DE2310437B2 - Spannungsabhaengiger widerstand - Google Patents

Spannungsabhaengiger widerstand

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DE2310437B2
DE2310437B2 DE19732310437 DE2310437A DE2310437B2 DE 2310437 B2 DE2310437 B2 DE 2310437B2 DE 19732310437 DE19732310437 DE 19732310437 DE 2310437 A DE2310437 A DE 2310437A DE 2310437 B2 DE2310437 B2 DE 2310437B2
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/105Varistor cores
    • H01C7/108Metal oxide
    • H01C7/112ZnO type

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Description

40
Die Erfindung betrifft einen spannungsabhängigen Widerstand, bestehend aus einem gesinterten Wider- »'uüidskörper mit einer Zusammensetzung, die als 4i Hauptbestandteil Zinkoxid (ZnO) und als Zusätze in eier Größenordnung von jeweils wenigen Molprozent Wismuloxid (Bi2O,). Antimonoxid (Sb2O1) und eine Manganverbindimg aufweist, und mit an den gegenüberliegenden Oberflächen des Widerstandskörpers angebrachten Elektroden. Ein derartiger Widerstand, tiessen Nichtlinearität auf die Masse selbst zurücktuführen ist, ist aus der DT-OS 18 02 152 bekannt.
Ferner sind /ahlreiche spannungsabliängige Wider-Itände, wie z. B. Siliciumcarbidvaristorcn. Selenglcichlichter und Germanium- oder Silicium-p-n-flächengleichrichtcr. in großem Umfang zur Stabilisierung eier Spannung oder des Stroms von elektrischen Stromkreisen oder /ur Unterdrückung von in elektrischen Stromkreisen induzierten, sehr hohen über- ho spannungen verwendet worden. Die elektrischen 1Ί-genschaften eines solchen spannungsnichtlinearen Widerstandes werden durch die Gleichuni;
stand, / der durch den Widerstand fließende Strom C eine Konstante, die der Spannung bei einem gege benen Strom entspricht, und der Exponent /i eit Zahlenwert größer als 1 ist. Der Wert für η wird nact der folgenden Gleichung berechnet:
log,,, (/,,/,)
log,,, [V1! I1)
Ν -jhnebL1!:. in dei I die Snaiinuni; über dein Wider- ;n der V1 und Is die Spannungen bei gegebener Strömen /, und I1 sind. Der geeignete Wert für C hängt von der Art der Anwendung ab. für die dei Widerstand eingesetzt werden soll. Im allgemeiner soll der Exponent η so groß wie möglich sein.
Spannungsabhängige Widerstände, die gesintert Körper aus Zinkoxid mit Zusätzen oder ohne Zusätzt und an den Körpern angebrachte nichtohmsche Elek troden enthalten, sind schon beschrieben worden, wit den USA.-Patentschriften 34 96 512. 35 70 002 unt 35 03 029 zu entnehmen ist. Die Nichtlinearität solchei Varistoren ist auf die Grenzschicht zwischen dem gesinterten Körper aus Zinkoxid mit Zusätzen oder ohm Zusätze und die Silberfarbelektrode zurückzuführer und wird hauptsächlich durch Änderung der Zusammensetzung des gesinterten Körpers und der Silberfarbelektrode reguliert. Daher ist es nicht einfach die Konstante C innerhalb eines großen Bereichs einzustellen, nachdem der gesinterte Körper hergestelli vordcn ist. In gleicher Weise ist es bei Varistoren die Germanium- oder Silicium-pn-Flächcngleichrichtcr aufweisen, schwierig, die Konstante C innerhalt eines großen Bereichs festzulegen, weil die Nichtlinearität dieser Varistoren nicht auf der Masse selbst sondern auf dem pn-übergang beruht.
Andererseits weisen die Siliciumcarbidvaristorcn eine Nichtlinearität auf. die auf den Kontakten zwischen den einzelnen Siliciumcarbidkörnchen. die durch ein keramisches Bindemittel miteinander gebunden sind, d. h. auf der Masse selbst beruht, und dei C-Wert wird durch Änderung einer Dimension in dei Richtung, in der Strom durch den Varistor fließt, regulier! Die Siliciumcarbidvaristorcn haben zwar einen hohen Überspannungswiderstand, sind jedoch als wirksames Element von Ubcrspannungsableitcrn gceignet. Die wirksamen Elemente werden im allgemeinen so angewendet, daß sie in Reihe mit Entladungsfunkcnstrecken geschaltet sind und so der Cjrad der Entladespaniiung und des nachfolgenden Stroms bestimmt ist. Die Siliciumcarbidvaristoren weisen jedoch einen relativ niedrigen /(-Wert, der von 3 bis 7 reicht, auf, was zu einer geringen Ableitung des Überspannungsstoßes bzw. zu einer Erhöhung des nachfolgenden Stroms führt. Ferner reagieren die Ableiter, die Entladungsfunkenstrcckcn als Komponcnten einhalten, nicht sofort auf einen Spannungsstoß mit selii kurzer Anstiegdauer, wie z. B. unter 1 as. Es ist wünschenswert, daß der Ableiter den übergangsstoß ableitet und den nachfolgenden Strom auf einem so geringen Grad wie möglich hält, und zwar sofort auf Stoßspannung reagiert.
