JPH1070011A - 高温用サーミスタ材料の製造方法及び高温用サーミスタ - Google Patents
高温用サーミスタ材料の製造方法及び高温用サーミスタInfo
- Publication number
- JPH1070011A JPH1070011A JP9095074A JP9507497A JPH1070011A JP H1070011 A JPH1070011 A JP H1070011A JP 9095074 A JP9095074 A JP 9095074A JP 9507497 A JP9507497 A JP 9507497A JP H1070011 A JPH1070011 A JP H1070011A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermistor
- powder
- spinel
- high temperature
- temperature
- 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.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 62
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 61
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 8
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910019830 Cr2 O3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 229910004762 CaSiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定したサーミスタ特性を有する，高温用サ
ーミスタ材料の製造方法及び高温用サーミスタを提供す
ること。 【解決手段】 （Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルの粉末と，
Ｙ2 Ｏ3 の粉末との混合原料粉末を加熱焼成して両者を
反応させ，（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，
ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブス
カイトとからなるサーミスタ材料１を得る。
ーミスタ材料の製造方法及び高温用サーミスタを提供す
ること。 【解決手段】 （Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルの粉末と，
Ｙ2 Ｏ3 の粉末との混合原料粉末を加熱焼成して両者を
反応させ，（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，
ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブス
カイトとからなるサーミスタ材料１を得る。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，抵抗値と抵抗温度係数の選択幅
が広い高温用サーミスタ材料の製造方法に関する。
が広い高温用サーミスタ材料の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】高温用サーミスタは，ガス給湯器等のガス
火炎温度，加熱炉の温度，自動車の排気ガス温度等，１
００〜１３００℃という高温度の測定に用いられる温度
センサである。そして，従来高温用サーミスタを構成す
るサーミスタ材料として，サーミスタ特性の指標である
抵抗値と抵抗温度係数に関して選択の自由度が大きい，
（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 とＹＣｒＯ3 との混合焼結体が知ら
れている（特開平５−６２８０５号）。
火炎温度，加熱炉の温度，自動車の排気ガス温度等，１
００〜１３００℃という高温度の測定に用いられる温度
センサである。そして，従来高温用サーミスタを構成す
るサーミスタ材料として，サーミスタ特性の指標である
抵抗値と抵抗温度係数に関して選択の自由度が大きい，
（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 とＹＣｒＯ3 との混合焼結体が知ら
れている（特開平５−６２８０５号）。
【０００３】上記サーミスタ材料の原料である（Ｍｎ・
Ｃｒ）Ｏ4 は，高抵抗値と高抵抗温度係数とを有し，一
方，ＹＣｒＯ3 は低抵抗値と低抵抗温度係数とを有す
る。このため，上記サーミスタ材料においては，両者の
混合比率を適宜変化させることにより，所望の抵抗値と
抵抗温度係数を得ることができる。そして，上記サーミ
スタ材料は，両者の混合比率の広い範囲において，その
サーミスタ特性が安定している。
Ｃｒ）Ｏ4 は，高抵抗値と高抵抗温度係数とを有し，一
方，ＹＣｒＯ3 は低抵抗値と低抵抗温度係数とを有す
る。このため，上記サーミスタ材料においては，両者の
混合比率を適宜変化させることにより，所望の抵抗値と
抵抗温度係数を得ることができる。そして，上記サーミ
スタ材料は，両者の混合比率の広い範囲において，その
サーミスタ特性が安定している。
【０００４】
【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来のサ
ーミスタ材料には以下に示す問題がある。上記サーミス
タ材料の優れた特性は，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 粒子とＹＣ
ｒＯ3 粒子とが，上記材料中において均一に分散した状
態にあることにより発揮される。これは，上述したごと
く，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 の有する高抵抗値，高抵抗温度
係数と，ＹＣｒＯ3 の有する低抵抗値，低抵抗温度係数
とが，両者が混在することにより，サーミスタ材料全体
において平均化するからである。
ーミスタ材料には以下に示す問題がある。上記サーミス
タ材料の優れた特性は，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 粒子とＹＣ
ｒＯ3 粒子とが，上記材料中において均一に分散した状
態にあることにより発揮される。これは，上述したごと
く，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 の有する高抵抗値，高抵抗温度
係数と，ＹＣｒＯ3 の有する低抵抗値，低抵抗温度係数
とが，両者が混在することにより，サーミスタ材料全体
において平均化するからである。
【０００５】ところが，両粒子間に働く結合力はさほど
強くない。このため，上記サーミスタ材料においては，
時間の経過と共に両粒子が分離してしまうおそれがあ
る。このような状態となったサーミスタ材料は，そのサ
ーミスタ特性が変化してしまい，この材料よりなるサー
ミスタは正確な温度検出を行うことができくなってしま
う。
強くない。このため，上記サーミスタ材料においては，
時間の経過と共に両粒子が分離してしまうおそれがあ
る。このような状態となったサーミスタ材料は，そのサ
ーミスタ特性が変化してしまい，この材料よりなるサー
ミスタは正確な温度検出を行うことができくなってしま
う。
【０００６】そして，上記問題は，図１，図５に示す構
造の厚膜状の高温用サーミスタにおいて著しく発現す
る。即ち，図１に示すごとく，上記高温用サーミスタに
おいては，サーミスタ材料９がセラミックよりなる基板
１１，カバー１２により被覆されている。そして，上記
セラミックとしては，一般にアルミナが多用されてい
る。ところが，上述したごとく，上記サーミスタ材料９
中における（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 粒子９２と，ＹＣｒＯ3
粒子９１とは互いに分離しやすく，その上，（Ｍｎ・Ｃ
ｒ）Ｏ4 の９２はアルミナとの反応性が高く，ＹＣｒＯ
3 粒子９１はアルミナと反応し難い。
造の厚膜状の高温用サーミスタにおいて著しく発現す
る。即ち，図１に示すごとく，上記高温用サーミスタに
おいては，サーミスタ材料９がセラミックよりなる基板
１１，カバー１２により被覆されている。そして，上記
セラミックとしては，一般にアルミナが多用されてい
る。ところが，上述したごとく，上記サーミスタ材料９
中における（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 粒子９２と，ＹＣｒＯ3
粒子９１とは互いに分離しやすく，その上，（Ｍｎ・Ｃ
ｒ）Ｏ4 の９２はアルミナとの反応性が高く，ＹＣｒＯ
3 粒子９１はアルミナと反応し難い。
【０００７】従って，図５に示すごとく，上記高温用サ
ーミスタにおいては，時間経過と共に（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ
4 粒子９２の拡散が発生し，サーミスタ材料９の内部に
ＹＣｒＯ3 粒子９１が，サーミスタ材料９の外部，セラ
ミックよりなる基板１１及びカバー１２との接触面に
（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 粒子９２が集合してしまう。更に，
この状態が進行し，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 粒子９２が，ア
ルミナよりなる基板１１及びカバー１２の内部に逃げて
しまうおそれもある。
ーミスタにおいては，時間経過と共に（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ
4 粒子９２の拡散が発生し，サーミスタ材料９の内部に
ＹＣｒＯ3 粒子９１が，サーミスタ材料９の外部，セラ
ミックよりなる基板１１及びカバー１２との接触面に
（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 粒子９２が集合してしまう。更に，
この状態が進行し，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 粒子９２が，ア
ルミナよりなる基板１１及びカバー１２の内部に逃げて
しまうおそれもある。
【０００８】この結果，サーミスタ材料９のサーミスタ
特性は，ＹＣｒＯ3 粒子９１により支配され，抵抗値，
抵抗温度係数が低下する。よって，従来の材料による高
温用サーミスタにおいては，安定したサーミスタ特性を
得ることが難しかった。
特性は，ＹＣｒＯ3 粒子９１により支配され，抵抗値，
抵抗温度係数が低下する。よって，従来の材料による高
温用サーミスタにおいては，安定したサーミスタ特性を
得ることが難しかった。
【０００９】本発明は，かかる問題点に鑑み，安定した
サーミスタ特性を有する，高温用サーミスタ材料の製造
方法及び高温用サーミスタを提供しようとするものであ
る。
サーミスタ特性を有する，高温用サーミスタ材料の製造
方法及び高温用サーミスタを提供しようとするものであ
る。
【００１０】
【課題の解決手段】請求項１の発明は，（Ｍｎ・Ｃｒ）
Ｏ4 スピネルの粉末と，Ｙ2 Ｏ3 の粉末との混合原料粉
末を１４００〜１７００℃に加熱焼成して両者を反応さ
せ，（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦
２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイ
トとからなるサーミスタ材料を得ることを特徴とする高
温用サーミスタ材料の製造方法にある。
Ｏ4 スピネルの粉末と，Ｙ2 Ｏ3 の粉末との混合原料粉
末を１４００〜１７００℃に加熱焼成して両者を反応さ
せ，（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦
２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイ
トとからなるサーミスタ材料を得ることを特徴とする高
温用サーミスタ材料の製造方法にある。
【００１１】上記加熱焼成の温度は，上述の（Ｍｎ・Ｃ
ｒ）Ｏ4 とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 との反応が最も促進さ
れる１４５０〜１６５０℃であることが好ましい。上記
温度が１４００℃未満である場合には，未反応による結
合力不足が生じるおそれがある。一方，上記温度が１７
００℃より大きい場合には，異常粒成長が生じるおそれ
がある。
ｒ）Ｏ4 とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 との反応が最も促進さ
れる１４５０〜１６５０℃であることが好ましい。上記
温度が１４００℃未満である場合には，未反応による結
合力不足が生じるおそれがある。一方，上記温度が１７
００℃より大きい場合には，異常粒成長が生じるおそれ
がある。
【００１２】なお，上記加熱焼成時において，１５００
℃〜１６５０℃の範囲で液相となる，ＳｉＯ2 ・ＣａＯ
及びその化合物であるＣａＳｉＯ3 等の焼結助剤を用い
ることもできる。これにより，１５００〜１６００℃に
おける焼成温度の調整が容易となる。また，上記高温用
サーミスタ材料に占める絶縁体の体積が増大するため，
若干の抵抗調整が容易となる。
℃〜１６５０℃の範囲で液相となる，ＳｉＯ2 ・ＣａＯ
及びその化合物であるＣａＳｉＯ3 等の焼結助剤を用い
ることもできる。これにより，１５００〜１６００℃に
おける焼成温度の調整が容易となる。また，上記高温用
サーミスタ材料に占める絶縁体の体積が増大するため，
若干の抵抗調整が容易となる。
【００１３】また，上記高温用サーミスタ材料は，焼成
後に，例えば１０００〜１２００℃で，３０〜５０時間
程度のエージングを行うことが好ましい。これにより，
内部応力除去や粒子再配列による特性の安定化を得るこ
とができる。
後に，例えば１０００〜１２００℃で，３０〜５０時間
程度のエージングを行うことが好ましい。これにより，
内部応力除去や粒子再配列による特性の安定化を得るこ
とができる。
【００１４】また，上記原料として使用した（Ｍｎ・Ｃ
ｒ）Ｏ4 としては，例えば，Ｍｎ1.5 Ｃｒ1.5 Ｏ4 また
はＭｎ1.5+Z Ｃｒ1.5-Z Ｏ4 （但し，０＜ｚ＜１．５）
等の組成式により示されるスピネル型の結晶構造を有す
る化合物を使用することができる。
ｒ）Ｏ4 としては，例えば，Ｍｎ1.5 Ｃｒ1.5 Ｏ4 また
はＭｎ1.5+Z Ｃｒ1.5-Z Ｏ4 （但し，０＜ｚ＜１．５）
等の組成式により示されるスピネル型の結晶構造を有す
る化合物を使用することができる。
【００１５】本発明の作用につき，以下に説明する。本
発明の製造方法においては，（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 ス
ピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍ
ｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとよりなるサーミスタ材料を得
るに当たり，その出発原料として，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4
スピネルよりなる粉末とＹ2 Ｏ3 よりなる粉末とを使用
する。
発明の製造方法においては，（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 ス
ピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍ
ｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとよりなるサーミスタ材料を得
るに当たり，その出発原料として，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4
スピネルよりなる粉末とＹ2 Ｏ3 よりなる粉末とを使用
する。
【００１６】これら両粉末を混合し，焼成することによ
り，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネル中の一部のＭｎ及びＣ
ｒ原子（またはＭｎ及びＣｒイオン）が，隣接するＹ2
Ｏ3側に移動し，該Ｙ2 Ｏ3 と反応し，Ｙ（Ｃｒ＋Ｍ
ｎ）Ｏ3 ペロブスカイトを形成する。
り，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネル中の一部のＭｎ及びＣ
ｒ原子（またはＭｎ及びＣｒイオン）が，隣接するＹ2
Ｏ3側に移動し，該Ｙ2 Ｏ3 と反応し，Ｙ（Ｃｒ＋Ｍ
ｎ）Ｏ3 ペロブスカイトを形成する。
【００１７】この過程において，上記（Ｍｎｘ・Ｃｒ
ｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ
（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとの間に，従来材料
では得られなかった強い結合力が生じる。そして，この
結合力により両者が均一に分散した状態を安定に存続さ
せることができる。従って，本発明の高温用サーミスタ
材料においては，常に均一に（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 ス
ピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍ
ｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとが混在しており，従ってその
サーミスタ特性も安定する。
ｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ
（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとの間に，従来材料
では得られなかった強い結合力が生じる。そして，この
結合力により両者が均一に分散した状態を安定に存続さ
せることができる。従って，本発明の高温用サーミスタ
材料においては，常に均一に（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 ス
ピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍ
ｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとが混在しており，従ってその
サーミスタ特性も安定する。
【００１８】以上により，本発明によれば，安定したサ
ーミスタ特性を有する，高温用サーミスタ材料の製造方
法を提供することができる。
ーミスタ特性を有する，高温用サーミスタ材料の製造方
法を提供することができる。
【００１９】次に，請求項２の発明のように，上記混合
原料粉末中の（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルとＹ2 Ｏ3 と
の合計量に対するＹ2 Ｏ3 の添加量は，１０〜９０モル
％であることが好ましい。上述の範囲内で（Ｍｎ・Ｃ
ｒ）Ｏ4 とＹ2 Ｏ3 とを混合することにより，特性の安
定したサーミスタ材料を得ることができる。
原料粉末中の（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルとＹ2 Ｏ3 と
の合計量に対するＹ2 Ｏ3 の添加量は，１０〜９０モル
％であることが好ましい。上述の範囲内で（Ｍｎ・Ｃ
ｒ）Ｏ4 とＹ2 Ｏ3 とを混合することにより，特性の安
定したサーミスタ材料を得ることができる。
【００２０】そして，Ｙ2 Ｏ3 の添加量が１０モル％未
満である場合，また９０モル％より大きい場合には，高
温加熱後にサーミスタ材料の抵抗値が大幅に変化するた
め，実用に耐えない（後述の図２参照）。また，Ｙ2 Ｏ
3 の添加量が９０モル％を越える場合には，サーミスタ
材料の焼結性が悪化し，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルと
Ｙ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 との間における反応が不十分とな
るおそれがある。
満である場合，また９０モル％より大きい場合には，高
温加熱後にサーミスタ材料の抵抗値が大幅に変化するた
め，実用に耐えない（後述の図２参照）。また，Ｙ2 Ｏ
3 の添加量が９０モル％を越える場合には，サーミスタ
材料の焼結性が悪化し，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルと
Ｙ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 との間における反応が不十分とな
るおそれがある。
【００２１】また，上記（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネ
ル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）は７５０℃における
比抵抗が約２４０（Ω・ｃｍ），抵抗温度係数が約１２
５００（ｋ）という高抵抗値，高抵抗温度係数のサーミ
スタ特性を有する。一方，上記Ｙ2 Ｏ3 より形成される
Ｙ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトは７５０℃におけ
る比抵抗が約０．９（Ω・ｃｍ），抵抗温度係数が約１
５００（ｋ）という低抵抗値，低抵抗温度係数のサーミ
スタ特性を有する。
ル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）は７５０℃における
比抵抗が約２４０（Ω・ｃｍ），抵抗温度係数が約１２
５００（ｋ）という高抵抗値，高抵抗温度係数のサーミ
スタ特性を有する。一方，上記Ｙ2 Ｏ3 より形成される
Ｙ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトは７５０℃におけ
る比抵抗が約０．９（Ω・ｃｍ），抵抗温度係数が約１
５００（ｋ）という低抵抗値，低抵抗温度係数のサーミ
スタ特性を有する。
【００２２】それ故，これらの混合焼結により得られた
サーミスタ材料のサーミスタ特性はＹ2 Ｏ3 の添加量に
応じて変化する。従って，上述の１０〜９０モル％とい
う広い範囲内でこれらを混合することにより，サーミス
タ特性の選択値の幅が広い，サーミスタ材料を得ること
ができる。
サーミスタ材料のサーミスタ特性はＹ2 Ｏ3 の添加量に
応じて変化する。従って，上述の１０〜９０モル％とい
う広い範囲内でこれらを混合することにより，サーミス
タ特性の選択値の幅が広い，サーミスタ材料を得ること
ができる。
【００２３】次に，請求項３の発明のように，上記混合
原料中の（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルの粉末中におけ
る，Ｃｒ／Ｍｎのモル比は０．１１〜９．０であること
が好ましい。上記条件を満たす（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピ
ネルを使用することで，結晶歪の少ない良好なスピネル
が得られ，反応も正常に進行し，特性が安定するという
効果を得ることができる。
原料中の（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルの粉末中におけ
る，Ｃｒ／Ｍｎのモル比は０．１１〜９．０であること
が好ましい。上記条件を満たす（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピ
ネルを使用することで，結晶歪の少ない良好なスピネル
が得られ，反応も正常に進行し，特性が安定するという
効果を得ることができる。
【００２４】上記モル比が，０．１１未満である場合に
は，Ｍｎの異常拡散を生じるおそれがある。一方，９．
０よりも大きい場合には，未反応による結合力不足が生
じるおそれがある。
は，Ｍｎの異常拡散を生じるおそれがある。一方，９．
０よりも大きい場合には，未反応による結合力不足が生
じるおそれがある。
【００２５】なお，上記（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルの
粉末は，上述のＣｒ／Ｍｎのモル比を満たすようＭｎＯ
2 及びＣｒ2 Ｏ3 とを混合し，例えば，１１００〜１３
００℃で仮焼成し，その後粉砕を行うことにより得るこ
とができる。
粉末は，上述のＣｒ／Ｍｎのモル比を満たすようＭｎＯ
2 及びＣｒ2 Ｏ3 とを混合し，例えば，１１００〜１３
００℃で仮焼成し，その後粉砕を行うことにより得るこ
とができる。
【００２６】次に，請求項４の発明はアルミナを含有す
るセラミック基板の上に高温用サーミスタ材料，更にそ
の上にアルミナを含有するセラミックカバーが積層され
た積層構造を有する高温用サーミスタであって，かつ上
記高温用サーミスタ材料は，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネ
ルの粉末と，Ｙ2 Ｏ3 の粉末との混合原料粉末を１４０
０〜１７００℃に加熱焼成して両者を反応させ，（Ｍｎ
ｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝
３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとからな
り，かつ，上記混合原料粉末中の（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 ス
ピネルとＹ2 Ｏ3 との合計量に対するＹ2 Ｏ3 の添加量
は１０〜９０モル％であり，かつ，上記混合原料粉末中
の（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルの粉末中における，Ｃｒ
／Ｍｎのモル比は０．１１〜９．０であることを特徴と
する高温用サーミスタにある。
るセラミック基板の上に高温用サーミスタ材料，更にそ
の上にアルミナを含有するセラミックカバーが積層され
た積層構造を有する高温用サーミスタであって，かつ上
記高温用サーミスタ材料は，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネ
ルの粉末と，Ｙ2 Ｏ3 の粉末との混合原料粉末を１４０
０〜１７００℃に加熱焼成して両者を反応させ，（Ｍｎ
ｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝
３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとからな
り，かつ，上記混合原料粉末中の（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 ス
ピネルとＹ2 Ｏ3 との合計量に対するＹ2 Ｏ3 の添加量
は１０〜９０モル％であり，かつ，上記混合原料粉末中
の（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルの粉末中における，Ｃｒ
／Ｍｎのモル比は０．１１〜９．０であることを特徴と
する高温用サーミスタにある。
【００２７】上記高温用サーミスタ材料は，以上に記し
た方法にて製造されたものである。このため，上記高温
用サーミスタ材料中の（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル
（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ
3 ペロブスカイトとの間において分離が生じない。この
ため，上記（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルのアルミナを含
有する基板及びカバーへの拡散を防止することができ
る。よって，安定したサーミスタ特性を有する高温用サ
ーミスタを得ることができる。
た方法にて製造されたものである。このため，上記高温
用サーミスタ材料中の（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル
（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ
3 ペロブスカイトとの間において分離が生じない。この
ため，上記（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルのアルミナを含
有する基板及びカバーへの拡散を防止することができ
る。よって，安定したサーミスタ特性を有する高温用サ
ーミスタを得ることができる。
【００２８】次に，請求項５の発明は高温用サーミスタ
材料を金属筒内に内蔵してなる高温用サーミスタであっ
て，かつ上記高温用サーミスタ材料は，（Ｍｎ・Ｃｒ）
Ｏ4 スピネルの粉末と，Ｙ2 Ｏ3 の粉末との混合原料粉
末を１４００〜１７００℃に加熱焼成して両者を反応さ
せ，（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦
２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイ
トとからなり，かつ，上記混合原料粉末中の（Ｍｎ・Ｃ
ｒ）Ｏ4 スピネルとＹ2 Ｏ3 との合計量に対するＹ2 Ｏ
3 の添加量は１０〜９０モル％であり，かつ，上記混合
原料粉末中の（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルの粉末中にお
ける，Ｃｒ／Ｍｎのモル比は０．１１〜９．０であるこ
とを特徴とする高温用サーミスタにある。
材料を金属筒内に内蔵してなる高温用サーミスタであっ
て，かつ上記高温用サーミスタ材料は，（Ｍｎ・Ｃｒ）
Ｏ4 スピネルの粉末と，Ｙ2 Ｏ3 の粉末との混合原料粉
末を１４００〜１７００℃に加熱焼成して両者を反応さ
せ，（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦
２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイ
トとからなり，かつ，上記混合原料粉末中の（Ｍｎ・Ｃ
ｒ）Ｏ4 スピネルとＹ2 Ｏ3 との合計量に対するＹ2 Ｏ
3 の添加量は１０〜９０モル％であり，かつ，上記混合
原料粉末中の（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルの粉末中にお
ける，Ｃｒ／Ｍｎのモル比は０．１１〜９．０であるこ
とを特徴とする高温用サーミスタにある。
【００２９】上記高温用サーミスタ材料は，以上に記し
た方法にて製造されたものである。このため，上記高温
用サーミスタ材料中の（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル
（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ
3 ペロブスカイトとの間において分離が生じない。よっ
て，安定したサーミスタ特性を有する高温用サーミスタ
を得ることができる。また，上記高温用サーミスタは金
属筒内に配置されている。このため，上記高温用サーミ
スタ材料が，酸化還元雰囲気，火炎に直接晒されること
等によって劣化することを防止することができる。よっ
て，サーミスタ素子２０の寿命を格段に向上させること
ができる。
た方法にて製造されたものである。このため，上記高温
用サーミスタ材料中の（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル
（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ
3 ペロブスカイトとの間において分離が生じない。よっ
て，安定したサーミスタ特性を有する高温用サーミスタ
を得ることができる。また，上記高温用サーミスタは金
属筒内に配置されている。このため，上記高温用サーミ
スタ材料が，酸化還元雰囲気，火炎に直接晒されること
等によって劣化することを防止することができる。よっ
て，サーミスタ素子２０の寿命を格段に向上させること
ができる。
【００３０】
実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかる高温用サーミスタ材料，そ
の製造方法及び上記高温用サーミスタ材料を用いた高温
用サーミスタにつき，図１，図２を用いて説明する。本
例の高温用サーミスタ材料は，（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4
スピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋
Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとからなる高温用サーミスタ
材料である。そして，本例の高温用サーミスタ材料の製
造方法は，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルの粉末と，Ｙ2
Ｏ3 の粉末とよりなる混合原料粉末を１４００〜１７０
０℃に加熱焼成して両者を反応させることにより，得る
ことができる。
の製造方法及び上記高温用サーミスタ材料を用いた高温
用サーミスタにつき，図１，図２を用いて説明する。本
例の高温用サーミスタ材料は，（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4
スピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋
Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとからなる高温用サーミスタ
材料である。そして，本例の高温用サーミスタ材料の製
造方法は，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルの粉末と，Ｙ2
Ｏ3 の粉末とよりなる混合原料粉末を１４００〜１７０
０℃に加熱焼成して両者を反応させることにより，得る
ことができる。
【００３１】次に，高温用サーミスタにつき説明する。
本例の高温用サーミスタ１０は，図１に示すごとく，厚
膜タイプであって，アルミナよりなるセラミックの基板
１１の上に上記高温用サーミスタ材料１が，更にその上
にアルミナよりなるセラミックのカバー１２が積層され
た積層構造を有している。また，上記基板１１の上には
電極１３が設けてあり，上記高温用サーミスタ材料１は
上記電極１３と接触している。なお，上記電極１３は，
その一部が上記カバー１２の外にある。
本例の高温用サーミスタ１０は，図１に示すごとく，厚
膜タイプであって，アルミナよりなるセラミックの基板
１１の上に上記高温用サーミスタ材料１が，更にその上
にアルミナよりなるセラミックのカバー１２が積層され
た積層構造を有している。また，上記基板１１の上には
電極１３が設けてあり，上記高温用サーミスタ材料１は
上記電極１３と接触している。なお，上記電極１３は，
その一部が上記カバー１２の外にある。
【００３２】次に，上記高温用サーミスタ１０の製造方
法の詳細につき説明する。なお，本製造方法において
は，サーミスタ材料の焼成と高温用サーミスタ１０を構
成するアルミナよりなる基板，カバーの焼結を同時に行
う。まず，Ｃｒ2 Ｏ3 及びＭｎＯ2 を，それぞれが含有
するＣｒ及びＭｎのモル比が１：１となるよう，Ｃｒ2
Ｏ3 を４６．７ｇ，ＭｎＯ2 ５３．３ｇを秤量した。そ
の後，両者をポットミルに投入し，１２時間混合，１１
００℃において仮焼成した。以上により，（Ｍｎ・Ｃ
ｒ）Ｏ4 スピネル粉末を得た。
法の詳細につき説明する。なお，本製造方法において
は，サーミスタ材料の焼成と高温用サーミスタ１０を構
成するアルミナよりなる基板，カバーの焼結を同時に行
う。まず，Ｃｒ2 Ｏ3 及びＭｎＯ2 を，それぞれが含有
するＣｒ及びＭｎのモル比が１：１となるよう，Ｃｒ2
Ｏ3 を４６．７ｇ，ＭｎＯ2 ５３．３ｇを秤量した。そ
の後，両者をポットミルに投入し，１２時間混合，１１
００℃において仮焼成した。以上により，（Ｍｎ・Ｃ
ｒ）Ｏ4 スピネル粉末を得た。
【００３３】次いで，上記（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネル
粉末が５０モル％，Ｙ2 Ｏ3 が５０モル％と，全体を１
００モル％となるように混合した。即ち，（Ｍｎ・Ｃ
ｒ）Ｏ4 スピネル粉末４９．８ｇと，Ｙ2 Ｏ3 ５０．２
ｇとを混合した。
粉末が５０モル％，Ｙ2 Ｏ3 が５０モル％と，全体を１
００モル％となるように混合した。即ち，（Ｍｎ・Ｃ
ｒ）Ｏ4 スピネル粉末４９．８ｇと，Ｙ2 Ｏ3 ５０．２
ｇとを混合した。
【００３４】更に，両者を混合した混合原料粉末１００
モル％，１００ｇに対し，焼結助剤として，Ｓｉ・Ｃａ
・Ｏ（ケイ酸シリケート）を１０外モル％となるよう，
５．２ｇ添加，混合した。更に，上記混合物に対し，有
機ビヒクル（化合物名エチルセルロースをテルピネオー
ルに溶かしたもの）を２５ｇ添加した。以上によりサー
ミスタぺーストを得た。
モル％，１００ｇに対し，焼結助剤として，Ｓｉ・Ｃａ
・Ｏ（ケイ酸シリケート）を１０外モル％となるよう，
５．２ｇ添加，混合した。更に，上記混合物に対し，有
機ビヒクル（化合物名エチルセルロースをテルピネオー
ルに溶かしたもの）を２５ｇ添加した。以上によりサー
ミスタぺーストを得た。
【００３５】次に，焼成後には基板１１となるセラミッ
クのグリーンシートを準備する。上記グリーンシートに
Ｐｔペーストを，更に，サーミスタペーストを印刷す
る。これらをを被覆するよう，焼成後にはカバー１２と
なる他のグリーンシートを積層する（図１参照）。以上
により得られた積層物を，温度１５５０℃において焼成
し，グリーンシートの焼成と共に，上記ペースト中にお
いて（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルとＹ2 Ｏ3 とを反応さ
せ，（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦
２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイ
トとよりなる混合焼結体となした。以上により，図１に
示す高温用サーミスタ１０を得た。
クのグリーンシートを準備する。上記グリーンシートに
Ｐｔペーストを，更に，サーミスタペーストを印刷す
る。これらをを被覆するよう，焼成後にはカバー１２と
なる他のグリーンシートを積層する（図１参照）。以上
により得られた積層物を，温度１５５０℃において焼成
し，グリーンシートの焼成と共に，上記ペースト中にお
いて（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルとＹ2 Ｏ3 とを反応さ
せ，（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦
２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイ
トとよりなる混合焼結体となした。以上により，図１に
示す高温用サーミスタ１０を得た。
【００３６】次に，本例における作用効果につき説明す
る。本例の製造方法においては，（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ
4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ
＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとよりなるサーミスタ材料
の原料として，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルよりなる粉
末とＹ2 Ｏ3 よりなる粉末とを使用する。これら両粉末
を混合し，焼成することにより，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 ス
ピネル中の一部のＭｎ及びＣｒ原子（またはＭｎ及びＣ
ｒイオン）が，隣接するＹ2 Ｏ3側に移動し，該Ｙ2 Ｏ3
と反応し，Ｙ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトを形
成する。
る。本例の製造方法においては，（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ
4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ
＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとよりなるサーミスタ材料
の原料として，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルよりなる粉
末とＹ2 Ｏ3 よりなる粉末とを使用する。これら両粉末
を混合し，焼成することにより，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 ス
ピネル中の一部のＭｎ及びＣｒ原子（またはＭｎ及びＣ
ｒイオン）が，隣接するＹ2 Ｏ3側に移動し，該Ｙ2 Ｏ3
と反応し，Ｙ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトを形
成する。
【００３７】この過程において，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 ス
ピネルとＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとの間
に，従来材料では得られなかった強い結合力が生じる。
そして，この結合力により両者が均一に分散した状態を
安定に存続させることができる。従って，本発明の高温
用サーミスタ材料においては，常に均一に（Ｍｎｘ・Ｃ
ｒｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）と
Ｙ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとが混在してお
り，従ってそのサーミスタ特性も安定する。
ピネルとＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとの間
に，従来材料では得られなかった強い結合力が生じる。
そして，この結合力により両者が均一に分散した状態を
安定に存続させることができる。従って，本発明の高温
用サーミスタ材料においては，常に均一に（Ｍｎｘ・Ｃ
ｒｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）と
Ｙ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとが混在してお
り，従ってそのサーミスタ特性も安定する。
【００３８】また，本例に示した高温用サーミスタ１０
は，厚膜タイプ高温用サーミスタである。そして，この
ような高温用サーミスタを従来材料で作成した場合に
は，サーミスタ特性が安定しなかった。
は，厚膜タイプ高温用サーミスタである。そして，この
ような高温用サーミスタを従来材料で作成した場合に
は，サーミスタ特性が安定しなかった。
【００３９】しかし，本発明にかかるサーミスタ材料に
より作成した場合には，サーミスタ材料中における，
（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ
＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとの
間に分離が発生せず，従来例に示すような（Ｍｎ・Ｃ
ｒ）Ｏ4 スピネルのアルミナよりなる基板１１，カバー
１２への逃げが発生しない。このため，本例にかかる高
温用サーミスタは安定したサーミスタ特性を有すること
ができる。
より作成した場合には，サーミスタ材料中における，
（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ
＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとの
間に分離が発生せず，従来例に示すような（Ｍｎ・Ｃ
ｒ）Ｏ4 スピネルのアルミナよりなる基板１１，カバー
１２への逃げが発生しない。このため，本例にかかる高
温用サーミスタは安定したサーミスタ特性を有すること
ができる。
【００４０】次に，本例にかかる高温用サーミスタのサ
ーミスタ特性につき，比較例と共に説明する。まず，本
発明にかかる，表１に示す組成のサーミスタ材料を用い
た試料１〜６にかかる高温用サーミスタを準備する。な
お，同表に示すＹ2 Ｏ3 の添加量（モル％）は，（Ｍｎ
・Ｃｒ）Ｏ4 スピネル粉末とＹ2 Ｏ3 粉末との合計量１
００モル％に対する値で表している。また，試料６にか
かるＣａ・Ｓｉ・Ｏの添加量は，上記合計量に対する外
モル％である。そして，上述の試料１〜６を，上述と同
様の製造方法により製造した。
ーミスタ特性につき，比較例と共に説明する。まず，本
発明にかかる，表１に示す組成のサーミスタ材料を用い
た試料１〜６にかかる高温用サーミスタを準備する。な
お，同表に示すＹ2 Ｏ3 の添加量（モル％）は，（Ｍｎ
・Ｃｒ）Ｏ4 スピネル粉末とＹ2 Ｏ3 粉末との合計量１
００モル％に対する値で表している。また，試料６にか
かるＣａ・Ｓｉ・Ｏの添加量は，上記合計量に対する外
モル％である。そして，上述の試料１〜６を，上述と同
様の製造方法により製造した。
【００４１】また，比較試料Ｃ１は，従来の製造方法に
より得られたサーミスタ材料よりなる高温用サーミスタ
である。即ち，Ｃｒ2 Ｏ3 とＭｎＯ2 とをＣｒとＭｎと
のモル比が１モルとなるように配合し，１１００℃〜１
３００℃で仮焼成後，粉砕を行い，Ｍｎ1.5 Ｃｒ1.5 Ｏ
4 スピネルの粉末を得た。
より得られたサーミスタ材料よりなる高温用サーミスタ
である。即ち，Ｃｒ2 Ｏ3 とＭｎＯ2 とをＣｒとＭｎと
のモル比が１モルとなるように配合し，１１００℃〜１
３００℃で仮焼成後，粉砕を行い，Ｍｎ1.5 Ｃｒ1.5 Ｏ
4 スピネルの粉末を得た。
【００４２】また，同様にして，Ｃｒ2 Ｏ3 とＹ2 Ｏ3
とをＣｒとＹのモル比が１：１になるよう配合し，１１
００℃〜１３００℃で仮焼成後，粉砕を行いＹＣｒＯ3
ペロブスカイトの粉末を得た。上記原料となる粉末を混
合し，上述と同様の製造方法にてサーミスタペーストと
なし，図１と同様の高温用サーミスタを得た。これが比
較試料Ｃ１である。
とをＣｒとＹのモル比が１：１になるよう配合し，１１
００℃〜１３００℃で仮焼成後，粉砕を行いＹＣｒＯ3
ペロブスカイトの粉末を得た。上記原料となる粉末を混
合し，上述と同様の製造方法にてサーミスタペーストと
なし，図１と同様の高温用サーミスタを得た。これが比
較試料Ｃ１である。
【００４３】次に，上述の各試料１〜６，比較試料Ｃ１
とのサーミスタ特性の測定に関して説明する。まず，５
００℃／７００℃における抵抗値を測定し，これらより
サーミスタ定数を算出し，これを表１に記した。次に，
７００℃における比抵抗を測定し，これを表１に記し
た。
とのサーミスタ特性の測定に関して説明する。まず，５
００℃／７００℃における抵抗値を測定し，これらより
サーミスタ定数を算出し，これを表１に記した。次に，
７００℃における比抵抗を測定し，これを表１に記し
た。
【００４４】次に，上述の各試料１〜６，比較試料Ｃ１
の高温耐久性につき，以下に示すごとく測定した。ま
ず，上述の各試料１〜６，比較試料Ｃ１の７００℃にお
ける抵抗値を測定した。次いで，各試料１〜６，比較試
料Ｃ１を炉に投入し，１１００℃，１０００時間にて加
熱した。その後，炉より取出した各試料１〜６，比較試
料Ｃ１につき，再び７００℃における抵抗値を測定し
た。
の高温耐久性につき，以下に示すごとく測定した。ま
ず，上述の各試料１〜６，比較試料Ｃ１の７００℃にお
ける抵抗値を測定した。次いで，各試料１〜６，比較試
料Ｃ１を炉に投入し，１１００℃，１０００時間にて加
熱した。その後，炉より取出した各試料１〜６，比較試
料Ｃ１につき，再び７００℃における抵抗値を測定し
た。
【００４５】加熱前における抵抗値をＲＭ，加熱後にお
ける抵抗値をＲＧとすると，これらの間における抵抗値
変化率は（ＲＧ／ＲＭ）−１となり，この値の百分率を
表１に記した。なお，図２は，縦軸に上記抵抗値変化
率，横軸にＹ2 Ｏ3 添加量とし，プロットした線図であ
る。
ける抵抗値をＲＧとすると，これらの間における抵抗値
変化率は（ＲＧ／ＲＭ）−１となり，この値の百分率を
表１に記した。なお，図２は，縦軸に上記抵抗値変化
率，横軸にＹ2 Ｏ3 添加量とし，プロットした線図であ
る。
【００４６】表１より知れるごとく，試料１〜６は，い
ずれも抵抗値変化率が低く，加熱前と加熱後において，
抵抗値が殆ど変化なかったことが分かった。このため，
本発明にかかるサーミスタ材料は高温において，特に安
定したサーミスタ特性を維持することができることが分
かった。
ずれも抵抗値変化率が低く，加熱前と加熱後において，
抵抗値が殆ど変化なかったことが分かった。このため，
本発明にかかるサーミスタ材料は高温において，特に安
定したサーミスタ特性を維持することができることが分
かった。
【００４７】これと対照的に，比較試料Ｃ１は，抵抗変
化率が＋４５と非常に高く，高温において，そのサーミ
スタ特性が安定しないことが分かった。従って，本発明
にかかる試料１〜６は，実際の使用環境に類似した高温
雰囲気においても精度よく温度を検出することができる
ことが分かった。
化率が＋４５と非常に高く，高温において，そのサーミ
スタ特性が安定しないことが分かった。従って，本発明
にかかる試料１〜６は，実際の使用環境に類似した高温
雰囲気においても精度よく温度を検出することができる
ことが分かった。
【００４８】また，試料１，２，５，６は，いずれも本
発明にかかるサーミスタ材料であるが，Ｙ2 Ｏ3 の添加
量が各々異なる。そして，試料１，２，５，６の間にお
いては，その比抵抗が８０〜１９４０の範囲にある。従
って，本発明にかかるサーミスタ材料は，Ｙ2 Ｏ3 の添
加量を変化させることにより，広い範囲の比抵抗を得る
ことが可能であることが分かった。
発明にかかるサーミスタ材料であるが，Ｙ2 Ｏ3 の添加
量が各々異なる。そして，試料１，２，５，６の間にお
いては，その比抵抗が８０〜１９４０の範囲にある。従
って，本発明にかかるサーミスタ材料は，Ｙ2 Ｏ3 の添
加量を変化させることにより，広い範囲の比抵抗を得る
ことが可能であることが分かった。
【００４９】また，試料２，３，４より，（Ｍｎ・Ｃ
ｒ）Ｏ4 におけるＭｎとＣｒとのモル比を違えることに
より，その比抵抗が１０５〜１０６０まで変化すること
が分かった。従って，本発明にかかるサーミスタ材料
は，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 におけるＭｎとＣｒとのモル比
を違えることにより，広い範囲の比抵抗を得ることが可
能であることが分かった。
ｒ）Ｏ4 におけるＭｎとＣｒとのモル比を違えることに
より，その比抵抗が１０５〜１０６０まで変化すること
が分かった。従って，本発明にかかるサーミスタ材料
は，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 におけるＭｎとＣｒとのモル比
を違えることにより，広い範囲の比抵抗を得ることが可
能であることが分かった。
【００５０】
【表１】
【００５１】実施形態例２ 本例は，図３に示すごとく，本発明にかかるサーミスタ
材料１をバルクタイプのサーミスタ素子２０としたもの
である。図３に示すごとく，上記サーミスタ素子２０
は，サーミスタ材料１によりバルク状の本体が構成され
てなり，該本体に対し，２本の電極２３が埋設された構
造を有している。
材料１をバルクタイプのサーミスタ素子２０としたもの
である。図３に示すごとく，上記サーミスタ素子２０
は，サーミスタ材料１によりバルク状の本体が構成され
てなり，該本体に対し，２本の電極２３が埋設された構
造を有している。
【００５２】本例のサーミスタ素子２０の製造方法につ
き説明する。まず，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネル粉末が
５０モル％，Ｙ2 Ｏ3 が５０モル％，全体が１００モル
％となるように，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネル粉末を４
９．８ｇ，Ｙ2 Ｏ3 を５０．２ｇ混合した。
き説明する。まず，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネル粉末が
５０モル％，Ｙ2 Ｏ3 が５０モル％，全体が１００モル
％となるように，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネル粉末を４
９．８ｇ，Ｙ2 Ｏ3 を５０．２ｇ混合した。
【００５３】更に，両者を混合した混合原料粉末１００
モル％，１００ｇに対し，焼結助剤として，Ｓｉ・Ｃａ
・Ｏ（ケイ酸シリケート）を１０外モル％，５．２ｇ添
加，混合した。更に，上記混合物に対し，有機バインダ
（化合物名ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）１０％濃度
溶液）を１０ｇ添加した。
モル％，１００ｇに対し，焼結助剤として，Ｓｉ・Ｃａ
・Ｏ（ケイ酸シリケート）を１０外モル％，５．２ｇ添
加，混合した。更に，上記混合物に対し，有機バインダ
（化合物名ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）１０％濃度
溶液）を１０ｇ添加した。
【００５４】以上により得られたサーミスタ造粒粉末
を，所望の形状（図３参照）に成形した。なお，この成
形の際に，上記電極２３となるＰｔ線を２本，埋設し
た。その後，これらを温度１５５０℃において焼結し，
（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルとＹ2 Ｏ3 とを反応させ，
（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ
＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとの
混合焼結体となした。以上により，図３に示すサーミス
タ素子２０を得た。その他は，実施形態例１と同様であ
る。また，本例においても，実施形態例１と同様の作用
効果を有する。
を，所望の形状（図３参照）に成形した。なお，この成
形の際に，上記電極２３となるＰｔ線を２本，埋設し
た。その後，これらを温度１５５０℃において焼結し，
（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルとＹ2 Ｏ3 とを反応させ，
（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ
＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとの
混合焼結体となした。以上により，図３に示すサーミス
タ素子２０を得た。その他は，実施形態例１と同様であ
る。また，本例においても，実施形態例１と同様の作用
効果を有する。
【００５５】実施形態例３ 本例は，図４に示すごとく，本発明にかかる高温用サー
ミスタを自動車の排気ガス温度測定器として用いたもの
である。上記排気ガス温度測定器は，実施形態例２にお
いて示したバルクタイプの高温用サーミスタ素子２０を
セメント２２に封入することにより金属筒３０内に固定
し，高温用サーミスタ３としたものである。また，上記
高温用サーミスタ素子２０より延設された２本の電極２
３は上記金属筒３０内においてリード線３３に対し接続
されている。上記リード線３３より上記高温用サーミス
タ素子２０の出力を外部に取出している。なお，符号３
１は，ハウジングである。その他は実施形態例１と同様
である。
ミスタを自動車の排気ガス温度測定器として用いたもの
である。上記排気ガス温度測定器は，実施形態例２にお
いて示したバルクタイプの高温用サーミスタ素子２０を
セメント２２に封入することにより金属筒３０内に固定
し，高温用サーミスタ３としたものである。また，上記
高温用サーミスタ素子２０より延設された２本の電極２
３は上記金属筒３０内においてリード線３３に対し接続
されている。上記リード線３３より上記高温用サーミス
タ素子２０の出力を外部に取出している。なお，符号３
１は，ハウジングである。その他は実施形態例１と同様
である。
【００５６】本例の排気ガス温度測定器である高温用サ
ーミスタ３は，サーミスタ素子２０が金属筒３０内に内
包されている。このため，上記サーミスタ素子２０が排
気ガスに晒されることを防止できる。よって，本例によ
ればサーミスタ素子２０の寿命を格段に向上させること
ができる。その他の作用効果は，実施形態例１と同様で
ある。
ーミスタ３は，サーミスタ素子２０が金属筒３０内に内
包されている。このため，上記サーミスタ素子２０が排
気ガスに晒されることを防止できる。よって，本例によ
ればサーミスタ素子２０の寿命を格段に向上させること
ができる。その他の作用効果は，実施形態例１と同様で
ある。
【図１】実施形態例１における，厚膜タイプの高温用サ
ーミスタの断面図。
ーミスタの断面図。
【図２】実施形態例１における，抵抗変化率とＹ2 Ｏ3
添加量との間の関係を示す線図。
添加量との間の関係を示す線図。
【図３】実施形態例２における，バルクタイプのサーミ
スタ素子の説明図。
スタ素子の説明図。
【図４】実施形態例３における，高温用サーミスタの断
面図。
面図。
【図５】従来例における，厚膜タイプの高温用サーミス
タの問題を示す説明図。
タの問題を示す説明図。
１．．．サーミスタ材料， １０．．．高温用サーミスタ， １１．．．基板， １２．．．カバー， ２０．．．サーミスタ素子，
Claims (5)
- 【請求項１】 （Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルの粉末と，
Ｙ2 Ｏ3 の粉末との混合原料粉末を１４００〜１７００
℃に加熱焼成して両者を反応させ，（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）
Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃ
ｒ＋Ｍｎ）Ｏ3ペロブスカイトとからなるサーミスタ材
料を得ることを特徴とする高温用サーミスタ材料の製造
方法。 - 【請求項２】 請求項１において，上記混合原料粉末中
の（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4スピネルとＹ2 Ｏ3 との合計量に
対するＹ2 Ｏ3 の添加量は１０〜９０モル％であること
を特徴とする高温用サーミスタ材料の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１または２において，上記混合原
料粉末中の（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルの粉末中におけ
る，Ｃｒ／Ｍｎのモル比は０．１１〜９．０であること
を特徴とする高温用サーミスタ材料の製造方法。 - 【請求項４】 アルミナを含有するセラミック基板の上
に高温用サーミスタ材料，更にその上にアルミナを含有
するセラミックカバーが積層された積層構造を有する高
温用サーミスタであって，かつ上記高温用サーミスタ材
料は，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルの粉末と，Ｙ2 Ｏ3
の粉末との混合原料粉末を１４００〜１７００℃に加熱
焼成して両者を反応させ，（Ｍｎｘ・Ｃｒｙ）Ｏ4 スピ
ネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ（Ｃｒ＋Ｍ
ｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとからなり，かつ，上記混合原
料粉末中の（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルとＹ2 Ｏ3 との
合計量に対するＹ2 Ｏ3 の添加量は１０〜９０モル％で
あり，かつ，上記混合原料粉末中の（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4
スピネルの粉末中における，Ｃｒ／Ｍｎのモル比は０．
１１〜９．０であることを特徴とする高温用サーミス
タ。 - 【請求項５】 高温用サーミスタ材料を金属筒内に内蔵
してなる高温用サーミスタであって，かつ上記高温用サ
ーミスタ材料は，（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルの粉末
と，Ｙ 2 Ｏ3 の粉末との混合原料粉末を１４００〜１７
００℃に加熱焼成して両者を反応させ，（Ｍｎｘ・Ｃｒ
ｙ）Ｏ4 スピネル（０＜ｘ，ｙ≦２，ｘ＋ｙ＝３）とＹ
（Ｃｒ＋Ｍｎ）Ｏ3 ペロブスカイトとからなり，かつ，
上記混合原料粉末中の（Ｍｎ・Ｃｒ）Ｏ4 スピネルとＹ
2 Ｏ3 との合計量に対するＹ2 Ｏ3 の添加量は１０〜９
０モル％であり，かつ，上記混合原料粉末中の（Ｍｎ・
Ｃｒ）Ｏ4 スピネルの粉末中における，Ｃｒ／Ｍｎのモ
ル比は０．１１〜９．０であることを特徴とする高温用
サーミスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09507497A JP3721701B2 (ja) | 1996-03-29 | 1997-03-28 | 高温用サーミスタ材料の製造方法及び高温用サーミスタ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10375596 | 1996-03-29 | ||
| JP8-103755 | 1996-03-29 | ||
| JP09507497A JP3721701B2 (ja) | 1996-03-29 | 1997-03-28 | 高温用サーミスタ材料の製造方法及び高温用サーミスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1070011A true JPH1070011A (ja) | 1998-03-10 |
| JP3721701B2 JP3721701B2 (ja) | 2005-11-30 |
Family
ID=26436359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09507497A Expired - Fee Related JP3721701B2 (ja) | 1996-03-29 | 1997-03-28 | 高温用サーミスタ材料の製造方法及び高温用サーミスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3721701B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2018235432A1 (ja) * | 2017-06-20 | 2019-06-27 | 株式会社芝浦電子 | サーミスタ焼結体及びサーミスタ素子 |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP09507497A patent/JP3721701B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2018235432A1 (ja) * | 2017-06-20 | 2019-06-27 | 株式会社芝浦電子 | サーミスタ焼結体及びサーミスタ素子 |
| US10643768B2 (en) | 2017-06-20 | 2020-05-05 | Shibaura Electronics Co., Ltd. | Thermistor sintered body and thermistor element |
| EP3553796B1 (en) * | 2017-06-20 | 2025-06-04 | Shibaura Electronics Co., Ltd. | Thermistor sintered body and thermistor element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3721701B2 (ja) | 2005-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2006109792A1 (ja) | 導電性酸化物焼結体、導電性酸化物焼結体を用いたサーミスタ素子、及びサーミスタ素子を用いた温度センサ | |
| CN101022046B (zh) | 热敏电阻元件、热敏电阻元件的生产方法以及热敏电阻温度传感器 | |
| EP3553796B1 (en) | Thermistor sintered body and thermistor element | |
| JP2617204B2 (ja) | 固体電解質の製造方法 | |
| JP4527347B2 (ja) | サーミスタ用焼結体 | |
| EP0798275B1 (en) | A method for manufacturing thermistor materials and thermistors | |
| JPH1171169A (ja) | 酸化物イオン導電性セラミックス及びその製造方法 | |
| JP2004221519A (ja) | サーミスタ素子用焼結体及びその製造方法、並びにサーミスタ素子、温度センサ | |
| EP3079032B1 (en) | Sintered electrically conductive oxide, thermistor element employing the oxide, and temperature sensor employing the thermistor | |
| JPH1070011A (ja) | 高温用サーミスタ材料の製造方法及び高温用サーミスタ | |
| JP2894036B2 (ja) | 高温用サーミスタとその製造方法 | |
| JP2008306086A (ja) | サーミスタ素子及びサーミスタ素子の製造方法 | |
| CN117897783B (zh) | 温度传感器元件及温度传感器 | |
| JP3331447B2 (ja) | サーミスタ用磁器組成物の製造方法 | |
| WO2024004870A1 (ja) | 温度センサ素子および温度センサ | |
| JP6154283B2 (ja) | サーミスタ素子および温度センサ | |
| WO2004046061A1 (ja) | サーミスタ素子用焼結体及びその製造方法、並びにサーミスタ素子、温度センサ | |
| JPH09124365A (ja) | 酸素センサ素子 | |
| JP3362644B2 (ja) | サーミスタ素子とその製造方法及びそのサーミスタ素子を用いた温度センサ | |
| JP7473753B1 (ja) | 温度センサ素子および温度センサ | |
| JP2004003998A (ja) | ガスセンサ用ジルコニア基焼結体及びその製造方法、電気抵抗の調整方法並びにガスセンサ素子 | |
| JP2904002B2 (ja) | 温度センサ | |
| EP0345824A1 (en) | Method for producing ceramics | |
| WO2024004845A1 (ja) | 温度センサ素子および温度センサ | |
| JPH0543161B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050810 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050823 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050905 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110922 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |