DE2547077B2 - Spannungsabhängiger Widerstand vom Massetyp mit einem auf Grund seiner Zusammensetzung spannungsabhängigen Sinterkörper auf der Basis von Zinkoxid - Google Patents
Spannungsabhängiger Widerstand vom Massetyp mit einem auf Grund seiner Zusammensetzung spannungsabhängigen Sinterkörper auf der Basis von ZinkoxidInfo
- Publication number
- DE2547077B2 DE2547077B2 DE2547077A DE2547077A DE2547077B2 DE 2547077 B2 DE2547077 B2 DE 2547077B2 DE 2547077 A DE2547077 A DE 2547077A DE 2547077 A DE2547077 A DE 2547077A DE 2547077 B2 DE2547077 B2 DE 2547077B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- oxide
- voltage
- mol
- zno
- dependent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 74
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 title claims description 37
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 18
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 title claims description 13
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 33
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 24
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 14
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 12
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 10
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GHPGOEFPKIHBNM-UHFFFAOYSA-N antimony(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Sb+3].[Sb+3] GHPGOEFPKIHBNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FCTBKIHDJGHPPO-UHFFFAOYSA-N dioxouranium Chemical compound O=[U]=O FCTBKIHDJGHPPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UFQXGXDIJMBKTC-UHFFFAOYSA-N oxostrontium Chemical compound [Sr]=O UFQXGXDIJMBKTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 16
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000283160 Inia Species 0.000 description 1
- -1 Sb 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- WZECUPJJEIXUKY-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[U+6] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[U+6] WZECUPJJEIXUKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 229910000439 uranium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-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
- H01C7/10—Non-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
- H01C7/105—Varistor cores
- H01C7/108—Metal oxide
- H01C7/112—ZnO type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen spannungsabhängigen Widerstand vom Massetyp mit einem auf Grund seiner
Zusammensetzung spannungsabhängigen Sinterkörper aus einer Masse, die als Hauptbestandteil nicht weniger
als 80 Mol-% Zinkoxid und als Zusatz mindestens ein Mitglied der aus jeweils 0,01 bis 10 Mol-% Wismutoxid
(Bi2O3), Bariumoxid (BaO), Strontiumoxid (SrO),
Bleioxid (PbO) und Uranoxid (UO2) bestehenden Gruppe enthält und als weiteren Zusatz wenigstens
ein Mitglied der aus Aluminiumoxid (Al2O3), Indiumoxid
(In2O3) und Galliumoxid (Ga2O3) und, falls zur
Verbesserung der Eigenschaften erforderlich, außerdem mindestens ein Mitglied aus der aus jeweils 0,01
bis 10 Mol-% Kobaltoxid (CoO), Manganoxid (MnO), Antimonoxid (Sb2O3), Chromoxid (Cr2O3), Siliziumoxid
(SiO2), Zinnoxid (SnO2), Nickeloxid (NiO) und
Magnesiumoxid (MgO) bestehenden Gruppe enthält, sowie mit an den gegenüberliegenden Oberflächen des
Sinterkörpers angebrachten Elektroden.
Es sind spannungsabhängige Widerstände (Varistoren) auf Zinkoxidbasis bekanntgeworden, die als
Zusätze u. a. Bleioxid, Uranoxid, Galliumoxid, Siliziumdioxid, Zinnoxid, Nickeloxid und Magnesiumoxid
enthalten (deutsche Offenlegungsschriften 65 097, 19 56 817, 19 61679 und 18 02 452 sowie
DE-AS 22 14 933).
Jedoch besitzen diese bekannten Zinkoxiuvaristoren in einem Bereich hoher Stromstärken (z. B. in einem
Stromstärkebereich über 100 A) keine befriedigenden Eigenschaften. Zur Verbesserung der Eigenschaften
der Zinkoxidvaristoren im Bereich hoher Stromstärke ist vorgeschlagen worden, verschiedene Fluoride zuzusetzen.
