JPS63291402A - サ−ミスタ材料 - 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】 皮呈上立科貝圀！ 本発明は、小型チップ状サーミスタに適したサーミスタ
材料に関する。

従来至孜歪 現在、最も広く使用されているサーミスタ材料であるマ
ンガン−コバルト−ニッケル（Ｍｎ−Ｇｏ−Ｎｉ）系の
酸化物は、その混合比を決めると、それのもつ比抵抗及
びＢ定数がほぼ一義的に決まってしまう。すなわち、上
記三元系の三元比抵抗図及び三元Ｂ定数図は、非常によ
く似た形状となる。従って、所望のＢ定数が得られる混
合比を幾つか選択したとしても、比抵抗値はどれも似通
った値となってしまい、Ｂ定数に対して比抵抗値を任意
に選択できないという欠点があった。

そこで、上記Ｍｎ−Ｃｏ−Ｎｉ系の酸化物の三元系にＡ
　ＩＩ　ｚｏｚ　＊　　Ｚ　ｒ　Ｏｘ　、　　Ｓ　ｉ　
Ｏ２等を添加して比抵抗値を高くしたり、ＣｕＯ等を添
加して低くしたりして、Ｂ定数及び比抵抗の値を調節し
ていた。

■が”′　しようとする。　占 しかし、Ｍ　ｎ　−Ｃｏ　−Ｎ　ｉ系の酸化物にＡ６２
０、を数％添加した場合、比抵抗値を１桁程度増加させ
ることは容易に行なえるが、Ｂ定数は高々２〜３％しか
増加させることができない。それ以上にＢ定数を増加さ
せるためには、Ａｌｔ２０３の添加量を増加すればよい
のだが、そうすると比抵抗値が増加しすぎて実用に適し
なくなるという問題点があった。　Ｚｒ０１　、Ｓ　ｉ
ｏｚ等の他の添加物についても上述のＡＩＩＲＱ３を添
加した場合と同様で、比抵抗の増加の割合に対してＢ定
数の増加が少なく、所望のＢ定数及び比抵抗値を得るの
が難しいという問題点があった。

殊に、小型チップ状のサーミスタで普通サイズのサーミ
スタと同程度の抵抗値を得るためには、比抵抗値を下げ
ざるをえず、それに伴いＢ定数も低下してしまい、所望
のＢ定数が得られないだけでなく、サーミスタとしても
感度の鈍いものとなってしまうという問題点があった。

本発明は上記のような問題点に鑑みなされたもので、低
比抵抗値が要求される小型チップ状のサーミスタにおい
ても、Ｂ定数が低下せずに、感度が良好なサーミスタ材
料を提供することを目的としている。

朋ａ、ａｆＭ’ｆ＆ｔ；’；、ｆ：）ｆ＞ＣＤ−ｆ−Ｉ
’上記目的を達成するために本発明は、マンガンーコバ
ルトーニ・ノケル系の酸化物に１〜１０重１％の希土類
元素を添加してなることを特徴としている。

作　　　　用 上記構成によれば、Ｍｎ−Ｃｏ−Ｎｉ系の酸化物に１〜
１０重景％（ｗｔ％）の希土類元素を添加することによ
って、サーミスタ材料は比抵抗値が実用的な使用範囲内
で増加し、且つＢ定数が大幅に増加する。

尚、希土類元素の添加量を１〜１０ｗｔ％の範囲に限定
したのは次の理由による。即ち、希土類元素の添加量が
１〜ｌ　Ｑｗｔ％の範囲にある場合は、第１図に示す如
く、Ｂ定数が大幅に増加するのに対して、比抵抗値は実
用的な使用範囲内での増加にとどまる。一方、添加量が
１ｗｔ％未溝の場合には、Ｂ定数はあまり増加せずに希
土類元素を全く添加しない場合と大差がない。他方、添
加量がｌＱｗｔ％を越えると比抵抗値が大幅に増加して
しまい、サーミスタとして実用に通さなくなる。

天−」Ｌ−伝 Ｍｎ−Ｃｏ−Ｎｉ系の酸化物としてＭ　ｎ　３０４＋　
ＣＯ３０４＋　Ｎ　ｉＯをＭｎ３０ａ：　Ｃ０３０ａ：
　Ｎｉ０＝７：２：１の割合で調合した混合物に希土類
元素としてＹ２Ｏ３及びＮｄ２Ｏ３を以下に記した第１
表中に示した割合で各々添加して、サーミスタ材料を製
造した。

これらのサーミスタ材料を使用して１．１ｍｍ角、厚さ
０．５ｍｍのチップ状サーミスタを作成し、該サーミス
タの２５℃における比抵抗値〔ｋΩ〕及び２５℃〜５０
℃におけるＢ定数（Ｋ）を測定した。

その結果を第１表に示す。

但し、同表中、試料Ｎｏ、に＊印を付したものは、本発
明に含まれていない従来のサーミスタを示す。

（以下、余白） 第１表 第１表かられかるように、従来のようにＭ　ｎ　−Ｃｏ
−Ｎｉ系の酸化物にＡｌ２Ｏ，やＺｒＯ，を添加した試
料（試料ＮＯ１２〜７）は、何も添加していない試料（
試料Ｎｏ、１）に較べてＢ定数が大きい、しかし、Ａｌ
２Ｏ３やＺｒＯ□の添加量がｌＱｗｔ％の試料（試料Ｎ
ｏ、４．７）は、比抵抗値が大きくなりすぎて（たとえ
ば、試料ＮＯ６４のＡｌ２Ｏ３の場合だと比抵抗値は２
５１、試料Ｎ００７のＺｒＯ□の場合だと比抵抗値は２
４０になる。）サーミスタとしての実用に適さない。

ところが、希土類元素（本実施例ではＹ、Ｏ。

やＮｄ２ｏ：＋）を添加した試料（試料Ｎｏ８〜１３）
は、その添加量が増加するに従ってＢ定数が大幅に増加
し、それに伴い比抵抗値も増加するが、比抵抗値の増加
の割合は、サーミスタの使用に適する範囲内におさまっ
ている。

このように、Ｍｎ−Ｃｏ−Ｎｉ系の酸化物に希土類元素
を添加すると、比抵抗値も増加するが、これはサーミス
タの使用に適する範囲内であり、Ｂ定数が大幅に増加す
るので、所望のＢ定数及び比抵抗値を選択することがで
きる。

第１図は、上記の測定結果を添加物別に表した図である
。図において、実線はいずれも第１表の試料Ｎ００８〜
１０及び１１〜１３を示し、破線はいずれも試料ＮＯ１
２〜４及び５〜７を示す。

同図からＭｎ−Ｃｏ−Ｎｉ系の酸化物に希土類元素を添
加することによって、比抵抗値も増加するが、Ｂ定数も
大幅に増加させることができるので、所望のＢ定数及び
比抵抗値を選択することができることがわかる。

このような効果を利用して例えば０．５ｍｍ角。

厚さ０．２５ｍｍ（一般的な大きさ）のＤＨＴサーミス
タを製造する場合、比抵抗値が２にΩのものを得ようと
すると、従来ならばＢ定数は高々３３００に程度のもの
しか得られないが、本発明を利用してＭｎ−Ｃｏ−Ｎｉ
系の酸化物（Ｍｎ３０ａ　、Ｃ０３０ｍ　、Ｎ　ｉＯ）
の混合割合をＭｎ３Ｏ４：Ｃｏ３Ｏ４：Ｎｉ０＝４５　
：　５０　：　５にし７Ｎｄ２０３を２ｗｔ％添加して
製造したものは、同じ大きさ、同じ比抵抗値でもＢ定数
が３８００にと高い値を示す。このように、Ｍ　ｎ　−
Ｃｏ　−Ｎ　ｉ系の酸化物の混合率は上記実施例に示し
た混合割合に限らずとも良好な結果が得られる。

尚、上記実施例では添加する希土類としてＹ２Ｏ３及び
Ｎｄ２Ｏ３をあげているが、本発明はこれに限るもので
はなく、希土類元素であれば良く、上記と同様の効果が
得られる。

光更夙炊果 以上説明したように、本発明のサーミスタ材料は、Ｍｎ
　　Ｃｏ　　Ｎｉ系の酸化物に１〜ｌＱｗｔ％の希土類
元素を添加してなるので、Ｂ定数が大幅に増加し、且つ
そのＢ定数に応じて比抵抗値を任意に選択できるという
効果があり、高いＢ定数が得られるのでサーミスタの感
度が良好となるという効果がある。また、Ｂ定数の低下
を抑えることができるので、低圧抵抗値が要求される小
型チップ状のサーミスタに適するという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、各種添加物を加えて製造したＭｎ　−Ｃｏ−
Ｎｉ系の酸化物よりなるサーミスタの特性を表す図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　マンガン−コバルト−ニッケル系の酸化物に１〜１０
   重量％の希土類元素を添加してなることを特徴とするサ
   ーミスタ材料。