JPH10154609A - 正特性サーミスタの製造方法 - Google Patents
正特性サーミスタの製造方法Info
- Publication number
- JPH10154609A JPH10154609A JP8314582A JP31458296A JPH10154609A JP H10154609 A JPH10154609 A JP H10154609A JP 8314582 A JP8314582 A JP 8314582A JP 31458296 A JP31458296 A JP 31458296A JP H10154609 A JPH10154609 A JP H10154609A
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- JP
- Japan
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- niobium
- temperature coefficient
- positive temperature
- coefficient thermistor
- manufacturing
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 正特性サーミスタの製造方法において、微量
添加物であるニオブを均一に混合することにより、抵抗
値バラツキを小さくし、抵抗温度係数αの大きなものを
得ることを目的とする。 【解決手段】 添加物として用いるニオブにＰｂ3Ｎｂ4
Ｏ13を用いて添加することにより、抵抗値バラツキの小
さいものを得、またその添加量が総ニオブ量に占める割
合をニオブに換算して２５％以上となるように製造する
ことにより、抵抗温度係数αの大きなものを得ることが
可能となる。
添加物であるニオブを均一に混合することにより、抵抗
値バラツキを小さくし、抵抗温度係数αの大きなものを
得ることを目的とする。 【解決手段】 添加物として用いるニオブにＰｂ3Ｎｂ4
Ｏ13を用いて添加することにより、抵抗値バラツキの小
さいものを得、またその添加量が総ニオブ量に占める割
合をニオブに換算して２５％以上となるように製造する
ことにより、抵抗温度係数αの大きなものを得ることが
可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特定の温度で抵抗
値が急激に増加する正特性サーミスタの製造方法に関す
るものである。
値が急激に増加する正特性サーミスタの製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】以下に従来の正特性サーミスタの製造方
法について説明する。
法について説明する。
【０００３】従来、正特性サーミスタの製造方法は、主
成分である炭酸バリウム、酸化チタンと、添加物である
酸化鉛、酸化アルミ、酸化硅素及び酸化ニオブなどを秤
量して混合し、仮焼、粉砕、造粒、成形の後、大気中で
焼成し、目的の正特性サーミスタを得ていた。
成分である炭酸バリウム、酸化チタンと、添加物である
酸化鉛、酸化アルミ、酸化硅素及び酸化ニオブなどを秤
量して混合し、仮焼、粉砕、造粒、成形の後、大気中で
焼成し、目的の正特性サーミスタを得ていた。
【０００４】以上のように構成された正特性サーミスタ
の製造方法について、以下その動作について説明する。
先ず炭酸バリウム、酸化チタンは主成分であり、混合し
た後の仮焼において固相反応によりチタン酸バリウムを
得る。酸化鉛は抵抗値が急激に増加する温度を１２０℃
より高温側に移動させるシフト剤として知られている。
酸化アルミ、酸化硅素は焼結性を向上させる鉱化剤の役
目として、また粒成長を抑制する効果をもつ原料として
微量添加している。更に酸化ニオブは半導体化元素とし
て微量添加している。
の製造方法について、以下その動作について説明する。
先ず炭酸バリウム、酸化チタンは主成分であり、混合し
た後の仮焼において固相反応によりチタン酸バリウムを
得る。酸化鉛は抵抗値が急激に増加する温度を１２０℃
より高温側に移動させるシフト剤として知られている。
酸化アルミ、酸化硅素は焼結性を向上させる鉱化剤の役
目として、また粒成長を抑制する効果をもつ原料として
微量添加している。更に酸化ニオブは半導体化元素とし
て微量添加している。
【０００５】これらを均一に分散させるため湿式による
混合を行なう。仮焼ではチタン酸バリウムを得、以下一
般的な磁器の製造方法による粉砕、造粒、成形を行な
い、大気中で焼成し、目的の正特性サーミスタを得てい
る。
混合を行なう。仮焼ではチタン酸バリウムを得、以下一
般的な磁器の製造方法による粉砕、造粒、成形を行な
い、大気中で焼成し、目的の正特性サーミスタを得てい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、半導体化元素である酸化ニオブの添加量
は極微量であるため、湿式による混合だけではこの酸化
ニオブを均一に分散することが難しく、正特性サーミス
タ内部のニオブ原子の存在が不均一になり、半導体化の
進行度合が内部で不均質になり易く、焼成条件の僅かな
差が室温抵抗値のバラツキを大きくしたり、また抵抗値
が急激に増加する温度（以下スイッチング温度とする）
における急峻さα（一般にα＝２．３０３log（Ｒ2−Ｒ
1）／（Ｔ2−Ｔ1）、Ｔ1はスイッチング温度、Ｒ1はそ
のときの抵抗値、Ｔ2はＴ1＋５０℃、Ｒ2はそのときの
抵抗値）の大きなものが得難いという問題を有してい
た。
来の構成では、半導体化元素である酸化ニオブの添加量
は極微量であるため、湿式による混合だけではこの酸化
ニオブを均一に分散することが難しく、正特性サーミス
タ内部のニオブ原子の存在が不均一になり、半導体化の
進行度合が内部で不均質になり易く、焼成条件の僅かな
差が室温抵抗値のバラツキを大きくしたり、また抵抗値
が急激に増加する温度（以下スイッチング温度とする）
における急峻さα（一般にα＝２．３０３log（Ｒ2−Ｒ
1）／（Ｔ2−Ｔ1）、Ｔ1はスイッチング温度、Ｒ1はそ
のときの抵抗値、Ｔ2はＴ1＋５０℃、Ｒ2はそのときの
抵抗値）の大きなものが得難いという問題を有してい
た。
【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、磁器内部のニオブ原子の存在を均一にし、室温抵抗
値のバラツキを小さくするとともに、更にスイッチング
温度における抵抗値の増加率（急峻さ）αの大きな、優
れた正特性サーミスタを提供することを目的とする。
で、磁器内部のニオブ原子の存在を均一にし、室温抵抗
値のバラツキを小さくするとともに、更にスイッチング
温度における抵抗値の増加率（急峻さ）αの大きな、優
れた正特性サーミスタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の正特性サーミスタの製造方法は、半導体化元
素として用いるニオブに、Ｐｂ3Ｎｂ4Ｏ13を用いるもの
である。
に本発明の正特性サーミスタの製造方法は、半導体化元
素として用いるニオブに、Ｐｂ3Ｎｂ4Ｏ13を用いるもの
である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１の発明は、半導
体化元素として用いるニオブに、Ｐｂ3Ｎｂ4Ｏ13を用い
るもので、更に請求項２の発明はαの大きなものを得る
ためにＰｂ3Ｎｂ4Ｏ13の添加量をニオブに換算して、総
ニオブ量の２５％以上とするものである。
体化元素として用いるニオブに、Ｐｂ3Ｎｂ4Ｏ13を用い
るもので、更に請求項２の発明はαの大きなものを得る
ためにＰｂ3Ｎｂ4Ｏ13の添加量をニオブに換算して、総
ニオブ量の２５％以上とするものである。
【００１０】そして以上のごとくＰｂ3Ｎｂ4Ｏ13を用い
ることにより、従来方法である酸化ニオブのみを添加す
る方法より、ニオブ化合物のカサが多くなり、添加量を
多くすることが出来、微量な添加物であるニオブを均一
に混合することが容易となるものである。
ることにより、従来方法である酸化ニオブのみを添加す
る方法より、ニオブ化合物のカサが多くなり、添加量を
多くすることが出来、微量な添加物であるニオブを均一
に混合することが容易となるものである。
【００１１】
（実施例１）以下本発明の一実施例について説明する。
【００１２】本実施例においては、化学式が（Ｂａ0.8
Ｐｂ0.2-3x）ＴｉＯ3＋ｘＰｂ3Ｎｂ4Ｏ13＋（０．００
１４−２ｘ）Ｎｂ2Ｏ5＋０．０２４ＳｉＯ2＋０．００
１Ａｌ2Ｏ3＋０．０００３Ｍｎ（ＮＯ3)2 (０＜２ｘ≦
０．００１４）となるように、炭酸バリウム、酸化鉛、
酸化チタン、ニオブ酸バリウム、酸化ニオブ、酸化硅
素、酸化アルミ、硝酸マンガンを秤量し、混合、仮焼、
粉砕を行ない、所望の形状に成形したのち、最大１４０
０℃の大気中で焼成し、直径１３mm、厚さ２．５mmの円
板状の正特性サーミスタを得た。これに金属アルミニウ
ムを融着させて電極を形成し、常温抵抗値（Ｒ25）及び
そのバラツキ
Ｐｂ0.2-3x）ＴｉＯ3＋ｘＰｂ3Ｎｂ4Ｏ13＋（０．００
１４−２ｘ）Ｎｂ2Ｏ5＋０．０２４ＳｉＯ2＋０．００
１Ａｌ2Ｏ3＋０．０００３Ｍｎ（ＮＯ3)2 (０＜２ｘ≦
０．００１４）となるように、炭酸バリウム、酸化鉛、
酸化チタン、ニオブ酸バリウム、酸化ニオブ、酸化硅
素、酸化アルミ、硝酸マンガンを秤量し、混合、仮焼、
粉砕を行ない、所望の形状に成形したのち、最大１４０
０℃の大気中で焼成し、直径１３mm、厚さ２．５mmの円
板状の正特性サーミスタを得た。これに金属アルミニウ
ムを融着させて電極を形成し、常温抵抗値（Ｒ25）及び
そのバラツキ
【００１３】
【外１】
【００１４】を測定した。また従来例として、上記化学
式における２ｘ＝０の場合、即ち本発明の請求項１にあ
るＰｂ3Ｎｂ4Ｏ13を用いない場合の正特性サーミスタを
作製し同様の測定を行なった。
式における２ｘ＝０の場合、即ち本発明の請求項１にあ
るＰｂ3Ｎｂ4Ｏ13を用いない場合の正特性サーミスタを
作製し同様の測定を行なった。
【００１５】ここで２ｘが０．００１４を超える場合
は、常温抵抗値が非常に大きくなり正特性サーミスタと
して適さなくなるため除外した。
は、常温抵抗値が非常に大きくなり正特性サーミスタと
して適さなくなるため除外した。
【００１６】本実施例による正特性サーミスタのＲ25、
Ｒ25のバラツキ
Ｒ25のバラツキ
【００１７】
【外２】
【００１８】、及び従来例による正特性サーミスタのＲ
25、Ｒ25のバラツキ
25、Ｒ25のバラツキ
【００１９】
【外３】
【００２０】を（表１）に比較して示している。
【００２１】
【表１】
【００２２】（表１）におけるＮｏ．は試料番号、２ｘ
は上記化学式における２ｘ値、総ニオブ量に占めるＰｂ
3Ｎｂ4Ｏ13のニオブ量の割合はニオブ換算による全添加
ニオブ量中にＰｂ3Ｎｂ4Ｏ13として添加するニオブが何
％を占めているかを示す値、Ｒ25は試料５０個の常温抵
抗値の平均、Ｒ25のバラツキはＲ25で測定した試料全て
の常温抵抗値の
は上記化学式における２ｘ値、総ニオブ量に占めるＰｂ
3Ｎｂ4Ｏ13のニオブ量の割合はニオブ換算による全添加
ニオブ量中にＰｂ3Ｎｂ4Ｏ13として添加するニオブが何
％を占めているかを示す値、Ｒ25は試料５０個の常温抵
抗値の平均、Ｒ25のバラツキはＲ25で測定した試料全て
の常温抵抗値の
【００２３】
【外４】
【００２４】をパーセントで示したもの、を各々示して
いる。さらに、試料番号１〜７は本発明によるもの、８
は従来例である。
いる。さらに、試料番号１〜７は本発明によるもの、８
は従来例である。
【００２５】この（表１）から明らかなように、本実施
例による正特性サーミスタは、抵抗値バラツキの少ない
ものを得られるという点で優れた効果が得られる。
例による正特性サーミスタは、抵抗値バラツキの少ない
ものを得られるという点で優れた効果が得られる。
【００２６】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２７】本実施例においては（実施例１）の化学式
における（０．０００３５≦２ｘ≦０．００１４）とな
るような正特性サーミスタを得、スイッチング温度にお
ける急峻さを示す抵抗温度係数αを測定した。
における（０．０００３５≦２ｘ≦０．００１４）とな
るような正特性サーミスタを得、スイッチング温度にお
ける急峻さを示す抵抗温度係数αを測定した。
【００２８】また比較例として、上記化学式における２
ｘが０．０００３５未満、即ちニオブに換算して総ニオ
ブ添加量が２５％未満の場合を、更に従来例として２ｘ
＝０、即ち本発明の請求項１にあるＰｂ3Ｎｂ4Ｏ13を用
いない場合の正特性サーミスタを得、同様の測定を行な
った。
ｘが０．０００３５未満、即ちニオブに換算して総ニオ
ブ添加量が２５％未満の場合を、更に従来例として２ｘ
＝０、即ち本発明の請求項１にあるＰｂ3Ｎｂ4Ｏ13を用
いない場合の正特性サーミスタを得、同様の測定を行な
った。
【００２９】本実施例による正特性サーミスタのＲ25、
α、及び比較例、従来例による正特性サーミスタの
Ｒ25、αを（表２）に比較して示している。
α、及び比較例、従来例による正特性サーミスタの
Ｒ25、αを（表２）に比較して示している。
【００３０】
【表２】
【００３１】（表２）におけるＮｏ．は試料番号、２ｘ
は上記化学式における２ｘ値、総ニオブに占めるＰｂ3
Ｎｂ4Ｏ13のニオブ量の割合はニオブ換算による全添加
ニオブ量中にＰｂ3Ｎｂ4Ｏ13として添加するニオブが何
％を占めているかを示す値、Ｒ 25は試料５０個の常温抵
抗値の平均、αはスイッチング温度における抵抗値増加
の急峻さを示す抵抗温度係数、を各々示している。
は上記化学式における２ｘ値、総ニオブに占めるＰｂ3
Ｎｂ4Ｏ13のニオブ量の割合はニオブ換算による全添加
ニオブ量中にＰｂ3Ｎｂ4Ｏ13として添加するニオブが何
％を占めているかを示す値、Ｒ 25は試料５０個の常温抵
抗値の平均、αはスイッチング温度における抵抗値増加
の急峻さを示す抵抗温度係数、を各々示している。
【００３２】さらに、試料番号９〜１３は本発明による
もの、１４〜１５は比較例、１６は従来例である。
もの、１４〜１５は比較例、１６は従来例である。
【００３３】この（表２）から明らかなように、本実施
例による正特性サーミスタは、スイッチング温度におけ
る抵抗値増加の急峻さ、抵抗温度係数αの大きなものを
得られるという点で優れた効果が得られる。
例による正特性サーミスタは、スイッチング温度におけ
る抵抗値増加の急峻さ、抵抗温度係数αの大きなものを
得られるという点で優れた効果が得られる。
【００３４】
【発明の効果】以上のように本発明は、チタン酸バリウ
ムを主成分とし、半導体化元素に用いるニオブをＰｂ3
Ｎｂ4Ｏ13として添加することにより、抵抗値バラツキ
の小さい正特性サーミスタを得、またその量がニオブに
換算して総ニオブ添加量の２５％以上を占める方法によ
り抵抗温度係数αの大きなものが得られる。
ムを主成分とし、半導体化元素に用いるニオブをＰｂ3
Ｎｂ4Ｏ13として添加することにより、抵抗値バラツキ
の小さい正特性サーミスタを得、またその量がニオブに
換算して総ニオブ添加量の２５％以上を占める方法によ
り抵抗温度係数αの大きなものが得られる。
Claims (2)
- 【請求項１】 チタン酸バリウムを主成分とし、半導体
化元素にニオブを用いる正特性サーミスタにおいて、ニ
オブの添加方法としてＰｂ3Ｎｂ4Ｏ13を用いることを特
徴とする正特性サーミスタの製造方法。 - 【請求項２】 Ｐｂ3Ｎｂ4Ｏ13の添加量をニオブに換算
して、総ニオブ添加量の２５％以上とする、請求項１に
記載の正特性サーミスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8314582A JPH10154609A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 正特性サーミスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8314582A JPH10154609A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 正特性サーミスタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10154609A true JPH10154609A (ja) | 1998-06-09 |
Family
ID=18055036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8314582A Pending JPH10154609A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 正特性サーミスタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10154609A (ja) |
-
1996
- 1996-11-26 JP JP8314582A patent/JPH10154609A/ja active Pending
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