JP3202273B2 - サーミスタ用組成物 - Google Patents
サーミスタ用組成物Info
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Description
り、一たん高温高湿雰囲気を経由しても、その抵抗値が
高温高湿雰囲気に置かれる以前の抵抗値との変化(以下
これを高温高湿使用下の抵抗変化率という)の小さいサ
ーミスタ用組成物に関する。
物半導体からなるサーミスタ用組成物として、マンガ
ン、コバルト、ニッケルを含有するものが知られてい
る。マンガン、コバルト、ニッケルの酸化物からなるサ
ーミスタ組成物においては、高温高湿下での抵抗変化率
が大きかった。
コバルト、ニッケルの3種の金属元素の酸化物から成る
サーミスタ用組成物やこれらの酸化物に酸化銅を添加し
たサーミスタ用組成物においては、前記高温高湿使用下
の抵抗変化率が大きいという問題点がある。
用下の抵抗変化率の小さいマンガン、コバルト、ニッケ
ル系酸化物からなるサーミスタ用組成物を提供するもの
である。
め、本発明者等は鋭意研究の結果、金属元素だけの比率
が、マンガン20〜70モル%、コバルト10〜75モ
ル%、ニッケル0.01〜40モル%で、その合計が10
0モル%からなる酸化物に、酸化ジルコニウムを0.01
〜10重量%添加することにより、前記問題点を解決す
ることを見出した。
とにより、前記高温高湿使用下の抵抗変化率を従来のも
のに比べて著しく小さい、4.5%以下にすることができ
る。
ル、酸化ジルコニウムを焼結後の組成が後掲の表1、表
2の組成比になるように秤量配合し、ボールミルで16
時間湿式混合する。なお、これらの市販の原料にはF
e、Si、Na、K、Ca等の金属化合物が微量含有し
ている。
棒を用いて粉体にする。次にこの粉体をアルミナ匣鉢に
入れ、800℃/1200℃で2時間仮焼成する。仮焼
成体をボールミルで微粉砕後、脱水乾燥し、バインダー
としてポリビニルアルコール(PVA)を加え、乳鉢、
乳棒で顆粒に造粒した後、直径16mm、厚さ2.5mm
の円板状に加圧成形する。
インダーを除脱した後に、大気中で1000℃〜140
0℃で2時間本焼成して試料を得る。得られた試料の両
面に銀ペーストをスクリーン印刷し、800℃で焼き付
けを行ない電極を形成する。
25℃の抵抗値(R25)、85℃の抵抗値(R85)
を測定し、後述の数式1を用いて25℃での比抵抗(ρ
25)を算出し、数式2を用いてB定数(B25/8
5)を算出し、後掲の表1、表2に示す結果を得た。
れ、50時間煮沸後に抵抗値を測定し、後述の数式3を
用いて、25℃での初期抵抗値(R25)との抵抗変化
率(ΔR25)を算出し、後掲の表1、表2に示す結果
を得た。
試料No.5,6,7,8,9,11,12,13,1
6,17,18,19,22,23,24,25,2
7,28,29,30は本発明の第1実施例には含まれ
ず、これらはいずれもΔR25が4.5%を越えており、
本発明の組成物との比較のために記している。
成物はρ25が584〜8.41×105 Ω・cm程度、
B25/85が3595〜5327K程度で実用的であ
る上、特にΔR25が0.9%〜4.5%と非常に小さく安
定している。
る。マンガンの比率が20モル%未満であると、ΔR2
5が4.5%を越えて高温高湿下での使用に不適切になる
(例えば表1の試料No.6,7参照)。またマンガンの
比率が70モル%を超えると、ΔR25が4.5%を超え
て高温高湿下での使用に不適切になる(例えば表1の試
料No.5,17,18,19参照)。
域では、ΔR25が4.5%を越えてしまう(例えば表1
の試料No.5,17,18,19,24,表2の試料N
o.28,29,30参照)。ニッケルの比率が0.01モ
ル未満の組成領域では、ΔR25が4.5%を越えてしま
う(表1の試料No.25参照)。またニッケルの比率が
40モル%を超えると、ΔR25が4.5%を越えてしま
う(例えば表1の試料No.7,24参照)
(ZrO2 )を含有しない場合、あるいは含有しても0.
01重量%未満であると、ΔR25は4.5%を越えてし
まう(例えば、表1、表2の試料No.8,9,12,1
3,17,18,22,23,28,29参照) 。また
同様にZrO2 が10重量%を超えると、やはりΔR2
5は4.5%を超えてしまう(例えば、表1、表2の試料
No.11,16,19,27,30参照)。
ケルの組成比率は同じで添加物として、酸化ジルコニウ
ム(ZrO2)を0.01〜10重量%の他に酸化クロム
(Cr2 O3)を0.01〜10重量%添加する組成物であ
る。
酸化ニッケル、酸化ジルコニウム、酸化クロムを焼結後
の組成が後掲の表3〜表5の組成比率になるように秤量
配合し、ボールミルで16時間湿式混合する。以下第1
実施例と同様の方法によって焼成を行い、電極を形成し
て各試料を完成する。
4端子法を用いて、R25、R85を測定して前述の数
式1を用いてρ25、数式2を用いてB25/85、1
00℃の沸騰純水中に入れ50時間煮沸後に抵抗値を測
定して、数式3を用いてΔR25をそれぞれ算出して、
表3〜表5に示す結果を得た。
ものは、いずれもΔR25が5.0%越えるものであり、
本発明の第2実施例の範囲外である。表3〜表5から明
らかな如く、第2実施例に示す組成比率のサーミスタ用
組成物はρ25が568〜1.13×108 Ω・cm、B
25/85は3771〜5868Kの実用上十分使用可
能の範囲であり、ΔR25は0.6〜4.5%の範囲で非常
に小さく安定している。
酸化クロム(Cr2 O3)の添加量が0.01重量%未満で
あると、△R25が4. 5%以上になる( 例えば、表3の
試料No.1,2,3,4,5, 表5の試料No.47,4
8,49,55,62参照) 。
えるとΔR25が4.5%以上になる( 例えば表3の試料
No.10, 17,表4の試料No.24,32,39,4
6,表5の試料No.54,61,68参照) 。
ルの組成比率は第1実施例と同様で、添加物として酸化
ジルコニウム(ZrO2)を0.01〜10重量%の他に酸
化銅(CuO)を0.01〜30重量%添加する組成物で
ある。
酸化ニッケル、酸化ジルコニウム、酸化銅を焼結後の組
成が、後掲の表6〜表8に示す組成比率になるように秤
量配合し、ボールミルで16時間湿式混合する。以下、
第1実施例と同様の方法によって焼成を行い電極を形成
して各試料を完成する。
4端子法を用いて、R25、R85を測定して、前述の
数式1を用いてρ25を算出し、前述の数式2を用いて
B25/85を算出し、100℃の沸騰純水中に入れ5
0時間煮沸後に抵抗値を測定して、数式3を用いてΔR
25をそれぞれ算出して、表6〜表8に示す結果を得
た。
たものは、いずれもΔR25が4.5%を越え、本発明の
第3実施例の範囲外である。
に示す組成比率のサーミスタ用組成物は、ρ25が2
5. 2〜8.36×105 Ω・cmの範囲で、B25/8
5が1105〜5274Kの実用上十分使用可能の範囲
であり、ΔR25は0.3〜4.5%と小さく安定してい
る。
酸化銅(CuO)の添加量が0.01重量%未満ではΔR
25が4.5%を越えてしまう(表6の試料No.1,8,
15,表7の試料No.21,26,33,表8の試料N
o.40,47,54参照)。
と、△R25が4.5%を超える(例えば表6の試料No.
7, 14,表7の試料No.20,25,32,38, 表
8の試料No.46,53,60参照) 。
しての特性効果(電気的特性、焼結性、安定性)が現
れ、これ以下では現れない。また0.01重量%<Cu
O<30重量%で焼結性が良く、耐湿効果が良いが30
重量%以上では焼結体にクラックが入り使用組成域とし
て適さない。
ンガン、コバルト、ニッケルを含有する酸化物に酸化銅
のみを添加するものと異なり、酸化ジルコニウムと酸化
銅を適正量添加することにより高温高湿の条件下で使用
しても信頼性の高い、即ち抵抗変化率の小さいサーミス
タ用組成物を実現できる。
するMn−Co−Ni系酸化物に酸化ジルコニウムを適
正量添加することにより、前記高温高湿使用下の抵抗変
化率を従来のものに比べて著しく小さい、4.5%以下に
おさえることができる。
でなく、酸化クロムあるいは酸化銅を添加することによ
り、前記高温高湿使用下の抵抗変化率を更に小さくする
ことができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 金属元素だけの比率が、マンガン20〜
70モル%、コバルト10〜75モル%、ニッケル0.0
1〜40モル%で、その合計が100モル%からなる酸
化物に、酸化ジルコニウムを0.01〜10重量%添加し
たことを特徴とするサーミスタ用組成物。 - 【請求項2】 金属元素だけの比率が、マンガン20〜
70モル%、コバルト10〜75モル%、ニッケル0.0
1〜40モル%で、その合計が100モル%からなる酸
化物に、酸化ジルコニウムを0.01〜10重量%、酸化
クロムを0.01〜30重量%添加したことを特徴とする
サーミスタ用組成物。 - 【請求項3】 金属元素だけの比率が、マンガン20〜
70モル%、コバルト10〜75モル%、ニッケル0.0
1〜40モル%で、その合計が100モル%からなる酸
化物に、酸化ジルコニウムを0.01〜10重量%、酸化
銅を0.01〜30重量%添加したことを特徴とするサー
ミスタ用組成物。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP27196991A JP3202273B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | サーミスタ用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27196991A JP3202273B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | サーミスタ用組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06231905A JPH06231905A (ja) | 1994-08-19 |
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Family
ID=17507335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27196991A Expired - Lifetime JP3202273B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | サーミスタ用組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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JPS63315550A (ja) * | 1987-06-18 | 1988-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | サ−ミスタ磁器組成物 |
JPS63315554A (ja) * | 1987-06-18 | 1988-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | サーミスタ磁器組成物 |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP27196991A patent/JP3202273B2/ja not_active Expired - Lifetime
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