Die deutsche Patentschrift 8 50 916 beschreibt ein Widerstandsmaterial aus Siliciumcarbid und einem Bindemittel aus Porzellan. Nach der DT-PS 7 03 094 isi einem .spannungsabhängigen Widerstand aus SiIieiumcarbid Borcarbid zugesetzt, um dadurch die Leitfähigkeit im angesprochenen Zustand /u erhöhen, und /war auch bei über längere /eil andauernden hohen -Xblcitsirömcn.
Es sind andererseits spannungsnichtlincarc Widerstände vom Massentyp bekannt, die einen gesinterten Körper aus Zinkoxid mit Zusätzen aus Wismutoxid und Antimonoxid und/oder Manganoxid enthalten (USA.-Patentschiift 36 63 458). Bei diesen Zinkoxidvaristoren vom Massentyp ist die Konstante C durch Änderung des Abstands 7wischen den Elektroden steuerbar. Diese Zinkoxidvaristoren haben eine ausgezeichnete Nichtlinearität bei einem ;i-Wert über 10 in einem Stromdichtebereich unter A/cm2. Bei einer Stromdichte über IOA/cnr sinkt jedoch der /i-Werl auf einen Wert unter 10 ab. Die Ableitung der Leistung für die Stromstoßenergie zeigt einen relativ niedrigen Wert im Vergleich mit dem des herkömmlichen Siliciumcarbidableiters, so daß die relative Änderung der Konstanten C 20% überschreitet, nachdem zwei Standardüberspannungsstoße von 4 · 10 as in Wellenform mit einem Höchststrom von 1500Ä/cnr an den genannten Zinkoxidvaristor vom Massentyp angelegt werden. Es ist noch ein anderer Zinkoxidvaristor vom Massentyp bekannt, der als Zusatz Manganfluorid enthält, wie der USA.-Patentschrift 36 42 664 zu entnehmen ist. Dieser Varistor zeigt eine ausgezeichnete Nichtlinearität, doch ist er, wenn er als Ableiterelement eingesetzt wird, gegen einen Stromstoß empfindlich. Die Niehtlinearität des Varistors verschlechtert sich leicht bei einem Stromstoß von lOOA-cnr.
Ferner ist aus der DT-OS 20 21 983 ein spannungsabhängiger Widerstand bekanntgeworden, zu desren Hauptbestandteil Zinkoxid. Manganfluorid hinzugefügt ist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einen sapannungsabhängigen Widerstand der eingangs genannten Art im Hinblick auf einen hohen ii-Wert auch in einem Bereich der Stromdichte über 10 Α,.ατΓ zu verbessern.
Erfindungsgcmäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der gesinterte Widerstandskörper 0,1 bis 3,0 Molprozent Wismutoxid (Bi2O3). 0,05 bis 3,0 Molprozent Antimonoxid (Sb2O3) und 0.1 bis 3.0 Molprozenl Manganfluorid (MnF2) enthält.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß der spannungsabhängige Widerstand gegenüber Stromstößen sehr widerstandsfähig ist und daß er einen hohen Wert des Exponenten >i, d. h. hoher Spannungsniehtlinearität bei hoher Stromdichte, aufweist.
An Hand der Zeichnung wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Die Figur zeigt eine teilweise Querschnittansicht eines spannungsabhängigen Widerstandes.
Bevor die spannungsabhängigen Widerstände im einzelnen beschrieben werden, soll deren Aufbau unter Bezugnahme auf die Figur erläutert werden, in der die Ziffer 10 einen spannungsabhängigen Widerstand bezeichnet, der als wirksames Element einen gesinterten Widerstandskörper 1 mit einem Paar F.lektroden 2 und 3 enthält, die an den gegenüberliegenden Oberflächen des Widerstandskörpers angebracht sind. Der gesinterte Körper 1 wird auf eine nachfolgend beschriebene Art und Weise hergestellt. Leitungsdrähte 5 und 6 sind mit ilen Elektroden 2 und 3 durch ein Verbindungsmittel 4. wie z. B. ein Lötmittel od. dgl., leitend verbunden.
