JPH1012405A - サーミスター用組成物 - Google Patents
サーミスター用組成物Info
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- JPH1012405A JPH1012405A JP16279596A JP16279596A JPH1012405A JP H1012405 A JPH1012405 A JP H1012405A JP 16279596 A JP16279596 A JP 16279596A JP 16279596 A JP16279596 A JP 16279596A JP H1012405 A JPH1012405 A JP H1012405A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】元素組成が多少変動してもサーミスター特性の
変動がほとんど生じないサーミスター用組成物とする。 【解決手段】原子番号３９及び原子番号６２〜７１の元
素から選ばれた少なくとも一つの元素をＱとし、Ｓｃ，
Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ及びＣｏから選ばれた少なくとも一つ
の元素をＭとしたとき、少なくともＱとＭ及びＴｉを含
むペロブスカイト型（ＡＢＯ3 型）結晶構造を有する第
１酸化物結晶粒子と、少なくともＱとＭ及びＴｉを含む
パイロクロア型（Ａ2 Ｂ2 Ｏ7 型）結晶構造を有する第
２酸化物結晶粒子と、を含む。第２酸化物結晶粒子が第
１酸化物結晶粒子のサーミスター特性の変動を抑制する
緩衝材として機能する。
変動がほとんど生じないサーミスター用組成物とする。 【解決手段】原子番号３９及び原子番号６２〜７１の元
素から選ばれた少なくとも一つの元素をＱとし、Ｓｃ，
Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ及びＣｏから選ばれた少なくとも一つ
の元素をＭとしたとき、少なくともＱとＭ及びＴｉを含
むペロブスカイト型（ＡＢＯ3 型）結晶構造を有する第
１酸化物結晶粒子と、少なくともＱとＭ及びＴｉを含む
パイロクロア型（Ａ2 Ｂ2 Ｏ7 型）結晶構造を有する第
２酸化物結晶粒子と、を含む。第２酸化物結晶粒子が第
１酸化物結晶粒子のサーミスター特性の変動を抑制する
緩衝材として機能する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、希土類金属と遷移
金属とを主金属元素とした酸化物結晶粒子よりなるサー
ミスター用組成物に関する。このサーミスター用組成物
は、温度センサなどに利用できる。
金属とを主金属元素とした酸化物結晶粒子よりなるサー
ミスター用組成物に関する。このサーミスター用組成物
は、温度センサなどに利用できる。
【０００２】
【従来の技術】温度センサなどに用いられているサーミ
スターは、抵抗が大きな負の温度係数をもつ半導体から
形成され、このような半導体としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍ
ｎ、Ｃｏ、Ｃｕなどの酸化物結晶粒子、炭酸塩、塩化物
を焼結したものが広く用いられている。例えばサーミス
ター温度計としては、Ｆｅ3 Ｏ4 とＭｇＣｒ2 Ｏ4 又は
ＭｇＡｌ2 Ｏ4 の固溶体や、ＮｉＯ、Ｍｎ2 Ｏ3 、Ｃｏ
2 Ｏ3 を混合焼結したようなものなどが用いられる。
スターは、抵抗が大きな負の温度係数をもつ半導体から
形成され、このような半導体としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍ
ｎ、Ｃｏ、Ｃｕなどの酸化物結晶粒子、炭酸塩、塩化物
を焼結したものが広く用いられている。例えばサーミス
ター温度計としては、Ｆｅ3 Ｏ4 とＭｇＣｒ2 Ｏ4 又は
ＭｇＡｌ2 Ｏ4 の固溶体や、ＮｉＯ、Ｍｎ2 Ｏ3 、Ｃｏ
2 Ｏ3 を混合焼結したようなものなどが用いられる。
【０００３】このようなサーミスターは、その成分によ
って特性が大きく変化し、各種のサーミスター用組成物
が提案されている。例えば特開昭５０−１１８２９４号
公報などには、Ａｌ2 Ｏ3 とＣｒ2 Ｏ3 を主成分とする
コランダム型結晶構造を主体とするサーミスター用組成
物が開示されている。また特開昭４９−６３９９５号公
報などには、ＭｇＡｌ2 Ｏ4 、ＭｇＣｒ2 Ｏ4 、ＭｇＦ
ｅ2 Ｏ4 などからなるスピネル型結晶構造を有する化合
物を主体としたサーミスター用組成物が開示され、特開
昭５１−１０８２９８号公報などには、Ｌａ（Ａｌ1-x
Ｃｒx ）Ｏ3 系のペロブスカイト型結晶構造を有する化
合物を主体としたサーミスター用組成物が開示されてい
る。
って特性が大きく変化し、各種のサーミスター用組成物
が提案されている。例えば特開昭５０−１１８２９４号
公報などには、Ａｌ2 Ｏ3 とＣｒ2 Ｏ3 を主成分とする
コランダム型結晶構造を主体とするサーミスター用組成
物が開示されている。また特開昭４９−６３９９５号公
報などには、ＭｇＡｌ2 Ｏ4 、ＭｇＣｒ2 Ｏ4 、ＭｇＦ
ｅ2 Ｏ4 などからなるスピネル型結晶構造を有する化合
物を主体としたサーミスター用組成物が開示され、特開
昭５１−１０８２９８号公報などには、Ｌａ（Ａｌ1-x
Ｃｒx ）Ｏ3 系のペロブスカイト型結晶構造を有する化
