JPH03215354A - チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 - Google Patents
チタン酸バリウム系半導体磁器組成物Info
- Publication number
- JPH03215354A JPH03215354A JP2007931A JP793190A JPH03215354A JP H03215354 A JPH03215354 A JP H03215354A JP 2007931 A JP2007931 A JP 2007931A JP 793190 A JP793190 A JP 793190A JP H03215354 A JPH03215354 A JP H03215354A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- barium titanate
- mol
- based semiconductor
- ceramic composition
- semiconductor ceramic
- 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
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 24
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 22
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 10
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 4
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910003781 PbTiO3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910002370 SrTiO3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 8
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910000807 Ga alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016978 MnOx Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000985694 Polypodiopsida Species 0.000 description 1
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (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、一定温度を越えると急激に電気抵抗値が変化
する正の抵抗温度特性を有するチタン酸バリウム系半導
体磁器に関し、特に必要な耐電圧を確保しながら、常温
における比抵抗を小さくでき、ひいては低抵抗回路素子
として有用なチタン酸バリウム系半導体磁器組成物に関
する．〔従来の技術〕 一般にチタン酸バリウム系半導体磁器は、主成分として
のチタン酸バリウムに、半導体化剤としてＹ．Ｌａ．Ｃ
ｅ等の希土類元素．あるいはＮｂ．Ｂｉ，Ｓｂ．Ｗ．Ｔ
ｈ等のうち少なくとも一種以上を微量添加し、これを高
温で焼成して得られる．この半導体磁器は、常温におけ
る比抵抗が小さく、かつキエリー点を超えると著しい正
の抵抗温度変化を示す特性を有しており、例えば定温度
発熱用素子．電流制限用素子，温度制御用素子等として
使用されている． また上記チタン酸バリウム系半導体磁器のキエリー点は
、その主成分であるチタン酸バリウムの影響により通常
１２０℃付近である．そして、このキュリー点を高温側
に移行させるためにＢａの一部をｐｂで置換する方法が
知られている．逆に上記キエリー点を低温側に移行させ
るためにＢａの一部をＳｒで置換したり、Ｔｉの一部を
Ｚｒ．Ｓｎ等で置換したりする方法も知られている．ま
た、マンガンを微量（Ｍｎに換算して０．０３〜０．
１５一〇ａ％）添加することにより、キエリー点を超え
た後の抵抗温度変化率を著しく増大させることも知られ
ている．さらにまた、ＳｉＯ２を微量（０．５〜５ｍｏ
ｌ％）添加することで、常温における比抵抗を低く安定
したものにできることも知られている． ここで、上記チタン酸バリウム系半導体磁器においては
、耐電圧が高く、かつ常温における比抵抗の小さい低抵
抗回路素子として有用なものが要求されている．従来、
このような比抵抗特性の向上を図るために、Ｂａの一部
をＣａ，又はＳｒで置換し、添加物としてＭｎ，ＳｉＯ
２を添加したものが提案されている．これによれば常温
における比抵抗が１０Ω・１以下の特性が得られる．ま
た、特公昭６３−２８３２４号公報には、Ｂａの一部を
ｐｂ，Ｓｒ，Ｃａで同時に置換し、これらＰｂ．Ｓｒ，
Ｃａを共存状態で主成分のチタン酸バリウムに含脊させ
ることにより、ＩＯＯＶ／■以上の耐電圧が得られるこ
とが記載されている． 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら上記従来のチタン酸バリウム系半導体磁器
において、上述したＢａの一部をＣａ，又はＳｒで置換
したものは、比抵抗では満足できる値が得られるものの
、耐電圧が最高のもので４８Ｖ／■しか得られず実用上
十分な値ではない．また、上記公報のようにＢａの一部
をＰｂ， Ｓｒ， Ｃａで同時に置換したものは、高い
耐電圧を得ることができるものの、比抵抗は３５Ω・備
までしか下げることができない．従って、比延抗１０Ω
・１以下．耐電圧１００Ｖ／■以上の両方を満足できる
チタン酸バリウム系半導体磁器の出現が要請されている
．本発明の目的は、高い耐電圧を有し、かつ比抵抗の小
さいチタン酸バリウム系半導体磁器組成物を提供するこ
とにある． 〔問題点を解決するための手段〕 本件発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を
重ねたところ、ＢａＴｉＯｓ．ＣａＴｉ０ ３ ，
Ｓ ｒ Ｔ ｉ Ｏ ｓ ， Ｐ ｂ Ｔ ｉ Ｏ
ｓを主成分とし、これに添加する副成分を選定するとと
もに、これの添加量を限定すれば比抵抗．耐電圧の両方
の特性を満足できることを見出し、本発明を成したもの
である． そこで本発明は、チタン酸バリウム又はその固溶体から
なる主成分に、半導体化剤．マンガン，及びシリカが添
加含有されているチタン酸バリウム系半導体磁器組成物
において、上記主成分が、Ｂ ａ Ｔ ｉ Ｏ
＊ ３０〜９５ｓｏ Ｊ ％、 ＣａＴｉＯｓ３
〜２５ｓ＋ｏ，ｊ ％、 Ｓ ｒ Ｔ ｉ Ｏ
ｓ １ 〜２５ｍｏｌ ％、 ｐｂ”ｒｔｏｓ１〜
３０ｍｏ ｊ％からなり、該主成分に半導体化剤として
、Ｙ ＋ Ｌ ａ ＊ Ｃ ａ等の希土類元素ある
いはＮｂ，Ｂｉ，Ｓｂ，Ｗ，Ｔｈの酸化物のうち少なく
とも一種が０．２〜ｌ．Ｏｍｏｌ％添加され、かつマン
ガンがＭｎＯ．に換算して０．０３〜０．１ ｍｏｌ％
、シリカがＳｉｎ，に換算して０．０１ｓ＋ｏｊ％以上
０．５ ｓｏｌ％未満それぞれ添加含有されていること
を特徴としている． ここで、本発明における各種の条件を限定した理由につ
いて説明する． ■ 上記ＢａＴｉＯｓ ．ＣａＴｉＯｓ ，ＳｒＴｉ
Ｏ ｓ ＊ Ｐ ｂ Ｔ ｓ Ｏ ３を主成分とした
のは、このＢａの一部をＣａ，Ｓｒ，Ｐｂで同時に置換
することにより、耐電圧値を向上させるためである．上
記Ｐｂ，Ｓｒは単独ではキエリー点をそれぞれ高温側，
低温側へ移行させるものであるが、これらＣａ．Ｓｒ，
ｐｂを共存状態で主成分に含有させることにより、耐電
圧１００Ｖ／ ｖｍ以上を実現できる． ■ 上記各主成分の範囲の限定理由は以下のとおりであ
る． 上記１３ ａ Ｔ ｉ Ｏ ｓを３０〜９５＋ｍｏｌ％
とじたのは、３０ｍｏ ｊ％未満では半導体化が困難と
なり比抵抗も増大するからであり、９５ｓｏ ｊ％を超
えると電気的特性が著しく低下するからである． また、上記ＣａＴｉＯ．を３ 〜２５ｍｏ Ｊ％とした
