JP3642184B2 - サーミスタ用組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーミスタ用組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マンガンを主成分とし、副成分としてニッケル、銅を添加したサーミスタ組成において、副成分に銅を添加することによって１０〜１０００Ω・cmの低比抵抗素子が得られることが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来組成のマンガン、ニッケル、銅の金属酸化物組成で作製したサーミスタ素子は、高温、高湿条件下の長期間の使用において、サーミスタ素子の抵抗値が大きく変化するという問題点があった。
【０００４】
本発明は、高温高湿条件下での長期間の使用においても抵抗値の変化が小さい、低比抵抗のマンガン、ニッケル、銅系サーミスタ素子を形成するためのサーミスタ用組成物を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明のサーミスタ組成は、マンガン４０〜８０原子％、ニッケル１５〜５０原子％、銅１〜２０原子％の範囲からなる酸化物組成１００ｗｔ％に対し、更に酸化テルルを０．０１〜１０ｗｔ％を追加して添加することにより、所期の目的が達成されることを見い出した。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、マンガン４０〜８０原子％、ニッケル１５〜５０原子％、銅１〜２０原子％の範囲からなる酸化物組成１００ｗｔ％に対し、更に酸化テルルを０．０１〜１０ｗｔ％を追加して添加することを特徴とするサーミスタ用組成物であって、前記、マンガン、ニッケル、銅の三成分系酸化物組成に、酸化テルルを添加することによって、低比抵抗で、かつ高温高湿条件下での長期間の使用においても抵抗値変化の少ない優れたサーミスタ素子を、比較的低い焼成温度で得ることができるという作用を有するものである。
【０００７】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
（実施の形態１）
四三酸化マンガン、酸化ニッケル、酸化銅、及び酸化テルルを（表１）に示す組成になるように秤量し、ボールミルで１６時間湿式混合を行った後、脱水乾燥し、８００℃の温度で２時間仮焼を行った。
【０００８】
次に、仮焼粉末をボールミルで１６時間湿式粉砕後、乾燥を行いサーミスタ原料粉末を得た。
【０００９】
次いで、得られたサーミスタ原料粉末に、バインダーとしてポリビニルアルコール５％水溶液を１０ｗｔ％添加し、混練、造粒を行った後、直径１０mm、厚さ１．５mmの形状に、１ｔｏｎ／cm3の圧力を加え加圧成形を行った。
【００１０】
その後、大気中１１００℃の温度で２時間焼成を行い焼結体を作製した。
続いて、得られた焼結体の両面に銀を主成分とする電極ペーストを塗布、焼付けを行いサーミスタ素子を作製した。
【００１１】
得られたサーミスタ素子を直流４端子法を用い、２５℃の抵抗値（Ｒ２５）と、５０℃の抵抗値（Ｒ５０）を測定した後、（数１）を用いて２５℃での比抵抗（ρ２５）と、（数２）を用いて２５℃と５０℃間のＢ定数（Ｂ２５／５０）を算出した。更に、サーミスタ素子を１５０℃の恒温槽と、４０℃、９０％ＲＨの恒温恒湿槽中にそれぞれ１０００時間保持した後、２５℃の抵抗値を測定し、（数３）を用い２５℃の抵抗変化率（ΔＲ２５）を算出した。その結果も併せて（表１）に示した。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【数１】
【００１４】
【数２】
【００１５】
【数３】
【００１６】
（表１）に示すように、本発明の組成物は比抵抗ρ２５が１５〜１０００Ω、Ｂ定数２７００〜３９００Ｋとなり、何れも十分実用範囲内にあり、しかも１５０℃の高温槽、または４０℃、９５％ＲＨの恒温恒湿槽中に長時間保持においても、２５℃の抵抗変化率ΔＲ２５が、２．０〜４．６％と小さく安定していることが分かる。これに対し、マンガンの比率が４０原子％未満であると高温槽保持後のΔＲ２５が６．５％以上となり、８０原子％を超えると焼結が困難となると共に、高温槽保持後、または恒温恒湿槽保持後のΔＲ２５が２０％以上と極めて大きくなる。又、ニッケルの比率が１５原子％未満であると高温槽または恒温恒湿槽保持後のΔＲ２５が２０以上と極めて大きくなり、５０原子％を超えると高温槽保持後、または恒温恒湿槽保持後のΔＲ２５が６．５％以上となる。又更に、銅の比率が１原子％未満であると比抵抗値１９００Ｋ以上と高く、２０原子％を超えると高温槽保持後のΔＲ２５が７％以上となる。一方、酸化テルルの比率が０．０１ｗｔ％未満であると１０００℃の温度で焼結が不十分であると共に、高温槽保持後のΔＲ２５が７％以上となり、１０ｗｔ％を超えると同様にΔＲ２５が６％を超えてしまうため好ましくない。尚、本発明のマンガン４０〜８０原子％、ニッケル１５〜５０原子％、銅１〜２０原子％範囲の三成分系酸化物においても酸化テルルを添加しない場合は、１１００℃以上の温度で焼成しないと十分なサーミスタ焼結体を得ることができないことが確認されており、酸化テルルを加えることにより焼成温度を１０００℃まで低下することが可能となる。
