JPH02192456A - 半導体磁器 - Google Patents
半導体磁器Info
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- JPH02192456A JPH02192456A JP1010993A JP1099389A JPH02192456A JP H02192456 A JPH02192456 A JP H02192456A JP 1010993 A JP1010993 A JP 1010993A JP 1099389 A JP1099389 A JP 1099389A JP H02192456 A JPH02192456 A JP H02192456A
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- barium titanate
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- semiconductor ceramic
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- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、正温度係数の半導体磁器に間するものである
。
。
チタン酸バリウム系半導体磁器材料は、その正の温度係
数を利用し、過電流保護用、温度制御用、ヒータ用とい
った各種の用途に応用されている。 中でも、最近にあっては、低抵抗のサーミスタ素子が自
動車のモータ過電流防止用や電子部品の過熱防止用とし
て期待されている。 ところで、サーミスタ素子の抵抗を下げるには、比抵抗
の小さい材料を使用し、電極間距離を短くすることが考
えられるが、その為には比抵抗が小さく、かつ、耐電圧
が高い材料が必要である。 しかしながら、室温での比抵抗が１０Ω・８１ｍ以下で
、電圧−電流特性における極小電流値電圧が３０Ｖ／ｍ
ｍ以上の特性を有するチタン酸バリウム系半導体磁器材
料は未だ提案されていない。 例えば、特公昭５４−１０１１０号公報において、チタ
ン酸バリウムのバリウム原子の５〜１７原千％をカルシ
ウムで置換した組成物に対して、シリカ及びマンガンを
５ｉｎｓに換算して０．２〜２．０＊ｔ％、マンガンに
換算して０．００２〜０．０１５ｗｔ％複合金有してな
る半導体磁器が提案され、このものは常温付近における
比抵抗が１０Ω・ｃ１１以下であると謳われているもの
の、電圧−電流特性における極小電流値電圧が３０Ｖ／
ａｍ以下であり、耐電圧において不満が残されている。 尚、ここで極小電流値電圧とは、サーミスタの電圧−電
流特性において、電流値が最小を示す時の電圧値を素子
の厚みで標準化したものである。
数を利用し、過電流保護用、温度制御用、ヒータ用とい
った各種の用途に応用されている。 中でも、最近にあっては、低抵抗のサーミスタ素子が自
動車のモータ過電流防止用や電子部品の過熱防止用とし
て期待されている。 ところで、サーミスタ素子の抵抗を下げるには、比抵抗
の小さい材料を使用し、電極間距離を短くすることが考
えられるが、その為には比抵抗が小さく、かつ、耐電圧
が高い材料が必要である。 しかしながら、室温での比抵抗が１０Ω・８１ｍ以下で
、電圧−電流特性における極小電流値電圧が３０Ｖ／ｍ
ｍ以上の特性を有するチタン酸バリウム系半導体磁器材
料は未だ提案されていない。 例えば、特公昭５４−１０１１０号公報において、チタ
ン酸バリウムのバリウム原子の５〜１７原千％をカルシ
ウムで置換した組成物に対して、シリカ及びマンガンを
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る半導体磁器が提案され、このものは常温付近における
比抵抗が１０Ω・ｃ１１以下であると謳われているもの
の、電圧−電流特性における極小電流値電圧が３０Ｖ／
ａｍ以下であり、耐電圧において不満が残されている。 尚、ここで極小電流値電圧とは、サーミスタの電圧−電
流特性において、電流値が最小を示す時の電圧値を素子
の厚みで標準化したものである。
本発明の目的は、室温比抵抗が小さく、がっ、耐電圧が
高い半導体磁器を提供することである。 上記本発明の目的は、半導体化元素を含有してなるチタ
ン酸バリウム系半導体磁器であって、このチタン酸バリ
ウムのバリウムがカルシウムで置換されてなり、しかも
このカルシウム原子の量は１３〜１７原千％であり、さ
らに０，５〜１．５モル％のＴｉ０ｚ、０．４〜０．５
％ル％ノＳｉＯ＊、及び０．０１〜０．０３モル％のＭ
ｎＯ２が含有されてなることを特徴とする半導体磁器に
よって達成される。 尚、上記の半導体磁器において、半導体化元素としては
Ｓｂ、 Ｂｉ、 Ｎｂ、 Ｔａあるいは稀土類元素の群
の中から選ばれる一種以上のものを適宜選択でき、これ
ら半導体化元素の含有量はこれらの元素の種類によって
もかわるので一義的に決定することはできないが、例え
ばイツトリウムを用いた場合にあっては０．１〜０．５
原子％程度であり、又、半導体磁器のキュリー温度を変
える為チタン酸バリウムのバリウムの一部をストロンチ
ウムで置換しても良い。
高い半導体磁器を提供することである。 上記本発明の目的は、半導体化元素を含有してなるチタ
ン酸バリウム系半導体磁器であって、このチタン酸バリ
ウムのバリウムがカルシウムで置換されてなり、しかも
このカルシウム原子の量は１３〜１７原千％であり、さ
らに０，５〜１．５モル％のＴｉ０ｚ、０．４〜０．５
％ル％ノＳｉＯ＊、及び０．０１〜０．０３モル％のＭ
ｎＯ２が含有されてなることを特徴とする半導体磁器に
よって達成される。 尚、上記の半導体磁器において、半導体化元素としては
Ｓｂ、 Ｂｉ、 Ｎｂ、 Ｔａあるいは稀土類元素の群
の中から選ばれる一種以上のものを適宜選択でき、これ
ら半導体化元素の含有量はこれらの元素の種類によって
もかわるので一義的に決定することはできないが、例え
ばイツトリウムを用いた場合にあっては０．１〜０．５
原子％程度であり、又、半導体磁器のキュリー温度を変
える為チタン酸バリウムのバリウムの一部をストロンチ
ウムで置換しても良い。
出発原料としてＢａＣ０，１、ＳｒＣＯ３、ＣａＣ０，
、ＴｉＯ２、！２０５．５ｉｎ２、ＭｎＯ２を表１の組
成となるように所定量秤量し、これをポリエチレン製の
ボットミルと樹脂コートしたボールとを用いて２０〜４
０時間湿式混合させ、その後乾燥したものを１１００℃
で４時間仮焼する。 次に、この仮焼物を粉砕し、そしてポリビニルアルコー
ルをバインダとして加え、１５０μ糟のメツシュのフィ
ルターを通過した粉末を成形圧１トン／ｃＩＩｆｆで例
えば直径１２．５ｍｍ、厚み１．７＋ｕｉのディスク状
に成形した。 このようにして得られたチタン酸バリウム系の半導体磁
器材料の両面にＩｎ−Ｃａ合金を付け、室温比抵抗、電
流−電圧特性における極小電流値電圧を求めたので、こ
れらを表１に示す。 又、第１図に電流−電圧特性を示す。 この表１から窺えるように、本発明になる半導体磁器は
比抵抗が小さく、かつ、耐電圧が高い。 これに対して、カルシウム置換量が１０原千％以下ある
いは２０原子％以上のチタン酸バリウム−チタン酸スト
ロンチウム系の材料では比抵抗が大きく、又、バリウム
及びストロンチウムの総量の１３〜１７原千％がカルシ
ウムで置換されたチタン酸バリウム−チタン酸ストロン
チウム系の材料であっても、ＴｉＯ２，５ｉＯｚ及びＮ
ｎ０ｚの含有量が多すぎたりあるいは少なすぎると比抵
抗が大きくなることから、バリウム及びストロンチウム
の総量の１３〜１７原子％がカルシウムで置換されたチ
タン酸バリウム−チタン酸ストロンチウム系の材料に含
まれる過剰のＴｉＯ２は０．５〜１．５モル％、過剰の
５ｉ（１２は０．４〜０．５モル％、過剰のＮｎＯ，は
０．０１〜０．０３モル％であることが大事である。 【効果］ 本発明に係る半導体磁器は、半導体化元素を含有してな
るチタン酸バリウム系半導体磁器であって；このチタン
酸バリウムのバリウムがカルシウムで置換されてなり、
しかもこのカルシウム原子の量は１３〜１７原子％であ
り、さらに０．５〜１，５モル％のＴｉ０１．０．４〜
０．５モル％の５ｉｆｔ、及び０．０１〜０．０３モル
％のＮｎＯ２が含有されてなるので、このものは室温比
抵抗が小さく、耐電圧が高く、正の温度係数を有する半
導体材料であるから例えば自動車のモータ過電流防止あ
るいは電子部品の過熱防止用のサーミスタ素子に好適で
ある等の特長を有する。
、ＴｉＯ２、！２０５．５ｉｎ２、ＭｎＯ２を表１の組
成となるように所定量秤量し、これをポリエチレン製の
ボットミルと樹脂コートしたボールとを用いて２０〜４
０時間湿式混合させ、その後乾燥したものを１１００℃
で４時間仮焼する。 次に、この仮焼物を粉砕し、そしてポリビニルアルコー
ルをバインダとして加え、１５０μ糟のメツシュのフィ
ルターを通過した粉末を成形圧１トン／ｃＩＩｆｆで例
えば直径１２．５ｍｍ、厚み１．７＋ｕｉのディスク状
に成形した。 このようにして得られたチタン酸バリウム系の半導体磁
器材料の両面にＩｎ−Ｃａ合金を付け、室温比抵抗、電
流−電圧特性における極小電流値電圧を求めたので、こ
れらを表１に示す。 又、第１図に電流−電圧特性を示す。 この表１から窺えるように、本発明になる半導体磁器は
比抵抗が小さく、かつ、耐電圧が高い。 これに対して、カルシウム置換量が１０原千％以下ある
いは２０原子％以上のチタン酸バリウム−チタン酸スト
ロンチウム系の材料では比抵抗が大きく、又、バリウム
及びストロンチウムの総量の１３〜１７原千％がカルシ
ウムで置換されたチタン酸バリウム−チタン酸ストロン
チウム系の材料であっても、ＴｉＯ２，５ｉＯｚ及びＮ
ｎ０ｚの含有量が多すぎたりあるいは少なすぎると比抵
抗が大きくなることから、バリウム及びストロンチウム
