DE2310437C3 - Spannungsabhängiger Widerstand - Google Patents
Spannungsabhängiger WiderstandInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen spannungsabhängigen Widerstand, bestehend aus einem gesinterten Widerstandskörper
mit einer Zusammensetzung, die als Hauptbestandteil Zinkoxid (ZnO) und als Zusätze in
der Größenordnung von jeweils wenigen Molprozent Wismutoxid (Bi2O3), Antimonoxid (Sb2O3) und eine
Manganverbindung aufweist, und mit an den gegenüberliegenden Oberflächen des Widerstandskörpers
angebrachten Elektroden. Ein derartiger Widerstand, dessen Nichtlinearität auf die Masse selbst zurückzuführen
ist, ist aus der DT-OS 18 02 452 bekannt.
Ferner sind zahlreiche spannungsabhängige Widerstände, wie z. B. Siliciuincarbidvaristoren, Selengleichrichter
und Germanium- oder Silicium-p-n-flächengleichrichter, in großem Umfang zur Stabilisierung
der Spannung oder des Stroms von elektrischen Stromkreisen oder zur Unterdrückung von in elektrischen
Stromkreisen induzierten, sehr hohen überspannungen verwendet worden. Die elektrischen Eigenschaften
eines solchen spannungsnichtlinearcn Widerstandes werden durch die Gleichung
logio (/,//,)
!Og10 (V2I V1)
!Og10 (V2I V1)
beschrieben, in der V die Spannung über dem Wider-ίο
in der V1 und V2 die Spannungen bei gegebenen
Strömen I1 und I2 sind. Der geeignete Wert für C
hängt von der Art der Anwendung ab, für die der Widerstand eingesetzt werden soll. Im allgemeinen
soll der Exponent η so groß wie möglich sein.
Spannungsabhängige Widerstände, die gesinterte Körper aus Zinkoxid mit Zusätzen oder ohne Zusätze
und an den Körpern angebrachte nichtohmschc Elektroden enthalten, sind schon beschrieben worden, wie
den USA.-Patentschriften 3496 512, 35 70 002 und 35 03 029 zu entnehmen ist. Die Nichtlinearität solcher
Varistoren ist auf die Grenzschicht zwischen dem gesinterten Körper aus Zinkoxid mit Zusätzen oder ohne
Zusätze und die Silberfarbelektrode zurückzuführen 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 hergestellt
worden ist. In gleicher Weise ist es bei Varistoren, die Germanium- oder Silicium-pn-Flächengleichrichter
aufweisen, schwierig, die Konstante C innerhalb eines großen Bereichs festzulegen, weil die Nichtlinearität
dieser Varistoren nicht auf der Masse selbst, sondern auf dem pn-übergang beruht.
Andererseits weisen die Siliciumcarbidvaristoren 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 der C-Wert wird durch Änderung einer Dimension in der
Richtung, in der Strom durch den Varistor fließt, reguliert. Die Siliciumcarbidvaristoren haben zwar einen
hohen Uberspannungswiderstand, sind jedoch als wirkvimes Element von Uberspannungsableitern geeignet.
Die wirksamen Elemente werden im allgemeinen so angewendet, daß sie in Reihe mit Entladungsfunkenstrecken
geschaltet sind und so dei Grad der Entladespannung und des nachfolgender
Stroms bestimmt ist. Die Siliciumcarbidvaristorer weisen jedoch einen relativ niedrigen η-Wert, der vor
3 bis 7 reicht, auf, was zu einer geringen Ableitung des Uberspannungsstoßes bzw. zu einer Erhöhung
des nachfolgenden Stroms führt. Ferner reagieren die Ableiter, die Entladungsfunkenstrecken als Kompo
nenten enthalten, nicht sofort auf einen Spannungsstoi mit sehr kurzer Anstiegdauer, wie z. B. unter 1 μβ
Es ist wünschenswert, daß der Ableiter den über gangsstoß ableitet und den nachfolgenden Strom au
einem so geringen Grad wie möglich hält, und zwa sofort auf Stoßspannung reagiert.
