JPH01201072A - チタン酸バリウム系半導体磁器 - Google Patents
チタン酸バリウム系半導体磁器Info
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- JPH01201072A JPH01201072A JP63024979A JP2497988A JPH01201072A JP H01201072 A JPH01201072 A JP H01201072A JP 63024979 A JP63024979 A JP 63024979A JP 2497988 A JP2497988 A JP 2497988A JP H01201072 A JPH01201072 A JP H01201072A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、正特性サーミスタとして用いるチタン酸バリ
ウム系半導体磁器に関するものである。
ウム系半導体磁器に関するものである。
（従来の技術）
従来のチタン酸バリウム系半導体磁鼻では、チタン酸バ
リウム（ＢａＴｉＯ３）又は酸化バリウム（ＢａＯ）と
二酸化ナタｙ （Ｔ ｉ Ｏ２）の固溶体に、４上類元
素、ニオブ（Ｎｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（
Ｓｂ）、 イヤトリウム（Ｙ）Ｖを微量添加し、焼成す
ることで、正の抵抗温度係数をもつ半導体磁器を得てい
た。
リウム（ＢａＴｉＯ３）又は酸化バリウム（ＢａＯ）と
二酸化ナタｙ （Ｔ ｉ Ｏ２）の固溶体に、４上類元
素、ニオブ（Ｎｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（
Ｓｂ）、 イヤトリウム（Ｙ）Ｖを微量添加し、焼成す
ることで、正の抵抗温度係数をもつ半導体磁器を得てい
た。
このうち、温度り昇とともに抵抗値が上昇する性質を利
用する正特性サーミスタとして用いるには、半導体磁器
の抵抗温度特性が負特性から正特性に変わり始める温度
を、より低温側に設定したいという要求がある。この要
求に対して、バリウム（Ｂ ａ）の一部をストロンチウ
ム（Ｓ ｒ）で置換するとともにカルシウム（Ｃａ）で
置換し、抵抗温度特性の正特性開始温度を常温付近にす
ることが行なわれている（例えば、特公昭４１−１７７
８４号公報）。
用する正特性サーミスタとして用いるには、半導体磁器
の抵抗温度特性が負特性から正特性に変わり始める温度
を、より低温側に設定したいという要求がある。この要
求に対して、バリウム（Ｂ ａ）の一部をストロンチウ
ム（Ｓ ｒ）で置換するとともにカルシウム（Ｃａ）で
置換し、抵抗温度特性の正特性開始温度を常温付近にす
ることが行なわれている（例えば、特公昭４１−１７７
８４号公報）。
また、半導体磁器にマンガン（Ｍｎ）、ケイ、＆’（Ｓ
ｉ）、チタニウム（Ｔｉ）等の酸化物を添加して、半導
体の抵抗温度特性の勾配、ｔ−急峻にしたものを用いて
形成した正特性サーミスタは、無接点スイッチや電子機
器の加熱防止用部品等に用いられている。
ｉ）、チタニウム（Ｔｉ）等の酸化物を添加して、半導
体の抵抗温度特性の勾配、ｔ−急峻にしたものを用いて
形成した正特性サーミスタは、無接点スイッチや電子機
器の加熱防止用部品等に用いられている。
（発明が解決しようとする課題）
Ｌ記従来の正特性サーミスタとして用いるチタン酸バリ
ウム系半導体磁器では、低抵抗領域１例えば比抵抗値が
１０００・ａｍ以下における耐電圧値がせいぜい１２０
Ｖどまりであり、最大サージ電流値が高くても１２０Ａ
程度で、通信回線の防護用としては低いという問題点が
あった。
ウム系半導体磁器では、低抵抗領域１例えば比抵抗値が
１０００・ａｍ以下における耐電圧値がせいぜい１２０
Ｖどまりであり、最大サージ電流値が高くても１２０Ａ
程度で、通信回線の防護用としては低いという問題点が
あった。
本発明は、上記問題点を解消するために成されたもので
、二酸化ジルコニウムを添加したチタン酸バリウム系半
導体磁器によって、常温比抵抗が小さく、且つ電流サー
ジや商用電圧等に耐え得るものの提供を、その目的とす
るものである。
、二酸化ジルコニウムを添加したチタン酸バリウム系半
導体磁器によって、常温比抵抗が小さく、且つ電流サー
ジや商用電圧等に耐え得るものの提供を、その目的とす
るものである。
（問題点を解決するためのｆ段）
本発明では、上記課題を解決するためのｆ段として、チ
タン酸バリウム系半導体磁器を構成するにあたり、稀土
類元素、イツトリウム、アンチモン、ニオブ、またはビ
スマス群の少なくとも一種を半導体化のための原子価制
御元素として含イｊし、添加物として酸化マンガンと、
二酸化ケイ素と、二酸化チタンの一種以−１−を添加す
るチタン酸バリウム系半導体磁器組成物に、約ｏ 、
１−１ 、３１ｉバー、に７ ト（＃１ｌＩｖ化ジルコ
ニウムを添加したものである。
タン酸バリウム系半導体磁器を構成するにあたり、稀土
類元素、イツトリウム、アンチモン、ニオブ、またはビ
スマス群の少なくとも一種を半導体化のための原子価制
御元素として含イｊし、添加物として酸化マンガンと、
二酸化ケイ素と、二酸化チタンの一種以−１−を添加す
るチタン酸バリウム系半導体磁器組成物に、約ｏ 、
