專利名稱：半導(dǎo)電陶瓷組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于傳感器、功能元件(如限流器或峰值限流器)等的半導(dǎo)電陶瓷組合物，尤其涉及主要由SrO、PbO和TiO2組成的半導(dǎo)電陶瓷組合物，它呈現(xiàn)具有正溫度系數(shù)的PTC(正溫度系數(shù)熱敏電阻)特征，具有負(fù)溫度系數(shù)的NTC(負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻)特征，具有正和負(fù)溫度系數(shù)的所謂V型PTC特征，其中在一定溫度范圍電阻驟減的CIR(臨界溫度電阻器)特征等。
具有正溫度系數(shù)的常規(guī)半導(dǎo)電陶瓷組合物主要由鈦酸鋇BaTiO3組成。當(dāng)這種常規(guī)組合物中不含添加劑(不是用于半導(dǎo)電性的添加劑)時(shí)，它具有高點(diǎn)燃溫度，因此，在其電阻系數(shù)或電阻率-溫度特征曲線中，電阻以平緩的斜率上升，導(dǎo)致具有平坦形負(fù)電阻-溫度系數(shù)范圍的V型電阻率-溫度特征曲線的缺陷。
還提出了具有用于半導(dǎo)電性添加劑的PbTiO3組合物，以便由Sr或Ca取代一部分Pb。眾所周知，該組合物在空氣中點(diǎn)燃或燃燒使其電阻增加，結(jié)果不能為該組合物提供起半導(dǎo)體作用所需的低電阻，但是，在氬氣氛中點(diǎn)燃能令人滿意地為該組合物提供所要求的低電阻和高居里點(diǎn)的正溫度系數(shù)熱敏電阻。遺憾的是這種在氬氣氛中點(diǎn)燃的組合物在正常用于空氣中時(shí)會(huì)增加電阻，因此其性能不穩(wěn)定。
負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻主要由過(guò)渡金屬(例如Mn、Ni，CO等)構(gòu)成，它具有約高達(dá)4000的常數(shù)B(-α∶4至5%)，以致極難以在寬范圍內(nèi)改變電阻率一溫度特征曲線的斜率。另一缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)電阻致使B常數(shù)改變。就負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻而言，在表示半導(dǎo)電陶瓷組合物的電阻-溫度特性的對(duì)數(shù)曲線圖上，電阻隨溫度變化是非線性的，采用熱敏電阻時(shí)需要一種能提供線性變化的電路。
此外，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻由于對(duì)其過(guò)壓使用時(shí)釋放自熱，使電阻漸減，以致破壞。鑒于以上所述，所推薦的元件由用熱的方法連接負(fù)溫度系數(shù)元件和正溫度系數(shù)元件構(gòu)成，當(dāng)接通電源時(shí)，前者用于限制非峰值電流，當(dāng)同時(shí)出現(xiàn)任何異常時(shí)，正溫度系數(shù)元件用于避免過(guò)載電流的流通，從而顯示V型溫度特征，以快速進(jìn)位非峰值電流的限制和避免過(guò)載電流。
另外，臨界溫度電阻器主要由V2O5，堿性氧化物等構(gòu)成，因此需要還原處理和淬火處理，使電阻器的穩(wěn)定生產(chǎn)中產(chǎn)生故障。而且該臨界溫度電阻器呈珠狀，適于用Pt線等作為導(dǎo)線，這樣，它的構(gòu)型受到限制，使成本增加。加之，該電阻器電阻突然改變的點(diǎn)位移在窄至50至80℃范圍內(nèi)受到限制。再者，由于制造上的限制，該臨界溫度電阻器不能形成大型的，因此不能用于高電壓下。
鑒于上述研究結(jié)果，本發(fā)明者研制的半導(dǎo)電陶瓷組合物不含Ba，與在A位上選擇Sr和Pb的ABO3鈣鈦礦結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，并且顯示較大負(fù)溫度系數(shù)(NTC范圍)的PTC特征，無(wú)需任何添加劑，如公開(kāi)于日本專利申請(qǐng)公開(kāi)280401/1988號(hào)中所述。