のは、３ ＠Ｏ ｊ％未満ではその含有効果が得られず
、かつ２５ｍｏ １％を超えると耐電圧特性，耐突入電
流特性の低下をもたらすからである． さらに、上記ＳｒＴｉＯ．を１〜２５ｓｏＪ％としたの
は、１ｍｏＪ！％未満ではその改善特性の効果が少なく
、また２５■ｏｌ％を超えると電気的特性が劣化するか
らである． さらにまた、上記ＰｂＴｉＯｓを１〜３０ｓｏ ｊ％と
したのは、１■ｏＩｌ％未満では特性改善の効果が少な
く実用に適さないからであり、また３抛ｏＪ％を超える
と半導体化が困難となるからである．■ また上記半導
体化荊は、チタン酸バリウム系半導体磁器を得るために
添加することは公知であり、これらの添加量としては、
０．２〜１．Ｏｍｏｌ％の範囲が比抵抗を低《する上で
適当である．■ さらに、上記マンガンを添加すること
によリキュリー点を越えた正の抵抗温度特性の変化率を
著しく増大させることができる．またこのマンガンの添
加量をＭｎＯｘに換算して０．０３〜０．１ｍｏｌ％と
したのは、この添加量が０．０３ｍｏＪ％未満では添加
効果が現れず、かえって耐電圧特性が劣化するからであ
り、０．１ｍｏｌ％を越えると常温での比抵抗が高くな
るからである． ■ また、上記シリカをＳｌｏｔに換算して０．Ｏｌｍ
ｏ ｌ％以上０．５＊ｏｊ％未満としたのは、半導体化
剤の微量添加のわずかな変動によって生じる比抵抗の変
化を抑制し、常温における比抵抗値を小さくしながら必
要耐電圧を確保するためである．このシリカの添加量が
０．５ｍｏＪ％以ＸになるとＭｎ量との関係で低比抵抗
化が実現できず、また０．０１ｍｏ ｊ％未満では焼結
体の粒子が異常粒になる場合が生じるからである． 〔作用〕 本発明に係るチタン酸バリウム系半導体磁器組成物によ
れば、上述のようにＢａＴｉＯｓ，ＣａＴｉｅｓ ．Ｓ
ｒＴｉＯｓ ．ＰｂＴｉＯｓを主成分としたので、つま
りこのＢａの一部を”＋Ｓｒ，ｐｂで同時に置換したの
で耐電圧を向上でき、さらに上記主成分に添加するシリ
カをＳｉＯ２に換算して０．０１■ｏｌ％以上０．５ｍ
ｏＪ％未満としたので、必要耐電圧を確保しながら比抵
抗を小さ《でき、その結果耐電圧１００Ｖ／ ｍ以上、
比抵抗１０Ω・１以下の低抵抗回路素子を実現でき、上
述した要請に応えられる． 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を説明する． 本実施例は、本発明における各主成分，各副成分の添加
量を見出した実験について説明する．まず、実験に使用
した試料の製造方法について説明する． 主成分としてＢ ａ Ｔ ｉ Ｏｓ（６９〜９０ｍｏｌ
％）．Ｃａ Ｔ ｉ Ｏｓ （０〜１５ｓｏＪ
％） ， Ｓ ｒ Ｔ ｉ Ｏｓ （０
〜１２ｍｏｌ％） ＋ Ｐ ｂ Ｔ １ ０ ｓ （０
〜１０ｍｏ Ｊ％）、半導体化剤としてＹｍ Ｏｓ （
０．２〜０．３ ｓ＋ｏｊ％），Ｌａ．Ｏｓ （０．
２ｍｏＪ ％） ． Ｃ ｅ Ｏｔ（０．３
ｍｏｂ ％），Ｎｄ． Ｏｘ（０ ．４ｍｏｌ％》、
及び添加物としてＭ ｎ Ｃ Ｏ ｓ（ＭｎＯ，に換算
して０．０３〜０．１２ｓｏＪ％），Ｓｔ０８（Ｏ〜６
．０一０７％）を準備する．この各原材料を第１表に示
す比率のチタン酸バリウム系半導体磁器組成物が得られ
るように配合し、湿式混合する． 次に、上記スラリー状の原料を脱水乾燥し、１１５０℃
×２時間で仮焼成する．次いでこの仮焼結体を粉砕混合
し、これにバインダーを加えて造粒し、成形圧力１００
０ｋｇ／一で円板状にプレス成形する．次にこの円板状
の成形体を１０℃／ｓｉｎで１３６０℃まで昇温して所
定時間保持した後、１０℃／ｓｉｎで冷却する焼成プロ
ファイルで焼成した．これにより直径ｌ７．５■×厚さ
０．６簡の円板状の半導体磁器を得る．そして、この半
導体磁器の両主面にＩｎ−Ｇａ合金からなる電極を付与
し、これを本実験用試料とした． そして本実験では、上記各試料の常温中（２５℃）にお
ける比抵抗．耐電圧，キエリー点をそれぞれ測定した．
なお、上記耐電圧は試料に破壊が生じる寸前の最高印加
電圧値を測定した．第１表及び第２表はその結果を示し
、第１表は上記主成分．半導体化剤．及び添加物のそれ
ぞれの配合比率を示し、第２表は各測定結果を示す．表
中、試料嵐７〜１０、嵐１４，１５、及び−７〜２０は
本発明の範囲内であり、これ以外の印は本発明の範囲外
である． 同表からも明らかなように、各主成分の添加１が所定範
囲を外れた場合（−１〜５）は、いす１も耐電圧が６３
Ｖ／ｍ以下と低い．またＭｎＯ．の裡加量，Ｓｉｎ．の
添加量が所定範囲を越えた場４（−１６、嵐１１〜１３
）は、耐電圧特性は満工できる値が得られるものの、比
抵抗が１２．９〜４３．Ω・ロと高い．さらにＳｉＯ２
の添加量を０にした場合（嵐６）は、比抵抗が１１．７
Ω・１．耐電Ｂが７０Ｖ／ｍでいずれの試料においても
比抵抗．耐１圧の両方とも満足できる特性が得られてい
ない．これに対して各添加量が本発明範囲内の場合（Ｎ
７〜１０、Ｎａｌ４．１５、ＩｌｋＬ１７〜２０》は、
Ｇずれもキエリー点は１０３〜１１５℃、比抵抗は５．
０〜９．７Ω・備と低く、かつ耐電圧は１１８〜１８０
Ｖ／鶴と高くなっており、満足できる値が得られて（る
ことがわかる． 〔発明の効果〕 以上のように本発明に係るチタン酸バリウム系半導体磁
器組成物によれば、ＢａＴｉＯ＊３０〜９５ｍＯＪ ％
， Ｃ ａ Ｔ Ｉ Ｏｓ ３ 〜２５ｍ
ｏｌ ％， Ｓ ｒ Ｔ Ｉ Ｏｓ１ 〜２
５ｍｏ ｊ％， Ｐ ｂ Ｔ ｉ Ｏｓ １ 〜３０
ｍｏｌ％ を生成分とし、これに半導体化剤０．２〜１
．０ｍｏｌ％を添加するとともに、ＭｎをＭｎＯ，に換
算して０．０３〜０．１ ｍｏｌ ％、 Ｓ ｉ
Ｏｓ ０．０１ｍｏｌ ％以上０．５ 閣ｏｌ％
未満をそれぞれ添加含有したので、耐電圧１ｏＧＶ／
ｍ以上、比抵抗１０Ω・１以下の侵れた特性が得られる
とともに、低抵抗回路素子として有用な半導体磁器が得
られる効果がある．
する正の抵抗温度特性を有するチタン酸バリウム系半導
体磁器に関し、特に必要な耐電圧を確保しながら、常温
における比抵抗を小さくでき、ひいては低抵抗回路素子
として有用なチタン酸バリウム系半導体磁器組成物に関
する．〔従来の技術〕 一般にチタン酸バリウム系半導体磁器は、主成分として
のチタン酸バリウムに、半導体化剤としてＹ．Ｌａ．Ｃ
ｅ等の希土類元素．あるいはＮｂ．Ｂｉ，Ｓｂ．Ｗ．Ｔ
ｈ等のうち少なくとも一種以上を微量添加し、これを高
温で焼成して得られる．この半導体磁器は、常温におけ
る比抵抗が小さく、かつキエリー点を超えると著しい正
の抵抗温度変化を示す特性を有しており、例えば定温度
発熱用素子．電流制限用素子，温度制御用素子等として
使用されている． また上記チタン酸バリウム系半導体磁器のキエリー点は
、その主成分であるチタン酸バリウムの影響により通常
１２０℃付近である．そして、このキュリー点を高温側
に移行させるためにＢａの一部をｐｂで置換する方法が
知られている．逆に上記キエリー点を低温側に移行させ
るためにＢａの一部をＳｒで置換したり、Ｔｉの一部を
Ｚｒ．Ｓｎ等で置換したりする方法も知られている．ま
た、マンガンを微量（Ｍｎに換算して０．０３〜０．
１５一〇ａ％）添加することにより、キエリー点を超え
た後の抵抗温度変化率を著しく増大させることも知られ
ている．さらにまた、ＳｉＯ２を微量（０．５〜５ｍｏ
ｌ％）添加することで、常温における比抵抗を低く安定
したものにできることも知られている． ここで、上記チタン酸バリウム系半導体磁器においては
、耐電圧が高く、かつ常温における比抵抗の小さい低抵
抗回路素子として有用なものが要求されている．従来、
このような比抵抗特性の向上を図るために、Ｂａの一部
をＣａ，又はＳｒで置換し、添加物としてＭｎ，ＳｉＯ
２を添加したものが提案されている．これによれば常温
における比抵抗が１０Ω・１以下の特性が得られる．ま
た、特公昭６３−２８３２４号公報には、Ｂａの一部を
ｐｂ，Ｓｒ，Ｃａで同時に置換し、これらＰｂ．Ｓｒ，
Ｃａを共存状態で主成分のチタン酸バリウムに含脊させ
ることにより、ＩＯＯＶ／■以上の耐電圧が得られるこ
とが記載されている． 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら上記従来のチタン酸バリウム系半導体磁器