Die deutsche Patentschrift 8 50916 beschreibt eii Widerstandsmaterial aus Siliciumcarbid und einen
Bindemittel aus Porzellan. Nach der DT-PS 7 03 09' ist einem spannungsabhängigen Widerstand aus SiIi
ciumcarbid Borcarbid zugesetzt, um dadurch die Leit fähigkeit im angesprochenen Zustand zu erhöhen
und zwar auch bei über längere Zeit andauernde! hohen Ableitströmen.
Es sind andererseits spannungsnichtlineare Wider- »tände vom Massentyp bekannt, die einen gesinterten
Körper aus Zinkoxid mit Zusätzen aus Wismutoxid und Antimonoxid und/oder Manganoxid enthalten
;USA.-Patentschrift 36 63 458). Bei diesen Zinkoxidvaristoren vom Massentyp ist die Konstante C durch
änderung des Abstands zwischen den Elektroden steuerbar. Diese Zinkoxidvaristoren habi.n eine ausgezeichnete
Nichtlinearität bei einem η-Wert über 10 in einem Stromdichtebereich unter A/cm2. Bei einer
Stromdichte über 10 A/cm2 sinkt jedoch der n-Wert au f einen Wert unter 10 ab. Die Ableitung der Leistung
für die Sti omstoßenergie zeigt einen relativ niedrigen Wert im Vergleich mit dem des herkömmlicher
Siliciumcarbidableiters, so daß die relative Änderung der Konstanten C 20% überschreitet, nachdem zwei
Standardüberspannungsstöße von 4 · 10 μβ in^Wellenform
mit einem Höchststrom von 1500 A/cm2 an den genannten Zinkoxidvaristor vom Massentyp angelegt
werden. Es ist noch ein anderer Zinkoxidvaristor vom Massentyo 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 Nichtlinearität des Varistors verschlechtert sich leicht bei einem Stromstoß von
100 A/cm2.
Ferner ist aus der DT-OS 20 21 983 ein spannungsabhängiger Widerstand bekanntgeworden, zu dessen
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 r-Wert auch in einem Bereich der Stromdichte
über 10 A/cm2 zu verbessern.
Erfindungsgemäß 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 Molprozent
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 n, d. h. hoher Spannungsnichtlinearität
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 spannur.gsabhängigen Widerstand
bezeichnet, der als wirksames Element einen gesinterten Widerstandskörper 1 mit einem Paar Elektroden
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 den Elektroden 2 und 3 durch ein Verbindungsmittel 4, wicz. B. ein Lötmittel od. dgl.,
leitend verbunden.
Ein spannungsabhüngigcr Widerstand enthält einen
gesinterten Widerstandskörper mit einer Zusammensetzung, die als Zusatz 0,1 bis 3,0 Molprozent Wismutoxid
(Bi2O,), 0,05 bis 3,0 Molprozcnt Antimonoxid
(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
n-Werts durch Änderung des Abstands zwischen den
ίο genannten gegenüberliegenden Oberflächen geändert
werden. Der Widerstand hat einen hohen «-Wert in einem Stromdichtebereich über 10 A/cm2 und eine
große Beständigkeit bei Stromstößen.
Ein höherer «-Wert in einem Stromdichtebereich 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 der
gesinterte Widerstandskörper als Hauptbestandteil Zinkoxid (ZnO) und als Zusatz 0,1 bis 3,0 Molprozcnt
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 Molprozent Chromoxid (Cr2O3) oder 0,1 bis 3,0 Molprozent
Zinnoxid (SnO2) oder 0,2 bis 10,0 Molprozent Siliciumoxid
(SiO2) enthält.
