JPH05301766A - チタン酸バリウム系半導体磁器およびその製造方法 - Google Patents

チタン酸バリウム系半導体磁器およびその製造方法

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JPH05301766A
JPH05301766A JP4109595A JP10959592A JPH05301766A JP H05301766 A JPH05301766 A JP H05301766A JP 4109595 A JP4109595 A JP 4109595A JP 10959592 A JP10959592 A JP 10959592A JP H05301766 A JPH05301766 A JP H05301766A
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JP
Japan
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barium titanate
based semiconductor
specific resistance
porcelain
withstand voltage
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JP4109595A
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English (en)
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Tomoaki Suzuki
倫明 鈴木
Kazunari Yonetsuka
一成 米塚
Shinobu Fujiwara
忍 藤原
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はチタン酸バリウム系半導体磁器およ
びその製造方法に関し、低比抵抗、高耐電圧性を同時に
実現するとともに、比抵抗値に比較して耐電圧の高いチ
タン酸バリウム系半導体磁器を提供することを目的とす
る。 【構成】 半導体化のための微量添加物を含有するAB
3 型チタン酸バリウム系半導体磁器において、焼結後
の比抵抗が30Ωcm以下で、平均結晶粒径が6.0μm以
下になるように構成する。また原料混合時に平均粒径が
4.0μm以下のSiO2 を混合して製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は正の抵抗温度特性を有す
るチタン酸バリウム系半導体磁器に係り、特に必要な耐
電圧を確保しながら、常温における比抵抗を小さくする
ことにより、低抵抗回路素子として有用なチタン酸バリ
ウム系半導体磁器およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にチタン酸バリウム系半導体磁器
は、主成分としてのチタン酸バリウム磁器にLa、C
a、Y、Bi、Dy等の半導体化剤を添加して焼成する
ことにより、正の温度係数を有する半導体磁器となるこ
とは周知の通りである。これらのチタン酸バリウム系半
導体磁器は発熱用素子、電流制限用素子、温度制御用素
子として使用されている。
【0003】ところでチタン酸バリウム系半導体磁器
は、その主成分であるチタン酸バリウムのBaの一部を
Sr又はPbで置換し、またTiの一部をZr、Sn等
で置換することにより、所望のキュリー点温度が得られ
ることもこれまた知られている。
【0004】さらにこれらのチタン酸バリウム系半導体
磁器にMnを微量添加することにより、キュリー点を超
えた後の抵抗温度変化率を著しく増大させることが可能
なこともこれまた知られている。
【0005】ところがチタン酸バリウム系半導体磁器
を、例えばカラーテレビの消磁回路やモータ起動用素子
として使用する場合、突入大電流に耐え得る高耐電圧、
低比抵抗の回路素子が要求される。
【0006】そのため、従来ではこのようなチタン酸バ
リウム系半導体磁器の高耐電圧性、低比抵抗化を図るた
めに、主成分のチタン酸バリウムのBaの一部をCa又
はSrで置換し、添加物としてMn、Si等を添加した
ものや、Baの一部をPb、Sr、Caで同時置換した
ものが提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のチタン酸バリウム系半導体磁器において、上述したB
aの一部をCaまたはSrで置換したものは、比抵抗で
は20Ω・cmと低い値が得られるものの耐電圧は最高で
も200V/mm程度であり実用的には不充分な値であ
る。
【0008】また、上述したBaの一部をPb、Sr、
Caで同時置換したものは比較的高耐電圧が得られる
が、比抵抗は最低でも50Ω・cm程度と高く、実用的に
は不充分であった。
【0009】即ち、従来のチタン酸バリウム系半導体磁
器では低比抵抗性あるいは高耐電圧性のいずれか一方に
ついては実用的ではあるもののその両方を満すものは得
られなかった。
【0010】一方、半導体磁器の結晶を微細化すれば耐
電圧は改善されるが比抵抗を上げずに結晶粒径を小さく
することは困難であった。従って本発明の目的は、低比
抵抗性と高耐電圧性を同時に実現するとともに、比抵抗
の値に比較して耐電圧の高いABO3 型チタン酸バリウ
