JPH08273904A - Thermistor material and its manufacture - Google Patents

Thermistor material and its manufacture

Info

Publication number
JPH08273904A
JPH08273904A JP10021395A JP10021395A JPH08273904A JP H08273904 A JPH08273904 A JP H08273904A JP 10021395 A JP10021395 A JP 10021395A JP 10021395 A JP10021395 A JP 10021395A JP H08273904 A JPH08273904 A JP H08273904A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
matrix
thermistor
dispersant
raw material
thermal expansion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10021395A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3007281B2 (en
Inventor
Katsunori Yamada
勝則 山田
Mitsuru Asai
満 浅井
Nobuo Kamiya
信雄 神谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
Priority to JP7100213A priority Critical patent/JP3007281B2/en
Priority to PCT/JP1995/001572 priority patent/WO1996005151A1/en
Priority to DE1995623732 priority patent/DE69523732T2/en
Priority to US08/624,519 priority patent/US6245439B1/en
Priority to CNB951907360A priority patent/CN1142119C/en
Priority to EP95927988A priority patent/EP0722920B9/en
Publication of JPH08273904A publication Critical patent/JPH08273904A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3007281B2 publication Critical patent/JP3007281B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To obtain a thermistor material which has a wide temperature region and which is excellent in the linearity of a temperature-resistance change by a method wherein a semiconductor or a conductive substance whose coefficient of thermal expansion is different from that of the matrix of an insulating substance is dispersed discontinuously into the matrix and a dispersed material forms an electric network. CONSTITUTION: SiC in 15wt.% and that in 20wt.% whose particle size ratio (SiO3 N4 /SiC) are added to an Si3 N4 power in 79wt.% and that in 74wt.% and a Y2 O3 power in 6wt.% so as to be wet-mixed and dried, and a granulated powder is formed. The granulated powder is pressed and molded, it is hot-pressed and sintered under conditions of 18 to 50 deg.C, in a nitrogen air current and for one hour, and composite materials A1 (addition amount of SiC: 20wt.%) and A2 (addition amount of SiC: 15wt.%) are obtained. When their surface is observed under a metal microscope, the circumference of Si3 N4 matrix crystal particles is surrounded by SiC particles, and the SiC particles are dispersed discontinuously in a three-dimensional mesh shape into a base material. In the composite materials A1 , A2 , their temperature-resistance characteristic displays a linear relationship in a wide range from room temperature up to 1000 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、サーミスタ材料および
その製造方法に関し、さらに詳しくは、測温域が広いサ
ーミスタ材料およびその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermistor material and a manufacturing method thereof, and more particularly to a thermistor material having a wide temperature measuring range and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】サーミスタ材料は、温度などによって抵
抗値が敏感に変化する抵抗体となる材料であり、各種温
度センサ等に用いられている。なお、このサーミスタ材
料の用途は、電子レンジや電気釜などの調理器用温度セ
ンサ、エアコンやファンヒータなどの空調・暖房用温度
センサ、電子体温計や温水洗浄便座などの健康・美容器
用温度センサ、冷蔵庫や時計など上記以外の家電用温度
センサ、各種OA機器用温度センサ、吸気温度検知やエ
ンジン温度測定,冷却水温度検知などに用いる自動車用
温度センサ、タバコ葉乾燥用や製氷機用,海水温度測定
用,自動販売機用,冷凍ショーケース用などの各種産業
用温度センサ、各種検査用温度センサ、など、家電から
産業用、理化学研究用、医療・通信、宇宙開発に至るま
で、大変広範囲にわたっている。また、このサーミスタ
材料は、特殊な用途として、ホットサーミスタとしての
使い方、例えば湿度センサ、風速センサなどとして用い
ることができる。さらに、これらサーミスタ材料を検知
部として用いた応用機器の開発も活発であり、温度調節
器,温度記録計などの温度計測機器や、サーミスタ材料
を湿度検知素子として用いた絶対湿度センサを利用した
絶対湿度計や露点計,結露防止制御器,湿度調節器,水
分活性計などの湿度計測機器などのほか、風速,流速,
真空度,ガス濃度などを検知対象とするものが考えら
れ、これらの組み合わせの複合化機器の開発も考えられ
るなど、サーミスタ材料の適用範囲は幅広い。
2. Description of the Related Art A thermistor material is a material that serves as a resistor whose resistance value changes sensitively with temperature and is used in various temperature sensors and the like. This thermistor material is used for temperature sensors for cooking devices such as microwave ovens and electric kettles, temperature sensors for air conditioning and heating such as air conditioners and fan heaters, temperature sensors for health and beauty devices such as electronic thermometers and hot water toilet bowls, and refrigerators. Temperature sensors for home appliances other than the above, such as clocks and watches, temperature sensors for various OA equipment, temperature sensors for automobiles used for air intake temperature detection, engine temperature measurement, cooling water temperature detection, tobacco leaf drying, ice machine, seawater temperature measurement For industrial use, vending machines, refrigeration showcases, and other industrial temperature sensors, various temperature sensors for inspections, etc., ranging from home appliances to industrial, physics and chemistry research, medical / communication, and space development. . Further, this thermistor material can be used as a hot thermistor for a special purpose, for example, as a humidity sensor, a wind speed sensor, or the like. Further, active development of applied equipment using these thermistor materials as the detection unit is also active, and absolute temperature measurement using temperature measuring equipment such as temperature controllers and temperature recorders and absolute humidity sensors using thermistor materials as humidity detection elements. In addition to humidity measurement equipment such as a hygrometer, dew point meter, dew condensation control controller, humidity controller, and water activity meter, wind speed, flow velocity,
The thermistor material has a wide range of applications, such as the possibility of detecting the degree of vacuum, gas concentration, etc., and the development of composite equipment that combines these.

【0003】ところが、従来のサーミスタ材料を用いた
温度センサは、使用温度範囲が限定されていた。例え
ば、低温用(−30℃〜300℃程度)では、Mn,C
o,Ni,Fe系の酸化物が、中温用(200℃〜80
0℃程度)では、Mn−NiO−Cr2 3 −Zr
3 ,SiC,MgAl2 4 −Cr2 3 系などが、
高温用(700℃〜1200℃程度)では、ZrO2
2 3 ,MgO−Al2 3 −Cr2 3 −Fe2
3 系などが用いられ、測温範囲が広い場合には、測温域
が異なる複数のサーミスタ温度センサを併用する必要が
あるという問題を有している。
However, the temperature sensor using the conventional thermistor material has a limited operating temperature range. For example, at low temperatures (about -30 ° C to 300 ° C), Mn, C
O, Ni, Fe-based oxides for medium temperature (200 ℃ ~ 80
In about 0 ℃), Mn-NiO-Cr 2 O 3 -Zr
O 3 , SiC, MgAl 2 O 4 -Cr 2 O 3 system, etc.
ZrO 2 − for high temperatures (700 ° C to 1200 ° C)
Y 2 O 3, MgO-Al 2 O 3 -Cr 2 O 3 -Fe 2 O
When three systems are used and the temperature measuring range is wide, there is a problem that it is necessary to use a plurality of thermistor temperature sensors having different temperature measuring regions together.

【0004】これら従来技術の問題を解決するものとし
て、サーミスタ素体が30〜99.99 重量%のNiOと,0.
01〜70重量%のMgOとからなるNiO−MgO複合酸
化物からなる「高温用サーミスタ」(特開平6-163206号
公報)が提案されている。これにより、広い温度範囲に
わたって抵抗値変化領域が得られ、抵抗値及びB定数を
広範囲に自由に変えることができ、かつ、高温での直流
負荷寿命特性の良好な高温用サーミスタを提供すること
ができるとしている。
In order to solve these problems of the prior art, the thermistor element body contains 30 to 99.99% by weight of NiO,
A "high temperature thermistor" (Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-163206) composed of a NiO-MgO composite oxide composed of 01 to 70 wt% MgO has been proposed. Thereby, a resistance value changing region can be obtained over a wide temperature range, the resistance value and the B constant can be freely changed over a wide range, and a high temperature thermistor having excellent DC load life characteristics at high temperature can be provided. I am going to do it.

【0005】また、高抵抗値および高抵抗温度係数の
(Mn・Cr)O4 スピネルと低抵抗温度係数を示すY
CrO3 とを用いて、両者を適宜混合して焼結体を得る
ことにより抵抗値および抵抗温度係数を広い範囲で変化
させることができる「高温用サーミスタ」(特開平5-6
2805号公報)が提案されている。これにより、抵抗値と
抵抗温度係数の選択の幅の広い、高温用サーミスタ材料
を提供することができるとしている。
Further, (Mn.Cr) O 4 spinel having a high resistance value and a high resistance temperature coefficient and Y showing a low resistance temperature coefficient.
A high temperature thermistor capable of varying the resistance value and the temperature coefficient of resistance in a wide range by appropriately mixing CrO 3 and CrO 3 to obtain a sintered body.
No. 2805) has been proposed. As a result, it is possible to provide a high temperature thermistor material with a wide range of choices for the resistance value and the temperature coefficient of resistance.

【0006】また、海−島構造を形成している2種の樹
脂又はゴム相と、その中に分散された導電性物質からな
る有機質正特性サーミスタにおいて、島部分が低温時に
おいては隣接島同士で部分的に接触して連続相を形成す
るが、高温時においては完全に分離した島を形成するこ
とができ、かつ前記導電性物質と親和性を有する樹脂又
はゴムからなる「有機質正特性サーミスタ」(特開平5
-47505号公報)が提案されている。これにより、本発明
のサーミスタは、マトリックス及び導電性物質の選択の
幅が広いため、使用目的に応じそれぞれに適合した特性
のものを調製しうる上に、抵抗変化率が大きい、経時変
化が小さい、スイッチング温度を広範囲に選択しうるな
どの多くの利点があるとしている。
Further, in an organic positive temperature coefficient thermistor composed of two kinds of resin or rubber phase forming a sea-island structure and a conductive substance dispersed therein, adjacent islands are adjacent to each other at low temperature. The organic positive temperature coefficient thermistor is made of a resin or rubber that has a compatibility with the above-mentioned electroconductive substance and can form a completely separated island at high temperature. (Japanese Patent Laid-Open No. 5
-47505 gazette) is proposed. As a result, the thermistor of the present invention has a wide range of choices for the matrix and the conductive substance, so that it is possible to prepare the thermistor having characteristics suitable for each purpose of use, and further, the resistance change rate is large and the change with time is small. It is said that there are many advantages such that the switching temperature can be selected in a wide range.

【0007】また、結晶性重合体マトリックス中に、平
均長さ0.005〜1mm,直径3〜20μmの炭素短繊
維の三次元連続ミクロ網目構造を有する組成物をつくる
ことにより、通電行路連鎖を効率的に行わせる「正温度
係数組成物および製造法」(特開昭62−4750号公報)が
提案されている。これにより、PTC特性に優れた重合
体組成物を提供することができるとしている。また、使
用する炭素短繊維の量が少なくてよく、安価に重合体組
成物を製造することができるとしている。
Further, by forming a composition having a three-dimensional continuous micro-mesh structure of carbon short fibers having an average length of 0.005 to 1 mm and a diameter of 3 to 20 μm in a crystalline polymer matrix, an energized path chain is formed. "Positive temperature coefficient composition and production method" (Japanese Patent Laid-Open No. 62-4750) for efficiently carrying out the process have been proposed. It is stated that this makes it possible to provide a polymer composition having excellent PTC characteristics. It also states that the amount of short carbon fibers to be used may be small and the polymer composition can be produced at low cost.

【0008】また、絶縁体セラミックス相、半導体セラ
ミックス相およびそれらの混合の中から選ばれたセラミ
ックス相と、少なくとも部分的に連続した導電性物質相
からなる焼結セラミックスにおいて、前記セラミックス
相を少なくとも30μの粒径をもつ団粒で構成した「導
電性複合セラミックス」(特公昭60-18081号公報)が提
案されている。これにより、複合する両者の材料の種類
の選択、その割合などにより、非直線性だけでなく直線
性の、しかも正負の希望する温度特性にもすることがで
き、また希望する導電率を得ることができるとしてい
る。
Further, in a sintered ceramic comprising a ceramic phase selected from an insulating ceramic phase, a semiconductor ceramic phase and a mixture thereof, and a conductive material phase which is at least partially continuous, the ceramic phase is at least 30 μm. A "conductive composite ceramics" (Japanese Patent Publication No. 60-18081) has been proposed which is composed of aggregates having the following particle sizes. As a result, not only the non-linearity but also the linearity and desired positive and negative temperature characteristics can be obtained by selecting the types of both materials to be composited and their ratios, and also obtaining the desired conductivity. It is supposed to be possible.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平6-163206号公報に開示された高温用サーミスタは、
導電体のNiOマトリックス中に絶縁物としてMgOを
単純に混合して抵抗値を上昇させているため、温度−抵
抗特性がNiOそのものの特性に強く依存し、温度Tに
対する抵抗値Rが従来と同様な指数関数に従って変化
し、直線的な関係に変化するまでには至っていないとい
う問題を有している。また、抵抗値およびB定数のコン
トロールに多量のMgO添加が必要であり、効率性に欠
けるという問題を有している。
However, the high temperature thermistor disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-163206 has the following problems.
Since MgO is simply mixed as an insulator in the NiO matrix of the conductor to increase the resistance value, the temperature-resistance characteristics strongly depend on the characteristics of NiO itself, and the resistance value R with respect to the temperature T is the same as the conventional one. It has a problem that it changes according to a different exponential function and does not reach a linear relationship. In addition, a large amount of MgO needs to be added to control the resistance value and B constant, and there is a problem in that efficiency is lacking.

【0010】また、特開平5-62805号公報に開示された
高温用サーミスタも、前記特開平6-163206号公報に開示
された高温用サーミスタと同様の問題を有している。
The high temperature thermistor disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-62805 has the same problem as the high temperature thermistor disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-163206.

【0011】また、特開平5-47505号公報に記載の有機
質正特性サーミスタは、導電物質を島部分内に一様に分
散し、さらに島部分も海部分内に一様に分散しているた
め、島部分の接触に伴い、急激な抵抗低下、すなわちス
イッチングが現れるだけであり、一様な抵抗値低下が起
こりにくい構造となっているという問題を有している。
Further, in the organic positive temperature coefficient thermistor described in JP-A-5-47505, the conductive material is uniformly dispersed in the island portion, and the island portion is also uniformly dispersed in the sea portion. However, there is a problem that the structure is such that a sudden decrease in resistance, that is, only switching appears with contact of the island portion, and a uniform decrease in resistance does not easily occur.

【0012】また、特開昭62−4750号公報に記載の正温
度係数組成物および製造法は、炭素短繊維が連続した3
次元ネットワーク構造を形成しているために、温度抵抗
特性が炭素の温度電気特性によって決まるため、温度に
よる抵抗変化の制御が難しいという問題を有している。
また、重合体および炭素繊維を用いているために、30
0℃以上の高温域で使用することができず、測温範囲が
狭いという問題を有している。
Further, in the positive temperature coefficient composition and manufacturing method described in JP-A-62-4750, a continuous carbon short fiber is used.
Since the three-dimensional network structure is formed, the temperature resistance characteristics are determined by the thermoelectric characteristics of carbon, which makes it difficult to control the resistance change with temperature.
Moreover, since the polymer and the carbon fiber are used, 30
It cannot be used in a high temperature range of 0 ° C. or higher, and has a problem that the temperature measurement range is narrow.

【0013】また、特公昭60-18081号公報に記載の導電
性複合セラミックスは、導電物質が部分的または全体的
な連続相をもった団粒により構成されているため、温度
−抵抗特性が添加する導電性物質のその特性に強く依存
し易く、温度に対して直線的な抵抗変化が得られにくい
という問題を有している。
Further, in the conductive composite ceramics disclosed in Japanese Patent Publication No. 60-18081, since the conductive material is composed of aggregates having a continuous phase partially or wholly, temperature-resistance characteristics are added. However, there is a problem that it is difficult to obtain a linear resistance change with respect to temperature because the conductive material is strongly dependent on its characteristics.

【0014】そこで、本発明者らは、上述の如き従来技
術の問題点を解決すべく鋭意研究し、各種の系統的実験
を重ねた結果、本発明を成すに至ったものである。
Therefore, the inventors of the present invention have earnestly studied to solve the above-mentioned problems of the prior art, and as a result of various systematic experiments, the present invention has been accomplished.

【0015】(発明の目的)本発明の目的は、測温域が
広く、温度−抵抗変化に優れた直線性を有するサーミス
タ材料およびその製造方法を提供するにある。
(Object of the Invention) An object of the present invention is to provide a thermistor material having a wide temperature measurement range and excellent linearity in temperature-resistance change, and a method for producing the thermistor material.

