JPH05198406A - 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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- JPH05198406A JPH05198406A JP3161292A JP3161292A JPH05198406A JP H05198406 A JPH05198406 A JP H05198406A JP 3161292 A JP3161292 A JP 3161292A JP 3161292 A JP3161292 A JP 3161292A JP H05198406 A JPH05198406 A JP H05198406A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 破壊電圧特性を低下させることなく、抵抗温
度特性を容易に数式化することを可能にして、正特性サ
ーミスタを用いた回路の設計を理論的に正確かつ効率よ
く行えるようにする。 【構成】 一般式：（Ｂａ1-V-WＳｒVＭｅW）ＴｉXＯ3
＋ｙＭｎ＋ｚＳｉＯ2（但し、ＭｅはＹ，Ｌａ，Ｃｅな
どの希土類元素、Ｎｂ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｗ、Ｔｈ及びＴａ
からなる群から選ばれる少なくとも１種）で表され、
ｖ，ｗ，ｘ，ｚがそれぞれ、ｖ＝０．０１〜０．４、ｗ
＝０．０００３〜０．００３、ｚ＝０．００１〜０．０
４、１．００ ＜ ｘ ≦ １．１０の範囲にあり、かつ、
ｗに対するｙの比が０．３ ≦ ｙ／ｗ ≦ ４の範囲に
ある。
度特性を容易に数式化することを可能にして、正特性サ
ーミスタを用いた回路の設計を理論的に正確かつ効率よ
く行えるようにする。 【構成】 一般式：（Ｂａ1-V-WＳｒVＭｅW）ＴｉXＯ3
＋ｙＭｎ＋ｚＳｉＯ2（但し、ＭｅはＹ，Ｌａ，Ｃｅな
どの希土類元素、Ｎｂ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｗ、Ｔｈ及びＴａ
からなる群から選ばれる少なくとも１種）で表され、
ｖ，ｗ，ｘ，ｚがそれぞれ、ｖ＝０．０１〜０．４、ｗ
＝０．０００３〜０．００３、ｚ＝０．００１〜０．０
４、１．００ ＜ ｘ ≦ １．１０の範囲にあり、かつ、
ｗに対するｙの比が０．３ ≦ ｙ／ｗ ≦ ４の範囲に
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体磁器組成物に
関し、詳しくは、正の抵抗温度特性を有するチタン酸バ
リウム（ＢａＴｉＯ3）系半導体磁器組成物に関する。
関し、詳しくは、正の抵抗温度特性を有するチタン酸バ
リウム（ＢａＴｉＯ3）系半導体磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
大きな正の抵抗温度特性を有するチタン酸バリウム（Ｂ
ａＴｉＯ3）系半導体磁器組成物が開発されている。こ
のチタン酸バリウム系半導体磁器組成物は、キュリー温
度を越えると抵抗値が急激に増大して、通過する電流量
を減少させることから、回路の過電流保護用や、テレビ
受像機のブラウン管枠の消磁用など種々の用途に広く用
いられている。
大きな正の抵抗温度特性を有するチタン酸バリウム（Ｂ
ａＴｉＯ3）系半導体磁器組成物が開発されている。こ
のチタン酸バリウム系半導体磁器組成物は、キュリー温
度を越えると抵抗値が急激に増大して、通過する電流量
を減少させることから、回路の過電流保護用や、テレビ
受像機のブラウン管枠の消磁用など種々の用途に広く用
いられている。
【０００３】しかし、従来のチタン酸バリウム系半導体
磁器組成物は、結晶構造が立方晶系である温度範囲にお
いては正の抵抗温度特性を有しているが、それより低温
側の、結晶構造が正方晶系である温度範囲においては負
の抵抗温度特性を有している。したがって、正方晶系の
温度範囲から立方晶系の温度範囲にかけての全温度範囲
にわたって抵抗温度特性を数式化することが極めて困難
であり、例えば、チタン酸バリウム系半導体磁器組成物
からなる正特性サーミスタを用いた回路の設計を理論的
に正確かつ効率よく行うことができず、その用途が制約
されるという問題点がある。
磁器組成物は、結晶構造が立方晶系である温度範囲にお
いては正の抵抗温度特性を有しているが、それより低温
側の、結晶構造が正方晶系である温度範囲においては負
の抵抗温度特性を有している。したがって、正方晶系の
温度範囲から立方晶系の温度範囲にかけての全温度範囲
にわたって抵抗温度特性を数式化することが極めて困難
であり、例えば、チタン酸バリウム系半導体磁器組成物