ム系半導体磁器を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明者等は鋭意研究の結果、ABO3 型チタン酸
バリウム系半導体磁器において、A/B(モル比)を選
定し、更に添加物のSiO2 の原料粒径の微細なものを
適正量添加することにより、焼成後の磁器結晶も均一微
細化し、高耐電圧、低比抵抗化という目標を達成するこ
とを見出した。
【0012】一般的に知られているように、ABO3
チタン酸バリウム系半導体磁器において、Aは2価の元
素Ba、Ca、Pb等を表し、Bは4価の元素Ti、Z
r、Sn等を表わす。本発明ではA/Bモル比を0.97
0〜0.990に選定し、焼成後の半導体磁器の結晶粒径
が6.0μm 以下とした。
【0013】
【作用】これにより低比抵抗で、かつ高耐電圧であり、
実用上有用な、比抵抗値に比較して耐電圧の高いチタン
酸バリウム系半導体磁器が得られる。
【0014】
【実施例】本発明を実施例にもとづき説明する。主成分
原料のBaCO3 、TiO2 、SrCO3 及び添加物原
料Y2 3 、Nb2 5 、Mn、SiO2 を準備し、こ
れら各原料を、後掲の表1に示す組成のチタン酸バリウ
ム系半導体磁器組成物が得られるように配合、混合す
る。
【0015】次いで上記原料を脱水乾燥し、1100℃
1時間仮焼成する。次にこの仮焼成物を粉砕し、バイン
ダーを加えて造粒し、1.5トン/cm2 の圧力で円板上に
成形する。それからこの成形体を400℃/時の加熱速
度で昇温し、1340℃で2時間保持した後、400℃
/時の冷却速度で冷却し、直径16mm、厚さ2mmの半導
体磁器を得た。
【0016】そしてこの半導体磁器の両面にNi電極を
付与して実験試料とし、これら実験試料の電気的特性、
即ち比抵抗と耐電圧を測定し、更らにこれら実験試料で
ある半導体磁器の結晶粒径を測定した。その結果を表1
及び図1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】なお、図1における各点の番号は表1にお
ける試料No.と一致する。そして図1における●印の点
と、表1における※印を付与された試料No.のものは本
発明の範囲外のものであり、本発明の実施例のものと比
較のために提示したものである。
【0019】表1及び図1から明らかなように、本発明
のチタン酸バリウム系半導体磁器は、比抵抗が30Ω・
cm以下であり、耐電圧が130V/mm以上であるととも
に、比抵抗に比較して耐電圧の高いものが得られる。即
ち図1において、点線ではさまれた領域の、低比抵抗、
高耐電圧のものが得られる。例えば、従来例のものは、
上記の如く、比抵抗が20Ω・cmの場合耐電圧は200
V/mm程度であったのに対し、本発明では比抵抗が20
Ω・cm程度の場合は耐電圧は260V/mm程度(試料N
o.21参照)であり、耐電圧が200V/mm程度の場合
は比抵抗を14Ω・cm程度(試料No.3参照)にするこ
とができる。
【0020】次に本発明の各数値限定の理由について説
明する。A/Bモル比が0.990を超えると比抵抗が3
0Ω・cm以下とはいえ、その値に比較して耐電圧が低下
し、実用的な値に達しない(例えば表1、図1に示す試
料No.1、2、7、18参照)。
【0021】またA/Bモル比が0.970未満である
と、比抵抗が大きな値となり好ましくない(例えば表
1、図1の試料No.5、20参照)。SiO2 の添加量
が0.15重量%未満であると、比抵抗が大きな値となり
実用的でない(例えば表1、図1の試料No.13参
照)。
【0022】またSiO2 の添加量が2.0重量%を超え
ると、これまた比抵抗が上昇し、実用的でなくなる(例
えば表1、図1の試料No.15参照)。更に、SiO2
の粒径の影響も、後述するように明らかであり、SiO
2 の平均粒径の小さい程、焼成後の磁器結晶の粒径も小
さくなり、比抵抗も小さく、又、比抵抗比較での耐電圧
も高くなる(試料No.8〜12参照)。
【0023】しかもSiO2 の平均粒径が4.0 μmを超
えると焼成後の磁器結晶の粒径が大きくなり、比抵抗が
増大して実用的でなくなったり( 例えば表1、図1の試
料No.11、12参照)、比抵抗の値に比較して耐電圧
が低くなったり(例えば表1、図1の試料No.6、7参
照)、また耐電圧が極端に小さくなったりする(例えば
表1、図1の試料No.22参照)。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、焼成後の比抵抗が低
く、かつ耐電圧が高く、比抵抗に比較して耐電圧の高い
チタン酸バリウム系半導体磁器が得られ、例えば比抵抗
が20Ω・cmであり、かつ耐電圧が250V/mm程度の
高耐電圧のものを得ることができ、その結果低抵抗で高
耐電圧の半導体回路素子の製造が可能になった。
【0025】例えばカラーテレビ消磁回路用PTC素子
において、素子抵抗値が3Ω〜5Ωとすることが可能と
なり、この結果消磁コイルのコストダウンが容易になっ
た。さらにモータ起動用PTC素子にも応用が可能であ
り、大幅な品質及びコスト改善が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のチタン酸バリウム系半導体磁器の電気
的特性図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H01B 1/08 7244−5G

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体化のための微量添加物を含有する
    ABO3 型チタン酸バリウム系半導体磁器において、 焼結後の比抵抗が30Ωcm以下で、平均結晶粒径が6.0
    μm以下であることを特徴とするチタン酸バリウム系半
    導体磁器。
  2. 【請求項2】 前記ABO3 型チタン酸バリウム系半導
    体磁器において、 A/B比が0.970〜0.990であり、SiO2 を0.1
    5〜2.0重量%含有することを特徴とする請求項1記載
    のチタン酸バリウム系半導体磁器。
  3. 【請求項3】 焼結後の比抵抗が30Ωcm以下で、平均
    結晶粒径が6.0μm以下であるABO3 型チタン酸バリ
    ウム系半導体磁器の製造方法において、 原料混合時に平均粒径が4.0μm以下のSiO2 を混合
    することを特徴とするチタン酸バリウム系半導体磁器の
    製造方法。
  4. 【請求項4】 A/B比が0.970〜0.990であり、
    SiO2 を0.15〜2.0重量%含有するABO3 型チタ
    ン酸バリウム系半導体磁器の製造方法において、 原料混合時に平均粒径が4.0μm以下のSiO2 を混合
    することを特徴とするチタン酸バリウム系半導体磁器の
    製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014168056A (ja) * 2013-01-29 2014-09-11 Canon Inc 圧電材料、圧電素子、積層圧電素子、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、超音波モータ、光学機器、振動装置、塵埃除去装置、撮像装置、および電子機器
WO2018186315A1 (ja) * 2017-04-04 2018-10-11 デンカ株式会社 粉末混合物

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014168056A (ja) * 2013-01-29 2014-09-11 Canon Inc 圧電材料、圧電素子、積層圧電素子、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、超音波モータ、光学機器、振動装置、塵埃除去装置、撮像装置、および電子機器
WO2018186315A1 (ja) * 2017-04-04 2018-10-11 デンカ株式会社 粉末混合物
JPWO2018186315A1 (ja) * 2017-04-04 2020-04-23 デンカ株式会社 粉末混合物
US11352503B2 (en) 2017-04-04 2022-06-07 Denka Company Limited Powder mixture

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Effective date: 20020122