において、上述したＢａの一部をＣａ，又はＳｒで置換
したものは、比抵抗では満足できる値が得られるものの
、耐電圧が最高のもので４８Ｖ／■しか得られず実用上
十分な値ではない．また、上記公報のようにＢａの一部
をＰｂ， Ｓｒ， Ｃａで同時に置換したものは、高い
耐電圧を得ることができるものの、比抵抗は３５Ω・備
までしか下げることができない．従って、比延抗１０Ω
・１以下．耐電圧１００Ｖ／■以上の両方を満足できる
チタン酸バリウム系半導体磁器の出現が要請されている
．本発明の目的は、高い耐電圧を有し、かつ比抵抗の小
さいチタン酸バリウム系半導体磁器組成物を提供するこ
とにある． 〔問題点を解決するための手段〕 本件発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を
重ねたところ、ＢａＴｉＯｓ．ＣａＴｉ０ ３ ，
Ｓ ｒ Ｔ ｉ Ｏ ｓ ， Ｐ ｂ Ｔ ｉ Ｏ
ｓを主成分とし、これに添加する副成分を選定するとと
もに、これの添加量を限定すれば比抵抗．耐電圧の両方
の特性を満足できることを見出し、本発明を成したもの
である． そこで本発明は、チタン酸バリウム又はその固溶体から
なる主成分に、半導体化剤．マンガン，及びシリカが添
加含有されているチタン酸バリウム系半導体磁器組成物
において、上記主成分が、Ｂ ａ Ｔ ｉ Ｏ
＊ ３０〜９５ｓｏ Ｊ ％、 ＣａＴｉＯｓ３
〜２５ｓ＋ｏ，ｊ ％、 Ｓ ｒ Ｔ ｉ Ｏ
ｓ １ 〜２５ｍｏｌ ％、 ｐｂ”ｒｔｏｓ１〜
３０ｍｏ ｊ％からなり、該主成分に半導体化剤として
、Ｙ ＋ Ｌ ａ ＊ Ｃ ａ等の希土類元素ある
いはＮｂ，Ｂｉ，Ｓｂ，Ｗ，Ｔｈの酸化物のうち少なく
とも一種が０．２〜ｌ．Ｏｍｏｌ％添加され、かつマン
ガンがＭｎＯ．に換算して０．０３〜０．１ ｍｏｌ％
、シリカがＳｉｎ，に換算して０．０１ｓ＋ｏｊ％以上
０．５ ｓｏｌ％未満それぞれ添加含有されていること
を特徴としている． ここで、本発明における各種の条件を限定した理由につ
いて説明する． ■ 上記ＢａＴｉＯｓ ．ＣａＴｉＯｓ ，ＳｒＴｉ
Ｏ ｓ ＊ Ｐ ｂ Ｔ ｓ Ｏ ３を主成分とした
のは、このＢａの一部をＣａ，Ｓｒ，Ｐｂで同時に置換
することにより、耐電圧値を向上させるためである．上
記Ｐｂ，Ｓｒは単独ではキエリー点をそれぞれ高温側，
低温側へ移行させるものであるが、これらＣａ．Ｓｒ，
ｐｂを共存状態で主成分に含有させることにより、耐電
圧１００Ｖ／ ｖｍ以上を実現できる． ■ 上記各主成分の範囲の限定理由は以下のとおりであ
る． 上記１３ ａ Ｔ ｉ Ｏ ｓを３０〜９５＋ｍｏｌ％
とじたのは、３０ｍｏ ｊ％未満では半導体化が困難と
なり比抵抗も増大するからであり、９５ｓｏ ｊ％を超
えると電気的特性が著しく低下するからである． また、上記ＣａＴｉＯ．を３ 〜２５ｍｏ Ｊ％とした
のは、３ ＠Ｏ ｊ％未満ではその含有効果が得られず
、かつ２５ｍｏ １％を超えると耐電圧特性，耐突入電
流特性の低下をもたらすからである． さらに、上記ＳｒＴｉＯ．を１〜２５ｓｏＪ％としたの
は、１ｍｏＪ！％未満ではその改善特性の効果が少なく
、また２５■ｏｌ％を超えると電気的特性が劣化するか
らである． さらにまた、上記ＰｂＴｉＯｓを１〜３０ｓｏ ｊ％と
したのは、１■ｏＩｌ％未満では特性改善の効果が少な
く実用に適さないからであり、また３抛ｏＪ％を超える
と半導体化が困難となるからである．■ また上記半導
体化荊は、チタン酸バリウム系半導体磁器を得るために
添加することは公知であり、これらの添加量としては、
０．２〜１．Ｏｍｏｌ％の範囲が比抵抗を低《する上で
適当である．■ さらに、上記マンガンを添加すること
によリキュリー点を越えた正の抵抗温度特性の変化率を
著しく増大させることができる．またこのマンガンの添
加量をＭｎＯｘに換算して０．０３〜０．１ｍｏｌ％と
したのは、この添加量が０．０３ｍｏＪ％未満では添加
効果が現れず、かえって耐電圧特性が劣化するからであ
り、０．１ｍｏｌ％を越えると常温での比抵抗が高くな
るからである． ■ また、上記シリカをＳｌｏｔに換算して０．Ｏｌｍ
ｏ ｌ％以上０．５＊ｏｊ％未満としたのは、半導体化
剤の微量添加のわずかな変動によって生じる比抵抗の変
化を抑制し、常温における比抵抗値を小さくしながら必
要耐電圧を確保するためである．このシリカの添加量が
０．５ｍｏＪ％以ＸになるとＭｎ量との関係で低比抵抗
化が実現できず、また０．０１ｍｏ ｊ％未満では焼結
体の粒子が異常粒になる場合が生じるからである． 〔作用〕 本発明に係るチタン酸バリウム系半導体磁器組成物によ
れば、上述のようにＢａＴｉＯｓ，ＣａＴｉｅｓ ．Ｓ
ｒＴｉＯｓ ．ＰｂＴｉＯｓを主成分としたので、つま
りこのＢａの一部を”＋Ｓｒ，ｐｂで同時に置換したの
で耐電圧を向上でき、さらに上記主成分に添加するシリ
カをＳｉＯ２に換算して０．０１■ｏｌ％以上０．５ｍ
ｏＪ％未満としたので、必要耐電圧を確保しながら比抵
抗を小さ《でき、その結果耐電圧１００Ｖ／ ｍ以上、
比抵抗１０Ω・１以下の低抵抗回路素子を実現でき、上
述した要請に応えられる． 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を説明する． 本実施例は、本発明における各主成分，各副成分の添加
量を見出した実験について説明する．まず、実験に使用
した試料の製造方法について説明する． 主成分としてＢ ａ Ｔ ｉ Ｏｓ（６９〜９０ｍｏｌ
％）．Ｃａ Ｔ ｉ Ｏｓ （０〜１５ｓｏＪ
％） ， Ｓ ｒ Ｔ ｉ Ｏｓ （０
〜１２ｍｏｌ％） ＋ Ｐ ｂ Ｔ １ ０ ｓ （０
〜１０ｍｏ Ｊ％）、半導体化剤としてＹｍ Ｏｓ （
０．２〜０．３ ｓ＋ｏｊ％），Ｌａ．Ｏｓ （０．
２ｍｏＪ ％） ． Ｃ ｅ Ｏｔ（０．３
ｍｏｂ ％），Ｎｄ． Ｏｘ（０ ．４ｍｏｌ％》、
及び添加物としてＭ ｎ Ｃ Ｏ ｓ（ＭｎＯ，に換算
して０．０３〜０．１２ｓｏＪ％），Ｓｔ０８（Ｏ〜６
．０一０７％）を準備する．この各原材料を第１表に示
す比率のチタン酸バリウム系半導体磁器組成物が得られ
るように配合し、湿式混合する． 次に、上記スラリー状の原料を脱水乾燥し、１１５０℃
×２時間で仮焼成する．次いでこの仮焼結体を粉砕混合
し、これにバインダーを加えて造粒し、成形圧力１００
０ｋｇ／一で円板状にプレス成形する．次にこの円板状
の成形体を１０℃／ｓｉｎで１３６０℃まで昇温して所
定時間保持した後、１０℃／ｓｉｎで冷却する焼成プロ
ファイルで焼成した．これにより直径ｌ７．５■×厚さ
０．６簡の円板状の半導体磁器を得る．そして、この半
導体磁器の両主面にＩｎ−Ｇａ合金からなる電極を付与
し、これを本実験用試料とした． そして本実験では、上記各試料の常温中（２５℃）にお
ける比抵抗．耐電圧，キエリー点をそれぞれ測定した．
なお、上記耐電圧は試料に破壊が生じる寸前の最高印加
電圧値を測定した．第１表及び第２表はその結果を示し
、第１表は上記主成分．半導体化剤．及び添加物のそれ
ぞれの配合比率を示し、第２表は各測定結果を示す．表
中、試料嵐７〜１０、嵐１４，１５、及び−７〜２０は
本発明の範囲内であり、これ以外の印は本発明の範囲外
である． 同表からも明らかなように、各主成分の添加１が所定範
囲を外れた場合（−１〜５）は、いす１も耐電圧が６３
Ｖ／ｍ以下と低い．またＭｎＯ．の裡加量，Ｓｉｎ．の
添加量が所定範囲を越えた場４（−１６、嵐１１〜１３
）は、耐電圧特性は満工できる値が得られるものの、比
抵抗が１２．９〜４３．Ω・ロと高い．さらにＳｉＯ２
の添加量を０にした場合（嵐６）は、比抵抗が１１．７
Ω・１．耐電Ｂが７０Ｖ／ｍでいずれの試料においても
比抵抗．耐１圧の両方とも満足できる特性が得られてい
ない．これに対して各添加量が本発明範囲内の場合（Ｎ
７〜１０、Ｎａｌ４．１５、ＩｌｋＬ１７〜２０》は、
Ｇずれもキエリー点は１０３〜１１５℃、比抵抗は５．
０〜９．７Ω・備と低く、かつ耐電圧は１１８〜１８０
Ｖ／鶴と高くなっており、満足できる値が得られて（る
ことがわかる． 〔発明の効果〕 以上のように本発明に係るチタン酸バリウム系半導体磁
器組成物によれば、ＢａＴｉＯ＊３０〜９５ｍＯＪ ％
， Ｃ ａ Ｔ Ｉ Ｏｓ ３ 〜２５ｍ
ｏｌ ％， Ｓ ｒ Ｔ Ｉ Ｏｓ１ 〜２
５ｍｏ ｊ％， Ｐ ｂ Ｔ ｉ Ｏｓ １ 〜３０
ｍｏｌ％ を生成分とし、これに半導体化剤０．２〜１
．０ｍｏｌ％を添加するとともに、ＭｎをＭｎＯ，に換
算して０．０３〜０．１ ｍｏｌ ％、 Ｓ ｉ
Ｏｓ ０．０１ｍｏｌ ％以上０．５ 閣ｏｌ％
未満をそれぞれ添加含有したので、耐電圧１ｏＧＶ／
ｍ以上、比抵抗１０Ω・１以下の侵れた特性が得られる
とともに、低抵抗回路素子として有用な半導体磁器が得
られる効果がある．
Claims (1)
- （１）チタン酸バリウム又はその固溶体からなる主成分
に、半導体化剤，マンガン，及びシリカが添加含有され
ているチタン酸バリウム系半導体磁器組成物において、
上記主成分は、ＢａＴｉＯ＿３が３０〜９５ｍｏｌ％、
ＣａＴｉＯ＿３が３〜２５ｍｏｌ％、ＳｒＴｉＯ＿３が
１〜２５ｍｏｌ％、ＰｂＴｉＯ＿３が１〜３０ｍｏｌ％
からなり、上記主成分に対して半導体化剤として、Ｙ，
Ｌａ，Ｃｅ等の希土類元素あるいはＮｂ，Ｂｉ，Ｓｂ，
Ｗ，Ｔｈの酸化物のうち少なくとも一種が０．２〜１．
０ｍｏｌ％添加含有され、かつマンガンがＭｎＯ＿２に
換算して０．０３〜０．１ｍｏｌ％、シリカがＳｉＯ＿
２に換算して０．０１ｍｏｌ％以上０．５ｍｏｌ％未満
それぞれ添加含有されていることを特徴とするチタン酸
バリウム系半導体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007931A JPH03215354A (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007931A JPH03215354A (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03215354A true JPH03215354A (ja) | 1991-09-20 |
Family
ID=11679267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007931A Pending JPH03215354A (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03215354A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06296472A (ja) * | 1991-09-04 | 1994-10-25 | Nobuhisa Kawano | 食物繊維性食品用組成物及び食物繊維性食品の製造法 |
| US5777541A (en) * | 1995-08-07 | 1998-07-07 | U.S. Philips Corporation | Multiple element PTC resistor |
| CN102471164A (zh) * | 2009-07-01 | 2012-05-23 | 株式会社村田制作所 | 半导体陶瓷以及正特性热敏电阻 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0354165A (ja) * | 1989-07-20 | 1991-03-08 | Nkk Corp | Ｐｔｃ磁器組成物及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-01-16 JP JP2007931A patent/JPH03215354A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0354165A (ja) * | 1989-07-20 | 1991-03-08 | Nkk Corp | Ｐｔｃ磁器組成物及びその製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06296472A (ja) * | 1991-09-04 | 1994-10-25 | Nobuhisa Kawano | 食物繊維性食品用組成物及び食物繊維性食品の製造法 |
| US5777541A (en) * | 1995-08-07 | 1998-07-07 | U.S. Philips Corporation | Multiple element PTC resistor |
| CN102471164A (zh) * | 2009-07-01 | 2012-05-23 | 株式会社村田制作所 | 半导体陶瓷以及正特性热敏电阻 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3319314B2 (ja) | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 | |
| JPS6328324B2 (ja) | ||
| KR20170016805A (ko) | 반도체 자기 조성물 및 ptc 서미스터 | |
| US5424707A (en) | NTC thermistor composition based on barium titanate | |
| JPH03215354A (ja) | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 | |
| JPH0442501A (ja) | チタン酸バリウム系半導体磁器を用いた電子部品 | |
| JPH04104951A (ja) | チタン酸バリウム系半導体磁器材料 | |
| JP3166787B2 (ja) | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 | |
| JPS6256361A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP2990679B2 (ja) | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 | |
| WO2004110952A1 (ja) | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 | |
| JP3003201B2 (ja) | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 | |
| JPH03215353A (ja) | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 | |
| JPS609102A (ja) | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 | |
| JP2536679B2 (ja) | 正特性サ―ミスタ材料 | |
| JPH0551254A (ja) | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 | |
| JPH05198406A (ja) | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 | |
| JP3598177B2 (ja) | 電圧非直線性抵抗体磁器 | |
| JP3273468B2 (ja) | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 | |
| JPH03215356A (ja) | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 | |
| JPH07220902A (ja) | チタン酸バリウム系半導体磁器 | |
| JP3036051B2 (ja) | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 | |
| JPS581483B2 (ja) | チタンサンバリウムケイハンドウタイジキ | |
| JP4800956B2 (ja) | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 | |
| JPH0248121B2 (ja) |