JPH10212161A - 正特性サーミスタ材料及びその製造方法 - Google Patents
正特性サーミスタ材料及びその製造方法Info
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- JPH10212161A JPH10212161A JP9016108A JP1610897A JPH10212161A JP H10212161 A JPH10212161 A JP H10212161A JP 9016108 A JP9016108 A JP 9016108A JP 1610897 A JP1610897 A JP 1610897A JP H10212161 A JPH10212161 A JP H10212161A
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- Japan
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- barium
- titanium nitride
- temperature coefficient
- mol
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は正特性サーミスタ材料及びその製造
方法に関するもので、低抵抗化を図ることを目的とす
る。 【解決手段】 半導体化元素を含むチタン酸バリウム系
半導体磁器材料において、バリウムに対して酸化チタン
のモル比をｘ、窒化チタンのモル比をｙとした時、ｘ＋
ｙ＝１．０１，０．６１≦ｘ≦１．０，０．０１≦ｙ≦
０．４とする。
方法に関するもので、低抵抗化を図ることを目的とす
る。 【解決手段】 半導体化元素を含むチタン酸バリウム系
半導体磁器材料において、バリウムに対して酸化チタン
のモル比をｘ、窒化チタンのモル比をｙとした時、ｘ＋
ｙ＝１．０１，０．６１≦ｘ≦１．０，０．０１≦ｙ≦
０．４とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は特定の温度で抵抗値
が急激に増大するチタン酸バリウム系半導体磁器材料を
用いた正特性サーミスタ材料及びその製造方法に関する
ものである。
が急激に増大するチタン酸バリウム系半導体磁器材料を
用いた正特性サーミスタ材料及びそ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（ＢａＴｉＯ3）にイ
ットリウムなどの希土類元素を少量添加すると半導体化
し、そのキュリー点付近の温度で正の抵抗温度特性（Po
sitiveTemperature Coefficient：ＰＴＣ特性）を示す
ことは、従来より広く知られている。
ットリウムなどの希土類元素を少量添加すると半導体化
し、そのキュリー点付近の温度で正の抵抗温度特性（Po
sitiveTemperature Coefficient：ＰＴＣ特性）を示す
ことは、従来より広く知られている。
【０００３】このＰＴＣ特性を利用して、半導体化元素
を含むＢａＴｉＯ3系半導体磁器材料は、正特性サーミ
スタ材料として、過電流保護用素子、温度制御用素子、
モータ起動用素子、ヒータ用素子といった様々な用途に
応用されている。
を含むＢａＴｉＯ3系半導体磁器材料は、正特性サーミ
スタ材料として、過電流保護用素子、温度制御用素子、
モータ起動用素子、ヒータ用素子といった様々な用途に
応用されている。
【０００４】ところで、正特性サーミスタ材料の製造方
法としては固相法が一般的であるが、最近は共沈法やア
ルコキシド法による製造方法も試みられてきている。
法としては固相法が一般的であるが、最近は共沈法やア
ルコキシド法による製造方法も試みられてきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いずれ
の製造方法においても、室温の比抵抗は、５Ω・cmが限
界最低抵抗であった。また、低抵抗化により抵抗温度係
数α（％／℃）も低下してしまうため、比抵抗が低く、
α値が高い正特性サーミスタ材料を得ることは困難であ
った。そのため、実用面ではＰＴＣサーミスタ材料から
なる素子そのものの形状を大きくし、かつ素子厚みを薄
くし、低抵抗化する方法が採られている。
の製造方法においても、室温の比抵抗は、５Ω・cmが限
界最低抵抗であった。また、低抵抗化により抵抗温度係
数α（％／℃）も低下してしまうため、比抵抗が低く、
α値が高い正特性サーミスタ材料を得ることは困難であ
った。そのため、実用面ではＰＴＣサーミスタ材料から
なる素子そのものの形状を大きくし、かつ素子厚みを薄
くし、低抵抗化する方法が採られている。
【０００６】しかし、応用製品の小型化が進む現在、こ
のような方法を採用することは、製品設計上、大変不都
合なものであった。
のような方法を採用することは、製品設計上、大変不都
合なものであった。
【０００７】本発明は上記のような問題点を解決すべく
なされたもので、低抵抗化することを目的とする。
なされたもので、低抵抗化することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そしてこの目的を達成す
るために本発明は、半導体化元素を含むチタン酸バリウ
ム系半導体磁器材料において、バリウムに対して酸化チ
タンのモル比をｘ、窒化チタンのモル比をｙとした時、
ｘ＋ｙ＝１．０１，０．６１≦ｘ≦１．０，０．０１≦
ｙ≦０．４となるものとした。
るために本発明は、半導体化元素を含むチタン酸バリウ
ム系半導体磁器材料において、バリウムに対して酸化チ
タンのモル比をｘ、窒化チタンのモル比をｙとした時、
ｘ＋ｙ＝１．０１，０．６１≦ｘ≦１．０，０．０１≦
ｙ≦０．４となるものとした。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１の発明は、半導
体化元素を含むチタン酸バリウム系半導体磁器材料にお
いて、バリウムに対して酸化チタンのモル比をｘ、窒化
チタンのモル比をｙとした時、ｘ＋ｙ＝１．０１，０．
６１≦ｘ≦１．０，０．０１≦ｙ≦０．４となることを
特徴とする正特性サーミスタ材料であって、低抵抗化が
図れ、しかも抵抗温度係数の低下が防止できる。
体化元素を含むチタン酸バリウム系半導体磁器材料にお
いて、バリウムに対して酸化チタンのモル比をｘ、窒化
チタンのモル比をｙとした時、ｘ＋ｙ＝１．０１，０．
６１≦ｘ≦１．０，０．０１≦ｙ≦０．４となることを
特徴とする正特性サーミスタ材料であって、低抵抗化が
図れ、しかも抵抗温度係数の低下が防止できる。
【００１０】また本発明の請求項２の発明は、窒化チタ
ンとして、平均粒子径が０．６〜３．０μｍのものを用
いてなる請求項１記載の正特性サーミスタ材料であっ
て、請求項１と同様の効果が得られる。
ンとして、平均粒子径が０．６〜３．０μｍのものを用
いてなる請求項１記載の正特性サーミスタ材料であっ
て、請求項１と同様の効果が得られる。
【００１１】さらに本発明の請求項３の発明は、請求項
１の正特性サーミスタ材料を、チタン酸バリウムに少な
くとも半導体化元素を添加した組成物を仮焼した後に窒
化チタンを添加し、最終焼成して製造する正特性サーミ
スタ材料の製造方法であって、請求項１の効果が得られ
る。
１の正特性サーミスタ材料を、チタン酸バリウムに少な
くとも半導体化元素を添加した組成物を仮焼した後に窒
化チタンを添加し、最終焼成して製造する正特性サーミ
スタ材料の製造方法であって、請求項１の効果が得られ
る。
【００１２】以下、本発明の実施形態を説明する。 （実施の形態１）炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）１．０mo
l、酸化チタン（ＴｉＯ2）と窒化チタン（ＴｉＮ）を合
わせて１．０１mol、イットリア（Ｙ2Ｏ3）０．００２
２mol、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）０．０２４mol、硝酸
マンガン０．０００３molを秤量し、ボールミルにより
２０時間湿式混合する。次にこれらを乾燥後、大気中で
１１００℃で１時間仮焼し再びボールミルにより２０時
間粉砕し調合粉末とする。次にこの粉末を造粒・成形し
た後、大気中で１３５０℃で１時間焼成し、直径が１２
mm、厚さが１．５mmの円板形の正特性サーミスタ焼結体
を得る。さらにこの焼結体の両主面にニッケルメッキ処
理をした後、銀ペーストを焼きつけ電極とした。このよ
うにして得られた正特性サーミスタ素子について比抵抗
ρ25と抵抗温度係数αを測定した結果を（表１）の試料
番号１〜５の上段に示した。
l、酸化チタン（ＴｉＯ2）と窒化チタン（ＴｉＮ）を合
わせて１．０１mol、イットリア（Ｙ2Ｏ3）０．００２
２mol、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）０．０２４mol、硝酸
マンガン０．０００３molを秤量し、ボールミルにより
２０時間湿式混合する。次にこれらを乾燥後、大気中で
１１００℃で１時間仮焼し再びボールミルにより２０時
間粉砕し調合粉末とする。次にこの粉末を造粒・成形し
た後、大気中で１３５０℃で１時間焼成し、直径が１２
mm、厚さが１．５mmの円板形の正特性サーミスタ焼結体
を得る。さらにこの焼結体の両主面にニッケルメッキ処
理をした後、銀ペーストを焼きつけ電極とした。このよ
うにして得られた正特性サーミスタ素子について比抵抗
ρ25と抵抗温度係数αを測定した結果を（表１）の試料
番号１〜５の上段に示した。
【００１３】
【表１】
【００１４】（実施の形態２）炭酸バリウム（ＢａＣＯ
3）１．０mol、酸化チタン（ＴｉＯ2）を０．６１〜
１．００mol、イットリア（Ｙ2Ｏ3）０．００２２mol、
二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）０．０２４mol、硝酸マンガン
０．０００３molを秤量し、ボールミルにより湿式混合
する。次にこれらを乾燥後仮焼する。この仮焼粉に窒化
チタンを０．４〜０．０１mol添加し再びボールミルに
より湿式粉砕した後乾燥・造粒・成形する。次にこの成
形体を焼成し実施の形態１と同形の正特性サーミスタ焼
結体を得る。この焼結体にニッケルメッキ処理をした
後、銀ペーストを焼きつけ電極とした。このようにして
得られた正特性サーミスタ素子について比抵抗ρ25と抵
抗温度係数αを測定した結果を（表１）の試料番号１〜
５の下段に示した。
3）１．０mol、酸化チタン（ＴｉＯ2）を０．６１〜
１．００mol、イットリア（Ｙ2Ｏ3）０．００２２mol、
二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）０．０２４mol、硝酸マンガン
０．０００３molを秤量し、ボールミルにより湿式混合
する。次にこれらを乾燥後仮焼する。この仮焼粉に窒化
チタンを０．４〜０．０１mol添加し再びボールミルに
より湿式粉砕した後乾燥・造粒・成形する。次にこの成
形体を焼成し実施の形態１と同形の正特性サーミスタ焼
結体を得る。この焼結体にニッケルメッキ処理をした
後、銀ペーストを焼きつけ電極とした。このようにして
得られた正特性サーミスタ素子について比抵抗ρ25と抵
抗温度係数αを測定した結果を（表１）の試料番号１〜
５の下段に示した。
【００１５】（実施の形態３）炭酸バリウム（ＢａＣＯ
3）１mol、酸化チタン０．８６mol、窒化チタン０．１
５mol、イットリア（Ｙ2Ｏ3）０．００２２mol、二酸化
ケイ素（ＳｉＯ2）０．０２４mol、硝酸マンガン０．０
００３molを秤量し、ボールミルにより湿式混合する。
但しＴｉＮは平均粒子径０．６〜３．０μｍのものを使
用する。以下の試料作成工程は実施の形態１と同様に行
うものとする。このようにして得られた正特性サーミス
タ素子のρ25とαの値を測定した結果を（表１）の試料
番号６，７に示した。
3）１mol、酸化チタン０．８６mol、窒化チタン０．１
５mol、イットリア（Ｙ2Ｏ3）０．００２２mol、二酸化
ケイ素（ＳｉＯ2）０．０２４mol、硝酸マンガン０．０
００３molを秤量し、ボールミルにより湿式混合する。
但しＴｉＮは平均粒子径０．６〜３．０μｍのものを使
用する。以下の試料作成工程は実施の形態１と同様に行
うものとする。このようにして得られた正特性サーミス
タ素子のρ25とαの値を測定した結果を（表１）の試料
番号６，７に示した。
【００１６】尚、比較例として、炭酸バリウム１．００
mol、窒化チタン１．０１mol、イットリア（Ｙ2Ｏ3）
０．００２２mol、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）０．０２４
mol、硝酸マンガン０．０００３molを秤量し、以下、実
施の形態１と同様な工程で試料を作成するものとする。
このようにして得られたＰＴＣサーミスタ素子について
のρ25とαの値を測定した結果を（表１）の試料番号８
に示した。
mol、窒化チタン１．０１mol、イットリア（Ｙ2Ｏ3）
０．００２２mol、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）０．０２４
mol、硝酸マンガン０．０００３molを秤量し、以下、実
施の形態１と同様な工程で試料を作成するものとする。
このようにして得られたＰＴＣサーミスタ素子について
のρ25とαの値を測定した結果を（表１）の試料番号８
に示した。
【００１７】以下に本発明において平均粒径を０．６〜
３．０μｍとした理由を記す。すなわちＴｉＮの平均粒
径が０．６μｍ未満であると表面活性エネルギーが増大
し酸化されやすくなるため、ＴｉＮの効果が少なくなり
その結果低抵抗化が困難となる。又、３．０μｍより大
きくなると他の成分粒子との混合がされにくく、不均一
な粒子となりその結果抵抗温度係数が低くなる。以上よ
りＴｉＮの平均粒径を０．６〜３．０μｍに限定した。
３．０μｍとした理由を記す。すなわちＴｉＮの平均粒
径が０．６μｍ未満であると表面活性エネルギーが増大
し酸化されやすくなるため、ＴｉＮの効果が少なくなり
その結果低抵抗化が困難となる。又、３．０μｍより大
きくなると他の成分粒子との混合がされにくく、不均一
な粒子となりその結果抵抗温度係数が低くなる。以上よ
りＴｉＮの平均粒径を０．６〜３．０μｍに限定した。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、抵抗温度
係数には影響を与えずに、常温の比抵抗のみを低下させ
ることができる。
係数には影響を与えずに、常温の比抵抗のみを低下させ
ることができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体化元素を含むチタン酸バリウム系
半導体磁器材料において、バリウムに対して酸化チタン
のモル比をｘ、窒化チタンのモル比をｙとした時、ｘ＋
ｙ＝１．０１，０．６１≦ｘ≦１．０，０．０１≦ｙ≦
０．４となることを特徴とする正特性サーミスタ材料。 - 【請求項２】 窒化チタンとして、平均粒子径が０．６
〜３．０μｍのものを用いてなる請求項１記載の正特性
サーミスタ材料。 - 【請求項３】 請求項１の正特性サーミスタ材料は、チ
タン酸バリウムに少なくとも半導体化元素を添加した組
成物を仮焼した後に窒化チタンを添加し、最終焼成して
製造する正特性サーミスタ材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9016108A JPH10212161A (ja) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | 正特性サーミスタ材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9016108A JPH10212161A (ja) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | 正特性サーミスタ材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10212161A true JPH10212161A (ja) | 1998-08-11 |
Family
ID=11907331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9016108A Pending JPH10212161A (ja) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | 正特性サーミスタ材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10212161A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113548885A (zh) * | 2020-04-24 | 2021-10-26 | 惠州市聚鼎电子有限公司 | 一种动力电池低温pptc的开发方法 |
-
1997
- 1997-01-30 JP JP9016108A patent/JPH10212161A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113548885A (zh) * | 2020-04-24 | 2021-10-26 | 惠州市聚鼎电子有限公司 | 一种动力电池低温pptc的开发方法 |
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