KR101388923B1 - Negative temperature coefficient thermistor and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 기술적 사상은 온도 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 부온도계수 서미스터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The technical idea of the present invention relates to a temperature sensor, and more particularly, to a negative temperature coefficient thermistor and a manufacturing method thereof.
온도 센서는 열전대, RTD 센서, 바이메탈 방식 센서, 가스관 방식 센서, 및 서미스터(Thermistor) 등 다양한 종류가 있다. 이중에서 서미스터는 온도 정밀도가 높아 다양한 기술 분야에 사용되고 있다.There are various types of temperature sensors, such as thermocouples, RTD sensors, bimetal sensors, gas pipe sensors, and thermistors. Among them, thermistors have high temperature accuracy and are used in various technical fields.
서미스터는 온도의 변화에 따라 저항이 민감하게 변하는 저항체를 의미하며, 이러한 저항체로서 세라믹 반도체를 센서화한 온도 센서이다. 서미스터는 온도-저항 특성에 따라 부온도계수(Negative Temperature Coefficient, NTC) 서미스터와 정온도계수(Positive Temperature Coefficient, PTC) 서미스터로 분류된다. 부온도계수는 온도가 증가하면 저항이 감소되는 특성이며, 정온도계수온도가 증가하면 저항이 증가되는 특성이다.The thermistor refers to a resistor whose resistance changes sensitively with temperature changes. The thermistor is a temperature sensor that uses a ceramic semiconductor as a resistor. Thermistors are classified into negative temperature coefficient (NTC) thermistors and positive temperature coefficient (PTC) thermistors according to their temperature-resistance characteristics. Negative temperature coefficient is a property that the resistance decreases as the temperature increases, and resistance increases when the constant temperature coefficient temperature increases.
서미스터는 가격이 저렴하고 온도 변화에 따른 저항의 변화율이 크기 때문에 정밀한 온도 측정이나 관리할 수 있는 센서를 제작하기 용이하다. 현재, 부온도계수 서미스터에서 NiMn2O4계 스피넬 결정상이 광범위하게 사용되고 있다. 자동차 배기가스 온도검출용 센서의 경우 약 2,000의 β 정수를 가지며, 2차 전지 온도검출용 센서는 3,300 내지 4,000의 β 정수를 갖는다. 서미스터는 구성 재료에 따라 온도 별로 구분하여 사용하고 있으며, 예를 들어 100℃ 이하의 온도를 측정하는 상온용 서미스터, 100℃ 이상 400℃ 이하의 온도를 측정하는 중온용 서미스터, 및 400℃ 이상 900℃ 이하의 온도를 측정하는 고온용 서미스터로 구분되어 있다.Thermistors are inexpensive and have a large rate of change in resistance due to temperature changes, making it easy to fabricate sensors for precise temperature measurement and management. Currently, NiMn 2 O 4 -based spinel crystal phases are widely used in negative temperature coefficient thermistors. The automobile exhaust gas temperature detection sensor has a β integer of about 2,000, and the secondary battery temperature detection sensor has a β integer of 3,300 to 4,000. Thermistors are used for different temperatures according to constituent materials. For example, thermistors for room temperature measuring temperatures of 100 ° C. or lower, thermistors for medium temperature measuring temperatures of 100 ° C. to 400 ° C., and 400 ° C. to 900 ° C. It is divided into thermistors for high temperature which measure the following temperature.
자동차는 사용 환경 온도가 영하 -40℃로부터 영상 40℃로 변화될 수 있고, 엔진 및 배기가스는 약 900℃ 정도까지 높은 온도를 가질 수 있다. 따라서, 이와 같이 넓은 범위의 온도 측정을 정확하게 실시할 수 있는 서미스터가 요구되고 있다.The motor vehicle may vary from -40 ° C. to 40 ° C., and the engine and exhaust gases may have temperatures as high as about 900 ° C. Therefore, there is a demand for a thermistor capable of accurately performing a wide range of temperature measurements.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 넓은 온도 측정 범위를 가지는 부온도계수 서미스터를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the technical idea of the present invention is to provide a negative temperature coefficient thermistor having a wide temperature measurement range.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 넓은 온도 측정 범위를 가지는 부온도계수 서미스터의 제조 방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method for manufacturing a negative temperature coefficient thermistor having a wide temperature measurement range.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.However, these problems are illustrative, and the technical idea of the present invention is not limited thereto.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 부온도계수 서미스터의 제조 방법은, ABO3 구조를 가지는 제1 분말과 금속 산화물을 포함하는 제2 분말이 혼합된 혼합 분말을 준비하는 단계; 상기 혼합 분말을 성형하여 성형체를 형성하는 단계; 상기 성형체를 1차 소결하여 1차 소결체를 형성하는 단계; 상기 1차 소결체에 전기적으로 연결된 전극을 형성하는 단계; 상기 1차 소결체를 2차 소결하여 2차 소결체를 형성하는 단계; 및 상기 2차 소결체를 열처리하여 서미스터 소자를 형성하는 단계;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a negative temperature coefficient thermistor, comprising: preparing a mixed powder in which a first powder having an ABO 3 structure and a second powder including a metal oxide are mixed; Molding the mixed powder to form a molded body; Primary sintering the molded body to form a primary sintered body; Forming an electrode electrically connected to the primary sintered body; Secondary sintering the primary sintered body to form a secondary sintered body; And heat treating the secondary sintered body to form a thermistor element.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 1차 소결체를 2차 소결하여 2차 소결체를 형성하는 단계를 수행한 후에, 상기 2차 소결체를 열처리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In some embodiments of the present disclosure, after performing the step of forming the secondary sintered body by secondary sintering the primary sintered body, the method may further include heat treating the secondary sintered body.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 혼합 분말을 준비하는 단계는, 상기 제1 분말과 상기 제2 분말을 볼밀 혼합하여 혼합 슬러리를 형성하는 단계; 상기 혼합 슬러리를 건조하여 건조된 혼합물을 형성하는 단계; 상기 혼합물을 하소하여 하소물을 형성하는 단계; 상기 하소물을 분쇄하는 분쇄 분말을 형성하는 단계; 상기 분쇄 분말에 바인더를 첨가하여 바인더 혼합 분쇄 분말을 형성하는 단계; 및 상기 바인더 첨가 혼합 분말을 체질하여 상기 혼합 분말을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다. In some embodiments of the present disclosure, preparing the mixed powder may include: ball mill mixing the first powder and the second powder to form a mixed slurry; Drying the mixed slurry to form a dried mixture; Calcining the mixture to form a calcined product; Forming a pulverized powder for pulverizing the calcined material; Adding a binder to the pulverized powder to form a binder mixed pulverized powder; And sieving the binder addition mixed powder to form the mixed powder.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 성형체를 1차 소결하여 1차 소결체를 형성하는 단계는 800℃ 내지 1100℃의 범위의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 1차 소결체를 2차 소결하여 2차 소결체를 형성하는 단계는 1400℃ 내지 1600℃의 범위의 온도에서 수행될 수 있다.In some embodiments of the present invention, the step of forming the primary sintered body by primary sintering the molded body may be performed at a temperature in the range of 800 ℃ to 1100 ℃. Forming the secondary sintered body by secondary sintering the primary sintered body may be performed at a temperature in the range of 1400 ℃ to 1600 ℃.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 분말은 페로브스카이트 구조 또는 일메나이트 구조를 가질 수 있다.In some embodiments of the present invention, the first powder may have a perovskite structure or ilmenite structure.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 분말은 CaTiO3를 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the first powder may include CaTiO 3 .
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 분말은 Cr2O3, Al2O3, 또는 이들 모두를 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the second powder may include Cr 2 O 3 , Al 2 O 3 , or both.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 혼합 분말은 바인더를 더 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the mixed powder may further include a binder.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 부온도계수 서미스터는, 상술한 제조 방법을 이용하여 형성된다.The negative temperature coefficient thermistor according to the technical idea of the present invention for achieving the above technical problem is formed using the above-described manufacturing method.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 부온도계수 서미스터는, CaTiO3 분말과 Cr2O3 분말이 혼합되고 소결되어 형성된 소결체로 이루어진 서미스터 본체; 및 상기 서미스터 본체와 전기적으로 연결된 전극;을 포함할 수 있다.In some embodiments of the present disclosure, the negative temperature coefficient thermistor may include a thermistor body including a sintered body formed by mixing and sintering CaTiO 3 powder and Cr 2 O 3 powder; And an electrode electrically connected to the thermistor body.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 부온도계수 서미스터는, CaTiO3 분말, 상기 Cr2O3 분말, 및 Al2O3 분말이 혼합되고 소결되어 형성된 소결체로 이루어진 서미스터 본체; 및 상기 서미스터 본체와 전기적으로 연결된 전극;을 포함할 수 있다.In some embodiments of the present disclosure, the negative temperature coefficient thermistor may include: a thermistor body including a sintered body formed by mixing and sintering CaTiO 3 powder, Cr 2 O 3 powder, and Al 2 O 3 powder; And an electrode electrically connected to the thermistor body.
본 발명의 기술적 사상에 따른 부온도계수 서미스터는, ABO3 구조를 가지는 제1 분말과 금속 산화물을 포함하는 제2 분말이 혼합 소결하여 형성하며, 예를 들어 CaTiO3 분말과 Cr2O3 분말을 포함하는 소결체로 구성되거나, 또는 CaTiO3 분말, 상기 Cr2O3 분말, 및 Al2O3 분말을 포함하는 소결체로 구성된다.The negative temperature coefficient thermistor according to the present invention is formed by mixing and sintering a first powder having an ABO 3 structure and a second powder containing a metal oxide. For example, a CaTiO 3 powder and a Cr 2 O 3 powder may be formed. or configured by a sintered body containing, or CaTiO 3 powder, the Cr 2 O 3 consists of a powder, and a sintered body containing Al 2 O 3 powder.
상기 부온도계수 서미스터는 -40℃의 저온영역에서부터 900℃까지의 고온영역까지 우수한 직선성을 나타내므로, 넓은 범위의 온도 측정을 정확하게 실시할 수 있다. 또한, 상기 부온도계수 서미스터는 약 2,000의 β 정수를 가지므로, 자동차 배기가스 온도검출용 센서에 적용 가능하다.Since the negative temperature coefficient thermistor shows excellent linearity from a low temperature range of -40 ° C to a high temperature range up to 900 ° C, it is possible to accurately perform a wide range of temperature measurement. In addition, since the negative temperature coefficient thermistor has a β constant of about 2,000, the negative temperature coefficient thermistor can be applied to an automobile exhaust gas temperature detection sensor.
상술한 본 발명의 효과들은 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The effects of the present invention described above are exemplarily described, and the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 서미스터를 나타내는 사진이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도 1의 서미스터를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 서미스터의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도 3의 서미스터의 제조 방법에서 혼합 분말을 준비하는 단계를 을 도시하는 흐름도이다.
도 5 및 도 6은 상기 서미스터 소자의 온도-저항 관계를 나타내는 그래프들이다.
도 7은 크롬 산화물 함량에 따른 저항 값을 나타내는 그래프이다.
도 8은 상기 서미스터 소자의 온도-저항 관계를 나타내는 그래프이다.1 is a photograph showing a thermistor according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating the thermistor of FIG. 1 in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a thermistor according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a step of preparing a mixed powder in the method of manufacturing the thermistor of FIG. 3 according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are graphs illustrating a temperature-resistance relationship of the thermistor element.
7 is a graph showing the resistance value according to the chromium oxide content.
8 is a graph showing the temperature-resistance relationship of the thermistor element.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. The scope of technical thought is not limited to the following examples. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items. The same reference numerals denote the same elements at all times. Further, various elements and regions in the drawings are schematically drawn. Accordingly, the technical spirit of the present invention is not limited by the relative size or spacing depicted in the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 서미스터(10)를 나타내는 사진이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도 1의 서미스터(10)를 도시하는 단면도이다.1 is a photograph showing a
도 1 및 도 2를 참조하면, 서미스터(10)는 서미스터 본체(20) 및 전극(30)을 포함한다.1 and 2, the
서미스터 본체(20)는 ABO3 구조를 가지는 제1 분말과 금속 산화물을 포함하는 제2 분말이 소결된 소결체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 서미스터 본체(20)는 CaTiO3 분말과 Cr2O3 분말이 소결된 소결체를 포함할 수 있고, 또는 CaTiO3 분말, Cr2O3 분말, 및 Al2O3 분말이 소결된 소결체를 포함할 수 있다. 또한, 서미스터 본체(20)는 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol, PVA)과 같은 바인더를 더 포함할 수 있다.The
상기 CaTiO3 분말과 상기 Cr2O3 분말이 소결된 소결체는, Cr2O3 분말을, 예를 들어 약 1 wt% 내지 약 50 wt% 범위일 수 있고, 예를 들어 약 5 wt% 내지 약 25 wt% 범위로 포함할 수 있다. 또한, 상기 소결체는 약 0.1 wt% 내지 약 2 wt% 범위로 바인더를 포함할 수 있다. 잔부는 상기 CaTiO3 분말일 수 있다.The sintered compact in which the CaTiO 3 powder and the Cr 2 O 3 powder are sintered may include, for example, Cr 2 O 3 powder in a range of about 1 wt% to about 50 wt%, for example, about 5 wt% to about And 25 wt%. In addition, the sintered body may include a binder in a range of about 0.1 wt% to about 2 wt%. The balance may be the CaTiO 3 powder.
