JPH0799102A - サーミスタ用磁器組成物およびサーミスタ素子 - Google Patents
サーミスタ用磁器組成物およびサーミスタ素子Info
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- JPH0799102A JPH0799102A JP5346652A JP34665293A JPH0799102A JP H0799102 A JPH0799102 A JP H0799102A JP 5346652 A JP5346652 A JP 5346652A JP 34665293 A JP34665293 A JP 34665293A JP H0799102 A JPH0799102 A JP H0799102A
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- H01C7/042—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having negative temperature coefficient mainly consisting of inorganic non-metallic substances
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 広い温度範囲で、安定な抵抗値を示し、然も
長期間にわたって使用できるサーミスタ用磁器組成物を
提供する。 【構成】 高温で安定な導電性物質と高温で安定な絶縁
性物質の混合割合を調節する、特にＭ1 をＬａを除く３
Ａ族に属する元素から選ばれた元素、Ｍ2 を４Ａ族、５
Ａ族、６Ａ族、７Ａ族、８族に属する元素としたとき、
（Ｍ1 Ｍ2 Ｏ3 ）1-X ・（Ｍ1 ＡｌＯ3 ）X で表される
ことを特徴とするサーミスタ用磁器組成物。この磁器組
成物よりなるサーミスタは高温における安定性が高く、
また抵抗値を最適に選ぶことができるため広い温度範囲
で使用することができる。
長期間にわたって使用できるサーミスタ用磁器組成物を
提供する。 【構成】 高温で安定な導電性物質と高温で安定な絶縁
性物質の混合割合を調節する、特にＭ1 をＬａを除く３
Ａ族に属する元素から選ばれた元素、Ｍ2 を４Ａ族、５
Ａ族、６Ａ族、７Ａ族、８族に属する元素としたとき、
（Ｍ1 Ｍ2 Ｏ3 ）1-X ・（Ｍ1 ＡｌＯ3 ）X で表される
ことを特徴とするサーミスタ用磁器組成物。この磁器組
成物よりなるサーミスタは高温における安定性が高く、
また抵抗値を最適に選ぶことができるため広い温度範囲
で使用することができる。
Description
【０００１】
【産業上の技術分野】本発明は高温における安定性の優
れたサーミスタ用磁器組成物に関するものである。
れたサーミスタ用磁器組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高温で使用できるサーミスタ用材料とし
て従来から、（ａ）コランダム型結晶構造を主体とする
材料（例えば特開昭50-118294 号公報、「ファインセラ
ミックハンドブック」浜野健也著、朝倉書店1984年発
行）、（ｂ）スピネル型結晶構造化合物を主体とした材
料（例えば特開昭49-63995号公報）、（ｃ）ジルコニア
系を主体とする材料（例えば「内燃機関」第30巻第８号
第98頁）、（ｄ）ペロブスカイト型結晶構造化合物を主
体とした材料が使用されてきた。
て従来から、（ａ）コランダム型結晶構造を主体とする
材料（例えば特開昭50-118294 号公報、「ファインセラ
ミックハンドブック」浜野健也著、朝倉書店1984年発
行）、（ｂ）スピネル型結晶構造化合物を主体とした材
料（例えば特開昭49-63995号公報）、（ｃ）ジルコニア
系を主体とする材料（例えば「内燃機関」第30巻第８号
第98頁）、（ｄ）ペロブスカイト型結晶構造化合物を主
体とした材料が使用されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、（ａ）コラ
ンダム型結晶構造を主体とする材料は大幅に抵抗−温度
特性を調整することができない。例えば、添加剤を多く
加えると安定なコランダム構造でなくなり、熱安定性が
劣化する等の問題があった。
ンダム型結晶構造を主体とする材料は大幅に抵抗−温度
特性を調整することができない。例えば、添加剤を多く
加えると安定なコランダム構造でなくなり、熱安定性が
劣化する等の問題があった。
【０００４】（ｂ）スピネル型結晶構造化合物を主体と
した材料は温度−抵抗変化率（温度勾配定数β）が大き
いため広い温度域で使用できない等の問題があった。ま
た、ＮｉＡｌ2 Ｏ4 を主体とした材料、ＣｏＡｌ2 Ｏ4
を主体とした材料があるが、いずれも耐熱性が低くて、
高温で使用できないという問題があった。
した材料は温度−抵抗変化率（温度勾配定数β）が大き
いため広い温度域で使用できない等の問題があった。ま
た、ＮｉＡｌ2 Ｏ4 を主体とした材料、ＣｏＡｌ2 Ｏ4
を主体とした材料があるが、いずれも耐熱性が低くて、
高温で使用できないという問題があった。
【０００５】（ｃ）ジルコニア系を主体とする材料は酸
素イオン導電性であるため活性化温度より低い温度域で
は抵抗値が大きくなり実用上使用できないという問題が
あった。
素イオン導電性であるため活性化温度より低い温度域で
は抵抗値が大きくなり実用上使用できないという問題が
あった。
【０００６】（ｄ）ペロブスカイト型結晶構造化合物を
主体とした材料は僅かでもＬａ酸化物が未反応のまま残
った場合には、その未反応物が大気中の水分と反応して
不安定なＬａ（ＯＨ）3 となり、素子が崩壊してしまう
とか、抵抗値が不安定である等の問題があった。
主体とした材料は僅かでもＬａ酸化物が未反応のまま残
った場合には、その未反応物が大気中の水分と反応して
