JPS6112002A - 感温抵抗材料 - Google Patents
感温抵抗材料Info
- Publication number
- JPS6112002A JPS6112002A JP59131170A JP13117084A JPS6112002A JP S6112002 A JPS6112002 A JP S6112002A JP 59131170 A JP59131170 A JP 59131170A JP 13117084 A JP13117084 A JP 13117084A JP S6112002 A JPS6112002 A JP S6112002A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- resistance
- resistance value
- change
- hysteresis
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/04—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having negative temperature coefficient
- H01C7/042—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having negative temperature coefficient mainly consisting of inorganic non-metallic substances
- H01C7/043—Oxides or oxidic compounds
- H01C7/047—Vanadium oxides or oxidic compounds, e.g. VOx
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49082—Resistor making
- Y10T29/49085—Thermally variable
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、温度に対して抵抗値が大きく変化する感温抵
抗素子に係る。特に、温度ヒステリシスを小さくするこ
とによシ、高精度計測器にも、好適に適用することが可
能な感温抵抗材料に関する。
抗素子に係る。特に、温度ヒステリシスを小さくするこ
とによシ、高精度計測器にも、好適に適用することが可
能な感温抵抗材料に関する。
温度に対して抵抗値が変化する感温素子は通常、サーミ
スタと称される。一般に、その−２０℃から２００℃の
範囲でのサーミスタ定数は、４０００に程度以下でアシ
、例えば６８℃における抵抗値の温度に対する変化率は
一３％／℃である。また、特殊な感温素子として、任意
の所定温度で抵抗値が急変するものがある。例えばよく
知られた材料として、バナジウム系酸化物がある。即ち
ＶＯ，単結晶やｖＯ。
スタと称される。一般に、その−２０℃から２００℃の
範囲でのサーミスタ定数は、４０００に程度以下でアシ
、例えば６８℃における抵抗値の温度に対する変化率は
一３％／℃である。また、特殊な感温素子として、任意
の所定温度で抵抗値が急変するものがある。例えばよく
知られた材料として、バナジウム系酸化物がある。即ち
ＶＯ，単結晶やｖＯ。
焼結体は、約６８℃付近で抵抗値が３〜４桁大きく変わ
る。この変化を通常「飛び」と称す。従来この飛びを利
用し、所定温度でスイッチングする素子として、各種の
温度制御機器や簡易型温度制御器にこの感温素子が適用
されて来た。第１図にバナジウム酸化物（ＶＯりの温度
−抵抗特性を示す。
る。この変化を通常「飛び」と称す。従来この飛びを利
用し、所定温度でスイッチングする素子として、各種の
温度制御機器や簡易型温度制御器にこの感温素子が適用
されて来た。第１図にバナジウム酸化物（ＶＯりの温度
−抵抗特性を示す。
図示の如く６８℃前後で抵抗値は急変している。この抵
抗値の急激な変化は、ｖＯ２の結晶構造が６８℃付近で
低温相の単斜晶系から高温相の正方晶系に変化し、との
相転移によって電気伝導機構が高抵抗の半導体性から低
抵抗の金属性へ変わるためと言われている。この結晶構
造の変化、即ち原子移動を伴う変化は、温度の過渡状態
においては必然的に遅れを生じ、第１図に示すように、
その急変温度には幅があシ、低温から高温への温度変化
と高温から低温への温度変化において抵抗値の変化特性
が異なるという、所謂ヒステリシスをもつ。
抗値の急激な変化は、ｖＯ２の結晶構造が６８℃付近で
低温相の単斜晶系から高温相の正方晶系に変化し、との
相転移によって電気伝導機構が高抵抗の半導体性から低
抵抗の金属性へ変わるためと言われている。この結晶構
造の変化、即ち原子移動を伴う変化は、温度の過渡状態
においては必然的に遅れを生じ、第１図に示すように、
その急変温度には幅があシ、低温から高温への温度変化
と高温から低温への温度変化において抵抗値の変化特性
が異なるという、所謂ヒステリシスをもつ。
このため、所定の温度で抵抗値が大きく異なる２値をも
つことになる。通常、このヒステリシスの温度幅は２℃
あるため、温度検知及び温度制御の精度は±１℃程度に
留まる。従って高精度計測器等へめ適用は困難であった
。
つことになる。通常、このヒステリシスの温度幅は２℃
あるため、温度検知及び温度制御の精度は±１℃程度に
留まる。従って高精度計測器等へめ適用は困難であった
。
一方近年、抵抗値と高抵抗値の急変領域での高い温度依
存性を利用して、温度検知の高精度化あるいは微小温度
変動を活用する高周波発振器への適用が試みられている
。
存性を利用して、温度検知の高精度化あるいは微小温度
変動を活用する高周波発振器への適用が試みられている
。
しかし、これを実用化するには、やはシ前述の抵抗値の
ヒステリシスを小さく抑え、所定温度での２つの抵抗値
の差を従来に比べて極めて小さ、く、たとえば５チ以内
に抑えることが必要である。
ヒステリシスを小さく抑え、所定温度での２つの抵抗値
の差を従来に比べて極めて小さ、く、たとえば５チ以内
に抑えることが必要である。
結局このような観点で、従来のＶＯ，単結晶及びｖＯ１
焼結体のみを用いた感温素子では、その温度−抵抗特性
の大きなヒステリシスがあるため、十分な性能は得られ
なかった。
焼結体のみを用いた感温素子では、その温度−抵抗特性
の大きなヒステリシスがあるため、十分な性能は得られ
なかった。
本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を改善し、
温度−抵抗特性のヒステリシスの小さい抵抗急変感温素
子材料を提供することにある。
温度−抵抗特性のヒステリシスの小さい抵抗急変感温素
子材料を提供することにある。
上記目的を達成すべく、本発明の感温抵抗材料は、ＶＯ
１にＲｕ０１を加えて熱処理するとともに、その組成を
、ＶＯ，が９０〜６０ｗｔ％、Ｒｕ０１が１０〜４０
ｗｔ ％の範囲として構成する。
１にＲｕ０１を加えて熱処理するとともに、その組成を
、ＶＯ，が９０〜６０ｗｔ％、Ｒｕ０１が１０〜４０
ｗｔ ％の範囲として構成する。
この構成にすると、ＶＯｌの内部構造に、Ｒｕ０１によ
シ歪が予めよ与えられることによシ、この結果、ヒステ
リシスを小さくできる。゛ 本発明の構成は、このように結晶構造に予め歪を与えて
おくことによシ、相転移によル生じる電気伝導機構の変
化、即ち抵抗値の急激な変化が温度に対して小さなヒス
テリシスとなる。よってこれにより所定温度（抵抗値が
大幅に変化する温度）での抵抗値の変化は急峻でなく、
また、その飛びもやや小さくなるが、低温度領域あるい
は高温度領域からの所定温度への温度変化に対して、除
徐に歪んだ結晶構造から原子の移動が始マシ、これに伴
って徐々に抵抗値の変化が生じる。これよシ、所定温度
付近での抵抗値変化の急峻性はやや損なわれる可能性は
あるものの、そのヒステリシ）スが小さくなる。また、
抵抗値の急変が始まる温度と終了する温度の範囲が広が
るが、温度に対して抵抗値がほぼ一義的に決るため、実
用上の問題紘ない。
シ歪が予めよ与えられることによシ、この結果、ヒステ
リシスを小さくできる。゛ 本発明の構成は、このように結晶構造に予め歪を与えて
おくことによシ、相転移によル生じる電気伝導機構の変
化、即ち抵抗値の急激な変化が温度に対して小さなヒス
テリシスとなる。よってこれにより所定温度（抵抗値が
大幅に変化する温度）での抵抗値の変化は急峻でなく、
また、その飛びもやや小さくなるが、低温度領域あるい
は高温度領域からの所定温度への温度変化に対して、除
徐に歪んだ結晶構造から原子の移動が始マシ、これに伴
って徐々に抵抗値の変化が生じる。これよシ、所定温度
付近での抵抗値変化の急峻性はやや損なわれる可能性は
あるものの、そのヒステリシ）スが小さくなる。また、
抵抗値の急変が始まる温度と終了する温度の範囲が広が
るが、温度に対して抵抗値がほぼ一義的に決るため、実
用上の問題紘ない。
上述の基本原理のもとに、ｖＯｌにＲｕＯ２を加えたバ
ナジウム系酸化物が好適であることを見出し、本発明に
至ったものである。
ナジウム系酸化物が好適であることを見出し、本発明に
至ったものである。
以下、本発明の具体的な実施例について説明する０
平均粒径２＃ｍのＶＯ，粉末と平均粒径２μｍのＲｕｂ
。
。
粉末とを第１表のＡ１〜屋１４に示す各々の配合比で混
合した。第１表の／Ｉ６１〜４１４は、配合組成がＶＯ
ｌ １００ ｗｔ％〜５０ ｗｔ ９６まで、順次ＶＯ
ｔ量が少なくなっているもノテ、Ａ１〜Ａ１２カｖＯ！
９０〜６０Ｗｔチ内にある本発明の組成範囲の例であっ
て、厘１〜４６はＶＯ，量がこの範囲より多（、Ａ１３
以下紘逆に少ない例である。この混合物をプレス成型に
よ’） 、２１ｍ０ｘ Ｉ Ｈｌｔの圧粉体に作成した
。これを１０００℃−２時間の最高温度において熱処理
した。
合した。第１表の／Ｉ６１〜４１４は、配合組成がＶＯ
ｌ １００ ｗｔ％〜５０ ｗｔ ９６まで、順次ＶＯ
ｔ量が少なくなっているもノテ、Ａ１〜Ａ１２カｖＯ！
９０〜６０Ｗｔチ内にある本発明の組成範囲の例であっ
て、厘１〜４６はＶＯ，量がこの範囲より多（、Ａ１３
以下紘逆に少ない例である。この混合物をプレス成型に
よ’） 、２１ｍ０ｘ Ｉ Ｈｌｔの圧粉体に作成した
。これを１０００℃−２時間の最高温度において熱処理
した。
この熱処理は基本的にＨｖｏｔの酸化を極力抑えるため
非酸化中で行う必要があシ、今回は酸素を■ｐｐｍ含有
する穐中で行った。
非酸化中で行う必要があシ、今回は酸素を■ｐｐｍ含有
する穐中で行った。
このようにして得た焼結体の両面に々ペーストを塗布し
て電極とし、その特性を測定した。第１表の特性欄に、
それぞれ５０．００℃の抵抗値ｉｏｏ、ｏｏ℃の抵抗値
、５０．００℃の抵抗値と１００．００℃の抵抗値比、
及びヒステリシスにおける最大の抵抗値比を示す。
て電極とし、その特性を測定した。第１表の特性欄に、
それぞれ５０．００℃の抵抗値ｉｏｏ、ｏｏ℃の抵抗値
、５０．００℃の抵抗値と１００．００℃の抵抗値比、
及びヒステリシスにおける最大の抵抗値比を示す。
また第２図に、試料の内代表的なものの温度−抵抗特性
を示す。第２図のＡは、本例の一つであるＪｐ５１０（
ＶＯｌが１０％）のもののデータ、ＢはＲｕｂ、が１０
ｗｔ ％を下まわる試料のデータ、Ｗは逆にＲｕ０１
が４０ ｗｔ％を越える試料についてのデータである。
を示す。第２図のＡは、本例の一つであるＪｐ５１０（
ＶＯｌが１０％）のもののデータ、ＢはＲｕｂ、が１０
ｗｔ ％を下まわる試料のデータ、Ｗは逆にＲｕ０１
が４０ ｗｔ％を越える試料についてのデータである。
従来のサーミスタ素子以上の温度変化を得るためには、
５０．００℃と１００．００℃の抵抗値比は１０以上が
望まれる。また、ヒステリシスにおける最大抵抗値比と
しては、その差を５％以下とするため、１．０５以下が
望まれる。さらに、これが実用回路素子として用られる
に’、５０．００℃で１０ＯＫΩ以下の抵抗値が望まれ
る。
５０．００℃と１００．００℃の抵抗値比は１０以上が
望まれる。また、ヒステリシスにおける最大抵抗値比と
しては、その差を５％以下とするため、１．０５以下が
望まれる。さらに、これが実用回路素子として用られる
に’、５０．００℃で１０ＯＫΩ以下の抵抗値が望まれ
る。
第１表から明らかなように、Ｒｕ０１含量として１０ｗ
ｔ％〜４０ｗｔ％の範囲において、上記所望の特性をす
べて満足する緒特性を得られた。Ｒｕ０１量が１０ｖｔ
チよシ少ないとＲｕＯ２の効果が少ない。つまシロ８℃
付近で大きな抵抗値変化は示すけれど、そのヒステリシ
スが大きく、抵抗値比は１．０５を越える（第２図のＢ
）。また、Ｒｕ０１が４０ ｗｔ％を越えると、感温素
子としての抵抗値変化が小さく、５０．００℃と１００
．００℃の抵抗値比が１０よシ小さくなる。この場合第
２図のＢ′の如く、温度による変化は小さい。
ｔ％〜４０ｗｔ％の範囲において、上記所望の特性をす
べて満足する緒特性を得られた。Ｒｕ０１量が１０ｖｔ
チよシ少ないとＲｕＯ２の効果が少ない。つまシロ８℃
付近で大きな抵抗値変化は示すけれど、そのヒステリシ
スが大きく、抵抗値比は１．０５を越える（第２図のＢ
）。また、Ｒｕ０１が４０ ｗｔ％を越えると、感温素
子としての抵抗値変化が小さく、５０．００℃と１００
．００℃の抵抗値比が１０よシ小さくなる。この場合第
２図のＢ′の如く、温度による変化は小さい。
一方、第２図のＡは前述の通シ本発明組成範囲にある好
適例の一つのデータ（Ａ１０の温度−抵抗特性）であっ
て、満足すべき抵抗値変化をもつとともに、ヒステリシ
スは殆どなく、従って高精度化が可能であシ、微小温度
変化についての感温素子にも十分適用できる。
適例の一つのデータ（Ａ１０の温度−抵抗特性）であっ
て、満足すべき抵抗値変化をもつとともに、ヒステリシ
スは殆どなく、従って高精度化が可能であシ、微小温度
変化についての感温素子にも十分適用できる。
上述の如く、本発明の感温抵抗材料は、温度−抵抗特性
における温度ヒステリシスが極めて小さいという効果を
有する。よって本発明の材料位、高精度の温度計測制御
あるいは、微小温度変動による高周波発振などにも有効
に適用することが可能なものである。
における温度ヒステリシスが極めて小さいという効果を
有する。よって本発明の材料位、高精度の温度計測制御
あるいは、微小温度変動による高周波発振などにも有効
に適用することが可能なものである。
なお当然のことではあるが、本発明は上記具体的に説明
した実施例にのみ限定されるものではない０
した実施例にのみ限定されるものではない０
第１図はＶＯ，単結晶の温度−抵抗特性を示す図である
。第２図は本発明の一実施例の温度−抵抗特性を示し、
その人は好適例であって、Ｂ 、 Ｂ／は比較の為に示
した本発明外の例のデータである。 Ａ・・・本発明一実施例の温度−抵抗特性、Ｂ 、 Ｂ
’・・・比較例の温度−抵抗特性。 代理人 弁理中 秋 本 正 実、 第１図 蚤友（°Ｇ）
。第２図は本発明の一実施例の温度−抵抗特性を示し、
その人は好適例であって、Ｂ 、 Ｂ／は比較の為に示
した本発明外の例のデータである。 Ａ・・・本発明一実施例の温度−抵抗特性、Ｂ 、 Ｂ
’・・・比較例の温度−抵抗特性。 代理人 弁理中 秋 本 正 実、 第１図 蚤友（°Ｇ）
Claims (1)
- ＶＯ＿２にＲｕＯ＿２を加えて熱処理するとともに、そ
の組成をＶＯ＿２が９０〜６０ｗｔ％、ＲｕＯ＿２が１
０〜４０ｗｔ％の範囲としたことを特徴とする感温抵抗
材料。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131170A JPS6112002A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 感温抵抗材料 |
| US06/749,279 US4603008A (en) | 1984-06-27 | 1985-06-27 | Critical temperature sensitive resistor material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131170A JPS6112002A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 感温抵抗材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6112002A true JPS6112002A (ja) | 1986-01-20 |
Family
ID=15051642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59131170A Pending JPS6112002A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 感温抵抗材料 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4603008A (ja) |
| JP (1) | JPS6112002A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8529867D0 (en) * | 1985-12-04 | 1986-01-15 | Emi Plc Thorn | Temperature sensitive device |
| US5766789A (en) * | 1995-09-29 | 1998-06-16 | Energetics Systems Corporation | Electrical energy devices |
| US7396913B2 (en) * | 2002-10-14 | 2008-07-08 | Abbott Laboratories | Erythropoietin receptor binding antibodies |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1434033A (en) * | 1972-07-06 | 1976-04-28 | Standard Telephones Cables Ltd | Thermistors method and equipment for forming a single cloud of radar reflecti |
| DE2428532C3 (de) * | 1973-06-20 | 1984-02-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka | Zusammensetzungen für einen Hochtemperatur-Heißleiter |
| US3960778A (en) * | 1974-02-15 | 1976-06-01 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Pyrochlore-based thermistors |
| JPS5623281B2 (ja) * | 1974-02-28 | 1981-05-30 | ||
| JPS54111700A (en) * | 1978-02-22 | 1979-09-01 | Hitachi Ltd | Thermistor composition |
| CA1147945A (en) * | 1979-11-02 | 1983-06-14 | Takayuki Kuroda | Oxide thermistor compositions |
-
1984
- 1984-06-27 JP JP59131170A patent/JPS6112002A/ja active Pending
-
1985
- 1985-06-27 US US06/749,279 patent/US4603008A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4603008A (en) | 1986-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6112003A (ja) | 感温抵抗材料 | |
| JPS6197902A (ja) | 感温抵抗材料 | |
| JPS61110404A (ja) | 感温抵抗材料 | |
| JPS6197903A (ja) | 感温抵抗材料 | |
| JPH0541304A (ja) | 金属酸化物系サーミスタ材料 | |
| US4603008A (en) | Critical temperature sensitive resistor material | |
| JPS61110403A (ja) | 感温抵抗材料 | |
| JPS63315550A (ja) | サ−ミスタ磁器組成物 | |
| JPS60253201A (ja) | 感温抵抗材料 | |
| JPS63315554A (ja) | サーミスタ磁器組成物 | |
| JPS58119601A (ja) | 抵抗体 | |
| JPS63315555A (ja) | サーミスタ磁器組成物 | |
| JPS63315553A (ja) | サーミスタ磁器組成物 | |
| JPS63171352A (ja) | ガスセンサの湿度依存性改良方法 | |
| JPS61119001A (ja) | 感音抵抗体 | |
| JPS63315552A (ja) | サーミスタ磁器組成物 | |
| JPS63315558A (ja) | サーミスタ磁器組成物 | |
| JPS61131401A (ja) | 感温抵抗体 | |
| JPS5932043B2 (ja) | 電圧非直線抵抗素子の製造方法 | |
| JPS63315548A (ja) | サ−ミスタ磁器組成物 | |
| JPH05302906A (ja) | アルコールセンサ | |
| US6270693B1 (en) | Thermistor composition | |
| JPS63315551A (ja) | サ−ミスタ磁器組成物 | |
| JPH04348001A (ja) | 電流制御素子 | |
| JPS61113211A (ja) | サ−ミスタ用酸化物半導体 |