(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｙｂ，Ｌｕの少なくともいずれか、及び、Ｙｂ，Ｌｕ，Ｌａを除く３Ａ族元素のうち少なくとも１種からなる元素群を元素群ＲＥとし、
４Ａ，５Ａ，６Ａ，７Ａ及び８族元素のうち少なくとも１種及びＡｌからなる元素群を元素群Ｍとしたとき、
（ＲＥ1-cＳｒc）ＭdＯ3と表記されるペロブスカイト構造を有する導電性結晶相と、
ＲＥ2Ｏ3と表記される第１絶縁性結晶相と、
ＳｒＡｌ2Ｏ4と表記される第２絶縁性結晶相と、を含む、
導電性酸化物焼結体であって、
上記導電性結晶相の係数ｃが、０．１８＜ｃ＜０．５０であり、
前記元素群Ｍは、Ａｌ，Ｍｎ及びＣｒ、またはＡｌ及びＭｎを含み、
上記導電性結晶相のＡサイトをなす元素群（ＲＥ1-cＳｒc）とＢサイトをなす元素群Ｍとの量比を示す係数ｄが、０．６７≦ｄ≦０．９３であり、
ＲＥ4Ａｌ2Ｏ9と表記される第３絶縁性結晶相の存在量（０を含む）が、上記第１絶縁性結晶相及び上記第２絶縁性結晶相の存在量よりも少ない
導電性酸化物焼結体。
【請求項２】
請求項１に記載の導電性酸化物焼結体であって、
前記導電性酸化物焼結体の断面における、前記導電性結晶相の面積比Ｓｃに対する、前記第３絶縁性結晶相の面積比Ｓｉ３の面積比Ｓｉ３／Ｓｃ（％）が、Ｓｉ３／Ｓｃ≦６．０（％）である
導電性酸化物焼結体。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の導電性酸化物焼結体であって、
前記係数ｄが、０．６７≦ｄ＜０．９０である
導電性酸化物焼結体。
【請求項４】
請求項１または請求項３に記載の導電性酸化物焼結体であって、
前記元素群Ｍは、Ａｌ，Ｍｎ及びＣｒを含み、
前記導電性結晶相を、（ＲＥ1-cＳｒc）(ＡｌxＭｎyＣｒz)Ｏ3と表記したとき、
係数ｘ，ｙ，ｚ（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝ｄ）が、以下を満たしてなる
導電性酸化物焼結体。
０．４０≦ｘ≦０．８７
０．０５≦ｙ≦０．５２
０＜ｚ≦０．０５
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の導電性酸化物焼結体を用いてなる
サーミスタ素子。
【請求項６】
請求項５に記載のサーミスタ素子を用いてなる
温度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性を有し、その抵抗値が温度によって変化する導電性酸化物焼結体、これを用いたサーミスタ素子、さらには、これを用いた温度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
サーミスタ素子、温度センサの用途として、自動車エンジンなどの内燃機関からの排ガス温度測定がある。これらの用途では、高温域での温度検知のほか、ＯＢＤシステム（On-Board Diagnostic systems）などにおける温度センサの故障（断線）検知のため、低温下でもその温度を検知可能とすることが望まれている。
これに対し、特許文献１では、温度勾配定数（Ｂ定数）が、２０００〜３０００Ｋ程度となる導電性酸化物焼結体が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４６３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、サーミスタ素子の温度検知範囲は多様化しており、その１つに、より広い温度範囲での適用が可能な、さらに低いＢ定数、具体的には、２０００Ｋ以下のＢ定数を持つサーミスタ素子が望まれている。
このようなサーミスタ素子では、例えば、上述のような排ガス温度測定の用途において、−４０℃〜＋６００℃の温度範囲で適切に温度検知ができ、しかも、温度センサの故障検知として、低温側での断線検知や高温側での短絡検知を、温度センサ（サーミスタ素子）の出力から正確に行いうる。
さらに、このようなサーミスタ素子では、高温（例えば＋６００℃）に曝された場合でも、その抵抗値が経時変化しない、安定した特性を有するものが望まれている。
【０００５】
本発明は、かかる要望に応えるべくなされたものであって、広い温度範囲において、適切に温度検知ができ、高温に曝されても安定した抵抗値を示す導電性酸化物焼結体、これを用いたサーミスタ素子、及び、このサーミスタ素子を用いた温度センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
その解決手段は、Ｙｂ，Ｌｕの少なくともいずれか、及び、Ｙｂ，Ｌｕ，Ｌａを除く３Ａ族元素のうち少なくとも１種からなる元素群を元素群ＲＥとし、４Ａ，５Ａ，６Ａ，７Ａ及び８族元素のうち少なくとも１種及びＡｌからなる元素群を元素群Ｍとしたとき、（ＲＥ1-cＳｒc）ＭdＯ3と表記されるペロブスカイト構造を有する導電性結晶相と、ＲＥ2Ｏ3と表記される第１絶縁性結晶相と、ＳｒＡｌ2Ｏ4と表記される第２絶縁性結晶相と、を含む、導電性酸化物焼結体であって、上記導電性結晶相の係数ｃが、０．１８＜ｃ＜０．５０であり、前記元素群Ｍは、Ａｌ，Ｍｎ及びＣｒ、またはＡｌ及びＭｎを含み、上記導電性結晶相のＡサイトをなす元素群（ＲＥ1-cＳｒc）とＢサイトをなす元素群Ｍとの量比を示す係数ｄが、０．６７≦ｄ≦０．９３であり、ＲＥ4Ａｌ2Ｏ9と表記される第３絶縁性結晶相の存在量（０を含む）が、上記第１絶縁性結晶相及び上記第２絶縁性結晶相の存在量よりも少ない導電性酸化物焼結体である。
【０００７】
上述の導電性酸化物焼結体は、上述の導電性結晶相を含んでいる。