１−１ 、３１ｉバー、に７ ト（＃１ｌＩｖ化ジルコ
ニウムを添加したものである。
（作用）
本発明はＥ記構酸により、正特性サーミスタとして用い
るチタン酸バリウム系半導体磁器の特性のうち、常温で
比抵抗値が低い領域における耐電圧およびサージ電流の
値をそれぞれ高めることができるようになる。
るチタン酸バリウム系半導体磁器の特性のうち、常温で
比抵抗値が低い領域における耐電圧およびサージ電流の
値をそれぞれ高めることができるようになる。
（実施例）
以ｆ、本発明による一実施例を説明する。
チタン酸バリウム系半導体磁塁！ｌ成物としては、チタ
ン酸バリウム、またはチタン酸バリウムを主として、こ
れにチタン酸バリウム以外のチタン酸塩、ジルコン酸塩
、すず酸塩等を含有したものに、半導体化のための原子
価制御元素を添加したものを用いる。
ン酸バリウム、またはチタン酸バリウムを主として、こ
れにチタン酸バリウム以外のチタン酸塩、ジルコン酸塩
、すず酸塩等を含有したものに、半導体化のための原子
価制御元素を添加したものを用いる。
この半導体磁器Ｍｌ成物に、正の抵抗温度係数を変化さ
せるための添加物として、酸化マンガンを０．０１〜０
．０３重量パーセント、二酸化ケイ素を０．１−１．０
重量パーセント、または二酸化チタンを０．１〜１．０
重量バーセントの割合で一種以上を添加する。ここで、
上記各成文の下限値以下では十分なＰＣＴ特性が得られ
ず、上限値以上では常温比抵抗値が高くなるものである
。
せるための添加物として、酸化マンガンを０．０１〜０
．０３重量パーセント、二酸化ケイ素を０．１−１．０
重量パーセント、または二酸化チタンを０．１〜１．０
重量バーセントの割合で一種以上を添加する。ここで、
上記各成文の下限値以下では十分なＰＣＴ特性が得られ
ず、上限値以上では常温比抵抗値が高くなるものである
。
そして、さらに諸特性改善用として二酸化ジルコニウム
（Ｚ ｒ ０２ ）を１．０〜１．３ｆｉｉパーセント
と添加する。
（Ｚ ｒ ０２ ）を１．０〜１．３ｆｉｉパーセント
と添加する。
この半導体磁器組成物を混合粉砕して、乾燥した後、温
度約１１００℃で２時間保持して仮焼成を行なう、仮焼
成後、再度、粉砕乾燥し、ポリビニルアルコールを結合
材として加え、１５０メツシュ程度の粒度に造粒する。
度約１１００℃で２時間保持して仮焼成を行なう、仮焼
成後、再度、粉砕乾燥し、ポリビニルアルコールを結合
材として加え、１５０メツシュ程度の粒度に造粒する。
造粒後、プレス機械により圧力１０００Ｋｇ／ｃｒｎ’
程度を加えて、例えば直径１０ｍｍ、厚さ３ ｍ ｍの
円板状に成形し、電気炉で温度約１３７０℃に昇温させ
、約１時間焼結してチタン酸バリウム系半導体磁器を焼
成する。
程度を加えて、例えば直径１０ｍｍ、厚さ３ ｍ ｍの
円板状に成形し、電気炉で温度約１３７０℃に昇温させ
、約１時間焼結してチタン酸バリウム系半導体磁器を焼
成する。
この円板状に形成したチタン酸バリウム系半導体磁器の
両面に、オーム性接触を示す電極を付けて正特性サーミ
スタを形成する。
両面に、オーム性接触を示す電極を付けて正特性サーミ
スタを形成する。
このような正特性サーミスタを用いて、半導体磁器のＺ
ｒＯ２添加量を変更して、比抵抗ｐ、＃ｉ！圧Ｖｗ、最
大サージ電流ＩＳを試験した場合の結果を図に示す、尚
、正特性サーミスタとしてはφ７．５ｍｍで厚さ約２ｍ
ｍの寸法のものを用いる。
ｒＯ２添加量を変更して、比抵抗ｐ、＃ｉ！圧Ｖｗ、最
大サージ電流ＩＳを試験した場合の結果を図に示す、尚
、正特性サーミスタとしてはφ７．５ｍｍで厚さ約２ｍ
ｍの寸法のものを用いる。
図で示すように、Ｚ ｒ Ｏ２添加量が０．１重Ｃパー
セント近傍から比抵抗ρが正特性を示し、この正特性を
示すＺ ｒ Ｏ２添加場のうち比抵抗ρが１００Ω・ｃ
ｍ以下の範囲では、ＡＣ耐電圧Ｖｗの値が１２０Ｖ以上
になり、２０Ｘ２００ルＳのときの最大サージ電１ｉ、
Ｉｓの値が１４０Ａ以上になる。
セント近傍から比抵抗ρが正特性を示し、この正特性を
示すＺ ｒ Ｏ２添加場のうち比抵抗ρが１００Ω・ｃ
ｍ以下の範囲では、ＡＣ耐電圧Ｖｗの値が１２０Ｖ以上
になり、２０Ｘ２００ルＳのときの最大サージ電１ｉ、
Ｉｓの値が１４０Ａ以上になる。
この低抵抗領域における耐電圧Ｖｗと最大サージ電流Ｉ
ｓの値が上昇した理由は、粒径の異常粒成長が抑えられ
、ａ峰が均一で粒子・粒界の関係がかなり安定して連続
形成されているためと考えられる。
ｓの値が上昇した理由は、粒径の異常粒成長が抑えられ
、ａ峰が均一で粒子・粒界の関係がかなり安定して連続
形成されているためと考えられる。
（発明の効果）
以上のように本発明では、正の抵抗温度係数を変化させ
るための添加物として酸化マンガンと、二酸化ケイ素と
、二酸化チタンの一種以上を添加するチタン酸バリウム
系半導体磁基組成物に、さらに約０．１〜１．３玉量パ
ーセントの二酸化ジルコニウムを添加して、チタン酸バ
リウム系半導体磁塁を焼成したことによって、従来品よ
りも常温比抵抗値が低い領域で、耐電用イ１が高くなる
とともにサージ′上流値が高くなる。
るための添加物として酸化マンガンと、二酸化ケイ素と
、二酸化チタンの一種以上を添加するチタン酸バリウム
系半導体磁基組成物に、さらに約０．１〜１．３玉量パ