【0016】本発明者らは、上述の従来技術の問題に対
して、以下のことに着眼した。すなわち、第2相である
導電物質を第1相としてのマトリックス中に連続して分
散させた場合には、その導電物質の温度−抵抗値特性に
よってサーミスタ材料の温度−抵抗特性が大きく支配さ
れる。昇温による一様な抵抗値低下を得るためには、マ
トリックス中に導電パスを形成させることが必要である
が、導電パスが連続した網目状構造を形成すると、導電
物質の温度−抵抗値関係に支配されてしまい、リニアな
抵抗値特性を得ることが難しい。そこで、マトリックス
結晶粒より粒径の小さい導電物質が三次元網目状でパス
を形成させるとともに、そのパスを所定の範囲内の間隔
で不連続な構造にすることに着目した。そして、導電物
質にマトリックスの熱膨張率と異なる(大きいまたは/
および小さい)ものを用い、前記構造を有する複合材料
とすることにより、昇温時のマトリックスと分散材との
熱膨張差に伴う導電の間隔の一様な減少を利用して、リ
ニアな抵抗値特性を発現することを見い出した。
The present inventors have focused their attention on the following problems of the prior art. That is, when the second phase conductive material is continuously dispersed in the matrix as the first phase, the temperature-resistance characteristic of the conductive material largely controls the temperature-resistance characteristic of the thermistor material. . It is necessary to form conductive paths in the matrix in order to obtain a uniform decrease in resistance value due to temperature rise. However, when a mesh structure with continuous conductive paths is formed, the temperature-resistance value relationship of the conductive material is increased. It is difficult to obtain a linear resistance value characteristic. Therefore, attention has been paid to the fact that the conductive material having a particle size smaller than that of the matrix crystal grains forms paths in a three-dimensional network and the paths are discontinuous at intervals within a predetermined range. The coefficient of thermal expansion of the conductive material is different from that of the matrix (larger or /
And a small value), the composite material having the above structure is used to make use of the uniform decrease in the conductive interval due to the difference in thermal expansion between the matrix and the dispersion material at the time of temperature increase, thereby making a linear resistance value. It has been found that the properties are expressed.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(第1発明の構成)本発明のサーミスタ材料は、絶縁性
を有する物質からなるマトリックスと、該マトリックス
中に不連続に分散させた,前記マトリックスと熱膨張率
が異なる物質からなる分散材と、からなるサーミスタ材
料であって、前記分散材は半導体物質または電導性を有
する物質からなり、前記マトリックス中に不連続に分散
させた分散材が、サーミスタ材料中においてネットワー
ク状の電気的なパス構造を形成してなることを特徴とす
る。
(Structure of First Invention) A thermistor material of the present invention comprises a matrix made of a substance having an insulating property, and a dispersant made of a substance having a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix discontinuously dispersed in the matrix. In the thermistor material, the dispersant comprises a semiconductor substance or a substance having electrical conductivity, and the dispersant dispersed in the matrix discontinuously forms a network-like electrical path structure in the thermistor material. It is characterized by being formed.

【0018】(第2発明の構成)本発明のサーミスタ材
料は、絶縁性を有する物質からなるマトリックスと、該
マトリックス中に三次元網目状で連続的に分散させた,
前記マトリックスと熱膨張率が異なりかつ熱膨張差によ
って内部応力が生じたときにこれを緩和する物質からな
る第三相と、該第三相中に不連続に分散させた,前記マ
トリックスと熱膨張率が異なる物質からなる分散材と、
からなるサーミスタ材料であって、前記分散材は半導体
物質または電導性を有する物質からなり、前記第三相中
に不連続に分散させた分散材が、サーミスタ材料中にお
いて三次元網目状で不連続に分散してネットワーク状の
電気的なパス構造を形成してなることを特徴とする。
(Structure of the Second Invention) The thermistor material of the present invention comprises a matrix made of a substance having an insulating property, and a three-dimensional mesh-like structure in which the matrix is continuously dispersed.
A third phase consisting of a substance having a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix and relaxing the internal stress caused by the difference in thermal expansion, and the matrix and the thermal expansion dispersed discontinuously in the third phase. Dispersing material consisting of substances with different rates,
Wherein the dispersant is a semiconductor substance or a substance having electrical conductivity, and the dispersant dispersed in the third phase is discontinuous in a three-dimensional network in the thermistor material. It is characterized by forming a network-like electrical path structure by being dispersed in the.

【0019】(第3発明の構成)本発明のサーミスタ材
料の製造方法は、絶縁性を有する物質からなるマトリッ
クス原料粉末と、該マトリックス原料粉末と熱膨張率が
異なる半導体物質または電導性を有する物質からなり,
かつ大きさがマトリックス原料粉末の1/2以下の分散
材原料粉末とを混合する原料粉末調製工程と、該原料粉
末を所定の形状に成形して成形体とする成形工程と、該
成形体を加熱して,絶縁性を有する物質からなるマトリ
ックスと,該マトリックス中に三次元網目状で不連続に
分散させた前記マトリックスと熱膨張率が異なる物質か
らなる分散材とからなる複合材料を形成する複合材料形
成工程と、からなることを特徴とする。
(Structure of Third Aspect) The method for producing a thermistor material according to the present invention comprises a matrix raw material powder made of a substance having an insulating property, a semiconductor substance having a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix raw material powder, or a substance having an electrical conductivity. Consists of
And a raw material powder preparation step of mixing a raw material powder having a size of 1/2 or less of the matrix raw material powder, a molding step of shaping the raw material powder into a predetermined shape to obtain a shaped body, By heating, a composite material is formed which comprises a matrix made of a substance having an insulating property and a dispersant made of a substance having a different coefficient of thermal expansion from the matrix dispersed discontinuously in the matrix in a three-dimensional mesh form. And a composite material forming step.

【0020】(第4発明の構成)本発明のサーミスタ材
料の製造方法は、絶縁性を有する物質からなるマトリッ
クス原料粉末の表面に、該マトリックス原料粉末と熱膨
張率が異なる半導体物質または電導性を有する物質から
なりかつ大きさがマトリックス原料粉末の1/2以下の
分散材原料粉末と,前記分散材原料粉末の熱膨張率より
前記マトリックス原料粉末の熱膨張率に近い熱膨張率を
有しかつ測温時に前記分散材原料粉末によって形成され
る分散材の熱膨張差によって生じる内部応力を緩和する
物質からなる第三相原料物質とをまぶすように混合する
原料粉末調製工程と、該原料粉末を所定の形状に成形し
て成形体とする成形工程と、該成形体を加熱して、絶縁
性を有する物質からなるマトリックスと、該マトリック
ス中に三次元網目状で連続的に分散させた,前記マトリ
ックスと熱膨張率が異なりかつ熱膨張差によって内部応
力が生じたときにこれを緩和する物質からなる第三相
と、該第三相中に不連続に分散させた,前記マトリック
スと熱膨張率が異なる物質からなる分散材とからなる複
合材料を形成する複合材料形成工程と、からなることを
特徴とする。
(Structure of Fourth Aspect) According to the method for producing a thermistor material of the present invention, a semiconductor material or a conductive material having a different coefficient of thermal expansion from the matrix material powder is provided on the surface of the matrix material powder made of an insulating material. And a dispersant material powder having a size equal to or less than 1/2 of the matrix material powder, and having a coefficient of thermal expansion closer to that of the matrix material powder than the coefficient of thermal expansion of the dispersant material powder. A raw material powder preparation step of mixing so as to sprinkle with a third phase raw material made of a substance that relaxes internal stress caused by a difference in thermal expansion of the dispersion material formed by the dispersion raw material powder at the time of temperature measurement; Molding step of molding into a predetermined shape to obtain a molded body, heating the molded body to form a matrix made of an insulating material, and a three-dimensional mesh in the matrix. And a third phase consisting of a substance having a different coefficient of thermal expansion from the matrix and relaxing the internal stress caused by the difference in thermal expansion, and discontinuously dispersed in the third phase. And a composite material forming step of forming a composite material comprising the matrix and a dispersion material made of a substance having a different coefficient of thermal expansion.

【0021】[0021]

【作用】本発明のサーミスタ材料およびその製造方法に
より、何故、測温域が広く、温度−抵抗値変化の直線性
に優れたサーミスタ材料が得られるメカニズムについて
は、未だ必ずしも明らかではないが、次のように考えら
れる。
The mechanism by which the thermistor material and the method for producing the same according to the present invention can provide a thermistor material having a wide temperature measurement range and excellent linearity in temperature-resistance change is not clear yet. Can be thought of as.

【0022】(第1発明の作用)本発明のサーミスタ材
料は、絶縁性を有する物質からなるマトリックス中に、
前記マトリックスと熱膨張率が異なる物質からなる分散
材を不連続に分散させてなる。しかも、前記分散材は半
導体物質または電導性を有する物質からなり、前記マト
リックス中に不連続に分散させた分散材が、サーミスタ
材料中にネットワーク状のパス構造を形成してなること
を特徴とする。このサーミスタ材料は、マトリックスと
熱膨張率が異なる分散材が三次元ネットワーク状で不連
続に分散されているので、本サーミスタ材料が加熱され
ると、マトリックスと分散材の熱膨張差に従って、隣接
した分散材の間隔が一様に減少または増加する。このと
き、加熱時の熱膨張が温度範囲に関係なく温度に比例し
て増大する/または減少するため、熱膨張差による分散
材の間隔の変化は、温度範囲に依存せず直線的となるも
のと考えられる。電気抵抗値は隣接する分散材の間隔に
比例して減少または増加するので、従来のように分散材
の温度−抵抗特性にあまり依存することなく、広い温度
範囲で直線的な温度−抵抗値特性を得ることができるも
のと考えられる。
(Operation of First Invention) The thermistor material of the present invention comprises a matrix made of an insulating substance,
A dispersant made of a substance having a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix is discontinuously dispersed. Moreover, the dispersion material is made of a semiconductor material or a material having electrical conductivity, and the dispersion material discontinuously dispersed in the matrix forms a network-like path structure in the thermistor material. . In this thermistor material, the dispersant having a different coefficient of thermal expansion from the matrix is discontinuously dispersed in a three-dimensional network form. The dispersant spacing is uniformly reduced or increased. At this time, since the thermal expansion during heating increases / decreases in proportion to the temperature regardless of the temperature range, the change in the spacing of the dispersant due to the difference in thermal expansion becomes linear regardless of the temperature range. it is conceivable that. Since the electric resistance value decreases or increases in proportion to the distance between the adjacent dispersants, it does not depend on the temperature-resistance characteristics of the dispersant as in the past, and has a linear temperature-resistance characteristic over a wide temperature range. It is believed that you can get

【0023】以上により、本発明のサーミスタ材料は、
測温域が広く、温度−抵抗変化に優れた直線性を有する
ものと考えられる。
From the above, the thermistor material of the present invention is
It is considered to have a wide temperature measurement range and excellent linearity in temperature-resistance change.

【0024】(第2発明の作用)本発明のサーミスタ材
料は、絶縁性を有する物質からなるマトリックスと、該
マトリックス中に三次元網目状で連続的に分散させた,
前記マトリックスと熱膨張率が異なりかつ熱膨張差によ
って内部応力が生じたときにこれを緩和する物質からな
る第三相と、該第三相中に不連続に分散させた,前記マ
トリックスと熱膨張率が異なる物質からなる分散材と、
からなるサーミスタ材料であって、前記分散材は半導体
物質または電導性を有する物質からなり、前記第三相中
に不連続に分散させた分散材が、サーミスタ材料中にお
いて三次元網目状で不連続に分散してネットワーク状の
電気的なパス構造を形成してなることを特徴とする。こ
のサーミスタ材料は、マトリックスと熱膨張率が異なる
分散材がサーミスタ材料中に三次元網目状で不連続に分
散されているので、本サーミスタ材料が加熱されると、
マトリックスと分散材の熱膨張差に従って、隣接した分
散材の間隔が一様に減少または増加する。このとき、加
熱時の熱膨張が温度範囲に関係なく温度に比例して増大
/または減少するため、熱膨張差による分散材の間隔の
変化は、温度範囲に依存せず直線的となるものと考えら
れる。電気抵抗値は隣接する分散材の間隔に比例して減
少または増加するので、従来のように分散材の温度−抵
抗特性にあまり依存することなく、広い温度範囲で直線
的な温度−抵抗値特性を得ることができるものと考えら
れる。また、本発明のサーミスタ材料は、絶縁性を有す
る物質からなるマトリックス中に、前記マトリックスと
熱膨張率が異なりかつ熱膨張差によって内部応力が生じ
たときにこれを緩和する物質からなる第三相を三次元網
目状で連続的に分散させてなる。これにより、熱膨張差
によって生じる内部応力(熱応力)を緩和させることが
でき、亀裂の発生,進展や破壊を抑止することができ
る。
(Operation of Second Invention) The thermistor material of the present invention comprises a matrix made of a substance having an insulating property, and a three-dimensional mesh-like structure in which the matrix is continuously dispersed.
A third phase consisting of a substance having a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix and relaxing the internal stress caused by the difference in thermal expansion, and the matrix and the thermal expansion dispersed discontinuously in the third phase. Dispersing material consisting of substances with different rates,
Wherein the dispersant is a semiconductor substance or a substance having electrical conductivity, and the dispersant dispersed in the third phase is discontinuous in a three-dimensional network in the thermistor material. It is characterized by forming a network-like electrical path structure by being dispersed in the. In this thermistor material, the dispersant having a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix is discontinuously dispersed in the thermistor material in a three-dimensional mesh, so that when the present thermistor material is heated,
The difference in thermal expansion between the matrix and the dispersant uniformly reduces or increases the spacing between adjacent dispersants. At this time, since the thermal expansion during heating increases / decreases in proportion to the temperature regardless of the temperature range, the change in the distance between the dispersants due to the difference in thermal expansion is linear regardless of the temperature range. Conceivable. Since the electric resistance value decreases or increases in proportion to the distance between the adjacent dispersants, it does not depend on the temperature-resistance characteristics of the dispersant as in the past, and has a linear temperature-resistance characteristic over a wide temperature range. It is believed that you can get In addition, the thermistor material of the present invention is a third phase composed of a substance which has a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix and which relaxes internal stress caused by a difference in thermal expansion in the matrix made of a substance having an insulating property. Are continuously dispersed in a three-dimensional mesh. As a result, the internal stress (thermal stress) caused by the difference in thermal expansion can be relaxed, and the generation, propagation and destruction of cracks can be suppressed.

【0025】以上により、本発明のサーミスタ材料は、
測温域が広く、温度−抵抗変化に優れた直線性を有する
とともに、機械的な特性に優れているものと考えられ
る。
From the above, the thermistor material of the present invention is
It is considered to have a wide temperature measurement range, excellent linearity in temperature-resistance change, and excellent mechanical properties.

【0026】(第3発明の作用)本発明のサーミスタ材
料の製造方法は、先ず、原料粉末調製工程において、絶
縁性を有する物質からなるマトリックス原料粉末と、該
マトリックス原料粉末と熱膨張率が異なる半導体物質ま
たは電導性を有する物質からなり,かつ大きさ(造粒粉
の場合は造粒粉の大きさ)がマトリックス原料粉末(造
粒粉の場合は造粒粉の大きさ)の1/2以下の分散材原
料粉末とを混合する。次に、成形工程において、前記原
料粉末調製工程において得られた原料粉末を所定の形状
に成形して成形体とする。
(Operation of Third Invention) In the method for producing a thermistor material of the present invention, first, in the raw material powder preparing step, the matrix raw material powder made of a substance having an insulating property and the coefficient of thermal expansion of the matrix raw material powder are different from each other. It is made of a semiconductor material or a substance having electrical conductivity, and its size (size of granulated powder in the case of granulated powder) is 1/2 of matrix raw material powder (size of granulated powder in the case of granulated powder) The following dispersant raw material powder is mixed. Next, in the molding step, the raw material powder obtained in the raw material powder preparation step is molded into a predetermined shape to obtain a molded body.

【0027】ここで、原料粉末調製工程において用いる
分散材原料粉末の大きさは、マトリックス原料粉末の大
きさの1/2以下の大きさである。このとき、造粒粉を
用いる場合は、造粒粉の大きさで1/2以下である。こ
の範囲の大きさの分散材原料粉末を用いることにより、
分散材が複数のマトリックス結晶粒の周りを取り囲む三
次元網目状構造を形成させ易いという利点がある。分散
材原料粉末の大きさが、マトリックス原料粉末の大きさ
の1/2を超えた場合、マトリックス中に分散材がラン
ダムに分散した形態となる。
Here, the size of the dispersant raw material powder used in the raw material powder preparation step is 1/2 or less of the size of the matrix raw material powder. At this time, when using the granulated powder, the size of the granulated powder is 1/2 or less. By using the dispersant raw material powder having a size in this range,
There is an advantage that the dispersant can easily form a three-dimensional network structure surrounding the plurality of matrix crystal grains. When the size of the dispersant raw material powder exceeds 1/2 of the size of the matrix raw material powder, the dispersant is randomly dispersed in the matrix.