合物を主体としたサーミスター用組成物が開示されてい
る。
【０００４】ところがコランダム型結晶構造を主体とす
る組成物では、添加元素の添加量が多くなると被熱によ
る抵抗値の履歴が大きくなるという問題があった。また
スピネル型結晶構造を主体とする組成物では、温度勾配
定数が大きいため広い温度域で使用できないという問題
があり、ペロブスカイト型結晶構造を主体とする組成物
では、残存する未反応のＬａ酸化物結晶粒子に起因する
各種の不具合がある。そこで特開平７−２０１５２８号
公報には、上記不具合を解決できる組成物として、ペロ
ブスカイト型（ＡＢＯ3 型）結晶構造を有し、化学式
［（Ｙ1-w Ｓｍ w ）1-x Ｑx ］（Ｃｒ1-y-z Ｆｅy Ｔｉ
z ）Ｏ3 （但し０≦ｗ≦１．０、０．０１≦ｘ≦０．３
５、０．０５≦ｙ／（１−ｙ−ｚ）≦０．４、０．０２
５≦ｚ≦０．３５）で表されるサーミスター用組成物が
提案されている。
る組成物では、添加元素の添加量が多くなると被熱によ
る抵抗値の履歴が大きくなるという問題があった。また
スピネル型結晶構造を主体とする組成物では、温度勾配
定数が大きいため広い温度域で使用できないという問題
があり、ペロブスカイト型結晶構造を主体とする組成物
では、残存する未反応のＬａ酸化物結晶粒子に起因する
各種の不具合がある。そこで特開平７−２０１５２８号
公報には、上記不具合を解決できる組成物として、ペロ
ブスカイト型（ＡＢＯ3 型）結晶構造を有し、化学式
［（Ｙ1-w Ｓｍ w ）1-x Ｑx ］（Ｃｒ1-y-z Ｆｅy Ｔｉ
z ）Ｏ3 （但し０≦ｗ≦１．０、０．０１≦ｘ≦０．３
５、０．０５≦ｙ／（１−ｙ−ｚ）≦０．４、０．０２
５≦ｚ≦０．３５）で表されるサーミスター用組成物が
提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが特開平７−２
０１５２８号公報に開示された組成物は、組成の僅かな
変動によりサーミスター特性が大きく変化するという特
性を有している。そのため所望の特性を有するサーミス
ターを製造する場合には、各元素の組成割合を厳密に管
理し、しかも製造工程中の組成変化を十分に抑制する必
要があった。したがって厳密に制御された製造工程が必
要となり、結果的に製造工数が多大となるという不具合
があった。さらに、焼成により無機材料からなる支持体
上にサーミスターを形成する場合には、支持体とサーミ
スター用組成物との間に反応が生じ、サーミスター用組
成物の組成が変化するという不具合もある。
０１５２８号公報に開示された組成物は、組成の僅かな
変動によりサーミスター特性が大きく変化するという特
性を有している。そのため所望の特性を有するサーミス
ターを製造する場合には、各元素の組成割合を厳密に管
理し、しかも製造工程中の組成変化を十分に抑制する必
要があった。したがって厳密に制御された製造工程が必
要となり、結果的に製造工数が多大となるという不具合
があった。さらに、焼成により無機材料からなる支持体
上にサーミスターを形成する場合には、支持体とサーミ
スター用組成物との間に反応が生じ、サーミスター用組
成物の組成が変化するという不具合もある。
【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、元素組成が多少変動してもサーミスター特
性の変動がほとんど生じないサーミスター用組成物とす
ることを目的とする。
ものであり、元素組成が多少変動してもサーミスター特
性の変動がほとんど生じないサーミスター用組成物とす
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１に記載のサーミスター用組成物の特徴は、原子番号
３９及び原子番号６２〜７１の元素から選ばれた少なく
とも一つの元素をＱとし、Ｓｃ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ及び
Ｃｏから選ばれた少なくとも一つの元素をＭとしたと
き、少なくともＱとＭ及びＴｉを含むペロブスカイト型
（ＡＢＯ3 型）結晶構造を有する第１酸化物結晶粒子
と、少なくともＱとＭ及びＴｉを含むパイロクロア型
（Ａ2 Ｂ2 Ｏ7 型）結晶構造を有する第２酸化物結晶粒
子と、を含むことにある。
項１に記載のサーミスター用組成物の特徴は、原子番号
３９及び原子番号６２〜７１の元素から選ばれた少なく
とも一つの元素をＱとし、Ｓｃ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ及び
Ｃｏから選ばれた少なくとも一つの元素をＭとしたと
き、少なくともＱとＭ及びＴｉを含むペロブスカイト型
（ＡＢＯ3 型）結晶構造を有する第１酸化物結晶粒子
と、少なくともＱとＭ及びＴｉを含むパイロクロア型
（Ａ2 Ｂ2 Ｏ7 型）結晶構造を有する第２酸化物結晶粒
子と、を含むことにある。
【０００８】なお、請求項１に記載のサーミスター用組
成物においては、請求項３に記載のように、化学式Ｑ
（Ｍ1-x Ｔｉx ）Ｏ3 （但し０＜ｘ≦０．５）で表され
る第１酸化物結晶粒子と、化学式Ｑ2 （Ｍy Ｔｉ1-y ）
2 Ｏ7 （但し０＜ｙ≦０．５）で表される第２酸化物結
晶粒子と、を含むことが望ましい。また上記課題を解決
する請求項２に記載のサーミスター用組成物の特徴は、
原子番号３９及び原子番号６２〜７１の元素から選ばれ