不安定なＬａ（ＯＨ）3 となり、素子が崩壊してしまう
とか、抵抗値が不安定である等の問題があった。
【０００７】本発明の課題は、これらの問題を解消し、
材料の組成を調整することにより広い範囲の抵抗値を得
ることができ、１６００℃以下の温度で焼結することが
できて〔ることにより〕、電極の劣化を防ぎ、吸湿性の
物質を含まず、雰囲気の湿度とか熱履歴による特性の劣
化が少なく、室温から１１００℃までの広い温度域で使
用可能なサーミスタ用磁器組成物を提供することにあ
る。
材料の組成を調整することにより広い範囲の抵抗値を得
ることができ、１６００℃以下の温度で焼結することが
できて〔ることにより〕、電極の劣化を防ぎ、吸湿性の
物質を含まず、雰囲気の湿度とか熱履歴による特性の劣
化が少なく、室温から１１００℃までの広い温度域で使
用可能なサーミスタ用磁器組成物を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のサーミスタ用磁
器組成物は、Ｍ1 はＬａを除く３Ａ族に属する元素から
選ばれた１種または２種以上の元素を示し、Ｍ2 は４
Ａ、５Ａ、６Ａ、７Ａ及び８族に属する元素から選ばれ
た１種または２種以上の元素を示すとしたとき、（Ｍ1
Ｍ2 Ｏ3 ）1-X ・（Ｍ1 ＡｌＯ3 ）X で表されることを
特徴とするサーミスタ用磁器組成物にある。ただし、Ｘ
は０．８＞Ｘ＞０とする。ここで、Ｍ2 の元素とＡｌと
が相互に拡散する等、各元素の一部が互いに拡散しあっ
てもよい。ここで、３Ａ族、４Ａ族、５Ａ族、６Ａ族お
よび７Ａ族とは各々ＩＵＰＡＣ（国際純粋および応用化
学連合）の無機化学命名法委員会（１９６５年）のとり
きめによる元素の周期表の３Ａ、４Ａ，５Ａ，６Ａおよ
び７Ａを意味する。
器組成物は、Ｍ1 はＬａを除く３Ａ族に属する元素から
選ばれた１種または２種以上の元素を示し、Ｍ2 は４
Ａ、５Ａ、６Ａ、７Ａ及び８族に属する元素から選ばれ
た１種または２種以上の元素を示すとしたとき、（Ｍ1
Ｍ2 Ｏ3 ）1-X ・（Ｍ1 ＡｌＯ3 ）X で表されることを
特徴とするサーミスタ用磁器組成物にある。ただし、Ｘ
は０．８＞Ｘ＞０とする。ここで、Ｍ2 の元素とＡｌと
が相互に拡散する等、各元素の一部が互いに拡散しあっ
てもよい。ここで、３Ａ族、４Ａ族、５Ａ族、６Ａ族お
よび７Ａ族とは各々ＩＵＰＡＣ（国際純粋および応用化
学連合）の無機化学命名法委員会（１９６５年）のとり
きめによる元素の周期表の３Ａ、４Ａ，５Ａ，６Ａおよ
び７Ａを意味する。
【０００９】また、Ｍ1 をＹ、Ｓｍ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｄ
ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｇｄ及びＹｂの内から選ばれた１種ま
たは２種以上の元素とし、Ｍ2 をＣｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ及びＣｏの内から選ばれた１種または２種以上の元素
として、（Ｍ1 Ｍ2 Ｏ3 ）1-X・（Ｍ1 ＡｌＯ3 ）
X （但し、０．８＞Ｘ＞０）で表されるサーミスタ用磁
器組成物は、吸湿することがなく、強度の劣化がなく、
耐熱性の優れた特性が得られる。更に、Ｘを０．０５以
上かつ０．５以下としたサーミスタ用磁器組成物は、吸
湿することがなく、強度の劣化がなく、耐熱性が優れ、
実用上の最適な抵抗値に調整することができて有用であ
る。また、特に（Ｍ1 Ｍ2 Ｏ3 ）1-X ・（Ｍ1 Ａｌ
Ｏ3 ）X に焼結助剤を混合して焼結性を向上させたこと
を特徴とする組成物を主体としたサーミスタ用磁器組成
物は強度も強く耐熱性に優れた特性が得られる。ここ
で、焼結助剤としては粒界に液相を形成し、磁器の焼結
性を高めるものであれば良く、例えばシリカ、ムライト
等が好ましく、その添加量は０．５〜１０重量％、特に
好ましくは０．８〜５重量％が良い。
ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｇｄ及びＹｂの内から選ばれた１種ま
たは２種以上の元素とし、Ｍ2 をＣｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ及びＣｏの内から選ばれた１種または２種以上の元素
として、（Ｍ1 Ｍ2 Ｏ3 ）1-X・（Ｍ1 ＡｌＯ3 ）
X （但し、０．８＞Ｘ＞０）で表されるサーミスタ用磁
器組成物は、吸湿することがなく、強度の劣化がなく、
耐熱性の優れた特性が得られる。更に、Ｘを０．０５以
上かつ０．５以下としたサーミスタ用磁器組成物は、吸
湿することがなく、強度の劣化がなく、耐熱性が優れ、
実用上の最適な抵抗値に調整することができて有用であ
る。また、特に（Ｍ1 Ｍ2 Ｏ3 ）1-X ・（Ｍ1 Ａｌ
Ｏ3 ）X に焼結助剤を混合して焼結性を向上させたこと
を特徴とする組成物を主体としたサーミスタ用磁器組成
物は強度も強く耐熱性に優れた特性が得られる。ここ
で、焼結助剤としては粒界に液相を形成し、磁器の焼結
性を高めるものであれば良く、例えばシリカ、ムライト
等が好ましく、その添加量は０．５〜１０重量％、特に
好ましくは０．８〜５重量％が良い。
【００１０】
【発明の作用】Ｍ1 Ｍ2 Ｏ3 は導電性の高い物質であ
り、Ｍ1 ＡｌＯ3 は導電性の低い物質である。この両者
を混合比を変えることにより抵抗値を容易に変化させる
ことができると共に、高温においても安定した抵抗値を
維持するサーミスタを得ることができる。高温における
安定性が優れている理由はＭ1 Ｍ2 Ｏ3 とか、Ｍ1 Ａｌ
Ｏ3 で表される物質は高温で安定である、例えばＹＣｒ
Ｏ3 、ＹＡｌＯ3 の融点は各々約２３００℃、約１９０
０℃と極めて高温であることによるものと考えられる。
また、導電率の高いＹＣｒＯ3 と絶縁性の高いＹＡｌＯ
