JPH0485801A - Ｐｔｃ抵抗素子の製造方法 - Google Patents
Ｐｔｃ抵抗素子の製造方法Info
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- JPH0485801A JPH0485801A JP2198453A JP19845390A JPH0485801A JP H0485801 A JPH0485801 A JP H0485801A JP 2198453 A JP2198453 A JP 2198453A JP 19845390 A JP19845390 A JP 19845390A JP H0485801 A JPH0485801 A JP H0485801A
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Landscapes
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明はＰＴＣ（ｐｏｓ ｉ ｔ ｉｖｅ ｔｅｍｐ
ｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）抵抗素子
の製造方法に関する。
ｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）抵抗素子
の製造方法に関する。
Ｂ１発明の概要
本発明はＰＴＣ抵抗素子の製造方法において、（ｖ、、
ｃ ｒｘ）、ｏ、（但し、０≦ｘ≦０．０１５）を仮焼
した後、焼結助剤として鉄を混合することにより、 ＰＴＣ特性のコントロールを容易とする。
ｃ ｒｘ）、ｏ、（但し、０≦ｘ≦０．０１５）を仮焼
した後、焼結助剤として鉄を混合することにより、 ＰＴＣ特性のコントロールを容易とする。
Ｃ１従来の技術
現在、大きなＰＴＣ効果を持つセラミックスとしてＢａ
Ｔｉ０ｓ（チタン酸バリウム）とｖ２０３（三酸化バナ
ジウム）が知られている。ＢａＴｉＯ３はポジスタ−（
正特性サーミスター）として弱電用には広く使われてい
るが、電力用には次の２つの理由によって使用できない
。
Ｔｉ０ｓ（チタン酸バリウム）とｖ２０３（三酸化バナ
ジウム）が知られている。ＢａＴｉＯ３はポジスタ−（
正特性サーミスター）として弱電用には広く使われてい
るが、電力用には次の２つの理由によって使用できない
。
（１）室温抵抗が小さな物でも数Ωｃｍ以上あり、電力
用に使用するとワットロスが大きくなる。
用に使用するとワットロスが大きくなる。
（２）ＰＴＣ効果の出現は粒界の機構に関係しており、
温度の上昇により粒界が高抵抗になるが、吸収したエネ
ルギーのために粒界破壊を起こしてしまう。
温度の上昇により粒界が高抵抗になるが、吸収したエネ
ルギーのために粒界破壊を起こしてしまう。
一方、Ｖ２Ｏ３はＢａＴｉ０１に比較して比抵抗が４ケ
タ程小さくできるがセラミックスとしては焼結性が悪く
、大きな電流を流したときの耐熱衝撃性に問題があり、
焼結性の向上による強度の向上が望まれている。
タ程小さくできるがセラミックスとしては焼結性が悪く
、大きな電流を流したときの耐熱衝撃性に問題があり、
焼結性の向上による強度の向上が望まれている。
ところでＶ２Ｏ３にＣｒ（クロム）を添加すると［（Ｖ
＋−ｘｃ ｒｘ）ｘｉｓ、但し、０≦ｘ≦０．０１５）
、ＰＴＣ効果が得られることが知られている。
＋−ｘｃ ｒｘ）ｘｉｓ、但し、０≦ｘ≦０．０１５）
、ＰＴＣ効果が得られることが知られている。
更に、セラミックスとしての焼結性を向上させることに
よる強度の向上を図るため焼結助剤としてＮｉ、ｃｏ、
Ｆｅ、Ｃｕ、Ｐｂなどが提案されている（特開昭６ｌ−
２２０４０１）。
よる強度の向上を図るため焼結助剤としてＮｉ、ｃｏ、
Ｆｅ、Ｃｕ、Ｐｂなどが提案されている（特開昭６ｌ−
２２０４０１）。
これらの金属は、原料であるｖ２０Ｓｒ Ｃｒ ２０
３と一緒に酸化物として添加され、仮焼過程〔還元雰囲
気（Ｈｚ、 Ａ ｒ Ｈｚ） 、 ９００〜１１０
０℃〕や焼結過程〔還元雰囲気（Ｈｚ、 Ａｒ−Ｈｚ）
、 １３００〜ｂ 作りＶ２Ｏ３の粒成長を促進させる役割をしていると考
えられている。
３と一緒に酸化物として添加され、仮焼過程〔還元雰囲
気（Ｈｚ、 Ａ ｒ Ｈｚ） 、 ９００〜１１０
０℃〕や焼結過程〔還元雰囲気（Ｈｚ、 Ａｒ−Ｈｚ）
、 １３００〜ｂ 作りＶ２Ｏ３の粒成長を促進させる役割をしていると考
えられている。
また降温過程ではＶ２Ｏ３と固溶せず、最終的には金属
として析出し第二相を作る。
として析出し第二相を作る。
しかし、実際には金属の一部はＶ、Ｏ，の中に固溶した
り、Ｖ２Ｏ３に固溶させたいＣｒが金属と化合してＶ、
０３中へのＣｒの固溶量をコントロールしに＜＜シたり
して、ＰＴＣ特性が安定して得られない。
り、Ｖ２Ｏ３に固溶させたいＣｒが金属と化合してＶ、
０３中へのＣｒの固溶量をコントロールしに＜＜シたり
して、ＰＴＣ特性が安定して得られない。
このためＣＶ（−ｘｃｒｘ）ｔｏｓ、（０≦ｘ≦０゜０
１５）において焼結助剤としてＦｅの酸化物を用いて、
焼結性を向上させて安定したＰＴＣ特性を得ることがで
きる製造方法を完成した。
１５）において焼結助剤としてＦｅの酸化物を用いて、
焼結性を向上させて安定したＰＴＣ特性を得ることがで
きる製造方法を完成した。
即ち、この製造方法はＶ２Ｏ３とＣｒ２０１だけで仮焼
し、ＣｒをＶ、Ｏ，へ固溶させその後、鉄の酸化物を加
えることを特徴としている。
し、ＣｒをＶ、Ｏ，へ固溶させその後、鉄の酸化物を加
えることを特徴としている。
Ｄ１発明が解決しようとする課題
しかしながら上記の製造方法ではＰＴＣ特性がＦｅｚＯ
１の添加量によってグラフの横軸と縦軸の両方に大きく
変化してしまうため、ＰＴＣ特性のコントロールが難し
いという問題があった。
１の添加量によってグラフの横軸と縦軸の両方に大きく
変化してしまうため、ＰＴＣ特性のコントロールが難し
いという問題があった。
このことは焼結助剤としてＦｅの酸化物（Ｆｅ！ｒｓ）
で添加すると、焼成過程で４００℃（水素雰囲気）でＦ
ｅ！０１が還元され反応活性となり、Ｖ ！ ０３と反
応するためと考えられる。
で添加すると、焼成過程で４００℃（水素雰囲気）でＦ
ｅ！０１が還元され反応活性となり、Ｖ ！ ０３と反
応するためと考えられる。
従って本発明はこの問題を解決するために創案されたも
のであって、 焼結助剤として鉄を混合することにより、ＰＴＣ特性の
コントロールを容易とするＰＴＣ抵抗素子の製造方法を
提供することを目的とする。
のであって、 焼結助剤として鉄を混合することにより、ＰＴＣ特性の
コントロールを容易とするＰＴＣ抵抗素子の製造方法を
提供することを目的とする。
Ｅ０課題を解決するための手段及び作用本発明者らは焼
結助剤としてＦｅの酸化物に代えてＦｅを用いることに
より、ＰＴＣ特性を容易にコントロールできることを見
い出し、本発明に係るＰＴＣ抵抗素子の製造方法を完成
した。
結助剤としてＦｅの酸化物に代えてＦｅを用いることに
より、ＰＴＣ特性を容易にコントロールできることを見
い出し、本発明に係るＰＴＣ抵抗素子の製造方法を完成
した。
即ち、本発明に係るＰＴＣ抵抗素子の製造方法は（Ｖ
ｌ−１１ｃ ｒ ｔ） ２０ ｓ （但し、０≦ｘ≦０
．０１５）を１１００℃以上で仮焼し、次にこの仮焼物
に焼結助剤としてＦｅを混合し、更にこの混合物を１５
３５℃以上で焼成すること、をその解決手段としている
。
ｌ−１１ｃ ｒ ｔ） ２０ ｓ （但し、０≦ｘ≦０
．０１５）を１１００℃以上で仮焼し、次にこの仮焼物
に焼結助剤としてＦｅを混合し、更にこの混合物を１５
３５℃以上で焼成すること、をその解決手段としている
。
以下、本発明について更に詳細に説明する。
まず本発明に係るＰＴＣ抵抗素子の製造方法に用いる原
料となる（Ｖ（−＊Ｃｒｊ ２０３ （但し、０≦ｘ≦
０．０１５）、即ちＶの酸化物、好ましくはＶ２Ｏ３を
主成分とし、これにＣｒの酸化物、好ましくはＣｒ２Ｏ
３を適当量、好ましくは（ＶＯ，＋＋９４５Ｃｒ Ｏ，
００５５） ２０３になるように配合し・通常の方法、
例えばアルコール中での湿式粉砕などにより混合・粉砕
する。
料となる（Ｖ（−＊Ｃｒｊ ２０３ （但し、０≦ｘ≦
０．０１５）、即ちＶの酸化物、好ましくはＶ２Ｏ３を
主成分とし、これにＣｒの酸化物、好ましくはＣｒ２Ｏ
３を適当量、好ましくは（ＶＯ，＋＋９４５Ｃｒ Ｏ，
００５５） ２０３になるように配合し・通常の方法、
例えばアルコール中での湿式粉砕などにより混合・粉砕
する。
次に得られる混合粉末を例えば水素気流中などで１１０
０℃以上、好ましくは１２００℃で１〜５時間、好まし
くは３時間仮焼して還元する。
０℃以上、好ましくは１２００℃で１〜５時間、好まし
くは３時間仮焼して還元する。
ここでｒｌｌｏｏ℃以上」としたのはこれ未満となると
ＣｒをＶ２Ｏ３へ固溶させる際に、Ｖ２Ｏ３とＣｒ２Ｏ
３の反応性が低下するためである。なお、上限温度は特
に限定されないが１５００℃を超えると本発明に係る製
造方法を実施するに際し、現在用いている製造設備等に
支障が生ずる場合がある。
ＣｒをＶ２Ｏ３へ固溶させる際に、Ｖ２Ｏ３とＣｒ２Ｏ
３の反応性が低下するためである。なお、上限温度は特
に限定されないが１５００℃を超えると本発明に係る製
造方法を実施するに際し、現在用いている製造設備等に
支障が生ずる場合がある。
更に得られる還元物にＦｅ、好ましくはＦｅの粉末、更
に好ましくは粒径８μのＦｅ粉を金属の形で、最終焼結
体（製品素体）重量に対して１．５〜２０重量％、好ま
しくは２．５〜１０重量％添加する。
に好ましくは粒径８μのＦｅ粉を金属の形で、最終焼結
体（製品素体）重量に対して１．５〜２０重量％、好ま
しくは２．５〜１０重量％添加する。
ここで「１．５重量％以上」としたのはこれ未満となる
と著しく２７６倍率が低下するためである。
と著しく２７６倍率が低下するためである。
一方、「２０重量％以下」としたのはこれを超えると２
７６倍率が著しく低下することはないが、１００倍を超
えるほどの高い倍率を維持するのが困難となると共に比
抵抗が最大になる温度が低温側にシフトしてくる傾向が
あるためである。即ち本発明に係る製造方法ではＦｅの
添加量を２．５〜１０重量％とすることで、Ｆｅ２Ｏ３
を添加する製造方法に比べて１２０倍という安定した２
７６倍率が得られると共にＦｅの添加量を増やしても比
抵抗が最大になる温度の低温側へのシフトを防止できる
。
７６倍率が著しく低下することはないが、１００倍を超
えるほどの高い倍率を維持するのが困難となると共に比
抵抗が最大になる温度が低温側にシフトしてくる傾向が
あるためである。即ち本発明に係る製造方法ではＦｅの
添加量を２．５〜１０重量％とすることで、Ｆｅ２Ｏ３
を添加する製造方法に比べて１２０倍という安定した２
７６倍率が得られると共にＦｅの添加量を増やしても比
抵抗が最大になる温度の低温側へのシフトを防止できる
。
加えてＦｅを添加した後、１２時間程度湿式粉砕混合し
、得られる粉末に有機バインダーなどを加えて加圧成形
し、得られる成形体を例えば水素気流中で１５３５℃以
上で好ましくは１５３５℃〜１７００℃で焼成する。
、得られる粉末に有機バインダーなどを加えて加圧成形
し、得られる成形体を例えば水素気流中で１５３５℃以
上で好ましくは１５３５℃〜１７００℃で焼成する。
ここでｒ１５３５℃以上」としたのはこの温度はＦｅの
融点であることから、これ未満の温度ではＦｅが融解し
ないため焼結性が向上せず、そのタメ抵抗が上がり、２
７６倍率が低下するためである。但し、上限温度は特に
限定されないが１７００℃を超えると製造設備等に問題
が生じゃすい。
融点であることから、これ未満の温度ではＦｅが融解し
ないため焼結性が向上せず、そのタメ抵抗が上がり、２
７６倍率が低下するためである。但し、上限温度は特に
限定されないが１７００℃を超えると製造設備等に問題
が生じゃすい。
こうして得られるＰＴＣ抵抗素子は焼結性が向上するこ
とから安定したＰＴＣ特性を有する。
とから安定したＰＴＣ特性を有する。
Ｆ、実施例
以下、本発明に係るＰＴＣ抵抗素子の製造方法の詳細な
説明を実施例に基づいて説明する。
説明を実施例に基づいて説明する。
実施例１ 本発明によるＰＴＣ抵抗素子の特性■ まず
、表−１に示す（Ｖｏ、９９１６Ｃｒ ｏ、ｏｏｓｓ）
２０３となるようにＶｚＯｓ （三津和化学薬品（株
）、純度９９％）とＣｒｚＯｓ（関東化学（株）、特級
）とを秤量し、アルコール中で２４時間湿式粉砕を行っ
た。
、表−１に示す（Ｖｏ、９９１６Ｃｒ ｏ、ｏｏｓｓ）
２０３となるようにＶｚＯｓ （三津和化学薬品（株
）、純度９９％）とＣｒｚＯｓ（関東化学（株）、特級
）とを秤量し、アルコール中で２４時間湿式粉砕を行っ
た。
■ 次に、この粉末を乾燥した後、水素気流中で１２０
０℃、３時間、仮焼を行った。
０℃、３時間、仮焼を行った。
■ 更に、この仮焼粉末に粒径８μのＦｅ粉（三津和化
学薬品、純度９９．５％）を金属の形で表−１に示す配
合となるように加えて、１２２時間湿粉砕混合した。
学薬品、純度９９．５％）を金属の形で表−１に示す配
合となるように加えて、１２２時間湿粉砕混合した。
■ 次にこの粉末に有機バインダーを加えて１．５トン
／ｃｍ２で加圧成形した。
／ｃｍ２で加圧成形した。
■ 更に、得られた成形体を水素気流中で１６００℃で
３時間、焼成を行い、ＰＴＣ抵抗素子を得た。
３時間、焼成を行い、ＰＴＣ抵抗素子を得た。
■ 次に焼結助剤としてＦｅに代えてＦｅ２Ｏ３を用い
る以外は実施例１■〜■と同様な方法によりＰＴＣ抵抗
素子を得、これを比較例１とした。
る以外は実施例１■〜■と同様な方法によりＰＴＣ抵抗
素子を得、これを比較例１とした。
■ 実施例１及び比較例１でそれぞれ得られたＰＴＣ抵
抗素子の特性〔室温比抵抗（００ｍ）。
抗素子の特性〔室温比抵抗（００ｍ）。
ＰＴＣ倍率、ピーク温度（℃）及び密度（ｇ／ｃｍ３）
）について調べた。その結果を表−１に示す。表−１に
示すように実施例１は比較例１に比べてそれぞれの特性
とも優れていることがわかる。
）について調べた。その結果を表−１に示す。表−１に
示すように実施例１は比較例１に比べてそれぞれの特性
とも優れていることがわかる。
基本組成： （Ｖｏ、９９４６Ｃｒ ｏ、ｏｏ５ｒ＋
） ２０３実施例２ 本発明によるＰＴＣ抵抗素子の比
抵■ 実施例１と同様な方法により得られた本発明によ
るＰＴＣ抵抗素子と比較例１によるＰＴＣ抵抗素子のＰ
ＴＣ特性を調べた。その結果をそれぞれ第１図及び第２
図に示す。第１図に示すように焼結助剤としてＦｅを添
加することにより、Ｆｅの添加量を増やしても比抵抗が
最大になる温度の低温側へのシフトは小さいことがわか
る。これに対し、第２図に示すように焼結助剤としてＦ
ｅに代えてＦｅ２Ｏ３を用いることによりＦｅ２Ｏ３の
添加量を増やしていくと、比抵抗が最大になる温度が低
温側ヘシフトしてくることがわかる。
） ２０３実施例２ 本発明によるＰＴＣ抵抗素子の比
抵■ 実施例１と同様な方法により得られた本発明によ
るＰＴＣ抵抗素子と比較例１によるＰＴＣ抵抗素子のＰ
ＴＣ特性を調べた。その結果をそれぞれ第１図及び第２
図に示す。第１図に示すように焼結助剤としてＦｅを添
加することにより、Ｆｅの添加量を増やしても比抵抗が
最大になる温度の低温側へのシフトは小さいことがわか
る。これに対し、第２図に示すように焼結助剤としてＦ
ｅに代えてＦｅ２Ｏ３を用いることによりＦｅ２Ｏ３の
添加量を増やしていくと、比抵抗が最大になる温度が低
温側ヘシフトしてくることがわかる。
■ これらのことから、本発明によるＰＴＣ抵抗素子は
従来法によるＰＴＣ抵抗素子に比べてＰＴＣ特性のコン
トロールが容易であることがわがる。
従来法によるＰＴＣ抵抗素子に比べてＰＴＣ特性のコン
トロールが容易であることがわがる。
■ 焼結助剤としてＦｅを７．５重量％で添加すること
及び焼成温度を１４００°Ｃ，１５５０℃。
及び焼成温度を１４００°Ｃ，１５５０℃。
１６００℃と変えること以外は実施例１と同様な方法に
よりＰＴＣ抵抗素子を製造した。それぞれの焼成温度に
よるＰＴＣ抵抗素体のＰＴＣ特性を調べた。その結果を
第３図に示す。第３図に示すように焼成温度が金属鉄の
融点（１５３５℃）より低いと焼結性が良くないことか
ら、比抵抗（Ω・−ｃｍ）が上がり、ＰＴＣ倍率が小さ
くなることがわかる。
よりＰＴＣ抵抗素子を製造した。それぞれの焼成温度に
よるＰＴＣ抵抗素体のＰＴＣ特性を調べた。その結果を
第３図に示す。第３図に示すように焼成温度が金属鉄の
融点（１５３５℃）より低いと焼結性が良くないことか
ら、比抵抗（Ω・−ｃｍ）が上がり、ＰＴＣ倍率が小さ
くなることがわかる。
Ｇ８発明の効果
本発明は焼結助剤としてＦｅを用いることにより焼結性
を向上させ安定したＰＴＣ特性を有するＰＴＣ抵抗素子
の製造を可能とする。
を向上させ安定したＰＴＣ特性を有するＰＴＣ抵抗素子
の製造を可能とする。
（１）即ち、本発明に係る製造方法によれば、Ｆｅ添加
量を増やしても比抵抗が最大になる温度の低温側へのシ
フトを防止でき１、これによりＰＴＣ特性のコントロー
ルが容易となるＰＴＣ抵抗素子を得ることができる。
量を増やしても比抵抗が最大になる温度の低温側へのシ
フトを防止でき１、これによりＰＴＣ特性のコントロー
ルが容易となるＰＴＣ抵抗素子を得ることができる。
（２）また本発明に係る製造方法によれば、焼結性の向
上による強度が向上することから、耐熱衝撃性に優れる
ＰＴＣ抵抗素子を得ることができる。
上による強度が向上することから、耐熱衝撃性に優れる
ＰＴＣ抵抗素子を得ることができる。
第１図〜第３図はＰＴＣ抵抗素子の温度特性を示すグラ
フである。 第２図 ＰＴＣａ、１ブ”ｈ 率”ｒＣｒ ｆＮＪ’ｘ ％＋１
０ｔ ＊’ｉ’ｔ１１ ）五 皮 （ｏＣ） 第１図 ＰＴＣＪコ１５，４コＩｐ索＋ａ テｉｓ、竹４％ （
Ｔ シｅｅｌ）７品度 σしノ 第３図 ＰＴＣ琢抗５尤十０″、益良特住（ＰＴＣ袷）Ｄ芭皮 （°（二〕
フである。 第２図 ＰＴＣａ、１ブ”ｈ 率”ｒＣｒ ｆＮＪ’ｘ ％＋１
０ｔ ＊’ｉ’ｔ１１ ）五 皮 （ｏＣ） 第１図 ＰＴＣＪコ１５，４コＩｐ索＋ａ テｉｓ、竹４％ （
Ｔ シｅｅｌ）７品度 σしノ 第３図 ＰＴＣ琢抗５尤十０″、益良特住（ＰＴＣ袷）Ｄ芭皮 （°（二〕
Claims (1)
- （１）（Ｖ＿１＿−＿ｘＣｒ＿ｘ）＿２Ｏ＿３（但し、
０≦ｘ≦０．０１５）を１１００℃以上で仮焼し、次に
この仮焼物に焼結助剤としてＦｅを混合し、更にこの混
合物を１５３５℃以上で焼成することを特徴とするＰＴ
Ｃ抵抗素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2198453A JPH0485801A (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Ｐｔｃ抵抗素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2198453A JPH0485801A (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Ｐｔｃ抵抗素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0485801A true JPH0485801A (ja) | 1992-03-18 |
Family
ID=16391360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2198453A Pending JPH0485801A (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Ｐｔｃ抵抗素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0485801A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011088400A1 (de) | 2010-12-14 | 2012-06-14 | Denso Corporation | Entladungslampenbeleuchtungsvorrichtung |
-
1990
- 1990-07-26 JP JP2198453A patent/JPH0485801A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011088400A1 (de) | 2010-12-14 | 2012-06-14 | Denso Corporation | Entladungslampenbeleuchtungsvorrichtung |
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