た少なくとも一つの元素をＱとし、Ｓｃ，Ｃｒ，Ｍｎ，
Ｆｅ及びＣｏから選ばれた少なくとも一つの元素をＭと
し、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ及びＢａから選ばれた少なくとも
一つの元素をＲとしたとき、少なくともＱとＲとＭ及び
Ｔｉを含むペロブスカイト型（ＡＢＯ3 型）結晶構造を
有する第３酸化物結晶粒子と、少なくともＱとＲとＭ及
びＴｉを含むパイロクロア型（Ａ2 Ｂ2 Ｏ7 型）結晶構
造を有する第４酸化物結晶粒子と、を含むことにある。
成物においては、請求項３に記載のように、化学式Ｑ
（Ｍ1-x Ｔｉx ）Ｏ3 （但し０＜ｘ≦０．５）で表され
る第１酸化物結晶粒子と、化学式Ｑ2 （Ｍy Ｔｉ1-y ）
2 Ｏ7 （但し０＜ｙ≦０．５）で表される第２酸化物結
晶粒子と、を含むことが望ましい。また上記課題を解決
する請求項２に記載のサーミスター用組成物の特徴は、
原子番号３９及び原子番号６２〜７１の元素から選ばれ
た少なくとも一つの元素をＱとし、Ｓｃ，Ｃｒ，Ｍｎ，
Ｆｅ及びＣｏから選ばれた少なくとも一つの元素をＭと
し、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ及びＢａから選ばれた少なくとも
一つの元素をＲとしたとき、少なくともＱとＲとＭ及び
Ｔｉを含むペロブスカイト型（ＡＢＯ3 型）結晶構造を
有する第３酸化物結晶粒子と、少なくともＱとＲとＭ及
びＴｉを含むパイロクロア型（Ａ2 Ｂ2 Ｏ7 型）結晶構
造を有する第４酸化物結晶粒子と、を含むことにある。
【０００９】なお、請求項２に記載のサーミスター用組
成物においては、請求項４に記載のように、化学式（Ｑ
1-m Ｒm ）（Ｍ1-x Ｔｉx ）Ｏ3 （但し０＜ｍ≦０．
３、０＜ｘ≦０．５）で表される第３酸化物結晶粒子
と、化学式（Ｑ1-n Ｒn ）2 （Ｍy Ｔｉ1-y ）2 Ｏ
7 （但し０＜ｎ≦０．３、０＜ｙ≦０．５）で表される
第４酸化物結晶粒子と、を含むことが望ましい。
成物においては、請求項４に記載のように、化学式（Ｑ
1-m Ｒm ）（Ｍ1-x Ｔｉx ）Ｏ3 （但し０＜ｍ≦０．
３、０＜ｘ≦０．５）で表される第３酸化物結晶粒子
と、化学式（Ｑ1-n Ｒn ）2 （Ｍy Ｔｉ1-y ）2 Ｏ
7 （但し０＜ｎ≦０．３、０＜ｙ≦０．５）で表される
第４酸化物結晶粒子と、を含むことが望ましい。
【００１０】さらに上記サーミスター用組成物において
は、請求項５に記載のようにＡｌを含み、Ａｌの添加量
は含まれる全金属元素に対して１０原子％以下であるこ
とが望ましい。また上記サーミスター用組成物において
は、請求項６に記載のようにさらにＳｉを含み、Ｓｉの
添加量は含まれる全金属元素に対して２０原子％以下で
あることが望ましい。
は、請求項５に記載のようにＡｌを含み、Ａｌの添加量
は含まれる全金属元素に対して１０原子％以下であるこ
とが望ましい。また上記サーミスター用組成物において
は、請求項６に記載のようにさらにＳｉを含み、Ｓｉの
添加量は含まれる全金属元素に対して２０原子％以下で
あることが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】元素Ｑとしては、原子番号３９の
Ｙ、原子番号６２〜７１のＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄ
ｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ及びＬｕから選ばれた少な
くとも一つの元素が用いられる。元素ＭとしてはＳｃ，
Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ及びＣｏから選ばれた少なくとも一つ
の元素が用いられる。また元素Ｒとしては、Ｍｇ，Ｃ
ａ，Ｓｒ及びＢａから選ばれた少なくとも一つの元素が
用いられる。
Ｙ、原子番号６２〜７１のＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄ
ｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ及びＬｕから選ばれた少な
くとも一つの元素が用いられる。元素ＭとしてはＳｃ，
Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ及びＣｏから選ばれた少なくとも一つ
の元素が用いられる。また元素Ｒとしては、Ｍｇ，Ｃ
ａ，Ｓｒ及びＢａから選ばれた少なくとも一つの元素が
用いられる。
【００１２】元素ＱとしてはＹが特に望ましく、元素Ｍ
としてはＣｒ又はＦｅが特に望ましく、元素Ｒとしては
Ｃａが特に望ましい。請求項１に記載のサーミスター用
組成物は、少なくともペロブスカイト型（ＡＢＯ3 型）
結晶構造を有する第１酸化物結晶粒子とパイロクロア型
（Ａ2 Ｂ2 Ｏ 7 型）結晶構造を有する第２酸化物結晶粒
子とを含んで構成されている。そして、パイロクロア型
結晶構造を有する第２酸化物結晶粒子がペロブスカイト
型結晶構造を有する第１酸化物結晶粒子のサーミスター
特性の変動を抑制する緩衝材として機能すると考えら
れ、組成が多少変動してもサーミスター特性の変動が抑
制される。
としてはＣｒ又はＦｅが特に望ましく、元素Ｒとしては
Ｃａが特に望ましい。請求項１に記載のサーミスター用
