JPH01201071A - チタン酸バリウム系半導体磁器 - Google Patents
チタン酸バリウム系半導体磁器Info
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Landscapes
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、正特性サーミスタとして用いるチタン酸バリ
ウム系を導体＆１塁に関するものである。
ウム系を導体＆１塁に関するものである。
（従来の技術）
従来のチタン酸バリウム系半導体磁器では、チタン酸バ
リウム（Ｂ ａ Ｔ ｉ Ｏ：＋ ）又は酸化バリウム
（Ｂａｄ）と二酸化チタン（ＴｉＯｚ）の固溶体に、祷
に類元素、ニオブ（Ｎｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチ
モン（Ｓｂ）、イツトリウム（Ｙ）等を微量添加し、焼
成することで、１Ｆの抵抗温度係数をもつ半導体磁器を
得ていた。
リウム（Ｂ ａ Ｔ ｉ Ｏ：＋ ）又は酸化バリウム
（Ｂａｄ）と二酸化チタン（ＴｉＯｚ）の固溶体に、祷
に類元素、ニオブ（Ｎｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチ
モン（Ｓｂ）、イツトリウム（Ｙ）等を微量添加し、焼
成することで、１Ｆの抵抗温度係数をもつ半導体磁器を
得ていた。
このうち、温度上昇とともに抵抗値が上昇する性質を利
用する正特性サーミスタとして用いるには、半導体磁器
の抵抗温度特性が負特性から正特性に変わり始める温度
を、より低温側に設定したいという要求がある。この要
求に対して、バリウム（Ｂ ａ）の一部をストロンチウ
ム（Ｓ ｒ）で置換するとともにカルシウム（Ｃａ）で
置換し、抵抗温度特性の正特性開始温度を常温付近にす
ることが行なわれている（例えば、特公昭４１−１７７
８４号公報）。
用する正特性サーミスタとして用いるには、半導体磁器
の抵抗温度特性が負特性から正特性に変わり始める温度
を、より低温側に設定したいという要求がある。この要
求に対して、バリウム（Ｂ ａ）の一部をストロンチウ
ム（Ｓ ｒ）で置換するとともにカルシウム（Ｃａ）で
置換し、抵抗温度特性の正特性開始温度を常温付近にす
ることが行なわれている（例えば、特公昭４１−１７７
８４号公報）。
また、この半導体磁器にマンガン（Ｍ ｎ ）、ケイ−
、Ｒ（Ｓ ｉ） 、チタニウム（Ｔｉ）等の酸化物を添
加して、半導体の抵抗温度特性の勾配を急峻にし、無接
点スイッチや電子機泰の加熱防止用部品等に用いられて
いる。
、Ｒ（Ｓ ｉ） 、チタニウム（Ｔｉ）等の酸化物を添
加して、半導体の抵抗温度特性の勾配を急峻にし、無接
点スイッチや電子機泰の加熱防止用部品等に用いられて
いる。
（発明が解決しようとする課題）
上記従来の正特性サーミスタとして用いるチタン酸バリ
ウム系半導体磁器では、低抵抗領域、例えば比抵抗値が
１００Ωφｃｍ以下における耐電圧値がせいぜい１２０
Ｖどまりであり、最大サージ電流値が高くても１２０Ａ
程度で１通信回線の防護用としては低いという問題点が
あった。
ウム系半導体磁器では、低抵抗領域、例えば比抵抗値が
１００Ωφｃｍ以下における耐電圧値がせいぜい１２０
Ｖどまりであり、最大サージ電流値が高くても１２０Ａ
程度で１通信回線の防護用としては低いという問題点が
あった。
本発明は、上記問題点を解決するために成されたもので
、二酸化アンチモンを添加したチタン酸バリウム系半導
体磁器を提供することを、その目的とするものである。
、二酸化アンチモンを添加したチタン酸バリウム系半導
体磁器を提供することを、その目的とするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明では、上記問題点を解決するための手段として、
チタン酸バリウム系半導体磁器）構成するにあたり、福
り類元素、イツトリウム、アンチモン、またはヒスマス
群の少なくとも一種を半導体化のための原子価制御元素
として含イ１し、添加物として酸化マンガンと、二酸化
ケイ素と、二酸化チタンと、二酸化ジルコニウムの一種
以上を添加するチタン酸バリウム系半導体８１器組成物
に、０．００５〜０．１３東賃パーセントの三酸化ジル
コニウムを添加したものである。
チタン酸バリウム系半導体磁器）構成するにあたり、福
り類元素、イツトリウム、アンチモン、またはヒスマス
群の少なくとも一種を半導体化のための原子価制御元素
として含イ１し、添加物として酸化マンガンと、二酸化
ケイ素と、二酸化チタンと、二酸化ジルコニウムの一種
以上を添加するチタン酸バリウム系半導体８１器組成物
に、０．００５〜０．１３東賃パーセントの三酸化ジル
コニウムを添加したものである。
（作 用）
本発明は上記構成により、正特性サーミスタとして用い
るチタン酸／人すウム系半導体磁器の特性のうち、比抵
