JPS582442B2 - テイコウタイ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は抵抗体に関するもので、その組成を選択するこ
とによって、広い温度範囲にわたって比抵抗が一定の抵
抗体、あるいは特定の温度で急激に比抵抗の変化する抵
抗体を提供しようとするものである。

鉄またはニッケルの硫化物の抵抗体としては、従来、Ｆ
ｅＳ単結晶およびＮｉＳ単結晶を用いて構成されている
。

しかしこれらの単結晶は、その製造において、真空中で
、セ氏千数百度、数十時間ないし数百時間、熱処理しな
ければ得られないものであり、製造上困難がつきまとう
ものであった。

またさらにこれらの単結晶では 結晶変態点ての抵抗値
の変化を利用しようと、変態に伴う結晶歪のため、結晶
の機械的強度が弱く、繰返しの使用に耐えることができ
ないなどの欠点がある。

ところが、本発明に２けるような磁器の場合は、結晶粒
界の作用によりこのような結晶歪が緩和され、上記のよ
うな欠点は見受けられない。

一力、チタン酸バリウム半導体磁器やフエライトなどの
磁器抵抗体においては、上記のような機械的強度上の欠
点は除かれる。

しかしこれらの磁器抵抗体は、比抵抗が低くても１Ωｃ
ｍ程度であり、本発明による鉄、あるいはニッケル、あ
るいは鉄ニッケルの硫化物磁器におけるような、低い比
抵抗（約１０−３Ωｃｍ．）をもつものを得ることは、
不町能である。

またさらに本発明による硫化物磁器抵抗体は磁性をもあ
わせ持つので、比抵抗温度特性の多様さとあいまって、
きわめて用途の広いものである。

つきに本発明による、鉄、ニッケルのうち少なくとも一
種類の元素の硫化物を主成分とし、これに銀を添加含有
させた磁器よりなる抵抗体について、その実施例にもと
づいて説明する。

原科はＦｅＯの粉末もしくはＦｅ２０３粉末とＮｉＯ粉
末とを用いる。

両粉末ｋＦｅＯまたはＦｅ２０３のみからＮｉＯのみま
で種々の割合で配合し、これｐこ酸化銀を添加配合した
、そのうちこれらの粉末を湿式混合し、乾燥してから、
７００ｋｇ／ｃｍの圧力で円板状に加圧成型した。

この成型品をカーボンボートに入れ、二硫化炭素雰囲気
で４００〜７５０℃という低温度で管状炉により８時間
程度焼成した。

これらの磁器を各配合組成、焼成温度、焼成時間、二硫
化炭素雰囲気分圧など種々の焼成条件などのいろいろな
条件に応じて、化学分析、Ｘ線解析し、化合物組成を決
定した。

これらの磁器は、分析解析の結果、硫化鉄についてＦｅ
ＳからＦｅ０．７Ｓまで、また硫化ニッケルについては
ＮｉＳからＮｉｏ．８Ｓまでの組成物が得られ、これら
の両端末組成の間の組成についても固溶体磁器組成物が
得られた。

この固溶体組成物も同様に、Ｘ線解析、化学分析により
固溶体となっていることを確認した。

また銀は添加物としてこれらの硫化物磁器の中に含まれ
ていることを確望した。

原科の酸化鉄において、ＦｅＯを用いた時にはＦｅＳが
、Ｆｅ２０３を用いた時にはＦｅ１−δＳ（０＜δ≦ｏ
．３）が得られた。

これらの硫化物磁器は、硫黄のごく一部を酸素と置換し
ても、特性には変化が認められなかった。

またこれら金属酸化物が一部含まれても、本質的に特性
に影響を与えるものではない。

次にこれらの硫化物磁器の比抵抗の温度特性を図に示す
。

図において、縦軸は四端子法により測定した比抵抗を、
また横軸は測定温度を表わし、各曲線に付した符号は試
料番号を示している。

試料１は出発原料としてＦｅ２０３１００重量部に対し
てＡｇ２０を４重量部以下添加したものを使用し、二硫
化炭素雰囲気中にて、７００℃、４時間焼成して得たも
のである。

この磁器の組成は、Ｆｅ硫化物１００重量部に対して、
Ａｇが３４重量以下であった。

なお、この範囲内においては、特性的にほとんど差異の
ないことを確認した。

試料２は、出発原料として、９０モル％Ｆｅ２０３と１
０モル％ＮｉＯなる混合物１００重量部に対して、Ａｇ
２０を６重量部以下添加したものを使用し、二硫化炭素
雰囲気中にて、６５０〜７００℃、４時間焼成して得た
磁器である。

その組成はＦｅとＮｉの硫化物１００重量部に対して、
Ａｇは５．０重量部以下であった。

なお、この組成範囲内においては、特性的にほとんど差
異のないことを確認した。

試料３は、出発原科として、１０モル％Ｆｅ２０３と９
０モル％ＮｉＯなる混合物１００重量部に、Ａｇ２０を
４重量部添加したものを使用し、二硫化炭素雰囲気中に
て、４５０℃、７時間焼成して得たものである。

この磁器の組成は、ＦｅとＮｉの硫化物１００重量部に
対して、Ａｇが３．１重量部であった。

試科４は、出発原料として、Ｎｉ０１００重量部に対し
てＡｇ２０をＯ、５重量部添加したものを使用し、二硫
化炭素雰囲気中で、４００℃、８時間焼成して得た磁気
である。

この磁器の組成は、Ｎｉ硫化物１００重量部に対して、
Ａｇが０．４重量部であった。

試科５は、出発原科としてＮｉ０１００重量部添加した
ものを使用し、二硫化炭素雰囲気中にて、４００℃，８
時間焼成して得た磁器である。

この磁器の組成は、Ｎｉ硫化物１００重量部に対して、
Ａｇが０．８重量部であった。

これら各試料１〜５の比抵抗温度特性は、図から明らか
なように、種々の態様を示し、かつその比抵抗もきわめ
て低い。

すなわち、試科１は、約−１５０〜＋９０℃の広い温度
範囲において、１．６Ｘ１０−３”Ωｃｍ一定の低比抵
抗であり、約＋９０℃以上でそれが急激に増大する。

試科２は、約−１５０〜＋４０℃で、比抵抗が約ＩＸ１
．Ｏ−３Ωｃｍ一定であり、それ以上で約＋７０℃まで
は比抵抗が増大し、＋７０℃以上では徐々に減少する。

試料３は、約＋２０℃以下の温度範囲では比抵抗が約０
．２Ｘ１０−３Ωｃｍ一定であり、それ以上では急激に
減少し、＋７０℃以上では０．０８Ｘ１０−３Ωｃｍ一
定となる。

試料４は、−１３０〜−５０℃の温度範囲では比抵抗が
急激に減少し、−５０℃以上では徐々に増大する。

比抵抗値は−１３０℃で０．ＩＸ１０−３Ωｃｍであり
、−６０℃では０．００２Ｘ１０−３Ωｃｍである。

試料５は、−１３０℃までは比抵抗値が０．１１Ｘ１０
−３Ωｃｍであり、それ以上で急激に低下し、−４０℃
以上でほぼ０．００２Ｘ１０−３Ωｃｍ一定となる。

上記実施例に８いて、酸化鉄原料としてＦｅ２０３を用
いた場合についてのみ説明したが、ＦｅＯを用いた場合
には、比抵抗が多少大きくなるものの比抵抗温度特性の
傾向は、図と同様である。

ただしＦｅＯを出発原料として得たＦｅＳ磁器は、比抵
抗が１０９Ωｃｍと高くなるが、比抵抗の急変する温度
とその傾向は図の曲線１と同様である。

また、上記組成にさらに他の成分、たとえばリチウムや
ナトリウムなどを配合すると、それによって特性制御が
より広範囲に実施できる。

以上の組成物は全て磁器であるため、前記のように、製
造方法が容易であり、機械的強度が太きい。

またさらにこれらの磁器は、比抵抗の急変する温度範囲
をのみ使用するものでなく、比抵抗の一定の部分を使用
することもできる。

またさらにこれらの磁器においては、特にＦｅ０．８７
Ｓでは、磁化が２０ｅｍｕ／ｇ程度と大きく、キュリ一
点が約３００℃と高いため、磁性半導体としての用途も
ある。

さらに鉄あるいはニッケルの一刀をコバルト、マンガン
で置きかえても同様の効果が得られた。

磁器としての性質をより高めるために、ＳｉＯ２やＡｌ
２０３をさらに添加混入することも効果的である。

またこれらの磁器の製造において、二硫化炭素を用いる
が、全て管状炉を用い、ガスの出口において、二硫化炭
素をか性ソーダや活性炭などで吸収することによって容
易に除去でき、公害問題を発生するおそれや危険性など
はない。

以上のように、本発明は、鉄、ニッケルのうち少なくと
も一種類の元素の硫化物を主成分とし、銀を添加含有さ
せた磁器よりなる抵抗体であり、磁器であるため機械的
強度が大きく、また充分低抵抗であり、その製造も容易
で、公害を起こす危険もない。

また比抵抗温度特性の急変する組成で構成した感熱性抵
抗体、あるいは定抵抗値を持つ抵抗体としての用途に加
えて、その磁性を使用することもできる。

なお、上記硫化物に対する銀の含有量は、硫化物１００
重量部に対して、銀が１０重量部を越えると、銀を加え
たことによる顕著な効果が認められなくなるので、１０
重量部以下であることが望ましい。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明にかかる抵抗体の実施例の温度と比抵抗と
の関係を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鉄とニッケルのうち少なくとも一刀の元素の硫化物
   １００重量部に対して、銀を、１０重量部を越えない量
   含ませてなる磁器で構成されていることを特徴とする抵
   抗体。