JPS59103301A - 感温抵抗素子 - Google Patents
感温抵抗素子Info
- Publication number
- JPS59103301A JPS59103301A JP57212482A JP21248282A JPS59103301A JP S59103301 A JPS59103301 A JP S59103301A JP 57212482 A JP57212482 A JP 57212482A JP 21248282 A JP21248282 A JP 21248282A JP S59103301 A JPS59103301 A JP S59103301A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- resistance element
- sensitive resistance
- powder
- nickel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は感温抵抗素子に係ジ、特に電力用の感温抵抗素
子に関する。
子に関する。
感温抵抗素子（正特性サーミスタ）は、抵抗が所定温度
以上になると急激に増大するセラミック半導体で、チタ
ン眩バリウム金基材とし、これに１価または３価の金属
酸化物全ドープしてなり、家！製品の分！Ｉ！ｒにおい
ては、定温厩光熱体、無接点スイッチ、定電流装置また
は電流制限素子として使用されている。
以上になると急激に増大するセラミック半導体で、チタ
ン眩バリウム金基材とし、これに１価または３価の金属
酸化物全ドープしてなり、家！製品の分！Ｉ！ｒにおい
ては、定温厩光熱体、無接点スイッチ、定電流装置また
は電流制限素子として使用されている。
しかし、上述した感温抵抗素子は、電力用（大電流用）
の限流素子として用いる場合には、常温における比抵抗
が１０ ０・備程度と大きいために、通常の通電時にお
ける消費電力が過大となる問題があるとともに、セラミ
ックからなるために、事故時における短絡電流により急
減に温度上昇して熱破壊する等の問題がある。
の限流素子として用いる場合には、常温における比抵抗
が１０ ０・備程度と大きいために、通常の通電時にお
ける消費電力が過大となる問題があるとともに、セラミ
ックからなるために、事故時における短絡電流により急
減に温度上昇して熱破壊する等の問題がある。
本発明は上述した問題に魅みてなされたもので、その目
的とするところは、常温における比抵抗を小ちくしかつ
機械的会読を高めることによｐ１電力用の限流素子とし
て使用し得るようにした感温抵抗素子の提供にある。以
下図面を径照してこの発明の実施例全詳細に説明する。
的とするところは、常温における比抵抗を小ちくしかつ
機械的会読を高めることによｐ１電力用の限流素子とし
て使用し得るようにした感温抵抗素子の提供にある。以
下図面を径照してこの発明の実施例全詳細に説明する。
本発明に係る感温抵抗素子は、たとえは回路中における
しや〜「器の負荷奮＠秋すべくその電諒側に接続される
電力用限流素子として用いられるもので、チタンはバリ
ウムの粉末に１〜３０重ｔ％のニッケルの粉末を混合し
た混合粉末の成形体を、真空、還元性または不活性雰囲
気中において１１５０〜１５００℃の温度で焼結し、こ
の焼結体を酸化性雰囲気中において９００〜１４５０℃
の温度で酸化処理してなる。
しや〜「器の負荷奮＠秋すべくその電諒側に接続される
電力用限流素子として用いられるもので、チタンはバリ
ウムの粉末に１〜３０重ｔ％のニッケルの粉末を混合し
た混合粉末の成形体を、真空、還元性または不活性雰囲
気中において１１５０〜１５００℃の温度で焼結し、こ
の焼結体を酸化性雰囲気中において９００〜１４５０℃
の温度で酸化処理してなる。
ここで、チタン酸バリウムに対するニッケルの割合が３
０に量％を超える場合には焼結が困暖となるものであり
、また、上述した範囲の温度で焼結することにより、チ
タン酸バリウムの粉末中に介在されるニッケルの粉末が
、焼結全促進するとともに、結合剤として機能するため
に素子の機械的強就が高められるものである。さらに、
焼結体を酸化処理するのは、素子の常温における比抵抗
Ｒ。
０に量％を超える場合には焼結が困暖となるものであり
、また、上述した範囲の温度で焼結することにより、チ
タン酸バリウムの粉末中に介在されるニッケルの粉末が
、焼結全促進するとともに、結合剤として機能するため
に素子の機械的強就が高められるものである。さらに、
焼結体を酸化処理するのは、素子の常温における比抵抗
Ｒ。
に対する高温時の比抵抗Ｒｔの比Ｒｔ／Ｒｏ ２Ｑめ
るためであるが、１４５０℃ の温度を超えるとニッケ
ルが酸化して常温における比抵抗Ｒｏが尚くなるので避
けなけれはならない。
るためであるが、１４５０℃ の温度を超えるとニッケ
ルが酸化して常温における比抵抗Ｒｏが尚くなるので避
けなけれはならない。
上述した感温抵抗素子の製造は、ます、粒度１μｍ以下
が５０〜１００％であるチタン敗バリウムの粉末に純水
を加え、これ全プラスチック内張り（テフロンコーティ
ング）のボールミルに入れ、８〜１２φのめのう製球状
玉石を用い、毎分７５〜８５回転でボールミル２６〜３
０時間運転して粉砕し、しかる後に１２０℃の空気中で
２昼伎以上＆燥して（９）メツシュの篩全通して一加メ
ッシュのチタン酸バリウムの粉末を得る。
が５０〜１００％であるチタン敗バリウムの粉末に純水
を加え、これ全プラスチック内張り（テフロンコーティ
ング）のボールミルに入れ、８〜１２φのめのう製球状
玉石を用い、毎分７５〜８５回転でボールミル２６〜３
０時間運転して粉砕し、しかる後に１２０℃の空気中で
２昼伎以上＆燥して（９）メツシュの篩全通して一加メ
ッシュのチタン酸バリウムの粉末を得る。
また、純９９９．９チニツケルの粉末？］ｌ−２５０メ
ツシュの篩ｆｉｌ−通して一２５０メツシュのニッケル
の粉末を得る。
ツシュの篩ｆｉｌ−通して一２５０メツシュのニッケル
の粉末を得る。
ついで、−（資）メツシュのチタン酸ノ（リウムの粉末
と１〜３０１［量チの一２５０メツシュの二′ツケルの
粉末と全ガラス製Ｖ型回転混合器によりアルコール（試
薬特級エタノール）を用いて均一に混合されるように３
０〜６０分間混合し、しかる後にアルコールを飛散、蒸
発により除去して乾燥した混合粉末とする。
と１〜３０１［量チの一２５０メツシュの二′ツケルの
粉末と全ガラス製Ｖ型回転混合器によりアルコール（試
薬特級エタノール）を用いて均一に混合されるように３
０〜６０分間混合し、しかる後にアルコールを飛散、蒸
発により除去して乾燥した混合粉末とする。
上述した混合粉末を金型に入れるとともに２５０Ｋｒ／
−の圧力で加圧し、焼結による収Ｒｄｋ考慮した所定の
直径と厚さを有する円板状の成形体を作り、この成形体
を磁器製（アルミナ）のサヤに入れ、不活８：雰囲気（
アルゴンガス）中において１１５０〜１５００℃（好ま
しくは１．２５０〜１３５０℃）の温度で０．５〜１０
時間かけて焼結する。
−の圧力で加圧し、焼結による収Ｒｄｋ考慮した所定の
直径と厚さを有する円板状の成形体を作り、この成形体
を磁器製（アルミナ）のサヤに入れ、不活８：雰囲気（
アルゴンガス）中において１１５０〜１５００℃（好ま
しくは１．２５０〜１３５０℃）の温度で０．５〜１０
時間かけて焼結する。
なお、加熱、冷却時の昇降温速度は、３００℃ｈ以下で
、２００℃／ｈが特性の安定化、生産性の面から適当で
ある。１次、焼結雰囲気は、不活性雰囲気に限らず真空
または還元性雰囲気（水素ガス）でもよいものである。
、２００℃／ｈが特性の安定化、生産性の面から適当で
ある。１次、焼結雰囲気は、不活性雰囲気に限らず真空
または還元性雰囲気（水素ガス）でもよいものである。
最後に、上述した焼結体を空気中において９００〜１４
５０℃ の温度で０．５〜１０時間かけて酸化処理する
と所望の感温抵抗素子が完成する。
５０℃ の温度で０．５〜１０時間かけて酸化処理する
と所望の感温抵抗素子が完成する。
なお、酸化処理時の昇降温速度は、焼結時の場合と同様
に３００℃／ｈ以下で行なわれるものである。また、酸
化処理の雰囲気は、空気に限らず酸素リッチな空気中ま
ｆｃ酸素中等の酸化性雰囲気であればよいものである。
に３００℃／ｈ以下で行なわれるものである。また、酸
化処理の雰囲気は、空気に限らず酸素リッチな空気中ま
ｆｃ酸素中等の酸化性雰囲気であればよいものである。
以上の製造方法によって得られた感温抵抗素子（直径３
０ ｍ 、厚さ１０鴫）の両面に、床体のＲ−Ｔし 特性影響を与えるのを避けるべ（Ｉｎ−Ｇａの合金粉末
ペーストを刷毛塗りして電極を形成して測定したＲ−Ｔ
％性の従来のものとの比較は第１図に示すようになった
。すなわち、第１図は横軸に温度Ｔ（℃）、縦軸に比抵
抗Ｒ（Ω・ｃＩｎ）’を対数スケールでとったもので、
曲線Ａで示すのは、チタン酸バリウムの粉末の成形体を
空気中において１２５０℃の温度で１時間かけて焼結し
たもの、曲ｈＢで示すのは、チタン酸バリウムの粉末の
成形体をアルゴンガス中において１２５０℃の温度で１
時間かけて焼結したもの、また曲線Ｂ′ で示すのは、
チタン倣バリウムの粉末の成形体をアルゴンガス中にお
いて１２５０℃の温度で１時間かけて！！Ａ結し、かつ
この焼結体を空気中において１２５０℃の温度で１時間