ーセントの二酸化ジルコニウムを添加して、チタン酸バ
リウム系半導体磁塁を焼成したことによって、従来品よ
りも常温比抵抗値が低い領域で、耐電用イ１が高くなる
とともにサージ′上流値が高くなる。
このため通信回線の防護用正特性サーミスタとして利用
した場合に、商用電源の混触や、雷サージに対する防護
性能が向上する。
した場合に、商用電源の混触や、雷サージに対する防護
性能が向上する。
図は、Ｚ ｒ Ｏ２添加埴に対する比抵抗、耐電圧、最
大サージ屯流を示すグラフである。
大サージ屯流を示すグラフである。
Claims (1)
- 稀土類元素、イットリウム（Ｙ）、アンチモン（Ｓｂ
）、ニオブ（Ｎｂ）、またはビスマス（Ｂｉ）群の少な
くとも一種を半導体化の原子価制御元素として含有し、
特性向上のための副添加物として酸化マンガン（ＭｎＯ
）と、二酸化ケイ素（ＳｉＯ＿２）と、二酸化チタン（
ＴｉＯ＿２）の一種以上を添加するチタン酸バリウム系
半導体磁器組成物に、約０．１〜１．３重量パーセント
の二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ＿２）を添加したことを
特徴とするチタン酸バリウム系半導体磁器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63024979A JP2572796B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | チタン酸バリウム系半導体磁器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63024979A JP2572796B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | チタン酸バリウム系半導体磁器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01201072A true JPH01201072A (ja) | 1989-08-14 |
| JP2572796B2 JP2572796B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=12153097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63024979A Expired - Lifetime JP2572796B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | チタン酸バリウム系半導体磁器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2572796B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013065372A1 (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-10 | 株式会社村田製作所 | チタン酸バリウム系半導体セラミックおよびそれを用いたｐｔｃサーミスタ |
| CN114685162A (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-01 | 陕西理工大学 | 一种半导体陶瓷材料制备方法 |
-
1988
- 1988-02-05 JP JP63024979A patent/JP2572796B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013065372A1 (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-10 | 株式会社村田製作所 | チタン酸バリウム系半導体セラミックおよびそれを用いたｐｔｃサーミスタ |
| CN103906722A (zh) * | 2011-11-01 | 2014-07-02 | 株式会社村田制作所 | 钛酸钡系半导体陶瓷及使用其的ptc热敏电阻 |
| TWI461384B (zh) * | 2011-11-01 | 2014-11-21 | Murata Manufacturing Co | Barium titanate - based semiconductor ceramics and PTC thermistors using them |
| JPWO2013065372A1 (ja) * | 2011-11-01 | 2015-04-02 | 株式会社村田製作所 | チタン酸バリウム系半導体セラミックおよびそれを用いたｐｔｃサーミスタ |
| CN114685162A (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-01 | 陕西理工大学 | 一种半导体陶瓷材料制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2572796B2 (ja) | 1997-01-16 |
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