Zum Beispiel beschreiben die US-Patentschriften 38 05 114, 38 06 765, 38 11 103 und 38 38 378
einen Zusatz von CoF2, MnF2, NiF2 und CeF3Zu diesem
ίο Zweck. Es ist jedoch schwierig, in der Praxis ein solches
Verfahren anzuwenden, weil zahlreiche Probleme damit verbunden sind, wie z. B. die Korrosion der Herstellungsanlage
durch giftiges Fluor, das während des Herstellungsverfahrens erzeugt wird, und das Erfordernis
einer Großanlage zur Verhütung der Luftverschmutzung.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demnach darin, einen verbesserten spannungsabhängigen
Widerstand vom Massetyp mit einem kleinen Wert für das Grenzspannungsverhältnis ohne
Verwendung von Fluoriden zur Verfügung zu stellen.
Dabei ist unter »Grenzspannungsverhältnis« das Verhältnis der Klemmenspannung am Varistor bei einem
Strom von 100 A bzw. 1000 A zu der Klemmen-Spannung bei 1 mA zu verstehen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der weitere Zusatz aus Al2O3 und/oder In2O3
und/oder Ga2O3 nur in einer Menge von 2 · 10~5 bis
1 · 10~2 Mol je 100 Mol ZnO vorliegt.
jo Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen herausgestellt.
Durch die Erfindung wird eine erhebliche Verbesserung des Grenzspannungsverhältnisses, der Überspannungsfestigkeit
und der Lebensdauerkennwerte
j5 erreicht.
Obwohl in der US-Patentschrift 36 63 458 angegeben ist, daß für einen Zinkoxidvaristor vom Massetyp ein
Zusatz von 0,05 bis 10 Mol-% Al2O3 oder In2O3 dazu
fiährt. daß die Varistorspannung herabgesetzt wird, ist der Zusatz von einer solchen verhältnismäßig großen
Menge Al2O3 oder In2O3 nicht geeignet, in wirksamer
Weise das Grenzspannungsverhältnis in einem Bereich starken Stroms zu verbessern. Der große Effekt eines
Zusatzes von mindestens einem der Oxide Al2O3,
In2O3 und Ga2O3 in kleinen Mengen, die weit geringer
sind als die in der US-Patentschrift 36 63 458 angegebenen Zusatzmengen, ist bisher weder beschrieben
worden, noch aus dem Stand der Technik als naheliegend abzuleiten.
so Die einzige Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch den spannungsabhängigen Widerstand nach der Erfindung.
Der spannungsabhängige Widerstand 10 enthält als aktives Element einen Sinterkörper mit einem Paar
Elektroden 2 und 3, die in einem ohmschen Kontakt an den gegenüberliegenden Oberflächen des Sinterkörpers
angebracht sind. Der Sinterkörper 1 wird nach einer unten angegebenen Art und Weise hergestellt
und hat eine beliebige Form und ist z. B. als runde, quadratische oder rechteckige Platte ausgebildet. Leitungsdrähte
5 und 6 sind mit den Elektroden 2 und 3 leitend verbunden, und zwar durch ein Verbindungsmittel
4, wie z. B. ein Lötmittel od. dgl.
Als weitere Zusätze nach der Erfindung sind Al2O3, In2O3 und Ga2O3 genannt. Für die praktische Herstellung können aber auch Hydroxidverbindungen oder Salze der Elemente Aluminium, Indium und Gallium verwendet werden, sofern diese Verbindungen beim
Als weitere Zusätze nach der Erfindung sind Al2O3, In2O3 und Ga2O3 genannt. Für die praktische Herstellung können aber auch Hydroxidverbindungen oder Salze der Elemente Aluminium, Indium und Gallium verwendet werden, sofern diese Verbindungen beim
Brennen in Luft in die angegebenen Oxide umgewandelt werden.