Der Widerstand wird hinsichtlich seines «-Werts in einem Stromdichtebereich über 10 A/cm2 und der
Beständigkeit bei Stromstößen erheblich verbessert.
wenn der gesinterte Widerstandskörper im wesentlichen aus 99,4 bis 72 Molprozent Zinkoxid (ZnO)
und als Zusatz aus 0,1 bis 3,0 Molprozenl 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), 0,05 bis 3,0 Molprozent
Chromoxid (Cr2O3) und 0,1 bis 10,0 Molprozent
Siliciumdioxid (SiO2) besteht. Wenn ein spannungsabhängiger Widerstand, der
im wesentlichen aus einem gesinterten Widerstandskörper mit einer Zusammensetzung besteht, die als
Hauptbestandteil Zinkoxid und als Zusatz 0,1 bis 3,0 Molprozent Wismutoxid (Bi2O3), 0,05 bis 3,0 Molprozent
Antimonoxid (Sb2O3) und 0,1 bis 3,0 MoI-prozent
Manganfluorid (MnF2) aufweist, mit Elektroden auf den gegenüberliegenden Oberflächen versehen
und dieser gesinterte Widerstandskörper an einem Spannungsableiter als wirksames Element angebracht
wird, weist der erhaltene Spannungsableiter verbesserte Eigenschaften auf.
Wenn ein spannungsabhängiger Widerstand, der irr wesentlichen aus einem gesinterten Widerstandskörpei
aus 99,4 bis 72,0 Molprozent Zinkoxid (ZnO), 0,1 bis 3.0 Molprozcnt Wismutoxid (Bi2O3), 0.05 bis 3.0 Mol
prozent Antimonoxid (Sb2O3), 0,1 bis 3,0 Molprozen
Manganfluorid (MnF2),0,1 bis 3,0 Molprozent Kobalt
oxid (CoO) 0,1 bis 3,0 M öl prozent Manganoxic (MnO). 0,05 bis 3,0 Molprozcnt Chromoxid (Cr2O,
und 0,1 bis 10,0 Molprozenl Siliciumdioxid (SiO2
besteht, mit Elektroden auf den gegcnüberliegendei Oberflächen versehen und dieser gesinterte Wider
slandskörpcr an einem Spannungsableiter als wirk sames Element angebracht wird, weist der erhalten«
Spannungsableiter noch weiter verbesserte Eigenschaften
auf.
Der gesinterte Widerstandskörper 1 kann nach einer auf dem Gebiet der Keramik an sich bekannten Verfahrensweise
hergestellt werden. Die Ausgangsstoffe mit den oben beschriebenen Zusammensetzungen werden
in einer Naßmühlc unter Bildung homogener Mischungen vermischt. Die Gemische werden getrocknet
und in einer Form mit einem Druck von 4,9 bis 49MPa zu der gewünschten Körpergestalt
verpreßt. Die verpreßten Körper können in Luft bei 1000 bis 1450 C I 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 verpressendc 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 Teilchengrößendurchmesser von 50 bis 10 ;xm, 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 AI, 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 Spannungsabhängigkeit 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 Silberpulver 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 Stromstoßtest auf, der durch Anwendung eines Uberspannungsstoßes ausgeführt
wird. Der η-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.
Ausgangsmaterial, bestehend aus 98,0 Molprozent Zinkoxid, 0,5 Molprozent Wismut oxid 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 verpreßten 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 gegenüberliegenden
Oberflächen zu der in der Tabelle 1 angegebenen Dicke mit Siliciumcarbidschleifpulver
mit einem mittleren Teilchengrößendurchmesser von 30 μπι geschliffen. Die gegenüberliegenden Oberflächen
des gesinterten Körpers wurden durch Spritzmetallisicrung
mit einem Aluminiumfilm in an sich bekannter Weise versehen.
Die elektrischen Eigenschaften des erhaltenen gesinterten Widerstandskörpers werden in der Tabelle 1
angegeben, die erkennen läßt, daß sich der C-Wert
• 5 annähernd in einem Verhältnis zu der Dicke des gesinterten
Widerstandskörpers ändert, während der η-Wert im wesentlichen von der Dicke unabhängig ist.
Es ist leicht zu erkennen, daß die Spannungsabhängigkeit des gesinterten Widerstandskörpers auf die Masse
selbst zurückzuführen ist.