即ち、この導電性結晶相では、Ａサイト（ＲＥ1-cＳｒc）における元素群ＲＥとＳｒとの量比を示す係数ｃが、０．１８＜ｃ＜０．５０の範囲内とされている。ＡサイトにおけるＳｒが少なく、この係数ｃが、ｃ≦０．１８となった場合には、導電性酸化物焼結体のＢ定数が大きくなって２０００Ｋを超える場合が生じる。一方、ＡサイトにおけるＳｒの量が増え、係数ｃが、大きくなりすぎる（ｃ≧０．５）と、導電性結晶相が、ペロブスカイト構造を維持することが困難になる。
これに対し、この導電性酸化物焼結体では、係数ｃを０．１８＜ｃ＜０．５０の範囲内としているので、導電性結晶相をペロブスカイト構造に維持しつつ、Ｂ定数を２０００Ｋ以下とすることができる。
【０００８】
加えて、この導電性酸化物焼結体の導電性結晶相では、Ａサイトをなす元素群とＢサイトをなす元素群の量比を示す係数ｄを０．６７≦ｄ≦０．９３としている。即ち、Ａサイトをなす元素群に対して、Ｂサイトをなす元素群の量が少ない(欠損している)。しかも、その欠損量がやや大きい。
なお、この係数ｄが、ｄ＞０．９３となった場合には、高温域での連続使用による、導電性酸化物焼結体の抵抗値Ｒ（例えばＲ(600)）の経時変化が大きくなってしまう傾向がある。具体的には、＋６００℃の高温環境下で４００時間放置した場合の、抵抗変化率ΔＲが、ΔＲ＞１．０％となる。一方、この係数ｄが、ｄ≦０．６７となった場合には、この導電性結晶相のペロブスカイト構造が不安定になり、結晶構造の変化が生じやすくなる。
これに対し、この導電性酸化物焼結体では、係数ｄを０．６７≦ｄ≦０．９３の範囲内としているので、前述の抵抗変化率ΔＲ≦１．０％にできるなど、導電性酸化物焼結体の高温域での抵抗値Ｒの経時変化も抑制しつつ、特性のバラツキも抑えたものとすることができる。
【０００９】
さらに、この導電性酸化物焼結体では、ＲＥ2Ｏ3と表記される第１絶縁性結晶相と、ＳｒＡｌ2Ｏ4と表記される第２絶縁性結晶相とを含む一方、ＲＥ4Ａｌ2Ｏ9と表記される第３絶縁性結晶相の存在量（０を含む）が、第１絶縁性結晶相及び第２絶縁性結晶相の存在量よりも少ない。即ち、この導電性酸化物焼結体中に、第３絶縁性結晶相は、存在しないか、存在しても、その量は、第１絶縁性結晶相及び第２絶縁性結晶相よりも少ない。
この第３絶縁性結晶相は、導電性結晶相と同様に、ＲＥ及びＡｌを含んでいる。このため、Ａｌについて、導電性結晶相と競合的関係となり、この焼結体が高温とされた環境下で、この第３絶縁性結晶相が、導電性結晶相のＢサイトからＡｌを奪いやすい。導電性結晶相は、Ａｌを奪われてその組成が変化すると、その抵抗特性も変化すると考えられる。このため、Ａｌを奪いやすい第３絶縁性結晶相が多く存在すると、高温域での連続使用による、導電性酸化物焼結体の抵抗値Ｒ（例えばＲ(600)）の経時変化（抵抗変化率ΔＲ）が大きくなると推測される。
なお、係数ｄが大きいと、高温域での抵抗値の経時変化が大きくなりがちであるのも、係数ｄが大きいほど、ＢサイトからＡｌが奪われやすいためと推測される。
これに対し、この導電性酸化物焼結体では、上述のように、第３絶縁性結晶相が存在しないか、存在しても、第１絶縁性結晶相及び第２絶縁性結晶相よりも少ない。このため、第３絶縁性結晶相に起因する導電性結晶相の組成変化が生じにくく、高温域での連続使用による、導電性酸化物焼結体の抵抗値Ｒ（例えばＲ(600)）の経時変化を抑制できる。
かくして、以上の特性を有するこの導電性酸化物焼結体は、広い温度範囲において、適切に温度を測定することができる。かつ、高温に曝されても安定した抵抗値を示す導電性酸化物焼結体となる。
【００１０】
なお、元素群ＲＥは、Ｙｂ，Ｌｕの少なくともいずれか、及び、Ｙｂ，Ｌｕ，Ｌａを除く３Ａ族元素のうち少なくとも１種からなる元素群であり、例えば、ＹｂとＹ、ＬｕとＹ、ＹｂとＬｕとＹなどの組合せが挙げられる。
また、導電性結晶相（ペロブスカイト型の結晶構造を有する結晶相）の存在は、Ｘ線回折法により、同一結晶系で類似組成の結晶に合致する特有のピークが存在すること、及び、当該結晶相に該当する各元素が存在することから、確認できる。
また、係数ｄは、前述したように組成式（ＲＥ1-cＳｒc）ＭdＯ3におけるＡサイトの元素群（ＲＥ1-cＳｒc）と、Ｂサイトの元素群Ｍとのモル比を示す係数である。本来のペロブスカイト型結晶構造では、Ａサイトの元素群とＢサイトの元素群とのモル比は１：１であるべきところ、上述の導電性酸化物焼結体では、係数ｄが１未満であることから、Ｂサイトの元素群がＡサイトの元素群に比して、欠損している（少ない状態）であることを示している。この場合にも、ペロブスカイト型の結晶構造が維持されていればよい。
また、導電性酸化物焼結体を作製する際の焼成条件（酸化、還元等の焼成雰囲気、及び焼成温度など）や、Ａサイト及びＢサイトにおける元素同士の置換の量比により、酸素の過剰或いは欠損を生じることもある。従って、上述の組成式における酸素原子とＡサイトの元素（ＲＥ1-cＳｒc）とのモル比について、正確に３：１となっていなくても、ペロブスカイト型の結晶構造が維持されていればよい。
【００１１】
さらに、導電性結晶相の係数ｃを、ｃ≧０．２０とするのが好ましい。この場合、さらに、Ｂ定数(-40〜600℃)を１９００Ｋ以下にすることができる。
またさらに、導電性結晶相の係数ｃを、ｃ≧０．２１とするのが好ましい。この場合、さらに、Ｂ定数(-40〜600℃)を１８００Ｋ以下にすることができる。
【００１２】
さらに、上述の導電性酸化物焼結体であって、前記導電性酸化物焼結体の断面における、前記導電性結晶相の面積比Ｓｃに対する、前記第３絶縁性結晶相の面積比Ｓｉ３の面積比Ｓｉ３／Ｓｃ（％）が、Ｓｉ３／Ｓｃ≦６．０（％）である導電性酸化物焼結体とすると良い。
【００１３】
この導電性酸化物焼結体では、その断面における、導電性結晶相の面積比Ｓｃに対する、第３絶縁性結晶相の面積比Ｓｉ３の面積比を、Ｓｉ３／Ｓｃ≦６．０（％）としている。このように、焼結体中に生成される第３絶縁性結晶相の量を小さな値に制限することで、第３絶縁性結晶相に起因する導電性結晶相の組成変化が生じにくく、高温域での連続使用による、導電性酸化物焼結体の抵抗値Ｒ（例えばＲ(600)）の経時変化を抑制でき
る。具体的には、＋６００℃の高温環境下で４００時間放置前後の抵抗変化率ΔＲを、１．０％以下とすることができるなど、導電性酸化物焼結体の高温域での抵抗値Ｒの経時変化をさらに抑制したものとすることができる。
【００１４】
なお、面積比Ｓｉ３／Ｓｃを、Ｓｉ３／Ｓｃ≦２．０（％）とするのが好ましい。これにより、具体的には、＋６００℃の高温環境下で４００時間放置前後の抵抗変化率ΔＲを、０．５０％以下とすることができるなど、導電性酸化物焼結体の高温域での抵抗値Ｒの経時変化を特に抑制したものとすることができる。
【００１５】
さらに、上述の導電性酸化物焼結体であって、前記係数ｄが、０．６７≦ｄ＜０．９０である導電性酸化物焼結体とすると良い。
【００１６】
この導電性結晶相では、係数ｄを０．６７≦ｄ＜０．９０としている。この係数ｄが、ｄ＜０．９０の範囲とすることで、＋６００℃の高温環境下で４００時間放置した場合の、抵抗変化率ΔＲが、ΔＲ≦０．５０％にできるなど、導電性酸化物焼結体の高温域での抵抗値Ｒの経時変化をさらに抑制することができる。
【００１７】
さらに、上述のいずれかに記載の導電性酸化物焼結体であって、前記元素群Ｍは、Ａｌ，Ｍｎ及びＣｒを含み、前記導電性結晶相を、(ＲＥ1-cＳｒc)(ＡｌxＭｎyＣｒz)Ｏ3と表記したとき、係数ｘ，ｙ，ｚ（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝ｄ）が、以下を満たしてなる導電性
酸化物焼結体とすると良い。
０．４０≦ｘ≦０．８７
０．０５≦ｙ≦０．５２
０＜ｚ≦０．０５
【００１８】
本発明の導電性酸化物焼結体では、ペロブスカイト構造（ＡＢＯ3構造）を有する導電性結晶相のうち、Ｂサイトの元素群Ｍに、Ａｌ，Ｍｎ及びＣｒを含む。さらに、Ｂサイトにおけるこれらの元素のモル比である係数ｘ，ｙ，ｚを、それぞれ前述の数値範囲としている。
Ｂサイトを占める元素Ａｌ，Ｍｎ，Ｃｒはイオン半径が互いに近接しており、これらの元素同士で互いに容易に置換できるものである。また、これらの元素からなる副生成物の生成が少ない上、置換された組成で導電性結晶相が安定に存在しうる。このため、広い組成範囲で連続的に組成比を変えて、導電性酸化物焼結体の比抵抗値やその温度勾配定数（Ｂ定数）を調整することができる。
【００１９】
さらに、上記いずれかに記載の導電性酸化物焼結体を用いてなるサーミスタ素子とすると良い。
【００２０】
このサーミスタ素子は、前述の導電性酸化物焼結体を用いているので、例えば、−４０〜＋６００℃など、広い温度範囲にわたって温度測定が可能な、適切な温度勾配定数（Ｂ定数)を有し、しかも、高温に長期間曝されても、抵抗値の経時変化が少なく、安定した抵抗値を示すサーミスタ素子とすることができる。
【００２１】
さらに、上記のサーミスタ素子を用いてなる温度センサとすると良い。
【００２２】
本発明の温度センサでは、前述の導電性酸化物焼結体を用いたサーミスタ素子を用いてなるので、例えば、−４０〜＋６００℃という、広い温度範囲にわたって温度測定が可能な温度センサとなる。しかも、サーミスタ素子が、高温に長期間曝されても、抵抗値の経時変化が少なく、安定した抵抗値を示すので、安定した特性を有する温度センサとなる。
かくして、例えば、この温度センサを、前述したように、排気ガス温度検知用に用いた場合には、用いているサーミスタの出力に基づいて、温度検知のほか、低温側での断線検知、及び、高温側での短絡検知のいずれをも、正確にかつ安定して行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例８に係る導電性酸化物焼結体についての、Ｘ線回折結果を示すチャートである。
【図２】実施例１にかかる導電性酸化物焼結体の断面のＳＥＭ原画像である。
【図３】（ａ）は、図２のＳＥＭ原画像からＲＥ2Ｏ3の部分を抽出した抽出画像、（ｂ）は、同じくＳｒＡｌ2Ｏ4の部分を抽出した抽出画像である。
【図４】実施例８にかかる導電性酸化物焼結体の断面のＳＥＭ原画像である。
【図５】（ａ）は、図４のＳＥＭ原画像から、ＲＥ2Ｏ3の部分を抽出した抽出画像、（ｂ）は、同じくＳｒＡｌ2Ｏ4の部分を抽出した抽出画像、（ｃ）は、同じくＲＥ4Ａｌ2Ｏ9の部分を抽出した抽出画像である。
【図６】比較例３にかかる導電性酸化物焼結体の断面のＳＥＭ原画像である。
【図７】（ａ）は、図６のＳＥＭ原画像から、ＲＥ2Ｏ3の部分を抽出した抽出画像、（ｂ）は、同じくＳｒＡｌ2Ｏ4の部分を抽出した抽出画像、（ｃ）は、同じくＲＥ4Ａｌ2Ｏ9の部分を抽出した抽出画像である。
【図８】各実施例及び比較例について、係数ｃとＢ定数：Ｂ(-40〜600)との関係を示すグラフである。
【図９】各実施例及び比較例について、係数ｄと抵抗変化率ΔＲとの関係を示すグラフである。
【図１０】各実施例及び比較例について、面積比Ｓｉ３／Ｓｃと抵抗変化率ΔＲとの関係を示すグラフである。
【図１１】本実施例に係るサーミスタ素子の形状を示す説明図である。
【図１２】図１１のサーミスタ素子を用いた温度センサの構造を示す部分破断断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に係る導電性酸化物焼結体１を用いたサーミスタ素子２の実施例１〜１６を、比較例１〜４と対比して説明する。
【００２５】
（実施例１〜１６）
まず、実施例１〜１６及び比較例１〜４にかかる導電性酸化物焼結体１及びサーミスタ素子２の製造について説明する。原料粉末として、Ｙ2Ｏ3，Ｙｂ2Ｏ3，Ｌｕ2Ｏ3，ＳｒＣＯ3（表１ではＳｒＯ換算で表示），Ａｌ2Ｏ3，ＭｎＯ2，Ｃｒ2Ｏ3の粉末（全て純度９９％以上の市販品を用いた。）を用いて、表１に示す原料仕込み組成（モル％）となるように、それぞれ秤量し、これらの原料粉末を湿式混合して乾燥することにより原料粉末混合物を調整した。次いで、この原料粉末混合物を大気雰囲気下１４００℃で２Ｈｒ仮焼し、平均粒径１〜２μｍの仮焼粉末を得た。その後、樹脂ポットと高純度アルミナ玉石とを用い、エタノールを分散媒として、湿式混合粉砕を行った。
【００２６】
【表１】
0005546995.tif 000002
【００２７】
次いで得られたスラリーを８０℃で２Ｈｒ乾燥し、サーミスタ合成粉末を得た。その後このサーミスタ合成粉末１００重量部に対し、ポリビニルブチラールを主成分とするバインダーを２０重量部添加して混合、乾燥する。さらに、２５０μｍメッシュの篩を通して造粒し、造粒粉末を得た。
なお、使用しうるバインダーとしては、上述のポリビニルブチラールに特に限定されず、例えばポリビニルアルコール、アクリル系バインダー等が挙げられる。バインダーの配合量は上述の仮焼粉末全量に対し、通常５〜２０重量部、好ましくは１０〜２０重量部とする。
また、バインダーと混合するにあたり、サーミスタ合成粉末の平均粒子径は２．０μｍ以下としておくのが好ましく、これによって均一に混合することができる。
【００２８】
なお、この表１から判るように、実施例５は、実施例２におけるＹｂ2Ｏ3に代えて、Ｌｕ2Ｏ3を用いたものである。一方、実施例１２は、実施例２でＹｂ2Ｏ3のみを用いたのに代えて、Ｙｂ2Ｏ3とＬｕ2Ｏ3とをモル比で同量用いたものである。また、実施例１６は、実施例１等における用いていたＣｒ2Ｏ3を用いない組成としたものである。
さらに、比較例１〜３は、各実施例に比して、Ａｌ2Ｏ3に対するＹ2Ｏ3の量を相対的に多くすることで、元素群ＲＥの量を多くしたものである。
【００２９】
（評価サンプルの製造、評価）
ついで上述の造粒粉末を用いて、２０ＭＰａの圧力で一軸プレスを行い、１９ｍｍφ×２ｍｍの円柱状に成形した。その後、１５０ＭＰａの圧力でＣＩＰ（冷間等方静水圧プレス）処理を行い、この成形体を大気雰囲気において１５５０℃で４時間焼成して、実施例１〜１６及び比較例１〜４に係る導電性酸化物焼結体の評価サンプルを得た。
【００３０】
その後、各サンプルの表面を研磨した後、Ｘ線回折装置を用い、生成した結晶相の同定を行った。その結果を、表２に示す。さらに、代表的な例として、実施例８のサンプルについての、Ｘ線回折の測定結果を示す（図１参照）。
この図１において、○印で示したのは、結晶がＹＡｌＯ3であると仮定した場合の、回折ピークデータに合致するピークであり、ペロブスカイト構造に特有のピーク配列が現れていることが判る。この結果から、実施例８の焼結体において、ペロブスカイト構造の導電性結晶相が存在していることが確認できる。なお、ＹＡｌＯ3のピークデータを用いたのは、ＡサイトにＹのほか、Ｙｂ（あるいはＬｕ），Ｓｒが含まれていることが予測される、またＢサイトには、Ａｌのほか、Ｍｎ，Ｃｒが含まれると予測されるが、それらは各々のサイトに固溶しているため、ペロブスカイト構造の導電性結晶相が存在しているので有れば、ＹＡｌＯ3と類似のパターンを示すと考えられるからである。
さらに、後述するように、ＥＰＭＡ／ＷＤＳにより、各々の結晶相、特に導電相であるペロブスカイト型の導電性結晶相の組成分析を行った。これによると、ペロブスカイト型の導電性結晶相には、Ｙ，Ａｌのほか、Ｙｂ（あるいはＬｕ），Ｓｒ，Ｍｎ，Ｃｒの存在が確認された。従って、これらの実施例におけるペロブスカイト型の結晶相は、ＹＡｌＯ3ではなく、(ＲＥ1-cＳｒc)ＭdＯ3の組成式で示される組成を有しているものであると考えられる。
但し、各実施例において、元素群ＲＥにはＹのほか、実施例によりＹｂあるいはＬｕが、元素群Ｍには、Ａｌ，Ｍｎのほか、実施例によりＣｒが該当する。
【００３１】
また、この図１においては、◇印で示されるピークから、ＲＥ2Ｏ3の結晶構造を有する絶縁性結晶相（第１絶縁性結晶相）も確認できる。なお、この第１絶縁性結晶相もＹｂ2Ｏ3を仮定して、この結晶のピークデータに合致するピークの有無を検知した。これにより、結晶構造を特定した後、ＥＰＭＡ／ＷＤＳによって、この第１絶縁性結晶相に、Ｙｂのほか、Ｙが含まれていることを確認した。他の実施例等についても、同様にして、第１絶縁性結晶相として、ＲＥ2Ｏ3を含んでいることを特定した（表２参照）。但し、実施例５の焼結体については、第１絶縁性結晶相としてＹｂ2Ｏ3に代えて、Ｌｕ2Ｏ3を仮定して、この結晶のピークデータに合致するピークの有無を検知した。
さらに、□印で示されるピークから、ＳｒＡｌ2Ｏ4の結晶構造を有する絶縁性結晶相（第２絶縁性結晶相）の存在を特定した。なお、他の実施例等についても、同様にして、第２絶縁性結晶相として、ＳｒＡｌ2Ｏ4を含んでいることを特定した（表２参照）。
さらに、▽印で示されるピークから、ＲＥ4Ａｌ2Ｏ9の結晶構造を有する絶縁性結晶相（第３絶縁性結晶相）も確認した。なお、この第３絶縁性結晶相はＹ4Ａｌ2Ｏ9を仮定して、この結晶のピークデータに合致するピークの有無を検知した。これにより、結晶構造を特定した後、ＥＰＭＡ／ＷＤＳによって、第３絶縁性結晶相に、元素群ＲＥに対応するＹ，Ｙｂのほか、Ａｌが含まれていることを確認した。同様にして、各実施例について、第３絶縁性結晶相として、ＲＥ4Ａｌ2Ｏ9を含んでいることを特定した（表２参照）。
【００３２】
これらの結果から、各実施例１〜１６及び比較例１〜４においては、導電性結晶相：(ＲＥ1-cＳｒc)ＭdＯ3のほかに、第１絶縁性結晶相：ＲＥ2Ｏ3、第２絶縁性結晶相ＳｒＡｌ2Ｏ4が生成されていることが判る。また、一部の実施例及び比較例（実施例３，６〜９，１３，１４、比較例１〜３）において、第３絶縁性結晶相ＲＥ4Ａｌ2Ｏ9が生成されていることが判る。逆に他の一部の実施例及び比較例（実施例１，２，４，５，１０〜１２，１５，１６、比較例４）においては、第３絶縁性結晶相ＲＥ4Ａｌ2Ｏ9は検出されなかった。即ち、第３絶縁性結晶相ＲＥ4Ａｌ2Ｏ9は、存在しないか、少なくとも検出限界以下の量しか存在しないことが判る（下記する表２では、面積比０．０と表示）。
【００３３】
上述したように、各々の導電性酸化物焼結体は、導電性結晶相を主として含み、その他に、上述の第１絶縁性結晶相及び第２絶縁性結晶相を含む。また、一部のものは、第３絶縁性結晶相をも含む。
そこで、各実施例及び比較例の評価サンプルの表面を研磨した後、各々の結晶相、特に上述の導電性結晶相であるペロブスカイト型の結晶相について、ＥＰＭＡ／ＷＤＳにより、組成分析（定性分析、定量分析）を行った。その結果を表２に示す。これによると、ペロブスカイト型の導電性結晶相のＡサイトには、（Ｙ，Ｙｂ）、（Ｙ，Ｌｕ）あるいは（Ｙ，Ｙｂ，Ｌｕ）の組合せの元素群ＲＥとＳｒが、Ｂサイトには、（Ａｌ，Ｍｎ，Ｃｒ）あるいは（Ａｌ，Ｍｎ）の組合せの元素群Ｍが含まれることが判った。また、各例について、Ａｌ，Ｍｎ，Ｃｒの量比ｘ，ｙ，ｚについても計測した。
従って、各例におけるペロブスカイト型の導電性結晶相は、(ＲＥ1-cＳｒc)ＭdＯ3の組成、更に詳しくは、(ＲＥ1-cＳｒc)(ＡｌxＭｎyＣｒz)Ｏ3の組成、を有していると考えられる。
なお、上述の組成式及び表２において、係数ｃは、Ａサイトにおける、元素群ＲＥとＳｒとの量比を示す値である。また、係数ｄは、Ａサイトに属する元素を基準として、Ｂサイトに属する元素の量比を示しており、係数ｄが１未満の場合には、Ｂサイトに属する元素の量が相対的に少ない（欠損している）ことを示している。また、係数ｄは、Ａｌ，Ｍｎ，Ｃｒの存在比を示す係数ｘ，ｙ，ｚと、ｘ＋ｙ＋ｚ＝ｄという関係になる。
【００３４】
【表２】
0005546995.tif 000003
【００３５】
さらに、各実施例及び比較例の評価サンプルの研磨面について、ＳＥＭにより反射電子像を撮影した（例えば、実施例１，８，比較例３について、図２、図４、図６参照）。導電性結晶相及び各絶縁性結晶相は、その組成の違い(含まれている元素の元素番号の違い）により、反射電子像(原画像)における黒白のコントラスト（濃淡）を生じる。即ち、重い元素が多く含まれる部位ほど、白い像となる。
例えば、実施例８に係る図４において、白色の小さな斑点状に見えるのが、ＲＥ2Ｏ3の組成を有する第１絶縁性結晶相である。重い元素であるＹ，Ｙｂ，Ｌｕを多く含むからである。また、同じく図４において、濃い灰色の斑点状に見えるのが、ＳｒＡｌ2Ｏ4の組成を有する第２絶縁性結晶相である。重い元素であるＹ，Ｙｂ，Ｌｕを含まず、比較的軽いＳｒ，Ａｌから構成されているからである。また、同じく図４において、白色の比較的大きな塊として見えるのが、ＲＥ4Ａｌ2Ｏ9の組成を有する第３絶縁性結晶相である。第１絶縁性結晶相と同様、重い元素であるＹ，Ｙｂ，Ｌｕを多く含むからである。そして図４において背景をなして、明るい灰色に見えるのが、(ＲＥ1-cＳｒc)(ＡｌxＭｎyＣｒz)Ｏ3の組成を有する導電性結晶相である。重い元素であるＹ，Ｙｂ，Ｌｕを含むものの、結晶中に占めるこれらの元素(元素群ＲＥ）の割合が、第１絶縁性結晶相及び第３絶縁性結晶相よりも低いからである。
なお、黒色の部分は、空孔（ポア）である。
【００３６】
そこで、各実施例等についての反射電子像の画像データについて、各相の明暗を利用して、画像処理ソフトウェア（Ｗｉｎ ＲＯＯＦ(商標名)：三谷商事株式会社製）を用いて、各相に該当する部位のみを抽出した。
具体的には、実施例１に係る図２の画像について、図３の（ａ）に示すように、ＲＥ2Ｏ3の組成を有する第１絶縁性結晶相を抽出し、その面積比Ｓｉ１を求めた。また、図３の（ｂ）に示すように、ＳｒＡｌ2Ｏ4の組成を有する第２絶縁性結晶相を抽出し、その面積比Ｓｉ２を求めた。但し、実施例１に係るサンプルにおいては、ＲＥ4Ａｌ2Ｏ9の組成を有する第３絶縁性結晶相は、見られなかった（表２では、面積比Ｓｉ３を０．０として表示）。また、残る部位の面積比を、(ＲＥ1-cＳｒc)(ＡｌxＭｎyＣｒz)Ｏ3の組成を有する導電性結晶相の面積比Ｓｃとした。
【００３７】
同様に、実施例８に係る焼結体のサンプルについても、図５の（ａ）に示すように第１絶縁性結晶相を抽出し、（ｂ）に示すように第２絶縁性結晶相を抽出し、（ｃ）に示すように第３絶縁性結晶相を抽出した。さらに、残る部位を導電性結晶相とした。これを用いて、各相の面積比、Ｓｃ，Ｓｉ１，Ｓｉ２，Ｓｉ３を得た。
この実施例８では、上述したように、ＲＥ4Ａｌ2Ｏ9の組成を有する第３絶縁性結晶相も存在している。
さらに同様に、比較例３に係る焼結体のサンプルについても、図７の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように第１絶縁性結晶相，第２絶縁性結晶相及び第３絶縁性結晶相を抽出した。さらに、残る部位を導電性結晶相とし、各相の面積比、Ｓｃ，Ｓｉ１，Ｓｉ２，Ｓｉ３を得た。
表２に、各実施例及び比較例についての、各結晶相の面積比を示す。
【００３８】
加えて、表２には、(ＲＥ1-cＳｒc)(ＡｌxＭｎyＣｒz)Ｏ3の組成を有する導電性結晶相の面積比Ｓｃに対する、ＲＥ4Ａｌ2Ｏ9の組成を有する第３絶縁性結晶相の面積比Ｓｉ３の比（Ｓｉ３／Ｓｃ）を示す。
【００３９】
（サーミスタ素子の製造）
上述の評価サンプルの製造とは別に、前述の造粒粉末を用いて、金型成型法によりプレス成形（プレス圧：440ＭＰａ＝4500kg/cm2）して、図１１に示すように、Ｐｔ−Ｒｈ合金製の一対の電極線２ａ，２ｂの一端側が埋設された六角形板状（厚さ１．２４ｍｍ）の未焼成成形体を得た。その後、大気中１５５０℃で４Ｈｒ焼成し、更に大気中８００℃で２４Ｈｒのアニール（熱処理）をして、実施例１〜１６のサーミスタ素子２を製造した。なお、比較例１〜４に係るサーミスタ素子も、同様にして製造した。
サーミスタ素子２の各寸法は、一辺１．１５ｍｍの六角形状で、厚み１．００ｍｍ、電極線２ａ，２ｂの径φ０．３ｍｍ、電極中心間距離０．７４ｍｍ（ギャップ０．４４ｍｍ）、電極挿入量１．１０ｍｍである。
【００４０】
ついで、本実施例１〜１６及び比較例１〜４のサーミスタ素子２について、以下のようにしてＢ定数（温度勾配定数）を測定した。即ち、まず、サーミスタ素子２を、T(-40)＝233K（＝-40℃）の環境下に放置し、その状態でのサーミスタ素子２の初期抵抗値R(-40)を測定した。ついで、サーミスタ素子２を、T(600)＝873K（＝600℃）の環境下に放置し、その状態でのサーミスタ素子２の初期抵抗値R(600)を測定した。そして、Ｂ定数：B(-40〜600)を、以下の式（１）に従って算出した。
B(-40〜600)＝ln[R(600)／R(-40)]／[1／T(600)−1／T(-40)]    …（１）
なお、R(-40)：−４０℃におけるサーミスタ素子の抵抗値(kΩ)、R(600)：＋６００℃におけるサーミスタ素子の抵抗値(kΩ)である。
各実施例等についての、R(-40)、R(600)、及びB(-40〜600)の測定結果を、表３に示す。
【００４１】
【表３】
0005546995.tif 000004
【００４２】
さらに、実施例１〜１６及び比較例１〜４のサーミスタ素子２について、以下のようにして、高温域（具体的には＋６００℃）での放置試験前後における、抵抗値Ｒ(600)の変化を計測し、抵抗変化率ΔＲ(％)を算出した。先ず、サーミスタ素子２を、T(600)＝873K（＝600℃）の環境下に放置し、その状態でのサーミスタ素子２の初期抵抗値R0(600)を測定した。その後、４００時間に亘って、サーミスタ素子２を、＋６００℃の環境下に放置した後、その状態でのサーミスタ素子２の抵抗値R1(600)を測定した。そして、抵抗変化率ΔＲを、以下の式（２）に従って算出した。
ΔＲ＝(R1(600)−R0(600))／R0(600)・100  …（２）
各実施例等についての、抵抗変化率ΔＲの測定結果も、表３に加えてある。
【００４３】
この表２及び表３によれば、実施例１〜１６の導電性酸化物焼結体は、Ｙｂ，Ｌｕの少なくともいずれか、及び、Ｙｂ，Ｌｕ，Ｌａを除く３Ａ族元素のうち少なくとも１種からなる元素群を元素群ＲＥとし、４Ａ，５Ａ，６Ａ，７Ａ及び８族元素のうち少なくとも１種及びＡｌからなる元素群をＭとしたとき、（ＲＥ1-cＳｒc）ＭdＯ3と表記されるペロブスカイト構造の導電性結晶相を含んでいることが判る。
なお、元素群ＲＥの本実施例における具体例は、ＹｂとＹ、またはＬｕとＹ、あるいは、ＹｂとＬｕとＹである。また、元素群Ｍは、具体的には、Ａｌ，Ｍｎ及びＣｒ、またはＡｌとＭｎである。
【００４４】
各実施例にかかる焼結体では、導電性結晶相のＡサイトにおける係数ｃは、いずれも、0.18＜ｃ＜0.50の範囲内となっている。
前述の表２，表３のうち、各実施例及び比較例の焼結体及びサーミスタ素子における、係数ｃとＢ定数：B(-40〜600)とを、表４として再掲する。また、この両者の関係を、散布図として、図８に示す。
【００４５】
【表４】
0005546995.tif 000005
【００４６】
表４及び図８の散布図によれば、各実施例及び比較例の焼結体は、係数ｃが大きいほど、Ｂ定数が低くなる傾向を有していることが判る。具体的には、Ｂ定数：B(-40〜600)
を、B(-40〜600)≦2000（Ｋ）とするには、係数ｃを、ｃ＞０．１８とすべきことが判る。さらに、B(-40〜600)≦1900（Ｋ）とするには、係数ｃを、ｃ≧０．２０とすべきことが判る。特に、B(-40〜600)≦1800（Ｋ）とするには、係数ｃを、ｃ≧０．２１とすべきことが判る。
【００４７】
さらに、各実施例にかかる焼結体では、導電性結晶相のＢサイトにおける係数ｄは、０．６７≦ｄ≦０．９３の範囲内となっている。
前述の表２，表３のうち、各実施例及び比較例の焼結体及びサーミスタ素子における、係数ｄと抵抗変化率ΔＲとを、表５として再掲する。また、この両者の関係を、散布図として、図９に示す。
【００４８】
【表５】
0005546995.tif 000006
【００４９】
表５及び図９の散布図によれば、各実施例及び比較例の焼結体は、係数ｄが大きいほど、抵抗変化率ΔＲが大きくなる傾向があることが判る。具体的には、抵抗変化率ΔＲを１．０％以下（ΔＲ≦1.0）とするには、係数ｄを、ｄ≦０．９３とすべきことが判る。
さらに、ΔＲ≦0.50（％）とするには、係数ｄを、ｄ＜０．９０とすべきことが判る。
【００５０】
加えて、表２によれば、各実施例にかかる焼結体では、第３絶縁性結晶相の面積比Ｓｉ３が、第１絶縁性結晶相の面積比Ｓｉ１及び第２絶縁性結晶相の面積比Ｓｉ２よりも少ない。即ち、Ｓｉ３＜Ｓｉ１、及びＳｉ３＜Ｓｉ２である。
なお、各相の存在量は、前述のＳＥＭの原画像を用いて得た各相の面積比Ｓｉ１，Ｓｉ２，Ｓｉ３及びＳｃに等価である。従って、第３絶縁性結晶相の存在量（０を含む）は、第１絶縁性結晶相及び第２絶縁性結晶相の存在量よりも少ないと言うことができる。
【００５１】
さらに、各実施例では、面積比Ｓｉ３／Ｓｃが、比較的小さいのに対し、比較例１〜３では、大きい値となっており、この場合、抵抗変動率ΔＲも大きい。そこで、前述の表２，表３のうち、各実施例及び比較例の焼結体及びサーミスタ素子における、面積比Ｓｉ３／Ｓｃと抵抗変化率ΔＲとを、表６として再掲する。また、この両者の関係を、散布図として、図１０に示す。
【００５２】
【表６】
0005546995.tif 000007
【００５３】
表６及び図１０の散布図によれば、各実施例及び比較例の焼結体は、面積比Ｓｉ３／Ｓｃが大きいほど、抵抗変化率ΔＲが大きくなる傾向があることが判る。具体的には、抵抗変化率ΔＲを１．０％以下（ΔＲ≦1.0）とするには、面積比Ｓｉ３／Ｓｃを、Ｓｉ３／Ｓｃ≦６．０（％）とすべきことが判る。さらに、ΔＲ≦0.50（％）とするには、面積比Ｓｉ３／Ｓｃを、Ｓｉ３／Ｓｃ≦２．０（％）とすべきことが判る。
【００５４】
さらに、この導電性結晶相における元素群Ｍは、Ａｌ，Ｍｎ及びＣｒついて、導電性結晶相を（ＲＥ1-cＳｒc）(ＡｌxＭｎyＣｒz)Ｏ3と表記したとき、各係数ｘ，ｙ，ｚについて、以下を満たしている範囲となっている。なお、前述したように、ｘ＋ｙ＋ｚ＝ｄである。
０．４０≦ｘ≦０．８７
０．０５≦ｙ≦０．５２
０＜ｚ≦０．０５
【００５５】
そして、実施例１〜１６の組成を有する導電性酸化物焼結体１を用いたサーミスタ素子２では、Ｂ定数：B(-40〜600)が、いずれもB(-40〜600)＝2000Ｋ以下（具体的には、B(-40〜600)＝1584〜1942Ｋ）の、従来に比して相対的に低い値となることが判る。このようなＢ定数を有する、実施例１〜１６の導電性酸化物焼結体１を用いたサーミスタ素子２では、−４０℃の低温下から＋６００℃までの広い範囲にわたり、適切な抵抗値を有し、適切に温度測定が可能となる。
しかも、抵抗変化率ΔＲも、±１．０％以下という低い値に収まり、サーミスタ素子２を高温域（＋６００℃）に長時間放置しても、その抵抗値R(600)がほとんど変化しない。従って、高温域にサーミスタ素子２を曝した場合でも、安定して、その温度に応じた抵抗値を得ることができることが判る。
【００５６】
一方、比較例１〜３は、いずれも、Ｂ定数：B(-40〜600)が、Ｂ(-40〜600)＝1641〜1707Ｋという、各実施例と同等あるいはさらに低い値となった。
しかし、この比較例１〜３のサーミスタ素子は、高温域に放置すると、その抵抗値R(600)が徐々に変化（増加）し、抵抗変化率ΔＲが、1.49〜3.87％という高い値となった。即ち、抵抗値R(600)が経時的に安定でなく、この点で好ましくない。
この比較例１〜３は、これらに用いた焼結体における係数ｄが、ｄ＞０．９３となっているためである。係数ｄが大きいほど、導電性結晶相のＢサイトからＡｌが奪われ、第３絶縁性結晶相に移行しやすいため、導電性結晶相の組成変動が生じやすく、導電性酸化物焼結体の抵抗特性の変動が生じやすいと推測される。
【００５７】
加えて、この比較例１〜３のサーミスタ素子に用いた焼結体では、第３絶縁性結晶相が相対的に多く生成され、導電性結晶相の面積比Ｓｃに対する第３絶縁性結晶相の面積比Ｓｉ３の面積比Ｓｉ３／Ｓｃが、14.9〜20.0％に達している。このように、焼結体中に、導電性結晶相中のＡｌを奪いやすい第３絶縁性結晶相が多量に生成されたことで、さらに、多くの導電性結晶相中のＡｌが奪われ、抵抗変化率ΔＲが大きくなったと考えられる。
【００５８】
一方、比較例４では、Ｂ定数：B(-40〜600)が、2000Ｋを大きく上回った。これは、この比較例４に係る焼結体の導電性結晶相のＡサイトにおける、元素群ＲＥとＳｒとの量比を示す係数ｃが小さい（ｃ≦0.18、具体的には、ｃ＝0.15）ため、Ｂ定数の大きな導電性結晶相となったものと解される。
【００５９】
以上から、導電性結晶相における係数ｃが、上述の範囲（0.18＜ｃ＜0.50）を満たすものは、Ｂ定数：B(-40〜600)が、２０００Ｋ以下の低い値をとることがわかる。
さらに、実施例１〜１６のサーミスタ素子のＢ定数と導電性結晶相の係数ｃの下限との関係を検討するに、ｃ≧０．２０とするのが好ましいことが判る。この場合、さらに、Ｂ定数(-40〜600℃)を１９００Ｋ以下にすることができるからである。
またさらに、導電性結晶相の係数ｃの下限を、ｃ≧０．２１とするのが好ましい。この場合、さらに、Ｂ定数(-40〜600℃)を１８００Ｋ以下にすることができるからである。
【００６０】
さらに、係数ｄが、０．６７≦ｄ≦０．９３を満たすものは、＋６００℃の環境下で４００時間放置しても、抵抗変化率ΔＲを、ΔＲ≦１．０（％）とすることができる。
さらに、第３絶縁性結晶相の面積比Ｓｉ３（存在量に相当。０を含む）が、第１絶縁性結晶相の面積比Ｓｉ１(存在量に相当)、及び第２絶縁性結晶相の面積比Ｓｉ２(存在量に相当)よりも少ない。このものでは、抵抗変化率ΔＲを、ΔＲ≦１．０（％）とすることができる。
なお、第１絶縁性結晶相（ＲＥ2Ｏ3）及び第２絶縁性結晶相（ＳｒＡｌ2Ｏ4）は、実施例のみならず、比較例１〜４の何れにも存在しているので、特にこれらの存在が、実施例に係る焼結体に特異的であるとは言えないことも判る。
【００６１】
ついで、本実施例に係るサーミスタ素子２を用いた温度センサ１００の構成について、図１２を参照して説明する。この温度センサ１００は、サーミスタ素子２を感温素子として用いるものであり、この温度センサ１００を自動車の排気管の取付部に装着して、サーミスタ素子２を排気ガスが流れる排気管内に配置させて、排気ガスの温度検出に使用するものである。
【００６２】
温度センサ１００のうち、軸線に沿う方向（以下、軸線方向ともいう）に延びる金属チューブ３は、先端部３１側（図１２中、下方）が閉塞した有底筒状をなしており、この先端部３１の内側に本実施例のサーミスタ素子２を収納してなる。この金属チューブ３は、予め熱処理が施されており、その外側面及び内側面が酸化されて酸化皮膜に覆われている。金属チューブ３の内側でサーミスタ素子２の周囲には、セメント１０が充填されて、サーミスタ素子２を固定している。金属チューブ３の後端３２は開放されており、この後端３２部分は、フランジ部材４の内側に圧入、挿通されている。
【００６３】
フランジ部材４は、軸線方向に延びる筒状の鞘部４２と、この鞘部４２の先端側（図６中、下方）に位置し、この鞘部４２よりも大きい外径を有して径方向外側に突出するフランジ部４１とを備えている。フランジ部４１の先端側には、排気管の取付部とシールを行うテーパ状の座面４５を有している。また、鞘部４２は、先端側に位置する先端側鞘部４４とこれよりも径小の後端側鞘部４３とからなる二段形状をなしている。
【００６４】
そして、フランジ部材４内に圧入された金属チューブ３は、その外周面が後端側鞘部４３と周方向全周に亘り部位Ｌ１でレーザー溶接されることで、フランジ４に強固に固定されている。また、フランジ部材４の先端側鞘部４４には、概略円筒形状の金属カバー部材６が圧入され、周方向全周に亘り部位Ｌ２でレーザ溶接されて、気密状態で接合されている。
【００６５】
また、フランジ部材４及び金属カバー部材６の周囲には、六角ナット部５１およびネジ部５２を有する取り付け部材５が回動自在に嵌挿されている。本実施例の温度センサ１００は、排気管（図示しない）の取付部にフランジ部材４のフランジ部４１の座面４５を当接させ、ナット５を取付部に螺合させることにより、排気管に固定する。
【００６６】
金属チューブ３、フランジ部材４および金属カバー部材６の内側には、一対の芯線７を内包するシース部材８が配置されている。このシース部材８は、金属製の外筒と、導電性の一対の芯線７と、外筒内に充填され外筒と各芯線７のと間を絶縁しつつ芯線７を保持する絶縁粉末とから構成されている。なお、このシース８の外筒にも熱処理により、予め酸化皮膜が形成されている。金属チューブ３の内部においてシース部材８の外筒の先端から（図中下方に）突出する芯線７には、サーミスタ素子２の電極線２ａ，２ｂがレーザ溶接により接続されている。
一方、シース部材８から後端側に突き出した芯線７は、加締め端子１１を介して一対のリード線１２に接続されている。芯線７同士及び加締め端子１１同士は、絶縁チューブ１５により互いに絶縁されている。
【００６７】
この一対のリード線１２は、金属カバー部材６の後端部内側に挿入された弾性シール部材１３のリード線挿通孔を通って、金属カバー部材６の内側から外部に向かって引き出され、外部回路（図示しない。例えば、ＥＣＵ）と接続するためのコネクタ２１の端子部材に接続されている。これにより、サーミスタ素子２の出力は、シース部材８の芯線７からリード線１２、コネクタ２１を介して図示しない外部回路に取り出され、排気ガスの温度が検出される。リード線１２には、飛石等の外力から保護するためのガラス編組チューブ２０が被せられており、このガラス編組チューブ２０は、自身の先端部が弾性シール部材１３と共に金属カバー部材６に加締め固定されている。
【００６８】
このような構造を有する温度センサ１００では、前述の導電性酸化物焼結体１からなるサーミスタ素子２を用いているので、自動車エンジンの排気ガスの温度について、−４０℃の低温下から＋６００℃の高温までの広い領域に亘り、適切に温度を測定することができる。しかも、サーミスタ素子が、高温に長期間曝されても、抵抗値の経時変化が少なく、安定した抵抗値を示すので、安定した特性を有する温度センサとなる。
また、この温度センサ１００では、検出回路において適切なプルアップ抵抗を選択することにより、例えば、温度センサ１００に５Ｖの電圧を印加した場合、その出力を、−４０℃〜＋６００℃の範囲において、４．８Ｖ〜０．２Ｖの変化範囲に収めることができる。このため、この出力を、最大入力電圧が５Ｖの回路に入力する場合でも、適切に温度検知ができる。その上、温度センサ１００（サーミスタ素子２）の低温時（−４０℃）でも、出力が４．８Ｖ程度となり、５．０Ｖにまで至らないため、断線との差異を知ることができ、断線検知を容易にかつ正確に行いうる。また、同じく、高温時（＋６００℃）でも、出力が０．２Ｖ程度となり、０Ｖに至らないため、短絡との差異を知ることができ、容易かつ正確に短絡検知を行うことができる。
【００６９】
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
導電性酸化物焼結体（サーミスタ素子）の製造において、原料粉末としては、各実施例において例示した各元素を含む化合物の粉末を使用することができる。そのほか、酸化物、炭酸塩、水酸化物、硝酸塩等の化合物を用いることができる。なお、特に酸化物、炭酸塩を用いるのが好ましい。
【００７０】
また、４Ａ，５Ａ，６Ａ，７Ａ及び８族元素のうち少なくとも１種及びＡｌからなる元素群Ｍとして、実施例では、Ａｌのほかに、Ｍｎ及びＣｒ、あるいはＭｎを用いた例を示したが、これ以外の４Ａ，５Ａ，６Ａ，７Ａ及び８族元素を用い、あるいはＭｎあるいはＣｒと共に用いることもできる。
さらに、導電性酸化物焼結体の焼結性、Ｂ定数、温度特性の高温耐久性など、導電性酸化物焼結体、サーミスタ素子、あるいは温度センサに要求される特性を損なわない範囲で、導電性酸化物焼結体に、Ｎａ，Ｋ，Ｇａ，Ｓｉ，Ｃ，Ｃｌ，Ｓ等の他の成分を含有していてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１  導電性酸化物焼結体
２  サーミスタ素子
２ａ，２ｂ  電極線
１００  温度センサ
【図１】
0005546995.tif 000008
【図８】
0005546995.tif 000009
【図９】
0005546995.tif 000010
【図１０】
0005546995.tif 000011
【図１１】
0005546995.tif 000012
【図１２】
0005546995.tif 000013
【図２】
0005546995.tif 000014
【図３】
0005546995.tif 000015
【図４】
0005546995.tif 000016
【図５】
0005546995.tif 000017
【図６】
0005546995.tif 000018
【図７】
0005546995.tif 000019