3 との混合系において、焼成による副成分の生成がな
く、焼成後は、焼結助剤からなるマトリックスとか不可
避的に混入する不純物を除き、ＹＣｒＯ3 とＹＡｌＯ3
の２相が主体となり、反応が単純であり安定性が高く、
抵抗値の調整が容易となる利点があり、３００℃から１
１００℃の広い温度範囲で使用することができることを
見出した。
り、Ｍ1 ＡｌＯ3 は導電性の低い物質である。この両者
を混合比を変えることにより抵抗値を容易に変化させる
ことができると共に、高温においても安定した抵抗値を
維持するサーミスタを得ることができる。高温における
安定性が優れている理由はＭ1 Ｍ2 Ｏ3 とか、Ｍ1 Ａｌ
Ｏ3 で表される物質は高温で安定である、例えばＹＣｒ
Ｏ3 、ＹＡｌＯ3 の融点は各々約２３００℃、約１９０
０℃と極めて高温であることによるものと考えられる。
また、導電率の高いＹＣｒＯ3 と絶縁性の高いＹＡｌＯ
3 との混合系において、焼成による副成分の生成がな
く、焼成後は、焼結助剤からなるマトリックスとか不可
避的に混入する不純物を除き、ＹＣｒＯ3 とＹＡｌＯ3
の２相が主体となり、反応が単純であり安定性が高く、
抵抗値の調整が容易となる利点があり、３００℃から１
１００℃の広い温度範囲で使用することができることを
見出した。
【００１１】
【実施例１】本発明の第１の実施例を説明する。まず、
純度が９９．９％以上で平均粒径が１μｍのＹ2 Ｏ
3 と、純度が９８．５％以上で平均粒径が１μｍのＧｒ
2 Ｏ3 を１：１のモル比となるように秤量し、湿式によ
り混合し、乾燥し、その後、１４００℃で２時間保持す
ることにより仮焼する。これにより、導電性の高いＹＣ
ｒＯ3 ができる。この仮焼されたＹＣｒＯ3 を粉砕して
平均粒径が約１μｍの粉末とする。別に、純度が９９．
９％以上で平均粒径が１μｍのＹ2 Ｏ3 と、純度が９
９．９％以上で平均粒径が１μｍのＡｌ2 Ｏ3 を１：１
のモル比となるように秤量し、湿式により混合し、乾燥
し、その後、１４００℃で２時間保持することにより仮
焼する。これにより、絶縁性の高いＹＡｌＯ3 ができ
る。この仮焼されたＹＡｌＯ3 を粉砕して平均粒径が約
１μｍの粉末とする。
純度が９９．９％以上で平均粒径が１μｍのＹ2 Ｏ
3 と、純度が９８．５％以上で平均粒径が１μｍのＧｒ
2 Ｏ3 を１：１のモル比となるように秤量し、湿式によ
り混合し、乾燥し、その後、１４００℃で２時間保持す
ることにより仮焼する。これにより、導電性の高いＹＣ
ｒＯ3 ができる。この仮焼されたＹＣｒＯ3 を粉砕して
平均粒径が約１μｍの粉末とする。別に、純度が９９．
９％以上で平均粒径が１μｍのＹ2 Ｏ3 と、純度が９
９．９％以上で平均粒径が１μｍのＡｌ2 Ｏ3 を１：１
のモル比となるように秤量し、湿式により混合し、乾燥
し、その後、１４００℃で２時間保持することにより仮
焼する。これにより、絶縁性の高いＹＡｌＯ3 ができ
る。この仮焼されたＹＡｌＯ3 を粉砕して平均粒径が約
１μｍの粉末とする。
【００１２】次に、上記で得られたＹＣｒＯ3 とＹＡｌ
Ｏ3 を各試料毎に表１に示す割合になるように秤量し、
これに平均粒径０．６μｍのＳｉＯ2 粉末を１重量％加
えて湿式により混合する。混合したスラリーを６０メッ
シュの篩を通してから乾燥する。乾燥後ＰＶＢが１５重
量％、ＤＢＰが１０重量％、ＭＥＫが５０重量％及びト
ルエンが２５重量％よりなるバインダーを添加して、プ
レス成形用粉末を造粒する。
Ｏ3 を各試料毎に表１に示す割合になるように秤量し、
これに平均粒径０．６μｍのＳｉＯ2 粉末を１重量％加
えて湿式により混合する。混合したスラリーを６０メッ
シュの篩を通してから乾燥する。乾燥後ＰＶＢが１５重
量％、ＤＢＰが１０重量％、ＭＥＫが５０重量％及びト
ルエンが２５重量％よりなるバインダーを添加して、プ
レス成形用粉末を造粒する。
【００１３】
【表１】
【００１４】この粉末を直径が０．４ｍｍである白金線
を１．２ｍｍの間隙を空けて２本平行に配置した金型に
充填して１０００Ｋｇ／ｃｍ2 の圧力でプレスすること
により、直径が３ｍｍ、厚みが２ｍｍで白金線よりなる
２本の電極線を有する図１に示す形状に成形する。その
成形品を１５５０℃の大気中で焼成することによりサー
ミスタ素子を得る。このようにして得たサーミスタ素子
について、３００℃、６５０℃および９００℃の大気中
における抵抗値を測定し，温度勾配定数βを算出した。
その結果を表１の抵抗値欄およびβ欄に示す。次に、各
試料を１０００℃の大気中で３００時間保持し、その保
持の前後の３００℃、６５０℃および９００℃における
抵抗値を測定することにより耐久性能を調べた。その結
果を表１の抵抗変化率欄に示す。また、本発明品はリー
ド線の強度が強く、温度検出器に容易に組み込むことが
できるものである。これは焼成温度が比較的低いためで
あると考えられる。
を１．２ｍｍの間隙を空けて２本平行に配置した金型に
充填して１０００Ｋｇ／ｃｍ2 の圧力でプレスすること
により、直径が３ｍｍ、厚みが２ｍｍで白金線よりなる
２本の電極線を有する図１に示す形状に成形する。その
成形品を１５５０℃の大気中で焼成することによりサー
ミスタ素子を得る。このようにして得たサーミスタ素子
について、３００℃、６５０℃および９００℃の大気中
における抵抗値を測定し，温度勾配定数βを算出した。
その結果を表１の抵抗値欄およびβ欄に示す。次に、各
試料を１０００℃の大気中で３００時間保持し、その保
持の前後の３００℃、６５０℃および９００℃における
抵抗値を測定することにより耐久性能を調べた。その結
果を表１の抵抗変化率欄に示す。また、本発明品はリー
ド線の強度が強く、温度検出器に容易に組み込むことが
できるものである。これは焼成温度が比較的低いためで
あると考えられる。
【００１５】表中、βは温度勾配定数を示し、β、抵抗
変化率及び抵抗変化率の温度換算値は次式により定義さ
