JPS59202603A - 半導体磁器組成物 - Google Patents
半導体磁器組成物Info
- Publication number
- JPS59202603A JPS59202603A JP58076931A JP7693183A JPS59202603A JP S59202603 A JPS59202603 A JP S59202603A JP 58076931 A JP58076931 A JP 58076931A JP 7693183 A JP7693183 A JP 7693183A JP S59202603 A JPS59202603 A JP S59202603A
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- JP
- Japan
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- resistance
- composition
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- semiconductor
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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】
〔技術分野〕
この発明は正の抵抗温度特性を有する半導体磁器組成物
特にチタン酸バリウムを主成分とした半導体磁器組成物
に関し、たとえば発熱素子、サーミスタの構成材料とし
てを用なものである。
特にチタン酸バリウムを主成分とした半導体磁器組成物
に関し、たとえば発熱素子、サーミスタの構成材料とし
てを用なものである。
従来チタン酸バリウムを主成分とした半導体磁器組成物
の１２０℃付近にあるキューリ一点をさらに高温側に移
動させるに、含有されたチタン酸バリウムのバリウムの
一部を鉛に置換すると有効であることが知られている。
の１２０℃付近にあるキューリ一点をさらに高温側に移
動させるに、含有されたチタン酸バリウムのバリウムの
一部を鉛に置換すると有効であることが知られている。
しかしながら鉛はその添加量が増量すると焼結時に加熱
を受けて蒸発し、さらには半導体磁器組成物に含めた酸
化ケイ素よりもさらに蒸発しやすくしたがって緻密な焼
結体が得られず、高いキューリ一温度を望めないのみな
らず正の抵抗温度係数も下り、実用性に乏しい。
を受けて蒸発し、さらには半導体磁器組成物に含めた酸
化ケイ素よりもさらに蒸発しやすくしたがって緻密な焼
結体が得られず、高いキューリ一温度を望めないのみな
らず正の抵抗温度係数も下り、実用性に乏しい。
この発明は高い牛？り一温度を有し、かつ抵抗温度係数
の大きい正の抵抗温度特性を有する半導体磁器組成物を
提供するものである。
の大きい正の抵抗温度特性を有する半導体磁器組成物を
提供するものである。
この発明はチタン酸バリウムのバリウムの４０〜６５モ
ル％を鉛で置換した組成物に対して半導体化元素を０．
１〜０．５モル％、酸化ケイ素を０．０３〜１．０重量
％、マンガンを０．００５−０．０５重量％添加したこ
とを特徴とする正の抵抗温度特性を有する半導体磁器組
成物を提供するものである。
ル％を鉛で置換した組成物に対して半導体化元素を０．
１〜０．５モル％、酸化ケイ素を０．０３〜１．０重量
％、マンガンを０．００５−０．０５重量％添加したこ
とを特徴とする正の抵抗温度特性を有する半導体磁器組
成物を提供するものである。
以下、この発明の詳細な説明する。チタン酸バリウムの
バリウム４０〜６５重量％を鉛で置換した組成物は炭酸
バリウム（ＥａＣＯ３） 、 酸化チタン（Ｔｉ０２
）及び酸化鉛（ｐｂｏ）を配合し、これを仮焼成するこ
とによって得られる。ここで酸化チタンには概して酸化
ニオブ（Ｎｂ２０５）が併存するので、この場合は酸化
ニオブを差引いて配合量を調整する必要がある。ここで
バリウムの鉛置換量が６５モル％を越えると焼成時にお
いて鉛が蒸発し緻密な焼結体が得られず、４０モル％未
満ではキューリー温度の上昇がない。
バリウム４０〜６５重量％を鉛で置換した組成物は炭酸