Ein spannungsabhängiger Widerstand enthält einen gesinterten Widerstandskörper mit einer Zusammensetzung, die als /;isat/ 0.1 bis 3.0 Molprozent Wismutoxid (ΒίτΟ,Ι. <V 5 bis 3.0 Molpro/ent Aniimonoxul (Sb2O3) und 0,1 bis 3,0 Molprozent Manganfluorid (MnF2) und als Rest Zinkoxid (ZnO) als Hauptbestandteil aufweist, so wie die an den gegenüberliegenden Oberflächen des gesinterten Körpers angebrachten Elektroden. Ein solcher spannungsabhängiger Widerstand hat einen nichtohmschen Widerstand, der auf die Masse selbst zurückzuführen ist. Daher kann der C-Wert des Widerstands ohne Beeinträchtigung des «-Werts durch Änderung des Abstands zwischen den
ίο genannten gegenüberliegender Oberflächen geändert werden. Der Widerstand hat einen hohen n-Wert in einem Stromdichtebereich über 10 A/cm2 und eine große Beständigkeit bei Stromstößen.
Ein höherer «-Wert in einem Siromdichtebereich über 10 A/cm2 kann erzielt werden, wenn der gesinterte Körper außerdem 0,1 bis 3,0 Molprozent Kobaltoxid (CoO)oder0,l bis3,0 Molprozent Manganoxid(MnO) enthält.
Ferner können ein höherer /!-Wert in einem Stromdichtebereich über 10 A/cm2 und eine größere Beständigkeit bei Stromstößen erzielt werden, wenn dei gesinterte Widerstandskörper als Hauptbestandteil Zinkoxid (ZnO) und als Zusatz 0,1 bis 3,0 Molprozent Wismutoxid (Bi2O3), 0,05 bis 3,0 Molprozent Antimonoxid (Sb2O3). 0.1 bis 3,0 Molprozent Manganfluorid (MnF2), 0,1 bis 3,0 Molprozent Kobaltoxid (CoO), 0,1 bis 3,0 Molprozent Manganoxid (MnO; und außerdem entweder 0,05 bis 3,0 Molprozenl Chromoxid (Cr2O,) oder 0.1 bis 3,0 Molprozenl
-,o Zinnoxid (SnO-J oder 0,2 bis 10,0 Molprozcnt Siliciumoxid (SiO2) enthält.
Der Widerstand wird hinsichtlich seines /i-Werts in einem Stromdichtebereich über 10 A/cm2 und dei Beständigkeit bei Stromstößen erheblich verbessert wenn der gesinterte Widerstandskörper im wesentlichen aus 99,4 bis 72 Molprozenl Zinkoxid (ZnO und als Zusatz aus 0,1 bis 3,0 Molprozent Wismutoxid (Bi2O3) 0.05 bis 3,0 Molprozcnt Antimonoxid (Sb1O,),0,1 bis3,0 Molprozent Manganfluorid(MnF,).
O.Tbi's 3.0 Molprozent Kobaltoxid (CoO). 0,1 bi< 3.0 Molprozent Manganoxid (MnO), 0.05 bis 3,0 Molprozent Chromoxid (Cr2O3) und 0.1 bis 10,0 Molprozent Siliciumdioxid (SiO2) besieht.
Wenn ein spannungsabhängiger Widerstand, dei im wesentlichen aus einem gesinterten Widerstandskörper mit einer Zusammensetzung besteht, die al; Hauptbestandteil Zinkoxid und als Zusatz 0,1 bi> 3,0 Molprozent Wismutoxid (Bi2O3), 0,05 bis 3.0 Molprozent Antimonoxid (Sb2O3) und 0,1 bis 3,0 Mol-
sei prozcnt Manganfluorid (MnF2) aufweist, mit Elektroden auf den gegenüberliegenden Oberflächen verschen und dieser gesinterte Widerstandskörper ar einem Spannungsableiter als wirksames Element angebracht wird, weist der erhaltene Spannungsablcitei verbesserte Eigenschaften auf.