由于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明已作了成功的研究，注意到的事實(shí)是改變由我們研制出的上述組合物中主要和次要成分的組成，提供一種半導(dǎo)電陶瓷組合物，使得組合物的電阻-溫度特征有可能受控，及降低點(diǎn)燃溫度。并且，該組合物在氧化氣氛中點(diǎn)燃，使陶瓷形成穩(wěn)定的特征。
因此，本發(fā)明的目的之一是提供能夠按要求控制其電阻-溫度特征和/或電阻的半導(dǎo)電陶瓷組合物。
本發(fā)明的目的之二是提供能夠足以降低其點(diǎn)燃溫度的半導(dǎo)電陶瓷組合物。
本發(fā)明的目的之三是提供能夠形成具有穩(wěn)定特性的陶瓷的半導(dǎo)電陶瓷組合物。
本發(fā)明的目的之四是提供能夠獲得所期望的NTC特征、V型PTC特征、PTC特征或CTR特征的半導(dǎo)電陶瓷組合物。
本發(fā)明的目的之五是提供能夠使其NTC特征、V型PTC特征、PTC特征按要求改變的半導(dǎo)電陶瓷組合物。
本發(fā)明的目的之六是提供能顯示各種電阻-溫度特征和寬范圍內(nèi)改變諸特征的半導(dǎo)電陶瓷組合物。
本發(fā)明的目的之七是提供能夠快速和正向顯示V型特征的半導(dǎo)電陶瓷組合物。
本發(fā)明的目的之八是提供易于制造的半導(dǎo)電陶瓷組合物。
本發(fā)明的目的之九是提供能形成各種尺寸和/或構(gòu)型的半導(dǎo)電陶瓷組合物。
本發(fā)明提供的半導(dǎo)電陶瓷組合物包括Sr為0.05至0.95mol(按SrO計(jì))，Pb為0.05至0.85mol(按PbO計(jì))，Ti為0.90至2.0mol(按TiO2計(jì))和R為0.001至0.3mol(按其氧化物計(jì))，R是選自下述稀土元素、Bi、V、W、Ta、Nb和Sb中至少一種元素。稀土元素的量(除Ce、Bi和Sb外)，按 1/2 (R2O3)計(jì)，V、Ta和Nb的量按 1/2 (R2O5)計(jì)，Ce和W的量分別按RO2和RO3計(jì)。該組合物在氧化氣氛中點(diǎn)燃。
本發(fā)明半導(dǎo)電陶瓷組合物還包括以0.001至30%(重量)的量加入的SiO2。
本發(fā)明組合物還包括加入其中的M，它選自下述元素中至少一種元素，所述元素為Mu、Cu、Cr、Ni、Fe、Co、Ru、Os、Ge、Hf、P、Sb、V、Mg、Zn、W、Al、Mo、In、Ga、Nb、Ta、Bi、Sc、稀土元素、Th、Na、K、Li、B、Ag、Cs和Rb。除Al和W之外，M以0.00001至1.2%(重量)的量加入，Al和W以0.00001至8%(重量)的量加入。
SiO2和M可一起加到該組合物中。
在本發(fā)明中，用BaO和CaO中至少一種以0.001至0.3mol的量代替SrO和PbO。
如上所述，含SrO、PbO和TiO2作為其主要成分的本發(fā)明半導(dǎo)電陶瓷組合物提供了一種具有所要求的PTC特征、V型PTC特征、NTC特征或CTR特征的陶瓷。TiO2的增加可使該組合物的電阻系數(shù)或電阻率在低水平至高水平范圍內(nèi)受到控制，而并不顯著改變電阻-溫度特征曲線的斜率，從而提供了能滿足任何電阻要求的陶瓷元件。SiO2有助于降低該組合物開(kāi)始具有半導(dǎo)電性的溫度(下文稱為“半導(dǎo)電性起始溫度”)以及改變?cè)摻M合物從V型PTC特征至接近CTR特征范圍的特征。添加M后，增強(qiáng)了PTC特征和NTC特征。而且BaO和CaO代替一部分SrO和PbO，可增強(qiáng)PTC特征，并能使點(diǎn)燃或燒結(jié)的組合物的顆粒尺寸均勻。此外，將具有不同功能的各種添加劑同時(shí)或合并加到該組合物中，可使它具備各添加劑的性能。
通過(guò)下文的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖，可更好理解本發(fā)明的上述目的和其他目的，以及許多附屬優(yōu)點(diǎn)。其中

圖1至圖5各自顯示本發(fā)明半導(dǎo)電陶瓷組合物的電阻率-溫度特征曲線。
現(xiàn)在，用下文實(shí)施例描述本發(fā)明半導(dǎo)電陶瓷組合物。
實(shí)施例用于各種半導(dǎo)電陶瓷組合物的起始材料選自SrCO3，PbO，Y2O3，TiO2，CaCO3，La2O3，CeO2，Nd2O5，Sm2O3，Dy2O3，Gd2O3，V2O3，Bi2O3，WO3，Ta2O5，Nb2O5，Sb2O3，MnCO3，CuO，Cu2O3，Cr2O3，Li2CO3，Th2O3，Sc2O3，F(xiàn)e(NO3)3，Al2O3，P2O5，CoO，BaCO3，ZnO，MgCO3，B2O3，NiO，Na2O，Ga，In，Tl，Rb2O，Cs2O，Ag，Ru2O3，Os2O3，Ge，HfO2，MoO3和K2O并稱重以制備列于表1至6的半導(dǎo)電陶瓷組合物。表中所示次要成分M的量以它們的各元素為基準(zhǔn)。然后，將經(jīng)選擇和稱重的材料置于裝有瑪瑙球的罐磨機(jī)中，進(jìn)行濕法混合20小時(shí)，以致粉碎，接著對(duì)每種如此獲得的粉末材料進(jìn)行水合和干燥，繼之以在溫度800至1100℃煅燒2小時(shí)。
煅燒過(guò)的材料經(jīng)初步?；缓?，在上述罐磨機(jī)中用水研磨約20小時(shí)，接著脫水和干燥。
此后，將聚乙烯醇(PVA)加到干燥過(guò)的材料中，使該材料成粒，然后，借助水壓機(jī)，在約2ton/cm2壓力下成形，制成直徑16.5mm，厚3.5mm的圓片。接著把由此得到的圓片置于氧化氣體的間歇式爐中，在溫度1150至1300℃下點(diǎn)燃或燃燒2小時(shí)，使獲得的每一半導(dǎo)電陶瓷組合物均呈直徑14mm、厚2.5mm的圓片狀。
由此制備的半導(dǎo)電陶瓷組合物試樣，各自在其兩面用In-Ga合金極成形加工，以便對(duì)每一試樣測(cè)定在20℃的電阻系數(shù)或電阻率，最小電阻率和電阻-溫度特征。
結(jié)果列于表1至6及圖1至5。在表中，標(biāo)有＊號(hào)的試樣不包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。由下式表示溫度系數(shù)αα = (log R2/ R1)/(T2- T1) ×100 ( % / ℃ )又，居里點(diǎn)表示轉(zhuǎn)折點(diǎn)兩側(cè)從線性部分延伸的交點(diǎn)處溫度。
表1表明含TiO2少于0.90mol或多于2.0mol的組合物，其電阻增加到足以表現(xiàn)出不實(shí)用的程度，可以試樣號(hào)為1，8、9、16、17和31的組合物試驗(yàn)結(jié)果看出。增加TiO2的量使電阻系數(shù)或電阻率1最小向上升高，而不改變-α和α或溫度系數(shù)的斜率，這可從3至7號(hào)和13至15號(hào)的試樣看到。試樣號(hào)18至23、26至29和32至35的試驗(yàn)結(jié)果表明，增加半導(dǎo)電性添加劑Y2O3，使每一組合物顯示CTR特征，而不是V型PTC特征。試樣號(hào)13至15表明，增加TiO2及Y2O3，導(dǎo)致電阻率從較低水平升至高水平，而不改變溫度系數(shù)-α和α。試樣號(hào)38至42，45至47和50至52具有V型PTC特征，每一試件表明，增加Sr和減少Pb，致使每一組合物的居里點(diǎn)Tc基本上朝負(fù)側(cè)移動(dòng)。試樣號(hào)55至59、62至64和67至69各自具有CTR特征和具有基本上朝負(fù)側(cè)移動(dòng)的居里點(diǎn)Tc，因此居里點(diǎn)Tc可以在延伸到SrTiO3和PbTiO3每一單獨(dú)物質(zhì)的居里點(diǎn)附近的寬范圍內(nèi)受到控制。在該組合物中，Pb含量多于0.85mol或少于0.05mol，使其電阻增加至足以使該組合物達(dá)到不實(shí)用的程度。在試樣號(hào)71至81的組合物中，稀土元素用作R。應(yīng)該指出，每一稀土元素基本上顯示與試件號(hào)1至70的Y2O3相同的性能。圖1表示列于表1中某些代表性試樣的電阻率與溫度之間的關(guān)系。
各自制備列于表2中的諸組合物，以便含有SrO、PbO和TiO2作為主要成分，SiO2作為次要成分。在表2中，試樣號(hào)3至9和13至19各自表明，-α基本上隨SiO2的增加而改變，因此，當(dāng)SiO2含量為2.0%(重量)或更多時(shí)，該組合物的特征從V型特征變?yōu)镃TR特征，以使它的半導(dǎo)電性起始溫度ST下降20至50℃。這意味著最佳點(diǎn)燃溫度同樣下降，從而可節(jié)能，成批生產(chǎn)該組合物時(shí)，可大大降低成本，SiO2含量低于0.001%(重量)時(shí)，不能使半導(dǎo)電性起始溫度下降，而當(dāng)組合物中SiO2含量為30%(重量)或更多時(shí)，該組合物不具備半導(dǎo)電性，結(jié)果在點(diǎn)燃期間被熔化了。實(shí)驗(yàn)揭示了表2中SrO、PbO、Y2O3和TiO2各自的定量范圍基本上與表1相同，而與SiO2的加入無(wú)關(guān)。圖2表示列于表2中某些代表性試樣的電阻率與溫度之間的關(guān)系。
各自制備列于表2中的諸組合物，以便含有SrO、PbO和TiO2作為主要成分，以及M作為次要成分。M是選自下述元素中至少一種元素，所述元素為Mn、Cu、Cr、Ni、Fe、Co、Ru、Os、Ge、Hf、P、Sb、V、Mg、Zn、W、Al、Mo、In、Ga、Nb、Ta、Bi、Sc、稀土元素、Th、Na、K、Li、B、Ag、Cs和Rb。在每一種組合物中，改變M的量，而將Y2O3的量保持在一般水平，足以使它顯示V型特征和CTR特征。正如從試件號(hào)3至6、10至12、16至18和22至24所看出的，Mn和Cu使該組合物的溫度系數(shù)α增加從而增強(qiáng)了PTC特征。但是，M的量低于0.00001%(重量)不能使組合物顯示出這些優(yōu)點(diǎn)，M以1.2%重量)左右的量加入，使組合物的電阻增加至足以使它表現(xiàn)出不實(shí)用的程度。試樣號(hào)26至39分別涉及加入V、Cr、Ni、Ce、Fe、Os、Ge、Hf、Co、Sb、Ru、Zn、P和Mg的情形。這些元素中的每一元素基本上顯示出與Mn和Cu相同的優(yōu)點(diǎn)。
各自制備試樣號(hào)為40和41的組合物，以便含有兩種同時(shí)加入的元素。值得注意的是，元素的混合加入顯示了與上述基本上相同的優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)表明，表3中SrO、PbO、Y2O3和TiO2各自的定量范圍基本上與表1相同，而與M的加入無(wú)關(guān)。除Ce以外，Li、Al、W、Ga、In、Tl、Nb、Na、B、Th、Ta、Mo、Ag、Cs、Rb、Sc、Bi、K、La、Nd和稀土元素各自使組合物的溫度系數(shù)-a增加，因此突出了NTC特征，這可從試樣號(hào)45至44、51至53、57至59、63至65和67至83中看到。每種成分的含量低于0.0001%(重量)不能起任何作用，含量為1.2%(重量)或更多〔以Al而言，為8%(重量)或更多〕時(shí)，使組合物的電阻增加到足以表現(xiàn)出不實(shí)用的程度。M的混合如W+Al、Li+Nb等的加入同樣增加溫度系數(shù)-α，可從試樣號(hào)為84和85看出。
圖3和4各自表示列于表3中某些代表性試樣的電阻率和溫度之間的關(guān)系。
各自制備列于表4中的諸組合物，以便含有SrO、PbO和TiO2作為主要成分，以及SiO2和M作為次要成分。表4表明，同時(shí)或混合加入SiO2和M，具有將諸成分各自分別加入所獲得的綜合優(yōu)點(diǎn)。
在表4中，試樣號(hào)1至4表明，由于增加TiO2和加入SiO2而得到很多優(yōu)點(diǎn)，更具體地講，SiO2的加入使組合物的半導(dǎo)電性起始溫度下降，TiO2的增加可以調(diào)節(jié)組合物的電阻，不顯著地改變其溫度系數(shù)α和-α。
試樣號(hào)5至12表明，由于增加TiO2和加入SiO2而得到很多優(yōu)點(diǎn)。Mn或Li的加入使組合物的半導(dǎo)電性起始溫度下降，TiO2的增加可調(diào)節(jié)組合物的電阻，不顯著改變其溫度系數(shù)α和-α。
加入M而不是Li和Mn同樣顯示許多優(yōu)點(diǎn)。
試樣號(hào)13至16表明，由于混合加入SiO2和M，而保持TiO2的量不變，得到了許多優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)指出，Mn和Li分別增強(qiáng)組合物的PTC特征和NTC特征，SiO2的加入降低半導(dǎo)電性起始溫度。此外，加入M(而不是Mn和Li)同樣顯示許多優(yōu)點(diǎn)。
試樣號(hào)17至24表明，由于TiO2的增加以及混合或同時(shí)加入SiO2和M，而得到了許多優(yōu)點(diǎn)。Mn和Li分別增強(qiáng)PTC特征和NTC特征，SiO2的加入降低半導(dǎo)電性起始溫度。TiO2可以調(diào)節(jié)組合物的電阻。此外，加入M(而不是Mn和Li)同樣顯示許多優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)證明，表4中SrO、PbO、Y2O3和TiO2各自的定量范圍基本上與表1相同，而與SiO2和M的混合加入無(wú)關(guān)。
各自制備列于表5的諸組合物，以便含有SrO、PbO和TiO2作為主要成分，其中，各自用CaO、BaO或CaO+BaO代替一部分SrO和PbO，使該組合物呈現(xiàn)V型PTC特征或CTR特征，尤其是試樣號(hào)3至6、10至12、16至18和22至24表明，CaO或BaO的加入使組合物顯示增強(qiáng)的PTC特征(α)而且可以看出每一試樣顯示出基本均勻的呈現(xiàn)點(diǎn)燃元件形的顆粒大小或直徑。例如，借助由表5中試樣號(hào)1經(jīng)點(diǎn)燃得到的元件表面攝相，進(jìn)行顆粒直徑分布的分析，揭示其顆粒平均直徑為13.2μ標(biāo)準(zhǔn)偏差值為4.1μ，而對(duì)具有CaO和BaO的元件所作類似分析表明，同樣的顆粒平均直徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差值為2μ。因此，應(yīng)當(dāng)提出，CaO、BaO或CaO+BaO的加入，使顆粒尺寸均勻化，從而減少了組合物的特征變化。
試樣號(hào)26和27表明，CaO和BaO同時(shí)或混合加入，同樣呈現(xiàn)基本上與上述相同的優(yōu)點(diǎn)。但是，已發(fā)現(xiàn)CaO或BaO的含量低于0.0005mol時(shí)并不顯示優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)含量為0.3mol或更多時(shí)，使電阻增加到足以使該組合物達(dá)到不實(shí)用的程度。此外，實(shí)驗(yàn)揭示，表5中SrO、PbO、Y2O3和TiO2各自的定量范圍基本上與表1相同，而與CaO和BaO的同時(shí)加入無(wú)關(guān)。
圖5表示列于表5中某些代表性試樣的電阻率與溫度之間的關(guān)系。
各自制備列于表6中的諸組合物，以便含有SrO、PbO和TiO2作為主要成分，以及SiO2和M作為次要成分。表6表明SiO2和M的同時(shí)或混合加入，具有將諸成分各自分別加入所能獲得的綜合優(yōu)點(diǎn)。在表6中，把CaO加到所有試樣中，結(jié)果使PTC特征略有增強(qiáng)，細(xì)粒或顆粒尺寸均勻。僅將M加到試樣號(hào)8至10 12、14和30至33的組合物中，可以看到，Mn增加了組合物的溫度系數(shù)-α，并且增強(qiáng)了NTC特征。試樣號(hào)5至7組合物的試驗(yàn)結(jié)果表明，增加TiO2的量可以調(diào)節(jié)電阻。試樣號(hào)1、3、28和29表明，SiO2的加入使組合物的半導(dǎo)電性起始溫度降低。試樣號(hào)2和4表明，SiO2的加入降低了半導(dǎo)電性起始溫度，TiO2的增加可以調(diào)節(jié)或控制電阻。
此外，在表6中，試樣號(hào)9、11、13和15由于TiO2的增加和M的加入，展現(xiàn)了許多優(yōu)點(diǎn)。更具體地講，Mn和Li分別使PTC特征和NTC特征增強(qiáng)，TiO2可以調(diào)節(jié)電阻。已發(fā)現(xiàn)M(Mn和Li除外)顯示了基本上相同的優(yōu)點(diǎn)，試樣號(hào)16至20、22、24和26表明了混合加入SiO2和M的試驗(yàn)結(jié)果。應(yīng)當(dāng)注意，Mn和Li分別增強(qiáng)PTC特征和NTC特征，SiO2使半導(dǎo)電性起始溫度降低。由于TiO2的增加及SiO2和M的混合加入，試樣號(hào)21、23、25和27展現(xiàn)了許多優(yōu)點(diǎn)。Mn和Li增強(qiáng)了PTC特征和NTC特征，SiO2使半導(dǎo)電性起始溫度降低、TiO2的增加可以調(diào)節(jié)電阻。M(Mn和Li除外)的加入顯示了基本上相同的優(yōu)點(diǎn)。此外，把BaO代替CaO加入，或者同時(shí)加入BaO和CaO是理想的。
另外，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，表6中SrO、PbO、Y2O3和TiO2各自的定量范圍基本上與表1相同，而與SiO2和M的混合加入無(wú)關(guān)。
從以上所述可以看出，在含有主要成分由SrO、PbO和TiO2組成的本發(fā)明半導(dǎo)電陶瓷組合物中，TiO2量的改變會(huì)使組合物的電阻系數(shù)或電阻率發(fā)生變化，但不會(huì)顯著改變電阻-溫度特征。此外，SiO2的加入可使半導(dǎo)電性起始溫度降低20至50℃，從而改進(jìn)了組合物的燒結(jié)，并使組合物易于制造。SiO2以低于2.0%(重量)的量加入，使該組合物呈現(xiàn)V型PTC特征，而以2.0%(重量)或更多的量加入時(shí)，將導(dǎo)致組合物的特征從NTC特征改變至接近CTR特征的特征。而且，與現(xiàn)有技術(shù)僅能使瞬時(shí)改變的電阻點(diǎn)發(fā)生些微移動(dòng)相比，本發(fā)明的組合物具有能基本上移動(dòng)該點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)。改變SiO2和Y2O3的加入量，可使組合物的特征按要求改變，尤其可使組合物的特征從PTC特征改變至V型PTC特征，再進(jìn)一步改變至接近CTR特征的特征。
Ca或Ba的加入，使組合物顆粒尺寸基本均勻，從而使成批生產(chǎn)的組合物質(zhì)量穩(wěn)定，無(wú)特征上的差異。M作為雜質(zhì)加入，有助于控制和改進(jìn)組合物的各種特征。例如加入Mn、Cu、Cr、Ni、Ce、Fe、Co、Ru、Os、Ge、Hf、P、Sb、V、Mg和Zn中至少一種元素，有助于PTC特征的增強(qiáng)，加入W、Al、Mo、In、Ga、Nb、Ta、Bi、Sc、稀土元素(除Ce之外)、Th、Na、K、Li、B、Ag、Cs和Rb中至少一種元素就可呈現(xiàn)出陡坡形NTC特征曲線的斜率。
因此，值得注意的是，本發(fā)明的半導(dǎo)電陶瓷組合物呈現(xiàn)各種電阻-溫度特征，便于大規(guī)模制造。
盡管已結(jié)合實(shí)施例和附圖，在一定程度上詳細(xì)描述了本發(fā)明，但按照上述教導(dǎo)，可作出顯而易見(jiàn)的變更和改變是可能的。由此可理解，除另外說(shuō)明外，在權(quán)利要求范圍內(nèi)，就可實(shí)施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)電陶瓷組合物，其特征在于包括按SrO計(jì)為0·05至0·95mol的Sr，按P6O計(jì)為0·05至0·85mol的Pb，按Tio2計(jì)為0·90至2·0mol的Ti，按R的氧化物計(jì)為0·001至0·3mol的R，其中R是選自下述稀土元素、Bi、V、W、Ta、Nb和Sb中的至少一種元素，稀土元素的量(除Ce、Bi和Sb外)按1/2(R2O3)計(jì)，V、Ta和Nb的量按1/2(R2O5)計(jì)，Ce和W的量分別按RO2和R3計(jì)，該組合物在氧化氣氛中進(jìn)行點(diǎn)燃。
2.按權(quán)利要求1所述半導(dǎo)電陶瓷組合物，其特征在于還包括以0.001至30%(重量)的量加入的SiO2。
3.按權(quán)利要求1所述半導(dǎo)電陶瓷組合物，其特征在于還包括將M加入其中;所述M是選自下述元素中至少一種元素，所述元素為Mn，Cu，Cr，Ni，F(xiàn)e，Co，Ru，Os，Ge，Hf，P，Sb，V，Mg，Zn，W，Al，Mo，In，Ga，Nb，Ta，Bi，Sc，rare earth elements，Th，Na，K，Li，B，Ag，Cs和Rb;所述M中除Al和W之外，均以0.00001至1.2%(重量)的量加入;Al和W以0.00001至8%(重量)的量加入。
4.按權(quán)利要求1所述半導(dǎo)電陶瓷組合物，其特征在于還包括以0.001至30%(重量)的量加入的SiO2和M;所述M是選自下述元素中至少一種元素，所述元素為Mn，Cu，Cr，Ni，F(xiàn)e，Co，Ru，Os，Ge，Hf，P，Sb，V，Mg，Zn，W，Al，Mo，In，Ga，Nb，Ta，Bi，Sc，rare earth elements，Th，Na，K，Li，B，Ag，Cs和Rb;所述M中除Al和W之外，均以0.00001至1.2%(重量)的量加入;Al和W以0.00001至8%(重量)的量加入。
5.按權(quán)利要求1所述半導(dǎo)電陶瓷組合物，其中用BaO和CaO的至少之一種代替0.001至0.3mol的SrO和PbO。
6.按權(quán)利要求5所述半導(dǎo)電陶瓷組合物，其特征在于還包括以0.001至30%(重量)的量加入的SiO2。
7.按權(quán)利要求5所述半導(dǎo)電陶瓷組合物，其特征在于還包括M;所述M是選自下述元素中至少一種元素中至少一種元素，所述元素為Mn，Cu，Cr，Ni，F(xiàn)e，Co，Ru，Os，Ge，Hf，P，Sb，V，Mg，Zn，W，Al，Mo，In，Ga，Nb，Ta，Bi，Sc，rare earth elements，Th，Na，K，Li，B，Ag，Cs和Rb;所述M中除Al和W之外，均以0.00001至1.2%(重量)的量加入;Al和W以0.00001至8%(重量)的量加入。
8.按權(quán)利要求5所述半導(dǎo)電陶瓷組合物，其特征在于還包括以0.001至30%(重量)的量加入的SiO2和M;所述M是選自下述元素中至少一種元素，所述元素為Mn，Cu，Cr，Ni，F(xiàn)e，Co，Ru，Os，Ge，Hf，P，Sb，V，Mg，Zn，W，Al，Mo，In，Ga，Nb，Ta，Bi，Sc，rare earth elements，Th，Na，K，Li，B，Ag，Cs和Rb;所述M中除Al和W之外，均以0.00001至1.2%(重量)的量加入;Al和W以0.00001至8%(重量)的量加入。
全文摘要
本文介紹一種半導(dǎo)電陶瓷組合物，它能使其電阻-溫度特征和電阻按要求受控，并使該組合物的點(diǎn)燃溫度降至足以便于以低成本成批生產(chǎn)的程度。該組合物包括由SrO、PbO和TiO
文檔編號(hào)H01C7/02GK1039497SQ8910491
公開(kāi)日1990年2月7日 申請(qǐng)日期1989年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月14日
發(fā)明者巖谷昭一, 增村均, 田口春男, 浜田宗光, 曾我部智浩, 高橋茂也, 佐藤弘幸 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社