JP3023920B2 - 半導体磁器の製造方法 - Google Patents
半導体磁器の製造方法Info
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- JP3023920B2 JP3023920B2 JP2238200A JP23820090A JP3023920B2 JP 3023920 B2 JP3023920 B2 JP 3023920B2 JP 2238200 A JP2238200 A JP 2238200A JP 23820090 A JP23820090 A JP 23820090A JP 3023920 B2 JP3023920 B2 JP 3023920B2
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- Japan
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- resistance
- semiconductor porcelain
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- sample obtained
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- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は半導体磁器の製造方法に関し、特にたとえ
ば回路の過電流保護用やテレビのブラウン管枠の消磁用
として用いられる、半導体磁器の製造方法に関する。
ば回路の過電流保護用やテレビのブラウン管枠の消磁用
として用いられる、半導体磁器の製造方法に関する。
（従来技術） 正の抵抗温度係数を有するBaTiO3系半導体磁器は、キ
ュリー点以上で抵抗値が急激に増加する。
ュリー点以上で抵抗値が急激に増加する。
このようなBaTiO3系半導体磁器を製造するには、たと
えば特公昭50−36035号公報に開示されているように、B
aTiO3系の焼結体をMnなどを含む溶液中に浸漬したの
ち、加熱処理することにより焼結体の粒界のみにMnなど
を拡散させる方法がある。このようにすることによっ
て、半導体磁器の抵抗温度係数を向上させることができ
る。
えば特公昭50−36035号公報に開示されているように、B
aTiO3系の焼結体をMnなどを含む溶液中に浸漬したの
ち、加熱処理することにより焼結体の粒界のみにMnなど
を拡散させる方法がある。このようにすることによっ
て、半導体磁器の抵抗温度係数を向上させることができ
る。
また、原料を仮焼してBaTiO3粉を作製したのち、これ
にMn2O3などを混合して、本焼成する方法が提案されて
いる。
にMn2O3などを混合して、本焼成する方法が提案されて
いる。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、BaTiO3系の焼結体をMnなどを含む溶液
中に浸漬する方法では、溶液が焼結体内部まで浸透しに
くい。そのため、焼結体の表面付近の粒界にはMnなどが
拡散するが、焼結体内部の粒界までMnなどが拡散しにく
い。したがって、半導体磁器の抵抗温度係数を向上させ
るという効果が十分でなかった。
中に浸漬する方法では、溶液が焼結体内部まで浸透しに
くい。そのため、焼結体の表面付近の粒界にはMnなどが
拡散するが、焼結体内部の粒界までMnなどが拡散しにく
い。したがって、半導体磁器の抵抗温度係数を向上させ
るという効果が十分でなかった。
また、BaTiO3粉にMn2O3などを混合して焼成する方法
では、Mnなどが粒子内にまで拡散するため、室温におけ
る比抵抗が大きくなってしまうという問題点があった。
では、Mnなどが粒子内にまで拡散するため、室温におけ
る比抵抗が大きくなってしまうという問題点があった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、室温における
比抵抗が小さく、しかも抵抗温度係数の大きい半導体磁
器を得ることができる、半導体磁器の製造方法に関す
る。
比抵抗が小さく、しかも抵抗温度係数の大きい半導体磁
器を得ることができる、半導体磁器の製造方法に関す
る。
（課題を解決するための手段） この発明は、正の抵抗温度係数を有するチタン酸バリ
ウム系半導体磁器の製造方法において、半導体化剤を含
んだチタン酸バリウムと平均組成がBa2（Ti1-xMnx）Si2
O8（ただし、0.01≦ｘ≦0.2）の物質とを混合したの
ち、焼成することを特徴とする、半導体磁器の製造方法
である。
ウム系半導体磁器の製造方法において、半導体化剤を含
んだチタン酸バリウムと平均組成がBa2（Ti1-xMnx）Si2
O8（ただし、0.01≦ｘ≦0.2）の物質とを混合したの
ち、焼成することを特徴とする、半導体磁器の製造方法
である。
ここで、Ba2（Ti1-xMnx）Si2O8の物質は、半導体化剤
を含んだチタン酸バリウムに対して、0.1〜２モル％混
合されることが好ましい。
を含んだチタン酸バリウムに対して、0.1〜２モル％混
合されることが好ましい。
（作用） Ba2（Ti1-xMnx）Si2O8は、焼成中に液相となり、粒子
の周囲を包囲する。したがって、焼成終了後、BaTiO3系
半導体磁器の表面部分から内部に至るまで、粒界付近に
Mnの高濃度層が形成される。
の周囲を包囲する。したがって、焼成終了後、BaTiO3系
半導体磁器の表面部分から内部に至るまで、粒界付近に
Mnの高濃度層が形成される。
（発明の効果） この発明によれば、半導体磁器の表面付近から内部に
到るまで、粒界付近にMnの高濃度層が形成されるため、
抵抗温度係数の大きい半導体磁器を得ることができる。
到るまで、粒界付近にMnの高濃度層が形成されるため、
抵抗温度係数の大きい半導体磁器を得ることができる。
また、半導体磁器の粒子内にMnが拡散しないため、温
度における比抵抗が大きくならない。
度における比抵抗が大きくならない。
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利
点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。
点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。
（実施例） 実施例１ まず、原料として、BaCO3,TiO2,SrCO3およびY2O3を準
備した。これらの原料を（Ba0.946Sr0.05Ｙ0.004）TiO3
となるように調合した。次に、得られた（Ba0.946Sr
0.05Ｙ0.004）TiO3を純水およびジルコニアボールとと
もにポリエチレン製ポットに入れて、５時間粉砕混合し
て混合物を得た。この混合物を乾燥し、1100℃で２時間
仮焼して、（Ba0.946Sr0.05Ｙ0.004）TiO2粉を得た。
備した。これらの原料を（Ba0.946Sr0.05Ｙ0.004）TiO3
となるように調合した。次に、得られた（Ba0.946Sr
0.05Ｙ0.004）TiO3を純水およびジルコニアボールとと
もにポリエチレン製ポットに入れて、５時間粉砕混合し
て混合物を得た。この混合物を乾燥し、1100℃で２時間
仮焼して、（Ba0.946Sr0.05Ｙ0.004）TiO2粉を得た。
また、Ba2（Ti1-xMnx）Si2O8の材料として、BaCO3,Ti
O2,SiO2およびMn2O3を準備した。これらの材料を目標組
成となるように調合し、純水およびジルコニアボールと
ともにポリエチレン製ポットに入れて５時間粉砕混合し
たのち乾燥し、1200℃で２時間仮焼して仮焼物を得た。
このとき、上述の組成において、ｘを０〜0.5の範囲で
変化させた。この仮焼物を、さらに、純水およびジルコ
ニアボールとともにポリエチレン製ポットに入れ、10時
間粉砕して平均粒径１μｍとしたのち、乾燥してBa2（T
i1-xMnx）Si2O8粉を得た。
O2,SiO2およびMn2O3を準備した。これらの材料を目標組
成となるように調合し、純水およびジルコニアボールと
ともにポリエチレン製ポットに入れて５時間粉砕混合し
たのち乾燥し、1200℃で２時間仮焼して仮焼物を得た。
このとき、上述の組成において、ｘを０〜0.5の範囲で
変化させた。この仮焼物を、さらに、純水およびジルコ
ニアボールとともにポリエチレン製ポットに入れ、10時
間粉砕して平均粒径１μｍとしたのち、乾燥してBa2（T
i1-xMnx）Si2O8粉を得た。
得られた（Ba0.946Sr0.05Ｙ0.004）TiO3粉とBa2（Ti
1-xMnx）Si2O3粉とを、Ba2（Ti1-xMnx）Si2O8が0.5モル
％となるように調合し、純水およびジルコニアボールと
ともにポリエチレン製ポットに入れた。そして、これら
をポリエチレン製ポット中で５時間粉砕混合したのち乾
燥し、プレス成形機によって直径17mm,厚み3mmの成形体
を作製した。この成形体を1350℃で１時間焼成したの
ち、In−Ga合金を電極として塗布し、試料とした。
1-xMnx）Si2O3粉とを、Ba2（Ti1-xMnx）Si2O8が0.5モル
％となるように調合し、純水およびジルコニアボールと
ともにポリエチレン製ポットに入れた。そして、これら
をポリエチレン製ポット中で５時間粉砕混合したのち乾
燥し、プレス成形機によって直径17mm,厚み3mmの成形体
を作製した。この成形体を1350℃で１時間焼成したの
ち、In−Ga合金を電極として塗布し、試料とした。
比較例１として、最初の調合時に、BaCO3,TiO2,SrC
O3,Y2O3に加えてSiO2とMn2O3を調合し、実施例１と最終
組成が同じになるようにした。そして、Ba2（Ti1-xM
nx）Si2O8を後工程で添加することを省略した以外は、
実施例１と同様の方法で試料を得た。
O3,Y2O3に加えてSiO2とMn2O3を調合し、実施例１と最終
組成が同じになるようにした。そして、Ba2（Ti1-xM
nx）Si2O8を後工程で添加することを省略した以外は、
実施例１と同様の方法で試料を得た。
実施例１および比較例１で得られた試料について、Mn
量ｘを変化させたときの抵抗温度係数を測定して、第１
図に示した。ここで、抵抗温度係数は、次式によって算
出した。
量ｘを変化させたときの抵抗温度係数を測定して、第１
図に示した。ここで、抵抗温度係数は、次式によって算
出した。
抵抗温度係数＝｛2.303/（T2−T1）｝×100 ここで、T1はその抵抗が室温における抵抗の10倍にな
る温度であり、T2はその抵抗が室温における抵抗の100
倍になる温度である。
る温度であり、T2はその抵抗が室温における抵抗の100
倍になる温度である。
さらに、実施例１および比較例１で得られた試料につ
いて、室温における比抵抗を測定し、第２図に示した。
いて、室温における比抵抗を測定し、第２図に示した。
第１図からわかるように、比較例１で得られた試料よ
り実施例１で得られた試料のほうが抵抗温度係数が大き
く、特にMn量ｘを0.01以上にすることによって、実用上
必要となる10％／℃以上の抵抗温度係数を得ることがで
きる。
り実施例１で得られた試料のほうが抵抗温度係数が大き
く、特にMn量ｘを0.01以上にすることによって、実用上
必要となる10％／℃以上の抵抗温度係数を得ることがで
きる。
また、第２図からわかるように、室温における比抵抗
はMn量ｘの増加とともに大きくなるが、実施例１で得ら
れた試料のほうが比抵抗が小さく、特にMn量ｘが0.2以
下で小さい比抵抗が得られる。
はMn量ｘの増加とともに大きくなるが、実施例１で得ら
れた試料のほうが比抵抗が小さく、特にMn量ｘが0.2以
下で小さい比抵抗が得られる。
実施例２ Mn量ｘを0.05一定とし、Ba2（Ti0.95Mn0.05）Si2O8の
添加量を０〜５モル％の範囲で変化させた以外は、実施
例１と同様にして試料を得た。
添加量を０〜５モル％の範囲で変化させた以外は、実施
例１と同様にして試料を得た。
また、比較例２として、最初の調合時に、BaCO3,Ti
O2,SrCO3,Y2O3に加えてSiO2とMn2O3を調合し、実施例２
と最終組成が同じとなるようにした。そして、Ba2（Ti
0.95Mn0.05）Si2O8を後工程で添加することを省略した
以外は、実施例２と同様の方法で試料を得た。
O2,SrCO3,Y2O3に加えてSiO2とMn2O3を調合し、実施例２
と最終組成が同じとなるようにした。そして、Ba2（Ti
0.95Mn0.05）Si2O8を後工程で添加することを省略した
以外は、実施例２と同様の方法で試料を得た。
実施例２および比較例２で得られた試料について、Ba
2（Ti0.95Mn0.05）Si2O8の添加量を変化させたときの抵
抗温度係数を測定して第３図に示し、また室温における
比抵抗を測定して第４図に示した。
2（Ti0.95Mn0.05）Si2O8の添加量を変化させたときの抵
抗温度係数を測定して第３図に示し、また室温における
比抵抗を測定して第４図に示した。
第３図からわかるように、比較例２で得られた試料よ
り実施例２で得られた試料のほうが抵抗温度係数が大き
く、特にBa2（Ti1-xMnx）Si2O8の添加量を0.1モル％以
上にすることによって、実用上必要となる10％／℃以上
の抵抗温度係数を得ることができる。
り実施例２で得られた試料のほうが抵抗温度係数が大き
く、特にBa2（Ti1-xMnx）Si2O8の添加量を0.1モル％以
上にすることによって、実用上必要となる10％／℃以上
の抵抗温度係数を得ることができる。
また、第４図からわかるように、室温における比抵抗
はBa2（Ti1-xMnx）Si2O8の添加量とともに大きくなる
が、実施例２で得られた試料のほうが比抵抗が小さく、
特にBa2（Ti1-xMnx）Si2O8の添加量が２モル％以下で小
さい比抵抗が得られる。
はBa2（Ti1-xMnx）Si2O8の添加量とともに大きくなる
が、実施例２で得られた試料のほうが比抵抗が小さく、
特にBa2（Ti1-xMnx）Si2O8の添加量が２モル％以下で小
さい比抵抗が得られる。
このように、この発明の方法で製造された半導体磁器
は、大きい抵抗温度係数を有し、しかも室温において小
さい比抵抗を有する。
は、大きい抵抗温度係数を有し、しかも室温において小
さい比抵抗を有する。
第１図は実施例１で得られた試料と比較例１で得られた
試料との抵抗温度係数を示すグラフである。 第２図は実施例１で得られた試料と比較例１で得られた
試料との室温における比抵抗を示すグラフである。 第３図は実施例２で得られた試料と比較例２で得られた
試料との抵抗温度係数を示すグラフである。 第４図は実施例２で得られた試料と比較例２で得られた
試料との室温における比抵抗を示すグラフである。
試料との抵抗温度係数を示すグラフである。 第２図は実施例１で得られた試料と比較例１で得られた
試料との室温における比抵抗を示すグラフである。 第３図は実施例２で得られた試料と比較例２で得られた
試料との抵抗温度係数を示すグラフである。 第４図は実施例２で得られた試料と比較例２で得られた
試料との室温における比抵抗を示すグラフである。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/46 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (2)
- 【請求項１】正の抵抗温度係数を有するチタン酸バリウ
ム系半導体磁器の製造方法において、 半導体化剤を含んだチタン酸バリウムと平均組成がBa2
（Ti1-xMnx）Si2O8（ただし、0.01≦ｘ≦0.2）の物質と
混合したのち、焼成することを特徴とする、半導体磁器
の製造方法。 - 【請求項２】前記Ba2（Ti1-xMnx）Si2O8の物質は、前記
半導体化剤を含んだチタン酸バリウムに対して、0.1〜
２モル％混合される、特許請求の範囲第１項記載の半導
体磁器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2238200A JP3023920B2 (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 半導体磁器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2238200A JP3023920B2 (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 半導体磁器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04119964A JPH04119964A (ja) | 1992-04-21 |
| JP3023920B2 true JP3023920B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=17026645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2238200A Expired - Lifetime JP3023920B2 (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 半導体磁器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3023920B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008205343A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Tdk Corp | 積層型サーミスタの製造方法 |
-
1990
- 1990-09-07 JP JP2238200A patent/JP3023920B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04119964A (ja) | 1992-04-21 |
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