【0028】次に、複合材料形成工程において、前記成
形工程において得られた成形体を加熱すると、所定温度
以上でマトリックスが液相となって結晶粒が析出して成
長するのに従って、分散材が移動(または排出)し、網
目状に再配列する。これにより、絶縁性を有する物質か
らなるマトリックスと該マトリックス中に三次元網目状
で不連続に分散させた前記マトリックスと熱膨張率が異
なる(大きいまたは小さい)物質からなる分散材とから
なる複合材料を形成することができる。
Next, in the composite material forming step, when the formed body obtained in the forming step is heated, the matrix becomes a liquid phase at a predetermined temperature or higher, and the crystal grains precipitate and grow. Move (or eject) and rearrange into a mesh. Thereby, a composite material comprising a matrix made of a substance having an insulating property and a dispersant made of a substance having a different (larger or smaller) coefficient of thermal expansion from the matrix dispersed discontinuously in the matrix in a three-dimensional mesh shape. Can be formed.

【0029】これより、測温域が広く、温度−抵抗変化
に優れた直線性を有するサーミスタ材料が容易に得られ
るものと考えられる。
From the above, it is considered that a thermistor material having a wide temperature measuring range and excellent linearity in temperature-resistance change can be easily obtained.

【0030】(第4発明の作用)本発明のサーミスタ材
料の製造方法は、先ず、原料粉末調製工程において、絶
縁性を有する物質からなるマトリックス原料粉末(造粒
粉を含む)の表面に、該マトリックス原料粉末と熱膨張
率が異なる半導体物質または電導性を有する物質からな
りかつ大きさがマトリックス原料粉末の1/2以下の分
散材原料粉末と、前記分散材原料粉末の熱膨張率より前
記マトリックス原料粉末の熱膨張率に近い熱膨張率を有
しかつ測温時に前記分散材原料粉末によって形成される
分散材の熱膨張差によって生じる内部応力を緩和する物
質からなり,大きさが前記マトリックス原料粉末の1/
2以下の第三相原料物質とをまぶすように混合する。添
加量は、分散材原料粉末より第三相原料物質を多くす
る。次に、成形工程において、前記原料粉末調整工程に
おいて得られた原料粉末を所定の形状に成形して成形体
とする。
(Operation of Fourth Aspect) In the method for producing a thermistor material of the present invention, first, in the raw material powder preparation step, the matrix raw material powder (including granulated powder) made of a substance having an insulating property is formed on the surface of the matrix raw material powder. A matrix material powder having a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix material powder or a material having conductivity and having a size of 1/2 or less of that of the matrix material powder; The matrix raw material has a coefficient of thermal expansion close to that of the raw material powder and relaxes internal stress caused by the difference in thermal expansion of the dispersion material formed by the dispersion material raw material powder during temperature measurement. 1 / powder
Mix by sprinkling with no more than 2 third phase source materials. The amount of addition is such that the amount of the third phase raw material is larger than that of the dispersant raw material powder. Next, in the molding step, the raw material powder obtained in the raw material powder adjusting step is molded into a predetermined shape to obtain a molded body.

【0031】ここで、原料粉末調製工程において用いる
分散材原料粉末および第三相原料物質の大きさ(それぞ
れの造粒粉および混合粉の大きさも含む)は、マトリッ
クス原料粉末の大きさの1/2以下の大きさである。こ
の範囲の大きさのものを用いることにより、第三相原料
物質がマトリックス原料粉末の周囲に取り囲むような混
合状態となり、焼結後に、複合材料内に複数のマトリッ
クス結晶粒を取り囲む連続三次元網目構造を形成させる
ことが可能となる。また、分散材原料粉末は、マトリッ
クス原料粉末の周囲を、不連続に取り囲むような混合状
態となり、焼結後に、複合材料内に連続三次元網目状に
分散した第三相に不連続に分散させることができる。こ
の大きさが、マトリックス原料粉末の1/2 より大きい
場合は、第三相原料物質はその周囲を分散材によって取
り囲まれるとともに、マトリックス原料粉末とランダム
に混合した状態となり、焼結後には、第三相がマトリッ
クス内にランダムに分散し、分散材がそれらの周囲を三
次元網目状に分散するような微構造を形成する。一方、
分散材原料粉末は、第三相原料物質がその周囲にまぶさ
れたような状態で、マトリックス原料粉末とランダムな
状態で混合し、焼結後には、マトリックスと分散材とが
ランダムに分散した微構造を形成するので、何れも目的
とするサーミスタ材料を形成することができない。
Here, the sizes of the dispersant raw material powder and the third phase raw material used in the raw material powder preparation step (including the sizes of the respective granulated powder and mixed powder) are 1 / the size of the matrix raw material powder. The size is 2 or less. By using a material having a size within this range, the third phase raw material is in a mixed state of surrounding the matrix raw material powder, and after sintering, a continuous three-dimensional network surrounding a plurality of matrix crystal grains in the composite material. It becomes possible to form a structure. Further, the raw material powder for the dispersant material is in a mixed state in which the periphery of the raw material powder for the matrix is discontinuously surrounded, and after sintering, it is discontinuously dispersed in the third phase dispersed in a continuous three-dimensional network in the composite material. be able to. If this size is larger than 1/2 of the matrix raw material powder, the third phase raw material is surrounded by the dispersant, and is mixed randomly with the matrix raw material powder. The three phases are randomly dispersed in the matrix, and the dispersant forms a microstructure in which they are dispersed in a three-dimensional network around them. on the other hand,
The dispersant raw material powder was mixed with the matrix raw material powder in a random state in a state where the third-phase raw material was sprinkled around it, and after sintering, the matrix and the dispersant were randomly dispersed. Since the microstructure is formed, the desired thermistor material cannot be formed.

【0032】次に、複合材料形成工程において、前記成
形工程において得られた成形体を加熱すると、所定温度
以上で第三相が液相となって結晶粒が析出して成長する
のに従って、分散材が移動(または排出)し、該分散材
が第三相内で網目状に再配列する。これにより、絶縁性
を有する物質からなるマトリックスと、該マトリックス
中に三次元網目状で連続的に分散させた,前記分散材の
熱膨張率より前記マトリックスの熱膨張率に近い熱膨張
率を有しかつ熱膨張差によって内部応力が生じたときに
これを緩和する物質からなる第三相と、該第三相中に不
連続に分散させた,前記マトリックスと熱膨張率が異な
る物質からなる分散材とからなる複合材料を形成するこ
とができる。
Next, in the composite material forming step, when the formed body obtained in the forming step is heated, the third phase becomes a liquid phase at a temperature equal to or higher than a predetermined temperature to disperse as the crystal grains precipitate and grow. The material migrates (or drains) and the dispersed material rearranges in a mesh within the third phase. As a result, a matrix made of a substance having an insulating property and a coefficient of thermal expansion closer to that of the matrix than the coefficient of thermal expansion of the dispersant dispersed in the matrix in a three-dimensional mesh shape are provided. And a third phase consisting of a substance that relaxes internal stress due to a difference in thermal expansion and a dispersion consisting of a substance having a different thermal expansion coefficient from the matrix dispersed discontinuously in the third phase. It is possible to form a composite material including a material.

【0033】これより、マトリックスの機械的強度特性
を低下させることなく、測温域が広く、温度−抵抗変化
に優れた直線性を有するサーミスタ材料が容易に得られ
るものと考えられる。
From the above, it is considered that a thermistor material having a wide temperature measuring range and excellent linearity in temperature-resistance change can be easily obtained without deteriorating the mechanical strength characteristics of the matrix.

【0034】[0034]

【発明の効果】【The invention's effect】

(第1発明の効果)本第1発明のサーミスタ材料は、測
温域が広く、温度−抵抗値変化の直線性に優れている。
(Effect of the first invention) The thermistor material of the first invention has a wide temperature measuring range and excellent linearity in temperature-resistance change.

【0035】(第2発明の効果)本第2発明のサーミス
タ材料は、測温域が広く、温度−抵抗値変化の直線性に
優れている。また、このサーミスタ材料は、機械的特性
が優れている。
(Effect of the Second Invention) The thermistor material of the second invention has a wide temperature measuring range and excellent linearity in temperature-resistance change. Also, this thermistor material has excellent mechanical properties.

【0036】(第3発明の効果)本第2発明のサーミス
タ材料の製造方法により、測温域が広く、温度−抵抗値
変化の直線性に優れたサーミスタ材料を容易に得ること
ができる。
(Effect of the third invention) By the method for manufacturing a thermistor material according to the second invention, a thermistor material having a wide temperature measuring range and excellent linearity of temperature-resistance change can be easily obtained.

【0037】(第4発明の効果)本第4発明のサーミス
タ材料の製造方法により、マトリックスの機械的特性を
低下させることなく、測温域が広く、温度−抵抗値変化
の直線性に優れたサーミスタ材料を容易に得ることがで
きる。
(Effect of Fourth Invention) By the method for producing a thermistor material of the fourth invention, the temperature measurement range is wide and the linearity of temperature-resistance change is excellent without deteriorating the mechanical characteristics of the matrix. The thermistor material can be easily obtained.

【0038】[0038]

【実施例】本発明のサーミスタ材料およびその製造方法
について、さらに具体的にした発明や限定した発明など
の発明(その他の発明)について、以下に説明する。
EXAMPLES The thermistor material of the present invention and the method for producing the thermistor will be described below with respect to more specific inventions, limited inventions and other inventions (other inventions).

【0039】<その他の発明の説明><Description of Other Inventions>

【0040】(マトリックス)マトリックスは、絶縁性
を有する物質からなる。具体的には、ムライト、シリ
カ、サイアロン、窒化珪素、アルミナ、ジルコン、コー
ジェライト、窒化硼素、酸化クロム、酸化チタン、酸化
硼素、酸化モリブデン、酸化ハフニウム、イットリア、
酸化イットリビウム、酸化ニオブ、酸化タングステン、
酸化ランタン、マグネシア、ステアタイト、フェルステ
ライト、シリマナイト、スピネル、チタン酸アルミニウ
ム、ジルコン酸アルミニウム、NiO、V2 5 、Mo
3 、WO3 などが挙げられる。
(Matrix) The matrix is made of an insulating material. Specifically, mullite, silica, sialon, silicon nitride, alumina, zircon, cordierite, boron nitride, chromium oxide, titanium oxide, boron oxide, molybdenum oxide, hafnium oxide, yttria,
Ytterbium oxide, niobium oxide, tungsten oxide,
Lanthanum oxide, magnesia, steatite, forsterite, sillimanite, spinel, aluminum titanate, aluminum zirconate, NiO, V 2 O 5 , Mo
O 3 , WO 3 and the like can be mentioned.

【0041】(分散材)分散材は、前記マトリックスと
熱膨張率が異なる半導体物質または電導性を有する物質
からなる。具体的には、TiB2 、TiB、Ti
2 5 、ZrB2 、ZrB12、V3 2 、VB、V5
6 、V2 3 、VB2 、Nb3 2 、NbB、Nb3
4 、Nb6 2 、Ta2 B、Ta3 2 、TaB、Ta
3 4 、TaB2 、Cr2 B、Cr5 3 、CrB、C
3 4 、CrB2 、MoB、Mo2 B、MoB2 、M
2 5 、MoB12、W2 B、WB、W2 5 、W
2 、HfB、LaB6 、TiC、ZrC、VC、Nb
C、TaC、Cr3 2 、Mo2 C、W2 C、WC、T
iN、ZrN、VN、NbN、TaN、Cr2 N、Si
C、TiSi2 、ZrSi2 、TaSi2 、CrS
2 、Mo5 Si3 、MoSi2 、WSi2 、Cr2
3 、ZrO2 、ReO3 、RaO2 、LaTiO3 、C
aMnO3 、LaMnO3 、CaCrO3 、NiFeO
3 、SrCrO3 、Ca2 O、ZnO、CaO、Mn
O、などが挙げられる。
(Dispersion Material) The dispersion material is made of a semiconductor material or a material having electrical conductivity, which has a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix. Specifically, TiB 2 , TiB, Ti
2 B 5 , ZrB 2 , ZrB 12 , V 3 B 2 , VB, V 5 B
6 , V 2 B 3 , VB 2 , Nb 3 B 2 , NbB, Nb 3 B
4 , Nb 6 B 2 , Ta 2 B, Ta 3 B 2 , TaB, Ta
3 B 4 , TaB 2 , Cr 2 B, Cr 5 B 3 , CrB, C
r 3 B 4 , CrB 2 , MoB, Mo 2 B, MoB 2 , M
o 2 B 5 , MoB 12 , W 2 B, WB, W 2 B 5 , W
B 2, HfB, LaB 6, TiC, ZrC, VC, Nb
C, TaC, Cr 3 C 2 , Mo 2 C, W 2 C, WC, T
iN, ZrN, VN, NbN, TaN, Cr 2 N, Si
C, TiSi 2, ZrSi 2, TaSi 2, CrS
i 2 , Mo 5 Si 3 , MoSi 2 , WSi 2 , Cr 2 O
3 , ZrO 2 , ReO 3 , RaO 2 , LaTiO 3 , C
aMnO 3 , LaMnO 3 , CaCrO 3 , NiFeO
3 , SrCrO 3 , Ca 2 O, ZnO, CaO, Mn
O, and the like.

【0042】ここで、本発明のサーミスタ材料におい
て、マトリックスが、酸化物、窒化物、および珪化物か
ら選択されるセラミックスの一種以上であることが好ま
しい。これにより、分散材の間隔の調整によって直線的
な温度−抵抗特性を発現できるだけでなく、温度変化に
よる抵抗の変化率を制御することができる。
Here, in the thermistor material of the present invention, the matrix is preferably one or more ceramics selected from oxides, nitrides, and silicides. Thereby, not only the linear temperature-resistance characteristic can be expressed by adjusting the interval of the dispersion material, but also the rate of change of resistance due to temperature change can be controlled.

【0043】また、本発明のサーミスタ材料において、
分散材が、炭化物、珪化物、窒化物、硼化物、および酸
化物から選択されるセラミックスの一種以上であること
が好ましい。これにより、耐熱性の高い導電パスを形成
できるため、室温(あるいはそれ以下)から1000℃
以上の高温域までの広い範囲で高信頼性のサーミスタ材
料とすることができる。
In the thermistor material of the present invention,
The dispersant is preferably one or more ceramics selected from carbides, silicides, nitrides, borides, and oxides. As a result, a conductive path with high heat resistance can be formed.
The thermistor material can be made highly reliable in a wide range up to the above high temperature range.

【0044】(分散材の分散形態)分散材は、前記マト
リックス中に不連続に分散してなるとともに、マトリッ
クス中にネットワーク状の電気的なパス構造を形成して
なる。
(Dispersion Form of Dispersing Material) The dispersing material is discontinuously dispersed in the matrix and has a network-like electrical path structure formed in the matrix.

【0045】ここで、本発明のサーミスタ材料におい
て、前記分散材が、マトリックスを構成する物質の結晶
粒の複数個を取り囲むようにネットワーク構造を形成し
てなることが好ましい。これにより、少ない添加量で分
散材の特性を十分に発現することができる。
Here, in the thermistor material of the present invention, it is preferable that the dispersant has a network structure so as to surround a plurality of crystal grains of the substance constituting the matrix. Thereby, the characteristics of the dispersant can be sufficiently exhibited with a small amount of addition.

【0046】また、本発明のサーミスタ材料において、
前記分散材が、サーミスタ材料中に三次元網目状で不連
続に分散してなることが好ましい。これにより、分散材
それ自身の電気抵抗特性と粒子間隔による比例した抵抗
の両方で抵抗調整ができ、それを組み合わせた複合体固
有の電気抵抗を発現することができる。
In the thermistor material of the present invention,
It is preferable that the dispersant is dispersed in the thermistor material in a three-dimensional mesh shape in a discontinuous manner. Thereby, the resistance can be adjusted by both the electric resistance characteristic of the dispersion material itself and the proportional resistance due to the particle spacing, and the electric resistance peculiar to the composite obtained by combining them can be expressed.

【0047】本発明の第1の好適なサーミスタ材料は、
絶縁性を有する物質からなるマトリックスを構成する第
1相と、該第1相を不連続に取り囲むように形成され,
前記第1相と熱膨張率が異なる半導体物質または電導性
を有する物質からなる分散材としての第2相とからなる
サーミスタ材料セルを構成単位としてなり、前記分散材
がサーミスタ材料中に三次元網目状で不連続に分散して
なり、しかも該分散材がサーミスタ材料中にネットワー
ク状の電気的なパス構造を形成してなることを特徴とす
るサーミスタ材料である。
The first preferred thermistor material of the present invention is
A first phase forming a matrix made of an insulating material, and formed so as to discontinuously surround the first phase,
A thermistor material cell consisting of the first phase and a second phase as a dispersant composed of a semiconductor substance having a different coefficient of thermal expansion or a substance having electrical conductivity is used as a constituent unit, and the dispersant is a three-dimensional mesh in the thermistor material. It is a thermistor material characterized in that it is dispersed in a discontinuous shape and that the dispersion material forms a network-like electrical path structure in the thermistor material.

【0048】ここで、前記サーミスタ材料セルの構造の
具体的一例を概念的に示した説明図を、図3〜図6に示
す。
3 to 6 are explanatory views conceptually showing a concrete example of the structure of the thermistor material cell.

【0049】図3および図4は、サーミスタ材料セルの
具体例の横断面の概略説明図を示し、図3は、第1相3
が多結晶質の材料の例で、サーミスタ材料セル2が、複
数個の結晶粒31を一つのブロックとして第1相3を構
成し、分散材41がその周りを不連続にとり囲んで第2
相4を形成した構造である。
3 and 4 are schematic explanatory views of a cross section of a specific example of the thermistor material cell. FIG. 3 shows the first phase 3
Is an example of a polycrystalline material, and the thermistor material cell 2 constitutes the first phase 3 with a plurality of crystal grains 31 as one block, and the dispersant 41 surrounds the second phase discontinuously to form the second phase.
It is a structure in which phase 4 is formed.

【0050】図4は、第1相3が樹脂のような非結晶質
または単結晶質の物質からなる材料の例で、所定サイズ
の円盤状またはその変形形状の塊を一ブロックとし、分
散材41がその周りを不連続に囲んで第2相4を形成し
たような構造である。
FIG. 4 shows an example of a material in which the first phase 3 is made of an amorphous or single crystalline substance such as resin. A disk-shaped or a deformed mass of a predetermined size is made into one block and a dispersion material is used. 41 has a structure in which the second phase 4 is formed by surrounding it discontinuously.

【0051】図5および図6は、サーミスタ材料セルの
具体例を概念的に示した説明図であり、図5は、球状ま
たは楕円形状の第1相3のブロック全周を、分散材41
が不連続に取り囲んで第2相を形成したような構造であ
る。
FIGS. 5 and 6 are explanatory views conceptually showing specific examples of the thermistor material cells. FIG. 5 shows the dispersion material 41 around the entire circumference of the spherical or elliptical first phase 3 block.
Has a structure in which the second phase is formed by being surrounded discontinuously.

【0052】図6は、柱状または長楕円形の第1相3の
全周に分散材41が不連続に分散するように第2相4を
形成したような構造である。
FIG. 6 shows a structure in which the second phase 4 is formed so that the dispersant 41 is discontinuously dispersed over the entire circumference of the columnar or oblong first phase 3.

【0053】また、「三次元網目状で不連続に分散し
た」状態とは、図7にその一例を示すように、分散材が
単体及び/又は該単体の集合体(一部繋がった形態や接
触した形態を含む)の状態で、サーミスタ材料中に三次
元網目状に配列している状態をいう。また、マトリック
スが結晶粒からなる場合、一つの網目は、数個以上のマ
トリックス結晶粒を一単位として、その周囲に形成され
たものを指す。好ましくは、連続的につながった粒子が
少なく、かつ分散材からなる不連続相が微小な間隔で分
散するような形態である。さらに好ましくは、0.005
〜数μm程度の間隔で各分散粒が配列しているような形
態である。なお、前記分散材の分散形態は、上記のよう
に、基本的に不連続な状態で網目構造を形成しているも
のであればよく、網目1個の形状は、多角形、円形、楕
円形、または不定形でもよい。また、分散材は、本発明
の作用・効果を損なわない範囲で、粒子が一部連続的に
分散したり、または連続体を形成してもよい。
The state of "discontinuously dispersed in a three-dimensional mesh" means that the dispersion material is a single substance and / or an aggregate of the single substances (forms that are partially connected or The state of being in contact with each other) is a state in which the thermistor material is arranged in a three-dimensional network. When the matrix is composed of crystal grains, one mesh refers to a matrix formed around several matrix crystal grains as one unit. Preferably, the number of particles that are continuously connected is small, and the discontinuous phase composed of a dispersant is dispersed at minute intervals. More preferably, 0.005
The dispersed particles are arranged at intervals of about several μm. It should be noted that the dispersion form of the dispersion material may be one that forms a mesh structure in a basically discontinuous state as described above, and the shape of one mesh is a polygon, a circle, or an ellipse. , Or an irregular shape. Further, in the dispersant, particles may be partially continuously dispersed or may form a continuous body as long as the action and effect of the present invention are not impaired.

【0054】本発明のサーミスタ材料において、前記分
散材の間隔が、10μm以下であることが好ましい。こ
れにより、分散材が不連続であっても、所定の抵抗値を
もって電気伝導性を発現できる。なお、前記分散材の間
隔が、0.005μm〜1μmであることがより好まし
い。
In the thermistor material of the present invention, it is preferable that the distance between the dispersants is 10 μm or less. As a result, even if the dispersion material is discontinuous, it is possible to develop electrical conductivity with a predetermined resistance value. In addition, it is more preferable that the interval of the dispersion material is 0.005 μm to 1 μm.

【0055】また、本発明のサーミスタ材料において、
前記分散材の大きさが、0.01μm〜100μmである
ことが好ましい。これにより、マトリックス粉末の粒径
を大きくすることなく、サーミスタ材料複合体中に分散
材の三次元網目構造(導電パス)を形成し易くなる。ま
た、マトリックス粉末の粒径を小さくできるため、高い
焼結性を確保することができる。また、粒径が小さすぎ
ても、分散材が完全な連続ネットワークを形成すること
がない。なお、前記分散材の大きさが、0.01μm〜
1μmであることがより好ましい。
In the thermistor material of the present invention,
The size of the dispersion material is preferably 0.01 μm to 100 μm. This facilitates formation of the three-dimensional network structure (conductive path) of the dispersant in the thermistor material composite without increasing the particle size of the matrix powder. Moreover, since the particle size of the matrix powder can be reduced, high sinterability can be secured. Also, if the particle size is too small, the dispersant does not form a complete continuous network. The size of the dispersion material is 0.01 μm or more.
More preferably, it is 1 μm.

【0056】また、本発明のサーミスタ材料において、
前記分散材が不連続に分散して形成されたネットワーク
構造の一つの大きさ(例えば、前記セルの大きさ)が、
0.1μm〜500μmであることが好ましい。これによ
り、サーミスタ材料セルの外周部での剥離等による強度
低下を起こしにくく、かつ少量の分散材で第2相の特性
を十分に発現することができる。なお、前記ネットワー
ク構造の一つの大きさが、0.5μm〜50μmである
ことがより好ましい。また、このセルの幅や大きさを変
えることにより、抵抗変化を大きく可変できるので好ま
しい。
In the thermistor material of the present invention,
One size (for example, the size of the cell) of the network structure formed by disperse the dispersant discontinuously,
It is preferably 0.1 μm to 500 μm. As a result, the strength of the thermistor material cell is less likely to decrease due to peeling or the like at the outer peripheral portion thereof, and the second phase characteristics can be sufficiently exhibited with a small amount of the dispersing material. It is more preferable that one size of the network structure is 0.5 μm to 50 μm. In addition, it is preferable that the resistance change can be greatly changed by changing the width and size of the cell.

【0057】また、本発明のサーミスタ材料において、
前記分散材が不連続に分散して形成されたネットワーク
構造の一つの大きさが、前記分散材の5倍〜5×104
倍であることが好ましい。これにより、複数のマトリッ
クス結晶粒の周囲に所定の間隔で所定量の分散材を分散
させることができ、電気伝導性を発現できる。なお、前
記ネットワーク構造の一つの大きさが、前記分散材の1
0〜1000倍であることがより好ましい。
In the thermistor material of the present invention,
One size of the network structure formed by disperse | distributing the said dispersion material is 5 times-5 * 10 < 4 > of the said dispersion material.
It is preferably double. As a result, a predetermined amount of the dispersant can be dispersed around the plurality of matrix crystal grains at a predetermined interval, and electric conductivity can be exhibited. In addition, one size of the network structure is equal to that of the dispersion material.
It is more preferably 0 to 1000 times.

【0058】また、本発明のサーミスタ材料において、
分散材が、マトリックスを構成する物質の結晶粒の大き
さの1/3以下の大きさを有し、かつ、三次元網目状で
不連続に分散してなることが好ましい。これにより、分
散材によりマトリックスの粒子またはファイバ等を強化
することができる。なお、分散材の大きさが、マトリッ
クスを構成する物質の結晶粒の大きさの1/1000〜1/
4であることがより好ましい。
In the thermistor material of the present invention,
It is preferable that the dispersant has a size not larger than 1/3 of the size of the crystal grains of the substance forming the matrix, and is discontinuously dispersed in a three-dimensional mesh. As a result, the particles of the matrix, the fibers, or the like can be reinforced by the dispersion material. The size of the dispersant is 1/1000 to 1 / the size of the crystal grains of the substance forming the matrix.
4 is more preferable.

【0059】また、本発明のサーミスタ材料において、
分散材の存在割合は、2〜50重量%の範囲が好まし
い。該割合が2重量%未満の場合、分散材の間隔が広く
なり、骨格構造の効果および機能性の発現が困難になる
虞がある。また、50重量%を超えると、網目状の分散
相、強化層内の分散材の密度が高くなるため、焼結性が
低下し、強度が低下する虞ある。なお、該割合が、10
〜40重量%の範囲である場合、本発明の効果をよりよ
く発揮できるのでより好ましい。
In the thermistor material of the present invention,
The presence ratio of the dispersant is preferably in the range of 2 to 50% by weight. If the proportion is less than 2% by weight, the spacing between the dispersants becomes large, and it may be difficult to achieve the effect of the skeletal structure and the functionality. On the other hand, if it exceeds 50% by weight, the density of the mesh-like dispersed phase and the dispersant in the reinforcing layer becomes high, so that the sinterability may be lowered and the strength may be lowered. The ratio is 10
It is more preferable for it to be in the range of from 40 to 40% by weight, since the effects of the present invention can be better exhibited.

【0060】また、本発明のサーミスタ材料において、
熱膨張によって内部応力が生じたときにこれを緩和する
第三相が、前記分散材とともに前記マトリックス中に不
連続にかつ網目状に分散してなることが好ましい。これ
により、測温時に発生する内部応力による繰り返し疲労
破壊や微小亀裂の発生を抑制することができる。
In the thermistor material of the present invention,
It is preferable that the third phase that alleviates internal stress caused by thermal expansion is dispersed in the matrix together with the dispersant in a discontinuous and meshed manner. As a result, it is possible to suppress the repeated fatigue fracture and the generation of minute cracks due to the internal stress generated during temperature measurement.

【0061】この第三相を構成する物質としては、熱膨
張差によって生じる内部応力を緩和できるような低ヤン
グ率、または易変形性、あるいは高強度で内部応力によ
る微小亀裂を発生させないような材料が好ましい。具体
的には、弾性率が小さい物質、結晶相変態がし易い
物質、微小気孔が存在する物質、などを用いる。さら
に、母材と馴染みがよく、かつ絶縁性が高いか、少なく
とも分散材に比べて電気抵抗が低い材料が好ましい。
As the substance constituting the third phase, a material having a low Young's modulus capable of relaxing the internal stress caused by the difference in thermal expansion, or easily deformable, or a material having a high strength and not generating a microcrack due to the internal stress. Is preferred. Specifically, a substance having a small elastic modulus, a substance that easily undergoes crystal phase transformation, a substance having micropores, or the like is used. Furthermore, a material that is well compatible with the base material and has a high insulating property or at least an electric resistance lower than that of the dispersion material is preferable.

【0062】本発明の第2の好適なサーミスタ材料は、
絶縁性を有する物質からなるマトリックスと、該マトリ
ックス中に三次元網目状で連続的に分散させた,前記マ
トリックスと同一または近似した物質からなる絶縁性を
有する強化層(サーミスタ材料の分散材添加により生じ
る強度低下を抑制する層または強化する層)としての第
三相と、該強化層中に不連続に分散させた,前記マトリ
ックスと熱膨張率が異なる半導体物質または電導性を有
する物質からなる分散材とからなるサーミスタ材料であ
って、前記分散材が、前記サーミスタ材料中に三次元網
目状で不連続に分散してなり、しかも該分散材がサーミ
スタ材料中に網目状の電気的なパス構造を形成してなる
ことを特徴とするサーミスタ材料である。
A second suitable thermistor material of the present invention is
A matrix made of a substance having an insulating property, and a reinforcing layer having an insulating property made of a substance which is the same as or similar to the matrix and which is continuously dispersed in a three-dimensional network in the matrix (by adding a dispersant of the thermistor material, A third phase as a layer for suppressing the strength reduction or a layer for strengthening), and a dispersion comprising a semiconductor material or a material having conductivity which is discontinuously dispersed in the reinforcing layer and has a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix. A thermistor material comprising a material, wherein the dispersion material is three-dimensionally meshed and discontinuously dispersed in the thermistor material, and the dispersion material has a mesh-like electrical path structure in the thermistor material. It is a thermistor material characterized by being formed.

【0063】本発明の第2の好適なサーミスタ材料にお
いて、マトリックス中での第三相(強化層)の存在形態
は、マトリックス中に三次元網目状で連続的に分散して
なる(すなわち、第三相は、サーミスタ材料中に三次元
網目状で連続的に分散してなる)。具体的には、その一
例を図8に示すように、マトリックス3が第三相5によ
って分離されたサーミスタ材料セル(セル状ユニット)
2を一つの単位としてなり、第三相5がマトリックス中
に三次元網目状に連続的に分散し、該第三相中に分散材
を不連続に分散させた形態である。この形態の場合は、
三次元網目状に分散した第三相によってマトリックスど
うしを強く結合することができる。さらに、分散材間の
電気抵抗を調整することが可能である。
In the second preferred thermistor material of the present invention, the form of existence of the third phase (reinforcing layer) in the matrix is continuously dispersed in a three-dimensional network in the matrix (that is, the first phase). The three phases are continuously dispersed in a three-dimensional network in the thermistor material). Specifically, as shown in FIG. 8, an example thereof is a thermistor material cell (cellular unit) in which a matrix 3 is separated by a third phase 5.
2 is one unit, and the third phase 5 is continuously dispersed in a matrix in a three-dimensional network, and the dispersant is discontinuously dispersed in the third phase. In this case,
The third phase dispersed in a three-dimensional network can strongly bond the matrices. Furthermore, it is possible to adjust the electric resistance between the dispersion materials.

【0064】本発明の第2の好適なサーミスタ材料にお
いて、他の具体的な存在形態は、図9に示すように、マ
トリックス3と第三相5がともに連続三次元網目状に形
成された形態である。この形態の場合は、第三相5の特
性だけでなく、マトリックス3自身の特性もさらに強く
発現することができるという利点がある。
In the second preferred thermistor material of the present invention, another specific existing form is a form in which the matrix 3 and the third phase 5 are both formed into a continuous three-dimensional network as shown in FIG. Is. In the case of this form, there is an advantage that not only the characteristics of the third phase 5 but also the characteristics of the matrix 3 itself can be expressed more strongly.

【0065】本発明の第2の好適なサーミスタ材料にお
いて、その他の具体的な存在形態は、図10に示すよう
に、二次元網目状に分散した第三相5が積層した形態で
ある。この形態の場合は、2次元方向(面方向)に対し
て強く特性を発現するような異方性をもたせることがで
きる。特に、薄板の場合に有効であるという利点があ
る。
In the second preferred thermistor material of the present invention, another specific mode of existence is a mode in which the third phase 5 dispersed in a two-dimensional network is laminated, as shown in FIG. In the case of this form, it is possible to provide anisotropy that strongly exhibits characteristics in the two-dimensional direction (plane direction). In particular, there is an advantage that it is effective in the case of a thin plate.

【0066】本発明の第2の好適なサーミスタ材料にお
いて、より好適な第三相は、サーミスタ材料中に三次元
網目状で連続的に分散され、前記マトリックスと同一ま
たは近似した物質からなるとともに、該第三相と分散材
とから形成される部分の網目一つの大きさDが1μm≦
D≦1000μmの範囲内で、かつ、該部分が三次元網
目状にパスを形成するような構造である。この構造の場
合には、第三相内に混在するマトリックスと同一または
近似した物質、および分散材をともに粒界相によって強
く結合することができるとともに、それらによって構成
される三次元網目構造の第三相の効果を強く発揮するこ
とができるという特有の効果を奏することができる。
In the second preferred thermistor material of the present invention, the more preferred third phase is continuously dispersed in the thermistor material in a three-dimensional network and comprises the same or similar substance as the matrix, The size D of one mesh in the portion formed by the third phase and the dispersion material is 1 μm ≦
The structure is within a range of D ≦ 1000 μm, and the portion forms a path in a three-dimensional mesh shape. In the case of this structure, both the substance and the dispersant that are the same as or similar to the matrix mixed in the third phase can be strongly bound together by the grain boundary phase, and at the same time, the first of the three-dimensional network structure constituted by them can be formed. A unique effect that the three-phase effect can be strongly exerted can be achieved.

【0067】本発明の第2の好適なサーミスタ材料にお
いて、分散材の第三相(強化層)中での分散形態は、
強化層中に分散材が均一(ランダム)に分散している形
態、強化層中に分散材が不均一に分散している形態、
強化層中に分散材が網目、層状などの特定の形態で規
則的に分散している形態、などがある。また、このと
き、第三相中に分散している分散材の単位は、 (a) 一
つの粒子またはウィスカなど個体であっても、 (b) 個
体の部分(最小構成単位からなる部分)と該個体が連結
または集合した部分とが混在して不連続部分を形成して
いても、 (c) 前記個体が連結または集合した集合ブロ
ックを単位として不連続部分を形成していても、これら
の何れでも、これらの組合せでもよい。この場合、集団
を形成する分散材は、一種のものであっても、目的とす
る付与する電気抵抗特性が異なる複数種のものであって
もよい。
In the second preferred thermistor material of the present invention, the dispersion form of the dispersant in the third phase (reinforcing layer) is
A form in which the dispersant is uniformly (randomly) dispersed in the reinforcing layer, a form in which the dispersant is unevenly dispersed in the reinforcing layer,
There is a form in which the dispersion material is regularly dispersed in a specific form such as a mesh or a layer in the reinforcing layer. Further, at this time, the unit of the dispersant dispersed in the third phase is (a) even if it is an individual such as one particle or whisker, (b) the part of the individual (the part consisting of the minimum constitutional unit) Even if the individuals are mixed with the connected or aggregated portions to form a discontinuous portion, (c) the individual is connected or aggregated to form a discontinuous portion, Any combination of these may be used. In this case, the dispersant forming the group may be one kind or plural kinds of dispersants having different intended electric resistance characteristics.

【0068】本発明の第2の好適なサーミスタ材料にお
いて、分散材の第三相中での分散形態は、具体的には、
図11に示すように、第三相5全体に分散材41がラン
ダムに分散した状態である。この形態の場合には、マト
リックス3と同一物質またはマトリックスに近似した物
質からなる第三相5で分散材41を個別(最小単位)に
保持できるため(残留応力分布が均一)、高い即時破断
強度を発現できるとともに、高い耐衝撃性や耐繰り返し
疲労性が得られるという利点がある。
In the second preferred thermistor material of the present invention, the dispersion form of the dispersant in the third phase is specifically
As shown in FIG. 11, the dispersion material 41 is randomly dispersed throughout the third phase 5. In the case of this form, since the dispersant 41 can be held individually (minimum unit) by the third phase 5 made of the same substance as the matrix 3 or a substance similar to the matrix (residual stress distribution is uniform), high immediate breaking strength is obtained. And the high impact resistance and the repeated fatigue resistance can be obtained.

【0069】本発明の第2の好適なサーミスタ材料にお
いて、他の具体的な分散材の分散形態は、図12に示す
ように、第三相5中において分散材41が不連続な網目
構造(部分的に不連続なものも含む)をした分散形態で
ある。この形態の場合は、分散材41をランダムに分散
させた場合に比べて強度的に多少低くなるが、分散材4
1の電気的特性や熱的特性等の機能的性質を強く発現す
ることが可能となるという利点がある。
In the second preferred thermistor material of the present invention, as another specific dispersion form of the dispersant, as shown in FIG. 12, the dispersant 41 in the third phase 5 has a discontinuous network structure ( (Including partially discontinuous) is a dispersed form. In the case of this form, the strength is somewhat lower than that in the case where the dispersion material 41 is randomly dispersed, but the dispersion material 4
1 has the advantage that the functional properties such as the electrical properties and the thermal properties of 1 can be strongly expressed.

【0070】本発明の第2の好適なサーミスタ材料にお
いて、他の具体的な分散材の分散形態は、図13に示す
ように、分散材41がマトリックス3および第三相5の
焼結を阻害しない範囲で近接して分散している状態であ
る。この形態の場合は、分散材をランダムに分散させた
場合に比べて強度的に多少低くなるが、高い電気伝導性
(低抵抗)を発現することが可能となるという利点があ
る。また、低熱膨張の分散材では、温度上昇に伴って電
気抵抗が直線的に増加するようなPTC効果の発現も可
能である。
In the second preferred thermistor material of the present invention, another specific dispersion form of the dispersant is that the dispersant 41 inhibits the sintering of the matrix 3 and the third phase 5, as shown in FIG. It is in a state of being closely distributed in the range not to be. In the case of this form, the strength is somewhat lower than in the case where the dispersant is randomly dispersed, but there is an advantage that high electrical conductivity (low resistance) can be exhibited. Further, in the low thermal expansion dispersion material, it is possible to exhibit the PTC effect in which the electric resistance increases linearly with the temperature rise.

【0071】本発明の第2の好適なサーミスタ材料にお
いて、他の具体的な分散材の分散形態は、図14に示す
ように、周方向に部分的に連続した分散材41が層状に
分散した形態である。この形態の場合には、分散材をラ
ンダムに分散させた場合に比べて強度的に多少低くなる
が、分散材41のより少ない添加量で高い電気伝導性を
(前記図13の具体例よりも強く)発現することが可能
となるという利点がある。
In the second preferred thermistor material of the present invention, another specific dispersion form of the dispersion material is as shown in FIG. 14, in which the dispersion material 41 partially continuous in the circumferential direction is dispersed in a layer form. It is a form. In the case of this embodiment, the strength is slightly lower than that in the case where the dispersant is randomly dispersed, but higher electrical conductivity is obtained with a smaller amount of the dispersant 41 (than the specific example of FIG. 13). It has the advantage that it can be expressed strongly.

【0072】本発明の第2の好適なサーミスタ材料にお
いて、他の具体的な分散材の分散形態は、マトリックス
粒子の周方向に特性の異なる分散材を2層以上分散させ
た形態で、例えば、図15に示すように、第1分散材4
2と第2分散材43の二層で構成した形態がある。この
形態の場合には、複数の分散材の特性を付与することが
可能となるという利点がある。
In the second preferred thermistor material of the present invention, another specific dispersion form of the dispersant is a form in which two or more dispersants having different characteristics are dispersed in the circumferential direction of the matrix particles. As shown in FIG. 15, the first dispersion material 4
There is a mode in which it is composed of two layers of No. 2 and the second dispersion material 43. In the case of this form, there is an advantage that it is possible to impart the characteristics of a plurality of dispersion materials.

【0073】本発明の第2の好適なサーミスタ材料にお
いて、他の具体的な分散材の分散形態は、図16に示す
ように、第三相5中およびマトリックス中の両者に分散
した形態である。この形態の場合には、マトリックス3
中に分散した分散材41(添加剤とする)は、第三相5
中の分散材41と特性が同じであっても異なってもよ
く、さらには、種々の特性を有する複数の添加剤を分散
させてもよい。
In the second preferred thermistor material of the present invention, another specific dispersion form of the dispersant is a form dispersed in both the third phase 5 and the matrix as shown in FIG. . In the case of this form, the matrix 3
The dispersion material 41 (as an additive) dispersed in the third phase 5
The characteristics may be the same as or different from those of the dispersion material 41 therein, and further, a plurality of additives having various characteristics may be dispersed.

【0074】本発明の第2の好適なサーミスタ材料にお
いて、分散材は、前記第三相中に不連続に分散してなる
とともに、前記サーミスタ材料中に三次元網目状で不連
続に分散してなる。ここで、「三次元網目状で不連続に
分散」とは、図17にその一例を示すように、分散材4
1がサーミスタ材料中に分離または部分的に繋がった
(接触した)状態で三次元網目状に配列している状態を
いう。
In the second preferred thermistor material of the present invention, the dispersant is discontinuously dispersed in the third phase and is also discontinuously dispersed in the thermistor material in a three-dimensional network. Become. Here, “three-dimensionally meshed and discontinuously dispersed” means that as shown in FIG.
1 refers to a state in which 1s are separated or partially connected (contacted) in the thermistor material and arranged in a three-dimensional mesh pattern.

【0075】本発明の第2の好適なサーミスタ材料にお
いて、マトリックスが結晶粒からなる場合、1つの網目
は、図18に示すように、数個以上のマトリックス結晶
粒12からなるユニット32,または該マトリックス結
晶粒と該結晶粒の周囲に形成した第三相の一部とからな
るユニットを一単位として、その周囲に分散材が網目の
骨格を形成した状態をさす。好ましくは、連続的に繋が
った粒子が少なく、かつ不連続相が微小な間隔で分散す
るような形態である。さらに好ましくは、サブミクロン
(0.数μm)〜数μm程度の粒界相を介して各分散粒が
つながっているような形態である。
In the second preferred thermistor material of the present invention, when the matrix is composed of crystal grains, one mesh is a unit 32 composed of several or more matrix crystal grains 12 as shown in FIG. A unit consisting of a matrix crystal grain and a part of the third phase formed around the crystal grain is defined as a unit, and the dispersion material forms a mesh skeleton around the unit. Preferred is a form in which few particles are continuously connected and the discontinuous phase is dispersed at minute intervals. More preferably, it is a form in which each dispersed grain is connected through a grain boundary phase of submicron (0.

【0076】なお、前記第2の好適なサーミスタ材料に
おいて、第三相を“マトリックスと同一または近似した
物質からなる絶縁性を有する強化相としての第三相”に
代えて、“分散材の熱膨張率よりマトリックスの熱膨張
率に近い熱膨張率を有し、かつ熱膨張差によって内部応
力が生じたときにこれを緩和する物質からなる緩和層と
しての第三相”とした場合も、上記と同様の分散形態、
存在形態、構造を採用することができる。このとき、該
緩和層としての第三相は、弾性率が小さい物質、結
晶相変態がし易い物質、微小気孔が存在する物質、な
どにより構成する。
In the second preferred thermistor material, the third phase is replaced with "the third phase as an insulating reinforcing phase composed of a substance which is the same as or similar to the matrix", and "the heat of the dispersion material is used." In the case of the third phase as a relaxation layer composed of a substance having a coefficient of thermal expansion closer to that of the matrix than that of the matrix and relaxing the internal stress due to the difference in thermal expansion, Distributed form similar to,
The existence form and structure can be adopted. At this time, the third phase as the relaxation layer is composed of a substance having a small elastic modulus, a substance which easily undergoes crystal phase transformation, a substance having micropores, and the like.

【0077】(好適なサーミスタ材料の製造方法)本発
明の好適なサーミスタ材料の製造方法は、絶縁性を有す
る材料からなるマトリックス原料粉末と、該マトリック
ス原料粉末より熱膨張率が大きく,かつ大きさがマトリ
ックス原料粉末の1/2以下の分散材原料粉末とを混合
する原料粉末調製工程と、該原料粉末を所定の形状に成
形して成形体とする成形工程と、該成形体を加熱して、
絶縁性を有する材料からなるマトリックスと、該マトリ
ックス中に三次元網目状で不連続に分散させた,前記マ
トリックスより熱膨張率が大きい物質からなる分散材と
からなる複合材料を形成する複合材料形成工程と、から
なることを特徴とする。
(Preferable Thermistor Material Manufacturing Method) A preferable thermistor material manufacturing method of the present invention is: a matrix raw material powder made of an insulating material; and a thermal expansion coefficient larger than that of the matrix raw material powder Is a raw material powder preparation step of mixing ½ or less of the matrix raw material powder with a dispersant raw material powder, a molding step of shaping the raw material powder into a predetermined shape to obtain a shaped body, and heating the shaped body. ,
Composite material formation for forming a composite material comprising a matrix made of a material having an insulating property and a dispersant made of a substance having a coefficient of thermal expansion higher than that of the matrix and discontinuously dispersed in the matrix in a three-dimensional mesh And a process.

【0078】この好適な製造方法において、先ず、原料
粉末調製工程において、絶縁性を有する材料からなるマ
トリックス原料粉末と、該マトリックス原料粉末より熱
膨張率が大きく,かつ大きさがマトリックス原料粉末の
1/2以下の分散材原料粉末とを混合する。このとき、
原料粉末が造粒粉の場合も、上記大きさの割合とする。
次に、成形工程において、前記原料粉末調製工程におい
て得られた原料粉末を所定の形状に成形して成形体とす
る。
In this preferred manufacturing method, first, in a raw material powder preparation step, a matrix raw material powder made of an insulating material and a matrix raw material powder having a coefficient of thermal expansion larger than that of the matrix raw material powder / 2 or less dispersant raw material powder is mixed. At this time,
Even when the raw material powder is a granulated powder, the ratio is in the above range.
Next, in the molding step, the raw material powder obtained in the raw material powder preparation step is molded into a predetermined shape to obtain a molded body.

【0079】次に、複合材料形成工程において、前記成
形工程において得られた成形体を加熱すると、所定温度
以上でマトリックスが結晶析出して成長するのに従っ
て、分散材が移動(または排出)し、網目状に再配列す
る。これにより、絶縁性を有する材料からなるマトリッ
クスと該マトリックス中に三次元網目状で不連続に分散
させた前記マトリックスより熱膨張率が大きい物質から
なる分散材とからなる複合材料を形成することができ
る。
Next, in the composite material forming step, when the formed body obtained in the forming step is heated, the dispersant moves (or is discharged) as the matrix crystallizes and grows at a predetermined temperature or higher, Rearrange in a mesh pattern. This makes it possible to form a composite material including a matrix made of an insulating material and a dispersant made of a substance having a thermal expansion coefficient larger than that of the matrix dispersed in the matrix discontinuously in a three-dimensional network. it can.

【0080】これより、三次元網目状で不連続に分散し
た分散材の間隔が温度上昇に比例して狭くなる(あるい
は広くなる)ような構造を形成することができる。従っ
て、測温域が広く、温度−抵抗変化に優れた直線性を有
するサーミスタ材料が容易に得られるものと考えられ
る。
As a result, it is possible to form a structure in which the distance between the dispersants dispersed in a three-dimensional mesh shape and discontinuously becomes narrow (or widens) in proportion to the temperature rise. Therefore, it is considered that a thermistor material having a wide temperature measurement range and excellent linearity in temperature-resistance change can be easily obtained.

【0081】ここで、本発明のサーミスタ材料の製造方
法の原料粉末調整工程において、マトリックスの主材と
しての所定形状の造粒粉の表面に、マトリックスより熱
膨張率が大きい分散材を不連続に存在させたように原料
粉末を調製してなることが好ましい。これにより、焼結
体に複数のマトリックス結晶粒の周りに不連続な三次元
網目状組織を形成できる。なお、この場合、分散材の大
きさを、大きな強度低下を生じさせない大きさとするこ
とが好ましい。
Here, in the raw material powder adjusting step of the method for producing a thermistor material of the present invention, a dispersant having a coefficient of thermal expansion larger than that of the matrix is discontinuously formed on the surface of the granulated powder having a predetermined shape as the main material of the matrix. It is preferable that the raw material powder is prepared as it is present. As a result, a discontinuous three-dimensional network structure can be formed around the plurality of matrix crystal grains in the sintered body. In this case, it is preferable that the size of the dispersion material is a size that does not cause a large decrease in strength.

【0082】(好適なサーミスタ材料の製造方法)本発
明の他の好適なサーミスタ材料の製造方法は、絶縁性を
有する物質からなるマトリックス原料粉末の表面に、該
マトリックス原料粉末と熱膨張率が異なる半導体物質ま
たは電導性を有する物質からなりかつ大きさがマトリッ
クス原料粉末の1/2以下の分散材原料粉末と,前記分
散材原料粉末の熱膨張率より前記マトリックス原料粉末
の熱膨張率に近い熱膨張率を有しかつ測温時に前記分散
材原料粉末によって形成される分散材の熱膨張差によっ
て生じる内部応力を緩和する物質からなり,大きさが前
記マトリックス原料粉末の1/2以下の第三相原料物質
とをまぶすように混合する原料粉末調製工程と、該原料
粉末を所定の形状に成形して成形体とする成形工程と、
該成形体を加熱して、絶縁性を有する物質からなるマト
リックスと、該マトリックス中に三次元網目状で連続的
に分散させた,前記マトリックスと熱膨張率が異なりか
つ熱膨張差によって内部応力が生じたときにこれを緩和
する物質からなる第三相と、該第三相中に不連続に分散
させた,前記マトリックスと熱膨張率が異なる物質から
なる分散材とからなる複合材料を形成する複合材料形成
工程と、からなることを特徴とする。
(Suitable Method for Producing Thermistor Material) In another preferred method for producing the thermistor material of the present invention, the coefficient of thermal expansion is different from that of the matrix raw material powder on the surface of the matrix raw material powder made of an insulating material. Dispersant raw material powder composed of a semiconductor material or a substance having electrical conductivity and having a size of 1/2 or less of the matrix raw material powder, and a thermal expansion coefficient closer to that of the matrix raw material powder than the thermal expansion coefficient of the dispersion raw material powder. A third material having a coefficient of expansion and relaxing internal stress caused by a difference in thermal expansion of the dispersion material formed by the dispersion material powder during temperature measurement, and having a size of 1/2 or less of the matrix material powder. A raw material powder preparation step of mixing the phase raw material with a powder, and a molding step of molding the raw material powder into a predetermined shape to obtain a molded body,
The molded body is heated to form a matrix composed of a substance having an insulating property, and the matrix is continuously dispersed in a three-dimensional network in the matrix. Form a composite material consisting of a third phase consisting of a substance that relaxes this when it occurs, and a dispersant dispersed in the third phase and consisting of a substance having a different coefficient of thermal expansion from the matrix And a composite material forming step.

【0083】これにより、絶縁性を有する物質からなる
マトリックスと、該マトリックス中に三次元網目状で連
続的に分散させた,分散材の熱膨張率よりマトリックス
の熱膨張率に近い熱膨張率を有し,かつ熱膨張差によっ
て内部応力が生じたときにこれを緩和する物質からなる
第三相と、該第三相中に不連続に分散させた,前記マト
リックスと熱膨張率が異なる物質からなる分散材とから
なるサーミスタ材料であって、前記分散材は、半導体物
質または電導性を有する物質からなり、前記第三相中に
不連続に分散させた分散材が、サーミスタ材料中におい
て三次元網目状で不連続に分散してネットワーク状の電
気的なパス構造を形成してなるサーミスタ材料を、容易
に製造することができる。
As a result, a matrix made of an insulating material and a coefficient of thermal expansion closer to that of the matrix than the coefficient of thermal expansion of the dispersant dispersed in the matrix in a three-dimensional network form are obtained. A third phase consisting of a substance that has an internal stress that relaxes internal stress due to a difference in thermal expansion, and a substance that has a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix dispersed discontinuously in the third phase. A dispersant consisting of a semiconductor material or a substance having conductivity, wherein the dispersant dispersed discontinuously in the third phase is three-dimensional in the thermistor material. A thermistor material having a network-like discontinuous dispersion and a network-like electrical path structure formed therein can be easily manufactured.

【0084】このとき、原料粉末調整工程において、分
散材原料粉末と第三相原料物質は、予め混合または造粒
して添加原料粉末とした後、該添加原料粉末をマトリッ
クス原料粉末の表面にまぶすように混合することがより
好ましい。これにより、所望の混合を容易に行うことが
できる。また、第三相原料物質は、弾性率が小さい物
質、結晶相変態がし易い物質、微小気孔が存在する
物質、などにより構成する。
At this time, in the raw material powder adjusting step, the dispersant raw material powder and the third phase raw material are mixed or granulated in advance to form an additional raw material powder, and then the additional raw material powder is sprinkled on the surface of the matrix raw material powder. Is more preferable. Thereby, desired mixing can be easily performed. The third-phase raw material is composed of a material having a small elastic modulus, a material that easily undergoes crystal phase transformation, a material having micropores, and the like.

【0085】(好適なサーミスタ材料の製造方法)本発
明の他の好適なサーミスタ材料の製造方法は、絶縁性を
有する物質からなるマトリックス原料粉末の表面に、該
マトリックス原料粉末と熱膨張率が異なる半導体物質ま
たは電導性を有する物質からなり,かつ大きさがマトリ
ックス原料粉末の1/2以下の分散材原料粉末と、前記
マトリックス原料粉末と同一または該マトリックス原料
粉末に近似した物質からなり,大きさがマトリックス原
料粉末の1/2以下の第三相原料物質とをまぶすように
混合する原料粉末調製工程と、該原料粉末を所定の形状
に成形して成形体とする成形工程と、該成形体を加熱し
て、絶縁性を有する物質からなるマトリックスと、該マ
トリックス中に三次元網目状で連続的に分散させた,前
記マトリックスと同一または近似した物質からなる絶縁
性を有する強化層としての第三相と、該第三相中に不連
続に分散させた,前記マトリックスと熱膨張率が異なる
半導体物質または電導性を有する物質からなる分散材と
からなる複合材料を形成する複合材料形成工程と、から
なることを特徴とする。
(Suitable Method for Producing Thermistor Material) In another preferred method for producing the thermistor material of the present invention, the coefficient of thermal expansion is different from that of the matrix raw material powder on the surface of the matrix raw material powder made of an insulating substance. It is composed of a semiconductor material or a material having electrical conductivity, and a dispersant raw material powder having a size equal to or less than 1/2 of the matrix raw material powder, and a material which is the same as the matrix raw material powder or close to the matrix raw material powder. A raw material powder preparation step of mixing with ½ or less of a matrix raw material powder of a third phase raw material, a molding step of shaping the raw material powder into a predetermined shape to obtain a shaped body, and the shaped body And a matrix composed of a substance having an insulating property, and the matrix, which is continuously dispersed in a three-dimensional network in the matrix. A third phase as a reinforcing layer having an insulating property consisting of one or a similar substance, and a semiconductor substance or a substance having a conductivity which is discontinuously dispersed in the third phase and has a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix. And a composite material forming step of forming a composite material including the dispersion material.

【0086】これにより、絶縁性を有する物質からなる
マトリックスと、該マトリックス中に三次元網目状で連
続的に分散させた,前記マトリックスと同一または近似
した物質からなる絶縁性を有する強化層としての第三相
と、該強化層中に不連続に分散させた,前記マトリック
スと熱膨張率が異なる半導体物質または電導性を有する
物質からなる分散材と、からなるサーミスタ材料であっ
て、前記分散材が、前記サーミスタ材料中に三次元網目
状で不連続に分散してなり、しかも該分散材がサーミス
タ材料中にネットワーク状の電気的なパス構造を形成し
てなるサーミスタ材料を容易に製造することができる。
As a result, a matrix made of an insulating material and a reinforcing layer having an insulating property made of the same or similar material as the matrix, which is continuously dispersed in a three-dimensional network in the matrix, are formed. A thermistor material comprising a third phase and a dispersant which is discontinuously dispersed in the reinforcing layer and which is made of a semiconductor material having a different coefficient of thermal expansion from the matrix or a material having electrical conductivity, the dispersant being To easily produce a thermistor material in which the thermistor material is three-dimensionally meshed and discontinuously dispersed, and the dispersion material forms a network-like electric path structure in the thermistor material. You can

【0087】このとき、原料粉末調整工程において、分
散材原料粉末と第三相原料物質は、予め混合または造粒
して添加原料粉末とした後、該添加原料粉末をマトリッ
クス原料粉末の表面にまぶすように混合することがより
好ましい。これにより、所望の混合を容易に行うことが
できる。また、第三相原料物質は、弾性率が小さい物
質、結晶相変態がし易い物質、微小気孔が存在する
物質、などにより構成する。
At this time, in the raw material powder adjusting step, the dispersant raw material powder and the third phase raw material are mixed or granulated in advance to form an additional raw material powder, and then the additional raw material powder is sprinkled on the surface of the matrix raw material powder. Is more preferable. Thereby, desired mixing can be easily performed. The third-phase raw material is composed of a material having a small elastic modulus, a material that easily undergoes crystal phase transformation, a material having micropores, and the like.

【0088】〔実施例〕以下、本発明の実施例を説明す
る。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.

【0089】第1実施例 先ず、79重量%および74重量%のSi34 粉末
(平均1次粒子径:0.2μm)と6重量%のY23
粉末(平均1次粒子径:0.5μm)に対し、粒径比(S
34 /SiC)が6〜7のSiCを15重量%およ
び20重量%加え、ボールミルで湿式混合し、乾燥、ス
プレードライにより造粒粉を作製した。
First Example First, 79% by weight and 74% by weight of Si 3 N 4 powder (average primary particle diameter: 0.2 μm) and 6% by weight of Y 2 O 3
Powder (average primary particle size: 0.5 μm), particle size ratio (S
15 wt% and 20 wt% of SiC having i 3 N 4 / SiC of 6 to 7 was added, wet-mixed with a ball mill, dried and spray-dried to produce granulated powder.

【0090】得られた造粒粉末を、金型に入れて一軸プ
レス成形(圧力:20MPa)した後、1850℃×1
時間(N2 中)の条件でホットプレス焼結して、本実施
例にかかる複合材料を得た(試料番号:1〔SiC添加
量20重量%〕、試料番号2〔SiC添加量15重量
%〕)。
The obtained granulated powder was placed in a mold and uniaxially press-molded (pressure: 20 MPa), and then 1850 ° C. × 1.
Hot-press sintering was performed under conditions of time (in N 2 ) to obtain a composite material according to this example (sample number: 1 [SiC addition amount: 20% by weight]), sample number: 2 [SiC addition amount: 15% by weight]. ]).

【0091】得られた複合材料の断面をECRプラズマ
エッチングし、その表面を金属顕微鏡観察した。その結
果、本実施例の複合材料は、複数のSi34 (マトリ
ックス)結晶粒の周りをSiC粒子が取り囲むように、
かつSiC粒子が母材中に三次元網目状で不連続に分散
していることが確認された。
A cross section of the obtained composite material was subjected to ECR plasma etching, and the surface thereof was observed with a metallographic microscope. As a result, in the composite material of this example, the SiC particles surround a plurality of Si 3 N 4 (matrix) crystal grains,
Moreover, it was confirmed that the SiC particles were discontinuously dispersed in a three-dimensional network in the base material.

【0092】第2実施例 平均1次粒子径0.1μmのSi34 粉末82重量%
と、平均1次粒子径0.5μmのY23 粉末5重量%、
および平均1次粒子径0.1μmのAl23 粉末3重量
%とを、ボールミルで湿式混合して、粒径が数10μm
〜300μmの母材原料造粒粉を作製した。
Second Example 82% by weight of Si 3 N 4 powder having an average primary particle size of 0.1 μm
And 5% by weight of Y 2 O 3 powder having an average primary particle diameter of 0.5 μm,
And 3% by weight of Al 2 O 3 powder having an average primary particle diameter of 0.1 μm are wet mixed in a ball mill to give a particle diameter of several tens of μm.
A base material raw material granulated powder of ˜300 μm was produced.

【0093】次に、該母材原料造粒粉の表面に、平均1
次粒子径0.4μmのSiC粒子を10重量%となるよう
にまぶして不連続に点在させて、原料粉末を得た。
Next, on the surface of the base material granulated powder, an average of 1
SiC particles having a secondary particle diameter of 0.4 μm were sprinkled so as to be 10% by weight and discontinuously scattered to obtain a raw material powder.

【0094】次に、この原料粉末を金型に入れてプレス
成形し、さらにCIP処理(3t/cm2)した後、185
0℃、4時間、N2 圧10kg/cm2 の条件で加圧焼結
し、本実施例にかかる本発明の複合材料を得た(試料番
号:3)。
Next, this raw material powder was put into a mold, press-molded, further subjected to CIP treatment (3 t / cm 2 ), and then 185
Pressure sintering was carried out at 0 ° C. for 4 hours under N 2 pressure of 10 kg / cm 2 to obtain a composite material of the present invention according to this example (Sample No. 3).

【0095】得られた複合材料の断面をプラズマエッチ
ングして、該断面の粒子構造をSEM(走査型電子顕微
鏡)により観察した。その結果、分散材がマトリックス
中において、三次元網目状で不連続に分散していること
が確認された。
The cross section of the obtained composite material was subjected to plasma etching, and the particle structure of the cross section was observed by SEM (scanning electron microscope). As a result, it was confirmed that the dispersant was dispersed discontinuously in the matrix in a three-dimensional mesh shape.

【0096】比較例1 比較のため、82重量%のSi34 粉末(平均1次粒
子径0.3μm)と5重量%のY23 粉末(平均1次
粒子径1μm)および平均一次粒子径0.1μmのAl
23 粉末3重量%と10重量%の平均1次粒子径0.
4μmのSiC粉末とを同時にボールミルで湿式混合し
て、SiC粒子がマトリックス中に均一に分散している
造粒粉(平均粒径500μm以下)を作製し、それ以外
は上記第2実施例と同様の条件で成形および加圧焼結を
行った(試料番号:C1)。この比較用焼結体の断面を
観察したところ、マトリックスのSi34 中にSiC
粒子が均一に分散していた。
Comparative Example 1 For comparison, 82% by weight of Si 3 N 4 powder (average primary particle diameter 0.3 μm), 5% by weight of Y 2 O 3 powder (average primary particle diameter 1 μm) and average primary particle diameter were used. Al with a particle size of 0.1 μm
2 O 3 powder 3% by weight and 10% by weight average primary particle diameter of 0.
Wet-mix 4 μm SiC powder with a ball mill at the same time to prepare granulated powder (average particle size 500 μm or less) in which SiC particles are uniformly dispersed in the matrix, and otherwise the same as in the second embodiment. Molding and pressure sintering were performed under the conditions of (Sample No. C1). Observation of the cross section of this comparative sintered body revealed that SiC was found in the Si 3 N 4 matrix.
The particles were uniformly dispersed.

【0097】比較例2 比較のため、70体積%のSiO2 粉末(平均1次粒子
径1.2μm)とSiO2 /SiC粒径比が1/1.5程度
の30体積%のSiC粒子とを、ボールミルで湿式混合
して作製した造粒粉を金型に入れてプレス成形し、その
後、1800℃×1時間、20MPaの条件でホットプ
レス焼結して、比較用焼結体を得た(試料番号:C
2)。得られた比較用焼結体の断面を観察したところ、
マトリックスのSiO2 中にSiC粒子がランダムに分
散しているのが観察された。
Comparative Example 2 For comparison, 70% by volume of SiO 2 powder (average primary particle diameter of 1.2 μm) and 30% by volume of SiC particles having a SiO 2 / SiC particle size ratio of about 1 / 1.5 were used. The granulated powder prepared by wet mixing with a ball mill was put into a mold and press-molded, and then hot press-sintered under the condition of 1800 ° C. × 1 hour and 20 MPa to obtain a comparative sintered body. (Sample number: C
2). When the cross section of the obtained comparative sintered body was observed,
It was observed that the SiC particles were randomly dispersed in the matrix SiO 2 .

【0098】比較例3 比較のため、SiCが分散していないSi34 のみよ
りなる焼結体(試料番号:C3)を用意した。
Comparative Example 3 For comparison, a sintered body (sample number: C3) made of only Si 3 N 4 in which SiC was not dispersed was prepared.

【0099】比較例4 比較のため、SiCのみからなる焼結体(試料番号:C
4)を用意した。
Comparative Example 4 For comparison, a sintered body made of only SiC (sample number: C
4) was prepared.

【0100】比較例5 比較のため、市販のMgO−Al2 3 −Cr2 3
のサーミスタ材料よりなる焼結体を用意した(試料番
号:C5)を用意した。
Comparative Example 5 For comparison, a commercially available sintered body made of a MgO—Al 2 O 3 —Cr 2 O 3 type thermistor material was prepared (sample number: C5).

【0101】性能評価試験 以上、第1実施例および第2実施例により得られた複合
材料、および比較例1〜比較例5で得られた比較用焼結
体について、室温〜1000℃の温度域における電気抵
抗値(4接点法)を測定した。その結果を、図1、図2
および表1に示す。
Performance Evaluation Test With respect to the composite materials obtained in the first and second examples and the comparative sintered bodies obtained in Comparative Examples 1 to 5, the temperature range from room temperature to 1000 ° C. The electric resistance value (4 contact method) was measured. The results are shown in FIG. 1 and FIG.
And shown in Table 1.

【0102】[0102]

【表1】 [Table 1]

【0103】図1、図2および表1より明らかなよう
に、本第1実施例および第2実施例の焼結体は、何れ
も、室温から1000℃までの広範囲において温度−抵
抗値特性が直線関係にあることが分かる。さらに、マト
リックスの一次粒子または造粒粉の平均粒径と分散材と
の粒径比を調整することによって温度上昇に対する抵抗
値変化率を制御することも可能であった。これに対し、
SiCを均一分散させた比較用焼結体(試料番号:C
1)、Si34 焼結体(試料番号:C3)、および市
販のMgO−Al2 3 −Cr2 3 系焼結体は、温度
上昇に伴って電気抵抗値が対数的に減少し、SiCをラ
ンダム分散させた比較用焼結体(試料番号:C2)は曲
線的な温度−抵抗値特性が得られ、SiC焼結体(試料
番号:C4)では電気抵抗値が400℃付近から一定化
した。このように、比較用焼結体は、何れも、直線的な
温度−抵抗値特性を得ることが困難であることが分か
る。
As is clear from FIGS. 1 and 2 and Table 1, the sintered bodies of the first and second examples have temperature-resistance characteristics in a wide range from room temperature to 1000 ° C. It can be seen that there is a linear relationship. Furthermore, it was also possible to control the rate of change in resistance value with respect to temperature rise by adjusting the particle size ratio between the average particle size of the primary particles or granulated powder of the matrix and the dispersant. In contrast,
A comparative sintered body in which SiC is uniformly dispersed (sample number: C
1), the Si 3 N 4 sintered body (sample number: C3), and the commercially available MgO—Al 2 O 3 —Cr 2 O 3 system sintered body have a logarithmic decrease in the electrical resistance value as the temperature rises. However, the comparative sintered body (sample number: C2) in which SiC is randomly dispersed has a curve-temperature-resistance characteristic, and the SiC sintered body (sample number: C4) has an electric resistance value of around 400 ° C. Has been stabilized since. As described above, it is understood that it is difficult to obtain a linear temperature-resistance value characteristic in any of the comparative sintered bodies.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例および第2実施例において
得られた複合材料、および比較例1、比較例4、比較例
5の焼結体の温度−抵抗値特性を示す線図である。
FIG. 1 is a diagram showing the temperature-resistance value characteristics of the composite materials obtained in the first and second examples of the present invention and the sintered bodies of Comparative Example 1, Comparative Example 4, and Comparative Example 5. is there.

【図2】比較例2において得られた比較用焼結体の温度
−抵抗値特性を示す線図である。
FIG. 2 is a diagram showing temperature-resistance value characteristics of a comparative sintered body obtained in Comparative Example 2.

【図3】本発明のサーミスタ材料のサーミスタ材料セル
の具体的一例を概念的に説明した説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view conceptually explaining a specific example of the thermistor material cell of the thermistor material of the present invention.

【図4】本発明のサーミスタ材料のサーミスタ材料セル
の他の具体的一例を概念的に説明した説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view conceptually explaining another specific example of the thermistor material cell of the thermistor material of the present invention.

【図5】本発明のサーミスタ材料のサーミスタ材料セル
の他の具体的一例を概念的に説明した説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view conceptually explaining another specific example of the thermistor material cell of the thermistor material of the present invention.

【図6】本発明のサーミスタ材料のサーミスタ材料セル
の他の具体的一例を概念的に説明した説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view conceptually explaining another specific example of the thermistor material cell of the thermistor material of the present invention.

【図7】本発明のサーミスタ材料の、三次元網目状で不
連続分散組織の具体的一例を概念的に説明する説明図で
ある。
FIG. 7 is an explanatory view conceptually explaining a specific example of a three-dimensional mesh-like discontinuous dispersion structure of the thermistor material of the present invention.

【図8】本発明のサーミスタ材料の第三相(強化層また
は/および緩和層)の存在形態の具体的一例を概念的に
示した説明図である。
FIG. 8 is an explanatory view conceptually showing a specific example of the existence form of the third phase (strengthening layer and / or relaxation layer) of the thermistor material of the present invention.

【図9】本発明のサーミスタ材料の第三相(強化層また
は/および緩和層)の存在形態の他の具体的一例を概念
的に示した説明図である。
FIG. 9 is an explanatory view conceptually showing another specific example of the existence form of the third phase (strengthening layer and / or relaxation layer) of the thermistor material of the present invention.

【図10】本発明のサーミスタ材料の第三相(強化層また
は/および緩和層)の存在形態の他の具体的一例を概念
的に示した説明図である。
FIG. 10 is an explanatory view conceptually showing another specific example of the existence form of the third phase (strengthening layer and / or relaxation layer) of the thermistor material of the present invention.

【図11】本発明のサーミスタ材料の分散材の分散形態の
具体的一例を概念的に示した説明図である。
FIG. 11 is an explanatory view conceptually showing a specific example of the dispersion form of the dispersion material of the thermistor material of the present invention.

【図12】本発明のサーミスタ材料の分散材の分散形態の
他の具体的一例を概念的に示した説明図である。
FIG. 12 is an explanatory view conceptually showing another specific example of the dispersion form of the dispersion material of the thermistor material of the present invention.

【図13】本発明のサーミスタ材料の分散材の分散形態の
他の具体的一例を概念的に示した説明図である。
FIG. 13 is an explanatory view conceptually showing another specific example of the dispersion form of the dispersion material of the thermistor material of the present invention.

【図14】本発明のサーミスタ材料の分散材の分散形態の
他の具体的一例を概念的に示した説明図である。
FIG. 14 is an explanatory view conceptually showing another specific example of the dispersion form of the dispersion material of the thermistor material of the present invention.

【図15】本発明のサーミスタ材料の分散材の分散形態の
他の具体的一例を概念的に示した説明図である。
FIG. 15 is an explanatory view conceptually showing another specific example of the dispersion form of the dispersion material of the thermistor material of the present invention.

【図15】本発明のサーミスタ材料の分散材の分散形態の
他の具体的一例を概念的に示した説明図である。
FIG. 15 is an explanatory view conceptually showing another specific example of the dispersion form of the dispersion material of the thermistor material of the present invention.

【図16】本発明のサーミスタ材料の分散材の具体的一例
の分散形態を示す図で、「三次元網目状で不連続に分
散」の形態を概念的に示した説明図である。
FIG. 16 is a diagram showing a dispersion form of a specific example of the dispersion material of the thermistor material of the present invention, and an explanatory view conceptually showing a form of “discontinuously dispersed in a three-dimensional mesh”.

【図17】本発明のサーミスタ材料を構成する網目の具体
的一例を概念的に説明した説明図である。
FIG. 17 is an explanatory view conceptually explaining a specific example of a mesh forming the thermistor material of the present invention.

【図18】本発明のサーミスタ材料を構成する微細組織の
具体的一例を概念的に説明した説明図である。
FIG. 18 is an explanatory view conceptually explaining a specific example of a microstructure that constitutes the thermistor material of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・サーミスタ材料 2・・・サーミスタ材料セル 3・・・マトリックス(第1相) 31・・・マトリックス構成物質 4・・・第2相 41・・・分散材 5・・・第三相(場合によっては強化層) 6・・・添加剤 A1・・・試料番号:1(第1実施例) A2・・・試料番号:2(第1実施例) A3・・・試料番号:3(第2実施例) C1・・・試料番号:C1(比較例1) C2・・・試料番号:C2(比較例2) C3・・・試料番号:C3(比較例3) C4・・・試料番号:C4(比較例4) C5・・・試料番号:C5(比較例5) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thermistor material 2 ... Thermistor material cell 3 ... Matrix (1st phase) 31 ... Matrix constituent substance 4 ... 2nd phase 41 ... Dispersion material 5 ... 3rd phase (In some cases, a reinforcing layer) 6 ... Additive A1 ... Sample number: 1 (first example) A2 ... Sample number: 2 (first example) A3 ... Sample number: 3 ( 2nd Example) C1 ... Sample number: C1 (Comparative example 1) C2 ... Sample number: C2 (Comparative example 2) C3 ... Sample number: C3 (Comparative example 3) C4 ... Sample number : C4 (Comparative Example 4) C5 ... Sample No .: C5 (Comparative Example 5)

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年8月3日[Submission date] August 3, 1995

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例および第2実施例において
得られた複合材料、および比較例1、比較例4、比較例
5の焼結体の温度−抵抗値特性を示す線図である。
FIG. 1 is a diagram showing the temperature-resistance value characteristics of the composite materials obtained in the first and second examples of the present invention and the sintered bodies of Comparative Example 1, Comparative Example 4, and Comparative Example 5. is there.

【図2】比較例2において得られた比較用焼結体の温度
−抵抗値特性を示す線図である。
FIG. 2 is a diagram showing temperature-resistance value characteristics of a comparative sintered body obtained in Comparative Example 2.

【図3】本発明のサーミスタ材料のサーミスタ材料セル
の具体的一例を概念的に説明した説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view conceptually explaining a specific example of the thermistor material cell of the thermistor material of the present invention.

【図4】本発明のサーミスタ材料のサーミスタ材料セル
の他の具体的一例を概念的に説明した説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view conceptually explaining another specific example of the thermistor material cell of the thermistor material of the present invention.

【図5】本発明のサーミスタ材料のサーミスタ材料セル
の他の具体的一例を概念的に説明した説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view conceptually explaining another specific example of the thermistor material cell of the thermistor material of the present invention.

【図6】本発明のサーミスタ材料のサーミスタ材料セル
の他の具体的一例を概念的に説明した説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view conceptually explaining another specific example of the thermistor material cell of the thermistor material of the present invention.

【図7】本発明のサーミスタ材料の、三次元網目状で不
連続分散組織の具体的一例を概念的に説明する説明図で
ある。
FIG. 7 is an explanatory view conceptually explaining a specific example of a three-dimensional mesh-like discontinuous dispersion structure of the thermistor material of the present invention.

【図8】本発明のサーミスタ材料の第三相(強化層また
は/および緩和層)の存在形態の具体的一例を概念的に
示した説明図である。
FIG. 8 is an explanatory view conceptually showing a specific example of the existence form of the third phase (strengthening layer and / or relaxation layer) of the thermistor material of the present invention.

【図9】本発明のサーミスタ材料の第三相(強化層また
は/および緩和層)の存在形態の他の具体的一例を概念
的に示した説明図である。
FIG. 9 is an explanatory view conceptually showing another specific example of the existence form of the third phase (strengthening layer and / or relaxation layer) of the thermistor material of the present invention.

【図10】本発明のサーミスタ材料の第三相(強化層ま
たは/および緩和層)の存在形態の他の具体的一例を概
念的に示した説明図である。
FIG. 10 is an explanatory view conceptually showing another specific example of the existence form of the third phase (strengthening layer and / or relaxation layer) of the thermistor material of the present invention.

【図11】本発明のサーミスタ材料の分散材の分散形態
の具体的一例を概念的に示した説明図である。
FIG. 11 is an explanatory view conceptually showing a specific example of the dispersion form of the dispersion material of the thermistor material of the present invention.

【図12】本発明のサーミスタ材料の分散材の分散形態
の他の具体的一例を概念的に示した説明図である
FIG. 12 is an explanatory view conceptually showing another specific example of the dispersion form of the dispersion material of the thermistor material of the present invention.

【図13】本発明のサーミスタ材料の分散材の分散形態
の他の具体的一例を概念的に示した説明図である。
FIG. 13 is an explanatory view conceptually showing another specific example of the dispersion form of the dispersion material of the thermistor material of the present invention.

【図14】本発明のサーミスタ材料の分散材の分散形態
の他の具体的一例を概念的に示した説明図である。
FIG. 14 is an explanatory view conceptually showing another specific example of the dispersion form of the dispersion material of the thermistor material of the present invention.

【図15】本発明のサーミスタ材料の分散材の分散形態
の他の具体的一例を概念的に示した説明図である。
FIG. 15 is an explanatory view conceptually showing another specific example of the dispersion form of the dispersion material of the thermistor material of the present invention.

【図16】本発明のサーミスタ材料の分散材の具体的一
例の分散形態を示す図で、「三次元網目状で不連続に分
散」の形態を概念的に示した説明図である。
FIG. 16 is a view showing a dispersion form of a specific example of the dispersant of the thermistor material of the present invention, and an explanatory view conceptually showing a form of “discontinuously dispersed in a three-dimensional mesh form”.

【図17】本発明のサーミスタ材料を構成する網目の具
体的一例を概念的に説明した説明図である。
FIG. 17 is an explanatory view conceptually explaining a specific example of a mesh forming the thermistor material of the present invention.

【図18】本発明のサーミスタ材料を構成する微細組織
の具体的一例を概念的に説明した説明図である。
FIG. 18 is an explanatory view conceptually explaining a specific example of a microstructure that constitutes the thermistor material of the present invention.

【符号の説明】 1・・・サーミスタ材料 2・・・サーミスタ材料セル 3・・・マトリックス(第1相) 31・・・マトリックス構成物質 4・・・第2相 41・・・分散材 5・・・第三相(場合によっては強化層) 6・・・添加剤 A1・・・試料番号:1(第1実施例) A2・・・試料番号:2(第1実施例) A3・・・試料番号:3(第2実施例) C1・・・試料番号:C1(比較例1) C2・・・試料番号:C2(比較例2) C3・・・試料番号:C3(比較例3) C4・・・試料番号:C4(比較例4) C5・・・試料番号:C5(比較例5)[Explanation of Codes] 1 ... Thermistor material 2 ... Thermistor material cell 3 ... Matrix (first phase) 31 ... Matrix constituent substance 4 ... Second phase 41 ... Dispersion material 5. ..Third phase (reinforcement layer in some cases) 6 ... Additive A1 ... Sample number: 1 (first example) A2 ... Sample number: 2 (first example) A3 ... Sample number: 3 (second example) C1 ... Sample number: C1 (Comparative example 1) C2 ... Sample number: C2 (Comparative example 2) C3 ... Sample number: C3 (Comparative example 3) C4・ ・ ・ Sample number: C4 (Comparative example 4) C5 ・ ・ ・ Sample number: C5 (Comparative example 5)

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁性を有する物質からなるマトリック
スと、該マトリックス中に不連続に分散させた,前記マ
トリックスと熱膨張率が異なる物質からなる分散材とか
らなるサーミスタ材料であって、 前記分散材は、半導体物質または電導性を有する物質か
らなり、 前記マトリックス中に不連続に分散させた分散材が、サ
ーミスタ材料中にネットワーク状の電気的なパス構造を
形成してなることを特徴とするサーミスタ材料。
1. A thermistor material comprising a matrix made of an insulating material and a dispersant dispersed in the matrix discontinuously made of a material having a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix. The material is made of a semiconductor material or a material having electrical conductivity, and the dispersion material discontinuously dispersed in the matrix forms a network-like electrical path structure in the thermistor material. Thermistor material.
【請求項2】 請求項1記載のサーミスタ材料におい
て、前記分散材が、マトリックスを構成する物質の結晶
粒の複数個を取り囲むようにネットワーク構造を形成し
てなることを特徴とするサーミスタ材料。
2. The thermistor material according to claim 1, wherein the dispersion material forms a network structure so as to surround a plurality of crystal grains of a substance forming a matrix.
【請求項3】 請求項2記載のサーミスタ材料におい
て、前記分散材が、サーミスタ材料中に三次元網目状で
不連続に分散してなることを特徴とするサーミスタ材
料。
3. The thermistor material according to claim 2, wherein the dispersant is discontinuously dispersed in the thermistor material in a three-dimensional mesh shape.
【請求項4】 請求項1記載のサーミスタ材料におい
て、前記分散材の間隔が、10μm以下であることを特
徴とするサーミスタ材料。
4. The thermistor material according to claim 1, wherein the spacing between the dispersants is 10 μm or less.
【請求項5】 請求項1記載のサーミスタ材料におい
て、前記分散材の大きさが、0.01μm〜100μmで
あることを特徴とするサーミスタ材料。
5. The thermistor material according to claim 1, wherein the dispersion material has a size of 0.01 μm to 100 μm.
【請求項6】 請求項2記載のサーミスタ材料におい
て、前記分散材が不連続に分散して形成されたネットワ
ーク構造の一つの大きさが、0.1μm〜500μmであ
ることを特徴とするサーミスタ材料。
6. The thermistor material according to claim 2, wherein one size of the network structure formed by disperse the dispersant material is 0.1 μm to 500 μm. .
【請求項7】 請求項6記載のサーミスタ材料におい
て、前記分散材が不連続に分散して形成されたネットワ
ーク構造の一つの大きさが、前記分散材の2倍〜5×1
4 倍であることを特徴とするサーミスタ材料。
7. The thermistor material according to claim 6, wherein the size of one of the network structures formed by disperse the dispersant is two to 5 × 1 times that of the dispersant.
A thermistor material characterized by being 0 4 times.
【請求項8】 請求項1記載のサーミスタ材料におい
て、マトリックスが、酸化物、窒化物、および珪化物か
ら選択されるセラミックスの一種以上であることを特徴
とするサーミスタ材料。
8. The thermistor material according to claim 1, wherein the matrix is one or more ceramics selected from oxides, nitrides, and silicides.
【請求項9】 請求項1記載のサーミスタ材料におい
て、分散材が、炭化物、珪化物、窒化物、硼化物、およ
び酸化物から選択されるセラミックスの一種以上である
サーミスタ材料。
9. The thermistor material according to claim 1, wherein the dispersant is one or more ceramics selected from carbides, silicides, nitrides, borides, and oxides.
【請求項10】 請求項1記載のサーミスタ材料におい
て、分散材が、マトリックスを構成する物質の結晶粒の
大きさの1/3以下の大きさを有し、かつ、サーミスタ
材料中に三次元網目状で不連続に分散してなることを特
徴とするサーミスタ材料。
10. The thermistor material according to claim 1, wherein the dispersant has a size equal to or less than 1/3 of the size of the crystal grains of the substance forming the matrix, and the three-dimensional mesh is present in the thermistor material. A thermistor material characterized by being dispersed in a discontinuous shape.
【請求項11】 絶縁性を有する物質からなるマトリック
スと、該マトリックス中に三次元網目状で連続的に分散
させた,前記マトリックスと熱膨張率が異なりかつ熱膨
張によって内部応力が生じたときにこれを緩和する物質
からなる第三相と、該第三相中に不連続に分散させた,
前記マトリックスと熱膨張率が異なる物質からなる分散
材と、からなるサーミスタ材料であって、 前記分散材は半導体物質または電導性を有する物質から
なり、 前記第三相中に不連続に分散させた分散材が、サーミス
タ材料中において三次元網目状で不連続に分散してネッ
トワーク状の電気的なパス構造を形成してなることを特
徴とするサーミスタ材料。
11. A matrix made of a substance having an insulating property, and a matrix having a three-dimensional network continuously dispersed therein, which has a different coefficient of thermal expansion from the matrix and when internal stress is generated by thermal expansion. A third phase composed of a substance that alleviates this, and discontinuously dispersed in the third phase,
A thermistor material comprising a dispersant comprising a substance having a different coefficient of thermal expansion from the matrix, wherein the dispersant comprises a semiconductor substance or a substance having electrical conductivity, and was discontinuously dispersed in the third phase. A thermistor material, characterized in that the dispersion material is dispersed in the thermistor material in a three-dimensional network discontinuously to form a network-shaped electrical path structure.
【請求項12】 絶縁性を有する物質からなるマトリック
スと、該マトリックス中に三次元網目状で連続的に分散
させた,前記マトリックスと熱膨張率が異なりかつ弾性
率が小さい物質からなる第三相と、該第三相中に不連続
に分散させた,前記マトリックスと熱膨張率が異なる物
質からなる分散材と、からなるサーミスタ材料であっ
て、 前記分散材は、半導体物質または電導性を有する物質か
らなり、 前記第三相は、前記分散材の熱膨張率より前記マトリッ
クスの熱膨張率に近い熱膨張率を有してなり、 前記第三相中に不連続に分散させた分散材が、サーミス
タ材料中において三次元網目状で不連続に分散してネッ
トワーク状の電気的なパス構造を形成してなることを特
徴とするサーミスタ材料。
12. A third phase consisting of a matrix made of a substance having an insulating property and a substance having a three-dimensional mesh-like continuous dispersion in the matrix and having a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix and a small elastic modulus. And a dispersant that is discontinuously dispersed in the third phase and that is made of a substance having a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix, wherein the dispersant has a semiconductor substance or electrical conductivity. Consisting of a substance, the third phase has a coefficient of thermal expansion closer to the coefficient of thermal expansion of the matrix than the coefficient of thermal expansion of the dispersant, the dispersant dispersed discontinuously in the third phase. , A thermistor material, wherein the thermistor material has a three-dimensional network discontinuously dispersed to form a network-shaped electric path structure.
【請求項13】 絶縁性を有する物質からなるマトリック
スと、該マトリックス中に三次元網目状で連続的に分散
させた,前記マトリックスと同一または近似した物質か
らなる絶縁性を有する強化層としての第三相と、該強化
層中に不連続に分散させた,前記マトリックスと熱膨張
率が異なる半導体物質または電導性を有する物質からな
る分散材と、からなるサーミスタ材料であって、 前記分散材が、前記サーミスタ材料中に三次元網目状で
不連続に分散してなり、しかも該分散材がサーミスタ材
料中にネットワーク状の電気的なパス構造を形成してな
ることを特徴とするサーミスタ材料。
13. A matrix comprising an insulative substance and a first reinforcing layer having an insulative property comprising the same or similar substance as the matrix, which is continuously dispersed in a three-dimensional network in the matrix. A thermistor material comprising three phases, and a dispersant which is discontinuously dispersed in the reinforcing layer and is made of a semiconductor material having a different coefficient of thermal expansion from the matrix or a material having conductivity, wherein the dispersant is A thermistor material, wherein the thermistor material is three-dimensionally meshed and discontinuously dispersed, and the dispersion material forms a network-like electric path structure in the thermistor material.
【請求項14】 絶縁性を有する物質からなるマトリック
ス原料粉末と、該マトリックス原料粉末と熱膨張率が異
なる半導体物質または電導性を有する物質からなり,か
つ大きさがマトリックス原料粉末の1/2以下の分散材
原料粉末とを混合する原料粉末調製工程と、 該原料粉末を所定の形状に成形して成形体とする成形工
程と、該成形体を加熱して、絶縁性を有する物質からな
るマトリックスと、該マトリックス中に三次元網目状で
不連続に分散させた,前記マトリックスと熱膨張率が異
なる物質からなる分散材とからなる複合材料を形成する
複合材料形成工程と、からなることを特徴とするサーミ
スタ材料の製造方法。
14. A matrix raw material powder made of an insulating material, and a semiconductor material having a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix raw material powder or a conductive material, and having a size of 1/2 or less of the matrix raw material powder. Raw material powder preparation step of mixing the dispersant raw material powder of 1., a shaping step of shaping the raw material powder into a predetermined shape to obtain a shaped body, and a matrix made of a substance having an insulating property by heating the shaped body. And a composite material forming step of forming a composite material comprising a matrix and a dispersion material made of a substance having a different coefficient of thermal expansion dispersed discontinuously in the matrix in a three-dimensional mesh shape. Manufacturing method of the thermistor material.
【請求項15】 請求項14記載のサーミスタ材料の製造方
法において、 原料粉末調整工程において、マトリックスの主材として
の所定形状の造粒粉の表面に、マトリックスと熱膨張率
が異なる分散材を不連続に存在させたように原料粉末を
調製してなることを特徴とするサーミスタ材料の製造方
法。
15. The method for producing a thermistor material according to claim 14, wherein in the raw material powder adjusting step, a dispersion material having a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix is formed on the surface of the granulated powder having a predetermined shape as the main material of the matrix. A method for producing a thermistor material, characterized in that a raw material powder is prepared so as to be continuously present.
【請求項16】 絶縁性を有する物質からなるマトリック
ス原料粉末の表面に、該マトリックス原料粉末と熱膨張
率が異なる半導体物質または電導性を有する物質からな
りかつ大きさがマトリックス原料粉末の1/2以下の分
散材原料粉末と、前記分散材原料粉末の熱膨張率より前
記マトリックス原料粉末の熱膨張率に近い熱膨張率を有
しかつ測温時に前記分散材原料粉末によって形成される
分散材の熱膨張差によって生じる内部応力を緩和する物
質からなり,大きさが前記マトリックス原料粉末の1/
2以下の第三相原料物質とをまぶすように混合する原料
粉末調製工程と、 該原料粉末を所定の形状に成形して成形体とする成形工
程と、該成形体を加熱して、絶縁性を有する物質からな
るマトリックスと、該マトリックス中に三次元網目状で
連続的に分散させた,前記マトリックスと熱膨張率が異
なりかつ熱膨張差によって内部応力が生じたときにこれ
を緩和する物質からなる第三相と、該第三相中に不連続
に分散させた,前記マトリックスと熱膨張率が異なる物
質からなる分散材とからなる複合材料を形成する複合材
料形成工程と、からなることを特徴とするサーミスタ材
料の製造方法。
16. The surface of a matrix raw material powder made of a material having an insulating property is formed on a surface of a semiconductor material having a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix raw material powder or a material having an electrical conductivity and having a size of 1/2 of the matrix raw material powder. Of the following dispersant raw material powder, and a dispersant having a coefficient of thermal expansion closer to that of the matrix raw material powder than the coefficient of thermal expansion of the dispersant raw material powder and formed by the dispersant raw material powder during temperature measurement It is made of a material that relaxes the internal stress caused by the difference in thermal expansion, and its size is 1 / of the matrix raw material powder.
A raw material powder preparation step of mixing two or less third phase raw material substances by sprinkling, a molding step of shaping the raw material powder into a predetermined shape to obtain a molded body, and heating the molded body to obtain an insulating property. From a matrix composed of a substance having a material having a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix and having a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix and relaxing the internal stress caused by the difference in thermal expansion. And a composite material forming step of forming a composite material composed of a third phase and a dispersant dispersed discontinuously in the third phase and made of a substance having a different coefficient of thermal expansion from the matrix. A method for manufacturing a characteristic thermistor material.
【請求項17】 絶縁性を有する物質からなるマトリック
ス原料粉末の表面に、該マトリックス原料粉末と熱膨張
率が異なる半導体物質または電導性を有する物質からな
りかつ大きさがマトリックス原料粉末の1/2以下の分
散材原料粉末と,前記マトリックス原料粉末と同一また
は該マトリックス原料粉末に近似した物質からなり,大
きさがマトリックス原料粉末の1/2以下の第三相原料
物質とをまぶすように混合する原料粉末調製工程と、 該原料粉末を所定の形状に成形して成形体とする成形工
程と、該成形体を加熱して、絶縁性を有する物質からな
るマトリックスと、該マトリックス中に三次元網目状で
連続的に分散させた,前記マトリックスと同一または近
似した物質からなる絶縁性を有する強化相としての第三
相と、該第三相中に不連続に分散させた,前記マトリッ
クスと熱膨張率が異なる半導体物質または電導性を有す
る物質からなる分散材とからなる複合材料を形成する複
合材料形成工程と、からなることを特徴とするサーミス
タ材料の製造方法。
17. The surface of a matrix raw material powder made of an insulating material is provided on the surface thereof with a semiconductor material having a coefficient of thermal expansion different from that of the matrix raw material powder or a material having electrical conductivity and having a size of 1/2 of the matrix raw material powder. The following dispersant raw material powder is mixed with the third raw material powder that is the same as or similar to the matrix raw material powder and has a size equal to or less than 1/2 of the matrix raw material powder in a sprinkling manner. Raw material powder preparation step, molding step of shaping the raw material powder into a predetermined shape to obtain a molded body, heating the molded body to form a matrix made of an insulating material, and a three-dimensional mesh in the matrix. Phase continuously dispersed in the form of a matrix, which is composed of the same or similar substance as the matrix, as an insulating reinforcing phase, and a third phase And a composite material forming step of forming a composite material continuously dispersed and comprising a dispersion material made of a semiconductor material having a different coefficient of thermal expansion or a material having electrical conductivity, and a composite material forming step. Production method.
JP7100213A 1994-08-09 1995-03-31 Thermistor material and method of manufacturing the same Expired - Fee Related JP3007281B2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7100213A JP3007281B2 (en) 1995-03-31 1995-03-31 Thermistor material and method of manufacturing the same
PCT/JP1995/001572 WO1996005151A1 (en) 1994-08-09 1995-08-07 Composite material and production method therefor
DE1995623732 DE69523732T2 (en) 1994-08-09 1995-08-07 COMPOSITE MATERIAL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
US08/624,519 US6245439B1 (en) 1994-08-09 1995-08-07 composite material and method for the manufacture
CNB951907360A CN1142119C (en) 1994-08-09 1995-08-07 Composite material and production method therefor
EP95927988A EP0722920B9 (en) 1994-08-09 1995-08-07 Composite material and production method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7100213A JP3007281B2 (en) 1995-03-31 1995-03-31 Thermistor material and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08273904A true JPH08273904A (en) 1996-10-18
JP3007281B2 JP3007281B2 (en) 2000-02-07

Family

ID=14268028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7100213A Expired - Fee Related JP3007281B2 (en) 1994-08-09 1995-03-31 Thermistor material and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3007281B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998012714A1 (en) * 1996-09-18 1998-03-26 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Wide-range thermistor material and process for preparing the same
JP2010103555A (en) * 2009-12-25 2010-05-06 Sharp Corp Variable resistor element
JP2010541233A (en) * 2007-09-28 2010-12-24 エプコス アクチエンゲゼルシャフト Electrical multilayer component and method for producing electrical multilayer component
WO2011136193A1 (en) * 2010-04-28 2011-11-03 株式会社デンソー Temperature sensor comprising temperature sensing element
JP2017188492A (en) * 2016-04-01 2017-10-12 株式会社豊田中央研究所 Thermistor material and production method thereof
EP3373310A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-12 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Printed temperature sensor

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009259911A (en) * 2008-04-14 2009-11-05 Toyota Central R&D Labs Inc Thermistor material for hydrogen atmosphere
JP5437304B2 (en) * 2010-04-28 2014-03-12 株式会社デンソー TEMPERATURE SENSOR ELEMENT, ITS MANUFACTURING METHOD, AND TEMPERATURE SENSOR

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998012714A1 (en) * 1996-09-18 1998-03-26 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Wide-range thermistor material and process for preparing the same
US6143207A (en) * 1996-09-18 2000-11-07 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Wide-range thermistor material and method for producing it
JP2010541233A (en) * 2007-09-28 2010-12-24 エプコス アクチエンゲゼルシャフト Electrical multilayer component and method for producing electrical multilayer component
JP2010103555A (en) * 2009-12-25 2010-05-06 Sharp Corp Variable resistor element
CN102869966A (en) * 2010-04-28 2013-01-09 株式会社电装 Temperature sensor comprising temperature sensing element
JP2011247876A (en) * 2010-04-28 2011-12-08 Denso Corp Temperature sensor
WO2011136193A1 (en) * 2010-04-28 2011-11-03 株式会社デンソー Temperature sensor comprising temperature sensing element
DE112011101480T5 (en) 2010-04-28 2013-05-29 Denso Corporation Temperature sensor with a heat-sensitive component
US9714869B2 (en) 2010-04-28 2017-07-25 Denso Corporation Temperature sensor including thermosensitive element
DE112011101480B4 (en) * 2010-04-28 2018-11-15 Denso Corporation Temperature sensor with a heat-sensitive component
JP2017188492A (en) * 2016-04-01 2017-10-12 株式会社豊田中央研究所 Thermistor material and production method thereof
EP3373310A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-12 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Printed temperature sensor
WO2018164570A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-13 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Printed temperature sensor
US10741312B2 (en) 2017-03-06 2020-08-11 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Printed temperature sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JP3007281B2 (en) 2000-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3555767B2 (en) Wide range thermistor material and method of manufacturing the same
US6245439B1 (en) composite material and method for the manufacture
JPH08273904A (en) Thermistor material and its manufacture
JP4527347B2 (en) Sintered body for thermistor
CN105967674A (en) Chromium-doped magnesium aluminate high temperature thermistor material and preparation method thereof
EP1137016A1 (en) Thermistor device
JP2001143907A (en) Thermistor element
JP3928244B2 (en) THERMISTOR ELEMENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
JPH10321408A (en) Thermistor and manufacture thereof
JP2010025603A (en) Composite temperature sensor element and method of manufacturing the same
JP5765277B2 (en) Low temperature thermistor material and manufacturing method thereof
JP3826494B2 (en) Wide range type thermistor element
JPH1143373A (en) Production of composite material
JP2020141024A (en) Temperature sensor
JP6453101B2 (en) Ceramic / metal joints
Affleck et al. Characterisation of the R–T response of BaTiO3 thermistors on three different length scales
JPH1041052A (en) Ceramic resistance heating body and its manufacture
JPH06316457A (en) Heat generating element made of ceramics
JPH0769725A (en) Ceramic exothermic element
JP3709691B2 (en) Composite material
JPWO2016136228A1 (en) PTC thermistor member and PTC thermistor element
JP2004146356A (en) Ceramic heater
JPH11288778A (en) Resistive element
JPH04312785A (en) Ceramic heater and its manufacture
JPH10279350A (en) High strength piezoelectric ceramic and its production

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071126

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081126

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091126

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091126

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101126

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101126

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111126

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111126

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121126

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121126

Year of fee payment: 13

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121126

Year of fee payment: 13

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131126

Year of fee payment: 14

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees