本发明专利技术提供一种导电性氧化物烧结体、用其的热敏电阻元件及温度传感器，在现有技术中担心无法满足近年来的高耐热性要求。本发明专利技术的导电性氧化物烧结体具有以M1aM2bMncAldCreOf(M1为3族元素中的一种以上，M2为Mg、Ca、Sr、Ba中的一种以上)表示的钙钛矿型氧化物晶体结构。元素M1主要包含从Nd、Pr、Sm中选出的一种以上的元素，a、b、c、d、e、f满足0.600≤a＜1.000、0＜b≤0.400、0≤c＜0.150、0.400≤d＜0.950、0.050＜e≤0.600、0.50＜e/(c+e)≤1.00、2.80≤f≤3.30。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及导电性氧化物烧结体以及使用该导电性氧化物烧结体的热敏电阻元件和温度传感器等装置。
技术介绍
一直以来，公知有一种热敏电阻元件，该热敏电阻元件利用电阻值根据温度而变化的导电性氧化物烧结体。作为热敏电阻元件的用途，具有来自机动车发动机等内燃机的废气的温度测定的用途。在该用途中，近年来，随着废气净化系统的高精度化，对于热敏电阻元件在900℃附近的高温区域中的耐热性要求提高。另一方面，由于车载式故障诊断系统(OBD系统)等中的温度传感器的故障(断路)检测，因此需要即使在发动机的起动时和接通时等的低温下也能够检测其温度。由于在该情况下，尤其是在寒冷地区，还存在起动时的温度达到冰点以下的情况，因此需要即使在-40℃也能够测温的热敏电阻元件。在由本申请的申请人公开的专利文献1中，公开有一种热敏电阻元件，该热敏电阻元件利用具有由组成式M1aM2bM3cAldCreOf(其中，M1为Y、Nd、Yb中的一种以上，M2为Mg、Ca、Sr中的一种以上，M3为Mn、Fe中的一种以上)表示的钙钛矿型晶体结构的导电性氧化物烧结体。由于在该热敏电阻元件中，导电性氧化物烧结体在-40℃～900℃的较宽的温度范围中示出稳定的特性，因此能够在该温度范围中适当地测定温度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第5053563号公报
技术实现思路
然而，关于专利文献1所公开的导电性氧化物烧结体，本申请的专利技术人发现存在以下的更进一步的问题。即，通常在具有钙钛矿型晶体结构的导电性氧化物烧结体中，有助于导电性的是B位置元素。在专利文献1的钙钛矿型晶体结构中，B位置原子为M3(Mn、Fe)、Al、Cr，由于其中Al的化合价固定为+3，因此主要有助于导电性的是元素M3(Mn、Fe)或者Cr。并且，由于专利文献1中的元素M3的系数c为0.150～0.600，Cr的系数e为0.005～0.050，因此可知主要有助于导电性的是元素M3(Mn、Fe)。然而，由于Mn、Fe是比较容易产生化合价变化的元素，因此如果达到超过900℃的高温则导电性氧化物烧结体的温度特性会发生变化，恐怕无法满足近年来的高耐热性要求。本专利技术用于解决上述的问题，能够作为以下的方式而实现。(1)根据本专利技术的一个方式，提供一种具有钙钛矿型氧化物晶体结构的导电性氧化物烧结体。该导电性氧化物烧结体为具有在将从3族元素中选出的一种以上的元素作为M1、将从Mg、Ca、Sr、Ba中选出的一种以上的元素作为M2时，以组成式M1aM2bMncAldCreOf表示的钙钛矿型氧化物晶体结构的导电性氧化物烧结体。并且，所述导电性氧化物烧结体的特征在于，所述元素M1主要包含从Nd、Pr、Sm中选出的一种以上的元素，所述a、b、c、d、e、f满足下式，0.600≤a＜1.0000＜b≤0.4000≤c＜0.1500.400≤d＜0.9500.050＜e≤0.6000.50＜e/(c+e)≤1.002.80≤f≤3.30。在该导电性氧化物烧结体中，作为钙钛矿型晶体结构的B位置元素包含Mn、Al、Cr，Cr相对于除去Al后的Mn和Cr的合计量的含有比例e/(c+e)为0.50～1.00的范围，Cr主要有助于导电性。由于与Mn、Fe相比Cr为化合价更稳定的元素，因此能够减小电特性相对于热履历的变化。因此，能够提供具有比以往更高的耐热性的导电性氧化物烧结体。并且，通过主要包含从Nd、Pr、Sm中选出的一种以上的元素作为元素M1，能够使导电性氧化物烧结体的耐热性提高。(2)在上述导电性氧化物烧结体中，也可以是，所述c、e满足0.65≤e/(c+e)≤1.00。根据该结构，能够提供具有更高的耐热性的导电性氧化物烧结体。(3)在上述导电性氧化物烧结体中，也可以是，所述a、b、c、d、e、f满足下式，0.700≤a＜1.0000＜b≤0.3000≤c＜0.1400.500＜d＜0.9500.050＜e≤0.5000.65＜e/(c+e)≤1.002.80≤f≤3.30。根据该结构，能够提供具有更高的耐热性的导电性氧化物烧结体。(4)在上述导电性氧化物烧结体中，也可以是，所述元素M1为从Nd、Pr、Sm中选出的一种以上的元素，所述元素M2为从Ca、Sr中选出的一种以上的元素。根据该结构，能够提供具有更高的耐热性的导电性氧化物烧结体。本专利技术能够用各种方式实现，例如能够使用导电性氧化物烧结体，以热敏电阻元件、使用热敏电阻元件的温度传感器等各种装置以及导电性氧化物烧结体、热敏电阻元件的制造方法等方式实现。附图说明图1为示出作为本专利技术的一实施方式的温度传感器的一例的局部剖切剖视图。图2为示出作为本专利技术的一实施方式的热敏电阻元件的立体图。图3为示出热敏电阻元件的制造方法的一例的流程图。图4为示出各种样品的组成和特征值的图。图5为示出样品S6的导电性氧化物烧结体的X射线衍射结果的图。具体实施方式图1为示出作为本专利技术的一实施方式的温度传感器200的一例的局部剖切剖视图。本实施方式的温度传感器200具备作为温度传感元件的热敏电阻元件202、将该热敏电阻元件202装配于前端的护套部件206、收纳护套部件206和热敏电阻元件202的金属管212、与金属管212的一端焊接的装配部件240、一端与装配部件240焊接的筒状部件260、转动自如地外嵌于该筒状部件260的螺母部件250。另外，为了防止热敏电阻元件202以及护套部件206的摆动，在金属管212的内侧填充有陶瓷制的结合剂(未图示)。该温度传感器200例如安装于内燃机的排气管而使用。设置于温度传感器200的前端侧的热敏电阻元件202配置在供废气流动的排气管内，检测废气的温度。图2为示出热敏电阻元件202的外观的立体图。该热敏电阻元件202具备板状的热敏电阻部203和两根元件电极线204，所述板状的热敏电阻部203具有六边形的平面形状。热敏电阻部203由具有钙钛矿型晶体结构的导电性氧化物烧结体形成。关于该导电性氧化物烧结体 的优选的组成在下文中详细叙述。〈导电性氧化物烧结体的优选的组成〉具有钙钛矿型晶体结构的导电性氧化物烧结体优选具有下述(1)式的组成。(M1aM2b)(MncAldCre)Of…(1)在此，M1为从3族元素中选出的一种以上的元素，M2为从Mg、Ca、Sr、Ba中选出的一种以上的元素，a～f为系数。在本说明书中，“3族元素”是指由钪(21Sc)、钇(39Y)、镧系元素(57La～71Lu)以及锕系元素(89Ac～103Lr)构成的元素群。钙钛矿型晶体结构通常以组成式ABO3表示。在上述(1)式中，元素M1、M2为A位置元素，其他元素Mn、Al、Cr为B位置元素。在具有上述(1)式的组成的晶体形成典型的钙钛矿型晶体结构的情况下，优选为a+b＝1、c+d+e＝1成立，优选为f取3±x(x约0.3)的范围的值。其中，这些关系也可以在不对温度特性产生影响的范围内少许变动。作为元素M1能够利用从3族元素中选出的一种以上的元素。其中，作为元素M1主要为从Nd、Pr、Sm中选出的一种以上的元素，即优选元素M1中的从Nd、Pr、Sm中选出的一种以上的元素的摩尔分数为50％以上。如果主要利用从Nd、Pr、Sm中选出的一种以上的元素作为元素M1，则能够在较宽的温度范围内获得稳定本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种导电性氧化物烧结体，具有钙钛矿型氧化物晶体结构，该钙钛矿型氧化物晶体结构在将从3族元素中选出的一种以上的元素作为M1、将从Mg、Ca、Sr、Ba中选出的一种以上的元素作为M2时，以组成式M1aM2bMncAldCreOf表示，所述导电性氧化物烧结体的特征在于，所述元素M1主要包含从Nd、Pr、Sm中选出的一种以上的元素，所述a、b、c、d、e、f满足0.600≤a＜1.0000＜b≤0.4000≤c＜0.1500.400≤d＜0.9500.050＜e≤0.6000.50＜e/(c+e)≤1.002.80≤f≤3.30。
【技术特征摘要】
2015.04.06 JP 2015-077398;2015.10.15 JP 2015-204131.一种导电性氧化物烧结体，具有钙钛矿型氧化物晶体结构，该钙钛矿型氧化物晶体结构在将从3族元素中选出的一种以上的元素作为M1、将从Mg、Ca、Sr、Ba中选出的一种以上的元素作为M2时，以组成式M1aM2bMncAldCreOf表示，所述导电性氧化物烧结体的特征在于，所述元素M1主要包含从Nd、Pr、Sm中选出的一种以上的元素，所述a、b、c、d、e、f满足0.600≤a＜1.0000＜b≤0.4000≤c＜0.1500.400≤d＜0.9500.050＜e≤0.6000.50＜e/(c+e)≤1.002.80≤f≤3.3...
【专利技术属性】
技术研发人员：渡边洋史，坂慎二，山口朋纪，冲村康之，西智广，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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