JPH01239808A - サーミスタ - Google Patents
サーミスタInfo
- Publication number
- JPH01239808A JPH01239808A JP63066609A JP6660988A JPH01239808A JP H01239808 A JPH01239808 A JP H01239808A JP 63066609 A JP63066609 A JP 63066609A JP 6660988 A JP6660988 A JP 6660988A JP H01239808 A JPH01239808 A JP H01239808A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- thermistor
- copper
- cobalt
- zinc
- Prior art date
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- 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欺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欺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・ｂ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ｔ 、
１１嘴の一つとして説明される原子価制御理論の実例で
、古（Ｖｅｒｗｅｙらにより取上げられている（ Ｐｈ
ｉｌｉｐｇ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ ｓｌ
７３（１９６０））。
半導体としては、−船釣に酸化物半導体材料の導ｔ 、
１１嘴の一つとして説明される原子価制御理論の実例で
、古（Ｖｅｒｗｅｙらにより取上げられている（ Ｐｈ
ｉｌｉｐｇ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ ｓｌ
７３（１９６０））。
しかしながら、ｙｅｒｗｅｙ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に 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に 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１国内においては、二本による報告〔■日立製作所
、中央研究所創立二十周年記念論文集、ｐ３０〜４６．
昭和３７年〕があるが、サーミスタ特１生としては比抵
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−る。
、中央研究所創立二十周年記念論文集、ｐ３０〜４６．
昭和３７年〕があるが、サーミスタ特１生としては比抵
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−る。
これに対して、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、比抵抗が小さく、Ｂ定数の高Ａ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、亜鉛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。
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、比抵抗が小さく、Ｂ定数の高Ａ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、亜鉛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、銅および亜
鉛に対してリチウムを２．０〜１８．０［子に含有する
組戎領戦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。
鉛に対してリチウムを２．０〜１８．０［子に含有する
組戎領戦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浚化物のスピネル
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状１倹、特
に湿中での直流負荷試倹では、もう−歩、従来の汎用サ
ーミスタに及ばな論という間須を有していた。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ｔ）Ｊｆる
ことによることを突き止めだ。
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状１倹、特
に湿中での直流負荷試倹では、もう−歩、従来の汎用サ
ーミスタに及ばな論という間須を有していた。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ｔ）Ｊｆる
ことによることを突き止めだ。
本発明はこのような問題点を解決するもので、センサと
して信頓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。
して信頓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。
課題を解決するだめの手段
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・礪１酸化物の焼拮混合
体からなり、その構成金属元素として、コバルト（Ｇｏ
）、銅（ＣＵ）、 リチウム（Ｌｉ）および亜鉛（Ｚ
ｎ）の４種を合計１００原子に含み、かつリチウムの含
有量の少なくとも８ｏ原子に以上がＭａｉｌ型酸化二酸
化コバルト粒内に固溶していることを特徴とするもので
ある。
体からなり、その構成金属元素として、コバルト（Ｇｏ
）、銅（ＣＵ）、 リチウム（Ｌｉ）および亜鉛（Ｚ
ｎ）の４種を合計１００原子に含み、かつリチウムの含
有量の少なくとも８ｏ原子に以上がＭａｉｌ型酸化二酸
化コバルト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
試倹ならびに湿中負荷試・倹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。
試倹ならびに湿中負荷試・倹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。
実施例
以下、本発明の一実施例てついて説明する。
まず、市販の硝酸コバルト、硝駿銅、炭酸リチウムおよ
び炭酸亜鉛を出発原料として、ｃｏ：Ｃｕ ： Ｌｉ
： Ｚｎ ＝ ８７．５ ： ２．５ ： ５，０ ：
５．０原子％の比になるよって溶解させ、これを蒸発
乾固させた後、６００ ℃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。このスラリーを乾葉後、
ポリビニルアルコールをパインタ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、１２００〜１３ｏＯ℃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
に五ｇを主成分とする電極を設けて試料とした。上記プ
ロセヌの中で、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、ｅ Ｏ℃。
び炭酸亜鉛を出発原料として、ｃｏ：Ｃｕ ： Ｌｉ
： Ｚｎ ＝ ８７．５ ： ２．５ ： ５，０ ：
５．０原子％の比になるよって溶解させ、これを蒸発
乾固させた後、６００ ℃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。このスラリーを乾葉後、
ポリビニルアルコールをパインタ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、１２００〜１３ｏＯ℃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
に五ｇを主成分とする電極を設けて試料とした。上記プ
ロセヌの中で、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、ｅ Ｏ℃。
９ｏ〜９６にＲＨ中、負荷電力０．４ Ｗの湿中負荷（
２０００時間）と、１５０’Ｃでの高温放置（２０００
時間）の試倹を実施しだ。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、１５０’Ｃでの高温放置（２０００
時間）の試倹を実施しだ。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ｘｍ回折により結晶構造を確認し
た結果、Ｍａｉｌ型の酸化コバルト（Ｃｏｏ）を同定し
た。
た結果、Ｍａｉｌ型の酸化コバルト（Ｃｏｏ）を同定し
た。
（朱印は比較例であり、請求範囲外である〕この表でリ
チウム含有量の内、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
項で示しだ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、耐湿頁荷試倹での抵抗値変化率は
±５％以内であることから、上表の試料、伝ムおよびＢ
が満足することになる。すなわち、Ｍａｉｌ型の酸化コ
バルトの結晶粒内にリチウムの含有量の８０原子に以上
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、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
項で示しだ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、耐湿頁荷試倹での抵抗値変化率は
±５％以内であることから、上表の試料、伝ムおよびＢ
が満足することになる。すなわち、Ｍａｉｌ型の酸化コ
バルトの結晶粒内にリチウムの含有量の８０原子に以上
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（２６°Ｃと５０℃
の抵抗値に基づく）は、いずれも１２ｏｏΩ・α±２０
に、Ｂ定数＝５２００（Ｋ）±３％であった。
の抵抗値に基づく）は、いずれも１２ｏｏΩ・α±２０
に、Ｂ定数＝５２００（Ｋ）±３％であった。
ここで、コバルトは６７．０〜９ｒ、ｏＷｔ子に、銅は
０．５〜４．０原子に、リチウムは２．０〜１８．０原
子証、亜鉛は０．５〜１１６ｏ原子％のｍ成範囲のもの
が、低比抵抗、高Ｂ定数を満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１
情たすことができる。これについては、本発明者らが先
に特願昭６２−１２０４２１号にて明らかにしている通
りである。
０．５〜４．０原子に、リチウムは２．０〜１８．０原
子証、亜鉛は０．５〜１１６ｏ原子％のｍ成範囲のもの
が、低比抵抗、高Ｂ定数を満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１
情たすことができる。これについては、本発明者らが先
に特願昭６２−１２０４２１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、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、センサとして温度に対して高精度
化、高応答比化および高倍・項性が図れ、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、センサとして温度に対して高精度
化、高応答比化および高倍・項性が図れ、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
）および亜鉛（Ｚｎ）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Ｎ
ａＣｌ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 |
|---|---|---|---|
| JP63066609A JPH01239808A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | サーミスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63066609A JPH01239808A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | サーミスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01239808A true JPH01239808A (ja) | 1989-09-25 |
Family
ID=13320814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63066609A Pending JPH01239808A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | サーミスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01239808A (ja) |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP63066609A patent/JPH01239808A/ja active Pending
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