バリウム（ＥａＣＯ３） 、 酸化チタン（Ｔｉ０２
）及び酸化鉛（ｐｂｏ）を配合し、これを仮焼成するこ
とによって得られる。ここで酸化チタンには概して酸化
ニオブ（Ｎｂ２０５）が併存するので、この場合は酸化
ニオブを差引いて配合量を調整する必要がある。ここで
バリウムの鉛置換量が６５モル％を越えると焼成時にお
いて鉛が蒸発し緻密な焼結体が得られず、４０モル％未
満ではキューリー温度の上昇がない。
半導体化用元素はバリウムの一部を鉛で置換したチタン
酸バリウム組成物に対して０，１〜０．５モル％に制限
される。半導体化用元素としてはニオブイツトリウム、
タンタル、タングステン、アンチモンなどが用いられる
。ここでこれらの半導体化する元素を０，１〜０．５モ
ル％に制限したのは０．５モル％を越えると常温におけ
る比抵抗が高くなって実用性に欠き、０．１モル％未満
では半導体化がはたせないからである。なお、ニオブを
半導体化用元素に用いる場合には酸化チタンに不純物と
して含まれるのを充当してもよい。別に添加するのと比
べると常温における比抵抗が小さく従って、酸化チタン
に併存する不純物ニオブを充当するのが好ましい。
酸バリウム組成物に対して０，１〜０．５モル％に制限
される。半導体化用元素としてはニオブイツトリウム、
タンタル、タングステン、アンチモンなどが用いられる
。ここでこれらの半導体化する元素を０，１〜０．５モ
ル％に制限したのは０．５モル％を越えると常温におけ
る比抵抗が高くなって実用性に欠き、０．１モル％未満
では半導体化がはたせないからである。なお、ニオブを
半導体化用元素に用いる場合には酸化チタンに不純物と
して含まれるのを充当してもよい。別に添加するのと比
べると常温における比抵抗が小さく従って、酸化チタン
に併存する不純物ニオブを充当するのが好ましい。
酸化ケイ素は上記チタン酸バリウム組成物に対して０．
０３〜１．０重量％に制限される。すなわち１．０重量
％を越えると組成物中の酸化鉛と低融点ガラスを形成す
るか又は鉛の蒸発を促進し、これに伴ない常温における
比抵抗が高くなるのみならず抵抗温度係数も小さくなっ
て実用性に欠けるからで００６重量％未満になると組成
物を構成する粒子の粒界制御がはかれず半導体化されず
その上抵抗温度係数も小さく、特性を出すための焼成温
度中が狭くなって製造が困難となる。
０３〜１．０重量％に制限される。すなわち１．０重量
％を越えると組成物中の酸化鉛と低融点ガラスを形成す
るか又は鉛の蒸発を促進し、これに伴ない常温における
比抵抗が高くなるのみならず抵抗温度係数も小さくなっ
て実用性に欠けるからで００６重量％未満になると組成
物を構成する粒子の粒界制御がはかれず半導体化されず
その上抵抗温度係数も小さく、特性を出すための焼成温
度中が狭くなって製造が困難となる。
抵抗温度係数の増大をはかるためのマンガンは上記組成
物に対して０．００５〜０．０３重量％以下に制限され
る。これは０．０３３重丸を越えると常温における比抵
抗が高く実用性に欠け、０．００５重量％未満では初期
の抵抗温度係数の増大が認められない。
物に対して０．００５〜０．０３重量％以下に制限され
る。これは０．０３３重丸を越えると常温における比抵
抗が高く実用性に欠け、０．００５重量％未満では初期
の抵抗温度係数の増大が認められない。
これらの成分を含む焼結体を得る際には焼結温度は１２
５０〜１３１０℃で制御するとよい。すなわち１３１０
℃を越えると鉛が蒸発し、１２５０℃未満では半導体化
されずかつ緻密な焼結体が得られない。
５０〜１３１０℃で制御するとよい。すなわち１３１０
℃を越えると鉛が蒸発し、１２５０℃未満では半導体化
されずかつ緻密な焼結体が得られない。
さらには焼結する際は組成物を成形して得た成形品を積
み重ねて行うと鉛が蒸発しにくく焼結体のキューリ一温
度の上昇に寄与し、均一に半導体化がなされ、かつ抵抗
温度係数が大きく緻密な性状を与える。
み重ねて行うと鉛が蒸発しにくく焼結体のキューリ一温
度の上昇に寄与し、均一に半導体化がなされ、かつ抵抗
温度係数が大きく緻密な性状を与える。
実施例・比較例
出発原料としてはＢ ａＣｏ ３． Ｎｂ ２０５を
不純物として含有したＴｉＯ２，ＰｂＯを用い表に示し
た組成になるようにそれぞれ配合した。これらをポット
ミルにて２０時時間式粉砕し、脱水乾燥後１１５０℃に
２２時間仮焼成を行なった。次に仮焼成を行なった混合
物を粗砕後、Ｓ ｉ０２ 、 ＭｎＯ２を表に示した組
成になるようにそれぞれ配合し、これらを前記ポットミ
ルにて約２０時間湿式乾燥し、脱水、乾燥後バインダー
としてポリビニルアルコール１０１％水溶液を乾燥物に
対し１０重量％加え、４８メツシユのフルイで粉砕造粒
した。この造粒仮焼物を圧力２ 地で直圧酸、形して、
直径２０ｍｍの円板とし、昇温：ｘ、ピー）’５００°
’（／ｈｒ １２５０〜１３１０℃の温度範囲で１時
間焼結し１２５ｏ〜１３１０℃から８００℃迄１６００
’Ｃ／ｌｌｒ、 ８００℃から室温まで２００℃／ｈ
で冷した。
不純物として含有したＴｉＯ２，ＰｂＯを用い表に示し
た組成になるようにそれぞれ配合した。これらをポット
ミルにて２０時時間式粉砕し、脱水乾燥後１１５０℃に
２２時間仮焼成を行なった。次に仮焼成を行なった混合
物を粗砕後、Ｓ ｉ０２ 、 ＭｎＯ２を表に示した組
成になるようにそれぞれ配合し、これらを前記ポットミ
ルにて約２０時間湿式乾燥し、脱水、乾燥後バインダー
としてポリビニルアルコール１０１％水溶液を乾燥物に
対し１０重量％加え、４８メツシユのフルイで粉砕造粒
した。この造粒仮焼物を圧力２ 地で直圧酸、形して、
直径２０ｍｍの円板とし、昇温：ｘ、ピー）’５００°
’（／ｈｒ １２５０〜１３１０℃の温度範囲で１時
間焼結し１２５ｏ〜１３１０℃から８００℃迄１６００
’Ｃ／ｌｌｒ、 ８００℃から室温まで２００℃／ｈ
で冷した。
このようにして得られた試料の両面にＩｎ−Ｇａ合金を
塗布し、電極とした。これらの試料の比抵抗一温度特性
、常温比抵抗（１２５℃）、キューリ一温度（Ｔｃ ）
、抵抗温度係数（α）、抵抗変化幅（Ｐｒｍｘ／Ｐｍ１
ｎ）等を測定し、その結果を表に示した。
塗布し、電極とした。これらの試料の比抵抗一温度特性
、常温比抵抗（１２５℃）、キューリ一温度（Ｔｃ ）
、抵抗温度係数（α）、抵抗変化幅（Ｐｒｍｘ／Ｐｍ１
ｎ）等を測定し、その結果を表に示した。
以下、この発明の実施例を挙げる。
なお、宣シ例名のニオブは初めから酸化チタンに不純物
として混入しているものではなく別に添加したものであ
る。
として混入しているものではなく別に添加したものであ
る。
（１）表中のαは抵抗温度係数を示し、次の式で算出さ
れる。
れる。
α（５？；／空２３０３ｆｏｉＦ＋ｏ（Ｒ２−Ｒ］）／
（Ｔ２−ＴＩ）Ｘ １００Ｔｌは抵抗が極小を示す時の
温度で最も高い温度、Ｔ２ は抵抗が極大となる時の温
度。
（Ｔ２−ＴＩ）Ｘ １００Ｔｌは抵抗が極小を示す時の
温度で最も高い温度、Ｔ２ は抵抗が極大となる時の温
度。
Ｒ］、Ｒ２はそれぞれＴ１．Ｔ２に対応する抵抗値。
＋２１ Ｐ ｍａｘ／ Ｐｍ１ｎ は抵抗変化幅を
示し、極大の比抵抗と極小の比抵抗の比である。
示し、極大の比抵抗と極小の比抵抗の比である。
この発明は以上の如く比較例に対応する実施例の特性を
比較例と比べながらみると高いキューリ一温度を示し、
半導体化も顕著でかつ抵抗温度係数の大きな焼結体を与
えることが認められる。
比較例と比べながらみると高いキューリ一温度を示し、
半導体化も顕著でかつ抵抗温度係数の大きな焼結体を与
えることが認められる。
図はこの発明の実施例と比較例に係る比抵抗一温度特性
を示すグラフである。 手続補正書 昭和５９年 ２月 ８日 特許庁長官 殿 １、事件の表示 Ｂ訝旧８年特許願 第 ０７６９３１号２、発明の名称 半導体磁器組成物 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地
名 称（５８３）松下電工株式会社 代表者 小 林 郁４、代理人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地
７、補正の内容 別紙の通り 補正の内容 （１）特許請求の範囲を次の通り訂正する。 「（１）チタン酸バリウムのバリウムの４０〜６５ａｔ
％を鉛で置換した組成物に対して半導体化元素を０．１
〜０．５ａｔ％、酸化ケイ素を０．０３〜１．０重量％
、マンガンを０．００５〜０．０３重量％添加したこと
を特徴とする正の抵抗温度特性を有する半導体磁器組成
物臼（２）発明の詳細な説明の欄で明細書２頁６行の「
酸化ケイ素よりも」を「微量添加物により」 訂正す
る。 （３、発明の詳細な説明の欄で明細書２頁１５行の「チ
タン酸バリウム」を「チタン酸バリウム」に訂正する。 （４）発明の詳細な説明の欄で明細書２頁１６行、１７
行、３頁１４行乃至１５行、同頁１８行、１９行、及び
２０行の「モル％」を「ａｔ％」に訂正する。 （５）発明の詳細な説明の欄で明細書２頁６行乃至７行
の「蒸発しやすくしたがって」を「蒸発しやすくなり、
したがって」に訂正する。 （６）発明の詳細な説明の欄で明細書３頁３行の「重量
％」をｒａｔ％」に訂正する。 （７）発明の詳細な説明の欄で明細書３頁２行乃至１２
行の「以下、この発明の詳細な説明する。 −−−−−−−−−−−−−−−−一−−−−−−一温
度の上昇がない。」を「以下、この発明の詳細な説明す
る。まずチタン酸バリウムのバリウムの一部を鉛に置換
する量を４０〜５５ａ ｔ％に限定したのは、６５ａｔ
％を越えると焼成時において鉛が蒸発し緻密な焼結体が
得られず、４Ｑａｔ％未満では高いキューリ一温度の素
子を得ることができない。」に訂正する。 （８）発明の詳細な説明の欄で明細書３頁１５行乃至１
６行の「ニオブイツトリウム」を「ニオブ、イツトリウ
ム」に訂正する。 （９）発明の詳細な説明の欄で明細書３頁１６行乃至１
７行の「タングステン、アンチモン」を「ビスマス、ア
ンチモンや希土類元素等」に訂正する。 （１０）発明の詳細な説明の欄で明細書３頁１７行乃至
１８行の「半導体化する元素」を「半導体化元素」に訂
正する。 （１１）発明の詳細な説明の欄で明細書４頁１ｏ行の１
形成するか又は」を「形成し、」に訂正する（１２）発
明の詳細な説明の欄で明細書５頁１８行のｒｌ１５０℃
に２２時間」をｒ ｌ １５０ ”ｃで２時間」に訂正
する。 （１３、発明の詳細な説明の欄で明細書６頁１行の「湿
式乾燥」を「湿式粉砕」に訂正する。 （１４）発明の詳細な説明の欄で明細書６頁２行乃至３
行の「１０％」を「１０重量％」に訂正する（１５）発
明の詳細な説明の欄で明細書６頁８行のｒ１６００°Ｃ
」を「２５ｏｏ℃」に訂正する。 以上
を示すグラフである。 手続補正書 昭和５９年 ２月 ８日 特許庁長官 殿 １、事件の表示 Ｂ訝旧８年特許願 第 ０７６９３１号２、発明の名称 半導体磁器組成物 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地
名 称（５８３）松下電工株式会社 代表者 小 林 郁４、代理人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地
７、補正の内容 別紙の通り 補正の内容 （１）特許請求の範囲を次の通り訂正する。 「（１）チタン酸バリウムのバリウムの４０〜６５ａｔ
％を鉛で置換した組成物に対して半導体化元素を０．１
〜０．５ａｔ％、酸化ケイ素を０．０３〜１．０重量％
、マンガンを０．００５〜０．０３重量％添加したこと
を特徴とする正の抵抗温度特性を有する半導体磁器組成
物臼（２）発明の詳細な説明の欄で明細書２頁６行の「
酸化ケイ素よりも」を「微量添加物により」 訂正す
る。 （３、発明の詳細な説明の欄で明細書２頁１５行の「チ
タン酸バリウム」を「チタン酸バリウム」に訂正する。 （４）発明の詳細な説明の欄で明細書２頁１６行、１７
行、３頁１４行乃至１５行、同頁１８行、１９行、及び
２０行の「モル％」を「ａｔ％」に訂正する。 （５）発明の詳細な説明の欄で明細書２頁６行乃至７行
の「蒸発しやすくしたがって」を「蒸発しやすくなり、
したがって」に訂正する。 （６）発明の詳細な説明の欄で明細書３頁３行の「重量
％」をｒａｔ％」に訂正する。 （７）発明の詳細な説明の欄で明細書３頁２行乃至１２
行の「以下、この発明の詳細な説明する。 −−−−−−−−−−−−−−−−一−−−−−−一温
度の上昇がない。」を「以下、この発明の詳細な説明す
る。まずチタン酸バリウムのバリウムの一部を鉛に置換
する量を４０〜５５ａ ｔ％に限定したのは、６５ａｔ
