JPH06163206A - 高温用サーミスタ及びその製造方法 - Google Patents

高温用サーミスタ及びその製造方法

Info

Publication number
JPH06163206A
JPH06163206A JP31359092A JP31359092A JPH06163206A JP H06163206 A JPH06163206 A JP H06163206A JP 31359092 A JP31359092 A JP 31359092A JP 31359092 A JP31359092 A JP 31359092A JP H06163206 A JPH06163206 A JP H06163206A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thermistor
high temperature
mgo
nio
resistance
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.)
Withdrawn
Application number
JP31359092A
Other languages
English (en)
Inventor
Morikazu Tajima
盛一 田島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP31359092A priority Critical patent/JPH06163206A/ja
Publication of JPH06163206A publication Critical patent/JPH06163206A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Thermistors And Varistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 広い温度範囲に亘って抵抗値変化領域が得ら
れ、抵抗値及びB定数を広範囲に自由に変えることがで
き、かつ、高温度での直流負荷寿命特性の良好な高温用
サーミスタ及びその製造方法を提供する。 【構成】 本実施例のサーミスタ素体は、30乃至9
9.99重量%のNiOと0.01乃至70重量%のM
gOとからなるNiO−MgO複合酸化物である。サー
ミスタ素体の組成材料をNiO及びMgOとし、各組成
材料を上記範囲内とすることにより、広い温度範囲に亘
って抵抗値変化領域が得られ、抵抗値及びB定数を変え
ることができ、その固溶体の成分を上記範囲内としたの
で、高温度での直流負荷寿命特性が良好となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、300℃以上の高温で
使用可能な高温用サーミスタ及びその製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来の高温用サーミスタの素体として
は、Mn−Co−Ni系酸化物とAl23 酸化物との
複合酸化物,ZrO2 系酸化物,Cr2 3 −Al2
3 −MnO系各酸化物及びスピネル系酸化物等各種のも
のが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高温用
サーミスタの素体がMn−Co−Ni系酸化物とAl2
3 酸化物との複合酸化物のものでは、高温での直流負
荷寿命特性が悪く、またサーミスタ定数(以下、B定数
という)が小さい等の欠点があった。また、ZrO2
酸化物及びCr2 3 −Al2 3 −MnO系酸化物の
ものでは、材料特性により焼結性が悪い、焼結体強度が
弱い、高温度での比抵抗が低い等の不具合があり、構造
及び形状等に制限があるという欠点があった。さらに、
スピネル系酸化物のものでは、その結晶構造に起因して
高温での使用雰囲気が限定されるという欠点があった。
【0004】ところで、サーミスタは使用目的や用途に
応じて種々の抵抗値とB定数とが要求されている。従っ
て、サーミスタを製造する上で、同一成分の材料を用い
てその成分比を変えるだけで使用温度での抵抗値及びB
定数を広範囲に自由に変えうることは重要である。ま
た、近年、300℃以上の高温での使用に耐えうるサー
ミスタが強く要望されている。そのような要求として
は、例えば、自動車の排気ガスを完全燃焼させるための
触媒マフラーの温度制御(900℃)がある。
【0005】そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたものであり、広い温度範囲に亘って抵抗値変化領域
が得られ、抵抗値及びB定数を広範囲に自由に変えるこ
とができ、かつ、高温での直流負荷寿命特性の良好な高
温用サーミスタ及びその製造方法を提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載の高温用サーミスタは、サーミスタ素体
が、30乃至99.99重量%のNiOと0.01乃至
70重量%のMgOとからなるNiO−MgO複合酸化
物であることを特徴とするものである。
【0007】また、請求項2記載の高温用サーミスタ
は、一対のリード端子を備えたものである。
【0008】また、請求項3記載の高温用サーミスタの
製造方法は、30乃至99.99重量%のNiOと0.
01乃至70重量%のMgOとからなるNiO−MgO
複合酸化物であるサーミスタ素体と、一対のリード端子
とを有する高温用サーミスタの製造方法であって、成形
後又は仮焼結後のサーミスタ素体に穴を設け、その穴に
前記リード端子を挿入した後、サーミスタ素体を焼成し
てリード端子を固定することを特徴とするものである。
【0009】
【作用】請求項1記載の高温用サーミスタによれば、サ
ーミスタ素体の組成材料をNiO及びMgOとし、各組
成材料を上記範囲内とすることにより、広い温度範囲に
亘って抵抗値変化領域が得られ、抵抗値及びB定数を広
範囲に自由に変えることができ、かつ、高温での直流負
荷寿命特性が良好となる。
【0010】また、請求項2記載の高温用サーミスタに
よれば、リード端子を備えているので、高温に適したも
のとなる。
【0011】また、請求項3記載の高温用サーミスタの
製造方法によれば、請求項1記載と同様の効果が得られ
ると共に、サーミスタ素体の焼成により、穴が収縮して
リード端子を固着するので、リード端子の接続作業を省
略でき、製造容易となり、高温での信頼性が優れたもの
となる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳述する。
【0013】本発明の高温用サーミスタの第1の実施例
は、図示は省略するが、30乃至99.99重量%のN
iOと0.01乃至70重量%のMgOとからなるNi
O−MgO複合酸化物であるサーミスタ素体と、このサ
ーミスタ素体の表裏両面に被着形成された例えば白金系
の電極と、この電極にろう材又は溶接等により接続され
たリード線とを有するものである。
【0014】次に、第1の実施例の製造方法の一例につ
いて説明する。
【0015】まず、市販のNiO,MgOの各粉末を上
述の割合で所定量配合する。次に、窯業的手段を用いて
混合,仮焼,粉砕,乾燥後、例えばポリビニールアルコ
ールを加えて造粒する。
【0016】そして、これらの造粒粉末を金型に入れ、
500乃至1000kg/cm2 程度の圧力を加えて成
形を行う。成形体の大きさは、例えば直径30mm、厚
み3mmである。その後、成形体を1500℃で1時間
焼成する。得られた焼結素体の表裏両面に白金系の電極
を焼付け、その電極にろう材又は溶接等によりリード線
を接続して第1の実施例の高温用サーミスタが得られ
る。
【0017】次に、このようにして得られた第1の実施
例の高温用サーミスタの効果を図1及び表1を参照して
説明する。
【0018】図1は第1の実施例の比抵抗と絶対温度の
逆数との関係を示すグラフである。同図はサーミスタ素
体の組成粉末の割合を変化させた試料を上述した方法に
より作製し、その試料について温度を常温から1000
℃まで変化させ、抵抗計を用いて抵抗値を測定し、この
測定結果を基に比抵抗と絶対温度の逆数との関係を求め
たもので、同図中の符号は、試料番号を示し、表1に示
す試料番号と対応させている。
【0019】表1は、上記測定結果を基に比抵抗,B定
数,抵抗変化率を求めたものである。
【0020】
【表1】
【0021】試料は、上述した如く作製して得られた直
径30mm、厚み3mmのものを用い、試料番号1乃至
10の組成粉末の割合は、粉末NiOは20乃至99.
9重量%、粉末MgOは0.01乃至80重量%変化さ
せた。なお、サーミスタ抵抗及びB定数は、以下の式か
ら求められる。
【0022】 B=ln(R1 /R0 )/(1/T1 −1/T0 ) (但し、R1 ,R0 は抵抗、T1 ,T0 は絶対温度、B
はB定数)
【0023】表1から明らかなように、第1の実施例に
よれば、MgOの組成の割合を0.01乃至70重量%
まで変えることにより、サーミスタ素子の比抵抗ρは、
600℃で58乃至1.0×106 Ω・cm、900℃
で13乃至4.0×103 Ω・cmと大幅に変化し、B
定数も、5100乃至18850Kと大幅に変化するこ
とが分った。
【0024】また、比抵抗ρは、600℃では106 Ω
・cm以下、900℃では104 Ω・cm以下となり、
回路形成上好ましい値にできた。なお、MgOを70重
量%越えると、比抵抗が大きくなりすぎ、また抵抗変化
率も大きくなって実用的でなくなる。
【0025】さらに、図1から明らかなように、抵抗値
変化領域は、広い温度範囲に亘って認められ、その使用
温度範囲をより一層拡大することができた。また、Mg
Oとの複合材料により、任意にB定数,比抵抗を変化さ
せることができた。
【0026】またさらに、NiO−MgO酸化物系は、
緻密な結晶体が得られ、しかも焼結性が良いために焼結
体強度が強く、高温での比抵抗が実用回路形成の上から
十分に有用な値となるので、構造及び形状に自由度が多
く、例えば従来品の形状に比べ小さく、熱応答性に優
れ、かつ雰囲気に強い素子が可能となる。
【0027】図2は本発明の高温用サーミスタの第2の
実施例を示す断面図である。
【0028】同図に示す第2の実施例のサーミスタは、
第1の実施例と同様の30乃至99.99重量%のNi
Oと0.01乃至70重量%のMgOとからなるNiO
−MgO複合酸化物である柱状のサーミスタ素体1を有
し、そのサーミスタ素体1の各端部に穴1aを形成し、
その穴1aに例えば白金,白金ロジウム線等からなるリ
ード端子2を挿入固着したものである。
【0029】次に、第2の実施例の製造方法の一例につ
いて説明する。
【0030】まず、第1の実施例と同様に、市販のNi
O,MgOの各粉末を上述の割合で所定量配合し、窯業
的手段を用いて混合,仮焼,粉砕,乾燥後、例えばポリ
ビニールアルコールを加えて造粒する。
【0031】そして、第1の実施例と同様に、これらの
造粒粉末を金型に入れ、500乃至1000kg/cm
2 程度の圧力を加えて成形を行う。この実施例では、成
形体1の大きさは直径3mm,長さ6mmである。な
お、ここで仮焼結させてもよい。
【0032】次に、成形体1の両端部に直径0.5mm
のドリルで深さ2mmの丸穴1aを掘る。この穴1aに
直径0.5mmの例えば白金等からなるリード端子2を
挿入する。その後、成形体試料を1500℃で1時間焼
成すると、成形体1は収縮して穴1aも収縮するため、
リード端子2は固着され、第2の実施例の高温用サーミ
スタが得られる。
【0033】次に、このようにして得られた第2の実施
例の高温用サーミスタの効果を表1を参照して説明す
る。
【0034】第1の実施例の場合と同様に作製した各試
料について、1000℃の温度に保持し、直流印加電圧
6Vを連続印加して抵抗の時間変化を測定した。その測
定結果を基に1000時間後の抵抗変化率ΔRを求め、
その結果を表1に示す。また、抵抗変化率ΔRは、次式
によって算出した。
【0035】 ΔR={(R−R0 )/R0 }×100% (但し、Rtはt時間後の抵抗値、R0 は出発時の抵抗
値)
【0036】第2の実施例によれば、例えば、温度10
00℃,直流電圧6V印加の条件下で、抵抗変化率は1
00時間後で2%以下、1000時間後で5%以下(表
1参照)となり、直流負荷寿命特性において優れている
ことが分かった。
【0037】また、サーミスタ素体1を焼成するだけ
で、リード端子2を穴1aに固着しているので、リード
端子2の接続作業を省略でき、製造容易となり、高温で
の信頼性が優れたものとなる。なお、上記直流負荷寿命
特性は、第1の実施例においても同様に有するものであ
る。
【0038】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
その要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施できる。
例えば、第2の実施例は図3に示すように一対のリード
端子2,2を同方向に導出してもよい。
【0039】
【発明の効果】以上詳述した請求項1記載の発明によれ
ば、サーミスタ素体を上記構成とすることにより、広い
温度範囲に亘って抵抗値変化領域が得られ、抵抗値及び
B定数を広範囲に自由に変えることができ、かつ、高温
での直流負荷寿命特性の良好な高温用サーミスタを提供
することができる。
【0040】請求項2記載の発明によれば、リード端子
を備えているので、高温に適したものとなる。
【0041】請求項3記載の発明によれば、請求項1記
載と同様の効果が得られると共に、サーミスタ素体の焼
成により、穴が収縮してリード端子を固着するので、リ
ード端子の接続作業を省略でき、製造容易となり、高温
での信頼性が優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高温用サーミスタの第1の実施例の比
抵抗と絶対温度の逆数との関係を示すグラフである。
【図2】本発明の高温用サーミスタの第2の実施例を示
す断面図である。
【図3】第2の実施例の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 サーミスタ素体 1a 穴 2 リード端子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サーミスタ素体が、30乃至99.99
    重量%のNiOと0.01乃至70重量%のMgOとか
    らなるNiO−MgO複合酸化物であることを特徴とす
    る高温用サーミスタ。
  2. 【請求項2】 一対のリード端子を備えたことを特徴と
    する請求項1記載の高温用サーミスタ。
  3. 【請求項3】 30乃至99.99重量%のNiOと
    0.01乃至70重量%のMgOとからなるNiO−M
    gO複合酸化物であるサーミスタ素体と、一対のリード
    端子とを有する高温用サーミスタの製造方法であって、
    成形後又は仮焼結後のサーミスタ素体に穴を設け、その
    穴に前記リード端子を挿入した後、サーミスタ素体を焼
    成してリード端子を固定することを特徴とする高温用サ
    ーミスタの製造方法。
JP31359092A 1992-11-24 1992-11-24 高温用サーミスタ及びその製造方法 Withdrawn JPH06163206A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31359092A JPH06163206A (ja) 1992-11-24 1992-11-24 高温用サーミスタ及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31359092A JPH06163206A (ja) 1992-11-24 1992-11-24 高温用サーミスタ及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06163206A true JPH06163206A (ja) 1994-06-10

Family

ID=18043150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31359092A Withdrawn JPH06163206A (ja) 1992-11-24 1992-11-24 高温用サーミスタ及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06163206A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6143207A (en) * 1996-09-18 2000-11-07 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Wide-range thermistor material and method for producing it
JP2010109317A (ja) * 2008-10-03 2010-05-13 Mitsubishi Materials Corp サーミスタ素子の製造方法及びサーミスタ素子

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6143207A (en) * 1996-09-18 2000-11-07 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Wide-range thermistor material and method for producing it
JP2010109317A (ja) * 2008-10-03 2010-05-13 Mitsubishi Materials Corp サーミスタ素子の製造方法及びサーミスタ素子

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000058237A (ja) セラミックヒ―タ及びそれを用いた酸素センサ
CN102436880B (zh) 热敏电阻元件
JP4527347B2 (ja) サーミスタ用焼結体
TW200927699A (en) Semiconductor ceramic material and NTC thermistor
US3510820A (en) Thermistor
CN102964119B (zh) 一种可低温烧结BiFeO3基高性能负温度系数热敏陶瓷材料及其制备方法
JPS6022302A (ja) サ−ミスタ用酸化物半導体
JPH06163206A (ja) 高温用サーミスタ及びその製造方法
US6146550A (en) Electrical resistance heating element for an electric furnace and process for manufacturing such a resistance element
JP2841395B2 (ja) Ntcサーミスタの製造方法
JP5546996B2 (ja) 導電性酸化物焼結体、これを用いたサーミスタ素子、及びこれを用いた温度センサ
US20150137050A1 (en) Metal-oxide sintered body for temperature sensor, and method for manufacturing same
JP5140450B2 (ja) サーミスタ素子及び温度センサ
JP3305272B2 (ja) 誘電体磁器材料
JP2001230060A (ja) 抵抗素子
JPH0729706A (ja) 高温用温度センサ及びその製造方法
JPH08162302A (ja) サーミスタとその製造方法
WO2024042767A1 (ja) サーミスタ素子及びその製造方法
JP5765277B2 (ja) 低温用サーミスタ材料及びその製造方法
JPH06316457A (ja) セラミック製発熱素子
SU982207A1 (ru) Материал дл резистивного нагревател
JP3551269B2 (ja) 高温測定用サーミスタ
JP3145568B2 (ja) セラミック発熱素子
JPH10312907A (ja) サーミスタ素子とその製造方法
JPH0769725A (ja) セラミック製発熱素子

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: 20000201