Wenn ein spannungsabhängiger Widerstand, der in wesentlichen aus einem gesinterten Widerstandskörpci aus 99.4 bis 72.0 Molprozent Zinkoxid (ZnO). 0.1 bi> 3.0 Molprozcnt Wismutoxid (Bi2O3), 0.05 bis 3,0 Mol prozcnt Anlimonoxid ,'Sb2O3). 0,1 bis 3,0 Molprozenl Manganfluorid (MnF',),OJ bis 3,0 Molprozent Kobaltoxid (CoO) 0.1 bis 3.0 Molprozent Manganoxit (MnOl. 0.05 bis 3.0 Molprozent Chromoxid (Cr2O, und 0.1 bis 10.0 Molprozcnt Siliciumdioxid (SiO2
ή·; besteht, mil Elektroden auf den gegenüberliegender Oberflächen versehen und dieser gesinterte Widerstandskörper an einem Spannungsableiter als wirksames Element angebracht wird, weist der erhaltene
spannungsableiter noch weiter verbesserte Eigenschaften auf.
Der gesinterte Widerstandskörper 1 kann nach einer iiuf dem Gebiet der Keramik an sich bekannten Verfahrensweise hergestellt werden. Die Ausgangsstoffe mit den oben beschriebenen Zusammensetzungen werden in einer Naümühle unter Bildung homogener Mischungen vermischt. Die Gemische weiden getrocknet und in einer Form mit einem Druck von 4,9 bis 49MPa /.u der gewünschten Körpergestalt vcrpreül. Die verpreßten Körper können in Luft bei 1000 bis 1450 C 1 bis 10 Stunden gesintert und dann im Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt werden (auf etwa 15 bis etwa 30 C). Die Gemische können zur leichteren Handhabung beim nachfolgenden Preßvorgang zunächst bei 700 bis 1000 C kalziniert werden und dann pulverisiert werden. Das zu verpressende Gemisch kann mit einem geeigneten Bindemittel, wie z. B. Wasser Polyvinylalkohol usw. vermischt werden. Es ist vorteilhaft, wenn der gesinterte Widerstandskörper an den gegenüberliegenden Oberflächen mit Schleifpulver, wie z. B. mit Siliciumcarbid mit einem mittleren TcilchcngröBcndiiivhmcsser von 50 bis 10 um. geschliffen bzw. poliert wird.
Die gesinterten Widerstandskörper werden an den gegenüberliegenden Oberflächen mit Elektroden mittels eines geeigneten Verfahrens, wie z. B. mittels eines Silberfarbanstrichs, nach einem Vakuumdampfverfahren oder durch Spritzmetallisierung, wie z. B. mit Λ1. Zn. Sn usw., versehen.
Die Eigenschaften der spannungsabhängigen Widerstände werden praktisch nicht durch die Art der benutzten Elektroden, sondern durch die Dicke der gesinterten Widerstandskörper beeinflußt. Insbesondere ändert sich der C-Wert im Verhältnis zu der Dicke der gesinterten Widerstandskörper, während der »-Wert von der Dicke fast unabhängig ist. Das bedeutet, daß die Spannungsabhängigkeil auf die Masse selbst und nicht auf die Elektroden zurückzuführen ist.
Leitungsdrähte können nach an sich bekannter Art und Weise unter Verwendung eines üblichen Lötmittels angebracht werden. Es ist bequem, einen leitfähigen Klebstoff, der Silbcrpulver und Harz in einem organischen Lösungsmittel enthält, zum Verbinden der Leitungsdrähte mit den Elektroden zu verwenden. Die spannungsabhängigen Widerstände weisen eine große Beständigkeit gegenüber der Temperatur und bei einem Slromstoßtest auf, der durch Anwendung eines Uberspannungsstoßes ausgeführt wird. Der n-Wert und der C-Wert ändern sich merklich nach Erwärmungszyklen und dem Stromstoßtest. Zur Erzielung einer großen Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit und starkem Stromstoß ist es vorteilhaft, die erhaltenen spannungsabhängigen Widerstände in einem feuchtigkeitsfesten Harz, wie z. B. einem Epoxyharz und Phenolharz, in an sich bekannter Weise einzubetten.
Beispiel 1
Ausgangsmaterial. bestehend aus 9X,0 Molprozent Zinkoxid. 0.5 Molprozent Wismutoxid. 1.0 Molprozent Antimonoxid und 0.5 Molprozent Manganfluorid. wird in einer Naßmühle 24 Stunden lang vermischt. Das Gemisch wird getrocknet und in einer Form zu Scheiben mit einem Durchmesser von 40 mm und einer Dicke von 25 mm mit einem Druck von 25.5 MPa verpreßt.
Die \erpreßten Körper werden in Luft unter der in der Tabelle 1 angegebenen Bedingung gesintert und dann im Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt. Der gesinterte Widerstandskörper wird auf den gcgcn- *> überliegenden Oberflächen zu der in der Tabelle I angegebenen Dicke mit Siliciumcarbidsehleifpulver mit einem mittleren Teilchengrößendurchmesser von 30 um geschliffen. Die gegenüberliegenden Oberflächen des gesinterten Körpers weiden durch Spritznietallisieiuiig mit einem Aluminiumlilm in an sich bekannter Weise versehen.