れたものである。 β＝ｌｎ（Ｒ／Ｒ0 ）／（１／Ｋ−１／Ｋ0 ） 抵抗変化率＝（Ｒt −Ｒ0 ）／Ｒ0 ×１００％ ここで、ｌｎは常用対数を示し、Ｒ及びＲ0 は各々絶対
温度Ｋ及びＫ0 における抵抗値を示す。３００−６５０
及び６５０−９００とあるは各々３００℃と６５０℃、
及び６５０℃と９００℃間における温度勾配定数βを示
す。また、Ｒt は１０００℃で３００時間保持後の絶対
温度Ｋt （ｔ＝３００℃又は９００℃) における抵抗値
を示す。抵抗変化率の欄で[ ]内に示す値は耐久性能試
験の前後の抵抗値の変化を温度に変換した温度換算値
で、次の式で定義される。 温度換算値＝β×Ｋ0 ／（ｌｎ（Ｒt ／Ｒ0 ）×Ｋ0 ＋
β）−Ｋ0
変化率及び抵抗変化率の温度換算値は次式により定義さ
れたものである。 β＝ｌｎ（Ｒ／Ｒ0 ）／（１／Ｋ−１／Ｋ0 ） 抵抗変化率＝（Ｒt −Ｒ0 ）／Ｒ0 ×１００％ ここで、ｌｎは常用対数を示し、Ｒ及びＲ0 は各々絶対
温度Ｋ及びＫ0 における抵抗値を示す。３００−６５０
及び６５０−９００とあるは各々３００℃と６５０℃、
及び６５０℃と９００℃間における温度勾配定数βを示
す。また、Ｒt は１０００℃で３００時間保持後の絶対
温度Ｋt （ｔ＝３００℃又は９００℃) における抵抗値
を示す。抵抗変化率の欄で[ ]内に示す値は耐久性能試
験の前後の抵抗値の変化を温度に変換した温度換算値
で、次の式で定義される。 温度換算値＝β×Ｋ0 ／（ｌｎ（Ｒt ／Ｒ0 ）×Ｋ0 ＋
β）−Ｋ0
【００１６】表１から明らかな通り、ＹＣｒＯ3 とＹＡ
ｌＯ3 の混合比を変えることにより抵抗値の調整を容易
に行うことができる。これは、ＹＣｒＯ3 とＹＡｌＯ3
との反応において副成分の生成がなく、焼成後は２相の
混合物となり、反応系が単純であるため抵抗値の調整が
比較的容易となるものと考えられる。但し、ＹＡｌＯ3
の割合を８０％以上とすると焼結性が悪くなり、３００
℃における抵抗値が３０ＭΩを越えてしまい、３００℃
以下の温度域では抵抗値の検出が困難となり、低温用の
検知装置用サーミスタ素子として使用するには適さない
ものとなる。特に、自動車の排気ガスの温度、自動車の
排気ガス浄化用触媒装置の過熱防止用警報装置として使
用するにはサーミスタ素子の抵抗値はハーネスのリード
線間の絶縁抵抗より大きな値となると事実上検出不可能
となり、そのリード線間の絶縁抵抗は数十ＭΩ程度に低
下することがあり、試料番号１０は３５０℃において３
０ＭΩ以上という値であって使用できなくなる。
ｌＯ3 の混合比を変えることにより抵抗値の調整を容易
に行うことができる。これは、ＹＣｒＯ3 とＹＡｌＯ3
との反応において副成分の生成がなく、焼成後は２相の
混合物となり、反応系が単純であるため抵抗値の調整が
比較的容易となるものと考えられる。但し、ＹＡｌＯ3
の割合を８０％以上とすると焼結性が悪くなり、３００
℃における抵抗値が３０ＭΩを越えてしまい、３００℃
以下の温度域では抵抗値の検出が困難となり、低温用の
検知装置用サーミスタ素子として使用するには適さない
ものとなる。特に、自動車の排気ガスの温度、自動車の
排気ガス浄化用触媒装置の過熱防止用警報装置として使
用するにはサーミスタ素子の抵抗値はハーネスのリード
線間の絶縁抵抗より大きな値となると事実上検出不可能
となり、そのリード線間の絶縁抵抗は数十ＭΩ程度に低
下することがあり、試料番号１０は３５０℃において３
０ＭΩ以上という値であって使用できなくなる。
【００１７】次に、サーミスタ素子の耐久性能試験によ
る抵抗変化率は試料番号１０を除き２０％以内となった
が、試料番号１はβが小さいため、温度換算値では−８
１℃と温度精度が悪くなり検知装置用サーミスタ素子と
して適さない。試料番号７につき、１１００℃の大気中
に１０時間保持し、その保持の前後の３００℃及び９０
０℃の抵抗値を測定し抵抗変化率を調べた結果、３００
℃において７％の変化があり、温度換算値で−３℃の変
化であった。また９００℃においては１２％の抵抗変化
率があり、温度換算値で−２６℃の変化であった。
る抵抗変化率は試料番号１０を除き２０％以内となった
が、試料番号１はβが小さいため、温度換算値では−８
１℃と温度精度が悪くなり検知装置用サーミスタ素子と
して適さない。試料番号７につき、１１００℃の大気中
に１０時間保持し、その保持の前後の３００℃及び９０
０℃の抵抗値を測定し抵抗変化率を調べた結果、３００
℃において７％の変化があり、温度換算値で−３℃の変
化であった。また９００℃においては１２％の抵抗変化
率があり、温度換算値で−２６℃の変化であった。
【００１８】次に第２の実施例を示す。純度が９９．９
％以上で平均粒径が１．５μｍのＹｂ2 Ｏ3 と、純度が
９８．５％以上で平均粒径が１μｍのＣｒ2 Ｏ3 を１：
１のモル比となるように秤量し、湿式により混合し、乾
燥し、その後、１４００℃で２時間保持することにより
仮焼する。これにより、導電性の高いＹｂＣｒＯ3 がで
きる。この仮焼されたＹｂＣｒＯ3 を粉砕して平均粒径
が約１μｍの粉末とする。別に、純度が９９．９％以上
で平均粒径が１．５μｍのＹｂ2 Ｏ3 と、純度が９９．
９％以上で平均粒径が１μｍのＡｌ2 Ｏ3 を１：１のモ
ル比となるように秤量し、湿式により混合し、乾燥し、
その後、１４００℃で２時間保持することにより仮焼す
る。この仮焼されたものを粉砕して平均粒径が約１μｍ
の粉末とする。
％以上で平均粒径が１．５μｍのＹｂ2 Ｏ3 と、純度が
９８．５％以上で平均粒径が１μｍのＣｒ2 Ｏ3 を１：
１のモル比となるように秤量し、湿式により混合し、乾
燥し、その後、１４００℃で２時間保持することにより
仮焼する。これにより、導電性の高いＹｂＣｒＯ3 がで
きる。この仮焼されたＹｂＣｒＯ3 を粉砕して平均粒径
が約１μｍの粉末とする。別に、純度が９９．９％以上
で平均粒径が１．５μｍのＹｂ2 Ｏ3 と、純度が９９．
９％以上で平均粒径が１μｍのＡｌ2 Ｏ3 を１：１のモ
ル比となるように秤量し、湿式により混合し、乾燥し、
その後、１４００℃で２時間保持することにより仮焼す
る。この仮焼されたものを粉砕して平均粒径が約１μｍ
の粉末とする。
【００１９】上記で得られた２種類の粉末を表２に示す
組成となるよう秤量して、第１の実施例と同様の方法に
よりサーミスタ素子を製作し、各性能を測定した。その
結果を表２に示す。なお、表２〜表４の各欄は表１と同
一の意味である。Ｙｂ（Ｃｒ0.60Ａｌ0.40）Ｏ3 と表さ
れる試料番号１１は３００℃で１５０ＫΩであり低温か
ら高温度まで使用できるサーミスタ素子を得ることがで
きた。
組成となるよう秤量して、第１の実施例と同様の方法に
よりサーミスタ素子を製作し、各性能を測定した。その
結果を表２に示す。なお、表２〜表４の各欄は表１と同
一の意味である。Ｙｂ（Ｃｒ0.60Ａｌ0.40）Ｏ3 と表さ
れる試料番号１１は３００℃で１５０ＫΩであり低温か
ら高温度まで使用できるサーミスタ素子を得ることがで
きた。
【００２０】
【表２】
【００２１】試料番号１１につき、１１００℃の大気中
に１０時間保持し、その保持の前後の３００℃および９
００℃の抵抗値を測定し抵抗変化率を調べた結果、３０
０℃において１１％の変化があり、温度換算値で−５℃
の変化であった。また９００℃においては７％の抵抗変
化率があり、温度換算値で−１７℃の変化であった。
に１０時間保持し、その保持の前後の３００℃および９
００℃の抵抗値を測定し抵抗変化率を調べた結果、３０
０℃において１１％の変化があり、温度換算値で−５℃
の変化であった。また９００℃においては７％の抵抗変
化率があり、温度換算値で−１７℃の変化であった。
【００２２】次に、第３の実施例を示す。Ｙ2 Ｏ3 の換
わりに純度が９９．９％で平均粒径が１μｍであるＥｒ
2 Ｏ3 を用いる他は第１の実施例と同様の方法により表
３に示す組成よりなるサーミスタ素子を得た。そのサー
ミスタ素子を第１の実施例と同様の測定を行い、表３に
示す結果を得た。
わりに純度が９９．９％で平均粒径が１μｍであるＥｒ
2 Ｏ3 を用いる他は第１の実施例と同様の方法により表
３に示す組成よりなるサーミスタ素子を得た。そのサー
ミスタ素子を第１の実施例と同様の測定を行い、表３に
示す結果を得た。
【００２３】
【表３】
【００２４】試料番号１２につき、１１００℃の大気中
に１０時間保持し、その保持の前後の３００℃及び９０
０℃の抵抗値を測定し抵抗変化率を調べた結果、３００
℃において１４％の変化があり、温度換算値で−６℃の
変化であった。また９００℃においては８％の抵抗変化
率があり、温度換算値で−２０℃の変化であった。
に１０時間保持し、その保持の前後の３００℃及び９０
０℃の抵抗値を測定し抵抗変化率を調べた結果、３００
℃において１４％の変化があり、温度換算値で−６℃の
変化であった。また９００℃においては８％の抵抗変化
率があり、温度換算値で−２０℃の変化であった。
【００２５】次に、第４の実施例を示す。Ｙ2 Ｏ3 の換
わりに純度が９９．９％で平均粒径が１μｍであるＧｄ
2 Ｏ3 を用いる他は第１の実施例と同様の方法により表
４に示す組成よりなるサーミスタ素子を得た。そのサー
ミスタ素子を第１の実施例と同様の測定を行い、表４に
示す結果を得た。表４において、抵抗変化率は１０００
℃で３００時間保持したときの、その保持の前後の抵抗
値の変化率およびその温度換算値を示す。これより、
（ＧｄＣｒＯ3 ）1-X ・（ＹＡｌＯ3 ）X 系組成におい
て、特にＸを０．２〜０．５とすることにより、実用上
最適の抵抗値となりまた高温に保持しても抵抗値の変化
率の少ないまた抵抗値の温度換算値の少ないサーミスタ
素子を得ることができる。
わりに純度が９９．９％で平均粒径が１μｍであるＧｄ
2 Ｏ3 を用いる他は第１の実施例と同様の方法により表
４に示す組成よりなるサーミスタ素子を得た。そのサー
ミスタ素子を第１の実施例と同様の測定を行い、表４に
示す結果を得た。表４において、抵抗変化率は１０００
℃で３００時間保持したときの、その保持の前後の抵抗
値の変化率およびその温度換算値を示す。これより、
（ＧｄＣｒＯ3 ）1-X ・（ＹＡｌＯ3 ）X 系組成におい
て、特にＸを０．２〜０．５とすることにより、実用上
最適の抵抗値となりまた高温に保持しても抵抗値の変化
率の少ないまた抵抗値の温度換算値の少ないサーミスタ
素子を得ることができる。
【００２６】
【表４】
【００２７】試料番号１４につき、１１００℃の大気中
に１０時間保持し、その保持の前後の３００℃及び９０
０℃の抵抗値を測定し抵抗変化率を調べた結果、３００
℃において１８．４％の変化があり、温度換算値で−８
℃の変化であった。また９００℃においては４４％の抵
抗変化率があり、温度換算値で−１０℃の変化であっ
た。
に１０時間保持し、その保持の前後の３００℃及び９０
０℃の抵抗値を測定し抵抗変化率を調べた結果、３００
℃において１８．４％の変化があり、温度換算値で−８
℃の変化であった。また９００℃においては４４％の抵
抗変化率があり、温度換算値で−１０℃の変化であっ
た。
【００２８】本発明によれば、高温における安定性が優
れ、広い温度範囲で使用可能で、機械的強度が強く、例
えば自動車の排気ガスの浄化用触媒の過熱検知装置と
か、排気ガス還流装置の還流ガス温の検知装置等高温の
ガス温の測定装置又は振動の激しい場所で高温の測定装
置、その他各種の炉の温度検出装置として使用できるサ
ーミスタ用磁器組成物を提供することができた。
れ、広い温度範囲で使用可能で、機械的強度が強く、例
えば自動車の排気ガスの浄化用触媒の過熱検知装置と
か、排気ガス還流装置の還流ガス温の検知装置等高温の
ガス温の測定装置又は振動の激しい場所で高温の測定装
置、その他各種の炉の温度検出装置として使用できるサ
ーミスタ用磁器組成物を提供することができた。
【図１】本発明の実施例を示す図
１ サーミスタ素子 ２ 電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末松 義朗 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｍ1 はＬａを除く３Ａ族に属する元素か
ら選ばれた１種または２種以上の元素を示し、Ｍ2 は４
Ａ族、５Ａ族、６Ａ族、７Ａ族及び８族に属する元素か
ら選ばれた１種または２種以上の元素を示すとしたと
き、（Ｍ1 Ｍ2 Ｏ3 ）1-X ・（Ｍ1 ＡｌＯ3 ）X で表さ
れることを特徴とするサーミスタ用磁器組成物。ただ
し、Ｘは0.8 ＞Ｘ＞０とする。 - 【請求項２】 Ｍ1 をＹ、Ｓｍ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｅｒ、Ｇｄ及びＹｂの内から選ばれた１種または２
種以上の元素とし、Ｍ2 をＣｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｆｅ
及びＣｏの内から選ばれた１種または２種以上の元素と
したことを特徴とする請求項１に記載のサーミスタ用磁
器組成物。 - 【請求項３】 Ｘを０．０５以上かつ０．５以下とした
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載のサー
ミスタ用磁器組成物。 - 【請求項４】 Ｍ1 をＹまたはＧｄとし、Ｍ2 をＣｒと
する請求項１に記載のサーミスタ用磁器組成物。 - 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
のサーミスタ用磁器組成物に焼結助剤を加えたことを特
徴とするサーミスタ用磁器組成物。 - 【請求項６】 請求項１ないし請求項５に記載のサーミ
スタ用磁器組成物を主成分とするサーミスタ素子。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5346652A JPH0799102A (ja) | 1993-05-07 | 1993-12-22 | サーミスタ用磁器組成物およびサーミスタ素子 |
| EP94107241A EP0623569B1 (en) | 1993-05-07 | 1994-05-09 | Ceramic composition thermistor element comprising same, and processes for producing same |
| US08/239,828 US5476822A (en) | 1993-05-07 | 1994-05-09 | Ceramic composition for thermistor, thermistor element, and process for producing same |
| DE69423809T DE69423809T2 (de) | 1993-05-07 | 1994-05-09 | Keramische Zusammensetzung, Thermistor Teil daraus sowie Verfahren zu ihrer Herstellung |
| SG1996005826A SG54244A1 (en) | 1993-05-07 | 1994-05-09 | Ceramic composition thermistor element comprising same and processes for producing same |
| US08/574,190 US5637543A (en) | 1993-05-07 | 1995-12-18 | Ceramic composition for thermistor, thermistor element, and process for producing same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13145193 | 1993-05-07 | ||
| JP5-131451 | 1993-05-07 | ||
| JP5346652A JPH0799102A (ja) | 1993-05-07 | 1993-12-22 | サーミスタ用磁器組成物およびサーミスタ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0799102A true JPH0799102A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=26466290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5346652A Pending JPH0799102A (ja) | 1993-05-07 | 1993-12-22 | サーミスタ用磁器組成物およびサーミスタ素子 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5476822A (ja) |
| EP (1) | EP0623569B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0799102A (ja) |
| DE (1) | DE69423809T2 (ja) |
| SG (1) | SG54244A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7056453B2 (en) | 1998-02-27 | 2006-06-06 | Denso Corporation | Thermistor device, thermistor device manufacturing method and temperature sensor |
| US7556745B2 (en) | 2002-11-18 | 2009-07-07 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Sintered compact for thermistor element, process for producing the same, thermistor element and temperature sensor |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG52415A1 (en) * | 1993-02-05 | 1998-09-28 | Murata Manufacturing Co | Semiconductive ceramics having negative temperature coefficient of resistance |
| JPH0799102A (ja) * | 1993-05-07 | 1995-04-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | サーミスタ用磁器組成物およびサーミスタ素子 |
| DE69500411T2 (de) * | 1994-04-27 | 1997-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Temperatursensor |
| US5879750A (en) * | 1996-03-29 | 1999-03-09 | Denso Corporation | Method for manufacturing thermistor materials and thermistors |
| US6143207A (en) * | 1996-09-18 | 2000-11-07 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Wide-range thermistor material and method for producing it |
| US6740261B1 (en) | 1997-03-19 | 2004-05-25 | Denso Corporation | Wide-range type thermistor element and method of producing the same |
| DE69841837D1 (de) * | 1997-03-19 | 2010-09-30 | Denso Corp | Thermistorelement und Temperatursensor |
| US6261480B1 (en) | 1997-03-19 | 2001-07-17 | Denso Corporation | Wide-range type thermistor element and method of producing the same |
| FR2775537B1 (fr) * | 1998-02-27 | 2001-06-22 | Denso Corp | Dispositif de thermistance, methode de fabrication d'un tel dispositif et capteur de temperature |
| JP2000091105A (ja) * | 1998-09-11 | 2000-03-31 | Murata Mfg Co Ltd | チップ型セラミックサーミスタおよびその製造方法 |
| US6136231A (en) * | 1998-11-20 | 2000-10-24 | Keystone Thermometrics, Inc. | Yttrium chromite chromia thermistors |
| JP2002124403A (ja) * | 2000-08-10 | 2002-04-26 | Nippon Soken Inc | 耐還元性サーミスタ素子とその製造方法および温度センサ |
| DE10239058A1 (de) | 2001-08-27 | 2003-04-03 | Denso Corp | Verfahren zur Herstellung eines Heißleiterelements und Herstellungsgerät zur Herstellung von Rohmaterial für ein Heißleiterelement |
| US7138901B2 (en) * | 2004-03-30 | 2006-11-21 | General Electric Company | Temperature measuring device and system and method incorporating the same |
| DE102005011225B4 (de) * | 2005-03-11 | 2007-06-06 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Wärmedämmstoff sowie Herstellungsverfahren und Verwendung |
| DE102007012468A1 (de) * | 2007-03-15 | 2008-09-18 | Epcos Ag | Keramikmaterial und elektrokeramisches Bauelement mit dem Keramikmaterial |
| ATE458255T1 (de) * | 2007-12-21 | 2010-03-15 | Vishay Resistors Belgium Bvba | Stabiler thermistor |
| US8617372B2 (en) | 2011-03-11 | 2013-12-31 | Ut-Battelle, Llc | Array-type NH3 sensor |
| JP2015038953A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-02-26 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電材料、圧電素子、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、超音波センサー、圧電モーター及び発電装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5441716B2 (ja) * | 1972-07-19 | 1979-12-10 | ||
| JPS5250393B2 (ja) * | 1972-10-27 | 1977-12-23 | ||
| JPS5623281B2 (ja) * | 1974-02-28 | 1981-05-30 | ||
| JPS51108298A (ja) * | 1975-03-19 | 1976-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Koondoyosaamisutajikizairyo |
| US4156661A (en) * | 1978-03-13 | 1979-05-29 | General Refractories Company | Method of modifying electrical properties of rare-earth chromite material |
| US4229322A (en) * | 1978-11-16 | 1980-10-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Ceramic component for electrodes |
| JPS616022A (ja) * | 1984-06-20 | 1986-01-11 | Sadao Watanabe | ミニカ−における動力伝達機構 |
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| JPH0220121A (ja) * | 1988-07-08 | 1990-01-23 | Yokogawa Electric Corp | 位相同期ループ回路 |
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| JPH06103092B2 (ja) * | 1988-08-04 | 1994-12-14 | 松下電器産業株式会社 | 触媒燃焼装置 |
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-
1993
- 1993-12-22 JP JP5346652A patent/JPH0799102A/ja active Pending
-
1994
- 1994-05-09 EP EP94107241A patent/EP0623569B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-09 DE DE69423809T patent/DE69423809T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-09 SG SG1996005826A patent/SG54244A1/en unknown
- 1994-05-09 US US08/239,828 patent/US5476822A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-12-18 US US08/574,190 patent/US5637543A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
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| US7056453B2 (en) | 1998-02-27 | 2006-06-06 | Denso Corporation | Thermistor device, thermistor device manufacturing method and temperature sensor |
| US7556745B2 (en) | 2002-11-18 | 2009-07-07 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Sintered compact for thermistor element, process for producing the same, thermistor element and temperature sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69423809T2 (de) | 2000-12-07 |
| EP0623569A1 (en) | 1994-11-09 |
| US5637543A (en) | 1997-06-10 |
| SG54244A1 (en) | 1998-11-16 |
| EP0623569B1 (en) | 2000-04-05 |
| DE69423809D1 (de) | 2000-05-11 |
| US5476822A (en) | 1995-12-19 |
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