の総量の１３〜１７原子％がカルシウムで置換されたチ
タン酸バリウム−チタン酸ストロンチウム系の材料に含
まれる過剰のＴｉＯ２は０．５〜１．５モル％、過剰の
５ｉ（１２は０．４〜０．５モル％、過剰のＮｎＯ，は
０．０１〜０．０３モル％であることが大事である。 【効果］ 本発明に係る半導体磁器は、半導体化元素を含有してな
るチタン酸バリウム系半導体磁器であって；このチタン
酸バリウムのバリウムがカルシウムで置換されてなり、
しかもこのカルシウム原子の量は１３〜１７原子％であ
り、さらに０．５〜１，５モル％のＴｉ０１．０．４〜
０．５モル％の５ｉｆｔ、及び０．０１〜０．０３モル
％のＮｎＯ２が含有されてなるので、このものは室温比
抵抗が小さく、耐電圧が高く、正の温度係数を有する半
導体材料であるから例えば自動車のモータ過電流防止あ
るいは電子部品の過熱防止用のサーミスタ素子に好適で
ある等の特長を有する。
第１図は、本発明に係る半導体磁器材料（試料Ｎｏ３、
直径１０＋ｖ、厚み１．５４ｍｍ）の電流−電圧特性を
示すグラフである。 特許出願人 秩父セメント株式会社
直径１０＋ｖ、厚み１．５４ｍｍ）の電流−電圧特性を
示すグラフである。 特許出願人 秩父セメント株式会社
Claims (3)
- （１）半導体化元素を含有してなるチタン酸バリウム系
半導体磁器であって、このチタン酸バリウムのバリウム
がカルシウムで置換されてなり、しかもこのカルシウム
原子の量は１３〜１７原子％であり、さらに０．５〜１
．５モル％のＴｉＯ＿２、０．４〜０．５モル％のＳｉ
Ｏ＿２、及び０．０１〜０．０３モル％のＭｎＯ＿２が
含有されてなることを特徴とする半導体磁器。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の半導体磁器において
、半導体化元素はＳｂ、Ｂｉ、Ｎｂ、Ｔａあるいは稀土
類元素の群の中から選ばれる一種以上のもの。 - （３）特許請求の範囲第１項記載の半導体磁器において
、チタン酸バリウムのバリウムがストロンチウムで置換
されてなるもの。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1010993A JPH02192456A (ja) | 1989-01-21 | 1989-01-21 | 半導体磁器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1010993A JPH02192456A (ja) | 1989-01-21 | 1989-01-21 | 半導体磁器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02192456A true JPH02192456A (ja) | 1990-07-30 |
Family
ID=11765671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1010993A Pending JPH02192456A (ja) | 1989-01-21 | 1989-01-21 | 半導体磁器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02192456A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994024680A1 (en) * | 1993-04-14 | 1994-10-27 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Positive characteristic thermistor |
| US8093170B2 (en) | 2007-06-14 | 2012-01-10 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor ceramic material |
-
1989
- 1989-01-21 JP JP1010993A patent/JPH02192456A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994024680A1 (en) * | 1993-04-14 | 1994-10-27 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Positive characteristic thermistor |
| US8093170B2 (en) | 2007-06-14 | 2012-01-10 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor ceramic material |
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