JPH03215355A - 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
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- JPH03215355A JPH03215355A JP2007932A JP793290A JPH03215355A JP H03215355 A JPH03215355 A JP H03215355A JP 2007932 A JP2007932 A JP 2007932A JP 793290 A JP793290 A JP 793290A JP H03215355 A JPH03215355 A JP H03215355A
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- barium titanate
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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、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
ｏ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、かつキュ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、このキエリー点を高温側
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０．０３〜０．１
５■ｏｊ％）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、Ｓｉｎ，を徽量（０．５〜５ ｓｏ
Ｚ％）添加することで、常温における比抵抗を低《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，Ｓ ｉ
Ｏｔ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有さ
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１３ａ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１
０Ω・ロ以下．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．ＣａＴｉＯｓ ．ＳｒＴ
ｉＯｓ ．ＰｂＴｉＯｓ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
＠ ３０〜９５ｍｏ Ｊ ラＧＳ Ｃ ａ Ｔ
ｉ Ｏｓ ３ 〜２Ｓｍｏ１ ％、 Ｓ
ｒ Ｔ ｉ Ｏ＠ １ 〜２５ｓｏ４ ％、
Ｐ ｂ Ｔ ｔ Ｏ ｓ１〜３０ｍｏ Ｊ％か
らなり、該主成分に半導体化剤として、Ｙ，Ｌａ，Ｃｏ
等の希土類元素あるいはＮｂ．Ｂ ｔ，Ｓｂ，Ｗ，Ｔｈ
の酸化物のうち少なくとも一種が０．０５ｍｏｌ％以上
０．２ｓ＋ｏｊ％未満添加され、かつマンガンがＭｎＯ
，に換算して０．０３〜０．Ｉｍｏｌ％、シリカがＳ
ｉ Ｏ ｔに換算して０．５ 〜５１１０７％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ＢａＴｉＯ，，ＣａＴｉＯ，，ＳｒＴｉ０ｓ
，ＰｂＴｉ ０２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どにより、耐電
圧値を向上させるためである．上記Ｐｂ，Ｓｒは単独で
はキュ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／ ｍ
以上を実現できる． ■ 上記各生成分の範囲の限定理由は以下のとおりであ
る． 上記ＢａＴｉＯ＊を３０〜９５ｓｏＪ％とじたのは、３
０ｓｏ ｌ％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、９５ｍｏ 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Ｃ ａ Ｔ Ｉ Ｏ ｓを３ 〜２５ｍｏ
ｌ％としたのは、Ｓｍｏｌ％未満ではその含有効果が得
られず、かつ２５■ｏＪ％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Ｓ ｒ Ｔ ｉ Ｏ ｓを１〜２５ｍｏｌ
％としたのは、ｌｍｏｌ％未満ではその改善特性の効果
が少なく、また２５ｗｂｏ Ｉｔ％を趨えると電気的特
性が劣化するからである． さらにまた、上記ＰｂＴｉＯｓを１〜３０ＩＩ０１％と
したのは、１ｍｏｌ％未満では特性改善の効果が少なく
実用に遺さないからであり、また３０ｍｏ ｊ％を超え
ると半導体化が困難となるからである．■ また、上記
マンガンを添加することにより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
．このマンガンの添加量をＭｎＯｇに換算して０．０３
〜０．１ ｍｏｌ％としたのは、この添加量が０．０３
ｓ＋ｏｎ！％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、０．１ｍｏｆｆｉ％を越
えると常温での比抵抗が高くなるからである． ■ さらに、上記シリカをＳｉＯ富に換算して０．５〜
Ｓｍｏ７％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、かつ焼結
体の異常粒成長を抑えるためであり、上記範囲を外れる
と上記効果が得られなくなるからである． ■ 上記半導体化剤の添加量を０．０５ｍｏｌ％以上０
．２ｍｏＩｌ％未満としたのは、上記マンガン．シリカ
の添加量を限定した場合、上記半導体化剖の添加量が上
記範囲を外れると比抵抗が大きくなることが判明したか
らである．従って、半導体化剤の添加量を０．０５−ｏ
ｊ！％以上０．２閣ｏ１５４未満とすることにより、比
抵抗ｌＯΩ・（自）以下を実現できる．〔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ＢａＴｉＯ，，ＣａＴｉｅｓ ．Ｓ
ｒＴｉＯ．．ＰｂＴｉＯ．を主成分としたので、つまり
このＢａの一部をＣａ，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半導
体化剤を０．０５■ｏｊ％以上０．２ｍｏｌ％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くでき
、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、本発明における各生成分．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 Ｏ １（６０〜９０ｍｏ
１％）．Ｃａ Ｔ ｉ Ｏ ｓ （０〜３０ｍｏ ｊ
％） ． Ｓ ｒ Ｔ ｉ Ｏｓ （０〜１２ｍｏｌ
％） ， Ｐ ｂ Ｔ ｉ Ｏｓ （０〜１３ｍｏｌ
！％）、半導体化剤としてＹｔ’ Ｏｓ （０．１〜１
．５ ｓｏｊ％＞＋１−ａｔＯｘ （０．１５１１０
７ ％） ， Ｃ ｅ Ｏｘ（０．１５
ｓｏ ｌ ％） ，Ｎ’ｓ ０３（０ ．１５ｍｏ
ｊ％）、及び添加物としてＭｎ Ｃ Ｏ ｓ（Ｍ ｎ
Ｏ ｔに換算して０．０３〜０．１２ｓｏＩｌ％）．
Ｓ ｉ Ｏｓ（０．５ 〜８．０ ｍｏ１％）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″
ｃＸ２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１０
００ｋｇ／一で円板状にプレス成形する．次にこの円板
杖の成形体を１０℃／ｗｉｎで１３６０℃まで昇温しで
所定時間保持した後、ｌＯ℃／一ｉｎ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１７．５ｗｘ厚
さ０．６鶴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Ｎａ７〜９、ｌｌ＆ｈｌｌ〜１３、Ｎａｌ６．
及びＮａ１８〜２０は本発明の範囲内であり、これ以外
の中印は本発明の範囲外である． 同表からも明らかなように、各主成分の添加量が所定範
囲を外れた場合（Ｎａｌ〜６）は、いずれも耐電圧が６
３ｖ／■以下と低い．また半導体化剖，Ｓｌｏｔ，Ｍｎ
Ｏｔ．及びＣａＴｉＯｚの添加量がそれぞれ所定範囲を
越えた場合（ｍｌｏ．ｍｌ４．ｌ５、Ｉｌ＆Ｌｌ？）は
、比抵抗が著しく増大したり、あるいは融着したりして
おり、いずれの試料においても比抵抗，耐電圧の両方と
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（Ｎａ７〜９、Ｉ１ｈ１１〜
ｌ３、嵐ｌ６、！ｋｌＢ〜２０》は、いずれもキエリー
点は１０２〜１２０℃、比抵抗は４．２〜４．９Ω・ロ
と低く、かつ耐電圧は１１８〜１５３Ｖ／ ｗと高くな
っており、満足できる値が得られていることがわかる．
〔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、ＢａＴｉＯｓ３０〜９５１１０４
％， Ｃ ａ Ｔ ｉ Ｏｓ ３ 〜２５
ｓｏ１ ％， ＳｒＴｉＯｓ１ 〜２５ｍｏ １％
． Ｐ ｂＴ ｉ Ｏｓ １ 〜３０ｍｏｌ％ を主
成分とし、これに半導体化剖０．０５ｍｏｌ％以上〜０
．２■ｏｊ％未満を添加するとともに、ＭｎをＭ ｎ
Ｏ ｔに換算して０．０３〜０．１■ｏｊ％、Ｓ ｉ
Ｏｘ ０．５〜５一ｏｌ％をそれぞれ添加含有したので
、耐電圧１００Ｖ／鰭以上、比抵抗ｌＯΩ・１以下の優
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
ｏ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、かつキュ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、このキエリー点を高温側
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０．０３〜０．１
５■ｏｊ％）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、Ｓｉｎ，を徽量（０．５〜５ ｓｏ
Ｚ％）添加することで、常温における比抵抗を低《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，Ｓ ｉ
Ｏｔ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有さ
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１３ａ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１
０Ω・ロ以下．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．ＣａＴｉＯｓ ．ＳｒＴ
ｉＯｓ ．ＰｂＴｉＯｓ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
＠ ３０〜９５ｍｏ Ｊ ラＧＳ Ｃ ａ Ｔ
ｉ Ｏｓ ３ 〜２Ｓｍｏ１ ％、 Ｓ
ｒ Ｔ ｉ Ｏ＠ １ 〜２５ｓｏ４ ％、
Ｐ ｂ Ｔ ｔ Ｏ ｓ１〜３０ｍｏ Ｊ％か
らなり、該主成分に半導体化剤として、Ｙ，Ｌａ，Ｃｏ
等の希土類元素あるいはＮｂ．Ｂ ｔ，Ｓｂ，Ｗ，Ｔｈ
の酸化物のうち少なくとも一種が０．０５ｍｏｌ％以上
０．２ｓ＋ｏｊ％未満添加され、かつマンガンがＭｎＯ
，に換算して０．０３〜０．Ｉｍｏｌ％、シリカがＳ
ｉ Ｏ ｔに換算して０．５ 〜５１１０７％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ＢａＴｉＯ，，ＣａＴｉＯ，，ＳｒＴｉ０ｓ
，ＰｂＴｉ ０２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どにより、耐電
圧値を向上させるためである．上記Ｐｂ，Ｓｒは単独で
はキュ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／ ｍ
以上を実現できる． ■ 上記各生成分の範囲の限定理由は以下のとおりであ
る． 上記ＢａＴｉＯ＊を３０〜９５ｓｏＪ％とじたのは、３
０ｓｏ ｌ％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、９５ｍｏ 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Ｃ ａ Ｔ Ｉ Ｏ ｓを３ 〜２５ｍｏ
ｌ％としたのは、Ｓｍｏｌ％未満ではその含有効果が得
られず、かつ２５■ｏＪ％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Ｓ ｒ Ｔ ｉ Ｏ ｓを１〜２５ｍｏｌ
％としたのは、ｌｍｏｌ％未満ではその改善特性の効果
が少なく、また２５ｗｂｏ Ｉｔ％を趨えると電気的特
性が劣化するからである． さらにまた、上記ＰｂＴｉＯｓを１〜３０ＩＩ０１％と
したのは、１ｍｏｌ％未満では特性改善の効果が少なく
実用に遺さないからであり、また３０ｍｏ ｊ％を超え
ると半導体化が困難となるからである．■ また、上記
マンガンを添加することにより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
．このマンガンの添加量をＭｎＯｇに換算して０．０３
〜０．１ ｍｏｌ％としたのは、この添加量が０．０３
ｓ＋ｏｎ！％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、０．１ｍｏｆｆｉ％を越
えると常温での比抵抗が高くなるからである． ■ さらに、上記シリカをＳｉＯ富に換算して０．５〜
Ｓｍｏ７％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、かつ焼結
体の異常粒成長を抑えるためであり、上記範囲を外れる
と上記効果が得られなくなるからである． ■ 上記半導体化剤の添加量を０．０５ｍｏｌ％以上０
．２ｍｏＩｌ％未満としたのは、上記マンガン．シリカ
の添加量を限定した場合、上記半導体化剖の添加量が上
記範囲を外れると比抵抗が大きくなることが判明したか
らである．従って、半導体化剤の添加量を０．０５−ｏ
ｊ！％以上０．２閣ｏ１５４未満とすることにより、比
抵抗ｌＯΩ・（自）以下を実現できる．〔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ＢａＴｉＯ，，ＣａＴｉｅｓ ．Ｓ
ｒＴｉＯ．．ＰｂＴｉＯ．を主成分としたので、つまり
このＢａの一部をＣａ，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半導
体化剤を０．０５■ｏｊ％以上０．２ｍｏｌ％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くでき
、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、本発明における各生成分．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 Ｏ １（６０〜９０ｍｏ
１％）．Ｃａ Ｔ ｉ Ｏ ｓ （０〜３０ｍｏ ｊ
％） ． Ｓ ｒ Ｔ ｉ Ｏｓ （０〜１２ｍｏｌ
％） ， Ｐ ｂ Ｔ ｉ Ｏｓ （０〜１３ｍｏｌ
！％）、半導体化剤としてＹｔ’ Ｏｓ （０．１〜１
．５ ｓｏｊ％＞＋１−ａｔＯｘ （０．１５１１０
７ ％） ， Ｃ ｅ Ｏｘ（０．１５
ｓｏ ｌ ％） ，Ｎ’ｓ ０３（０ ．１５ｍｏ
ｊ％）、及び添加物としてＭｎ Ｃ Ｏ ｓ（Ｍ ｎ
Ｏ ｔに換算して０．０３〜０．１２ｓｏＩｌ％）．
Ｓ ｉ Ｏｓ（０．５ 〜８．０ ｍｏ１％）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″
ｃＸ２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１０
００ｋｇ／一で円板状にプレス成形する．次にこの円板
杖の成形体を１０℃／ｗｉｎで１３６０℃まで昇温しで
所定時間保持した後、ｌＯ℃／一ｉｎ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１７．５ｗｘ厚
さ０．６鶴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Ｎａ７〜９、ｌｌ＆ｈｌｌ〜１３、Ｎａｌ６．
及びＮａ１８〜２０は本発明の範囲内であり、これ以外
の中印は本発明の範囲外である． 同表からも明らかなように、各主成分の添加量が所定範
囲を外れた場合（Ｎａｌ〜６）は、いずれも耐電圧が６
３ｖ／■以下と低い．また半導体化剖，Ｓｌｏｔ，Ｍｎ
Ｏｔ．及びＣａＴｉＯｚの添加量がそれぞれ所定範囲を
越えた場合（ｍｌｏ．ｍｌ４．ｌ５、Ｉｌ＆Ｌｌ？）は
、比抵抗が著しく増大したり、あるいは融着したりして
おり、いずれの試料においても比抵抗，耐電圧の両方と
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（Ｎａ７〜９、Ｉ１ｈ１１〜
ｌ３、嵐ｌ６、！ｋｌＢ〜２０》は、いずれもキエリー
点は１０２〜１２０℃、比抵抗は４．２〜４．９Ω・ロ
と低く、かつ耐電圧は１１８〜１５３Ｖ／ ｗと高くな
っており、満足できる値が得られていることがわかる．
〔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、ＢａＴｉＯｓ３０〜９５１１０４
％， Ｃ ａ Ｔ ｉ Ｏｓ ３ 〜２５
ｓｏ１ ％， ＳｒＴｉＯｓ１ 〜２５ｍｏ １％
． Ｐ ｂＴ ｉ Ｏｓ １ 〜３０ｍｏｌ％ を主
成分とし、これに半導体化剖０．０５ｍｏｌ％以上〜０
．２■ｏｊ％未満を添加するとともに、ＭｎをＭ ｎ
Ｏ ｔに換算して０．０３〜０．１■ｏｊ％、Ｓ ｉ
Ｏｘ ０．５〜５一ｏｌ％をそれぞれ添加含有したので
、耐電圧１００Ｖ／鰭以上、比抵抗ｌＯΩ・１以下の優
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０．０５ｍｏ
ｌ％以上０．２ｍｏｌ％未満添加含有され、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０．５〜５ｍｏｌ％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)
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| JP2007932A JP2990679B2 (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 |
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| JP2007932A JP2990679B2 (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 |
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| JPH03215355A true JPH03215355A (ja) | 1991-09-20 |
| JP2990679B2 JP2990679B2 (ja) | 1999-12-13 |
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|---|---|---|---|
| JP2007932A Expired - Lifetime JP2990679B2 (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)
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| JP (1) | JP2990679B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5777541A (en) * | 1995-08-07 | 1998-07-07 | U.S. Philips Corporation | Multiple element PTC resistor |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50124191A (ja) * | 1974-03-20 | 1975-09-30 | ||
| JPS55134901A (en) * | 1979-04-10 | 1980-10-21 | Tdk Electronics Co Ltd | Semiconductor porcelain composition |
| JPS57157502A (en) * | 1981-03-24 | 1982-09-29 | Murata Manufacturing Co | Barium titanate series porcelain composition |
| JPS63110601A (ja) * | 1986-10-28 | 1988-05-16 | 松下電器産業株式会社 | 半導体磁器材料の製造方法 |
-
1990
- 1990-01-16 JP JP2007932A patent/JP2990679B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50124191A (ja) * | 1974-03-20 | 1975-09-30 | ||
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| JPS63110601A (ja) * | 1986-10-28 | 1988-05-16 | 松下電器産業株式会社 | 半導体磁器材料の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5777541A (en) * | 1995-08-07 | 1998-07-07 | U.S. Philips Corporation | Multiple element PTC resistor |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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