抗の値が低い領域における耐電圧および最大サージ′市
流を高めることができるようになる。
るチタン酸／人すウム系半導体磁器の特性のうち、比抵
抗の値が低い領域における耐電圧および最大サージ′市
流を高めることができるようになる。
（￥施例）
以ド、本発明による一実施例を説ＩＩする。
チタン酸バリウム系半導体磁器組成物としては、チタン
酸、くリウム、またはチタン酸バリウムを主として、こ
れにチタン酸バリウム以外のチタン酸塩、ジルコン酸塩
、すず酸塩等を含有したものに、半導体化のための原子
価制御元素を添加したものを用いる。
酸、くリウム、またはチタン酸バリウムを主として、こ
れにチタン酸バリウム以外のチタン酸塩、ジルコン酸塩
、すず酸塩等を含有したものに、半導体化のための原子
価制御元素を添加したものを用いる。
このチタン酸バリウム系半導体磁器組成物に、正の抵抗
温度係数を変化させるための副添加物として、酸化マン
カンを０．０１−０．０３玉量パーセント、二酸化ケイ
素をＯ１ｌ〜１ 、０．４ｉｄパーセント、二酸化チタ
ンを０．１〜ｌ 、 Ｏｆｆｌ 凝バーセント、二酸化
ジルコニウムを０．１〜１．３ｉ量パーセントの割合で
一種以上を添加したものを用いることができる。ここで
、上記各成分の下限値以下では十分なＰＣＴ特性が得ら
れず、又、上限値以上では常温における比抵抗値が高く
なるためのである。
温度係数を変化させるための副添加物として、酸化マン
カンを０．０１−０．０３玉量パーセント、二酸化ケイ
素をＯ１ｌ〜１ 、０．４ｉｄパーセント、二酸化チタ
ンを０．１〜ｌ 、 Ｏｆｆｌ 凝バーセント、二酸化
ジルコニウムを０．１〜１．３ｉ量パーセントの割合で
一種以上を添加したものを用いることができる。ここで
、上記各成分の下限値以下では十分なＰＣＴ特性が得ら
れず、又、上限値以上では常温における比抵抗値が高く
なるためのである。
そして、さらに諸特性改に用として三酸化アンチモン（
Ｓｂ２Ｏ２）を０．００５−０．１３改量パーセント添
加する。
Ｓｂ２Ｏ２）を０．００５−０．１３改量パーセント添
加する。
この半導体磁器組成物を混合粉砕して、乾燥した後、温
度約１１００℃で２時間保持して仮焼成を行なう、仮焼
成後、再度、粉砕乾燥し。
度約１１００℃で２時間保持して仮焼成を行なう、仮焼
成後、再度、粉砕乾燥し。
ポリビニルアルコールを結合材として加え、１５０メツ
シュ程度の粒度に造粒する。造粒後、プレス機械により
圧力約１０００Ｋｇ／ｃｒｎ’程度を加えて、直径１０
ｍｍ、厚さ３ｍｍの円板状に成形し、心気炉で温度約１
３７０℃に昇温させ、約１時間焼結してチタン酸バリウ
ム系半導体磁器を焼成する。
シュ程度の粒度に造粒する。造粒後、プレス機械により
圧力約１０００Ｋｇ／ｃｒｎ’程度を加えて、直径１０
ｍｍ、厚さ３ｍｍの円板状に成形し、心気炉で温度約１
３７０℃に昇温させ、約１時間焼結してチタン酸バリウ
ム系半導体磁器を焼成する。
この円板状に形成したチタン酸バリウム系半導体磁工の
両面に、オーム性接触を示す電極を付けて正特性サーミ
スタを形成する。
両面に、オーム性接触を示す電極を付けて正特性サーミ
スタを形成する。
このような正特性サーミスタを用いて、゛１導体磁器の
５ｂ２０３Ｆ、加績を変更して、比抵抗ρ、耐電圧Ｖｗ
、最大サージ電流Ｉｓについて試験した場合の結果を図
に示す、尚、正特性サーミスタとしては、直径的７．５
ｍｍで厚さＶ！Ｊ２．０ｍｍのものを用いた。
５ｂ２０３Ｆ、加績を変更して、比抵抗ρ、耐電圧Ｖｗ
、最大サージ電流Ｉｓについて試験した場合の結果を図
に示す、尚、正特性サーミスタとしては、直径的７．５
ｍｍで厚さＶ！Ｊ２．０ｍｍのものを用いた。
図で示すように、半導体磁器の５ｂ７０３添加ｒ−が０
．００５屯量パーセント近傍から比抵抗ρが上昇傾向を
示し、この上昇傾向を示す５ｂ２０３添加丑のうち比抵
抗ρが１００Ω・Ｃｍ以ドの範囲では、ＡＣ耐電圧Ｖｗ
の値が１６ＯＶ以りになり、１０Ｘ２００ＰＳ（Ｆ）最
大サージ電流Ｉｓの値が２６０Ａ以上になる。
．００５屯量パーセント近傍から比抵抗ρが上昇傾向を
示し、この上昇傾向を示す５ｂ２０３添加丑のうち比抵
抗ρが１００Ω・Ｃｍ以ドの範囲では、ＡＣ耐電圧Ｖｗ
の値が１６ＯＶ以りになり、１０Ｘ２００ＰＳ（Ｆ）最
大サージ電流Ｉｓの値が２６０Ａ以上になる。
この低抵抗領域における耐電圧Ｖｗと最大サージ電流Ｉ
ｓの値がそれぞれ上昇した理由は、粒径の異常粒成長が
抑えられ、粒径が均一で粒子Φ粒界がよく制御されてい
るためと考えられる。
ｓの値がそれぞれ上昇した理由は、粒径の異常粒成長が
抑えられ、粒径が均一で粒子Φ粒界がよく制御されてい
るためと考えられる。
（発明の効果）
以上のように本発明では、チタン酸バリウム系半導体磁
器を、正の抵抗温度係数を変化させるための添加物とし
て酸化マンガンと、二酸化ケイ素と、二酸化チタンと、
二酸化ジルコニウムの一種以上を添加するチタン酸バリ
ウム系半導体磁器組成物に、ｏ、ｏｏｓ〜ｏ、ｘ３重１
パーセントの三酸化アンチモンを添加して焼成したこと
によって、従来品よりも常温比抵抗値を抑えた低い領域
のままで、耐電圧特性およびサージ電流特性、その他の
ＰＣＴ基本特性を著しく向上させることができる。
器を、正の抵抗温度係数を変化させるための添加物とし
て酸化マンガンと、二酸化ケイ素と、二酸化チタンと、
二酸化ジルコニウムの一種以上を添加するチタン酸バリ
ウム系半導体磁器組成物に、ｏ、ｏｏｓ〜ｏ、ｘ３重１
パーセントの三酸化アンチモンを添加して焼成したこと
によって、従来品よりも常温比抵抗値を抑えた低い領域
のままで、耐電圧特性およびサージ電流特性、その他の
ＰＣＴ基本特性を著しく向上させることができる。
このため通信回線の防護用正特性サーミスタとして利用
した場合に、商用電源の混触や、雷サージに対する防護
性ス七が向上する。
した場合に、商用電源の混触や、雷サージに対する防護
性ス七が向上する。
図は、５ｂ７０３添加量に対する比抵抗、耐電圧、最大
サージ心流を示すグラフである。 特許出願人・・・株式会社白山製作所 代 理 人・・すを埋土 Ｓ 川芳春
サージ心流を示すグラフである。 特許出願人・・・株式会社白山製作所 代 理 人・・すを埋土 Ｓ 川芳春
Claims (1)
- 稀土類元素、イットリウム（Ｙ）、アンチモン（Ｓｂ
）、ニオブ（Ｎｂ）、またはビスマス（Ｂｉ）群の少な
くとも一種を半導体化のための原子価制御元素として含
有し、特性向上のための副添加物として酸化マンガン（
ＭｎＯ）と、二酸化ケイ素（ＳｉＯ＿２）と、二酸化チ
タン（ＴｉＯ＿２）と、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ＿
２）の一種以上を添加するチタン酸バリウム系半導体磁
器組成物に、０．００５〜０．１３重量パーセントの三
酸化アンチモン（Ｓｂ＿２Ｏ＿３）を添加したことを特
徴とするチタン酸バリウム系半導体磁器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63024978A JPH01201071A (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | チタン酸バリウム系半導体磁器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63024978A JPH01201071A (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | チタン酸バリウム系半導体磁器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01201071A true JPH01201071A (ja) | 1989-08-14 |
Family
ID=12153065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63024978A Pending JPH01201071A (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | チタン酸バリウム系半導体磁器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01201071A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5359888A (en) * | 1977-03-28 | 1978-05-30 | Tdk Corp | Manufacturing method of barium titanate group semi-conductor porcelain |
| JPS5916303A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-27 | 松下冷機株式会社 | 半導体磁器材料の製造方法 |
-
1988
- 1988-02-05 JP JP63024978A patent/JPH01201071A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5359888A (en) * | 1977-03-28 | 1978-05-30 | Tdk Corp | Manufacturing method of barium titanate group semi-conductor porcelain |
| JPS5916303A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-27 | 松下冷機株式会社 | 半導体磁器材料の製造方法 |
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