JPS6136164A - 導電性セラミツクス - Google Patents
導電性セラミツクスInfo
- Publication number
- JPS6136164A JPS6136164A JP59154979A JP15497984A JPS6136164A JP S6136164 A JPS6136164 A JP S6136164A JP 59154979 A JP59154979 A JP 59154979A JP 15497984 A JP15497984 A JP 15497984A JP S6136164 A JPS6136164 A JP S6136164A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- elements
- mol
- element compound
- atmosphere
- 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.)
- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Conductive Materials (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】
産業上の利用分野
本発明は、所望の導電性をばらっ外なく得られるアルミ
ナを主成分とする導電性セラミックに関するもので、例
えば自動車の点火栓用ディストリビュータ素子、セラミ
ックヒータおよびセラミックセンサなどの多くの用途が
ある。
ナを主成分とする導電性セラミックに関するもので、例
えば自動車の点火栓用ディストリビュータ素子、セラミ
ックヒータおよびセラミックセンサなどの多くの用途が
ある。
従来技術
従来、アルミナ系セラミックスに対し、ＴｉＯ２および
ＴｉＣなどを添加して還元性の雰囲気下で焼成すること
により導電性を付与することが行なわれている。しかし
ながら、Ｔ ｉ Ｏ２のみの添加であれば電気抵抗が温
度雰囲気に大きく影響されるためにその抵抗値のばらつ
きが大きく、管理が非常に困難であった。さらに、Ｔｉ
Ｃなどの炭化物を添加するものについてはホットプレス
法による焼結が主であるためコストが高くつき不経済で
ある。
ＴｉＣなどを添加して還元性の雰囲気下で焼成すること
により導電性を付与することが行なわれている。しかし
ながら、Ｔ ｉ Ｏ２のみの添加であれば電気抵抗が温
度雰囲気に大きく影響されるためにその抵抗値のばらつ
きが大きく、管理が非常に困難であった。さらに、Ｔｉ
Ｃなどの炭化物を添加するものについてはホットプレス
法による焼結が主であるためコストが高くつき不経済で
ある。
発明が解決しようとする問題点
本発明者は上記の現状に鑑み鋭意研究の結果、アルミナ
（Ａ、Ｉｒ２０３）の主成分に対し、ＩＶａ族元素を必
ず含み、その他１１ａ族元素、Ｖｌｌ族元素および■族
元素の化合物より選ばれる２種以」二を適量添加してこ
れを酸素分圧０．２気圧以下の雰囲気下で焼成し、電荷
のバランスを調節することによって、所望の電気抵抗を
ばらつきが少なく精度よく得られることを知見した。
（Ａ、Ｉｒ２０３）の主成分に対し、ＩＶａ族元素を必
ず含み、その他１１ａ族元素、Ｖｌｌ族元素および■族
元素の化合物より選ばれる２種以」二を適量添加してこ
れを酸素分圧０．２気圧以下の雰囲気下で焼成し、電荷
のバランスを調節することによって、所望の電気抵抗を
ばらつきが少なく精度よく得られることを知見した。
したがって、本発明においては所望の電気抵抗値をばら
つきが少なく精度よ＜ Ｊｎられかつ安価に製造し得る
導電性セラミックスを提供することを目的とする。
つきが少なく精度よ＜ Ｊｎられかつ安価に製造し得る
導電性セラミックスを提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明によれば、アルミナ（Ａ ７２０１）の主成分に
対し、ｌｌ／ａ族元素を必ず含み、その他ＩＩＩａ族元
素、Ｖａ族元素お」：び■族元素の化合物より選ばれる
２種以」−を前記■ｕ族元素化合物が（）、１〜３０モ
ル％、１ＪＪａ族元素化合物が０．０１〜１０モル％、
■ａ族元素化合物が０．０１〜１０モル％および■族元
素化合物が０．０１〜１０モル％の割合で添加し、これ
