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2572312B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3846378B2 (ja) | 2002-07-25 | 2006-11-15 | 株式会社村田製作所 | 負特性サーミスタの製造方法 |
| DE102010024863B4 (de) | 2010-06-24 | 2012-03-08 | Epcos Ag | Kobaltfreie NTC-Keramik, Verfahren zur Herstellung einer kobaltfreien NTC-Keramik und ihre Verwendung |
| CN114751724B (zh) * | 2022-05-31 | 2023-04-14 | 汕头市瑞升电子有限公司 | 一种ntc热敏电阻器介质材料及其制备方法 |
-
1991
- 1991-07-09 JP JP3168436A patent/JP2572312B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0521209A (ja) | 1993-01-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960709 |