からなる正特性サーミスタを用いた回路の設計を理論的
に正確かつ効率よく行うことができず、その用途が制約
されるという問題点がある。
【０００４】そこで、発明者等は、結晶構造が正方晶系
である温度範囲においてもフラットまたは正の抵抗温度
特性を有するチタン酸バリウム系半導体磁器組成物、す
なわち、一般式：（Ｂａ1-V-WＳｒVＭｅW）ＴｉＯ3＋ｙ
Ｍｎ＋ｚＳｉＯ2（但し、ＭｅはＹ，Ｌａ，Ｃｅなどの
希土類元素、Ｎｂ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｗ、Ｔｈ及びＴａから
なる群から選ばれる少なくとも１種）で表され、ｖ，
ｗ，ｚがそれぞれ、ｖ＝０．０１〜０．４、ｗ＝０．０
００３〜０．００３、ｚ＝０．００１〜０．０４の範囲
にあり、ｗに対するｙの比が０．３ ≦ ｙ／ｗ ≦ ４
の範囲にあるチタン酸バリウム系半導体磁器組成物を提
案している。
である温度範囲においてもフラットまたは正の抵抗温度
特性を有するチタン酸バリウム系半導体磁器組成物、す
なわち、一般式：（Ｂａ1-V-WＳｒVＭｅW）ＴｉＯ3＋ｙ
Ｍｎ＋ｚＳｉＯ2（但し、ＭｅはＹ，Ｌａ，Ｃｅなどの
希土類元素、Ｎｂ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｗ、Ｔｈ及びＴａから
なる群から選ばれる少なくとも１種）で表され、ｖ，
ｗ，ｚがそれぞれ、ｖ＝０．０１〜０．４、ｗ＝０．０
００３〜０．００３、ｚ＝０．００１〜０．０４の範囲
にあり、ｗに対するｙの比が０．３ ≦ ｙ／ｗ ≦ ４
の範囲にあるチタン酸バリウム系半導体磁器組成物を提
案している。
【０００５】このチタン酸バリウム系半導体磁器組成物
は、結晶構造が正方晶系である温度範囲においてもフラ
ットまたは正の抵抗温度特性を有しており、抵抗温度特
性を容易に数式化することが可能になり、正特性サーミ
スタを用いた回路の設計を理論的に、正確かつ効率よく
行うことができるという優れた特性を有している。
は、結晶構造が正方晶系である温度範囲においてもフラ
ットまたは正の抵抗温度特性を有しており、抵抗温度特
性を容易に数式化することが可能になり、正特性サーミ
スタを用いた回路の設計を理論的に、正確かつ効率よく
行うことができるという優れた特性を有している。
【０００６】しかし、上記のチタン酸バリウム系半導体
磁器組成物は、破壊電圧特性が必ずしも十分ではなく、
信頼性が低いという問題点がある。この発明は、上記の
問題点を解決するものであり、結晶構造が正方晶系の温
度範囲においてもフラットまたは正の抵抗温度特性を有
し、かつ、破壊電圧特性にも優れたチタン酸バリウム系
半導体磁器組成物を提供することを目的とする。
磁器組成物は、破壊電圧特性が必ずしも十分ではなく、
信頼性が低いという問題点がある。この発明は、上記の
問題点を解決するものであり、結晶構造が正方晶系の温
度範囲においてもフラットまたは正の抵抗温度特性を有
し、かつ、破壊電圧特性にも優れたチタン酸バリウム系
半導体磁器組成物を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、発明者等は種々の実験、検討を行い、チタン酸バリ
ウム系半導体組成物（（Ｂａ1-V-WＳｒVＭｅW）ＴｉXＯ
3）のＢａ側よりもＴｉ側のモル比を大きくすることに
より破壊電圧特性を向上させることが可能であることを
知り、この発明を完成させた。
に、発明者等は種々の実験、検討を行い、チタン酸バリ
ウム系半導体組成物（（Ｂａ1-V-WＳｒVＭｅW）ＴｉXＯ
3）のＢａ側よりもＴｉ側のモル比を大きくすることに
より破壊電圧特性を向上させることが可能であることを
知り、この発明を完成させた。
【０００８】すなわち、この発明のチタン酸バリウム系
半導体磁器組成物は、一般式： （Ｂａ1-V-WＳｒVＭｅW）ＴｉXＯ3＋ｙＭｎ＋ｚＳｉＯ2 （但し、ＭｅはＹ，Ｌａ，Ｃｅなどの希土類元素、Ｎ
ｂ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｗ、Ｔｈ及びＴａからなる群から選ば
れる少なくとも１種）で表され、ｖ，ｗ，ｘ，ｚがそれ
ぞれ、 ｖ＝０．０１〜０．４ ｗ＝０．０００３〜０．００３ ｚ＝０．００１〜０．０４ １．００ ＜ ｘ ≦ １．１０ の範囲にあり、かつ、ｗに対するｙの比が ０．３ ≦ ｙ／ｗ ≦ ４ の範囲にあることを特徴とする。
半導体磁器組成物は、一般式： （Ｂａ1-V-WＳｒVＭｅW）ＴｉXＯ3＋ｙＭｎ＋ｚＳｉＯ2 （但し、ＭｅはＹ，Ｌａ，Ｃｅなどの希土類元素、Ｎ
ｂ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｗ、Ｔｈ及びＴａからなる群から選ば