％を越えると焼成時において鉛が蒸発し緻密な焼結体が
得られず、４Ｑａｔ％未満では高いキューリ一温度の素
子を得ることができない。」に訂正する。 （８）発明の詳細な説明の欄で明細書３頁１５行乃至１
６行の「ニオブイツトリウム」を「ニオブ、イツトリウ
ム」に訂正する。 （９）発明の詳細な説明の欄で明細書３頁１６行乃至１
７行の「タングステン、アンチモン」を「ビスマス、ア
ンチモンや希土類元素等」に訂正する。 （１０）発明の詳細な説明の欄で明細書３頁１７行乃至
１８行の「半導体化する元素」を「半導体化元素」に訂
正する。 （１１）発明の詳細な説明の欄で明細書４頁１ｏ行の１
形成するか又は」を「形成し、」に訂正する（１２）発
明の詳細な説明の欄で明細書５頁１８行のｒｌ１５０℃
に２２時間」をｒ ｌ １５０ ”ｃで２時間」に訂正
する。 （１３、発明の詳細な説明の欄で明細書６頁１行の「湿
式乾燥」を「湿式粉砕」に訂正する。 （１４）発明の詳細な説明の欄で明細書６頁２行乃至３
行の「１０％」を「１０重量％」に訂正する（１５）発
明の詳細な説明の欄で明細書６頁８行のｒ１６００°Ｃ
」を「２５ｏｏ℃」に訂正する。 以上
Claims (1)
- （１）チタン酸バリウムのバリウムの４０〜６５モル％
を鉛で置換した組成物に対して半導体化元素を０．１〜
０．５モル％、酸化ケイ素を０．０３〜１．０重量％、
マンガンを０．００５〜０．０３重量％添加したことを
特徴とする正の抵抗温度特性を有する半導体磁器組成物
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58076931A JPS59202603A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 半導体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58076931A JPS59202603A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 半導体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59202603A true JPS59202603A (ja) | 1984-11-16 |
Family
ID=13619467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58076931A Pending JPS59202603A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 半導体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59202603A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5337209A (en) * | 1992-09-10 | 1994-08-09 | Martin Marietta Corporation | High energy density lead magnesium niobate-based dielectric ceramic and process for the preparation thereof |
-
1983
- 1983-04-30 JP JP58076931A patent/JPS59202603A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5337209A (en) * | 1992-09-10 | 1994-08-09 | Martin Marietta Corporation | High energy density lead magnesium niobate-based dielectric ceramic and process for the preparation thereof |
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