を酸素分圧０．２気圧１以下の雰囲気下で焼成して得ら
れる導電性セラミックスが提供される。
対し、ｌｌ／ａ族元素を必ず含み、その他ＩＩＩａ族元
素、Ｖａ族元素お」：び■族元素の化合物より選ばれる
２種以」−を前記■ｕ族元素化合物が（）、１〜３０モ
ル％、１ＪＪａ族元素化合物が０．０１〜１０モル％、
■ａ族元素化合物が０．０１〜１０モル％および■族元
素化合物が０．０１〜１０モル％の割合で添加し、これ
を酸素分圧０．２気圧１以下の雰囲気下で焼成して得ら
れる導電性セラミックスが提供される。
ｌＶａ族元素、ｌｌＴａ族元素、Ｖａ族元素および■族
元素の化合物を前記の組成範囲内で添加割合を変えるこ
とにより、安定側電子数状態として２つ以」−の状態を
取り得る化合物（例えば、Ｔｉ４＋←Ｔ ｉ”、 Ｆ
ｅ” ＋ Ｐ ｅ２＋、 Ｎ ｂり” ＋ ｌ’ｔ７１
１５”など）を混合し固溶化することにより、これら２
つの状態の変化に対応した電子の移動に基づく導電性が
得られる。しかも、この移動に関与するイオン対の数は
添加される■ａ族元素、ｌｌ’Ｊａ族元素、Ｖａ族元素
および■族元素の化合物の組合せに依存するために、こ
れを利用し所望の特性をばらつきなく精度よく得ること
が可能となる。前記■ａ族元素化合物が０．１モル％未
満、Ｉ′Ｉｌａ族元素、Ｖａ族元素および■族元素の化
合物が０．０１モル％未満の場合、または前記各族元素
化合物が１種以上の場合はそれぞれ体積固有抵抗（Ω・
ｃｍ）が増大して導電性が劣化する。また、前記■ａ族
元素化合物が３０モル％を超え、ｌ１ｌａ族元素、Ｖａ
族元素および■族元素の化合物が１０モル％を超えると
アルミナ （Ａ７２０３）を主成分とする焼成体の機械
的強度が劣化する。
元素の化合物を前記の組成範囲内で添加割合を変えるこ
とにより、安定側電子数状態として２つ以」−の状態を
取り得る化合物（例えば、Ｔｉ４＋←Ｔ ｉ”、 Ｆ
ｅ” ＋ Ｐ ｅ２＋、 Ｎ ｂり” ＋ ｌ’ｔ７１
１５”など）を混合し固溶化することにより、これら２
つの状態の変化に対応した電子の移動に基づく導電性が
得られる。しかも、この移動に関与するイオン対の数は
添加される■ａ族元素、ｌｌ’Ｊａ族元素、Ｖａ族元素
および■族元素の化合物の組合せに依存するために、こ
れを利用し所望の特性をばらつきなく精度よく得ること
が可能となる。前記■ａ族元素化合物が０．１モル％未
満、Ｉ′Ｉｌａ族元素、Ｖａ族元素および■族元素の化
合物が０．０１モル％未満の場合、または前記各族元素
化合物が１種以上の場合はそれぞれ体積固有抵抗（Ω・
ｃｍ）が増大して導電性が劣化する。また、前記■ａ族
元素化合物が３０モル％を超え、ｌ１ｌａ族元素、Ｖａ
族元素および■族元素の化合物が１０モル％を超えると
アルミナ （Ａ７２０３）を主成分とする焼成体の機械
的強度が劣化する。
実施例
アルミナ （Ａｌ２Ｏ３）の原料粉末にＩＶａ族元素、
ＩＩＩａ族元素、Ｖａ族元素および■族元素の化合物−
３〜 より選ばれる添加組織を第１表に示す組成割合となるな
るように秤量し、これらを混合後プレス成形し、第１表
に示す大気中、真空中およびＮ２−Ｈ２混合ガス中にお
いでそれぞれ焼成温度および時間 （１１）を変えた条
件にて焼成して厚さ３■、直径２０＋ｎｍの各試料１〜
１０を得た。これら各試料１〜１０の各焼成雰囲気によ
り得られる焼結体の表裏面銀ペーストを塗布し、テスタ
ーにてそれぞれの体積固有抵抗値（Ω・ｃ ｍ ）を測
定し、各同一焼成雰囲気中の焼成条件における体積固有
抵抗値のばらつきを観察した。また、各試料１〜１０の
同様の組成について３６Ｘ４Ｘ３＋ｎｍのＪ ＩＳ４点
曲げ強度試験用のテストピースとし、その曲げ強度試験
を行なった。これらの各曲げ強度（機械的強度）は前記
各試料１〜１０と同様に対応させて第１表に示した。
ＩＩＩａ族元素、Ｖａ族元素および■族元素の化合物−
３〜 より選ばれる添加組織を第１表に示す組成割合となるな
るように秤量し、これらを混合後プレス成形し、第１表
に示す大気中、真空中およびＮ２−Ｈ２混合ガス中にお
いでそれぞれ焼成温度および時間 （１１）を変えた条
件にて焼成して厚さ３■、直径２０＋ｎｍの各試料１〜
１０を得た。これら各試料１〜１０の各焼成雰囲気によ
り得られる焼結体の表裏面銀ペーストを塗布し、テスタ
ーにてそれぞれの体積固有抵抗値（Ω・ｃ ｍ ）を測
定し、各同一焼成雰囲気中の焼成条件における体積固有
抵抗値のばらつきを観察した。また、各試料１〜１０の
同様の組成について３６Ｘ４Ｘ３＋ｎｍのＪ ＩＳ４点
曲げ強度試験用のテストピースとし、その曲げ強度試験
を行なった。これらの各曲げ強度（機械的強度）は前記
各試料１〜１０と同様に対応させて第１表に示した。
（以下余白）
試料１〜７のものは何れも本発明の範囲内のものであり
、それぞれ同一焼成雰囲気中の焼成温度を変化しても体
積固有抵抗は、例えば試料１の場合５Ｘ１０Ｇ：８Ｘ１
０６Ω・ＣＩｎｔ４×１０３：１×１０３Ω・ｃａｎお
よび２Ｘ１０”：９Ｘｊ Ｏ１９・ｅｌｌｌと各々ばら
つきが少ないのに体し、試料８〜１０の本発明の範囲外
のものは、例えば試料８に示すように、体積固有抵抗値
が９Ｘ１０′２： ８Ｘ１０１３Ω・ｃａｎ、５Ｘ１０
７： ３Ｘ１０’Ω・ｃａｎおよび７×１０’：４Ｘ
１０２Ω・ｃａｎと各々ばらっ鰺が試料１〜７のものと
比べ大きいことが理解される。また、同時にアルミナ
（Ａｌ２Ｏ３）の主成分に対し試料８〜１０のように■
ａ族元素または■族元素の酸化物単体で添加した場合、
特に大気中および真空中においては体積固有抵抗が大き
く導電性が劣化しているが、本発明の試料１〜７のもの
は何れも１０７Ω・ｃＩｌｌを超えるものはない。さら
に、試料８はアルミナ （Ａ 、ｆｆ ２０３）の主成
分に対し、ＩＶａＶａ族元素化物であるチタニア （Ｔ
ｉｏ ２）のみを本発明の範囲以上の３５モル％添加
したもので、この場合曲げ強度が１０ ｋｇ／ｍ＋ｎ２
と劣っている。これに対し本発明の試料１〜７のものは
何れも曲げ強度が１８ ｋｇ／＋□市２以上であり、デ
ィストリビュータ素子としでは曲げ強度が少なくとも１
５ ｋｇ／ｍｍ２以上必要であることから充分な曲げ強
度であると考えられる。
、それぞれ同一焼成雰囲気中の焼成温度を変化しても体
積固有抵抗は、例えば試料１の場合５Ｘ１０Ｇ：８Ｘ１
０６Ω・ＣＩｎｔ４×１０３：１×１０３Ω・ｃａｎお
よび２Ｘ１０”：９Ｘｊ Ｏ１９・ｅｌｌｌと各々ばら
つきが少ないのに体し、試料８〜１０の本発明の範囲外
のものは、例えば試料８に示すように、体積固有抵抗値
が９Ｘ１０′２： ８Ｘ１０１３Ω・ｃａｎ、５Ｘ１０
７： ３Ｘ１０’Ω・ｃａｎおよび７×１０’：４Ｘ
１０２Ω・ｃａｎと各々ばらっ鰺が試料１〜７のものと
比べ大きいことが理解される。また、同時にアルミナ
（Ａｌ２Ｏ３）の主成分に対し試料８〜１０のように■
ａ族元素または■族元素の酸化物単体で添加した場合、
特に大気中および真空中においては体積固有抵抗が大き
く導電性が劣化しているが、本発明の試料１〜７のもの
は何れも１０７Ω・ｃＩｌｌを超えるものはない。さら
に、試料８はアルミナ （Ａ 、ｆｆ ２０３）の主成
分に対し、ＩＶａＶａ族元素化物であるチタニア （Ｔ
ｉｏ ２）のみを本発明の範囲以上の３５モル％添加
したもので、この場合曲げ強度が１０ ｋｇ／ｍ＋ｎ２
と劣っている。これに対し本発明の試料１〜７のものは
何れも曲げ強度が１８ ｋｇ／＋□市２以上であり、デ
ィストリビュータ素子としでは曲げ強度が少なくとも１
５ ｋｇ／ｍｍ２以上必要であることから充分な曲げ強
度であると考えられる。
発明の効果
上記の如く、本発明はアルミナ（Ａ ｆｉ ２０３）の
主成分に１％７ａ族元索を必ず含み、Ｉ［［ａ族元素、
Ｖａ族元素および■族元素の化合物より選ばれる２種以
上の化合物を適量添加し、これを酸素分圧の０゜２気圧
以下の雰囲気下で焼成して、電荷のばらつきを調節する
ことによって、少なくとも１０７Ω・ｃｍを超えない体
積固有抵抗を有する導電性セラミックスを安価に得るこ
とができる。
主成分に１％７ａ族元索を必ず含み、Ｉ［［ａ族元素、
Ｖａ族元素および■族元素の化合物より選ばれる２種以
上の化合物を適量添加し、これを酸素分圧の０゜２気圧
以下の雰囲気下で焼成して、電荷のばらつきを調節する
ことによって、少なくとも１０７Ω・ｃｍを超えない体
積固有抵抗を有する導電性セラミックスを安価に得るこ
とができる。
Claims (1)
- アルミナ（Ａｌ＿２Ｏ＿３）の主成分に対し、IVａ族元
素を必ず含み、その他IIIａ族元素、Ｖａ族元素および
VIII族元素の化合物より選ばれる２種以上を前記IVａ族
元素化合物が０．１〜３０モル％、IIIａ族元素化合が
０．０１〜１０モル％、Ｖａ族元素化合物が０．０１〜
１０モル％およびVIII族元素化合物が０．０１〜１０モ
ル％の割合で添加し、これを酸素分圧０．２気圧以下の
雰囲気下で焼成して得られることを特徴とする導電性セ
ラミックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59154979A JPS6136164A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 導電性セラミツクス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59154979A JPS6136164A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 導電性セラミツクス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6136164A true JPS6136164A (ja) | 1986-02-20 |
Family
ID=15596054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59154979A Pending JPS6136164A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 導電性セラミツクス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6136164A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02146341U (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-12 | ||
| GB2288597A (en) * | 1994-04-20 | 1995-10-25 | Kyocera Corp | Alumina sintered product |
| KR20130121032A (ko) * | 2012-04-26 | 2013-11-05 | 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 | 알루미나 소결체, 이것을 구비하는 부재 및 반도체 제조장치 |
-
1984
- 1984-07-25 JP JP59154979A patent/JPS6136164A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02146341U (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-12 | ||
| GB2288597A (en) * | 1994-04-20 | 1995-10-25 | Kyocera Corp | Alumina sintered product |
| GB2288597B (en) * | 1994-04-20 | 1998-01-28 | Kyocera Corp | Alumina sintered product |
| US5830819A (en) * | 1994-04-20 | 1998-11-03 | Kyocera Corporation | Alumina sintered product |
| KR20130121032A (ko) * | 2012-04-26 | 2013-11-05 | 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 | 알루미나 소결체, 이것을 구비하는 부재 및 반도체 제조장치 |
| JP2013241322A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-12-05 | Ngk Spark Plug Co Ltd | アルミナ焼結体、それを備える部材、および半導体製造装置 |
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