또한, 상기 CaTiO3 분말, Cr2O3 분말, 및 Al2O3 분말이 소결된 소결체는, Cr2O3 분말 또는 Al2O3 분말을 각각 또는 총합으로, 예를 들어 약 1 wt% 내지 약 50 wt% 범위일 수 있고, 예를 들어 약 5 wt% 내지 약 25 wt% 범위로 포함할 수 있다. 또한, 상기 소결체는 약 0.1 wt% 내지 약 2 wt% 범위로 바인더를 포함할 수 있다. 잔부는 상기 CaTiO3 분말일 수 있다.In addition, the sintered body in which the CaTiO 3 powder, Cr 2 O 3 powder, and Al 2 O 3 powder are sintered, respectively, or in total, for example, from about 1 wt% to Cr 2 O 3 powder or Al 2 O 3 powder It may range from about 50 wt%, and may include, for example, in the range from about 5 wt% to about 25 wt%. In addition, the sintered body may include a binder in a range of about 0.1 wt% to about 2 wt%. The balance may be the CaTiO 3 powder.
서미스터 본체(20)는 하기의 도 3을 참조하여 설명하는 제조 방법에 의하여 형성될 수 있다. 서미스터 본체(20)는, 다양한 형상을 가질 수 있고, 예를 들어 원기둥 형상 또는 다각 기둥 형상을 가질 수 있다. 서미스터 본체(20)는, 예를 들어 일측면에 전극(30)이 삽입되는 홀(22)을 두 개 포함할 수 있다.The
전극(30)은 서미스터 본체(20)에 형성된 홀(22) 내에 삽입되어 위치할 수 있고, 서미스터 본체(20)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전극(30)은 금속을 포함할 수 있고, 예를 들어 백금(Pt), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. The
서미스터 본체(20)의 전극(30)의 위치는 다양하게 변화될 수 있다. 예를 들어, 전극(30)이 서미스터 본체(20)의 표면 상에 위치할 수 있고, 서미스터 본체(20)의 일측면에 모두 위치하거나 또는 서로 반대되는 측면에 하나씩 위치할 수 있다.The position of the
서미스터 본체(20)는, 예를 들어 약 1 mm 내지 약 3 mm 범위의 폭, 예를 들어 약 2 mm의 폭을 가질 수 있고, 예를 들어 약 0.5 mm 내지 약 2 mm 범위의 높이, 예를 들어 약 1 mm의 높이를 가질 수 있다.
전극(30)은, 예를 들어 약 0.1 mm 내지 약 0.5 mm 범위의 직경, 예를 들어 약 0.3 mm의 직경을 가질 수 있다. 전극(30)은 사이의 간격은, 예를 들어 약 0.1 mm 내지 약 1 mm의 범위이거나, 예를 들어 약 0.5 mm일 수 있다.The
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도 3의 서미스터의 제조 방법(S1)을 도시하는 흐름도이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 서미스터의 제조 방법(S1)에서 혼합 분말을 준비하는 단계(S10)를 을 도시하는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method (S1) of manufacturing the thermistor of FIG. 3 according to an embodiment of the present invention. 4 is a flowchart illustrating a step S10 of preparing a mixed powder in the method S1 of manufacturing a thermistor according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 서미스터의 제조 방법(S1)은, ABO3 구조를 가지는 제1 분말과 금속 산화물을 포함하는 제2 분말이 혼합된 혼합 분말을 준비하는 단계(S10), 상기 혼합 분말을 성형하여 성형체를 형성하는 단계(S20), 상기 성형체를 1차 소결하여 1차 소결체를 형성하는 단계(S30), 상기 1차 소결체에 전기적으로 연결된 전극을 형성하는 단계(S40), 및 상기 1차 소결체를 2차 소결하여 2차 소결체를 형성하는 단계(S50)를 포함한다. 또한, 서미스터의 제조 방법(S1)은, 상기 1차 소결체를 2차 소결하여 2차 소결체를 형성하는 단계(S50)를 수행한 후에, 상기 2차 소결체를 열처리하는 단계(S60)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, in the method of manufacturing a thermistor (S1), preparing a mixed powder in which a first powder having an ABO 3 structure and a second powder including a metal oxide are mixed (S10) and molding the mixed powder Forming a molded body (S20), sintering the molded body first to form a primary sintered body (S30), forming an electrode electrically connected to the primary sintered body (S40), and the primary sintered body Secondary sintering to form a secondary sintered body (S50). In addition, the method of manufacturing a thermistor (S1) may further include a step (S60) of heat treating the secondary sintered body after performing the step (S50) of forming the secondary sintered body by secondary sintering the primary sintered body. Can be.
상기 제1 분말은 ABO3 구조를 가지는 물질을 포함할 수 있다. 여기에서 "A"는 알칼리 금속 또는 알칼리토 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 "A"는 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 스트론륨(Sr), 납(Pb), 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co) 등을 포함할 수 있다. "B"는 전이 금속, 전이후 금속, 또는 준금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 "B"는 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 주석(Sn), 하프늄(Hf), 망간(Mn), 등을 포함할 수 있다.The first powder may include a material having an ABO 3 structure. "A" herein may include an alkali metal or alkaline earth metal. For example, "A" may include calcium (Ca), barium (Ba), strontium (Sr), lead (Pb), iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), and the like. have. "B" may include a transition metal, a post-transition metal, or a metalloid. For example, the "B" may include titanium (Ti), zirconium (Zr), tin (Sn), hafnium (Hf), manganese (Mn), and the like.
상기 제1 분말은 입방정계의 결정 구조 또는 삼방정계의 결정 구조를 가지는 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 페로브스카이트(Perovskite) 구조 또는 일메나이트(ilmenite) 구조를 가지는 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 분말은, 예를 들어 CaTiO3를 포함할 수 있다.The first powder may include a material having a cubic crystal structure or a trigonal crystal structure, for example, a material having a perovskite structure or an ilmenite structure. have. The first powder may include, for example, CaTiO 3 .
상기 제2 분말은 금속 산화물을 포함할 수 있고, 예를 들어 크롬 산화물(Cr2O3), 알루미늄 산화물(Al2O3) 또는 이들 모두를 포함할 수 있다. 상기 제2 분말은 1 wt% 내지 50 wt% 범위로 포함될 수 있고, 예를 들어 약 5 wt% 내지 약 25 wt% 범위로 포함될 수 있다.The second powder may include a metal oxide, and for example, may include chromium oxide (Cr 2 O 3 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), or both. The second powder may be included in the range of 1 wt% to 50 wt%, for example, in the range of about 5 wt% to about 25 wt%.
도 4를 참조하면, 상기 혼합 분말을 준비하는 단계(S10)는, 상기 제1 분말과 상기 제2 분말을 볼밀(ball mill) 혼합하여 혼합 슬러리를 형성하는 단계(S11), 상기 혼합 슬러리를 건조하여 건조 혼합물을 형성하는 단계(S12), 상기 건조 혼합물을 하소(calcination)하여 하소물을 형성하는 단계(S13), 상기 하소물을 분쇄하여 분쇄 분말을 형성하는 단계(S14), 상기 분쇄 분말에 바인더를 첨가하여 바인더 혼합 분쇄 분말을 형성하는 단계(S15), 및 상기 바인더 첨가 혼합 분말을 체질(sieving)하여 상기 혼합 분말을 형성하는 단계(S16)를 포함한다.Referring to FIG. 4, in the preparing of the mixed powder (S10), mixing the first powder and the second powder by a ball mill to form a mixed slurry (S11), and drying the mixed slurry. Forming a dry mixture (S12), calcination of the dry mixture to form a calcined product (S13), pulverizing the calcined product to form a pulverized powder (S14), to the pulverized powder Adding a binder to form a binder mixed pulverized powder (S15), and sieving the binder added mixed powder to form the mixed powder (S16).
상기 제1 분말과 상기 제2 분말을 볼밀 혼합하여 혼합 슬러리를 형성하는 단계(S11)는, 증류수를 용매로 하여, 예를 들어 약 100 rpm 내지 약 500 rpm 범위의 속도로, 예를 들어 약 200 rpm의 속도로, 예를 들어 약 1 시간 내지 약 48 시간 동안, 예를 들어 약 24 시간 동안, 상기 볼밀을 이용하여 수행될 수 있다.Ball mill mixing the first powder and the second powder to form a mixed slurry (S11), using distilled water as a solvent, for example at a speed in the range of about 100 rpm to about 500 rpm, for example about 200 At a speed of rpm, for example from about 1 hour to about 48 hours, for example about 24 hours, it can be carried out using the ball mill.
상기 혼합 슬러리를 건조하여 건조 혼합물을 형성하는 단계(S12)는, 예를 들어 약 60℃ 내지 약 100℃ 범위의 온도에서, 예를 들어 약 80 ℃의 온도에서, 예를 들어 약 1 시간 내지 약 24 시간 동안, 예를 들어 약 10 시간 동안, 오븐 내에 상기 혼합 슬러리를 장입시켜 수행될 수 있다.Drying the mixed slurry to form a dry mixture (S12), for example, at a temperature in the range of about 60 ° C. to about 100 ° C., for example at a temperature of about 80 ° C., for example from about 1 hour to about This may be done by charging the mixed slurry in an oven for 24 hours, for example about 10 hours.
상기 건조 혼합물을 하소(calcination)하여 하소물을 형성하는 단계(S13)는, 예를 들어 약 800℃ 내지 약 1000℃ 범위의 온도에서, 예를 들어 약 900 ℃의 온도에서, 예를 들어 약 1 시간 내지 약 10 시간 동안, 예를 들어 약 4 시간 동안, 열처리로 내에 상기 건조 혼합물을 장입시켜 수행될 수 있다. 상기 단계(S13)에서의 승온 속도 및 냉각 속도는 각각 약 50℃/시 내지 약 150℃/시 범위일 수 있다.Calcination of the dry mixture to form a calcined product (S13), for example, at a temperature in the range of about 800 ° C to about 1000 ° C, for example at a temperature of about 900 ° C, for example about 1 It may be carried out by charging the dry mixture into a heat treatment furnace for from time to about 10 hours, for example about 4 hours. The temperature increase rate and the cooling rate in the step S13 may be in a range of about 50 ° C./hour to about 150 ° C./hour, respectively.
상기 하소물을 분쇄하여 분쇄 분말을 형성하는 단계(S14)는, 혼합 슬러리를 형성하는 단계(S11)에서 상술한 바와 같이, 증류수를 용매로 하여 볼밀을 이용하여 상기 하소물을 분쇄함으로써 수행될 수 있다. 또한, 건조 혼합물을 형성하는 단계(S12)에서 상술한 바와 같이 오븐을 이용하여 분쇄된 하소물을 건조하여 수행될 수 있다. 대안적으로, 상기 하소물을 분쇄하여 분쇄 분말을 형성하는 단계(S14)는 건식 분쇄 방법을 이용하여 수행될 수 있다. The step of sintering the calcined product to form a pulverized powder (S14), as described above in the step of forming a mixed slurry (S11), may be performed by pulverizing the calcined product using a ball mill using distilled water as a solvent. have. In addition, as described above in the step (S12) of forming a dry mixture may be carried out by drying the pulverized calcined product using an oven. Alternatively, the step (S14) of grinding the calcined product to form a pulverized powder may be performed using a dry grinding method.
상기 분쇄 분말에 바인더를 첨가하여 바인더 혼합 분쇄 분말을 형성하는 단계(S15)는, 상기 분쇄 분말에 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol, PVA)과 같은 바인더를 첨가하여 바인더 혼합 분쇄 분말을 형성한다. 상기 바인더는 약 0.1 wt% 내지 약 2 wt%의 범위로 첨가될 수 있고, 예를 들어 약 1 wt%일 수 있다.Forming a binder mixed powder by adding a binder to the ground powder (S15), a binder such as polyvinyl alcohol (polyvinyl alcohol, PVA) is added to the ground powder to form a binder mixed powder. The binder may be added in the range of about 0.1 wt% to about 2 wt%, for example about 1 wt%.
필요한 경우, 상기 바인더 혼합 분쇄 분말을 분쇄 및 혼합하는 단계를 더 수행할 수 있고, 건식 분쇄 및 건식 혼합 방법을 사용하는 것이 바람직하다.If necessary, the step of pulverizing and mixing the binder mixed pulverized powder may be further performed, and it is preferable to use a dry pulverization and a dry mixing method.
상기 바인더 첨가 혼합 분말을 체질(sieving)하여 상기 혼합 분말을 형성하는 단계(S16)는, 상기 바인더 첨가 혼합 분말을 체(sieve)를 이용하여 조대한 분말과 미세한 분말을 분리한다. 상기 체는 원하는 미세한 분말의 크기에 따라 선택될 수 있고, 예를 들어 약 100 메쉬(mesh) 내지 약 500 메쉬 범위의 체를 이용할 수 있다. 걸러진 상기 조대한 분말은 다시 분쇄될 수 있고, 상기 미세한 분말은 후속의 성형물을 형성하는 단계에 투입될 수 있다. 상기 단계(S16)는 선택적이며, 생략될 수 있다.In the forming of the mixed powder by sieving the binder added mixed powder (S16), the coarse powder and the fine powder are separated by using the binder added mixed powder as a sieve. The sieve can be selected according to the size of the fine powder desired, for example, a sieve in the range of about 100 mesh to about 500 mesh can be used. The coarse powder filtered out can be pulverized again and the fine powder can be put into the step of forming a subsequent molding. Step S16 is optional and may be omitted.
다시 도 3을 참조하면, 상기 혼합 분말을 성형하여 성형체를 형성하는 단계(S20)는, 상기 혼합 분말을 성형 몰드에 장입하고, 가압하여 원하는 형상으로 성형함으로써 수행될 수 있다. 상기 성형체를 형성하는 단계(S20)는, 가압 프레스 법 등을 이용할 수 있고, 예를 들어 1축 가압 방법을 이용하거나 등방 가압(3축 가압) 방법을 이용할 수 있다. 상기 성형체를 형성하는 단계(S70)는, 약 20℃ 내지 약 300℃의 범위의 온도에서 수행될 수 있다.Referring to FIG. 3 again, the step (S20) of forming the molded body by molding the mixed powder may be performed by charging the mixed powder into a molding mold and pressing the molded powder into a desired shape. In the forming (S20) of the molded body, a pressurization press method or the like may be used, and for example, a uniaxial pressurization method or an isotropic pressurization (triaxial pressurization) method may be used. Forming the molded body (S70) may be performed at a temperature in the range of about 20 ℃ to about 300 ℃.
상기 성형체의 형상은 다양하게 변화될 수 있고, 예를 들어 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 전극을 위한 홀들을 가지는 원기둥 형상을 가질 수 있다. 그러나, 이러한 성형체의 형상은 예시적이며 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.The shape of the molded body may be variously changed, for example, may have a cylindrical shape having holes for the electrode as shown in FIGS. 1 and 2. However, the shape of such a molded body is exemplary and the technical idea of the present invention is not limited thereto.
상기 성형체를 1차 소결하여 1차 소결체를 형성하는 단계(S30)에서는, 상기 성형체를 가열하여 1차 소결함으로써 1차 소결체를 형성한다. 상기 1차 소결체를 형성하는 단계(S30)는, 예를 들어 약 800℃ 내지 약 1100℃의 범위의 온도에서, 예를 들어 약 900℃의 온도에서, 예를 들어 약 1 시간 내지 약 24 시간 동안, 예를 들어 약 5 시간 동안 수행될 수 있다. 상기 단계(S30)에서의 승온 속도 및 냉각 속도는 각각 약 50℃/시 내지 약 150℃/시 범위일 수 있다.In the step S30 of forming the primary sintered body by primary sintering the molded body, the primary sintered body is formed by heating the molded body by primary sintering. Forming the primary sintered body (S30), for example, at a temperature in the range of about 800 ℃ to about 1100 ℃, for example at a temperature of about 900 ℃, for example for about 1 hour to about 24 hours , For example, for about 5 hours. The temperature increase rate and the cooling rate in the step (S30) may each range from about 50 ° C / hour to about 150 ° C / hour.
상기 1차 소결체에 전극을 형성하는 단계(S40)에서는, 상기 1차 소결체에 전기적으로 연결된 전극을 형성한다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 원기둥 형상의 1차 소결체의 홀들에 전극용 전선을 삽입하여 형성할 수 있다. 상기 전극은 금속을 포함할 수 있고, 예를 들어 백금(Pt), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.In the forming of the electrode in the primary sintered body (S40), to form an electrode electrically connected to the primary sintered body. For example, the electrode wires may be inserted into the holes of the cylindrical primary sintered body as shown in FIGS. 1 and 2. The electrode may include a metal, and may include, for example, platinum (Pt), gold (Au), copper (Cu), aluminum (Al), or an alloy thereof.
상기 1차 소결체를 2차 소결하여 2차 소결체를 형성하는 단계(S50)에서는, 상기 1차 소결체를 가열하여 2차 소결함으로써 2차 소결체를 형성한다. 상기 2차 소결체를 형성하는 단계(S50)는, 예를 들어 약 1400℃ 내지 약 1600℃의 범위의 온도에서, 예를 들어 약 1500℃의 온도에서 수행될 수 있고, 예를 들어 약 1 시간 내지 약 3 시간 동안, 예를 들어 약 2 시간 동안 수행될 수 있다. 상기 단계(S50)에서의 승온 속도 및 냉각 속도는 각각 약 50℃/시 내지 약 150℃/시 범위일 수 있다. 이때에, 상기 전극이 상기 1차 소결체와 함께 가열되므로, 상기 전극과 상기 2차 소결체 사이의 접촉 저항이 낮아질 수 있다.In the step (S50) of forming the secondary sintered body by secondary sintering the primary sintered body, the secondary sintered body is formed by heating and sintering the primary sintered body. Forming the secondary sintered body (S50), for example, may be performed at a temperature in the range of about 1400 ℃ to about 1600 ℃, for example at a temperature of about 1500 ℃, for example from about 1 hour For about 3 hours, for example for about 2 hours. The temperature increase rate and the cooling rate in the step (S50) may each range from about 50 ° C / hour to about 150 ° C / hour. At this time, since the electrode is heated together with the primary sintered body, the contact resistance between the electrode and the secondary sintered body may be lowered.
상기 2차 소결체를 열처리하는 단계(S60)에서는, 상기 2차 소결체를 가열하여 열처리함으로써, 상기 서미스터 소자를 완성한다. 상기 열처리는 상기 2차 소결체의 미세 조직을 균일화하여, 상기 서미스터 소자를 안정화하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 열처리하는 단계(S60)는, 예를 들어 약 800℃ 내지 약 1000℃의 범위의 온도에서, 예를 들어 약 900℃의 온도에서 수행될 수 있고, 예를 들어 약 100 시간 내지 약 400 시간 동안, 예를 들어 약 300 시간 동안 수행될 수 있다. 상기 열처리하는 단계(S50)에서의 승온 속도 및 냉각 속도는 각각 약 50℃/시 내지 약 150℃/시 범위일 수 있다.
In the step (S60) of heat treating the secondary sintered body, the thermistor element is completed by heating and heat-treating the secondary sintered body. The heat treatment may perform a function of stabilizing the thermistor element by uniformizing the microstructure of the secondary sintered body. The heat treatment step (S60) may be performed, for example, at a temperature in the range of about 800 ° C. to about 1000 ° C., for example at a temperature of about 900 ° C., for example, for about 100 hours to about 400 hours. , For example, about 300 hours. The temperature increase rate and the cooling rate in the heat treatment step (S50) may be in the range of about 50 ° C / hour to about 150 ° C / hour, respectively.
실험예1Experimental Example 1
상기 제1 분말로서 CaTiO3 분말을 준비하고, 상기 제2 분말로서 Cr2O3 분말을 준비하였다. 상기 Cr2O3 분말의 무게비를 달리하여, 상기 CaTiO3 분말과 상기 Cr2O3 분말을 혼합하여 여섯 가지 실시예들을 제조하였다. 여기에서, 상기 혼합 분말들이 5 wt%, 10 wt%, 15 wt%, 20 wt%, 25 wt%의 Cr2O3 분말을 각각 포함하였다. 상기 혼합 분말들의 잔부는 상기 CaTiO3 분말이었다.CaTiO 3 powder was prepared as the first powder, and Cr 2 O 3 powder was prepared as the second powder. By varying the weight ratio of the Cr 2 O 3 powder, a mixture of the CaTiO 3 powder and the Cr 2 O 3 powder were prepared six kinds of embodiments. Here, the mixed powders contained 5 wt%, 10 wt%, 15 wt%, 20 wt%, 25 wt% Cr 2 O 3 powder, respectively. The balance of the mixed powders was the CaTiO 3 powder.
상기 CaTiO3 분말과 Cr2O3 분말은, 증류수를 용매로 하여 200rpm으로 24시간 동안 볼밀 혼합하여 혼합 슬러리를 형성하였다. 상기 혼합 슬러리를 80℃의 오븐에서 10시간 동안 건조하여 건조된 혼합물을 형성하였다. 상기 건조된 혼합물을, 900℃의 열처리로에서 4시간 동안 하소하여 하소물을 형성하였다. 상기 하소물은, 증류수를 용매로 하여 200rpm으로 24시간 동안 볼밀 혼합하여 하소물 슬러리를 형성하고, 80℃의 오븐에서 10시간 동안 건조하여 건조된 분쇄 분말을 형성하였다. 상기 분쇄 분말에 바인더인 PVA를 1 wt%로 첨가하여 바인더 혼합 분쇄 분말을 형성하였다. 이어서, 상기 바인더 혼합 분쇄 분말을 체질하여 혼합 분말을 형성하였다.The CaTiO 3 powder and Cr 2 O 3 powder were ball milled at 200 rpm for 24 hours using distilled water as a solvent to form a mixed slurry. The mixed slurry was dried in an oven at 80 ° C. for 10 hours to form a dried mixture. The dried mixture was calcined in a heat treatment furnace at 900 ° C. for 4 hours to form a calcined product. The calcined product was ball milled at 200 rpm for 24 hours using distilled water as a solvent to form a calcined slurry, and dried in an oven at 80 ° C. for 10 hours to form a dried powder. PVA, a binder, was added to the ground powder at 1 wt% to form a binder mixed ground powder. Subsequently, the binder mixed powder was sieved to form a mixed powder.
상기 혼합 분말을 성형 몰드에 장입하고 가압함으로써 성형체를 형성하였다. 상기 성형체는 전극을 위한 홀들이 양 단부에 형성된 원기둥 형상을 가졌다. 이어서, 상기 성형체를 900℃에서 2시간 동안 1차 소결하여 1차 소결체를 형성하였다. 이어서, 백금 전극을 상기 1차 소결체의 상기 홀들에 삽입하였다. 이어서, 1400℃에서 2 시간 동안 상기 1차 소결체를 2차 소결하여 2차 소결체를 형성하였다. 상기 1차 소결과 상기 2차 소결 시 승온 속도 및 냉각속도는 100℃/시가 되도록 제어하였다. 상기 2차 소결체를 800℃ 내지 1000℃ 범위에서 300시간 동안 열처리하여 서미스터 소자를 형성하였다.The molded powder was formed by charging the mixed powder into a molding mold and pressing. The molded body had a cylindrical shape in which holes for electrodes were formed at both ends. Subsequently, the molded body was first sintered at 900 ° C. for 2 hours to form a primary sintered body. Subsequently, a platinum electrode was inserted into the holes of the primary sintered body. Subsequently, the first sintered body was second sintered at 1400 ° C. for 2 hours to form a second sintered body. The temperature increase rate and the cooling rate during the first and second sintering were controlled to be 100 ℃ / hour. The secondary sintered body was heat-treated at 800 ° C. to 1000 ° C. for 300 hours to form a thermistor element.
상기 서미스터 소자의 온도에 따른 저항 값의 변화를 측정하였다. 저항 값은 멀티 미터를 이용하여 측정하였고, -40℃, 25℃, 100℃, 300℃, 600℃, 및 900℃의 온도에서 측정하였다. 상대적으로 저온인 -40℃, 25℃, 및 100℃의 온도에서는, 상기 서미스터 소자를 항온조에 장입하여 측정하였으며, 상대적으로 고온인 300℃, 600℃, 및 900℃의 온도에서는 상기 서미스터 소자를 전기로에 장입하여 측정하였다.The change of the resistance value according to the temperature of the thermistor element was measured. Resistance values were measured using a multimeter and measured at temperatures of -40 ° C, 25 ° C, 100 ° C, 300 ° C, 600 ° C, and 900 ° C. The thermistor element was charged into a thermostat at temperatures of -40 ° C, 25 ° C, and 100 ° C at relatively low temperatures, and the thermistor element was electrically heated at temperatures of 300 ° C, 600 ° C, and 900 ° C. Was charged and measured.
표 1은 상술한 방법에 의하여 형성한 상기 서미스터 소자의 크롬 산화물 함량에 따른 저항 값을 온도에 따라 나타낸 표이다. 도 5 및 도 6은 상기 서미스터 소자의 온도-저항 관계를 나타내는 그래프들이다. 도 7은 크롬 산화물 함량에 따른 저항 값을 나타내는 그래프이다.
Table 1 is a table showing the resistance value according to the chromium oxide content of the thermistor element formed by the above-described method according to the temperature. 5 and 6 are graphs illustrating a temperature-resistance relationship of the thermistor element. 7 is a graph showing the resistance value according to the chromium oxide content.
(wt%)Cr 2 O 3
(wt%)
표 1, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 서미스터 소자는 온도가 증가하면서 저항이 감소하는 부온도계수 특성을 나타내었다. β 정수는 모든 Cr2O3 함량에 대하여 -40℃에서 900℃의 범위에서 우수한 직선성을 나타내었으며, 약 2,000 내지 약 3,000의 범위의 수치를 나타내었다. 이는, -40℃에서 900℃의 범위에서 상기 서미스커 소자가 측정하는 온도가 신뢰성이 있음을 의미하며, 자동차 배기 가스용으로 적용가능함을 또한 의미한다. 다만, 5%의 Cr2O3 함량에서는 3481의 β 정수를 나타내었다. β 정수는 "저항 변화/온도 변화"로 정의되므로, 그 값이 클 수록 온도 변화에 따른 저항변화가 크고, 작을수록 저항 변화가 작은 것을 의미한다. 상술한 바와 같이, 2,000 내지 약 3,000의 β 정수는 상용 서미스터 소자에서 요구되는 특성일 수 있다.Referring to Table 1, FIG. 5 and FIG. 6, the thermistor element has a negative temperature coefficient characteristic in which resistance decreases with increasing temperature. β constant showed excellent linearity in the range of -40 ° C to 900 ° C for all Cr 2 O 3 contents, and a numerical value in the range of about 2,000 to about 3,000. This means that the temperature measured by the thermistor element in the range of −40 ° C. to 900 ° C. is reliable and also means that it is applicable for automobile exhaust gas. However, 5% Cr 2 O 3 It showed a β constant of 3481. Since the β constant is defined as "resistance change / temperature change", the larger the value, the larger the resistance change according to the temperature change, and the smaller the smaller the resistance change. As mentioned above, the β integer of 2,000 to about 3,000 may be a characteristic required for commercial thermistor devices.
서미스터 소자가 Cr2O3을 포함하지 않거나 50 wt% 이상 포함하는 경우에는 소결 특성이 좋지 않아 소자가 쉽게 파손될 수 있다. 도 7을 참조하면, 5 wt% 내지 25 wt% 범위에서는 Cr2O3 함량이 15 wt%일 때 저항 값이 최소가 되며, 15 wt% 보다 작거나 크면 저항값이 증가된다. 이는, 15 wt% 이하에서는, 크롬의 함량이 증가됨에 따라 미세 조직이 치밀해지지만, 15 wt% 이상이 되면 기공의 감소로 입성장이 증가되어 미세 조직의 치밀화가 다시 방해되는 것으로 해석된다.
If the thermistor element does not contain Cr 2 O 3 or contains more than 50 wt%, the sintering characteristics are poor and the element can be easily broken. Referring to FIG. 7, in the range of 5 wt% to 25 wt%, the resistance value becomes minimum when the Cr 2 O 3 content is 15 wt%, and the resistance value increases when it is smaller than or greater than 15 wt%. It is understood that at 15 wt% or less, the microstructure becomes dense as the content of chromium is increased, but when it is 15 wt% or more, the grain growth is increased due to the decrease of the pores, and the densification of the microstructure is again prevented.
실험예2Experimental Example 2
상기 제1 분말로서 CaTiO3 분말을 준비하고, 상기 제2 분말로서 Cr2O3 분말 및 Al2O3 분말을 준비하였다. Cr2O3 분말과 Al2O3 분말은 각각 10 wt% 첨가되었다. 또한, 바인더로서 PVA를 1 wt%로 첨가하였다. 실험예1에서 상술한 방법을 이용하여 서미스터 소자를 형성하였다.CaTiO 3 powder was prepared as the first powder, and Cr 2 O 3 powder and Al 2 O 3 powder were prepared as the second powder. Cr 2 O 3 powder and Al 2 O 3 powder were each added 10 wt%. Also, PVA was added at 1 wt% as a binder. Thermistor element was formed using the method described above in Experimental Example 1.
상기 서미스터 소자의 온도에 따른 저항 값의 변화를 -40℃, 25℃, 100℃, 600℃, 및 800℃에서 측정하였다. 측정방법은 실험예1에서 상술한 방법과 동일하다.The change in resistance value according to the temperature of the thermistor element was measured at -40 ° C, 25 ° C, 100 ° C, 600 ° C, and 800 ° C. The measuring method is the same as the method described above in Experimental Example 1.
표 2는 상술한 방법에 의하여 형성한 상기 서미스터 소자의 크롬 산화물 함량에 따른 저항 값을 온도에 따라 나타낸 표이다. 도 8은 상기 서미스터 소자의 온도-저항 관계를 나타내는 그래프이다.
Table 2 is a table showing the resistance value according to the chromium oxide content of the thermistor element formed by the above-described method according to the temperature. 8 is a graph showing the temperature-resistance relationship of the thermistor element.
표 2 및 도 8을 참조하면, 상기 서미스터 소자는 온도가 증가하면서 저항이 감소하는 부온도계수 특성을 나타내었다. β 정수는 -40℃에서 800℃의 범위에서 우수한 직선성을 나타내었으며, 약 2694의 수치를 나타내었다. 이러한 β 정수는 상용 서미스터 소자에서 요구되는 특성일 수 있다.Referring to Table 2 and FIG. 8, the thermistor element exhibited negative temperature coefficient characteristics in which resistance decreased with increasing temperature. β constant showed excellent linearity in the range of −40 ° C. to 800 ° C., and a value of about 2694. Such β constant may be a characteristic required in a commercial thermistor element.
이상에서 설명한 본 발명의 기술적 사상이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명의 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.
10: 서미스터, 20: 서미스터 본체, 30: 전극,10: thermistor, 20: thermistor body, 30: electrode,
Claims (11)
상기 혼합 분말을 성형하여 성형체를 형성하는 단계;
상기 성형체를 1차 소결하여 1차 소결체를 형성하는 단계;
상기 1차 소결체에 전기적으로 연결된 전극을 형성하는 단계;
상기 1차 소결체를 2차 소결하여 2차 소결체를 형성하는 단계; 및
상기 2차 소결체를 열처리하여 서미스터 소자를 형성하는 단계;
를 포함하고,
상기 성형체를 1차 소결하여 1차 소결체를 형성하는 단계는 800℃ 내지 1100℃의 범위의 온도에서 수행되고,
상기 1차 소결체를 2차 소결하여 2차 소결체를 형성하는 단계는 1400℃ 내지 1600℃의 범위의 온도에서 수행되는, 부온도계수 서미스터의 제조 방법.Preparing a mixed powder in which a first powder having an ABO 3 structure and a second powder including a metal oxide are mixed;
Molding the mixed powder to form a molded body;
Primary sintering the molded body to form a primary sintered body;
Forming an electrode electrically connected to the primary sintered body;
Secondary sintering the primary sintered body to form a secondary sintered body; And
Heat treating the secondary sintered body to form a thermistor element;
Lt; / RTI >
Primary sintering the molded body to form a primary sintered body is carried out at a temperature in the range of 800 ℃ to 1100 ℃,
The second sintering of the primary sintered body to form a secondary sintered body is carried out at a temperature in the range of 1400 ℃ to 1600 ℃, the method of manufacturing a negative temperature coefficient thermistor.
상기 혼합 분말을 준비하는 단계는,
상기 제1 분말과 상기 제2 분말을 볼밀 혼합하여 혼합 슬러리를 형성하는 단계;
상기 혼합 슬러리를 건조하여 건조된 혼합물을 형성하는 단계;
상기 혼합물을 하소하여 하소물을 형성하는 단계;
상기 하소물을 분쇄하는 분쇄 분말을 형성하는 단계;
상기 분쇄 분말에 바인더를 첨가하여 바인더 혼합 분쇄 분말을 형성하는 단계; 및
상기 바인더 첨가 혼합 분말을 체질하여 상기 혼합 분말을 형성하는 단계;
를 포함하는, 부온도계수 서미스터의 제조 방법.The method according to claim 1,
Preparing the mixed powder,
Ball mill mixing the first powder and the second powder to form a mixed slurry;
Drying the mixed slurry to form a dried mixture;
Calcining the mixture to form a calcined product;
Forming a pulverized powder for pulverizing the calcined material;
Adding a binder to the pulverized powder to form a binder mixed pulverized powder; And
Sieving the binder addition mixed powder to form the mixed powder;
A manufacturing method of the negative temperature coefficient thermistor comprising a.
상기 제1 분말은 페로브스카이트 구조 또는 일메나이트 구조를 가지는, 부온도계수 서미스터의 제조 방법.The method according to claim 1,
The first powder has a perovskite structure or ilmenite structure, the method of manufacturing a negative temperature coefficient thermistor.
상기 제1 분말은 CaTiO3를 포함하는, 부온도계수 서미스터의 제조 방법.The method according to claim 1,
The first powder comprises CaTiO 3 , the negative temperature coefficient thermistor manufacturing method.
상기 제2 분말은 Cr2O3, Al2O3, 또는 이들 모두를 포함하는, 부온도계수 서미스터의 제조 방법.The method according to claim 1,
The second powder comprises Cr 2 O 3 , Al 2 O 3 , or both, the method of manufacturing a negative temperature coefficient thermistor.
상기 혼합 분말은 바인더를 더 포함하는, 부온도계수 서미스터의 제조 방법.The method according to claim 1,
The mixed powder further comprises a binder, a method for producing a negative temperature coefficient thermistor.
상기 부온도계수 서미스터는,
CaTiO3 분말과 Cr2O3 분말이 혼합되고 소결되어 형성된 소결체로 이루어진 서미스터 본체; 및
상기 서미스터 본체와 전기적으로 연결된 전극;
을 포함하는, 부온도계수 서미스터.The method of claim 9,
The negative temperature coefficient thermistor,
A thermistor body comprising a sintered body formed by mixing and sintering CaTiO 3 powder and Cr 2 O 3 powder; And
An electrode electrically connected to the thermistor body;
Including, negative temperature coefficient thermistor.
상기 부온도계수 서미스터는,
CaTiO3 분말, 상기 Cr2O3 분말, 및 Al2O3 분말이 혼합되고 소결되어 형성된 소결체로 이루어진 서미스터 본체; 및
상기 서미스터 본체와 전기적으로 연결된 전극;
을 포함하는, 부온도계수 서미스터.The method of claim 9,
The negative temperature coefficient thermistor,
A thermistor body made of a sintered body formed by mixing and sintering CaTiO 3 powder, Cr 2 O 3 powder, and Al 2 O 3 powder; And
An electrode electrically connected to the thermistor body;
Including, negative temperature coefficient thermistor.
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|---|---|---|---|---|
| KR20160148127A (en) | 2015-06-15 | 2016-12-26 | 고려전자주식회사 | Negative temperature coefficient thermistor for temperature sensing of the battery pack and method of manufacturing the same |
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- 2012-12-10 KR KR1020120142576A patent/KR101388923B1/en active IP Right Grant
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