Zihkoxid, das Wismutoxid, Antimonoxid und Manganfluorid
mit einer in der Tabelle 2 angegebenen Zusammensetzung enthält, wird nach dem Verfahren
des Beispiels 1 zu spannungsabhängigen Widerständen verarbeitet. Die Dicke beträgt 20 mm. Die erhaltenen
elektrischen Eigenschaften sind in der Tabelle 2 wiedergegeben, in der die Werte von n, und n2 die
η-Werte sind, die für 0,1 bis 1 mA sowie Tür 100 bis 1000 A gelten. Der Impulstest wird durch Anwendung
von zwei Impulsen von 4 ■ 10 μβ, 1000 A, durchgeführt.
Es kann leicht erkannt werden, daß die gemeinsame Zugabe von Wismutoxid, Antimonoxid und Manganfluorid
als Zusatz zu einem hohen η-Wert und geringen relativen Änderung führt.
Zinkoxid und die in der Tabelle 3 angegebenen Zusätze werden nach dem Verfahren des Beispiels 1 zu
spannungsabhängigen Widerständen verarbeitet. Die elektrischen Eigenschaften der erhaltenen Widerstände
werden in der Tabelle 3 angegeben. Die relativen Änderungen für C- und η-Werte 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
η-Wert und geringeren relativen Änderungen als denen des Beispiels 2 führt.
Zinkoxid und die in der Tabelle 4 angegebenen Zusätze werden nach dem Verfahren des Beispiels 1 zu
spannungsabhängigen Widerständen verarbeitet. Die elektrischen Eigenschaften der erhaltenen Widerte stände werden in der Tabelle 4 angegeben. Es ist leicht
zu erkennen, daß der weitere Zusatz von Zinnoxid, Chromoxid, Siliciumdioxid oder Chromoxid und
Siliciumdioxid zu einem höheren η-Wert und geringeren relativen Änderungen als denen des Beispiels 3
führt. Die relativen Änderungen von C- und n- Werten nach dem Impulstest, der nach der in dem Beispiel 2
beschriebenen Methode durchgeführt wurde, sind ebenfalls in der Tabelle 4 angegeben.
(ο
R e i s ρ i e 1 5
Die Widerstünde der Beispiele 2. 3 und 4 werden
nach einem Verfahren geprüft, das für elektronische Bestandteile in großem Malic angewendet wird. Der
periodische Erwarmungstcst wird durch fünfmaliges Widerholen eines Zyklus ausgeführt, bei dem die
Widerstände 30 Minuten bei 85 C Umgebungstemperatur gehalten, dann schnell auf -20 C abgekühlt
und bei dieser Temperatur 30 Minuten lang gehalten werden. Dci Feuchtigkeitstcst wird bei 40 C und einer
relativen Feuchtigkeit von 95% innerhalb von KK)O Stunden ausgeführt. Die Tabelle 5 zeigt die mittleren
relativen Änderungen von C- und »i-Werten von
Widerstünden nach dem periodischen Erwärmungstest und dem Feuchtigkeitstest. Es ist leicht 7ii erkennen,
daß jede Probe einen geringen Änderungsgrad aufweist.
Die spannungsabhüngigen Widerstünde der Beispiele 2. 3 und 4 werden in einen Spannungsableiter
eingebaut, und /war durch Reihenschaltung von drei Widcrstandslcilcn und einer Entladungsfunkenstrecke.
Der C'-Wert des spannungsabhüngigen Widerstands ist etwa 7000 Voll. Der Impulstest wird durch Anlegen
von zwei Impulsen von 4· lOjxs. 1500 Λ'cm2, überlagert
einer Wechselspannung von 30(K)Vi)It. ausgeführt. Der nachfolgende Strom des Spannungsableiter
zeigt einen Wert von unter 1 uA. wie in der Tabelle 6 angegeben ist. und die relativen Änderungen
der elektrischen Eigenschaften nach den) Test zeigen die gleichen Ergebnisse wie der Impulstest aus den
Beispielen 2. 3 und 4.
