导电材料的制作方法

文档序号:3428893阅读:121来源:国知局

专利名称::导电材料的制作方法
技术领域
:本发明涉及导电材料的
技术领域
,用于在维持稳定的电阻比的同时,提高机械强度的电阻体、传感器等。
背景技术
:在过去,采用通过使用一氧化碳、丁烷等的可燃气体用气体传感器的电阻加热,对催化剂进行加热,同时通过电阻的变化而检测的导电材料;或下述的导电材料,其中,对于利用热敏电阻、固体电解质的氧传感器,一氧化碳、氮氧化物等的气体传感器用引线,半导体气体传感器用引线要求在高温下稳定的电阻,谋求Pt、Pt-Rh合金等的固接的机械强度的提高。这样的导电材料即使在高温大气中,仍没有显著的氧化,具有稳定的耐腐蚀性。
发明内容对于用于上述用途的导电材料,要求优良的耐腐蚀性和所采用的温度下的稳定的电阻。这样的导电材料按照线材、以蒸镀或溅射法等方式制作的薄膜、通过膏等印刷而烘焙的膜等的形式使用。其中,在用作线材的场合,要求一定程度以上的机械强度。另外,#>据用途,用于直径在cj)50pm以下的线材,不l又要求耐腐蚀性、耐热性、耐氧化性,而且要求良好的加工性。为了满足这些要求,釆用Pt、Pt-Rh合金等。但是,在Pt的机械强度低,另外在工序中,具有高温区域下的加热的场合,晶粒粗大,如果在工序中进行弯曲加工等,则具有从颗粒边界破裂的问题。另外,在Pt中添加Rh等,还具有提高机械强度的情况,但是,由于蒸气压的不同,故具有组分改变,电阻变化的现象,具有在重视电阻变化的用途无法使用的问题。添加元素也限于难以氧化的物质,比如,必须采用称为Rh的价格高于Pt的元素。此外,在固接强化的场合,抑制晶粒粗大化的效果小,在于工序中曝露于1500°C以上的高温下的场合,具有相对Pt几乎没有变化的程度的粗大,从晶粒边界破坏的情况。由此,还采用使氧化物等分散的材料,但是,具有难以进行50pm以下的极细线加工,与Pt、Pt合金相比较,延展性小等的问题。于是,为了解决上述已有技术的课题,本发明人进行了深入的研究,其结果是,发现了下述的导电材料,其特征在于在Pt中包含400-10000ppm的Sr,剩余部分为不可避免的杂质,在Pt基体中,使Pt和Sr的金属互化物分散、析出。另外,在Sr的添加量小于400ppm时,Pt和Sr没有充分地作为金属互化物而析出,机械强度变弱。另外,如果Sr的添加量超过10000ppm,则加工性降低,在加工中产生破碎、破裂,不能够加工成极细线(线径在50|iim以下)。于是,Sr的添加量在400~10000ppm的范围内。在本发明的导电材料中,电阻比稳定,并且高温下的机械强度高,抑制晶体颗粒的变大,加工性优良。此外,具有耐氧化性、耐腐蚀性,即使在曝露于1500°C以上的高温下的情况下,表面仍没有全面地通过氧化膜覆盖。这样的导电材料可用于要求比如,利用温度系数的电阻线、氧传感器等的高温下稳定的电阻的引线等。图1为表示实施例3的EPMA的面分析结果的图。具体实施方式(实施例)下面对本发明的具体的实施例进行说明。表1表示实施例14、比较例1~2、已有例12的各试样的成分组成。在氩气气氛中,对表1中所示的各成分组成的Pt和Pt合金进行熔融,将在铸模中进行了铸造的锭进行锻造、拉丝的加工,调查加工性、初d戒强度、电阻比。加工性和机械强度的调查结果在表2中给出。表1Sr(ppm)Rh(mass%)Pt(mass%)实施例1600—bal.实施例21200—bal.实施例33000—bal.实施例46500—bal.比4交例161—bal.比较例211500—bal.已有例1——bal.已有例2一13bal.5表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>*1:1550°Cxl小时热处理后试一睑,试样尺寸小0.3mmxL50mm线材像表2所示的那样,实施例均可进行cb30pm的拉丝。另外,与已有例l的Pt相比较,各实施例的拉伸强度在室温下为1.3倍以上,在600°C下为2倍以上的强度,具有足够的拉伸强度。此外,如果Sr在3000ppm以上(实施例3、4),则具有与已有例2的PtRh合金相同程度的拉伸强度。为了确认电阻比(Rkm)/R()=IOO'C的电阻/0。C的电阻,下略)的稳定性,在大气中,在600。C下,按照500小时对实施例1~4进行热处理,调查热处理前后的电阻比的变化率。电阻比的变化率根据式1而计算。式1:电阻比的变化率(%)=(热处理前的电阻比*2-热处理后的电阻比)/热处理前的电阻比x100*2:热处理前的条件d)0.3mmx1000mm线,在1100。Cxi小时的热处理后测定结果示于表3。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>600°C为传感器所采用的温度区域,为高温,但是,即使实施例1~4均进行500小时热处理,仍没有较大的电阻比变化,结果良好。在将导电材料用于线材的场合,如果晶粒直径粗,则沿晶粒边界而发生破坏较多,要求晶粒较细小。于是,调查表1的试样的1550°Cxl小时热处理后的平均晶粒直径。试样为(J)0.3mm的线。平均晶粒直径的计算方式通过式2表示。式2:D=2x{A/[7T(n1+(^i2/2))]}05D:平均晶粒直径A:测定面积、Hi:不与位于测定面积内存在的测定端部接触的晶粒的个数P2:与位于测定面积内存在的测定端部接触的晶粒的个数结果示于表4。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>像表4所示的那样,在实施例中,热处理后的平均晶粒直径均小于1OOpm,确认晶体颗粒的粗大化的抑制效果。与已有例相比较,比较例1抑制了晶粒的粗大化,但是,未获得实施例这样的效果。在已有例中,无论Rh的有无,变得粗大,根据观察部位,还存在贯通线的颗粒边界。通过X射线衍射,调查Pt以外的峰值,确认析出物的存在。结果示于表5。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>在实施例中,除了Pt以外,可确认Pt5Sr等的金属互化物的峰值,可确认析出相的存在。在比较例中,无法确认Pt以外的峰值。图1表示实施例3的EPMA的面分析结果。像图1所示的那样,可根据Sr的面分析,确认l)im和数百nm的Sr析出物。上面描述的本发明的特征在于通过在Pt中包含400~10000ppm的Sr的Pt合金构成,另外的特征在于在Pt中分散、析出有Pt和Sr的金属互化物相,由此,可提供作为用于电阻线、传感器等的导电材料的,采用稳定的电阻比的温度系数的导电材料。产业上利用的可能性本发明的导电材料的用途没有限制,但是,比如,可用作构成下述的加热器、电阻体、引线等的导电体用的材料。(1)加热器;(2)测温电阻体;(3)—氧化碳和可燃性气体传感器用加热器和测温电阻体;(4)热敏电阻用引线;(5)固体电解质气体传感器用引线;(6)半导体气体传感器用引线。9权利要求1.一种导电材料,其特征在于在Pt中包含400~10000ppm的Sr,剩余部分为不可避免的杂质,在Pt中,Pt和Sr作为金属互化物相而分散、析出。2.—种下述的(1)~(6)中的任意一者所述的导电体,其特征在于其由权利要求1所述的导电材料构成,(1)加热器;(2)测温电阻体;(3)—氧化碳和可燃性气体传感器用加热器和测温电阻体;(4)热敏电阻用引线;(5)固体电解质气体传感器用引线;(6)半导体气体传感器用引线。全文摘要本发明获得一种导电材料,该导电材料用于在维持稳定的电阻比的同时,提高机械强度的电阻线、传感器等。一种导电材料,其特征在于在Pt中包含400~10000ppm的Sr,剩余部分为不可避免的杂质,在Pt中,Pt和Sr作为金属互化物相而分散、析出。文档编号C22C5/00GK101591742SQ20091014221公开日2009年12月2日申请日期2009年5月26日优先权日2008年5月28日发明者长谷川浩一申请人:石福金属兴业株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1