【００１７】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、マンガン４０〜８０原子％、ニッケル１５〜５０原子％、銅１〜２０原子％からなる金属酸化物組成に対し、更に酸化テルルを０．０１〜１０ｗｔ％添加することにより高温、高湿条件下で長期間使用しても抵抗値の変化率が小さい、信頼性の高いサーミスタ素子を比較的低い温度で焼成しても得ることが可能となる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーミスタ用組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マンガンを主成分とし、副成分としてニッケル、銅を添加したサーミスタ組成において、副成分に銅を添加することによって１０〜１０００Ω・cmの低比抵抗素子が得られることが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来組成のマンガン、ニッケル、銅の金属酸化物組成で作製したサーミスタ素子は、高温、高湿条件下の長期間の使用において、サーミスタ素子の抵抗値が大きく変化するという問題点があった。
【０００４】
本発明は、高温高湿条件下での長期間の使用においても抵抗値の変化が小さい、低比抵抗のマンガン、ニッケル、銅系サーミスタ素子を形成するためのサーミスタ用組成物を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明のサーミスタ組成は、マンガン４０〜８０原子％、ニッケル１５〜５０原子％、銅１〜２０原子％の範囲からなる酸化物組成１００ｗｔ％に対し、更に酸化テルルを０．０１〜１０ｗｔ％を追加して添加することにより、所期の目的が達成されることを見い出した。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、マンガン４０〜８０原子％、ニッケル１５〜５０原子％、銅１〜２０原子％の範囲からなる酸化物組成１００ｗｔ％に対し、更に酸化テルルを０．０１〜１０ｗｔ％を追加して添加することを特徴とするサーミスタ用組成物であって、前記、マンガン、ニッケル、銅の三成分系酸化物組成に、酸化テルルを添加することによって、低比抵抗で、かつ高温高湿条件下での長期間の使用においても抵抗値変化の少ない優れたサーミスタ素子を、比較的低い焼成温度で得ることができるという作用を有するものである。
【０００７】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
（実施の形態１）
四三酸化マンガン、酸化ニッケル、酸化銅、及び酸化テルルを（表１）に示す組成になるように秤量し、ボールミルで１６時間湿式混合を行った後、脱水乾燥し、８００℃の温度で２時間仮焼を行った。
【０００８】
次に、仮焼粉末をボールミルで１６時間湿式粉砕後、乾燥を行いサーミスタ原料粉末を得た。
【０００９】
次いで、得られたサーミスタ原料粉末に、バインダーとしてポリビニルアルコール５％水溶液を１０ｗｔ％添加し、混練、造粒を行った後、直径１０mm、厚さ１．５mmの形状に、１ｔｏｎ／cm3の圧力を加え加圧成形を行った。
【００１０】
その後、大気中１１００℃の温度で２時間焼成を行い焼結体を作製した。
続いて、得られた焼結体の両面に銀を主成分とする電極ペーストを塗布、焼付けを行いサーミスタ素子を作製した。
【００１１】
得られたサーミスタ素子を直流４端子法を用い、２５℃の抵抗値（Ｒ２５）と、５０℃の抵抗値（Ｒ５０）を測定した後、（数１）を用いて２５℃での比抵抗（ρ２５）と、（数２）を用いて２５℃と５０℃間のＢ定数（Ｂ２５／５０）を算出した。更に、サーミスタ素子を１５０℃の恒温槽と、４０℃、９０％ＲＨの恒温恒湿槽中にそれぞれ１０００時間保持した後、２５℃の抵抗値を測定し、（数３）を用い２５℃の抵抗変化率（ΔＲ２５）を算出した。その結果も併せて（表１）に示した。
【００１２】
【表１】
【数１】
【数２】
【数３】