Die spannungsabhüngigen Widerstünde der Beispiele 2. 3 und 4 werden in einen Spannungsableiter
eingebaut, und zwar durch Reihenschaltung von drei Widcrstandslcilcn. Der C-Wert des spannungsabhängigen
Widerstands ist etwa 7(H)O Volt. Der Impulstest wird nach dem in dem Beispiel 6 beschriebenen
Verfahren ausgeführt. Der nachfolgende Strom zeigi einen Wert unter 1 μΑ, wie in der Tabelle
angegeben ist, und die relativen Änderungen der elektrischen Eigenschaften nach dem Test zeigen die
gleichen Ergebnisse wie der Impulstest von den Beispielen 2. 3 und 4. Ein anderer Impulstest wird durch
Anlegen eines Impulses mit einer Anstiegszeit von 0.01 [xs ausgeführt. Die Anstiegszeit des durch den
Spannungsableiter fließenden Stroms ist unter 0,05 \xs.
Dicke
Anfangs (20)
15
K)
Anfangs (20)
15
10
10
Anfangs (20)
15
10
(bei I nv\|
1800
1350
1350
905
445
1680
1250
1250
840
420
3600
2700
1800
900
η Sintcr-
0.1 I πιΛ bedingung
15 14 15 15
14 14 14 14
16 16 15 16
1200 C, 5 h 1200' C, 5 h 1200!C, 5 h
1200 C 5 h
1350" C, 1 h 1350" C. 1 h
1350" C, 1 h 1350 C. 1 h
1000" C, 10 h 1000'C, 10 h
lOOOC. 10 h lOOOC, 10 h
| Tabelle 2 | Sb, O, |
| 0.05 | |
| /us:ilA' iMolprivenil | 0.05 |
| BuO, | 3.0 |
| 0.1 | 3.0 |
| 0.1 | 0.05 |
| 0.1 | 0.05 |
| 0.1 | 3.0 |
| 3.0 | 3.0 |
| 3.0 | 1.0 |
| 3.0 | |
| 3.0 | Zusätze (Molpro7entl |
| 0.5 | |
| Tabelle 3 |
Mn) ,
0.1
3.0
0.1
3.0
0.1
3.0
0.1
3.0
0.5
0.1
3.0
0.1
3.0
0.5
Kickirische Eigenschaften des erhaltenen Widerstände-
Γ (bei 1 mA I n,
0.1-1 mA
12 12
12 12 13 13
11 12 15
1420
1060
19(M)
1700
2200
1950
2400
2160
1800 KK)- KKK)A
1060
19(M)
1700
2200
1950
2400
2160
1800 KK)- KKK)A
10
11
12
11
12
12
13
12
11
12
12
13
Relative Änderung nach dem Test (%| IC In, In2
19
-17
-17
-17
-17
15
-16
-15
-16
■18
-16
-15
-16
■18
-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
Elektrische Eigenschaften
des erhaltenen Widerstandes
Relative Änderung nach dem Test (%)
Sb2O3
MnF,
CoO
MnO
(bei 1 mA)
«1
0.1 -1 mA
100
iC
1000 A
In1
In2
| 0.1 | 0.05 | 0.3 | 0.1 |
| 0.1 | 0,05 | 0.Ϊ | 3,0 |
| 0.1 | 0.05 | 3.0 | 0.1 |
19
19
18
13
13
12
13
12
-14 -14
-13 -12
-12 -15
-73 -5.4 -6.1
609643/233
Fortsetzung
ίο
Zusälrc (Molpro/eni)
Hi2O1 Sb2O1 MnI-, CoO
MnO
3.0 0.05 0,05 3.0 0.05 3.0 0.05 3,0
3.0 0.05 3,0 3.0 3.0 1.0 0,05 0,05 0.05
3.0 0.05 0.05 3.0 0,05 3.0 0.05 3.0 3.0 0.05 3.0 3.0 3.0 1.0
0,1
O.I
3,0
O.I
O.I
3.0
3.0
O.I
3,0
3.0
0.1
3,0
3,0
0,5
0.1
0,1
3,0
0.1
0,1
3.0
0,1
0,1
3.0
3.0
O.I
3.0
3.0
0.1
3.0
3.0
0,5
0,1 O.I 3,0 3.0 3.0 O.I
0.1 0.1 3,0 3.0 3.0 0,1 3,0 0.5
0,1 3.0 0,1 0.1 O.I 3,0
3.0 3,0 0.1 0,1 0,1 3.0 3.0 3.0 0,1 3.0
0.5
| Elektrische | Eigenschaften | »ι | "2 | Relative Änderung | 1000 A | -14 | Test (%) | In, |
| des erhaltenen Widerstandes | 0,1 I ιηΑ | KM) | nach dem | -14 | 1«, | |||
| C | 20 | 14 | IC | -14 | -6,0 | |||
| I bei I ιηΛΙ | 19 | 12 | -12 | -14 | -7,3 | |||
| 1350 | 21 | 12 | -12 | -12 | -5,1 | |||
| 1150 | 22 | 14 | -13 | -14 | -5,6 | |||
| 1150 | 22 | 13 | -14 | -12 | -5,3 | |||
| 1400 | 20 | 13 | -12 | -11 | -7,1 | |||
| 1350 | 21 | 12 | -12 | -12 | -7,5 | |||
| 1270 | 24 | 15 | -14 | -13 | -6,6 | |||
| 1230 | 22 | 13 | -11 | -14 | -4,9 | |||
| 1600 | 23 | 15 | -13 | -13 | -4,9 | |||
| 1560 | 21 | 13 | -12 | -12 | ■ϊ ί -Ί ι |
|||
| 1500 | 20 | 15 | -10 | -iö | -6,1 | |||
| 1900 | 18 | 14 | -14 | _ I ] | -4,3 | |||
| 1660 | 27 | 17 | -14 | -11 | -2,8 | |||
| 1850 | 20 | 14 | -13 | -8,8 | -7,7 | |||
| 1500 | 20 | 14 | -13 | -14 | -5,9 | |||
| 1 KK) | 22 | 13 | -14 | -13 | -6,2 | |||
| 1140 | 21 | 15 | -13 | -12 | -6,3 | |||
| 920 | 21 | 14 | -12 | -13 | -7,0 | |||
| 14(K) | 23 | 13 | -11 | -14 | -6,1 | |||
| 1190 | 21 | 13 | -13 | -13 | -6.0 | |||
| 1190 | 20 | 15 | -12 | -13 | -7.1 | |||
| 1450 | 24 | 14 | -12 | -12 | -7,2 | |||
| 1410 | 20 | 14 | -12 | -13 | -6.5 | |||
| 1350 | 21 | 16 | -10 | -13 | -7.1 | |||
| 1300 | 24 | 14 | -10 | -11 | -6.4 | |||
| 1780 | 21 | 13 | -11 | — P | -5,9 | |||
| 1620 | 23 | 13 | -10 | -12 | -6.8 | |||
| 1620 | 22 | 15 | -9.0 | -12 | -7,0 | |||
| 2020 | 20 | 15 | -11 | -5,0 | ||||
| 1740 | 27 | 17 | -10 | -3,1 | ||||
| 1940 | -8,4 | |||||||
| 1700 | ||||||||
Zusätze (Molprozent)
Bi2O3 Sb2O3 MnF2 CoO MnO SnO2 Cr2O3 SiO2
| 0,1 | 0,05 | 0.1 | 0,1 | 0.1 | 0.1 |
| 0,1 | 0.05 | 0.1 | 0,1 | 0.1 | 0,5 |
| 0.1 | 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 |
| 3.0 | 3.0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3.0 |
Elektrische Eigenschaften Relative Änderung des erhaltenen nach dem Test (%)
| C | "l | 100 bis | ic | 1«, | In2 |
| (bei ImA) | 0.1 bis | lOOOA | |||
| ImA | 18 | ||||
| 1800 | 31 | 20 | -10 | -10 | -5,6 |
| 1950 | 39 | 19 | -9.3 | -8.7 | -3,2 |
| 2140 | 32 | 17 | -11 | -16 | -7,1 |
| 2220 | 38 | 22 | -10 | -9,5 | -4,4 |
| 2400 | 45 | 17 | -8,0 | -6,7 | -2,4 |
| 2620 | 37 | 17 | -10 | -9,0 | -5,0 |
| 2970 | 33 | 20 | -9,5 | -10 | -6.1 |
| 3180 | 40 | 19 | -9,2 | -7,3 | -3,1 |
| 3500 | 35 | -9,3 | -9,7 | -5,4 | |
11
Fortsetzung
Zusätze (Molpro/enl)
Ui2O, Sb2O, Mnl-'j CoO MnO SnO2
| 0,1 | 0.05 | 2 | 0,1 | 0.1 | 0,1 |
| 0,1 | 0,05 | 3 | 0.1 | 0,1 | 0,1 |
| 0.1 | 0,05 | 4 | 0.1 | 0.1 | 0,1 |
| 0,5 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | 0,5 | |
| 0.5 | 1.0 | 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 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | |
| 3.0 | 3,0 | 3.0 | 3,0 | 3,0 | |
| D. 1 | 0,05 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
| 0.1 | 0.05 | 0.1 | 0,1 | 0,1 | |
| 0.1 | 0,05 | 0.1 | 0.1 | 0,1 | |
| 0.5 | 1,0 | 0.5 | 0,5 | 0,5 | |
| 0,5 | 1.0 | 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 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | |
| 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3,0 | |
| 0.1 | 0.05 | 0.1 | 0.1 | 0,1 | |
| 0.1 | 0.05 | 0,1 | 0.1 | 0,1 | |
| 0.1 | 0.05 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
| 0.5 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | |
| 0.5 | 1.0 | 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 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3,0 | |
| 3.0 | 3.0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | |
| Tabelle | 5 | ||||
| Beispiel Nr. | Periodischer i | Erwä: | |||
| IC | |||||
| Beispiel | -5,9 | ||||
| Beispiel | -3,1 | ||||
| Beispiel | -2,0 | ||||
12
| SiO2 | l-leklnsche Eigenschaften des erhaltenen Widerstandes |
36 | "2 100 bis KXX)A |
Relative Änderung nach dem Test (%) |
Ih1 | In2 | |
| C -ι, (bei ImA) 0,1 bis 1 niA |
43 | 17 | IC | -9,5 | -6,0 | ||
| 0,05 | 2150 | 38 | 20 | -Il | -8,0 | -3,9 | |
| 0,5 | 2270 | 41 | 19 | -10 | -9,4 | -4,4 | |
| 3,0 | 2430 | 50 | 18 | -12 | -7,1 | -3,8 | |
| 0,05 | 2500 | 44 | 23 | -12 | -5,5 | -2,3 | |
| 0,5 | 2800 | 39 | 19 | -7,0 | -7,2 | -4.1 | |
| 3,0 | 3010 | 44 | 17 | -Il | -8,0 | -5,0 | |
| O4O 5 | 3600 | 37 | 21 | -9,5 | -7,3 | -3,8 | |
| 0,5 | 3820 | 35 | 17 | -8,5 | -9,4 | -4,9 | |
| 3,0 | 0,1 | 4050 | 42 | 18 | -11 | -9,1 | -5,4 |
| 0,5 | 2200 | 37 | 21 | -10 | -7,4 | -4,1 | |
| 10,0 | 2450 | 40 | 20 | — 9 5 | -8,1 | -4,5 | |
| 0,1 | 4200 | 50 | 20 | -10 | -7,2 | -3,9 | |
| 0,5 | 2670 | 42 | 23 | -9,8 | -5,0 | -2,5 | |
| 10,0 | 30(X) | 38 | 20 | -8,0 | -8,9 | -5,5 | |
| 0,1 | 6600 | 44 | 19 | -10 | -9,0 | -5,5 | |
| 0.5 | 3520 | 37 | 21 | -8,4 | -7,2 | -4.2 | |
| 10,0 | 4050 | 40 | 19 | -7,4 | -8.3 | -5.1 | |
| 0,1 | 8010 | 50 | 21 | -9,3 | -7,1 | -4,8 | |
| 0,05 | 0,5 | 2710 | 39 | 24 | -9,4 | -5,5 | -2,4 |
| 0,05 | 10,0 | 3040 | 44 | 20 | -7,1 | -7,1 | -5,0 |
| 0.05 | 0,1 | 4900 | 60 | 22 | -9,1 | -6,8 | -4,7 |
| 0,5 | 0,5 | 3160 | 48 | 28 | -8,8 | -4,9 | -1,8 |
| 0,5 | 10,0 | 4(X)O | 42 | 23 | -6,0 | -7,0 | -4.4 |
| 0,5 | 0,1 | 6800 | 48 | 19 | -7.9 | -6,6 | -4,4 |
| 3.0 | 0,5 | 4420 | 40 | 24 | -8,7 | - 5.4 | -2,6 |
| 3,0 | 10,0 | 5050 | 20 | -7,3 | -7.2 | -4,9 | |
| 3,0 | 8500 | -9,2 | |||||
In1
-7,3 -5,4 -4,1 In,
-5,0 -3,5 -1,1
| l-euchtigkcitstest | In, |
| IC | -7,1 |
| -5,8 | -5,6 |
| -4,0 | -3,8 |
| -1,8 | |
-6,1 -3,9 -0,9
Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 4
unter 1 μΑ unter 0,5 μΑ unter 0,1 μΑ
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Spannungsabhängiger Widerstand, bestehend aus einem gesinterten Widerstandskörper mit einer
Zusammensetzung, die als Hauptbestandteil Zinkoxid (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 Molprozent Wismutoxid (Bi2O3),
0,05 bis 3,0 Molprozent Antimonoxid (Sb2O3) und
0,1 bis 3,0 Molprozent Manganfiuorici (MnF2)
enthält.
2. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, 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 An-Spruch 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 (Cr2O;) und 0,1 bis 10,0 Molprozent
Siliciumdioxid (SiO2) enthält und daß der Gehalt an Zinkoxid (ZnO) 99,4 bis 72,0 Molprozent
beträgt.
stand, / der durch den Widerstand fließende Strom, C eine Konstante, die der Spannung bei einem gegebenen
Strom entspricht, und der Exponent η ein Zahlenwert größer als 1 ist. Der Wert für η wird nach
der folgenden Gleichung berechnet:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732310437 DE2310437C3 (de) | 1972-03-01 | 1973-02-28 | Spannungsabhängiger Widerstand |
Applications Claiming Priority (15)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2180972 | 1972-03-01 | ||
| JP47021807A JPS5140942B2 (de) | 1972-03-01 | 1972-03-01 | |
| JP47021810A JPS5140945B2 (de) | 1972-03-01 | 1972-03-01 | |
| JP2181172 | 1972-03-01 | ||
| JP47021812A JPS5140947B2 (de) | 1972-03-01 | 1972-03-01 | |
| JP2180772 | 1972-03-01 | ||
| JP47021811A JPS5140946B2 (de) | 1972-03-01 | 1972-03-01 | |
| JP47021806A JPS5140941B2 (de) | 1972-03-01 | 1972-03-01 | |
| JP2180672 | 1972-03-01 | ||
| JP2181072 | 1972-03-01 | ||
| JP2180872 | 1972-03-01 | ||
| JP2181272 | 1972-03-01 | ||
| JP47021808A JPS5140943B2 (de) | 1972-03-01 | 1972-03-01 | |
| JP47021809A JPS5140944B2 (de) | 1972-03-01 | 1972-03-01 | |
| DE19732310437 DE2310437C3 (de) | 1972-03-01 | 1973-02-28 | Spannungsabhängiger Widerstand |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2310437A1 DE2310437A1 (de) | 1973-09-06 |
| DE2310437B2 DE2310437B2 (de) | 1976-03-04 |
| DE2310437C3 true DE2310437C3 (de) | 1976-10-21 |
Family
ID=
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