WO2004053894A1 - 酸化物導電性ペースト - Google Patents

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conductive
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Shinichi Ikeda
Hideo Abe
Kiyoshi Yamano
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National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology
Sfc Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention provides a so-called high-temperature solder by using a conductive oxide that enables electrical contact in a high-temperature oxidizing atmosphere of 500 to 100 ° C. or higher, which was not possible until now. It can be used, for example, as an electric furnace, a fuel cell, a thermoelectric material, a blast furnace, an incinerator, a material for electrical contact around the engine part of an aircraft or a rocket, or a material that is exposed to high temperatures in an oxidizing atmosphere or oxidized.
  • the present invention relates to an oxide conductive paste that can be used for a measuring device such as a thermometer in an atmosphere, a high-temperature power device, a thick-film resistor, and a light-emitting device. Background art
  • Silver, carbon, gold, palladium, platinum, copper, and ruthenium dioxide (RuO 2 ) have been used in pastes using conductive particles known so far. Particularly widely used silver paste is used for electrode attachment and circuit patterning. However, since the melting point of silver was only about 1000 ° C., it could not be used for applications in a higher temperature range.
  • carbon has the highest melting point, and exists as a solid up to 300 ° C. or more. However, carbon exists stably at high temperatures only in an inert gas or vacuum atmosphere.If other elements such as oxygen are present in the atmosphere, it changes to, for example, carbon dioxide at 100 ° C or less. Resulting in.
  • the most common use in industrial applications is in air, and the stability of the material to an atmosphere containing oxygen is strongly required especially for high-temperature materials. That is, stability in a high-temperature oxidizing atmosphere is important.
  • Platinum is well known as having a high melting point in an oxygen atmosphere and maintaining stable conductivity, and its melting point is about 180 ° C in an oxygen atmosphere. It can be used up to a high temperature of about 0 ° C. In short, until recently metallurgy was stable in an oxygen atmosphere of more than 170 ° C. There was no paste of a material that remained conductive.
  • oxides often turn into semiconductors or insulators.
  • silver and platinum have been mainly studied as electrode materials.
  • obtaining a good interface is a means of suppressing the interfacial resistance and preventing deterioration of the material near the interface. There is a good possibility of causing this. Therefore, it is considered that the interface between the same oxides is more stable than a mere metal.
  • Ru 0 2 is widely known in applications of the thick film resistor.
  • the conductive oxide Mo0 2, I r 0 2, including the Ru0 2 when heated to 5 0 0 ⁇ 1 0 0 0 ° approximately C in air, or settlement and evaporated altered by Since it becomes an insulator, it is hard to say that it is stable in a high-temperature oxidizing atmosphere.
  • High temperature conductive paste Bok using Sr 2 Ru0 4 (the Japanese Patent Application No. 2 0 0 1-3 7 2 4 9 6).
  • High temperature conductive paste containing the Sr 2 Ru0 4 particles can solve the aforementioned problems, for applications are primarily for the semiconductor process, in the embodiment, Sr 2 Ru_ ⁇ 4 particles Is controlled to 5 m or less.
  • the small particle size described above is optimal for fine patterning of semiconductor circuits, but not suitable for electrical / physical contact of relatively large scale materials such as fuel cells and thermoelectric materials.
  • relatively large scale materials such as fuel cells and thermoelectric materials.
  • the binder and the solvent are mixed with the conductive oxide particles, the conductive binder particles and the solvent surround the conductive oxide particles.c
  • the particle size of the electrically conductive oxide particles is too small, the electrical contact between the particles becomes poor, and the electrical conductivity of the entire paste becomes small.
  • silver particle pastes that are already commercially available have an average particle size of about 10 / m, and solidified pastes have sufficient electrical conductivity, but as the particle size becomes smaller, the electrical conductivity deteriorates. thing It has been known. In short, in the use as an electrode material for the relatively large-scale high-temperature device described above, it was necessary to improve the electrical conductivity by increasing the particle size.
  • the present invention has been made in view of the above, has excellent electrical conductivity in a high-temperature oxidizing atmosphere, and has a relatively large scale high-temperature device such as a fuel cell or a thermoelectric material, a measuring device, a thick-film resistor, or a light-emitting device.
  • An object of the present invention is to provide an oxide conductive paste that can be suitably used for elements such as a body. Disclosure of the invention
  • the oxide conductive paste according to the present invention has a particle size of at least one element selected from ruthenium, iridium, rhodium, rhenium, platinum, gold, silver, palladium, molybdenum, and tungsten of 5 to 100 / m. It consists of conductive oxide particles, a binder and a solvent.
  • the conductive oxide particles comprise ruthenium and strontium, comprises Sr 2 Ru_ ⁇ is 4, Sr 3 Ru 2 0 7 , SrRu0 3 either.
  • the binder is made of one or both of an inorganic substance and an organic polymer, and the inorganic substance is made of silicon oxide, sodium oxide, calcium oxide, strontium oxide, boron oxide, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, magnesium oxide. , Zirconium oxide, tin oxide, indium oxide, niobium oxide, yttrium oxide, barium oxide, cerium oxide, platinum, gold, silver, palladium, rhodium, iridium, ruthenium, molybdenum, and tungsten
  • the organic polymer includes at least one selected from a cellulosic polymer, a vinyl polymer, a polyester polymer, a polyamide polymer, and a polyurethane polymer.
  • the above solvent includes at least one selected from water, butyl acetate, ethyl alcohol, acetone, and toluene.
  • FIG. 1 shows the mass of the Sr 2 RuQ 4 particles in the embodiment of the present invention with respect to the entire paste.
  • FIG. 4 is a correlation diagram showing a relationship between a ratio and an electric resistance.
  • the oxide conductive paste according to the present invention comprises conductive oxide particles, a binder, and a solvent.
  • the conductive oxide particles are particles having a particle diameter of 5 to 100 m containing at least one element selected from ruthenium, iridium, rhodium, rhenium, platinum, gold, silver, palladium, molybdenum, and tungsten.
  • the oxide particles may be a single oxide, a binary oxide, or a multi-component oxide of more than one. However, oxide particles having conductivity and having a high melting point are preferably used. Especially those comprising ruthenium and strike opening Nchiumu is desirable, more specifically Sr 2 Ru0 4, Sr 3 Ru 2 0 7, it is desirable to use either SrRu0 3 of. If the particle size exceeds 100 m, it is difficult to obtain uniform electrical conductivity. If the particle size is less than 5 m, the electrical and physical contact ( Not suitable for electrode material).
  • the binder used in the present invention may be composed of one or both of an inorganic substance and an organic polymer.
  • ⁇ Fine particles are used as the inorganic substance as the indder, and include silicon oxide, sodium oxide, calcium oxide, strontium oxide, boron oxide, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, and acid.
  • silicon oxide sodium oxide, calcium oxide, strontium oxide, boron oxide, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, and acid.
  • insulating materials such as tin oxide, indium oxide, niobium oxide, yttrium oxide, barium oxide, and cerium oxide
  • relatively low melting point materials such as platinum, gold, silver, palladium, rhodium, iridium, ruthenium, molybdenum, and tungsten
  • insulating materials such as tin oxide, indium oxide, niobium oxide, yttrium oxide, barium oxide, and cerium oxide
  • relatively low melting point materials such as platinum, gold, silver, palladium, rhodium, iridium
  • the high melting point refers to about 1000 to 2000 ° C. or higher, and the low melting point refers to 1000 ° C. or lower.
  • organic polymer as a binder examples include cellulose polymers such as nitrocellulose, acetyl cellulose, cellulose acetate propionate, ethyl cellulose, and benzyl cellulose; vinyl polymers such as vinyl chloride, vinyl acetate, and polyvinyl alcohol; Alkyd resin, maleic resin, polyethylene terephthalate At least one selected from polyester-based polymers such as polyester, polyamide-based polymers such as nylon 6, nylon 66, nylon 6, and 10; and polyurethane-based polymers such as polyether polyurethane and polyester urethane. .
  • cellulose polymers such as nitrocellulose, acetyl cellulose, cellulose acetate propionate, ethyl cellulose, and benzyl cellulose
  • vinyl polymers such as vinyl chloride, vinyl acetate, and polyvinyl alcohol
  • Alkyd resin, maleic resin, polyethylene terephthalate At least one selected from polyester-based polymers such as polyester, polyamide-based polymers such
  • the solvent used in the present invention is at least one selected from water, butyl acetate, ethyl alcohol, acetone, and toluene.
  • water is preferable when an inorganic substance is used as the binder, and an aqueous system such as water-alcohol is preferable when the binder is used together with a water-soluble organic polymer.
  • organic polymer When an organic polymer is used as the binder, there is no particular limitation as long as the organic polymer can be dissolved, and aromatic solvents such as benzene, xylene, and toluene, methyl alcohol, ethyl alcohol, and propyl Alcohol solvents such as alcohols, ketone solvents such as methylethyl ketone, ether solvents, organic polar solvents such as N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, and terbineol, or a mixed solvent thereof can be used.
  • aromatic solvents such as benzene, xylene, and toluene, methyl alcohol, ethyl alcohol, and propyl Alcohol solvents such as alcohols, ketone solvents such as methylethyl ketone, ether solvents, organic polar solvents such as N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, and terbineol, or a mixed solvent thereof
  • aromatic solvents such as benzene,
  • conductive oxide particles having a particle size of 5 to 100 m containing at least one element selected from ruthenium, iridium, rhodium, rhenium, platinum, gold, silver, palladium, molybdenum, and tungsten; Oxide conductive base made of solvent.
  • Inorganic substances as the pinda include silicon oxide, sodium oxide, calcium oxide, strontium oxide, silicon oxide, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, tin oxide, and oxide. Indium, diobium oxide, yttrium oxide, barium oxide, cerium oxide, platinum, gold, silver, palladium, rhodium, iridium, ruthenium, molybdenum, and tungsten 5.
  • the oxide conductive paste according to 4 above which is at least one selected from.
  • organic polymer according to the above item 4 wherein the organic polymer as the binder is at least one selected from a cellulosic polymer, a vinyl polymer, a polyester polymer, a polyamide polymer, and a polyurethane polymer. Oxide conductive paste.
  • the conductive oxide particles are Sr 2 RlJ0 4 of particle size 5 ⁇ 1 0 0 ⁇ 1, binder silicon oxide, sodium oxide, calcium oxide, a boron oxide, the solvent is water, the "! The oxide conductive paste according to any one of to 5.7.
  • Sr 2 Ru 4 polycrystalline powder as a raw material powder for a high melting point conductive paste was prepared in advance as follows. Sr C 0 3 and Ru0 2 molar ratio 2: 1 mixture, after mixing finely thoroughly about 3 0 minutes in an agate mortar, 1 2 0 0 degrees in the air, in an alumina crucible, 2:00 4 remains powdery During sintering.
  • the sintered body again Kona ⁇ , mixed in again alumina crucible, as a powder form, to obtain a Nyori 5 "2 1 ⁇ 0 4 powder to 2 4 hours and sintered at 1 3 0 0 3 ⁇ 4 in air. 1
  • the raw material powder sintered at 300 ° C for 24 hours was carefully ground in an agate mortar and sieved to reduce the particle size of the raw material powder to 5 to 100 ⁇ m.
  • the obtained paste was applied to an aluminum oxide substrate so as to have a thickness of l irni, and sintered in air at 860 ° C. for 15 minutes.
  • Solidified pastes showing the electrical conductivity by changing the mass ratio of the binder powder and Sr 2 Ru0 4 particles, the electrical resistance of the paste i.e. thick film after sintering is changed greatly.
  • the relationship between the mass ratio of the Sr 2 Ru 0 4 particles and the electrical resistance is shown in Fig. 1. As the ratio of the Sr 2 Ru 4 particles to the whole paste increases, the electrical resistance decreases. .
  • the hardened The strike was firmly adhered and fixed to the substrate, and the strength was sufficient to adhere two aluminum oxide plates of about several cm in size.
  • the oxide conductive paste of the present invention can be suitably used for use as an electrode material used for a relatively large-scale high-temperature electrode.
  • Electric furnaces, fuel cells, thermoelectric materials, blast furnaces, incinerators, aircraft and rocket engine parts, and other measuring devices such as thermometers in oxidizing atmospheres and high-temperature power devices. It is expected to be used for devices such as chairs, thick-film resistors, and luminous bodies.

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Abstract

ルテニウム、イリジウム、ロジウム、レニウム、白金、金、銀、パラジウム、モリブデン、タングステンより選ばれる少なくとも1種の元素を含む粒径5～100μmの導電性酸化物粒子と、バインダーと、溶剤と、からなる酸化物導電性ペーストであり、電気伝導性が優れ、1000℃「以上の高温酸化雰囲気内ではんだとして使用でき、更に、酸化雰囲気中高温の環境となる電気炉、燃料電池や熱電材料、溶鉱炉、焼却炉、航空機やロケットのエンジン部周辺での電気的接触用材料として、或いは酸化雰囲気中の温度計などの計測装置、また高温用パワーデバイスや厚膜抵抗体、発光体などの素子に利用できる。

Description

明 細 書 酸化物導電性ペース卜 技術分野
本発明は、 これまで不可能であった 5 0 0〜 1 0 0 0 °C以上の高温酸化雰囲気 中での電気的接触を可能とする導電性酸化物を用いることにより、 いわゆる高温 用はんだとして使用でき、 それ以外にも例えば酸化雰囲気中高温の環境となる電 気炉、 燃料電池ゃ熱電材料、 溶鉱炉、 焼却炉、 航空機やロケットのエンジン部周 辺での電気的接触用材料として、 或いは酸化雰囲気中の温度計などの計測装置、 また高温用パワーデバイスや厚膜抵抗体、 発光体などの素子に利用できる酸化物 導電性ペーストに関する。 背景技術
これまで知られている電気伝導性材料粒子を用いたペーストには、 銀、 カーボ ン、 金、 パラジウム、 白金、 銅、 2酸化ルテニウム (Ru02)が用いられている。 特に広く使用されている銀のペース卜は、 電極付けや回路パターニングに利用 されている。 しかし、 銀の融点は 1 0 0 0°C程度に過ぎないことから、 これ以上 の高温領域での用途には使用することができなかった。
上記電気伝導性材料粒子で一番融点が高いのはカーボン （炭素） であり、 3 0 0 0 °C以上まで固体として存在する。 しかし、 カーボンが高温で安定に存在する のは不活性ガス或いは真空雰囲気の時のみであり、 その雰囲気中に酸素等の他の 元素が存在すると 1 0 0 0 °C以下で例えば二酸化炭素に変化してしまう。
産業上の利用で最も多い用途は、 言うまでもなく空気中での用途であり、 酸素 を含む雰囲気に対する材料の安定性は、 特に高温材料には強く要求される。 即ち 高温酸化雰囲気中での安定性が重要となる。 酸素雰囲気中で高い融点を持ち、 安 定な導電性を保つものとしては、 白金がよく知られており、 その融点は酸素雰囲 気中で約 1 8 0 0 °Cであることから 1 7 0 0 °C程度までの高温まで使用すること ができる。 要するに最近までは 1 7 0 0 °C以上の酸素雰囲気中で安定に金属的な 導電性を保ち続ける材料のペーストは存在しなかった。
また、 導電性を示す酸化物も希に知られており、 上記の Ru02や Mo02、 l r Oz などがある。 通常は酸化物になると半導体や絶縁体になる場合が多い。 近年酸化 物半導体を用いた燃料電池ゃ熱電材料の研究が進んでいるが、 その電極材料とし て、 銀や白金が主に研究されている。 酸化物と単なる金属の接触には、 良好な界 面を得ることが、 界面抵抗の抑制や界面付近の材料の変質を防ぐ手段であり、 酸 素の移動等がそのような界面での問題を引き起こす可能性が十分考えられる。 従 つて、 単なる金属よりは、 同じ酸化物同士の界面の方が安定だと考えられる。 酸 化物導電性材料として、 Ru 02が厚膜抵抗体の用途で広く知られている。 しかし、 Ru02を初めとする上記導電性酸化物 Mo02， I r 02は、 空気中で 5 0 0〜 1 0 0 0°C程度に加熱すると、 蒸発してしまつたり、 変質して絶縁体になってしまい、 到底高温酸化雰囲気中で安定であるとは言い難い。
ところが、 ストロンチウムを含むルテニウム酸化物 Sr2Ru04が、 酸化雰囲気中 約 2 0 0 0 °Cまで安定に電気伝導性を保ち続けること力《最近判明した （特開 2 0 0 1 - 3 5 4 4 7 6号） 。
また、 本出願人の一人は、 Sr2Ru04を用いた高温用導電性ペース卜を作成した 提案 （特願 2 0 0 1—3 7 2 4 9 6 ) をした。 この Sr2Ru04粒子を含む高温用導 電性ペーストは、 前述の問題を解決することができるが、 用途が主に半導体プロ セス用であるため、 その実施例では、 Sr2Ru〇4粒子の粒径は 5 m以下に制御さ れている。
しかしながら、 前述のような小さな粒径では、 半導体回路の微細なパターニン グには最適であるが、 燃料電池ゃ熱電材料などの比較的大きなスケールの材料の 電気的 '物理的接触には適当でないことが見出された。 即ち、 上記ペーストにお いては、 電気伝導性酸化物の粒子に、 バインダーと溶剤を混ぜ合わせるため、 絶 縁体のバインダーの粒子や溶剤で電気伝導性酸化物の粒子を取り囲むことになる c そのため、 電気伝導性酸化物粒子の粒径があまりに小さくなると、 粒同士の電気 的接触が悪くなリ、 ペース卜全体の電気伝導性が小さくなる。 例えば既に市販さ れている銀粒子のペーストは平均粒径が 1 0 / m程度で、 固化したペーストは十 分な電気伝導性を持つが、 より粒径を小さくすると、 電気伝導性が悪くなること が知られている。 要するに前述の比較的大きなスケールの高温デバイスに使用す る電極材としての利用においては、 むしろ粒径を大きくして電気伝導性を良くす る必要があった。
そこで、 本発明は、 上記に鑑みなされたもので、 高温酸化雰囲気で電気伝導性 が優れ、 燃料電池ゃ熱電材料などの比較的大きなスケールの高温デバイスや、 計 測装置、 厚膜抵抗体や発光体などの素子に好適に利用できる酸化物導電性ペース トを提供することを目的とする。 発明の開示
本発明に依る酸化物伝導性ペーストは、 ルテニウム、 イリジウム、 ロジウム、 レニウム、 白金、 金、 銀、 パラジウム、 モリブデン、 タングステンより選ばれる 少なくとも 1種の元素を含む粒径 5〜 1 0 0 / mの導電性酸化物粒子と、 バイン ダー、 溶剤とから成る。
上記伝導性酸化物粒子は、 ルテニウムとストロンチウムを含み、 Sr2Ru〇4, Sr3Ru207, SrRu03のいずれかであることを含む。
上記バインダーは、 無機物又は有機高分子の何れか、 若しくは両方から成り、 上記無機物は、 酸化シリコン、 酸化ナトリウム、 酸化カルシウム、 酸化ストロン チウム、 酸化硼素、 酸化チタン、 酸化亜鉛、 酸化アルミニウム、 酸化マグネシゥ ム、 酸化ジルコニウム、 酸化錫、 酸化インジウム、 酸化ニオブ、 酸化イットリウ ム、 酸化バリウム、 酸化セリウム、 白金、 金、 銀、 パラジウム、 ロジウム、 イリ ジゥム、 ルテニウム、 モリブデン、 タングステンの中から選ばれる 1種以上であ リ、 上記有機高分子はセルロース系高分子、 ビニル系高分子、 ポリエステル系高 分子、 ポリアミ ド系高分子、 ポリウレタン系高分子の中から選ばれる 1種以上で あることを含む。
また、 上記溶剤は、 水、 酢酸プチル、 エチルアルコール、 アセトン、 トルエン の中から選ばれる 1種以上であることを含む。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の実施例における Sr2RuQ4粒子のペースト全体に対する質量 比と電気抵抗との関係を示す相関図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明に依る酸化物導電性ペース卜は、 導電性酸化物粒子とバインダーと溶剤 とから成る。
導電性酸化物粒子としては、 ルテニウム、 イリジウム、 ロジウム、 レニウム、 白金、 金、 銀、 パラジウム、 モリブデン、 タングステンより選ばれる少なくとも 1種の元素を含む粒径 5〜 1 0 0 mの粒子である。 上記酸化物粒子は、 一元酸 化物でも二元酸化物或いはそれ以上の多元酸化物でも良いが、 導電性を有する酸 化物粒子であって、 高融点のものが好適に用いられる。 特にルテニウムとスト口 ンチウムを含むものが望ましく、 より具体的には Sr2Ru04， Sr3Ru207, SrRu03の いずれかを用いることが望ましい。 粒径が 1 0 0 mを超えるものでは均一な電 気伝導性が得られにくく、 粒径が 5 mに満たないものでは前述のように比較的 大きなスケールの材料の電気的 ·物理的接触 （電極材） には適していない。 本発明に用いるバインダーは、 無機物又は有機高分子の何れか、 若しくは両方 からなるものでも良い。
ノ《インダーとしての無機物としては、 微粒子状のものが用いられ、 酸化シリコ ン、 酸化ナトリウム、 酸化カルシウム、 酸化ストロンチウム、 酸化硼素、 酸化チ タン、 酸化亜鉛、 酸化アルミニウム、 酸化マグネシウム、 酸化ジルコニウム、 酸 化錫、 酸化インジウム、 酸化ニオブ、 酸化イットリウム、 酸化バリウム、 酸化セ リウムなどの絶縁材料や、 白金、 金、 銀、 パラジウム、 ロジウム、 イリジウム、 ルテニウム、 モリブデン、 タングステンなどの比較的低融点材料の中から選ばれ る 1種以上である。
尚、 本発明において高融点とはおよそ 1 0 0 0〜2 0 0 0 °C以上、 低融点とは 1 0 0 0°C以下を指す。
バインダーとしての有機高分子としては、 ニトロセルロース、 ァセチルセル口 ース、 酢酸プロピオン酸セルロース、 ェチルセルロース、 ベンジルセルロースな どのセルロース系高分子、 塩化ビニル、 酢酸ビニル、 ポリビニルアルコールなど のビニル系高分子、 アルキド樹脂、 マレイン酸樹脂、 ポリエチレンテレフタレー 卜などのポリエステル系高分子、 ナイロン 6 , ナイロン 6 6， ナイロン 6， 1 0 などのポリアミド系高分子、 ポリエーテルポリウレタン、 ポリエステルポリウレ タンなどのポリゥレタン系高分子の中から選ばれる 1種以上である。
本発明に用いる溶剤は、 水、 酢酸ブチル、 エチルアルコール、 アセトン、 トル ェンの中から選ばれる 1種以上である。 特に限定するものではないが、 前記バイ ンダ一として無機物を用いる場合には水が良く、 水溶性の有機高分子と共に用い る場合には水—アルコールなどの水系が良い。 また、 バインダーとして有機高分 子を用いる場合、 当該有機高分子が溶解するものであれば特に限定するものでは なく、 ベンゼン、 キシレン、 トルエン等の芳香族系溶剤、 メチルアルコール、 ェ チルアルコール、 プロピルアルコール等のアルコール系溶剤、 メチルェチルケ卜 ン等のケトン系溶剤、 エーテル系溶剤、 N—メチルピロリドン、 ジメチルホルム アミ ド、 テルビネオールなどの有機極性溶剤、 或いはこれらの混合溶剤を用いる ことができる。
本発明の実施の形態をまとめると、 以下のようになる
[ 1 ] ルテニウム、 イリジウム、 ロジウム、 レニウム、 白金、 金、 銀、 パラジゥ ム、 モリブデン、 タングステンより選ばれる少なくとも 1種の元素を含む粒径 5 〜 1 O O mの導電性酸化物粒子と、 バインダー、 溶剤からなる酸化物導電性べ ース卜。
[ 2 ] 導電性酸化物粒子がルテニウムとストロンチウムを含む上記 1に記載の酸 化物導電性ペースト。
[ 3 ] 導電性酸化物粒子が Sr2Ru 04, Sr3Ru207. SrRu03のいずれかである上記 2 に記載の酸化物導電性ペースト。
[ 4 ] バインダーは、 無機物又は有機高分子の何れか、 若しくは両方からなる上 記 1〜 3の何れか一つに記載の酸化物導電性ペース卜。
[ 5 ] パインダ一としての無機物は、 酸化シリコン、 酸化ナトリウム、 酸化カル シゥ厶、 酸化ストロンチウム、 酸化碉素、 酸化チタン、 酸化亜鈴、 酸化アルミ二 ゥム、 酸化マグネシウム、 酸化ジルコニウム、 酸化錫、 酸化インジウム、 酸化二 ォブ、 酸化イットリウム、 酸化バリウム、 酸化セリウム、 白金、 金、 銀、 パラジ ゥム、 ロジウム、 イリジウム、 ルテニウム、 モリブデン、 タングステンの中から 選ばれる 1種以上である上記 4に記載の酸化物導電性ペースト。
[ 6 ] バインダーとしての有機高分子は、 セルロース系高分子、 ビニル系高分子、 ポリエステル系高分子、 ポリアミド系高分子、 ポリウレタン系高分子の中から選 ばれる 1種以上である上記 4に記載の酸化物導電性ペース卜。
[ 7 ] 溶剤は、 水、 酢酸プチル、 エチルアルコール、 アセトン、 トルエンの中か ら選ばれる 1種以上である上記 1 ~ 6の何れか一つに記載の酸化物導電性ペース
[ 8 ] 導電性酸化物粒子が粒径 5〜 1 0 0 Π1の Sr2RlJ04であり、 バインダーが 酸化シリコン、 酸化ナトリウム、 酸化カルシウム、 酸化硼素であり、 溶剤が水で ある、 上記"!〜 5 . 7の何れかに記載の酸化物導電性ペースト。
以下、 本発明を実施例により更に詳細に説明するが、 本発明は以下の実施例に 限定されるものではなく、 特許請求の範囲に記載の構成を変更しない限りどのよ うにでも実施することができる。
実施例
予め高融点導電性ペースト用原料粉の Sr2Ru〇4多結晶粉末を次のようにして作 成した。 Sr C 03と Ru02をモル比 2 ： 1で混合、 瑪瑙乳鉢で細かく十分に 3 0 分程度混合した後、 空気中 1 2 0 0度で、 アルミナ坩堝中、 粉末状のまま 2 4時 間焼結した。 焼結体を再び粉碎，混合し、 再びアルミナ坩堝中、 粉末状のまま、 空気中 1 3 0 0 ¾で2 4時間焼結することにょリ 5「21^04粉末を得た。 1 3 0 0 °Cで 2 4時間焼結した原料粉末を瑪瑙の乳鉢で入念にすリつぶし、 ふるいにかけ ることで原料粉末の粒径を 5〜 1 0 0〃mとした。
上記 Sr2Ru04の粉末粒子と、 酸化シリコン、 酸化ナトリウム、 酸化カルシウム, 酸化硼素からなるバインダー粉末と溶剤の水をよく混ぜ合わせた。
得られたペース卜を酸化アルミニウムの基板に厚さ l irni になるように塗布し, 空気中で 8 6 0 °Cで、 1 5分焼結させた。 固化したペーストは電気伝導性を示し， バインダー粉末と Sr2Ru04粒子粉末の質量比を変えることで、 焼結後のペースト すなわち厚膜の電気抵抗が大きく変化した。 Sr2Ru04粒子粉末の質量比と電気抵 抗との関係は、 第 1図に示す通りで、 Sr2Ru〇4粒子のペースト全体に対する比が 大きければ大きいほど、 電気抵抗が低下している。 また焼結されて固まったベー ストはしつかりと基板に接着 ·固定されており、 強度も数 cm程度の大きさの 2 枚の酸化アルミニウム板を接着するのに十分なものであった。
同様の実験を酸化ジルコニウム、 石英の基板でも行った。 酸化ジルコニウム板 では、 酸化アルミニウム板と同様の結果であった力 石英板では、 ペース卜と石 英が反応したため、 電気伝導性を持たせることができなかった。 産業上の利用可能性
以上説明したように本発明の酸化物導電性ペーストは、 比較的大きなスケール の高温デ/ スに使用する電極材としての利用において好適に用いることができ るものであって、 例えば酸化雰囲気中高温の環境となる電気炉、 燃料電池ゃ熱電 材料、 溶鉱炉、 焼却炉、 航空機やロケットのエンジン部周辺での電気的接触用材 料として、 或いは酸化雰囲気中の温度計などの計測装置、 また高温用パワーデバ イスや厚膜抵抗体、 発光体などの素子への利用が期待されるものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ルテニウム、 イリジウム、 ロジウム、 レニウム、 白金、 金、 銀、 パラジゥ 厶、 モリブデン、 タングステンより選ばれる少なくとも 1種の元素を含む粒径 5 〜1 O O i mの導電性酸化物粒子と、 バインダー、 溶剤とからなることを特徴と する酸化物導電性ペース卜。
2 . 上記導電性酸化物粒子がルテニウムとストロンチウムを含むことを特徴と する請求の範囲第 1項記載の酸化物導電性ペース卜。
3 . 上記導電性酸化物粒子が Sr2Ru04, Sr3Ru207, SrRu〇3のいずれかであるこ とを特徴とする請求の範囲第 2項記載の酸化物導電性ペースト。
4. 上記バインダーは、 無機物又は有機高分子の何れか、 若しくは両方からな ることを特徴とする請求の範囲第 1項から第 3項の何れか一項記載の酸化物導電 性ペースト。
5 . 上記バインダーとしての無機物は、 酸化シリコン、 酸化ナトリウム、 酸化 カルシウム、 酸化ストロンチウム、 酸化硼素、 酸化チタン、 酸化亜鉛、 酸化アル ミニゥム、 酸化マグネシウム、 酸化ジルコニウム、 酸化錫、 酸化インジウム、 酸 化ニオブ、 酸化イットリウム、 酸化バリウム、 酸化セリウム、 白金、 金、 銀、 パ ラジウム、 ロジウム、 イリジウム、 ルテニウム、 モリブデン、 タングステンの中 から選ばれる 1種以上であることを特徴とする請求の範囲第 4項記載の酸化物導 電性ペースト。
6 . 上記バインダーとしての有機高分子は、 セルロース系高分子、 ビニル系高 分子、 ポリエステル系高分子、 ポリアミド系高分子、 ポリウレタン系高分子の中 から選ばれる 1種以上である請求の範囲第 4項記載の酸化物導電性ペースト。
7 . 上記溶剤は、 水、 酢酸プチル、 エチルアルコール、 アセトン、 トルエンの 中から選ばれる 1種以上であることを特徴とする請求の範囲第 1項から第 6項の 何れか一項記載の酸化物導電性ペースト。
8. 上記導電性酸化物粒子が粒径 5〜 1 0 0 mの Sr2Ru04であり、 ノくィンダ 一が酸化シリコン、 酸化ナトリウム、 酸化カルシウム、 酸化硼素であり、 溶剤が 水であることを特徴とする請求の範囲第 1項から第 5項及び第 7項の何れか一項 記載の酸化物導電性ペース
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