| 研究課題/領域番号 |
09555203
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
岡田 益男 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80133049)
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| 研究分担者 |
海原 伸男 TDK株式会社, 電子デバイス事業本部・技術統括部, 第一技術部課長(研究職)
淀川 正忠 TDK株式会社, 電子デバイス事業本部・技術統括部, 第一技術部副部長(研究職)
亀川 厚則 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90292242)
布田 良明 トーキン株式会社, R&Dセンター, 第2研究部担当部長(研究職)
梅原 伸男 TDK(株)電子デバイス事業本部, 技術総括部, 第一技術部課長(研究
高村 仁 東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (30250715)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
1999年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1998年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
1997年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
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| キーワード | PTCRサーミスタ / Bi金属 / セラミックス複合体 / セラミックスヒーター / PTCR特性発現温度制御 / ホットプレス / Bi金属の融点 / BiSn合金 / BiSb合金 / Bi / SrBi_4Ti_4O_<15> / BaTiO_3 / TiO_2 / Al_2O_3 |
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| 研究概要 |
本研究ではBi系金属/セラミックス複合体のPTCR特性について、特性発現の有無を検証し、その実用化の可能性を検討するため、焼結法、還元法、ホットプレス法により複合体を作製し、検討を行った結果、以下のような知見を得た。
(1)Bi金属を絶縁性または半導性のセラミックス母相中に分散させた複合体はBi金属の融点270℃におけるPTCR特性を発現する。またBi金属相を合金化し、融点を低温側や高温側に変化させることにより制御可能である。
(2)PTCR特性の大きさは様々な比抵抗を有する母相セラミックスを選択することにより制御可能である。
(3)室温比抵抗の値も母相セラミックスの選択により制御可能である。
(4)母相の高密度化とBi粒径の微細化により、PTCR特性を向上させることができる。Bi粒径を数μm程度まで微細化させ、0.76Bi-0.24SrBi_4(Ti_<0.95>Nb_<0.05>)_4O_<15>組成で、l125℃、2時間、焼結した試料は、室温比低抗約100Ωm、PTCR特性の大きさ約5桁で、繰り返し測定に対する劣化が比較的小さい良好なPTCR特性を発現した。
(5)ホットプレスにより作製した本系試料xBi/(1-x)SrBi_4(Ti_<0.95>Nb_<0.05>)_4O_<15>において組成の最適化を行った結果、粗大粒Bi(粒経60〜100mm)ではx=0.68、微細粒Bi(粒径1〜2mm)ではx=0.55付近で、比抵抗変化幅がそれぞれ4〜5桁、6〜7桁程度のPTCR特性が得られた。また、この微細粒Biを用いて作製した0.55Bi-0.45SrBi_4(Ti_<0.95>Nb_<0.05>)_4O_<15> では、3回目の測定までその室温比抵抗にも比抵抗変化幅にも全く変化が見られなかった。
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