れる少なくとも１種）で表され、ｖ，ｗ，ｘ，ｚがそれ
ぞれ、 ｖ＝０．０１〜０．４ ｗ＝０．０００３〜０．００３ ｚ＝０．００１〜０．０４ １．００ ＜ ｘ ≦ １．１０ の範囲にあり、かつ、ｗに対するｙの比が ０．３ ≦ ｙ／ｗ ≦ ４ の範囲にあることを特徴とする。
【０００９】
【実施例】以下に、この発明の実施例を比較例とともに
示して発明の特徴をさらに詳細に説明する。
示して発明の特徴をさらに詳細に説明する。
【００１０】（実施例１）一般式：（Ｂａ0.8763Ｓｒ
0.12Ｍｅ0.0029）ＴｉXＯ3＋0.001Ｍｎ＋0.02ＳｉＯ2で
表されるチタン酸バリウム系半導体磁器組成物を製造
し、抵抗温度特性やｘの値と破壊電圧値の関係などを調
べた。
0.12Ｍｅ0.0029）ＴｉXＯ3＋0.001Ｍｎ＋0.02ＳｉＯ2で
表されるチタン酸バリウム系半導体磁器組成物を製造
し、抵抗温度特性やｘの値と破壊電圧値の関係などを調
べた。
【００１１】ここで、ＭｅはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、
Ｓｍ、Ｃｄ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｙ、Ｅｒの少なくとも１種で
ある。
Ｓｍ、Ｃｄ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｙ、Ｅｒの少なくとも１種で
ある。
【００１２】上記のチタン酸バリウム系半導体磁器組成
物を製造するにあたっては、まず、原料のＢａＣＯ3、
ＳｒＣＯ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｃｅ2Ｏ3、Ｐｒ2Ｏ3、Ｎｄ
2Ｏ3、Ｓｍ 2Ｏ3、Ｃｄ2Ｏ3、ＨｏＯ、Ｄｙ2Ｏ3、Ｙ
2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＭｎＣＯ3、ＳｉＯ2を、表
１、表２の組成になるように所定の割合で配合する。
物を製造するにあたっては、まず、原料のＢａＣＯ3、
ＳｒＣＯ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｃｅ2Ｏ3、Ｐｒ2Ｏ3、Ｎｄ
2Ｏ3、Ｓｍ 2Ｏ3、Ｃｄ2Ｏ3、ＨｏＯ、Ｄｙ2Ｏ3、Ｙ
2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＭｎＣＯ3、ＳｉＯ2を、表
１、表２の組成になるように所定の割合で配合する。
【００１３】次いで、この配合原料をボールミルで１５
時間湿式混合し、脱水、乾燥した後１１５０℃で２時間
仮焼する。それから、得られた仮焼原料を粉砕し、バイ
ンダである酢酸ビニルと混合し、造粒後、乾式プレスで
長辺１２mm、短辺７mm、厚さ４mmの角板に成型して試料
を作成した。そして、この試料を空気雰囲気中において
１３００〜１３７０℃の温度条件下に焼成して半導体磁
器（チタン酸バリウム系半導体磁器）を得た。
時間湿式混合し、脱水、乾燥した後１１５０℃で２時間
仮焼する。それから、得られた仮焼原料を粉砕し、バイ
ンダである酢酸ビニルと混合し、造粒後、乾式プレスで
長辺１２mm、短辺７mm、厚さ４mmの角板に成型して試料
を作成した。そして、この試料を空気雰囲気中において
１３００〜１３７０℃の温度条件下に焼成して半導体磁
器（チタン酸バリウム系半導体磁器）を得た。
【００１４】それから、得られた半導体磁器の両面にＩ
ｎ−Ｇａ合金を塗布して電極を形成し、常温における比
抵抗（ρ）、抵抗温度係数を測定した。その結果を表
１、表２に示す。
ｎ−Ｇａ合金を塗布して電極を形成し、常温における比
抵抗（ρ）、抵抗温度係数を測定した。その結果を表
１、表２に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】なお、表１、表２の抵抗温度係数は、以下
に説明する方法により求めた。
に説明する方法により求めた。
【００１８】図１は、この発明の実施例にかかるチタン
酸バリウム系半導体磁器（組成物）の抵抗温度特性の一
例を示す線図である。このような特性を有するチタン酸
バリウム系半導体磁器において、図１のａ領域（結晶構
造が正方晶系の温度範囲）の抵抗温度係数をＡ（％／
℃）、ｂ領域（結晶構造が立方晶系の温度範囲）の抵抗
温度係数をＢ（％／℃）とし、このＡ，Ｂを、次の式 Ａ，Ｂ＝｛（2.303×logＲ2／Ｒ1）／（Ｔ2−Ｔ1）｝×100 （％／℃） （但し、Ｔ1＜Ｔ2） Ｔ1：ａ領域内の任意の温度 Ｔ2：ｂ領域内の任意の温度 Ｒ1：Ｔ1における抵抗値 Ｒ2：Ｔ2における抵抗値 により求めた。
酸バリウム系半導体磁器（組成物）の抵抗温度特性の一
例を示す線図である。このような特性を有するチタン酸
バリウム系半導体磁器において、図１のａ領域（結晶構
造が正方晶系の温度範囲）の抵抗温度係数をＡ（％／
℃）、ｂ領域（結晶構造が立方晶系の温度範囲）の抵抗
温度係数をＢ（％／℃）とし、このＡ，Ｂを、次の式 Ａ，Ｂ＝｛（2.303×logＲ2／Ｒ1）／（Ｔ2−Ｔ1）｝×100 （％／℃） （但し、Ｔ1＜Ｔ2） Ｔ1：ａ領域内の任意の温度 Ｔ2：ｂ領域内の任意の温度 Ｒ1：Ｔ1における抵抗値 Ｒ2：Ｔ2における抵抗値 により求めた。
【００１９】ここで、Ａ，Ｂの値が、 Ａ，Ｂ＞０のとき、抵抗温度特性が正特性 Ａ，Ｂ＝０のとき、抵抗温度特性がフラットな特性 Ａ，Ｂ＜０のとき、抵抗温度特性が負特性 であることを示す。
【００２０】なお、表１、表２において、試料番号に＊
を付したものは、この発明の範囲外の組成の比較例であ
り、その他はこの発明の範囲内の実施例である。
を付したものは、この発明の範囲外の組成の比較例であ
り、その他はこの発明の範囲内の実施例である。
【００２１】表１、表２に示すように、この発明の範囲
外の比較例においては、破壊電圧値が最も高いものでも
５５０Ｖであり、多くは４００Ｖ以下であるのに対し、
この発明の実施例のチタン酸バリウム系半導体磁器は、
破壊電圧値が最も低いものでも７００Ｖで、殆どは８０
０Ｖを越えており、耐電圧特性が著しく向上しているこ
とがわかる。
外の比較例においては、破壊電圧値が最も高いものでも
５５０Ｖであり、多くは４００Ｖ以下であるのに対し、
この発明の実施例のチタン酸バリウム系半導体磁器は、
破壊電圧値が最も低いものでも７００Ｖで、殆どは８０
０Ｖを越えており、耐電圧特性が著しく向上しているこ
とがわかる。
【００２２】また、表１、表２に示すように、この発明
の実施例にかかるチタン酸バリウム系半導体磁器では、
すべての試料についてＡ≧０となっており、結晶構造が
正方晶系の温度範囲において、フラットまたは正の抵抗
温度特性を有するチタン酸バリウム系半導体磁器が得ら
れていることがわかる。
の実施例にかかるチタン酸バリウム系半導体磁器では、
すべての試料についてＡ≧０となっており、結晶構造が
正方晶系の温度範囲において、フラットまたは正の抵抗
温度特性を有するチタン酸バリウム系半導体磁器が得ら
れていることがわかる。
【００２３】また、Ｓｒ、ＳｉＯ2の含有量に関して
は、本願発明の範囲内で適宜含有率を調節することによ
り抵抗温度特性を制御することが可能であり、Ｓｒの含
有比率を変化させ、キュリー点をシフトさせたチタン酸
バリウム系半導体磁器においても、結晶構造が正方晶系
の温度範囲で正の抵抗温度特性を有し、かつ、優れた破
壊電圧特性を有していることが確認されている。
は、本願発明の範囲内で適宜含有率を調節することによ
り抵抗温度特性を制御することが可能であり、Ｓｒの含
有比率を変化させ、キュリー点をシフトさせたチタン酸
バリウム系半導体磁器においても、結晶構造が正方晶系
の温度範囲で正の抵抗温度特性を有し、かつ、優れた破
壊電圧特性を有していることが確認されている。
【００２４】
【発明の効果】上述のように、この発明のチタン酸バリ
ウム系半導体磁器組成物は、一般式：（Ｂａ1-V-WＳｒV
ＭｅW）ＴｉXＯ3＋ｙＭｎ＋ｚＳｉＯ2（但し、１．００
＜ ｘ≦ １．１０）で表されるような組成になるよう
に各成分を配合していることから、結晶構造が正方晶系
である温度範囲においてもフラットまたは正の抵抗温度
特性を有し、かつ、十分に高い破壊電圧を有している。
ウム系半導体磁器組成物は、一般式：（Ｂａ1-V-WＳｒV
ＭｅW）ＴｉXＯ3＋ｙＭｎ＋ｚＳｉＯ2（但し、１．００
＜ ｘ≦ １．１０）で表されるような組成になるよう
に各成分を配合していることから、結晶構造が正方晶系
である温度範囲においてもフラットまたは正の抵抗温度
特性を有し、かつ、十分に高い破壊電圧を有している。
【００２５】したがって、正方晶系の温度範囲から立方
晶系の温度範囲にかけての全温度範囲にわたって抵抗温
度特性を容易かつ正確に数式化することが可能になり、
正特性サーミスタなどを用いた回路の設計を理論的に、
正確かつ効率よく行うことができるとともに、信頼性を
向上させることができる。
晶系の温度範囲にかけての全温度範囲にわたって抵抗温
度特性を容易かつ正確に数式化することが可能になり、
正特性サーミスタなどを用いた回路の設計を理論的に、
正確かつ効率よく行うことができるとともに、信頼性を
向上させることができる。
【図１】この発明の実施例のチタン酸バリウム系半導体
磁器組成物の抵抗温度特性を示す線図である。
磁器組成物の抵抗温度特性を示す線図である。
ａ 結晶構造が正方晶系の温度範囲 ｂ 結晶構造が立方晶系の温度範囲
Claims (1)
- 【請求項１】 一般式： （Ｂａ1-V-WＳｒVＭｅW）ＴｉXＯ3＋ｙＭｎ＋ｚＳｉＯ2 （但し、ＭｅはＹ，Ｌａ，Ｃｅなどの希土類元素、Ｎ
ｂ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｗ、Ｔｈ及びＴａからなる群から選ば
れる少なくとも１種）で表され、 ｖ，ｗ，ｘ，ｚがそれぞれ、 ｖ＝０．０１〜０．４ ｗ＝０．０００３〜０．００３ ｚ＝０．００１〜０．０４ １．００ ＜ ｘ ≦ １．１０ の範囲にあり、かつ、ｗに対するｙの比が ０．３ ≦ ｙ／ｗ ≦ ４ の範囲にあ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 |
|---|---|---|---|
| JP3161292A JPH05198406A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP3161292A JPH05198406A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05198406A true JPH05198406A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=12336033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3161292A Withdrawn JPH05198406A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | チタン酸バリウム系半導体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05198406A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008193042A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-08-21 | Tdk Corp | 積層型サーミスタ及びその製造方法 |
| JP2009177017A (ja) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Tdk Corp | 積層型ｐｔｃサーミスタ及びその製造方法 |
| JP2010254536A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Nichicon Corp | 正特性サーミスタ磁器組成物 |
| EP2439181A4 (en) * | 2009-06-05 | 2018-03-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Barium titanate semiconductor ceramic composition and barium titanate semiconductor ceramic element |
-
1992
- 1992-01-21 JP JP3161292A patent/JPH05198406A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008193042A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-08-21 | Tdk Corp | 積層型サーミスタ及びその製造方法 |
| JP2009177017A (ja) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Tdk Corp | 積層型ｐｔｃサーミスタ及びその製造方法 |
| JP2010254536A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Nichicon Corp | 正特性サーミスタ磁器組成物 |
| EP2439181A4 (en) * | 2009-06-05 | 2018-03-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Barium titanate semiconductor ceramic composition and barium titanate semiconductor ceramic element |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |