JPH10154604A - 正特性サーミスタの製造方法 - Google Patents
正特性サーミスタの製造方法Info
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- JPH10154604A JPH10154604A JP8314577A JP31457796A JPH10154604A JP H10154604 A JPH10154604 A JP H10154604A JP 8314577 A JP8314577 A JP 8314577A JP 31457796 A JP31457796 A JP 31457796A JP H10154604 A JPH10154604 A JP H10154604A
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- Japan
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- coefficient thermistor
- temperature coefficient
- positive temperature
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正特性サーミスタ素子の製造方法に於いて、
焼成工程の昇温速度を１１００℃の温度から、保持温度
迄６００℃／ｈｒ以上の昇温速度で加熱することで焼結
体の粒径を揃え耐電圧の向上を目的とする。 【解決手段】 組成（Ｂａ0.782Ｐｂ0.218）ＴｉＯ2＋
０．０００７Ｎｂ2Ｏ5＋０．００１Ａｌ2Ｏ3＋０．０２
ＳｉＯ2＋０．０００３Ｍｎ（ＮＯ3）2の正特性サーミ
スタ素子を１１００℃の温度から保持温度１３００℃の
温度迄６００℃〜９００℃／ｈｒの昇温速度で昇温し、
焼結体粒径を５μｍ〜１８μｍに揃えることで耐電圧を
向上する。
焼成工程の昇温速度を１１００℃の温度から、保持温度
迄６００℃／ｈｒ以上の昇温速度で加熱することで焼結
体の粒径を揃え耐電圧の向上を目的とする。 【解決手段】 組成（Ｂａ0.782Ｐｂ0.218）ＴｉＯ2＋
０．０００７Ｎｂ2Ｏ5＋０．００１Ａｌ2Ｏ3＋０．０２
ＳｉＯ2＋０．０００３Ｍｎ（ＮＯ3）2の正特性サーミ
スタ素子を１１００℃の温度から保持温度１３００℃の
温度迄６００℃〜９００℃／ｈｒの昇温速度で昇温し、
焼結体粒径を５μｍ〜１８μｍに揃えることで耐電圧を
向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、正特性サーミスタ
の製造方法に関するものである。
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】チタン酸バリウムを主成分にした、正特
性サーミスタはキュリー点付近で抵抗値が急激に増加を
示す正の抵抗値温度係数を示す特徴をもっており、かか
る特徴を利用して、低温発熱体用素子、電流制限用素
子、温度制御用素子等広く応用されている。
性サーミスタはキュリー点付近で抵抗値が急激に増加を
示す正の抵抗値温度係数を示す特徴をもっており、かか
る特徴を利用して、低温発熱体用素子、電流制限用素
子、温度制御用素子等広く応用されている。
【０００３】そして、このようなチタン酸バリウム系正
特性サーミスタは、高純度の原材料を用い、主成分とし
て、炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）、酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ2）、スイッチング温度変更用シフターとして炭酸ス
トロンチウム（ＳｒＣＯ3）、或いは酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）、半導体化成分として酸化イットリウム（Ｙ
2Ｏ3）、或いは五酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、希土類、添
加物として酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化珪素
（ＳｉＯ2）、硝酸マンガン（Ｍｎ（ＮＯ3）2）等を秤
量、配合し、湿式混合したのち、脱水乾燥し、１０５０
℃〜１１００℃の温度で大気中で２時間程度仮焼し、次
いでボールミルで湿式粉砕し、バインダーとしてポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）溶液を加え、造粒して、顆粒
粉を製造する。
特性サーミスタは、高純度の原材料を用い、主成分とし
て、炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）、酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ2）、スイッチング温度変更用シフターとして炭酸ス
トロンチウム（ＳｒＣＯ3）、或いは酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）、半導体化成分として酸化イットリウム（Ｙ
2Ｏ3）、或いは五酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、希土類、添
加物として酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化珪素
（ＳｉＯ2）、硝酸マンガン（Ｍｎ（ＮＯ3）2）等を秤
量、配合し、湿式混合したのち、脱水乾燥し、１０５０
℃〜１１００℃の温度で大気中で２時間程度仮焼し、次
いでボールミルで湿式粉砕し、バインダーとしてポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）溶液を加え、造粒して、顆粒
粉を製造する。
【０００４】しかるのち、所定の形状に圧縮成形し、そ
の成形体を電気炉を用いて、大気中にて昇温速度２００
℃〜３００℃／ｈｒの速度で昇温させ、１３００℃〜１
４００℃の温度で１時間程保持加熱し、所定の冷却速度
で室温迄冷却して得られるのが一般的である。
の成形体を電気炉を用いて、大気中にて昇温速度２００
℃〜３００℃／ｈｒの速度で昇温させ、１３００℃〜１
４００℃の温度で１時間程保持加熱し、所定の冷却速度
で室温迄冷却して得られるのが一般的である。
【０００５】ところで、上記正特性サーミスタにおいて
は、当然ながら、優れた特性が要望され、かつ製造コス
トの安さが要求される。
は、当然ながら、優れた特性が要望され、かつ製造コス
トの安さが要求される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の構
成では、低グレードの原材料を用いて正特性サーミスタ
を製造する時に、原料中の不純物、粉体特性等の影響を
受けて、液相焼結する過程で、結晶粒の異常粒成長や粒
界層の不均一性が起こり、正特性サーミスタの特性、特
に耐電圧特性が劣化し、実用上問題があった。
成では、低グレードの原材料を用いて正特性サーミスタ
を製造する時に、原料中の不純物、粉体特性等の影響を
受けて、液相焼結する過程で、結晶粒の異常粒成長や粒
界層の不均一性が起こり、正特性サーミスタの特性、特
に耐電圧特性が劣化し、実用上問題があった。
【０００７】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たもので焼成過程で、焼結体の異常粒成長がなく均一に
粒子径が揃って、耐電圧特性の優れた正特性サーミスタ
を得ることが出来る製造方法を提供することを目的とす
るものである。
たもので焼成過程で、焼結体の異常粒成長がなく均一に
粒子径が揃って、耐電圧特性の優れた正特性サーミスタ
を得ることが出来る製造方法を提供することを目的とす
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）を主
成分とした正特性サーミスタの製造方法において、焼成
工程における昇温速度を１１００℃の温度から、保持温
度迄、６００℃／ｈｒ以上の昇温速度で加熱するように
したものである。
に、本発明は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）を主
成分とした正特性サーミスタの製造方法において、焼成
工程における昇温速度を１１００℃の温度から、保持温
度迄、６００℃／ｈｒ以上の昇温速度で加熱するように
したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明請求項１に記載の正特性サ
ーミスタの製造方法によれば、焼成過程での異常粒成長
を起こさず、均一で揃った粒径の焼結体が得られ、耐電
圧特性劣化の無い優れた正特性サーミスタを得ることが
できる。
ーミスタの製造方法によれば、焼成過程での異常粒成長
を起こさず、均一で揃った粒径の焼結体が得られ、耐電
圧特性劣化の無い優れた正特性サーミスタを得ることが
できる。
【００１０】且つ、焼成時間が短時間で済、焼成の経済
的効果も得られ、製造コストを安く出来る。
的効果も得られ、製造コストを安く出来る。
【００１１】
【実施例】以下本発明の一実施例を説明する。図１の１
は本発明の焼成パターンである。図に示すように、大気
中昇温速度を２００℃／ｈｒで１１００℃の温度迄昇温
させ、１１００℃の温度から保持温度１３００℃迄、６
００℃〜９００℃／ｈｒの昇温速度で昇温し、１時間保
持した後、２５０℃／ｈｒの冷却速度で室温迄降温させ
る。
は本発明の焼成パターンである。図に示すように、大気
中昇温速度を２００℃／ｈｒで１１００℃の温度迄昇温
させ、１１００℃の温度から保持温度１３００℃迄、６
００℃〜９００℃／ｈｒの昇温速度で昇温し、１時間保
持した後、２５０℃／ｈｒの冷却速度で室温迄降温させ
る。
【００１２】この焼成パターンに供する試料として、組
成的には（Ｂａ0.782Ｐｂ0.218）ＴｉＯ3＋０．０００
７Ｎｂ2Ｏ5になるように、炭酸バリウム（ＢａＣ
Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化鉛（ＰｂＯ）、五
酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）を秤量し、また同時に微量添加
物として、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）０．００１ｍ
ｏｌ％、酸化珪素（ＳｉＯ2）０．０２ｍｏｌ％、硝酸
マンガン（Ｍｎ（ＮＯ3）2）０．０００３ｍｏｌ％を秤
量し、主成分と添加物の両者を湿式混合、乾燥、脱水
後、大気中１１００℃の温度で２時間仮焼し、粉砕後バ
インダーとしてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）溶液１
０ｗｔ％を加え造粒粉を得る。この造粒粉を用いて、直
径１７．５mm、厚さ２．３mmの円板を８００kg／cm3の
圧力で成形する。
成的には（Ｂａ0.782Ｐｂ0.218）ＴｉＯ3＋０．０００
７Ｎｂ2Ｏ5になるように、炭酸バリウム（ＢａＣ
Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化鉛（ＰｂＯ）、五
酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）を秤量し、また同時に微量添加
物として、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）０．００１ｍ
ｏｌ％、酸化珪素（ＳｉＯ2）０．０２ｍｏｌ％、硝酸
マンガン（Ｍｎ（ＮＯ3）2）０．０００３ｍｏｌ％を秤
量し、主成分と添加物の両者を湿式混合、乾燥、脱水
後、大気中１１００℃の温度で２時間仮焼し、粉砕後バ
インダーとしてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）溶液１
０ｗｔ％を加え造粒粉を得る。この造粒粉を用いて、直
径１７．５mm、厚さ２．３mmの円板を８００kg／cm3の
圧力で成形する。
【００１３】この試料を本発明である図１中１の焼成パ
ターン、即ち大気中１１００℃の温度迄昇温速度２００
℃／ｈｒの速度で昇温させ、１１００℃の温度から１３
００℃の温度迄、昇温速度６００℃〜９００℃／ｈｒの
速度で昇温させ１時間保持し、冷却速度２５０℃／ｈｒ
の速度で室温迄冷却する。
ターン、即ち大気中１１００℃の温度迄昇温速度２００
℃／ｈｒの速度で昇温させ、１１００℃の温度から１３
００℃の温度迄、昇温速度６００℃〜９００℃／ｈｒの
速度で昇温させ１時間保持し、冷却速度２５０℃／ｈｒ
の速度で室温迄冷却する。
【００１４】比較のため、従来方法である図１中２の焼
成パターン、即ち大気中昇温速度２００℃／ｈｒまたは
３００℃／ｈｒの速度で１３００℃の温度迄昇温し、１
時間保持し、冷却速度２５０℃／ｈｒの速度で室温迄冷
却する。
成パターン、即ち大気中昇温速度２００℃／ｈｒまたは
３００℃／ｈｒの速度で１３００℃の温度迄昇温し、１
時間保持し、冷却速度２５０℃／ｈｒの速度で室温迄冷
却する。
【００１５】このようにして両焼成方法で寸法直径１４
mm、厚さ２．０mmの焼結体を得る。電極としてＡｌ電極
を溶射してオーミック電極を形成する。
mm、厚さ２．０mmの焼結体を得る。電極としてＡｌ電極
を溶射してオーミック電極を形成する。
【００１６】図２に示すように、１１００℃以上での昇
温速度と耐電圧の関係から、本発明の昇温速度によれ
ば、耐電圧が向上している。また両者の焼結体を粒径観
察すると、本発明品は、５μｍ〜１８μｍで粒径が揃っ
ているが、従来品は５μｍ〜３５μｍと異常粒成長が見
られた。
温速度と耐電圧の関係から、本発明の昇温速度によれ
ば、耐電圧が向上している。また両者の焼結体を粒径観
察すると、本発明品は、５μｍ〜１８μｍで粒径が揃っ
ているが、従来品は５μｍ〜３５μｍと異常粒成長が見
られた。
【００１７】本発明品の粒径が揃うメカニズムは明確に
はなっていないが、焼成過程の半導体化、収縮、粒成長
の温度帯を超高速で通過することで、液相が一様に結晶
粒のまわりを濡らし、異常粒成長を防ぎ、粒径の揃った
焼結体が得られたと推測できる。
はなっていないが、焼成過程の半導体化、収縮、粒成長
の温度帯を超高速で通過することで、液相が一様に結晶
粒のまわりを濡らし、異常粒成長を防ぎ、粒径の揃った
焼結体が得られたと推測できる。
【００１８】なお、本実施例では、Ｂａ−Ｐｂ−Ｔｉ系
での正特性サーミスタで説明したが、本発明はその他の
Ｂａ−Ｓｒ−Ｔｉ系正特性サーミスタ等にも適用出来、
この場合も実施例同様の効果が得られる。
での正特性サーミスタで説明したが、本発明はその他の
Ｂａ−Ｓｒ−Ｔｉ系正特性サーミスタ等にも適用出来、
この場合も実施例同様の効果が得られる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、焼成工程
における昇温速度を１１００℃の温度から保持温度迄６
００℃〜９００℃／ｈｒの超高速で昇温させる事で、焼
結体の粒径が５μｍ〜１８μｍと揃い、耐電圧の向上し
た正特性サーミスタを得る効果がある。また昇温速度が
速いので、焼成時間の短縮化も可能で、経済効果を得る
ことが出来る。
における昇温速度を１１００℃の温度から保持温度迄６
００℃〜９００℃／ｈｒの超高速で昇温させる事で、焼
結体の粒径が５μｍ〜１８μｍと揃い、耐電圧の向上し
た正特性サーミスタを得る効果がある。また昇温速度が
速いので、焼成時間の短縮化も可能で、経済効果を得る
ことが出来る。
【図１】本発明及び従来に係わる焼成パターンの比較図
【図２】１１００℃以上での焼成速度と耐電圧の関係を
説明する図
説明する図
１ 本発明の焼成曲線 ２ 従来の焼成曲線
Claims (1)
- 【請求項１】 チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）を主
成分とした、正特性サーミスタの製造において、焼成工
程における昇温速度を、１１００℃の温度から、保持温
度迄、６００℃／ｈｒ以上の昇温速度で加熱することを
特徴とする正特性サーミスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8314577A JPH10154604A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 正特性サーミスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8314577A JPH10154604A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 正特性サーミスタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10154604A true JPH10154604A (ja) | 1998-06-09 |
Family
ID=18054973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8314577A Pending JPH10154604A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 正特性サーミスタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10154604A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6878304B2 (en) | 2000-08-10 | 2005-04-12 | Nippon Soken Inc. | Reduction resistant thermistor, method of production thereof, and temperature sensor |
-
1996
- 1996-11-26 JP JP8314577A patent/JPH10154604A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6878304B2 (en) | 2000-08-10 | 2005-04-12 | Nippon Soken Inc. | Reduction resistant thermistor, method of production thereof, and temperature sensor |
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