JPS6186467A - 高性能チタン酸バリウム系ポジスタ−の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 （Ｔｉ％Ｂ　）Ｏ３（ただし、Ａは酸素１２配位金属元
素、Ｂは酸素６配位金属元素を表わす）で示されるチタ
ン酸バリウム系ペロブスカイト固溶体の原料粉末に、必
要に応じ半導体化剤、半導体化促進剤。

正抵抗温度係数増大剤、抵抗電圧依存性減少剤などを添
加したものを、加圧して成形体とし、１０００〜１４５
０℃で焼結して徐冷することによりチタン酸バリウム系
ポジスタ−を製造する方法は公知である。この方法で得
られるポジスタ−の半導体はキュリ一点以上で正抵抗温
度系数を示し、これに通電した場合、発熱量を自動制御
できるので、布団乾燥器やホーマランドリー用衣類乾燥
器などに、また無接点スイッチ、限流素子として利用さ
れている。

チタン酸バリウム系ポジスタ−は、バリウムやチタンの
１ａを他の全屈元素によって固溶置換することにより、
そのキュリ一点もしくは正抵抗温度係数を示す領域の現
れる温度ｃ以下Ｔｓと記載するンを制御することが可能
である。しかしながら、Ｔｓが高温になるにつれて抵抗
のジャンプ幅（キュリ一点以下の低温側での最小抵抗と
高温側での最大抵抗の差ンが急激に減少し、実用に耐え
なくなる。従って、どのようなＴｓを有するポジスタ−
についても、ジャンプ幅を高め見られる技術が要請され
ている。

発明の目的 本発明の目的はｖ１■記要請に応えて、どのようなＴｓ
を有するポジスタ−においても、ジャンプ幅の広いチタ
ン酸バリウム系ポジスタ−を製造することができる方法
を提供するにある。

発明の構成 本発明者らは前記目的を達成すぺ〈鋭意研究の結果、該
ポジスタ−原料粉末の成形体もしくはその焼結体を高酸
素圧中で高温熱処理すると、ジャンプ幅を広くし得られ
ることを究明し得た。この知見に基いて本発明を完成し
た。

本発明の要旨は、チタン酸バリウムまたは一般Ｑ；’（
’、　Ｂａ、　Ａ　）　（Ｔｉ、　Ｂ　）　０．　（た
だし、ムは酸素１２−１゜ 配序金属元素、Ｂは酸素６配位金属元素を表わす）溶体
の原料粉末に、必要に応じ半導体化剤、半導体化促進剤
、正抵抗温度係数増大剤、抵抗電圧依存性減少剤などを
添加したものを、加圧して成形体とし、１ｏｏｏ〜１４
５０℃で焼結して徐冷することくよりチタン酸バリウム
系ポジスタ−を製Ｒする方法において、前記成形体もし
くはポジスタ−焼結体を２Ｋｙ／ｃＪ以上の高酸素圧中
で、２００〜１４５０℃の温度で熱処理することを特徴
とする製造方法にある。

チタン酸バリウムまたはチタン酸バリウムペロブスカイ
ト固溶体粉末は、その原料粉末である炭酸バリウム、酸
化チタンや固溶置換用原料粉末を混合して仮焼（乾式法
）してもよく、また、構成成分の金属塩類の混合水溶液
に沈殿形成剤、例えば炭酸アンモニウム、アンモニヤ、
苛性アルカリ。

蓚酸などを添加して共沈させて乾燥、仮焼（湿式共沈法
）しても良い。チタン酸バリウムペロブスカイト固溶体
の酸素１２位金属元素（一般式Ａ）としては、ｓｒ＋ｃ
ａ、Ｐｂなどの元素が挙げられ、また酸素６配位金属元
累としては、Ｓｎ　、　Ｚｒなどが挙げられる。

前記原料粉末に半導体化剤（例えばＬａ　ｌ　ｙ＋　ｃ
ｅなどの希土類元素、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｗ、Ｔ
ｈなど）、半導体化促進剤（例えば、１１２０．　、５
ｉｎ２など）、正抵抗温度係数増大剤（例えばＭｎ　、
　Ｆｅ。

Ｃｕ　、　Ｏｒ　、　Ｆ　、　Ｃ１、Ｂｒなど）、抵抗
電圧依存性減少剤（ＳｉＯ２など）などを添加してもよ
い。これらの添加剤はそれらの塩類を原料混合水溶液中
に添加すると均一に混合し得られる（共沈法）。

得られた成形体を従来法と同様に１０００〜１４５０℃
で焼結することによってチタン酸バリウム系ポジスタ−
１！作られる。

本発明においては、前記の粉末成形体の状態、あるいは
ポジスタ−焼結体を２．０　Ｋ１７ｃｍ２以上の高酸素
圧下、２００〜１４５０℃で熱処理した後、同雰囲気下
で徐々もしくは急冷することを特徴とする。

貝゛、えると、ペロブスカイト化合物の構成成分の揮発
や溶融が起るので、雰囲気酸素圧は２．ＯＫｐ／ａｍ２
以上であり、熱処理温度は２００〜１４５０℃の範囲で
あることが必要である。

この処理を施すことによって、下記の実施例及び比較例
とを比較すると明らかなように、抵抗ジャンプ幅を顕著
に大きくすることができる。

実施例１゜ ＢａＣ０，、ＴｉＯ２及びＬａ２０．粉末を、ＢａＯ，
９９９Ｌａｏ、。ｏ、　Ｔｉｅ５組成なるように秤量し
、これらをボールミルで約２０時間混合した後、１００
０℃で２時間仮焼した。得られた粉末を粉砕機で２０分
粉砕し、この粉末を１１７ｃｍ２の静水圧下でプレス成
形した。該成形体を１４００℃で２時間焼結し、３００
℃／ｈｒの速度で室温１で徐冷した。

該試料を９０に２／ＣＴｎ２の高酸素圧下、１０００℃
で２時間熱処理した後、１０００℃／ｈｒの速度で室温
まで冷却した。

得られた試料の抵抗の温度変化を測定した結果、正抵抗
温度係数を示す領域の現れる温度（キュリ一点）は１１
０℃で、抵抗ジャンプ幅は約５．５桁に達した。

比較例１゜ 実施例１と同様にして得た成形体を１４００″Ｃで２時
間焼結して３００℃／ｈｒの室温まで徐冷したものを、
抵抗の温度変化を測定した。その結果、正抵抗温度係数
を示す領域の現れる温度（キュＩＪ　＋点）は１１０℃
で、抵抗ジャンプ幅は２桁に達しなかった。

実施例２゜ ＢａＣ０，、ＴｉＯ２及びＬａ２０．をＢａＯ１９９８
”　０．０２Ｔｉｅ、の組成になるように秤量し、更に
これにコロイダルＳｉ○２．　ＴｉＯ２を各々１．０　
ｍｏ１％、及び０．０５ＴＩＩＯ１％のＭｎを添加した
。これをボールミルで約２０時間混合した後、１０００
℃で２時間空気中で仮焼した。得られた粉末を粉砕機で
２５分間粉砕した後、１ｔ／ｃＴ１２の静水圧下でプレ
ス成形し・′薄られた試料を９０に２／ＣＩＩ＋２の高
酸素圧下で１０００℃′士２時間熱処理した後、１００
０℃／ｈｒの速度で室温まで冷却した。

得られたものの抵抗の温度変化を測定した結果、正抵抗
温度係数を示す領域の現われる温度（キュリ一点）は１
１０℃で、抵抗ジャンプ幅は約８．５桁であった。

比較例λ 前記実施例２と同様にして得られた成形焼結体を高酸素
圧下で熱処理しなかったものの抵抗の温度変化を測定し
た結果、正抵抗温度係数を示す領域の現れる温度（キュ
リ一点）は１１０℃で、抵抗のジャンプ幅は約５桁であ
った。

発明の効果 本発明の方法によると、どのようなＴｓを有するポジス
タ−においても、ジャンプ幅の広いチタ７　酸バリウム
系ポジスタ−を製造し得られる優れた効果を有する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）チタン酸バリウムまたは一般式（Ｂａ、Ａ）（Ｔｉ
   、Ｂ）Ｏ＿３（ただし、Ａは酸素１２配位金属元素、Ｂ
   は酸素６配位金属元素を表わす）で示されるチタン酸バ
   リウム系ペロブスカイト固溶体の原料粉末を、加圧して
   成形体とし、１０００〜１４５０℃で焼結して徐冷する
   ことによりチタン酸バリウム系ポジスターの製造方法に
   おいて、前記成形体もしくはポジスター焼結体を２．０
   Ｋｇ／ｃｍ＾２以上の高酸素圧中で、２００〜１４５０
   ℃の温度で熱処理することを特徴とする高性能チタン酸
   バリウム系ポジスターの製造方法。 ２）前記成形体が原料粉末に半導体化剤、半導体化促進
   剤、正抵抗温度係数増大剤、抵抗電圧依存性減少剤など
   を添加したものである特許請求の範囲第１項記載の高性
   能チタン酸バリウム系ポジスターの製造方法。