（表１）に示すように、本発明の組成物は比抵抗ρ２５が１５〜１０００Ω、Ｂ定数２７００〜３９００Ｋとなり、何れも十分実用範囲内にあり、しかも１５０℃の高温槽、または４０℃、９５％ＲＨの恒温恒湿槽中に長時間保持においても、２５℃の抵抗変化率ΔＲ２５が、２．０〜４．６％と小さく安定していることが分かる。これに対し、マンガンの比率が４０原子％未満であると高温槽保持後のΔＲ２５が６．５％以上となり、８０原子％を超えると焼結が困難となると共に、高温槽保持後、または恒温恒湿槽保持後のΔＲ２５が２０％以上と極めて大きくなる。又、ニッケルの比率が１５原子％未満であると高温槽または恒温恒湿槽保持後のΔＲ２５が２０以上と極めて大きくなり、５０原子％を超えると高温槽保持後、または恒温恒湿槽保持後のΔＲ２５が６．５％以上となる。又更に、銅の比率が１原子％未満であると比抵抗値１９００Ｋ以上と高く、２０原子％を超えると高温槽保持後のΔＲ２５が７％以上となる。一方、酸化テルルの比率が０．０１ｗｔ％未満であると１０００℃の温度で焼結が不十分であると共に、高温槽保持後のΔＲ２５が７％以上となり、１０ｗｔ％を超えると同様にΔＲ２５が６％を超えてしまうため好ましくない。尚、本発明のマンガン４０〜８０原子％、ニッケル１５〜５０原子％、銅１〜２０原子％範囲の三成分系酸化物においても酸化テルルを添加しない場合は、１１００℃以上の温度で焼成しないと十分なサーミスタ焼結体を得ることができないことが確認されており、酸化テルルを加えることにより焼成温度を１０００℃まで低下することが可能となる。
【００１７】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、マンガン４０〜８０原子％、ニッケル１５〜５０原子％、銅１〜２０原子％からなる金属酸化物組成に対し、更に酸化テルルを０．０１〜１０ｗｔ％添加することにより高温、高湿条件下で長期間使用しても抵抗値の変化率が小さい、信頼性の高いサーミスタ素子を比較的低い温度で焼成しても得ることが可能となる。
Claims (1)
- マンガン４０〜８０原子％、ニッケル１５〜５０原子％、銅１〜２０原子％の範囲からなる酸化物組成１００ｗｔ％に対し、更に酸化テルルを０．０１〜１０ｗｔ％を追加して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 |
|---|---|---|---|
| JP14388398A JP3642184B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | サーミスタ用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14388398A JP3642184B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | サーミスタ用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11335163A JPH11335163A (ja) | 1999-12-07 |
| JP3642184B2 true JP3642184B2 (ja) | 2005-04-27 |
Family
ID=15349249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14388398A Expired - Fee Related JP3642184B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | サーミスタ用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3642184B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009249264A (ja) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 焼結体および熱電変換材料 |
| DE102010024863B4 (de) | 2010-06-24 | 2012-03-08 | Epcos Ag | Kobaltfreie NTC-Keramik, Verfahren zur Herstellung einer kobaltfreien NTC-Keramik und ihre Verwendung |
-
1998
- 1998-05-26 JP JP14388398A patent/JP3642184B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11335163A (ja) | 1999-12-07 |
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