組成物は、少なくともペロブスカイト型（ＡＢＯ3 型）
結晶構造を有する第１酸化物結晶粒子とパイロクロア型
（Ａ2 Ｂ2 Ｏ 7 型）結晶構造を有する第２酸化物結晶粒
子とを含んで構成されている。そして、パイロクロア型
結晶構造を有する第２酸化物結晶粒子がペロブスカイト
型結晶構造を有する第１酸化物結晶粒子のサーミスター
特性の変動を抑制する緩衝材として機能すると考えら
れ、組成が多少変動してもサーミスター特性の変動が抑
制される。
【００１３】第１酸化物結晶粒子とは、少なくともＱと
Ｍ及びＴｉを含むペロブスカイト型結晶構造を有する酸
化物結晶粒子をいう。第１酸化物結晶粒子を構成する各
元素の組成比率としては、請求項３に記載のように、化
学式Ｑ（Ｍ1-x Ｔｉx ）Ｏ3（但し０＜ｘ≦０．５）で
表される結晶粒子として含むことが望ましい。ｘの値が
０．５を超えると、相分離してサーミスター特性に悪影
響を与える場合があるため好ましくない。
Ｍ及びＴｉを含むペロブスカイト型結晶構造を有する酸
化物結晶粒子をいう。第１酸化物結晶粒子を構成する各
元素の組成比率としては、請求項３に記載のように、化
学式Ｑ（Ｍ1-x Ｔｉx ）Ｏ3（但し０＜ｘ≦０．５）で
表される結晶粒子として含むことが望ましい。ｘの値が
０．５を超えると、相分離してサーミスター特性に悪影
響を与える場合があるため好ましくない。
【００１４】第２酸化物結晶粒子とは、少なくともＱと
Ｍ及びＴｉを含むパイロクロア型結晶構造を有する酸化
物結晶粒子をいう。第２酸化物結晶粒子を構成する各元
素の組成比率としては、請求項３に記載のように、化学
式Ｑ2 （Ｍy Ｔｉ1-y ）2 Ｏ 7 （但し０＜ｙ≦０．５）
で表される結晶粒子として含むことが望ましい。ｙの値
が０．５を超えると、相分離してサーミスター特性に悪
影響を与える場合があるため好ましくない。
Ｍ及びＴｉを含むパイロクロア型結晶構造を有する酸化
物結晶粒子をいう。第２酸化物結晶粒子を構成する各元
素の組成比率としては、請求項３に記載のように、化学
式Ｑ2 （Ｍy Ｔｉ1-y ）2 Ｏ 7 （但し０＜ｙ≦０．５）
で表される結晶粒子として含むことが望ましい。ｙの値
が０．５を超えると、相分離してサーミスター特性に悪
影響を与える場合があるため好ましくない。
【００１５】また請求項２に記載のサーミスター用組成
物は、少なくともペロブスカイト型結晶構造を有する第
３酸化物結晶粒子とパイロクロア型結晶構造を有する第
４酸化物結晶粒子と、を含んで構成されている。そし
て、パイロクロア型結晶構造を有する第４酸化物結晶粒
子がペロブスカイト型結晶構造を有する第３酸化物結晶
粒子のサーミスター特性の変動を抑制する緩衝材として
機能すると考えられ、組成が多少変動してもサーミスタ
ー特性の変動が抑制される。
物は、少なくともペロブスカイト型結晶構造を有する第
３酸化物結晶粒子とパイロクロア型結晶構造を有する第
４酸化物結晶粒子と、を含んで構成されている。そし
て、パイロクロア型結晶構造を有する第４酸化物結晶粒
子がペロブスカイト型結晶構造を有する第３酸化物結晶
粒子のサーミスター特性の変動を抑制する緩衝材として
機能すると考えられ、組成が多少変動してもサーミスタ
ー特性の変動が抑制される。
【００１６】第３酸化物結晶粒子とは、少なくともＱと
ＲとＭ及びＴｉを含むペロブスカイト型結晶構造を有す
る酸化物結晶粒子をいう。第３酸化物結晶粒子を構成す
る各元素の組成比率としては、請求項４に記載のよう
に、化学式（Ｑ1-m Ｒm ）（Ｍ 1-x Ｔｉx ）Ｏ3 （但し
０＜ｍ≦０．３、０＜ｘ≦０．５）で表される結晶粒子
として含むことが望ましい。ｍの値が０．３を超えた
り、あるいはｘの値が０．５を超えると相分離してサー
ミスター特性に悪影響を与える場合があるため好ましく
ない。
ＲとＭ及びＴｉを含むペロブスカイト型結晶構造を有す
る酸化物結晶粒子をいう。第３酸化物結晶粒子を構成す
る各元素の組成比率としては、請求項４に記載のよう
に、化学式（Ｑ1-m Ｒm ）（Ｍ 1-x Ｔｉx ）Ｏ3 （但し
０＜ｍ≦０．３、０＜ｘ≦０．５）で表される結晶粒子
として含むことが望ましい。ｍの値が０．３を超えた
り、あるいはｘの値が０．５を超えると相分離してサー
ミスター特性に悪影響を与える場合があるため好ましく
ない。
【００１７】また第４酸化物結晶粒子とは、少なくとも
ＱとＲとＭ及びＴｉを含むパイロクロア型結晶構造を有
する酸化物結晶粒子をいう。第４酸化物結晶粒子を構成
する各元素の組成比率としては、請求項４に記載のよう
に、化学式（Ｑ1-n Ｒn ）2（Ｍy Ｔｉ1-y ）2 Ｏ
7 （但し０＜ｎ≦０．３、０＜ｙ≦０．５）で表される
結晶粒子として含むことが望ましい。ｎの値が０．３を
超えたり、あるいはｙの値が０．５を超えると相分離し
てサーミスター特性に悪影響を与える場合があるため好
ましくない。
ＱとＲとＭ及びＴｉを含むパイロクロア型結晶構造を有
する酸化物結晶粒子をいう。第４酸化物結晶粒子を構成
する各元素の組成比率としては、請求項４に記載のよう
に、化学式（Ｑ1-n Ｒn ）2（Ｍy Ｔｉ1-y ）2 Ｏ
7 （但し０＜ｎ≦０．３、０＜ｙ≦０．５）で表される
結晶粒子として含むことが望ましい。ｎの値が０．３を
超えたり、あるいはｙの値が０．５を超えると相分離し
てサーミスター特性に悪影響を与える場合があるため好
ましくない。
【００１８】さらに、含まれる全金属元素に対して１０
原子％以下のＡｌを含むことにより、サーミスター特性
の微調整が可能となり、また含まれる全金属元素に対し
て２０原子％以下のＳｉを含むことにより、焼結性の向
上をはかることができる。
原子％以下のＡｌを含むことにより、サーミスター特性
の微調整が可能となり、また含まれる全金属元素に対し
て２０原子％以下のＳｉを含むことにより、焼結性の向
上をはかることができる。
【００１９】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 （実施例１〜４）市販の原料Ｙ2 Ｏ3 ，ＣａＣＯ3 ，Ｔ
ｉＯ2 及びＣｒ2 Ｏ3 を表１に示す組成となるように各
々秤量した。これを各々ボールミルにて湿式で粉砕・混
合し、乾燥して平均粒径０．４μｍの混合粉末を得た。
得られた粉末を所要量用いて各々直径４０ｍｍ、厚さ８
ｍｍの円板に加圧成形し、空気中にて１６００℃で２時
間焼成して各焼結体を調製した。
る。 （実施例１〜４）市販の原料Ｙ2 Ｏ3 ，ＣａＣＯ3 ，Ｔ
ｉＯ2 及びＣｒ2 Ｏ3 を表１に示す組成となるように各
々秤量した。これを各々ボールミルにて湿式で粉砕・混
合し、乾燥して平均粒径０．４μｍの混合粉末を得た。
得られた粉末を所要量用いて各々直径４０ｍｍ、厚さ８
ｍｍの円板に加圧成形し、空気中にて１６００℃で２時
間焼成して各焼結体を調製した。
【００２０】各々の焼結体を粉末Ｘ線回折法にて分析し
たところ、表１に示すようにペロブスカイト型結晶構造
を有する酸化物結晶粒子（表１中ＰＥＲＯとして示す）
と、パイロクロア型結晶構造を有する酸化物結晶粒子
（表１中ＰＹＲＯとして示す）との、２種類の酸化物結
晶粒子の存在が確認された。
たところ、表１に示すようにペロブスカイト型結晶構造
を有する酸化物結晶粒子（表１中ＰＥＲＯとして示す）
と、パイロクロア型結晶構造を有する酸化物結晶粒子
（表１中ＰＹＲＯとして示す）との、２種類の酸化物結
晶粒子の存在が確認された。
【００２１】
【表１】 次に実施例１と実施例３の焼結体を２ｍｍ×２ｍｍ×２
０ｍｍの直方体に切断加工し、イオンコータにより電極
を形成した後、各々温度を変化させながら抵抗値を測定
した。結果を図１に示す。
０ｍｍの直方体に切断加工し、イオンコータにより電極
を形成した後、各々温度を変化させながら抵抗値を測定
した。結果を図１に示す。
【００２２】図１より、実施例１及び実施例３のサーミ
スター用組成物から得られた焼結体では、広い温度領域
において温度（絶対温度）の逆数と抵抗率の対数との関
係が直線となり、良好なサーミスター特性を示している
ことがわかる。なお、実施例２及び実施例４のサーミス
ター用組成物も、同様の直線関係が観察された。次に、
３００〜５００℃（以下、中温域という）と５００〜９
００℃（以下、高温域という）の温度域において、各々
の焼結体のサーミスター定数（Ｂ値）を上記測定結果か
ら求めた。Ｃａの組成比とＢ値との関係を図２に示す。
スター用組成物から得られた焼結体では、広い温度領域
において温度（絶対温度）の逆数と抵抗率の対数との関
係が直線となり、良好なサーミスター特性を示している
ことがわかる。なお、実施例２及び実施例４のサーミス
ター用組成物も、同様の直線関係が観察された。次に、
３００〜５００℃（以下、中温域という）と５００〜９
００℃（以下、高温域という）の温度域において、各々
の焼結体のサーミスター定数（Ｂ値）を上記測定結果か
ら求めた。Ｃａの組成比とＢ値との関係を図２に示す。
【００２３】（比較例）特開平７−２０１５２８号公報
に記載された実施例を、そのまま比較例として用いる。
つまり、化学式（Ｙ1-x Ｓｒx ）（Ｃｒ1-Y-Z Ｆｅy Ｔ
ｉZ ）Ｏ3 で表したとき、ｘ，ｙ及びｚが表２の値とな
るようにＹ2 Ｏ3 ，ＳｒＣＯ3 ，Ｃｒ2Ｏ3 及びＴｉＯ
2 を混合し、上記実施例と同様にして湿式で粉砕・混合
し、乾燥して各々の混合粉末を調製した。
に記載された実施例を、そのまま比較例として用いる。
つまり、化学式（Ｙ1-x Ｓｒx ）（Ｃｒ1-Y-Z Ｆｅy Ｔ
ｉZ ）Ｏ3 で表したとき、ｘ，ｙ及びｚが表２の値とな
るようにＹ2 Ｏ3 ，ＳｒＣＯ3 ，Ｃｒ2Ｏ3 及びＴｉＯ
2 を混合し、上記実施例と同様にして湿式で粉砕・混合
し、乾燥して各々の混合粉末を調製した。
【００２４】得られた混合粉末を磁器製ルツボに入れ、
１４００℃で２時間仮焼した後、平均粒径０．６μｍの
シリカを１重量％加えて湿式により粉砕、混合する。こ
の粉砕された粉末のスラリーを２００メッシュの篩を通
してから乾燥する。乾燥後ＰＶＢが１５重量部、ＤＢＰ
が１０重量部、ＭＥＫが５０重量部及びトルエンが２５
重量部よりなるバオンダーを添加して、プレス成形用粉
末を形成した。
１４００℃で２時間仮焼した後、平均粒径０．６μｍの
シリカを１重量％加えて湿式により粉砕、混合する。こ
の粉砕された粉末のスラリーを２００メッシュの篩を通
してから乾燥する。乾燥後ＰＶＢが１５重量部、ＤＢＰ
が１０重量部、ＭＥＫが５０重量部及びトルエンが２５
重量部よりなるバオンダーを添加して、プレス成形用粉
末を形成した。
【００２５】この粉末を、直径０．４ｍｍの白金線を金
型中心から各０．６ｍｍ空けた、即ち、１．２ｍｍの間
隙を空けて２本平行に配置した金型に充填して１０００
ｋｇ／ｃｍ2 の圧力でプレスして、直径３ｍｍ、厚さ２
ｍｍで２本のリード線を有する円板を成形した。別途、
アルミナ磁器製の厚さ３ｍｍ、縦横の外寸５０ｍｍ、深
さ４０ｍｍの有底角筒状容器と、厚さ３ｍｍ、一辺５０
ｍｍの角板を作成し、該容器に焼成されるサーミスター
用磁器組成物とほぼ同一組成の粉末、又はその粉末をプ
レス成形した成形品を約０．２ｇないし１０ｇ入れ、該
容器に該角板を被せてサーミスター用磁器組成物の焼成
温度と同程度の温度に曝すことにより、該組成中の気化
し易い成分を容器内面及び角板の内側に付着ないしは浸
透させておく。
型中心から各０．６ｍｍ空けた、即ち、１．２ｍｍの間
隙を空けて２本平行に配置した金型に充填して１０００
ｋｇ／ｃｍ2 の圧力でプレスして、直径３ｍｍ、厚さ２
ｍｍで２本のリード線を有する円板を成形した。別途、
アルミナ磁器製の厚さ３ｍｍ、縦横の外寸５０ｍｍ、深
さ４０ｍｍの有底角筒状容器と、厚さ３ｍｍ、一辺５０
ｍｍの角板を作成し、該容器に焼成されるサーミスター
用磁器組成物とほぼ同一組成の粉末、又はその粉末をプ
レス成形した成形品を約０．２ｇないし１０ｇ入れ、該
容器に該角板を被せてサーミスター用磁器組成物の焼成
温度と同程度の温度に曝すことにより、該組成中の気化
し易い成分を容器内面及び角板の内側に付着ないしは浸
透させておく。
【００２６】そして該容器内に前記成形済みの未焼成サ
ーミスターを入れその上に前記角板を被せて、１５５０
℃の大気中で焼成してサーミスターを製造した。このサ
ーミスターについて、中温域と高温域の温度域におい
て、各々の焼結体のサーミスター定数（Ｂ値）を前記実
施例と同様に測定した。結果を表２に示し、Ｓｒの組成
比とＢ値との関係を図２及び図４に示す。
ーミスターを入れその上に前記角板を被せて、１５５０
℃の大気中で焼成してサーミスターを製造した。このサ
ーミスターについて、中温域と高温域の温度域におい
て、各々の焼結体のサーミスター定数（Ｂ値）を前記実
施例と同様に測定した。結果を表２に示し、Ｓｒの組成
比とＢ値との関係を図２及び図４に示す。
【００２７】
【表２】 図２より、比較例ではＳｒの組成変動によってＢ値が大
きく変動しているのに対し、実施例１〜４のサーミスタ
ーでは、Ｃａの組成変化に対するＢ値の変動が小さく、
３００〜９００℃の広い温度領域で使用可能で優れた特
性を有していることがわかる。すなわちペロブスカイト
型結晶構造を有する酸化物結晶粒子と、パイロクロア型
結晶構造を有する酸化物結晶粒子との２種類の酸化物結
晶粒子の存在により、組成の変動によるサーミスター特
性の変動が抑制できることが明らかである。
きく変動しているのに対し、実施例１〜４のサーミスタ
ーでは、Ｃａの組成変化に対するＢ値の変動が小さく、
３００〜９００℃の広い温度領域で使用可能で優れた特
性を有していることがわかる。すなわちペロブスカイト
型結晶構造を有する酸化物結晶粒子と、パイロクロア型
結晶構造を有する酸化物結晶粒子との２種類の酸化物結
晶粒子の存在により、組成の変動によるサーミスター特
性の変動が抑制できることが明らかである。
【００２８】（実施例５〜８）市販の原料Ｙ2 Ｏ3 ，Ｃ
ａＣＯ3 ，ＴｉＯ2 及びＦｅ2 Ｏ3 を表３に示す組成と
なるように各々秤量した。これを各々ボールミルにて湿
式で粉砕・混合し、乾燥して平均粒径０．３μｍの混合
粉末を得た。得られた粉末を所要量用いて々直径４０ｍ
ｍ、厚さ８ｍｍの円板に加圧成形し、空気中にて１６０
０℃で２時間焼成して各焼結体を調製した。
ａＣＯ3 ，ＴｉＯ2 及びＦｅ2 Ｏ3 を表３に示す組成と
なるように各々秤量した。これを各々ボールミルにて湿
式で粉砕・混合し、乾燥して平均粒径０．３μｍの混合
粉末を得た。得られた粉末を所要量用いて々直径４０ｍ
ｍ、厚さ８ｍｍの円板に加圧成形し、空気中にて１６０
０℃で２時間焼成して各焼結体を調製した。
【００２９】各々の焼結体を粉末Ｘ線回折法にて分析し
たところ、表３に示すようにペロブスカイト型結晶構造
を有する酸化物結晶粒子と、パイロクロア型結晶構造を
有する酸化物結晶粒子との、２種類の酸化物結晶粒子の
存在が確認された。
たところ、表３に示すようにペロブスカイト型結晶構造
を有する酸化物結晶粒子と、パイロクロア型結晶構造を
有する酸化物結晶粒子との、２種類の酸化物結晶粒子の
存在が確認された。
【００３０】
【表３】 次に実施例５と実施例７の焼結体を２ｍｍ×２ｍｍ×２
０ｍｍの直方体に切断加工し、イオンコータにより電極
を形成した後、各々温度を変化させながら抵抗値を測定
した。結果を図３に示す。
０ｍｍの直方体に切断加工し、イオンコータにより電極
を形成した後、各々温度を変化させながら抵抗値を測定
した。結果を図３に示す。
【００３１】図３より、実施例５及び実施例７のサーミ
スター用組成物から得られた焼結体では、広い温度領域
において温度（絶対温度）の逆数と抵抗率の対数との関
係が直線となり、良好なサーミスター特性を示している
ことがわかる。なお、実施例６及び実施例８のサーミス
ター用組成物も、同様の直線関係が観察された。次に、
中温域と高温域の温度域において、各々の焼結体のサー
ミスター定数（Ｂ値）を上記測定結果から求めた。Ｃａ
の組成比とＢ値との関係を図４に示す。
スター用組成物から得られた焼結体では、広い温度領域
において温度（絶対温度）の逆数と抵抗率の対数との関
係が直線となり、良好なサーミスター特性を示している
ことがわかる。なお、実施例６及び実施例８のサーミス
ター用組成物も、同様の直線関係が観察された。次に、
中温域と高温域の温度域において、各々の焼結体のサー
ミスター定数（Ｂ値）を上記測定結果から求めた。Ｃａ
の組成比とＢ値との関係を図４に示す。
【００３２】図４より、比較例ではＳｒの組成変動によ
ってＢ値が大きく変動しているのに対し、実施例５〜８
の焼結体では、Ｃａの組成変化に対するＢ値の変動が小
さく、３００〜９００℃の広い温度領域で使用可能で優
れた特性を有していることがわかる。すなわちペロブス
カイト型結晶構造を有する酸化物結晶粒子と、パイロク
ロア型結晶構造を有する酸化物結晶粒子との２種類の酸
化物結晶粒子の存在により、組成の変動によるサーミス
ター特性の変動が抑制できることが明らかである。
ってＢ値が大きく変動しているのに対し、実施例５〜８
の焼結体では、Ｃａの組成変化に対するＢ値の変動が小
さく、３００〜９００℃の広い温度領域で使用可能で優
れた特性を有していることがわかる。すなわちペロブス
カイト型結晶構造を有する酸化物結晶粒子と、パイロク
ロア型結晶構造を有する酸化物結晶粒子との２種類の酸
化物結晶粒子の存在により、組成の変動によるサーミス
ター特性の変動が抑制できることが明らかである。
【００３３】なお、本発明のサーミスター用組成物を構
成する元素は、本実施例に例示したものに限られるもの
ではない。例えばサーミスター特性の調整のために、Ｙ
の代わりに原子番号６２〜７１の元素を用いたり、Ｃａ
の代わりにＭｇ、Ｓｒ、Ｂａから選ばれる少なくとも一
つの元素を用いたり、Ｃｒ又はＦｅの代わりにＳｃ、Ｍ
ｎ、Ｃｏから選ばれる少なくとも一つの元素を用いるこ
ともできる。
成する元素は、本実施例に例示したものに限られるもの
ではない。例えばサーミスター特性の調整のために、Ｙ
の代わりに原子番号６２〜７１の元素を用いたり、Ｃａ
の代わりにＭｇ、Ｓｒ、Ｂａから選ばれる少なくとも一
つの元素を用いたり、Ｃｒ又はＦｅの代わりにＳｃ、Ｍ
ｎ、Ｃｏから選ばれる少なくとも一つの元素を用いるこ
ともできる。
【００３４】さらに、Ａｌを添加することでサーミスタ
ー特性を調整することは従来行われているので、１０重
量％以下の範囲内でＡｌを併用することもできる。また
焼結性の向上を図るために、２０重量％以下の範囲内で
Ｓｉを添加することもできる。
ー特性を調整することは従来行われているので、１０重
量％以下の範囲内でＡｌを併用することもできる。また
焼結性の向上を図るために、２０重量％以下の範囲内で
Ｓｉを添加することもできる。
【００３５】
【発明の効果】すなわち本発明のサーミスター用組成物
によれば、製造工程中に起きる拡散などによる組成変動
が生じてもサーミスタ特性の変動がきわめて小さい。し
たがって工程管理が容易となり、再現性良くサーミスタ
ーを製造することができる。また本発明のサーミスター
用組成物によれば、無機材料の支持体上にサーミスター
を形成する場合、焼成時に支持体とサーミスター用組成
物が反応して組成が変動しても、安定したサーミスター
特性を得ることができる。
によれば、製造工程中に起きる拡散などによる組成変動
が生じてもサーミスタ特性の変動がきわめて小さい。し
たがって工程管理が容易となり、再現性良くサーミスタ
ーを製造することができる。また本発明のサーミスター
用組成物によれば、無機材料の支持体上にサーミスター
を形成する場合、焼成時に支持体とサーミスター用組成
物が反応して組成が変動しても、安定したサーミスター
特性を得ることができる。
【００３６】また本発明のサーミスタ用組成物は、広い
温度範囲で安定したサーミスター特性を示すので、広い
温度範囲での使用が可能となる。
温度範囲で安定したサーミスター特性を示すので、広い
温度範囲での使用が可能となる。
【図１】実施例のサーミスター用組成物から得られた焼
結体の温度と抵抗率の関係を示すグラフである。
結体の温度と抵抗率の関係を示すグラフである。
【図２】Ｃａ又はＳｒとＢ値との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図３】実施例のサーミスター用組成物から得られた焼
結体の温度と抵抗率の関係を示すグラフである。
結体の温度と抵抗率の関係を示すグラフである。
【図４】Ｃａ又はＳｒとＢ値との関係を示すグラフであ
る。
る。
Claims (6)
- 【請求項１】 原子番号３９及び原子番号６２〜７１の
元素から選ばれた少なくとも一つの元素をＱとし、Ｓ
ｃ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ及びＣｏから選ばれた少なくとも
一つの元素をＭとしたとき、 少なくとも該Ｑと該Ｍ及びＴｉを含むペロブスカイト型
（ＡＢＯ3 型）結晶構造を有する第１酸化物結晶粒子
と、 少なくとも該Ｑと該Ｍ及びＴｉを含むパイロクロア型
（Ａ2 Ｂ2 Ｏ7 型）結晶構造を有する第２酸化物結晶粒
子と、を含むことを特徴とするサーミスター用組成物。 - 【請求項２】 原子番号３９及び原子番号６２〜７１の
元素から選ばれた少なくとも一つの元素をＱとし、Ｓ
ｃ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ及びＣｏから選ばれた少なくとも
一つの元素をＭとし、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ及びＢａから選
ばれた少なくとも一つの元素をＲとしたとき、 少なくとも該Ｑと該Ｒと該Ｍ及びＴｉを含むペロブスカ
イト型（ＡＢＯ3 型）結晶構造を有する第３酸化物結晶
粒子と、 少なくとも該Ｑと該Ｒと該Ｍ及びＴｉを含むパイロクロ
ア型（Ａ2 Ｂ2 Ｏ7 型）結晶構造を有する第４酸化物結
晶粒子と、を含むことを特徴とするサーミスター用組成
物。 - 【請求項３】 化学式Ｑ（Ｍ1-x Ｔｉx ）Ｏ3 （但し０
＜ｘ≦０．５）で表される第１酸化物結晶粒子と、 化学式Ｑ2 （Ｍy Ｔｉ1-y ）2 Ｏ7 （但し０＜ｙ≦０．
５）で表される第２酸化物結晶粒子と、を含むことを特
徴とする請求項１記載のサーミスター用組成物。 - 【請求項４】 化学式（Ｑ1-m Ｒm ）（Ｍ1-x Ｔｉx ）
Ｏ3 （但し０＜ｍ≦０．３、０＜ｘ≦０．５）で表され
る第３酸化物結晶粒子と、 化学式（Ｑ1-n Ｒn ）2 （Ｍy Ｔｉ1-y ）2 Ｏ7 （但し
０＜ｎ≦０．３、０＜ｙ≦０．５）で表される第４酸化
物結晶粒子と、を含むことを特徴とする請求項２記載の
サーミスター用組成物。 - 【請求項５】 さらにＡｌを含み、該Ａｌの添加量は含
まれる全金属元素に対して１０原子％以下であることを
特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のサーミスタ
ー用組成物。 - 【請求項６】 さらにＳｉを含み、該Ｓiの添加量は含
まれる全金属元素に対して２０原子％以下であることを
特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のサーミスタ
ー用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16279596A JPH1012405A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | サーミスター用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16279596A JPH1012405A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | サーミスター用組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1012405A true JPH1012405A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15761361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16279596A Pending JPH1012405A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | サーミスター用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1012405A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001016966A1 (fr) * | 1999-08-30 | 2001-03-08 | Denso Corporation | Dispositif a thermistance |
| WO2003042124A1 (fr) * | 2001-11-16 | 2003-05-22 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Produit fritte pour element de thermistance et son procede d'elaboration, et detecteur de temperatures |
| KR100562421B1 (ko) * | 2001-03-28 | 2006-03-22 | 주식회사 디오텍 | 전자 잉크 방식을 이용한 잉크 에디터 시스템의 잉크 데이터 처리 방법 |
-
1996
- 1996-06-24 JP JP16279596A patent/JPH1012405A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001016966A1 (fr) * | 1999-08-30 | 2001-03-08 | Denso Corporation | Dispositif a thermistance |
| KR100562421B1 (ko) * | 2001-03-28 | 2006-03-22 | 주식회사 디오텍 | 전자 잉크 방식을 이용한 잉크 에디터 시스템의 잉크 데이터 처리 방법 |
| WO2003042124A1 (fr) * | 2001-11-16 | 2003-05-22 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Produit fritte pour element de thermistance et son procede d'elaboration, et detecteur de temperatures |
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