JP3196516B2 - 正特性サーミスタ - Google Patents
正特性サーミスタInfo
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- thermistor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えば、温度補償装置、
カラーＴＶ消磁装置、電流制御などの各種スイッチング
素子、あるいは低温発熱体として利用される正特性サー
ミスタに関するものである。
カラーＴＶ消磁装置、電流制御などの各種スイッチング
素子、あるいは低温発熱体として利用される正特性サー
ミスタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、緻密なサーミスタ素子を得るため
に、チタン酸バリウム系半導体磁器にＳｉＯ2等を添加
して結晶粒成長を抑制していた。
に、チタン酸バリウム系半導体磁器にＳｉＯ2等を添加
して結晶粒成長を抑制していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記方法では、Ｓｉ化
合物が形成されるため、キュリー温度での結晶変態速度
が遅くなり、キュリー温度直後の正の抵抗温度係数が小
さかった。
合物が形成されるため、キュリー温度での結晶変態速度
が遅くなり、キュリー温度直後の正の抵抗温度係数が小
さかった。
【０００４】従って、定温発熱体として利用した場合、
印加電圧が１００Ｖ，２２０Ｖあるいはそれ以上の高電
圧になると電圧依存性を有することとなる。そのため、
１００Ｖの電圧を印加したときと、２２０Ｖの電圧を印
加した場合の正特性サーミスタの動作温度変化が大きく
なり、印加電圧によって正特性サーミスタの発熱量が異
なり、使用する電圧によってサーミスタを替えなければ
ならないという問題点を有していた。
印加電圧が１００Ｖ，２２０Ｖあるいはそれ以上の高電
圧になると電圧依存性を有することとなる。そのため、
１００Ｖの電圧を印加したときと、２２０Ｖの電圧を印
加した場合の正特性サーミスタの動作温度変化が大きく
なり、印加電圧によって正特性サーミスタの発熱量が異
なり、使用する電圧によってサーミスタを替えなければ
ならないという問題点を有していた。
【０００５】本発明はキュリー温度直後の正の抵抗温度
係数の大きい正特性サーミスタを提供することを目的と
するものである。
係数の大きい正特性サーミスタを提供することを目的と
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、サーミスタ素子をチタン酸バリウム系半導
体磁器組成物にＳｉＯ 2 を含有することなく、チタン酸
バリウム系半導体磁器組成物１モルに対してチタン酸カ
ルシウムを０．０９〜０．１２５モルを含有させたもの
で構成するものである。
に本発明は、サーミスタ素子をチタン酸バリウム系半導
体磁器組成物にＳｉＯ 2 を含有することなく、チタン酸
バリウム系半導体磁器組成物１モルに対してチタン酸カ
ルシウムを０．０９〜０．１２５モルを含有させたもの
で構成するものである。
【０００７】
【作用】この構成により、Ｃａがチタン酸バリウムのバ
リウムサイト側に置換され、結晶粒子成長を抑制すると
同時にＴｉＯ2が過剰な状態になるため、液相焼結が促
進される。また、従来のようにＳｉＯ2を添加していな
いので、Ｓｉ化合物を形成せずキュリー温度での結晶変
態速度が迅速になると考えられる。その結果、キュリー
温度直後の正の抵抗温度係数の大きい正特性サーミスタ
を提供することができる。
リウムサイト側に置換され、結晶粒子成長を抑制すると
同時にＴｉＯ2が過剰な状態になるため、液相焼結が促
進される。また、従来のようにＳｉＯ2を添加していな
いので、Ｓｉ化合物を形成せずキュリー温度での結晶変
態速度が迅速になると考えられる。その結果、キュリー
温度直後の正の抵抗温度係数の大きい正特性サーミスタ
を提供することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
本実施例に用いた材料組成を（化１）に示している。
本実施例に用いた材料組成を（化１）に示している。
【０００９】
【化１】
【００１０】この配合組成になるように、市販のＢａＣ
Ｏ3、ＴｉＯ2、ＰｂＯ、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、Ｍｎ（ＮＯ
3）2及びＣａＴｉＯ3を秤量し、原料１２００ｇを１０
ｌボールミルに入れ純水２ｌと直径１０mmのＹＴＺボー
ル３kgとを加え２０時間湿式混合し、１５０℃で乾燥し
た。その後、この混合物を粗砕し１１００℃で２時間仮
焼し、次に、仮焼粉を１０ｌボールミルに入れ、純水１
ｌと直径１０mmのＹＴＺボール３kgとを加え２０時間湿
式粉砕した後１５０℃で乾燥した。
Ｏ3、ＴｉＯ2、ＰｂＯ、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、Ｍｎ（ＮＯ
3）2及びＣａＴｉＯ3を秤量し、原料１２００ｇを１０
ｌボールミルに入れ純水２ｌと直径１０mmのＹＴＺボー
ル３kgとを加え２０時間湿式混合し、１５０℃で乾燥し
た。その後、この混合物を粗砕し１１００℃で２時間仮
焼し、次に、仮焼粉を１０ｌボールミルに入れ、純水１
ｌと直径１０mmのＹＴＺボール３kgとを加え２０時間湿
式粉砕した後１５０℃で乾燥した。
【００１１】次に、得られた粉砕粉に５％ポリビニルア
ルコール水溶液を１０ｗｔ％加え、ライカイ機で５分間
造粒した後２０メッシュパスして造粒粉とし、その造粒
粉を直径１２mmの成形金型を用いて８００kg／cm2の圧
力でディスク形状に成形した。次に、その成形物を焼成
炉中で３００℃／ｈｒの速度で昇温し、１２８０℃の温
度で１．５時間焼成した後、１５０℃／ｈｒの降温速度
で室温まで徐冷した。その後、得られたサーミスタ素子
の両面にアルミメタリコン溶射電極を設け、正特性サー
ミスタを得、その抵抗温度係数を測定した。
ルコール水溶液を１０ｗｔ％加え、ライカイ機で５分間
造粒した後２０メッシュパスして造粒粉とし、その造粒
粉を直径１２mmの成形金型を用いて８００kg／cm2の圧
力でディスク形状に成形した。次に、その成形物を焼成
炉中で３００℃／ｈｒの速度で昇温し、１２８０℃の温
度で１．５時間焼成した後、１５０℃／ｈｒの降温速度
で室温まで徐冷した。その後、得られたサーミスタ素子
の両面にアルミメタリコン溶射電極を設け、正特性サー
ミスタを得、その抵抗温度係数を測定した。
【００１２】ここで本発明の特徴であるＣａＴｉＯ3に
ついてその作製方法を説明する。市販のＣａＣＯ3、Ｔ
ｉＯ2を１モル：１モルの比率にて秤量し、原料９００
ｇを１０ｌボールミルに入れ、純水２ｌと直径１０mmの
ＹＴＺボール３kgとを加えて２０時間湿式混合した後１
５０℃で乾燥した。その後、混合物を粗砕し１１００℃
で２時間仮焼し、仮焼粉を１０ｌボールミルに入れ、純
水１ｌと直径１０mmのＹＴＺボール３kgとを加えて２０
時間湿式粉砕し１５０℃で乾燥した。その後、ライカイ
機で３分間粗砕してＣａＴｉＯ3粉末を得た。
ついてその作製方法を説明する。市販のＣａＣＯ3、Ｔ
ｉＯ2を１モル：１モルの比率にて秤量し、原料９００
ｇを１０ｌボールミルに入れ、純水２ｌと直径１０mmの
ＹＴＺボール３kgとを加えて２０時間湿式混合した後１
５０℃で乾燥した。その後、混合物を粗砕し１１００℃
で２時間仮焼し、仮焼粉を１０ｌボールミルに入れ、純
水１ｌと直径１０mmのＹＴＺボール３kgとを加えて２０
時間湿式粉砕し１５０℃で乾燥した。その後、ライカイ
機で３分間粗砕してＣａＴｉＯ3粉末を得た。
【００１３】なお、本実施例では市販のＣａＣＯ3、Ｔ
ｉＯ2からＣａＴｉＯ3を作製したが、市販のＣａＴｉＯ
3を用いてもかまわない。
ｉＯ2からＣａＴｉＯ3を作製したが、市販のＣａＴｉＯ
3を用いてもかまわない。
【００１４】本実施例によるサーミスタ素子の結晶粒子
径、サーミスタ素子特性と従来のサーミスタ素子の結晶
粒子径、サーミスタ素子特性を（表１）に比較して示し
ている。
径、サーミスタ素子特性と従来のサーミスタ素子の結晶
粒子径、サーミスタ素子特性を（表１）に比較して示し
ている。
【００１５】
【表１】
【００１６】（表１）において、ＣａＴｉＯ3を０．０
９〜０．１２５モル含有させたものは、その結晶粒子径
は従来のものと同等であるが、正の抵抗温度係数は向上
していることがわかる。特に、０．０９５〜０．１１５
モルで顕著な効果が得られることがわかる。一方、Ｃａ
ＴｉＯ3の含有量が０．０８、０．１３モルの場合は、
本発明の請求範囲外であり正の抵抗温度係数は向上して
いないことがわかる。
９〜０．１２５モル含有させたものは、その結晶粒子径
は従来のものと同等であるが、正の抵抗温度係数は向上
していることがわかる。特に、０．０９５〜０．１１５
モルで顕著な効果が得られることがわかる。一方、Ｃａ
ＴｉＯ3の含有量が０．０８、０．１３モルの場合は、
本発明の請求範囲外であり正の抵抗温度係数は向上して
いないことがわかる。
【００１７】また、従来はＳｉＯ2を添加し、ＣａＴｉ
Ｏ3の代わりにＣａＣＯ3、ＴｉＯ2を添加しているが、
正の抵抗温度係数は小さい。
Ｏ3の代わりにＣａＣＯ3、ＴｉＯ2を添加しているが、
正の抵抗温度係数は小さい。
【００１８】さらに、図１に抵抗値−温度の特性を示す
が、従来の電圧を１００Ｖ印加したとき（抵抗値Ｒ1）
の動作温度（Ｔ3）と２２０Ｖ印加したとき（抵抗値
Ｒ2）の動作温度（Ｔ4）の差よりも、本実施例の正特性
サーミスタに電圧を１００Ｖ印加したときの動作温度
（Ｔ1）と２２０Ｖ印加したときの動作温度（Ｔ2）の差
は小さく、ほぼ一定の発熱量に保てることがわかる。
が、従来の電圧を１００Ｖ印加したとき（抵抗値Ｒ1）
の動作温度（Ｔ3）と２２０Ｖ印加したとき（抵抗値
Ｒ2）の動作温度（Ｔ4）の差よりも、本実施例の正特性
サーミスタに電圧を１００Ｖ印加したときの動作温度
（Ｔ1）と２２０Ｖ印加したときの動作温度（Ｔ2）の差
は小さく、ほぼ一定の発熱量に保てることがわかる。
【００１９】そのため、従来のように使用電圧によって
サーミスタ素子を変える必要がなく、同一のサーミスタ
素子を用いることができる。
サーミスタ素子を変える必要がなく、同一のサーミスタ
素子を用いることができる。
【００２０】なお、本実施例ではキュリー温度１９５℃
の定温発熱体を用いるが、ＰｂＯの含有比率を変えた異
なるキュリー温度の定温発熱体にも用いることができ
る。
の定温発熱体を用いるが、ＰｂＯの含有比率を変えた異
なるキュリー温度の定温発熱体にも用いることができ
る。
【００２１】ここで正特性サーミスタの抵抗温度特性の
測定方法を説明する。まず室温から３００℃までの温度
変化に対する正特性サーミスタの抵抗値変化を測定しプ
ロットする。次に抵抗値が室温抵抗値の２倍になる温度
をキュリー温度とし、キュリー温度での抵抗値とキュリ
ー温度＋１０℃での抵抗値を求め、その抵抗変化率を
（数１）により算出し抵抗温度係数とした。
測定方法を説明する。まず室温から３００℃までの温度
変化に対する正特性サーミスタの抵抗値変化を測定しプ
ロットする。次に抵抗値が室温抵抗値の２倍になる温度
をキュリー温度とし、キュリー温度での抵抗値とキュリ
ー温度＋１０℃での抵抗値を求め、その抵抗変化率を
（数１）により算出し抵抗温度係数とした。
【００２２】
【数１】
【００２３】なお、通常は、キュリー温度＋３０℃にて
抵抗温度係数を求めるが、本発明はキュリー温度直後の
抵抗温度係数を大きくすることを目的としているため、
キュリー温度＋１０℃にて抵抗温度係数を求めている。
抵抗温度係数を求めるが、本発明はキュリー温度直後の
抵抗温度係数を大きくすることを目的としているため、
キュリー温度＋１０℃にて抵抗温度係数を求めている。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明は、チタン酸バリウ
ム系半導体磁器組成物１モルに対してＳｉＯ2を添加せ
ず、ＣａＴｉＯ3を０．０９〜０．１２５モル含有させ
ることにより結晶粒子成長を抑制し、かつ、キュリー温
度直後の正の抵抗温度係数の大きい正特性サーミスタを
提供することができる。
ム系半導体磁器組成物１モルに対してＳｉＯ2を添加せ
ず、ＣａＴｉＯ3を０．０９〜０．１２５モル含有させ
ることにより結晶粒子成長を抑制し、かつ、キュリー温
度直後の正の抵抗温度係数の大きい正特性サーミスタを
提供することができる。
【００２５】なお、本発明では定温発熱体を例として挙
げているが、キュリー温度直後の正の抵抗温度係数を大
きくすることにより、電圧を印加して安定電流に達する
までの減衰特性を向上させることができ、カラーＴＶ消
磁装置、電流制御などの各種スイッチング素子などにも
利用できる。
げているが、キュリー温度直後の正の抵抗温度係数を大
きくすることにより、電圧を印加して安定電流に達する
までの減衰特性を向上させることができ、カラーＴＶ消
磁装置、電流制御などの各種スイッチング素子などにも
利用できる。
【図１】正特性サーミスタの抵抗値−温度特性曲線図
Claims (1)
- 【請求項１】サーミスタ素子と、このサーミスタ素子の
表面に形成した電極とを備え、前記サーミスタ素子はチ
タン酸バリウム系半導体磁器組成物にＳｉＯ 2 を含有す
ることなく、チタン酸バリウム系半導体磁器組成物１モ
ルに対しチタン酸カルシウムを０．０９〜０．１２５モ
ルを含有させたもので構成した正特性サーミスタを含有
し、さらにＣｏをＣｏ2Ｏ3に換算して０．１〜０．８重
量部及びＭｎをＭｎＯ2に換算して０．０１〜０．４重
量部のうち少なくとも一種含有してなる高誘電率誘電体
磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20345794A JP3196516B2 (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 正特性サーミスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20345794A JP3196516B2 (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 正特性サーミスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0869901A JPH0869901A (ja) | 1996-03-12 |
| JP3196516B2 true JP3196516B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=16474448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20345794A Expired - Fee Related JP3196516B2 (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 正特性サーミスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3196516B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009049404B4 (de) | 2009-10-14 | 2022-08-18 | Tdk Electronics Ag | Keramikmaterial, Verfahren zur Herstellung des Keramikmaterials und Widerstandsbauelement umfassend das Keramikmaterial |
-
1994
- 1994-08-29 JP JP20345794A patent/JP3196516B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0869901A (ja) | 1996-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080608 Year of fee payment: 7 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090608 Year of fee payment: 8 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |