JPS582443B2 - 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単結晶が用いられている。

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、結晶変態点での抵抗値
の変化を利用しようとすると、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、本発明にお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
うな欠点が見受けられない。

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
可能である。

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。

つぎに本発明による、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、これにリチウムを添
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。

原料はＦｅＯ粉末もしくはＦｅ２０３粉末とＮｉＯ粉末
とを用いた。

両粉末をＦｅＯまたはＦｅ２０３のみからＮｉＯのみま
で種々の割合で配合し、これに炭酸リチウムを添加配合
した。

そののちこれらの粉末を湿式混合し、乾燥してから、７
００Ｋｙ／ｃｍ２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、化学物組成を決
定した。

これらの磁器は、分析解析の結果、硫化鉄については、
ＦｅＳからＦｅ０．７Ｓまで、また硫化ニッケルについ
ても、ＮＩＳからＮ１ｏ．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。

またリチウム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認した。

原科お酸化鉄に８いて、ＦｅＯを用いた時にはＦｅＳが
、Ｆｅ２０３を用いた時にはＦｅｌ−δＳ（０〈δ＜０
．３）が得られた。

これらの硫化物磁器においては、硫黄のどく一部を酸素
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１と示
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は出発原科としてＦｅ２０３１００モルに対して
Ｌｉ２ＣＯ３を４モル以下添加したものを使用し、二硫
化炭素雰囲気中１こて、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モルに対して、Ｌ
ｉが４モル以下であった。

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。

試科２は、出発原料として、Ｆｅ２０３が９０モルおよ
びＮｉＯが１０モルの混合物に対して、Ｌｉ２ＣＯ３を
６モル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Ｎ１の硫化物１００モに対して、Ｌ１
は６．３モル以下であった。

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、出発原料として、Ｆｅ２０３が１０モル８よ
びＮｉＯが９０モルの混合物に、Ｌｓ２ＣＯ３を４モル
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モルに対し
てＬｉが３．６モルであった。

試科４は、出発原料として、ＮｉＯ１００モルに対して
Ｌ１２Ｃ０３を２モル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器であ
る。

この磁器の組成は、Ｎｉ硫化物１００モルに対して、Ｌ
ｉが４モルであった。

試科５は、出発原科として、Ｎｉ０１００モルに対して
Ｌｉ２ＣＯ３を６モル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１００モルに対して、Ｌｉが
１２モルであった。

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、かつ比抵抗もきわめて低い
。

すなわち、試料１は、約−１６０〜±９０℃の広い範囲
範囲に３いて、１．６Ｘ１０−３Ωｃｍ、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。

試料２は、約−１５０〜＋４０℃で、比抵抗が約ＩＸ１
０−．Ωｃｍ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。

試科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−トでは急激
に減少し、＋７０℃以上ではｏ．ｏ８ｘ１０−３Ωｃｍ
一定となる。

試料４は、−１００〜−４０℃の温度範囲では比抵抗が
急激に減少し、−４０℃以上では徐々に増大する。

比抵抗値は、−１００℃で０．３×１Ｏ−３Ωｃｍであ
り、−４０℃では０．０３Ｘ１０−３Ωｃｍである。

試料５は、−１００℃までは比抵抗値が０．１１ＸＩＯ
−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。

上記実施例に耶いて、酸化鉄原刺に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磁器において
は、比抵抗１０９Ωα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。

また上記絹成にさらに他の成分、たとえば銀やナトリウ
ムなどを配合すると、それによって特性制御をさらに広
範囲に行なうことができる。

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、機械的強度が大きい。

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ＦｅＯ．Ｂ７
Ｓでは、磁化が２０（ｅｍｕ／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。

鉄あるいはニッケルの−ｉ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高めるために、ＳｉＯ。やＡｌ２０
３などを加え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、ガスの出口に郭いて、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？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、リチウムを添加含
有させた磁器よりなる抵抗体であり、磁器であるため機
械的強度も大きく、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リチウムの含有量は、硫化物
１００モルに対してリチウムが２０モルを越えると、リ
チウム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、２０モル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力の元素の硫化物
   １００モルに対して、リチウムを、２０モルを越えない
   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。