Aufgrund von Versuchen ist festgestellt worden, daß eine geeignete Menge von dem Zusatz gemäß der
Erfindung zur Erzielung der erwünschten Effekte 2 · 1(TS bis 1 · 10~2 Mol je 100 Mol ZnO und vorzugsweise
110~4 bis 5 10"3 Mol je 100 Mol ZnO ist,
wie auch den nachfolgenden Beispielen zu entnehmen ist.
Bei einer Zusatzmenge von weniger als 1 · 10 2Mol-%
sind alle die oben angegebenen Kennwerte, d. h. das Grenzspannungsverhältnis, die Überspannungsfestigkeit
und die Lebensdauerkennwerte bei Impulsen, gegenüber den Kennwerten verbessert, die erhalten
werden, wenn der Zusatz gemäß der Erfindung nicht zugegeben wird, jedoch werden bei einem Anteil von
mehr als 1 · 10 Mol-% einige dieser Kennwerte, wie z.B. K100A/^iniA» schlechter als diejenigen, die ohne
Zusatz erhalten werden. Bei einem Anteil von 1 · 10~4 bis 5 ■ 10~3 Mol-% sind nicht nur diese Kennwerte
erheblich verbessert, sondern, weil auch jeder dieser Kennwerte unempfindlich gegenüber einer Abweichung
von der Menge des Zusatzes wird, ist es möglich, die Varistoren mit hoher Reproduzierbarkeit herzustellen.
Von den Zusätzen Al2O3, In2O3 und Ga2O3 gemäß
der Erfindung ist Ga2O3 der wirksamste Zusatz zur
Verbesserung der angegebenen Kennwerte. Nächst Ga2O3 ist Al2O3 wirksam und hat den Vorteil, daß das
Ausgangsmaterial billig ist. Besonders ergibt eine Masse mit der folgenden Zusammensetzung einschließlich
der genannten Oxide einen Zinkoxidvaristor mit erheblich verbesserter Überspannungsabsorptionsfähigkeit
gemäß der Erfindung: 80 bis 99,91 Mol-% ZnO, 0,01 bis 10 Mol-% Bi2O3, 0,01 bis
10 Mol-% CoO, 0,01 bis 10 Mol-% MnO, 0,01 bis 10 Mol-% Sb2O3 und 0,01 bis 10 Mol-% von mindestens
einem Mitglied der aus Cr2O3, SnO2, SiO2, NiO und
MgO bestehenden Gruppe.
Bevorzugte Ausfuhrungsformen der Erfindung werden in den folgenden Beispielen erläutert.
Ein Gemisch von 97 Mol-% ZnO, 0,5 Mol-% Bi2O3,
0,5 Mol-% CoO, 0,5 Mol-% MnO, 1,0 Mol-% Sb2O3 und
0,5 Mol-% SnO2 wurde zubereitet, und dann wurde außerdem Al2O3 dem Gemisch in einer Menge bis zu
0,1 Mol je 100 Mol ZnO zugegeben. Das Gemisch wurde in einer Naßkugelmühle gut vermischt. Dann
wurde das Gemisch getrocknet und zu Scheiben mit einem Durchmesser von 17,0 mm und einer Dicke
von 3 mm in an sich bekannter Weise verpreßt. Die Preßkörper wurden in Luft bei einer Temperatur von
1200 bis 135OCC für eine Stunde gesintert, die gegenüberliegenden
Oberflächen des gesinterten Körpers wurden durch Spritzmetallisierung mit einem Aluminiumfilm
in an sich bekannter Weise versehen. Durch Anbringen eines Paars Leitungsdrähte an den
Aluminiumfilmen wurde ein vollständiger Varistor erhalten. In der Tabelle 1 sind die durch Messung
ermittelten Kennwerte der erhaltenen Varistoren angegeben, d. h. die beiden Grenzspannungsverhältnisse
^iooa/^iitia und V\KA^\m\, die Überspannungsfestigkeit
und die Lebensdauer der Varistoren.
ZnO-Varistoren wurden nach dem Verfahren des Beispiels 1 hergestellt aber unter Ersatz von Al2O3
durch In2O3. Die Tabelle 2 zeigt die Meßergebnisse
der Grenzspannungsverhältnisse ^iooA^imA und
V\ ka/ V\ mA der erhaltenen Varistoren.
ZnO-Varistoren wurden nach dem Verfahren des
Beispiels 1 hergestellt aber unter Ersatz von Al2O3
durch Ga2O3. Die Tabelle 2 zeigt die Meßergebnisse
der Grenzspannungsverhältnisse ^iooA^imA und
ίο V\ κα/^ιπια der erhaltenen Varistoren.
ZnO-Varistoren wurden nach dem Verfahren des Beispiels 1 hergestellt aber unter Ersatz von Al2O3
π durch ein Gemisch von Al2O3 und In2O3 mit dem
gleichen Molanteil. Die Tabelle 3 zeigt die Meßergebnisse des Grenzspannungsverhältnisses Κικα/^ιπια der
erhaltenen Varistoren.
ZnO-Varistoren wurden nach dem Verfahren des Beispiels 1 hergestellt aber unter Ersatz von Al2O3
durch ein Gemisch von Al2O3 und Ga2O3 mit dem
gleichen Molanteil. Die Tabelle 3 zeigt die Meßergebnisse des Grenzspannungsverhältnisses Vx ka/^i mA
der erhaltenen Varistoren.
ZnO-Varistoren wurden nach dem Verfahren des jo Beispiels 1 hergestellt aber unter Ersatz von AI2O3
durch ein Gemisch von Al2O3, In2O3 und Ga2O3
mit dem gleichen Molanteil. Die Tabelle 3 zeigt die Meßergebnisse des Grenzspannungsverhältnisses
K1
' ι ka/K| mA der erhaltenen Varistoren.
Beispiel 7
Beispiel 7
ZnO-Varistoren wurden nach dem Verfahren des Beispiels 1 mit verschiedenen Zusammensetzungen
von 85 bis 99,98 Mol-% ZnO, 0,01 bis 10 Mol-% Bi2O3
und 0,01 bis 10 Mol-% CoO und mit einem weiteren Zusatz von 1 · 10"4 bis 5 · 10~3 Mol Al2O3 je 100 Mol
ZnO hergestellt. Die Tabelle 4 zeigt die Meßergebnisse des Grenzspannungsverhältnisses K1KA/KimA und die
Stromstoßfestigkeit im Vergleich mit den Werten von Varistoren, die keinen Al2O3-Zusatz enthalten.
ZnO-Varistoren wurden nach dem Verfahren des Beispiels 1 hergestellt, und zwar mit verschiedenen
so Zusammensetzungen von 80 bis 99,95 Mol-% ZnO, jeweils 0,01 bis 10 Mol-% Bi2O3, CoO, MnO, Sb2O3
und Cr2O3, und mit einem weiteren Zusatz von 1 · 10~4
bis 5 · 10~3 Mol Al2O3 je 100 Mol ZnO. Die Tabelle 4
zeigt die Meßergebnisse des Grenzspannungsverhältnisses K1KA/KlmA und die Stromstoßfestigkeit im Vergleich
mit den Werten von Varistoren, die keinen Al2O3-Zusatz erhalten.
ZnO-Varistoren wurden nach dem Verfahren des Beispiels 1 hergestellt, und zwar mit verschiedenen
Zusammensetzungen von 80 bis 99,95 Mol-% ZnO, jeweils 0,01 bis 10 Mol-% Bi2O3, CoO, MnO, Sb2O3,
NiO, MgO und SiO2, und mit einem weiteren Zusatz von 1 · 10"4 bis 5 · 10"3 Mol Al2O3Je 100 Mol ZnO. Die
Tabelle 4 zeigt die Meßergebnisse des Grenzspannungsverhältnisses ^iKA^imA und die Stromstoß-
festigkeit im Vergleich mit den Werten von Varistoren, Tabelle die keinen Al2O3-Zusatz enthalten.
B e i s ρ i e 1 10 -j
ZnO-Varistoren wurden nach dem Verfahren des Beispiels 1 hergestellt, und zwar mit verschiedenen
Zusammensetzungen von 80 bis 99,96 Mol-% ZnO, jeweils 0,01 bis 10 Mol-% Bi2O3, CoO, MnO, Sb2O3, κι
Cr2O3, NiO, MgO und SiO2, und mit einem weiteren
Zusatz von 1 · 10"" bis 5· 10"3 Mol Al2O3Je 100 Mol
ZnO. Die Tabelle 4 zeigt die Meßergebnisse für das Grenzspannungsverhältnis (7IKAZ(7ImA und die Stromstoßfestigkeit
im Vergleich mit den Werten von Vari- r, stören, die keinen Al2O3-Zusatz enthalten.
Jede der in den vorstehenden Beispielen verwendeten Verbindungen hatte eine sehr hohe Reinheit,
und die Gesamtmenge von AI2O3, In2O3 oder Ga2O3,
die in den Massen vor Zugabe des Zusatzes aus einem 20
solchen Oxid, das in den vorstehenden Beispielen vorgesehen war, betrug 0,2 ■ 10~5 bis 1 ■10~5 Mol in
Form von AI2O1, In2O3 oder Ga2O3 je 100 Mol ZnO.
Anteil von
zugesetztem l'imA
Al2O3
zugesetztem l'imA
Al2O3
2· 10"5
5· 10"5
1 ■ 10"4
2· 10"
5- 10"
1 ■ I0"3
2· 10'1
5· 10"3
!•ΙΟ"2
2- 10"2
5 ■ IO 2
1 ■ 10 '
5· 10"5
1 ■ 10"4
2· 10"
5- 10"
1 ■ I0"3
2· 10'1
5· 10"3
!•ΙΟ"2
2- 10"2
5 ■ IO 2
1 ■ 10 '
Stromstoßfestigkeit
(A)
Anderungsver- hältnis von ClmA
1,99
1,73
1,47
1,38
1,36
1,35
1.36
1.38
1,45
1,78
2,18
2,43
2.56
2.65
1,47
1,38
1,36
1,35
1.36
1.38
1,45
1,78
2,18
2,43
2.56
2.65
3,12
2,56
2,09
1,81
1,74
1,71
1,71
1,74
1,98
2,70
3,04
3,31
2,56
2,09
1,81
1,74
1,71
1,71
1,74
1,98
2,70
3,04
3,31
1 860 5 600
10 000 15 800 22 400 33 800 42 600 49 000 46 800 26 300 12 000
2 240 <1000 <- 1 000
- 8,7
- 5,5
- 1,4 + 0,4 + 0,7 + 0,7 + 8,6 + 0,5 + 0,1
- 2,5
- 7,5 -17,5 -22,0
Anteil von Beispiel 2
zugesetztem
In2O3 oder
Ga2O3
2- 10~5 5· 10"5
1 ■ 10"4 2- 10" 5· 10~4
2- 10"' 5■10"!
1-10"2 2· 10"2 5· 10 2
1 · 10"' 2· 10 '
Zusatzmenge
(Mol)
5· 10" 1 · 10"
10 4 10"
10-3
10"' ΙΟ"1
10"2 10"2 10"2
10- ·
10 ' 1,99 1,77 1,61 1,53 1,45 1,44 1,44 1,46 1,50
1.67 1,86 2,30 2,48 2,58
3,12 2,57 2,26 2,10 1,97 1,93 1,94 1,95 2,06 2,40 2,89 3,30
Π ΚΛ'
1,99 1,69
1,53 1,43 1,38 1,37 1,37 1,38 1,44 1,58 1,86 2,25 2,42
2,53
3,12 2,40 2,01 1,88 1,72 1,66 1,66 1,68 1,84 2,11 2,63 3,00 3,16
3,30
(Al2O3 + In2O3)
(AI2O3 + Ga2O3)
(AI2O^In2O3
+Ga2O3)
3,12 2,57 2,27 2,05 1,96 1,92 1,92 1,95 2,04 2,39 2.84 3,29
3,12 2,42 2,05 1,86 1,73 1,68 1,67 1,68 1,88 2,09 2,61
3,00 3,15 3,31
3,12 2,45 2,08 1,83 1,76 1,71 !,70 1,72 1,85 2,03 2,64
3,05 3,18 3,36
Beispiel Zusammensetzung
(Mol-"/«)
Probe der Erfindung (Zusatz von AI2O3)
Herkömmliche Probe (kein Zusatz von AI2O3)
Stromstoß- C|ka/17ImA Stromstoßfestigkeit
festigkeit
(KA) (KA)
/nO 85-99.98
HU), 0,01-10
CoO 0.01-10
HU), 0,01-10
CoO 0.01-10
2.5-5 0,01-0,1
Fortsetzung
Beispiel Zusammensetzung
(Mol-%)
Probe der Erfindung (Zusatz von AI2O3)
Stromstoßfestigkeit
(KA)
Herkömmliche Probe
(kein Zusatz von Al2O?)
(kein Zusatz von Al2O?)
Str. fest
| ZnO | 80-99,95 |
| Bi2O3 | 0,01-10 |
| CoO | 0,01-10 |
| MnO | 0,01-10 |
| Sb2O3 | 0,01-10 |
| Cr2O3 | 0,01-10 |
| ZnO | 80-99,93 |
| Bi2O3 | 0,01-10 |
| CoO | 0,01-10 |
| MnO | 0,01-10 |
| Sb2O3 | 0,01-10 |
| NiO | 0,01-10 |
| MgO | 0,01-10 |
| SiO2 | 0,01-10 |
| ZnO | 80-99,92 |
| Bi2O3 | 0,01-10 |
| CoO | 0,01-10 |
| MnO | 0,01-10 |
| Sb2O3 | 0,01-10 |
| Cr2O3 | 0,01-10 |
| NiO | 0,01-10 |
| MgO | 0,01-10 |
| SiO2 | 0,01-10 |
1,6-2,4
10-50
2-10
1,6-2,4
10-50
2,2-3,6
1,6-2,4
10-50
2,5-3,4
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Spannungsabhängiger Widerstand vom Massetyp mit einem auf Grund seiner Zusammensetzung
spannungsabhängigen Sinterkörper aus einer Masse, die als Hauptbestandteil nicht weniger als
80 Mol-% Zinkoxid und als Zusatz mindestens ein Mitglied der aus jeweils 0,01 bis 10 Mol-% Wismutoxid
(Bi2O3), Bariumoxid (BaO), Strontiumoxid
(SrO), Bleioxid (PbO) und Uranoxid (UO2) bestehenden Gruppe enthält und als weiteren Zusatz
wenigstens ein Mitglied der aus Aluminiumoxid (Al2O3), Indiumoxid (In2O3) und Galliumoxid
(Ga2O3) und, falls zur Verbesserung der Eigenschäften
erforderlich, außerdem mindestens ein Mitglied aus der aus jeweils 0,01 bis 10 Mol-%
Kobaltoxid (CoO), Manganoxid (MnO), Antimonoxid (Sb2O3), Chromoxid (Cr2O3), Siliziumoxid
(SiO2), Zinnoxid (SnO2), Nickeloxid (NiO) und
Magnesiumoxid (MgO) bestehenden Gruppe enthält, sowie mit an den gegenüberliegenden Oberflächen
des Sinterkörpers angebrachten Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere
Zusatz aus Al2O3 und/oder In2O3 und/oder Ga2O3
nur in einer Menge von 2 · 10~5 bis 1 · 10"2 Mol je
100 Mol ZnO vorliegt.
2. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge
des weiteren Zusatzes 1 · 10~4 bis 5 · 10"3 Mol je
100 Mol ZnO ausmacht.
3. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere
Zusatz nur aus Ga2O3 besteht.
4. Spannungsabhängiger Widerstand nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere
Zusatz, nur aus Al2O3 besteht.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49121722A JPS5147293A (en) | 1974-10-21 | 1974-10-21 | Denatsuhichokusenteikoki |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2547077A1 DE2547077A1 (de) | 1976-04-22 |
| DE2547077B2 true DE2547077B2 (de) | 1978-07-27 |
| DE2547077C3 DE2547077C3 (de) | 1979-03-29 |
Family
ID=14818250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2547077A Expired DE2547077C3 (de) | 1974-10-21 | 1975-10-17 | Spannungsabhäogiger Widerstand vom Massetyp mit einem auf Grund seiner Zusammensetzung spannungsabhängigen Sinterkörper auf der Basis von Zinkoxid |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4045374A (de) |
| JP (1) | JPS5147293A (de) |
| CA (1) | CA1045369A (de) |
| DE (1) | DE2547077C3 (de) |
| FR (1) | FR2289037A1 (de) |
| GB (1) | GB1478772A (de) |
| IT (1) | IT1048057B (de) |
| NL (1) | NL7512174A (de) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3033511C2 (de) * | 1979-09-07 | 1994-09-08 | Tdk Corp | Spannungsabhängiger Widerstand |
| AU524277B2 (en) * | 1979-11-27 | 1982-09-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sintered oxides voltage dependent resistor |
| US4374049A (en) * | 1980-06-06 | 1983-02-15 | General Electric Company | Zinc oxide varistor composition not containing silica |
| FR2504756A1 (fr) * | 1981-04-27 | 1982-10-29 | Thomson Csf | Dispositif de commutation a seuil, dans un systeme comportant une pluralite de composants repartis en deux groupes interdigites |
| JPS5812306A (ja) * | 1981-07-16 | 1983-01-24 | 株式会社東芝 | 酸化物電圧非直線抵抗体及びその製造方法 |
| FR2523993A1 (fr) * | 1982-03-24 | 1983-09-30 | Cables De Lyon Geoffroy Delore | Pate serigraphiable a oxydes metalliques et produit obtenu avec cette pate |
| US4473812A (en) * | 1982-11-04 | 1984-09-25 | Fuji Electric Co., Ltd. | Voltage-dependent nonlinear resistor |
| CA1206742A (en) * | 1982-12-24 | 1986-07-02 | Hideyuki Kanai | Varistor |
| JPS59117203A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-06 | 株式会社東芝 | 電圧電流非直線抵抗体 |
| JPS61216305A (ja) * | 1985-03-20 | 1986-09-26 | 富士電機株式会社 | 電圧非直線抵抗体 |
| GB2242068C (en) * | 1990-03-16 | 1996-01-24 | Ecco Ltd | Varistor manufacturing method and apparatus |
| US5973588A (en) * | 1990-06-26 | 1999-10-26 | Ecco Limited | Multilayer varistor with pin receiving apertures |
| GB2242067B (en) * | 1990-03-16 | 1994-05-04 | Ecco Ltd | Varistor configurations |
| GB2242066B (en) * | 1990-03-16 | 1994-04-27 | Ecco Ltd | Varistor structures |
| GB9005990D0 (en) * | 1990-03-16 | 1990-05-09 | Ecco Ltd | Varistor powder compositions |
| US6183685B1 (en) | 1990-06-26 | 2001-02-06 | Littlefuse Inc. | Varistor manufacturing method |
| JPH11297510A (ja) * | 1998-04-07 | 1999-10-29 | Murata Mfg Co Ltd | 積層型バリスタ |
| EP1304786A1 (de) * | 2001-10-18 | 2003-04-23 | ABB Schweiz AG | Spannungsbegrenzer |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3538022A (en) * | 1967-07-28 | 1970-11-03 | St Joseph Lead Co | Electrically conductive zinc oxide |
| CA831691A (en) * | 1967-10-09 | 1970-01-06 | Matsuoka Michio | Non-linear resistors of bulk type |
| US3598763A (en) * | 1968-11-08 | 1971-08-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manganese-modified zinc oxide voltage variable resistor |
-
1974
- 1974-10-21 JP JP49121722A patent/JPS5147293A/ja active Granted
-
1975
- 1975-10-10 US US05/621,622 patent/US4045374A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-10-10 GB GB41634/75A patent/GB1478772A/en not_active Expired
- 1975-10-14 CA CA237,563A patent/CA1045369A/en not_active Expired
- 1975-10-16 NL NL7512174A patent/NL7512174A/xx not_active Application Discontinuation
- 1975-10-17 IT IT51813/75A patent/IT1048057B/it active
- 1975-10-17 DE DE2547077A patent/DE2547077C3/de not_active Expired
- 1975-10-17 FR FR7531893A patent/FR2289037A1/fr active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL7512174A (nl) | 1976-04-23 |
| CA1045369A (en) | 1979-01-02 |
| JPS5322278B2 (de) | 1978-07-07 |
| GB1478772A (en) | 1977-07-06 |
| US4045374A (en) | 1977-08-30 |
| FR2289037B1 (de) | 1981-11-06 |
| DE2547077C3 (de) | 1979-03-29 |
| IT1048057B (it) | 1980-11-20 |
| FR2289037A1 (fr) | 1976-05-21 |
| DE2547077A1 (de) | 1976-04-22 |
| JPS5147293A (en) | 1976-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2547077C3 (de) | Spannungsabhäogiger Widerstand vom Massetyp mit einem auf Grund seiner Zusammensetzung spannungsabhängigen Sinterkörper auf der Basis von Zinkoxid | |
| DE2641577C3 (de) | Feuchteabhängiges Keramikwiderstandselement auf Metalloxidbasis | |
| DE2365232A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines spannungsabhaengigen widerstands | |
| DE2450108C3 (de) | Verfahren zur Herstellung in sich selbst spannungsabhängiger Widerstände | |
| DE69021552T2 (de) | Zinkoxid-varistor, seine herstellung und zusammensetzung eines kristallisierten glases zur beschichtung. | |
| DE2432613A1 (de) | Zusammensetzung fuer einen spannungsvariablen metalloxyd-widerstand | |
| DE69202345T2 (de) | Spannungsabhängiger, nichtlineare Widerstand. | |
| DE69632001T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Widerstandelements mit nichtlinearen spannungsabhängigen Eigenschaften | |
| DE3033511C2 (de) | Spannungsabhängiger Widerstand | |
| DE3323579C2 (de) | Spannungsabhängiger nicht-linearer Zinkoxid-Widerstand | |
| DE2739848C2 (de) | ||
| DE2607454C3 (de) | Selbst spannungsabhängiger Widerstand auf der Basis von Zinkoxid | |
| DE3018595C2 (de) | Spannungsabhängiger Widerstand und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| DE3888314T2 (de) | Nichtlineare spannungsabhängige Widerstände. | |
| DE2910841A1 (de) | Spannungsabhaengiges widerstandsmaterial und verfahren zu dessen herstellung | |
| DE2342172A1 (de) | Widerstaende mit nichtlinearer stromspannungskennlinie | |
| DE2338355B2 (de) | Widerstaende mit nichtlinearer stromspannungskennlinie | |
| DE2225431C2 (de) | Metalloxid-Varistor mit einem Gehalt an ZnO | |
| DE2636954B2 (de) | Spannungsabhangiger Widerstand (Varistor) und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE2525054C2 (de) | Nichtlinearer Widerstandskörper aus Zinkoxid (Varistor) | |
| DE2307321C3 (de) | Varistor aus mehreren, übereinander gelagerten Sinterplättchen | |
| DE4102756C2 (de) | ||
| DE1765097B2 (de) | Spannungsabhaengiger widerstand aus einer gesinterten scheibe aus zinkoxid | |
| DE2106498C3 (de) | Spannungsabhängiges Widerstandselement | |
| DE2754266A1 (de) | Keramikkoerper mit spannungsabhaengigem widerstand |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |