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テルビウム・ビスマス・タングステン酸化物固溶体からなる電気伝導材料及びその製造方法

国内特許コード P08A013737
掲載日 2008年9月26日
出願番号 特願2005-213951
公開番号 特開2007-035346
登録番号 特許第4604247号
出願日 平成17年7月25日(2005.7.25)
公開日 平成19年2月8日(2007.2.8)
登録日 平成22年10月15日(2010.10.15)
発明者
  • 渡辺 昭輝
  • 関田 正實
出願人
  • 独立行政法人物質・材料研究機構
発明の名称 テルビウム・ビスマス・タングステン酸化物固溶体からなる電気伝導材料及びその製造方法
発明の概要

【課題】酸化物固溶体からなる新規材料の提供
【解決手段】単斜晶系の構造を有する一般式Tb2xBi2yz3( 0.66<x<0.73、0.13
5<y<0.19、0.11<z<0.175、但し、x+y+z=1)で示されるテルビウム・ビスマ
ス・タングステン酸化物固溶体からなる電気伝導材料。例えば、x=0.6725、y=0.17、z=0.
1575 の組成では150℃における電気伝導度が10-4 S cm-1、250℃では10-3S cm
-1であり、半導体特性を有している。良好な電気伝導性を示すことから、電極、センサー
、触媒等の材料としての用途を有する。
【選択図】なし

従来技術、競合技術の概要


従来、酸化ビスマスの高温安定相(δ-Bi2O3と命名されている)は酸素が25at%欠
損した蛍石型の面心立方晶系構造をもつ優れた酸化物イオン伝導体であることが知られて
いるが、その安定温度領域が730~825℃と狭く、かつ還元され易い等の欠点を有す
るために、他の酸化物を添加することにより、安定温度領域を室温付近まで低下させる安
定化の試みがなされた(例えば、特許文献1)。既往の酸化物イオン伝導体として有名な
安定化ジルコニアも酸素欠損した蛍石型の面心立方晶系構造を有しており、隙間の多い蛍
石型の面心立方構造と酸化物イオン伝導の関連性もまた種々検討されてきた。



酸化ビスマスの高温相を安定化するために、特に、希土類酸化物(Ln2O3)を添加したB
i2O3-Ln2O3の二成分系が広く検討された。その結果、得られた蛍石型構造の面心立方晶の
相は高い酸化物イオン伝導を示すことが認められたが、650~700℃より低い温度領
域では準安定であるため、この温度領域で使用すると、分解あるいは相転移が起こり、酸
化物イオン伝導特性は急激に劣化してしまうという欠点が明瞭となった。




【特許文献1】特許第3443638号公報

産業上の利用分野


本発明は、単斜晶系の構造を有する一般式Tb2x Bi2yz3 ( 0.66<x<0.73、0.
135<y<0.19、0.11<z<0.175、但し、x+y+z=1)で示されるテルビウム・ビス
マス・タングステン酸化物固溶体からなる電気伝導材料及びその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
単斜晶系の構造を有する一般式Tb2xBi2yz3( 0.66<x<0.73、0.135<y<0.19
、0.11<z<0.175、但し、x+y+z=1)で示されるテルビウム・ビスマス・タングス
テン酸化物固溶体からなる電気伝導材料。

【請求項2】
酸化テルビウム(Tb2O3)もしくは加熱されることにより酸化テルビウムに分解される化合
物と、酸化ビスマス(Bi2O3)もしくは加熱されることにより酸化ビスマスに分解される化
合物と、さらに、酸化タングステン(WO3)もしくは加熱されることにより酸化タングステ
ンに分解される化合物とを、その割合がモル比でTb2O3:Bi2O3:WO3がx:y:z(ここで
、0.66<x<0.73、0.135<y<0.19、0.11<z<0.175、但し、x+y+z=1)となる
ように秤量・混合した出発原料を空気中或いは酸化雰囲気下で1050℃以上の温度で加熱す
ることにより、一般式Tb2xBi2yz3( 0.66<x<0.73、0.135<y<0.19、0.11<
z<0.175、但し、x+y+z=1)で示される単斜晶系の構造を有する電気伝導性テルビ
ウム・ビスマス・タングステン酸化物固溶体を製造する方法。
産業区分
  • 導電材料(抵抗)
  • 無機化合物
  • 電線ケーブル
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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