Die elektrischen Eigenschaften des erhaltenen gesinterten Widerstandskörpers weiden in der Tabelle 1 angegeben, die erkennen läßt, daß sich der C-Wert annähernd in einem Verhältnis zu der Dicke des gesinterten Widerslandskörpers ändert, während der 11-Wcrt im wesentlichen von der Dicke unabhängig ist. Es isl leicht zu erkennen, daß die Spannungsabhängigkeil des gesinterten Widerslandskörpers auf die Masse selbst zurückzuführen ist.
Beispiel 2
Zinkoxid, das Wismutoxid. Anlinionoxid und Manas ganfluoiid mit einer 111 der Tabelle 2 angegebenen Zusammensetzung enthält, wird nach dem Verfahren des Beispiels I zu spannungsabhängigen Widerstünden verarbeitet. Die Dicke beträgt 20 mm. Die erhaltenen elektrischen Eigenschaften sind in der Tabelle 2 yo wiedergegeben, in der die Werte von /I1 und »-, die »-Werte sind, die für 0.1 bis 1 mA sowie für H)CI bis HX)OA gellen. Der Impulslest wird durch Anwendung von zwei Impulsen von 4 10 ;j.s, 1000 A. durchgeführt. Es kann leicht erkannt weiden, daß die gemeinsame is Zugabe von Wismuloxid. Antimonoxid und Manganfluorid als Zusatz zu einem hohen »-Wert und geringen relativen Änderung führt.
Beispiel 3
Zinkoxid und die in der Tabelle 3 angegebenen Zusätze werden nach dem Verfahren des Beispiels 1 zu spannungsabhängig^ Widerständen verarbeitet. Die elektrischen Eigenschaften der erhaltenen Widerstände werden in der Tabelle 3 angegeben. Die relativen Änderungen für C- und /i-Werle nach Ausführung des Impulstests nach der in dem Beispiel 2 angegebenen Methode werden ebenfalls in der Tabelle 3 angegeben. Es ist leicht zu erkennen, daß der weitere Zusatz von Kobaltoxid oder Manganoxid zu einem höheren »-Wert und geringeren relativen Änderungen als denen des Beispiels 2 führt.
Beispiel 4
Zinkoxid und die in der Tabelle 4 angegebenen Zusätze werden nach dem Verfahren des Beispiels I zu spannungsabhängigen Widerständen verarbeitet. Die elektrischen Eigenschaften der erhaltenen Wider stände werden in der Tabelle 4 angegeben. Es ist leich zu erkennen, daß der weitere Zusatz von Zinnoxid Chromoxid. Siliciumdioxid oder Chromoxid unc Siliciumdioxid zu einem höheren »-Wert und geringe ren relativen Änderungen als denen des Beispiels '.
führt. Die relativen Änderungen von C- und ji-Wcrtei nach dem lmpulstcsl. der nach der in dem Beispiel ' beschriebenen Methode durchgeführt wurde, sini ebenfalls in der Tabelle 4 anucücbcn.
Beispiel 5
Die Widerstände der Beispiele 2. 3 und 4 werden nach einem Verfahren geprüft, das für elektronische Bestandteile in großem Maße angewendet wird. Der periodische Erwärmungstest wird durch fünfmaliges s Widerliolen eines /vklus ausgeführt, bei dem die Widerstände 30 Minuten bei 85 C Umgebungstemperatur gehalten, dann schnell aiii' -20 C abgekühlt und bei dieser Temperatur 30 Minuten lang gehalten werden. Der Feuchtigkeitstcst w ird bei 40 C und einer relativen Feuchtigkeit von 95",, innerhalb von 1000 Stunden ausgeführt. Die Tabelle 5 zeigt die minieren relativen Änderungen von C- und »-Werten \on Widerständen nach dem periodischen Erwärmungstest und dem Feuchtigkeitstesi. Es ist leicht zu er- rs kennen, daß jede Probe einen geringen Änderungsgrad aufweist.
B e i s ρ i e I 6
Die spannungsabhängigen Widerstände der Beispiele 2. 3 und 4 werden in einen Spannungsableiter eingebaut, und zwar durch Reihenschaltung von drei Widerstandsteilen und einer Enlladungsfunkenstrecke. Der C-Wert des spannungsabhängigen Widerstands ist etwa 7000 Volt. Der Impulstest wird durch Anlegen von zwei Impulsen von 4 IO ;jls. 1500 A 'air. überlagert einer Wechselspannung von 300OVoIt. ausgeführt. Der nachfolgende Strom des Spannungsablcitcrs zeigt einen Wert von unter 1 ;>A. wie in der Tabelle 6 angegeben ist. und die relativen Änderungen der elektrischen Eigenschaften nach dem Test zeigen die gleichen Ergebnisse wie der Impulstest aus den Beispielen 2. 3 und 4.
Beispiel 7
Die spannungsabhängigen Widerstände der Beispiele 2. 3 und 4 werden in einen Spannungsableiter
Tabelle 2
eingebaut, und zwar durch Reihenschaltung voi drei Widerslandsteilen. Der Γ-Wert des spannungs abhängigen Widerstands ist etwa 700OVoIt. De Impulstest wird nach dem in dem Beispiel 6 beschrie bciien Verfahren ausgeführt. Der nachfolgende Stron zeigt einen Wert unter I μΛ. wie in der Tabelle 1 angegeben ist, und die relativen Änderungen der elek irischen Eigenschaften nach dem Test zeigen dii gleichen Ergebnisse wie der Impulstest von den Bei spielen 2. 3 und 4. Ein anderer Impulstest wird durcl Anlegen eines Impulses mit einer Anstiegszeit voi 0.01 ;as ausgeführt. Die Anstiegszeit des durch dei Spannungsableiter fließenden Stroms ist unter 0.05 ;jls
Tabelle 1
Dicke C M Sinter-
(bei 1 111Λ1 0.1 I m.\ bediniüint:
Anfangs (20) 1800 15 1200 C\ 5 h
15 1350 14 1200 C". 5 h
IO 905 15 I200 C. 5 h
5 445 15 1200 ('. 5 h
Anfangs (20) 1680 14 1350 C 1 h
15 1250 14 1350 C. 1 h
10 840 14 1350 C, 1 h
5 420 14 1350 C. 1 h
Anfangs (20) 3600 16 1000 C. 10 h
15 2700 16 1000 C. 10 h
10 1800 15 1000 C. 10 h
S 900 16 1000 C. 10 h
Zusätze iMolprnzcnt)
Bi2O., Sb2O,
0.1 0.05
0.1 0.05
0.1 3.0
0.1 3.0
3,0 0.05
3.0 0.05
3.0 3.0
3.0 3.0
0.5 1.0
Tabelle 3
MnK
0.1
3.0
0.1
3.0
0.1
3.0
0.1
3.0
0 5
Rick irische Fifienschaflen
des erhaltenen Widerstandes
12 M,
!(Ki
KKKt Λ Relai
C (bei 1 mAI H1
0.1 - ! 111Λ
12 ll) IC
1420 12 Ii -19
1060 12 11 -17
1900 13 11 -17
1 700 13 12 -15
2200 1! 11 -16
1950 12 12 -15
2400 15 12 -16
2160 13 -18
I 800 -13
Relative Änderung nach dem Test ("„1
I II, I H,
•18 19 18 17 16 15 17 18 14
-8.1 -7.2 - 7.0 -8.1 -6.3 -7.5 -6.8 -6.3 -4.0
Zusiit/e iMolpnventl
Bi3O, Sb2O,
MnF1 CoO MnO
Elektrische Eigenschaften
des erhaltenen Widerstandes
Relative Änderung nach dem Test C-Ol
C /I1 -1- IC
(bei 1 mAI 0.1 1 mA !(K) K)OOA
In1
0.05
0.05
0.05
0.1 0.1
0.1 3.0
3.0 0.1
1000 19 13 -14 -14 -7.3
1100 19 13 -13 -12 - 5.4
880 18 12 _ j -I -15 -6.1
609 510/244
Korlsctzung
/usaue iMolprii/enll
Hi,O, Sh2O, MnI-, CoO
M Ii () I'.Ick ι Tische I ifienscliailen
lies erhaltenen Widerstandes
ReIaI w e Λ inlet ιιημ nach dein Tesi I" ν ι
!he I m.M 11.1 I ηιΛ IDO HI(ID Λ
O.I 3.0 O.I O.I
3.0 0.05 O.I O.I
0.1 0.05 3.0 3,0
O.I 3.0 O.I 3.0
3.0 0.05 0.1 3.0
O.I 1.0 3.0 O.I
3.0 0.05 3.0 O.I
3.0 3.0 O.I 0.1
O. I 3.0 3.0 3.0
3.0 0.05 3.0 3.0
3.0 3.0 0.1 3.0
3.0 3.0 3.0 O.I
3.0 3.0 3.0 3.0
0.5 1.0 0.5 0.5
O.I 0,05 O.I
o.i 0.05 0.1
0.1 0.05 3.0
0.1 3.0 O.I
3.0 0.05 0.1
O.I 0.05 3.0
O.I 3.0 O.I
3.0 0.05 O.I
0.1 3.0 3.0
3.0 0.05 3.0
3.0 3.0 0.1
0.1 3.0 3.0
3.0 0.05 3.0
3.0 3.0 O.i
3.0 3.0 3.0
3.0 3.0 3.0
0.5 1.0 0.5
Tabelle 4
/usät/e iMolprcvent)
0.1 3.0 0.1 O.I O.I 3.0 3.0 3.0 O.I 0.1 O.I 3.0 3.0 3.0 O.I 3.0 0.5
Bi1O, Sb2O, MnF, CoO MnO S,nO, Cr2O,
0.1 0.05 O.I O.I O.I O.I
o.i 0.05 0.1 O.I O.I 0.5
O.I 0.05 0.1 0.1 0.1 3.0
0.5 1.0 0.5 0.5 0.5 0.1
0.5 1.0 0.5 0.5 0.5 0.5
0.5 1.0 0.5 0.5 0.5 3.0
3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 0.1
3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 0.5
\0 lO 3.0 3.0 3.0 3.0
1350 20
I 150 19
I 150 21
1400
1350
1270 20
1230 21
1600 24
1 500 -)■>
1500 23
1900 21
1660 20
I 850 IS
1500 27
I 100 20
1140 20
920
1400 21
1190 21
1190 23
M-O 21
1410 20
1350 24
1300 20
1780 21
1620 24
1620 21
2020
1740 ->-)
1940 20
I 700 27
14
12
12
14
13
13
12
15
13
15
13
15
14
17
14
14
13
15
14
13
13
15
14
14
16
14
13
i3
15
15
17
14
14
14
12
12
13
14
12
12
14
11
13
12
IO
14
14
13
13
14
13
12
1 1
13
12
IO
Il
10
9.0
I 4 12 14 12 I I 12 13 14 13 12 IO Il I I
- S. S 14 13 12 13 14 13 13 12 13 13
1 1 12 12 12 I I IO
- S.4
-7.5 6.6 4.9 4.9 5.1 6.1
6.0 -7.1 -7.2 -6.5 -7.1 -6.4
Elektrische Eigenschaften
des erhaltenen
Widerstandes
"l
ηι.ΛΙ 0.! his
1 niA
10(1 his
I (KK) Λ
Relalive Änderung
nach dem Test l"o|
Im, IM;
Γ
Ι bei I
31 IS IC -10 -5.6
1 SOO 39 20 -IO -8.7 -3.2
1950 32 19 - 9.3 -16 -7.1
2140 38 17 -11 -9.5 -4.4
2220 45 -K) -6.7 -2.4
2400 37 17 -8.0 -9.0 -5.0
2620 33 17 -IO -IO -6.1
2970 40 20 -9.5 - 7.3 -3.1
31 SO 35 19 - 9.2 -9.7 -5.4
3500 9.3
11
l'oitset/ung
/iisal/e iMiilprii/eiitl
Hi.O, Sh,O, MnI ,
O.I O.I
0.05
0.05
0.(15
1.0
1.0
1.0
3.0
3.0
3.0
0.05
0.05
0.05
1.0
1.0
1.0
3.0
3.0
3.0
0.0 >
O.o
0.05
1.0
1.0
1.0
3.0
3.0
3.0
o.l
0.1
O.I
0.5
0.5
0.5
3.0
3.0
3.0
o.i
0.1
O.I
0.5
0.5
0.5
3.0
3.0
VO
0.1
o.l
0.1
0.5
0.5
0.5
3.0
3.0
M)
0.1
O.I
0.5
0.5
0.5
3.0
VO
} η
O.I
O.I
0.5
0.5
0.5
3.0
VO
3.0
o.l
0.1
0.1
0.5
0.5
0.5
3.0
3.0
Mull \n<>. Ci;(),
O.I O.I O.I 0.5 0.5 0.5 3.0 3.0 3.0
o.l
o.l
0.1
0.5
0.5
o.
3.0
3.0
3.0
o.l o.l 0.1 0.5 0.5 0.5 3.0 Vl) VO l-.k'ktiischc lMfiensclial'lcn Rclalue ΛηιΙοπιημ des erhaltenen nach dem Tesi Γ'.,Ι
Widerstandes
In,
0.1 (hci 1 ηιΛΙ (I.I bis HK) bis I 1 9.5 - 6.0
0.5 1 ηιΛ K)IKI Λ 10 Χ.Ο 3.9
o.i )5 10.0 2150 V) 17 12 9.4 -4.4
0.5 0.1 2270 43 20 12 -7.1 -3.Χ
3.0 0.5 2430 3 X 19 7.0 5.5 - 2.3
0.05 10.0 2500 41 IX 11 7.2 ■4.1
0.5 0.1 2X00 50 23 9.5 Χ.Ο 5.0
3.0 0.5 3010 44 19 X.5 - 7.3 -3.Χ
0.05 10.0 ViOO 39 17 11 9.4 4.9
0.5 0.1 3X20 44 21 10 9.1 5.4
3.0 0.5 4050 37 17 9.5 7.4 4.1
10.0 2200 35 is 10 X. I 4.5
0.1 2450 42 21 9.Χ -7.2 3.9
0.5 4200 37 20 Χ.Ο 5.0 2.5
10.0 2670 40 20 10 X.9 ■ 5.5
o.i 3000 50 23 Χ.4 9.0 5.5
0.5 6600 42 20 7.4 7.2 -4.2
10.0 3520 3 X 19 9.3 X. 3 ■5.1
4050 44 21 9.4 7.1 -4.Χ
XOlO 37 l'> 7.1 - S1S -2.4
0.05 2710 40 21 - 9.1 7.1 - 5.0
0.05 3040 50 24 ■ χ.χ -(1.S - 4.7
0.05 4900 39 20 6.0 -4.9 1.Χ
0.5 3160 44 22 - 7.9 - 7.0 -4.4
0.5 4000 60 X. 7 - 6.6 - 4.4
0.5 6X00 23 7.3 -5.4 -2.6
3.0 4420 19 -'».2 -7.2 -4.y
3.0 5050 4 X 24
VO X500 41: 20
Tabelle 5
Beispiel Nr. Periodi scher lirwarmungsiest I "»I Hierzu 1 In2 !■einhliukeilslcst (" i. I In, In,
ΙΓ Iu1 5.0
- 3.5
-1.1
K -7.1
-5.6
-3.x
- 6.1
-3.9
-0.9
Beispiel 2
Beispiel 3
Beispiel 4
- 5.9
-3.1
-2.0
- 7.3
-5.4
-4.1
5.x
-4.0
- l.X
Tabelle 6
Beispiel Nr. Nachfolgender Sirom
Beispiel 2
Beispiel 3
Beispiel 4
Blatt unter 1 oA
unter 0.5 ;xA
unter 0.1 uA
Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Spannungsabhängig Widerstand, bestehend aus einem gesinterten Widerstandskörper mit einer Zusammensetzung, die als Hauptbestandteil Zink- s oxid (ZnO) und als Zusätze in der Größenordnung von jeweils wenigen Molprozenten Wismutoxid (Bi2O3), Antimonoxid (Sb2O3) und eine Manganverbindung aufweist, und mit an den gegenüberliegenden Oberflächen des Widerstandskörpers angebrachten Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß der gesinterte Widerstandskörper 0,1 bis 3,0 Mölprozent Wismutoxid (Bi2O3). 0,05 bis 3,0 Molprozent Antimonoxid (Sb2O3) und 0,1 bis 3,0 Molprozent Manganfluorid (MnF2) is enthält.
2. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der gesinterte Widerstandskörper außerdem 0,1 bis 3,0 Molprozent Kobaltoxid (CoO) oder 0,1 bis 3.0 Molprozent Manganoxid (MnO) enthält.
3. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der gesinterte Widerstandskörper außerdem 0,1 bis 3,0 Molprozent Kobaltoxid (CoO). 0,1 bis 3,0 Molprozent Manganoxid (MnO) sowie entweder 0.05 bis 3,0 Molprozent Chromoxid (Cr2O3) oder 0.1 bis 3.0 Molprozent Zinnoxid (SnO2) oder 0,1 bis 10,0 Molprozent Siliziumdioxid (SiO2) enthält.
4. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesinterte Widerstandskörper außerdem 0.1 bis 3.0 Molprozent Kobaltoxid (CoO), 0.1 bis 3.0 Molprozent Manganoxid (MnO). 0,05 bis 3.0 Molprozent Chromoxid (Cr2O3) und 0,1 bis 10.0 Molprozent Siliciumdioxid (SiO2) enthält und daß der Gehalt an Zinkoxid (ZnO) 99.4 bis 72.0 Molprozent beträgt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2633566A1 (de) * 1976-07-01 1978-01-12 Bbc Brown Boveri & Cie Keramisches elektrisches material mit hohem nichtlinearen widerstand

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