JPH01239804A - サーミスタ - Google Patents
サーミスタInfo
- Publication number
- JPH01239804A JPH01239804A JP63066603A JP6660388A JPH01239804A JP H01239804 A JPH01239804 A JP H01239804A JP 63066603 A JP63066603 A JP 63066603A JP 6660388 A JP6660388 A JP 6660388A JP H01239804 A JPH01239804 A JP H01239804A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermistor
- lithium
- copper
- cobalt
- zirconium
- 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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- 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】
産業上の利用分野
本発明は、高応答性、高精度の温度センサとして利用で
きるところの大きな負の抵抗温度係数を有するサーミス
タに関するものである。
きるところの大きな負の抵抗温度係数を有するサーミス
タに関するものである。
従来の技術
従来、酸化コバルトとリチウムを組み合わせた酸化物半
導体としては、−船釣に酸化物半導体材料の導電機構の
一つとして説明される原子価制御理論の実例で、古（Ｖ
ａｒｗｅｙらにより取上げられている［Ｐｈ１ｌｉｐｓ
Ｒｅ５ｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ５１７３（１９
５０））。
導体としては、−船釣に酸化物半導体材料の導電機構の
一つとして説明される原子価制御理論の実例で、古（Ｖ
ａｒｗｅｙらにより取上げられている［Ｐｈ１ｌｉｐｓ
Ｒｅ５ｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ５１７３（１９
５０））。
しかしながら、Ｖ６ｒＷ６７らの検討はあくまでも学究
的な段階のもので、リチウムの固溶量も１ｗｔ％以下と
、サーミスタとしての用途開発以前のものであった。
的な段階のもので、リチウムの固溶量も１ｗｔ％以下と
、サーミスタとしての用途開発以前のものであった。
日本国内においては、二本による報告〔（株）日立製作
所、中央研究所創立１十周年記念論文集。
所、中央研究所創立１十周年記念論文集。
９３０〜４６．昭和３７年〕があるが、サーミスタ特性
としては比抵抗およびＢ定数とも低く、サーミスタとし
て適するものではなく、これに準するものと記載されて
いる。
としては比抵抗およびＢ定数とも低く、サーミスタとし
て適するものではなく、これに準するものと記載されて
いる。
これに対して１本発明者らが再度検討した結果。
酸化コバルトとリチウムの組み合わせでもって。
かつ特定の結晶構造とした場合には、比抵抗が小さ（、
Ｂ定数の高い優れたサーミスタ材料が得られることを見
出した。さらに、それに銅、ジルコニウムを添加した材
料も優れたサーミスタ特性を有することを見出した。
Ｂ定数の高い優れたサーミスタ材料が得られることを見
出した。さらに、それに銅、ジルコニウムを添加した材
料も優れたサーミスタ特性を有することを見出した。
発明が解決しようとする課題
そして、上記サーミスタ材料は、コバルト、銅およびジ
ルコニウムに対してリチウムヲ１．０〜２０．０原子９
６含有する組成領域で最も優れた特性を示した。すなわ
ち、ディスクサーミスタとして。
ルコニウムに対してリチウムヲ１．０〜２０．０原子９
６含有する組成領域で最も優れた特性を示した。すなわ
ち、ディスクサーミスタとして。
１６０℃の高温放置においても、従来のコバルト。
マンガン、銅、ニッケルを主成分とする遷移金属酸化物
のスピネル結晶型のサーミスタと比較しても非常に安定
な結果が得られるものであった。しかしながら、直流負
荷試験、特に直中での直流負荷試験では、もう−歩、従
来の汎用サーミスタに及ばないという問題を有していた
。この欠点の原因を解析した結果、酸化コバルトに固溶
していると考えられていたリチウムが粒界あるいは結晶
の接合部に偏析し、直流負荷によりリチウムイオンが移
動することによることを突き止めた。
のスピネル結晶型のサーミスタと比較しても非常に安定
な結果が得られるものであった。しかしながら、直流負
荷試験、特に直中での直流負荷試験では、もう−歩、従
来の汎用サーミスタに及ばないという問題を有していた
。この欠点の原因を解析した結果、酸化コバルトに固溶
していると考えられていたリチウムが粒界あるいは結晶
の接合部に偏析し、直流負荷によりリチウムイオンが移
動することによることを突き止めた。
本発明はこのような問題点を解決するもので。
センサとして信頼性に優れたサーミスタを提供すること
を目的とするものである。
を目的とするものである。
課題を解決するための手段
上記のような問題を解決するために本発明は、種々改善
検討を行った結果、金属酸化物の焼結混合体からなり、
その構成金属元素として、コバルト（ｃｏ）、銅（Ｃｕ
）、リチウム（Ｌｉ）およびジルコニウム（Ｚｒ ）の
４種を合計１ｏＯ原子％含み、かつリチウムの含有量の
少なくとも８５原子％以上がＮａＣｌ型酸化コバルトの
結晶粒内に固溶していることを特徴とするものである。
検討を行った結果、金属酸化物の焼結混合体からなり、
その構成金属元素として、コバルト（ｃｏ）、銅（Ｃｕ
）、リチウム（Ｌｉ）およびジルコニウム（Ｚｒ ）の
４種を合計１ｏＯ原子％含み、かつリチウムの含有量の
少なくとも８５原子％以上がＮａＣｌ型酸化コバルトの
結晶粒内に固溶していることを特徴とするものである。
作用
このセラミック微細構造を満たすことにより。
直流負荷試験ならびに品中負荷試験においても従来のサ
ーミスタ以上の優れた安定性を発現することになる。
ーミスタ以上の優れた安定性を発現することになる。
実施例
以下、本発明の一実施例について説明する。
まず、市販の硝酸コバルト、硝酸銅、炭酸リチウムおよ
びシュウ酸ジルコニウムを出発原料として、Ｃｏ：Ｃｕ
：Ｌｉ：Ｚｒ ＝ −ｒ ｓ、ｓ ： ３．ｒｓ ：
１ｓ、ｏ ：３．０原子％の比になるように溶解させ、
これを蒸発乾固させた後、６００’Ｃの温度で仮焼し、
この仮焼物をボールミルで湿式粉砕した。このスラリー
を乾燥後、ポリビニルアルコールをバイ７ダーとして添
加混合し、所要量採って円板状に加圧成形して成形品を
多数作り、これらを窒素ガスフロー中で、１２０ｏ〜１
３ｏＯ℃で２時間焼成した。
びシュウ酸ジルコニウムを出発原料として、Ｃｏ：Ｃｕ
：Ｌｉ：Ｚｒ ＝ −ｒ ｓ、ｓ ： ３．ｒｓ ：
１ｓ、ｏ ：３．０原子％の比になるように溶解させ、
これを蒸発乾固させた後、６００’Ｃの温度で仮焼し、
この仮焼物をボールミルで湿式粉砕した。このスラリー
を乾燥後、ポリビニルアルコールをバイ７ダーとして添
加混合し、所要量採って円板状に加圧成形して成形品を
多数作り、これらを窒素ガスフロー中で、１２０ｏ〜１
３ｏＯ℃で２時間焼成した。
こうして得られた円板状焼結体の両面に人ｇを主成分と
するＴ極を設けて試料とした。上記プロセスの中で、ス
ラリーの乾燥方法１条件および焼成条件を変えて数種類
の試料を作成し、６０℃。
するＴ極を設けて試料とした。上記プロセスの中で、ス
ラリーの乾燥方法１条件および焼成条件を変えて数種類
の試料を作成し、６０℃。
９０〜９５％Ｒ１ｉ中、負荷電力０．４Ｗの直中負荷（
２０００時間）と、１６０’Ｃでの高温放置（２０００
時間）の試験を実施した。また、素子の元素分析を素子
成分と溶出成分に分けて原子吸光分光法により行った。
２０００時間）と、１６０’Ｃでの高温放置（２０００
時間）の試験を実施した。また、素子の元素分析を素子
成分と溶出成分に分けて原子吸光分光法により行った。
その結果を下記の表にまとめて示す。
また、これらの試料をＸ線回折により結晶構造全確認し
た結果、Ｎａ０１型の酸化コパル）（Ｃｏｏ）全同定し
た。
た結果、Ｎａ０１型の酸化コパル）（Ｃｏｏ）全同定し
た。
（＊印は比較例であり、請求範囲外である）この表でリ
チウム含有量の内１粒内の項で示した値は、全体量から
溶出量を減じたもので、粒界他（粒界および接合部）の
項で示した値が溶出成分量である。ここで、サーミスタ
の製品仕様としては、耐湿負荷試験での抵抗値変化率は
±５％以内であることから、上表の試料ＮｎＡおよびＢ
が満足することになる。すなわち、ＮａＣｅ型の酸化コ
バルトの結晶粒内にリチウムの含有量の８５原子％以上
が固溶しておれば、十分仕様を満足できることとなる。
チウム含有量の内１粒内の項で示した値は、全体量から
溶出量を減じたもので、粒界他（粒界および接合部）の
項で示した値が溶出成分量である。ここで、サーミスタ
の製品仕様としては、耐湿負荷試験での抵抗値変化率は
±５％以内であることから、上表の試料ＮｎＡおよびＢ
が満足することになる。すなわち、ＮａＣｅ型の酸化コ
バルトの結晶粒内にリチウムの含有量の８５原子％以上
が固溶しておれば、十分仕様を満足できることとなる。
なお、これら試料の比抵抗とＢ定数（２５℃と５０’Ｃ
の抵抗値に基づく］は、いずれも１９０゜Ω・備±２０
％、Ｂ定数＝６２０ｏ（Ｋ）±３％であった。
の抵抗値に基づく］は、いずれも１９０゜Ω・備±２０
％、Ｂ定数＝６２０ｏ（Ｋ）±３％であった。
ここで、コバルトは７０．５〜９８．０原子％、銅は０
．６〜４．０原子％、リチウムは１．０〜２０．０原子
％、ジルコニウムは０．６〜５．５原子％の組成範囲の
ものが、低比抵抗、高Ｂ定数’ｋＷ足する上では好まし
く、センサとして機器側から要望される電気特性をより
一層満たすことができる。これについては１本発明者ら
が先に特願昭６２−１２０４２６号にて明らかにしてい
る通りである。
．６〜４．０原子％、リチウムは１．０〜２０．０原子
％、ジルコニウムは０．６〜５．５原子％の組成範囲の
ものが、低比抵抗、高Ｂ定数’ｋＷ足する上では好まし
く、センサとして機器側から要望される電気特性をより
一層満たすことができる。これについては１本発明者ら
が先に特願昭６２−１２０４２６号にて明らかにしてい
る通りである。
発明の効果
以上述べたように１本発明は低比抵抗、高Ｂ定数を有す
る負の抵抗温度係数を有し、高温放置試験および耐湿負
荷試験においても、信頼性の点で優れたサーミスタを提
供するものであるが、センサとして温度て対して高精度
化、高応答性化および高信頼性が図れ、さらに新しい用
途が期待できるものである。
る負の抵抗温度係数を有し、高温放置試験および耐湿負
荷試験においても、信頼性の点で優れたサーミスタを提
供するものであるが、センサとして温度て対して高精度
化、高応答性化および高信頼性が図れ、さらに新しい用
途が期待できるものである。
Claims (1)
- 金属酸化物の焼結混合体からなり、その構成金属元素と
して、コバルト（Ｃｏ），銅（Ｃｕ），リチウム（Ｌｉ
）およびジルコニウム（Ｚｒ）の４種を合計１００原子
％含み、かつリチウムの含有量の少なくとも８５原子％
以上がＮａＣｌ型酸化コバルトの結晶粒内に固溶してい
ることを特徴とするサーミスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63066603A JPH01239804A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | サーミスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63066603A JPH01239804A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | サーミスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01239804A true JPH01239804A (ja) | 1989-09-25 |
Family
ID=13320651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63066603A Pending JPH01239804A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | サーミスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01239804A (ja) |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP63066603A patent/JPH01239804A/ja active Pending
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