JPH0262004A - サーミスタ - Google Patents
サーミスタInfo
- Publication number
- JPH0262004A JPH0262004A JP63213932A JP21393288A JPH0262004A JP H0262004 A JPH0262004 A JP H0262004A JP 63213932 A JP63213932 A JP 63213932A JP 21393288 A JP21393288 A JP 21393288A JP H0262004 A JPH0262004 A JP H0262004A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- thermistor
- cobalt
- cobalt oxide
- constant
- 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
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- 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、一般的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らにより取り上げられている（ Ｐｈ１ｌｉ
ｐｓ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ６１了ａ （１
９５０））。
導体としては、一般的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らにより取り上げられている（ Ｐｈ１ｌｉ
ｐｓ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ６１了ａ （１
９５０））。
しかしながら、Ｖｅｒｔｖｅｙ 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。
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。
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。
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。
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定数の高い
優れたサーミスタ材料が得られることを見出した。
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定数の高い
優れたサーミスタ材料が得られることを見出した。
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＃ｌ−に対してリ
チウムを３〜３５％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、１６
０℃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、
特に湿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。
チウムを３〜３５％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、１６
０℃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、
特に湿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。
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。
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だめに本発明は、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）、リチウム
（Ｌ工）、銅（Ｃｕ）およびチタン（Ｔｉ）の４種を合
計１００原子係含み、かつリチウムの含有量の少なくと
も８６係以上がＮへＣｌ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）、リチウム
（Ｌ工）、銅（Ｃｕ）およびチタン（Ｔｉ）の４種を合
計１００原子係含み、かつリチウムの含有量の少なくと
も８６係以上がＮへＣｌ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
試験ならびに湿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。
試験ならびに湿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。
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、炭酸リチウムを出発原料と
して、Ｃｏ ： Ｌｉ ： Ｃｕ ： Ｔｉ＝ｓａ ：
１０：３：３の原子係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ンダーとして添加混
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、１２００〜１３０
０’Ｃ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を主成分とする電極を設けて試料とした
。
して、Ｃｏ ： Ｌｉ ： Ｃｕ ： Ｔｉ＝ｓａ ：
１０：３：３の原子係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ンダーとして添加混
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、１２００〜１３０
０’Ｃ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を主成分とする電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、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係ＲＨ中、負荷電力０．４Ｗの湿中負荷と、１５
０℃での高温放置（２０００時間）の試験を実施した。
焼成条件を変えて数種類の試料を作成し、６０℃、９０
〜９５係ＲＨ中、負荷電力０．４Ｗの湿中負荷と、１５
０℃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。
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。
（＊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
±６係以内であることから、上表の試料ＡＡ 、Ｂおよ
びＣが満足することになる。すなわち、ｕａｃ６型の酸
化コバルトの結晶粒内にリチウムの含有量の８６原子チ
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
±６係以内であることから、上表の試料ＡＡ 、Ｂおよ
びＣが満足することになる。すなわち、ｕａｃ６型の酸
化コバルトの結晶粒内にリチウムの含有量の８６原子チ
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°Ｃと６０℃
の抵抗値に基づく）は、いずれも１０１０Ω’ｃｍ±１
ｏチ、Ｂ定数：５４３０±３％であった。
の抵抗値に基づく）は、いずれも１０１０Ω’ｃｍ±１
ｏチ、Ｂ定数：５４３０±３％であった。
ここで、コバルトは６５〜９９原子係、リチウムは３５
〜１原子係の組成範囲のものが、低比抵抗、高Ｂ定数を
満足する上では好１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、本発明者らが先に特願昭６３−６１０４９号
にて明らかにしている通りである。
〜１原子係の組成範囲のものが、低比抵抗、高Ｂ定数を
満足する上では好１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、本発明者らが先に特願昭６３−６１０４９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、センサとして温度に対して高精度
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）、リチウム（Ｌｉ）、銅（Ｃ
ｕ）およびチタン（Ｔｉ）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％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 |
|---|---|---|---|
| JP63213932A JPH0262004A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | サーミスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63213932A JPH0262004A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | サーミスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0262004A true JPH0262004A (ja) | 1990-03-01 |
Family
ID=16647431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63213932A Pending JPH0262004A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | サーミスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0262004A (ja) |
-
1988
- 1988-08-29 JP JP63213932A patent/JPH0262004A/ja active Pending
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