JPS60118662A - 高温用ｐｔｃ材料及びその製造方法 - Google Patents
高温用ｐｔｃ材料及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS60118662A JPS60118662A JP58223325A JP22332583A JPS60118662A JP S60118662 A JPS60118662 A JP S60118662A JP 58223325 A JP58223325 A JP 58223325A JP 22332583 A JP22332583 A JP 22332583A JP S60118662 A JPS60118662 A JP S60118662A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- high temperature
- ptc material
- resistance
- manufacture
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- Pending
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、正の抵抗温度特性（以下ＰＴＣ特性と略す）
を有するサーミスタに関し、特に抵抗の変化点が高温域
にあるサーミスタ材料に関するものである。
を有するサーミスタに関し、特に抵抗の変化点が高温域
にあるサーミスタ材料に関するものである。
従来、 ＰＴＣ特性を有するサーミスタとじてＢａＴｉ
ＯｓにＬａ、Ｃｅ、５ｒ６Ｐｂその他の酸化物をドープ
し半導体化させたセラミックスが知られている。微量の
酸化物をドーグしたＢａＴｉＯ３がＰＴＣ特性を示す理
由は、結晶粒界のショットキー障壁がキューリ一点以下
においては粒界の強誘電性のため低くなっているが、キ
ューリ一点以上においては誘電率が低下するためショッ
トキー障壁が高くなり抵抗の急増が起こると考えられて
いる。ＢａＴｉＯ３系サーミスタの場合、キューリ一点
は通常１００〜１２０°０であるがこのキューリ一点は
添加する酸化物の種類によって変化し例えば添加物がｐ
ｂ酸化物の場合高温側に変化し、又Ｓｒ酸化物の場合低
温側に変化する。そしてＢａＴｉＯ３系サーミスタをよ
り高温域で使用するためにｐｂ酸化物を添加することが
試みられているがキューリ一点は３００〜４００°Ｃが
限界であり更に高温域での使用は不可能であった。
ＯｓにＬａ、Ｃｅ、５ｒ６Ｐｂその他の酸化物をドープ
し半導体化させたセラミックスが知られている。微量の
酸化物をドーグしたＢａＴｉＯ３がＰＴＣ特性を示す理
由は、結晶粒界のショットキー障壁がキューリ一点以下
においては粒界の強誘電性のため低くなっているが、キ
ューリ一点以上においては誘電率が低下するためショッ
トキー障壁が高くなり抵抗の急増が起こると考えられて
いる。ＢａＴｉＯ３系サーミスタの場合、キューリ一点
は通常１００〜１２０°０であるがこのキューリ一点は
添加する酸化物の種類によって変化し例えば添加物がｐ
ｂ酸化物の場合高温側に変化し、又Ｓｒ酸化物の場合低
温側に変化する。そしてＢａＴｉＯ３系サーミスタをよ
り高温域で使用するためにｐｂ酸化物を添加することが
試みられているがキューリ一点は３００〜４００°Ｃが
限界であり更に高温域での使用は不可能であった。
又、大電力を得るためには固有抵抗（以下ρと略す）が
できるだけ小さい方が好ましいが、ＢａＴｉ０ａ系サー
ミスタではＩ）−１０〜１０Ω１１ｃｍ程度が限界であ
っだ。
できるだけ小さい方が好ましいが、ＢａＴｉ０ａ系サー
ミスタではＩ）−１０〜１０Ω１１ｃｍ程度が限界であ
っだ。
このように従来のＢａＴｉＯ３系ＰＴＣサーミスタでは
、ρの温度変化点が低く、かつρの十分低い値が得られ
ないため、高温域あるいは大電力での使用ができないと
いう欠点があった。
、ρの温度変化点が低く、かつρの十分低い値が得られ
ないため、高温域あるいは大電力での使用ができないと
いう欠点があった。
またＢａＴｉＯ３系サーミスタは焼成温度が１１００〜
１３５０°Ｃと高いという欠点があった。
１３５０°Ｃと高いという欠点があった。
本発明は上記の欠点に鑑みてなされたもので、その目的
はρが低くかつρの温度変化点が高温にある新しい高温
用ＰＴＣ材料及びその製造方法を提供することにある。
はρが低くかつρの温度変化点が高温にある新しい高温
用ＰＴＣ材料及びその製造方法を提供することにある。
発明者らは、導電性に優れたセラミッタスを種々検討し
た結果、所定のＢａＰｂＯ３にＰｂＯを混合し焼成して
得た材料がρが低くかつρの温度変化点が約７５０’０
と高温にあることを見い出した。
た結果、所定のＢａＰｂＯ３にＰｂＯを混合し焼成して
得た材料がρが低くかつρの温度変化点が約７５０’０
と高温にあることを見い出した。
即ち本発明における高温用ＰＴＣ材料は、焼成後の組成
がＢａＰｂ １＋ＸＯ３＋ ｙｐｂｏ（ｏ ＜ｘ ＜０
．２ 、 Ｏ≦ｙ＜ｏ、ｚ＞からなり８００〜９５０℃
という比較的低い温度で焼成することを特徴とする高温
用ＰＴＣ材料及びその製造法である。
がＢａＰｂ １＋ＸＯ３＋ ｙｐｂｏ（ｏ ＜ｘ ＜０
．２ 、 Ｏ≦ｙ＜ｏ、ｚ＞からなり８００〜９５０℃
という比較的低い温度で焼成することを特徴とする高温
用ＰＴＣ材料及びその製造法である。
ここでＰｂＯの混合は、焼結性の向上に効果が′あり、
すなわち初期の抵抗率の低減に有効である。
すなわち初期の抵抗率の低減に有効である。
Ｘ及びｙの範囲はＯ＜Ｘ＜０．２．０＜ｙく０．２が必
要であるが、Ｘは１０００℃までの温度域で０．２を越
えることはない。従ってＰｂＯの混合は、０２まではＸ
の値を増加させ、０．２以上となるとｙの値を増加させ
る。また過剰のＰｂＯは初期の抵抗値を増加させ、ｙが
０．２を越えるとρの増加が大きくなり大電力を得るこ
とが困難となる。
要であるが、Ｘは１０００℃までの温度域で０．２を越
えることはない。従ってＰｂＯの混合は、０２まではＸ
の値を増加させ、０．２以上となるとｙの値を増加させ
る。また過剰のＰｂＯは初期の抵抗値を増加させ、ｙが
０．２を越えるとρの増加が大きくなり大電力を得るこ
とが困難となる。
本発明による高温用ＰＴＣ材料はρの値が１０−４〜１
０−３Ω・αと導電性に優れているため大電力の利用が
可能でかつρの温度変化点が約７５ （１’Ｏにあるた
め、従来のＢａＴｉＯ３系ＰＴＣ材では不可能であった
高温域（７５０〜８５０℃）での使用が可能となる。
０−３Ω・αと導電性に優れているため大電力の利用が
可能でかつρの温度変化点が約７５ （１’Ｏにあるた
め、従来のＢａＴｉＯ３系ＰＴＣ材では不可能であった
高温域（７５０〜８５０℃）での使用が可能となる。
以下本発明を実施例を挙げ詳細に説明する。
ＢａＣＯ３とＰｂ３Ｏ４粉末をモル比で１＋１７３とｅ
るように秤量しボールミルで均一に混合した後、乾燥シ
てアルミナルツボに入れ約９００°０３時間酸素フロー
中で仮焼し更にボールミルで粉砕した後再び約９００°
０３時間酸素フロー中で仮焼する。その後、ボールミル
で粉砕混合し、乾燥して、ＢａＰｂＯ３粉末を得る。次
に実施例１〜１０に示すようにＰｂＯを加え、混合後Ｉ
くインダーを加え２０φ×５の円柱状にプレス成形した
。これら成形した試料を白金板上にのせ、８００〜９５
０ ’０３時間酸素フロー中で焼成した。
るように秤量しボールミルで均一に混合した後、乾燥シ
てアルミナルツボに入れ約９００°０３時間酸素フロー
中で仮焼し更にボールミルで粉砕した後再び約９００°
０３時間酸素フロー中で仮焼する。その後、ボールミル
で粉砕混合し、乾燥して、ＢａＰｂＯ３粉末を得る。次
に実施例１〜１０に示すようにＰｂＯを加え、混合後Ｉ
くインダーを加え２０φ×５の円柱状にプレス成形した
。これら成形した試料を白金板上にのせ、８００〜９５
０ ’０３時間酸素フロー中で焼成した。
焼成後Ｘ線回折により混合したＰｂＯ量力に０．２を越
えるとＢａＰｂＯ３＋ｐｂｏの混合相であり０．２以下
ではＢａＰｂＯ３−相であることを確認した。またイヒ
学分析により焼成後のＰｂ／Ｂａ比はほぼ混合時のＰｂ
／Ｂａ比に等しいことを確認した。
えるとＢａＰｂＯ３＋ｐｂｏの混合相であり０．２以下
ではＢａＰｂＯ３−相であることを確認した。またイヒ
学分析により焼成後のＰｂ／Ｂａ比はほぼ混合時のＰｂ
／Ｂａ比に等しいことを確認した。
次に焼結した試料を約２０１１ＩＩ×５ＩＩＷｘＩＩＩ
ＩＩ＋！の形状に切り出しＰｔペーストを電極として焼
付けた後、室温から約８５０°Ｃまで４端子法でρの温
度変イヒを（ｌＪｔｌ定し、その結果を表に示す。
ＩＩ＋！の形状に切り出しＰｔペーストを電極として焼
付けた後、室温から約８５０°Ｃまで４端子法でρの温
度変イヒを（ｌＪｔｌ定し、その結果を表に示す。
以下余白
次に第１図にＢａＰｂｒ、２０３＋０．ｌＰｂＯ（実施
例７）についてのρの温度変化を示す。約７５０’Ｏ〜
８００°Ｃでρが急増する現象が認められる。表に示し
た実施例では、すべて室温での抵抗率が１０ Ωα以下
と、従来のＰＴＣサーミスタに比較して極めて低い個が
得られている。しかも電気抵抗の変化温度ぎ７５０”Ｃ
前後と十分高温にある。一方比較例１では抵抗の変化率
が小さく、また比較例２では室温抵抗率が大きくなりし
かも変化も小さい。比較例３は従来のＢａＴｉＯ３系の
ＰＴＣサーミスタであり、変化温度が低く、室温抵抗も
大きい。また比較例４及び５はＢａＰｂＯ３の出発原料
としてＢａＣ０ａとｐｂ。
例７）についてのρの温度変化を示す。約７５０’Ｏ〜
８００°Ｃでρが急増する現象が認められる。表に示し
た実施例では、すべて室温での抵抗率が１０ Ωα以下
と、従来のＰＴＣサーミスタに比較して極めて低い個が
得られている。しかも電気抵抗の変化温度ぎ７５０”Ｃ
前後と十分高温にある。一方比較例１では抵抗の変化率
が小さく、また比較例２では室温抵抗率が大きくなりし
かも変化も小さい。比較例３は従来のＢａＴｉＯ３系の
ＰＴＣサーミスタであり、変化温度が低く、室温抵抗も
大きい。また比較例４及び５はＢａＰｂＯ３の出発原料
としてＢａＣ０ａとｐｂ。
又はＰｂＯ２を用いた例で、抵抗の変化が不十分である
。
。
以上のように本発明における高温用ＰＴＣ材料はρの値
が低く通電性が優れているため大電力を得ることができ
、しかも約７５０°Ｃの高温でＰＴＣ特性を示すため、
高温用の発熱体あるいは電流制御体として使用すること
ができる。
が低く通電性が優れているため大電力を得ることができ
、しかも約７５０°Ｃの高温でＰＴＣ特性を示すため、
高温用の発熱体あるいは電流制御体として使用すること
ができる。
第１図は本発明高温用ＰＴＣ材料の一実施例における抵
抗一温度特性を示す曲線図。 代理人 弁理士 則 近 惣 佑 （はか１名）
抗一温度特性を示す曲線図。 代理人 弁理士 則 近 惣 佑 （はか１名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）組成がＢａＰｂ ］ ＋ＸＯ３＋ ｙＰｂｏ （０
＜ ｘ≦０．２．０≦ｙく０．２）からなることを特徴
とする高温用ＰＴＣ材料。 ２） ＢａＣＯ３及びＰｂ３Ｏ４を原料とし仮焼してＢ
ａＰｂＯ３粉末を得た後ＰｂＯ粉末を混合し酸素雰囲気
中で焼
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58223325A JPS60118662A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 高温用ｐｔｃ材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58223325A JPS60118662A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 高温用ｐｔｃ材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60118662A true JPS60118662A (ja) | 1985-06-26 |
Family
ID=16796379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58223325A Pending JPS60118662A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 高温用ｐｔｃ材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60118662A (ja) |
-
1983
- 1983-11-29 JP JP58223325A patent/JPS60118662A/ja active Pending
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