かけて欧化処理したもの、そして曲線０で示すのは、チ
タン酸バリウムとニッケルとの混合粉末の成形体全アル
ゴンガス中において１２５０℃の温度で１時間かけて焼
結し、かつこの焼結体を空気中において１２５０℃の温
度で１時間かけて酸化処理した本発明に係るもののＲ−
Ｔ特性である。
０ ｍ 、厚さ１０鴫）の両面に、床体のＲ−Ｔし 特性影響を与えるのを避けるべ（Ｉｎ−Ｇａの合金粉末
ペーストを刷毛塗りして電極を形成して測定したＲ−Ｔ
％性の従来のものとの比較は第１図に示すようになった
。すなわち、第１図は横軸に温度Ｔ（℃）、縦軸に比抵
抗Ｒ（Ω・ｃＩｎ）’を対数スケールでとったもので、
曲線Ａで示すのは、チタン酸バリウムの粉末の成形体を
空気中において１２５０℃の温度で１時間かけて焼結し
たもの、曲ｈＢで示すのは、チタン酸バリウムの粉末の
成形体をアルゴンガス中において１２５０℃の温度で１
時間かけて焼結したもの、また曲線Ｂ′ で示すのは、
チタン倣バリウムの粉末の成形体をアルゴンガス中にお
いて１２５０℃の温度で１時間かけて！！Ａ結し、かつ
この焼結体を空気中において１２５０℃の温度で１時間
かけて欧化処理したもの、そして曲線０で示すのは、チ
タン酸バリウムとニッケルとの混合粉末の成形体全アル
ゴンガス中において１２５０℃の温度で１時間かけて焼
結し、かつこの焼結体を空気中において１２５０℃の温
度で１時間かけて酸化処理した本発明に係るもののＲ−
Ｔ特性である。
したがって、本発明に係る感温抵抗素子の常温における
比抵抗は、約４０・の程腿となシ、従来のものに比して
約しδと小さくなることが判る。
比抵抗は、約４０・の程腿となシ、従来のものに比して
約しδと小さくなることが判る。
また、本発明に係る感温抵抗素子は、チタン酸バリウム
に対するニッケルの添加（含有）割合（１量％）を変化
した場合（ば化処理： １２５０℃）、常温における比
抵抗Ｒｏ（Ω・備）および常温における比抵抗Ｒｏに対
するある温１（２４０℃）の比抵抗Ｒｔ（Ω−ｃｒｎ）
の比Ｒｔ／Ｒｏ は、それぞれ第２図（ａ）および第
２図（ｂｌに示すようになった。
に対するニッケルの添加（含有）割合（１量％）を変化
した場合（ば化処理： １２５０℃）、常温における比
抵抗Ｒｏ（Ω・備）および常温における比抵抗Ｒｏに対
するある温１（２４０℃）の比抵抗Ｒｔ（Ω−ｃｒｎ）
の比Ｒｔ／Ｒｏ は、それぞれ第２図（ａ）および第
２図（ｂｌに示すようになった。
したがって、チタン酸バリウムに対するニッケルの含有
量は、１〜３０重量俤が良好な結果をもたらすことが判
る。
量は、１〜３０重量俤が良好な結果をもたらすことが判
る。
さらに、本発明に係る感温抵抗素子は、チタン酸バリウ
ムに対するニッケルの添加量’！１＝１０ｆｆｉｉ％と
じ、酸化処理の温度Ｔ （℃）を変化した場合、常温に
おける比抵抗Ｒｏ（Ω・σ）および常温における比抵抗
Ｒｏに対するある温度（２４０℃）の比抵わしＲｔ（Ω
−ｃｎＩ） の比Ｒｔ／Ｒｏは、それぞれ第３図（ａ
）および第３図（１）ｌに示すようになった。
ムに対するニッケルの添加量’！１＝１０ｆｆｉｉ％と
じ、酸化処理の温度Ｔ （℃）を変化した場合、常温に
おける比抵抗Ｒｏ（Ω・σ）および常温における比抵抗
Ｒｏに対するある温度（２４０℃）の比抵わしＲｔ（Ω
−ｃｎＩ） の比Ｒｔ／Ｒｏは、それぞれ第３図（ａ
）および第３図（１）ｌに示すようになった。
したがって、酸化処理温度は、９００〜１４５０℃の範
囲が良好であることが判る。なお、１４５０℃’ｔ［え
ると常温における比抵抗Ｒｏが急値に大きくなるので避
けなければならない。
囲が良好であることが判る。なお、１４５０℃’ｔ［え
ると常温における比抵抗Ｒｏが急値に大きくなるので避
けなければならない。
また、成形体の焼結温度Ｔ （℃） と素子の密度ρ
（ｇ／ｃｒ／ｌ）との関係は、゛第４図に示すようにな
った。
（ｇ／ｃｒ／ｌ）との関係は、゛第４図に示すようにな
った。
したがって、焼結温度は、１２５０〜１３５０℃の範囲
が好ましく、製品のコンパクト化を図９得ることが判る
。
が好ましく、製品のコンパクト化を図９得ることが判る
。
なお、感温抵抗素子の俄械的強度の向上は、前述した如
くニッケルがチタン酸バリウムの粒子を結合する結合剤
の役目を果すとともに、素子自体の熱伝導度の向上に寄
与し放熱効率が尚められることによるものと思われる。
くニッケルがチタン酸バリウムの粒子を結合する結合剤
の役目を果すとともに、素子自体の熱伝導度の向上に寄
与し放熱効率が尚められることによるものと思われる。
以上の如く本発明は、１〜３０重量−のニッケルを含有
するチタンはバリウムの焼結体全敗化処理してなる感温
抵抗素子であるから、従来のものに比して常温における
比抵抗を大巾に小さくすることができるとともに、機械
的強度を向上することができ、ひいては電力用限流素子
として用いることができる等の効果を奏する。
するチタンはバリウムの焼結体全敗化処理してなる感温
抵抗素子であるから、従来のものに比して常温における
比抵抗を大巾に小さくすることができるとともに、機械
的強度を向上することができ、ひいては電力用限流素子
として用いることができる等の効果を奏する。
第１図は本発明に係る感温抵抗菓子と従来のものと全比
較したＲ−Ｔ％性図、第２図（ａｌおよび第２図ｆｔ）
ｌ Ｕそれぞれチタン酸バリウムに対するニッケルの含
有割合を変化した場合の常温における比抵抗および常温
における比抵抗に対する所定温度における比抵抗の比を
表わした特性図、第３図（ａ）および第３図（１））は
それぞれ酸化処理温度を変化した場合の常温における比
抵抗および常温における比抵抗に対するＨ［定温度にお
ける比抵抗の比ｔａわしだ特性図、第４図は焼結温度と
素子の缶度との関係を表わした特性図である。 第１図 Ｔ（’Ｃ）
較したＲ−Ｔ％性図、第２図（ａｌおよび第２図ｆｔ）
ｌ Ｕそれぞれチタン酸バリウムに対するニッケルの含
有割合を変化した場合の常温における比抵抗および常温
における比抵抗に対する所定温度における比抵抗の比を
表わした特性図、第３図（ａ）および第３図（１））は
それぞれ酸化処理温度を変化した場合の常温における比
抵抗および常温における比抵抗に対するＨ［定温度にお
ける比抵抗の比ｔａわしだ特性図、第４図は焼結温度と
素子の缶度との関係を表わした特性図である。 第１図 Ｔ（’Ｃ）
Claims (1)
- １〜３０重量％のニッケル全含有するチタン賊バリウム
の焼結体を酸化処理してなる感温抵抗素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57212482A JPS59103301A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 感温抵抗素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57212482A JPS59103301A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 感温抵抗素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59103301A true JPS59103301A (ja) | 1984-06-14 |
| JPH0376563B2 JPH0376563B2 (ja) | 1991-12-05 |
Family
ID=16623374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57212482A Granted JPS59103301A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 感温抵抗素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59103301A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6316100B1 (en) * | 1997-02-24 | 2001-11-13 | Superior Micropowders Llc | Nickel powders, methods for producing powders and devices fabricated from same |
-
1982
- 1982-12-03 JP JP57212482A patent/JPS59103301A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6316100B1 (en) * | 1997-02-24 | 2001-11-13 | Superior Micropowders Llc | Nickel powders, methods for producing powders and devices fabricated from same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0376563B2 (ja) | 1991-12-05 |
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