DE2548629A1 - Verfahren zur herstellung eines spannungsabhaengigen widerstandes und durch dieses verfahren erhaltener spannungsabhaengiger widerstand - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines spannungsabhaengigen widerstandes und durch dieses verfahren erhaltener spannungsabhaengiger widerstand

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DE2548629A1
DE2548629A1 DE19752548629 DE2548629A DE2548629A1 DE 2548629 A1 DE2548629 A1 DE 2548629A1 DE 19752548629 DE19752548629 DE 19752548629 DE 2548629 A DE2548629 A DE 2548629A DE 2548629 A1 DE2548629 A1 DE 2548629A1
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DE
Germany
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sintered
voltage
producing
dependent resistance
voltage dependent
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Application number
DE19752548629
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Ronald Karel Eijnthoven
Johannes Trudo Cornel Kemenade
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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Description

Auda/YMM/Va. 6-10-1975.
Verf aliren zur Her Stellung· eines spanmmgsahhangigen Widerstandes und durch dieses Verfahren erhaltener spannungsabhangigor· Widerstand.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines spannungsabhängigen Widerstandes, der im Aire sentlichen aus einem Sinterkörper aus Zinkoxid und Wismutoxid besteht, in den kleine Mengen von Oxiden eines oder mehrerer anderer Metalle aufgenommen sein können und der mit ohmschen Elektroden auf zwei einander gegenüber liegenden Flächen dos Körpers verschon ist; weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen durch dieses Verfahren erhaltenen spani]ungsa.bh?inj;igen Wider-stand.
Die betreffenden anderen Metalle können z.B.
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sein: Aluminium, Antimon, Barium, Bor, Calcium, Chrom, Indium, Kobalt, Kupfer, Mangan, Molybdän, Nickel, Strontium, Tantal, Zinn, Titan und Eisen. Die ohmschen Elek-· troden auf den einander gegenüber liegenden Flächen des Sinterkörpers können aus dünnen Filmen aus z.B. Silber, Kupfer·, Aluminium, und Nickel-Chrom bestehen.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art
werden diese spannungsabhängigen Widerstände dadurch erhalten, dass zunächst ein Körper aus einem Gemisch von Zinkoxid und einem oder mehreren Oxiden der anderen genannten Metalle, mit Ausnahme von Wismutoxid, hergestellt wird» Dann wird auf diesem Körper eine Paste angebracht, die im wesentlichen aus Wismutoxid besteht, wonach der Körper in einer oxidierenden Atmosphäre, gewöhnlich an Luft, gesintert wird. Dabei diffundieren Wismutionen in den Sinterkörper hinein. Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, dass es aus zwei Schritten besteht, wobei der zweite Schritt besonders aufwendig und schwer reproduzierbar ist.
Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zur Herstellung spannungsabhängiger Widerstände zu schaffen, bei dem diese Nachteile möglichst vermieden werden.
Das Verfahren nach der Erfindung ist dazu
dadurch gekennzeichnet, dass ein Körper aus einem Gemisch von Zinkoxid und den anderen genannten Oxiden in einer wismuthaltigen Atmosphäre gesintert wird, wonach auf bekannte Weise die Elektroden angebracht werden.
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Durch passende Wahl der Sintertemperatur, der Sinterzeitdauer und der Wismutkonzentration in der Sinteratmosphäre können innerhalb weiter Grenzen und auf reproduzierbare Weise die Korngrösse und der Wismutgehalt des Sinterkörpers und damit die Widerstandseigenschaften geändert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird der Körper aus einem Gemisch von Zinkoxid und den anderen genannten Oxiden in einer oxidierenden Atmosphäre gesintert, die mit geschmolzenem Wismutoxid in Kontakt steht. Das geschmolzene Wismutoxid kann in einen Körper aus porösem Material, wie Zirkonoxid, aufgenommen sein und befindet sich z.B. in dem Raum, in dem auch die Sinterbehandlung stattfindet.
In der Praxis stellte sich heraus, dass Sintertemperaturen zwischen 90Ö und 145O°C besonders geeignet waren. Der Wismutoxidgehalt in dem Widerstandskörper, der durch das erfindungsgemässe Verfahren hergestellt ist, ist von der Sintertemperatur und der SinterZeitdauer abhängig. Der Gehalt kann zwischen etwa 0,1 und 10 Gew,$ liegen. Da auch die V Spannung, bei der durch den Körper ein Strom von 1 mA fliesst des Widerstandskörpers von der Sinterzeitdauer und der Sintertemperatur abhängig ist, ist es mit dem Verfahren nach der Erfindung grundsätzlich möglich, Widerstandskörper mit derselben V bei verschiedenen Wismutgehalten 609822/06 3 4
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herzustellen. Dadurch wird es möglich, andere Eigenschaften des Materials, z.B. die Stabilität des Widerstandskörpers bei elektrischer Belastung während langer Zeit, zu optimieren. Das Verfahren nach der Erfindung wird nunmehr an Hand der nachstehenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.
AUSFUHRUNGSBEISPIEL.I.
Es wurden scheibenförmige Widerstandskörper, indem vorgeformte Scheiben aus einem Gemisch von ZnO und CoO mit 1 Gew.^ CoO an der Luft in Gegenwart geschmolzenen Wismutoxids in dem Sinterraum, jedoch nicht in Kontakt mit den Scheiben, gesintert wurden. Das Wismutoxid befand sich dabei in einem Behälter aus gesintertem Aluminiumoxid. Die scheibenförmigen Widerstandskörper wiesen eine Dicke von 1 mm auf. Auf den einander gegenüber liegenden Flächen wurden in üblicher Weise Elektroden durch Einbrennen einer Metallpaste angebracht. Bei verschiedenen Sintertemperaturen und Sinterzeitdauern wurden die in der Tabelle angegebenen Werte für V und die angegebenen Wismutgehalte gemessen.
Sintertemp. Sinterzeitdauer Stunden V
O		 Bi 2°3 -Gehalt
1000°C 50 Il 200 4 Gew. $
11OO°C 4 Il 200 1 Il
1200°C 3/4 I! 200 0 ,5 Il
1100°C 2 11 300 0 ,5 Il
iiod°c 1 700 0 ,25 Il
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Der Wert von η in der Gleichung, die die Abhängigkeit des Stromes von der angelegten Spannung angibt,
I =
war in allen Fällen grosser als 25. AUSFUHRTINGSBEISPIEL· II.
Es wurde auf die im Ausführungsbeispiel I beschriebene Weise ein Körper aus einem Gemisch von 0,5 Gew.$> CoO, 2,5 Gew.$ Sb20„, 0,25 Gew.$ MnO2, 0,5 Gew.$ Cr?0„, Rest ZnO, vier Stunden lang bei 1100°C in Luft über geschmolzenem Wismutoxid gesintert. Die V der erhaltenen Widerstandskörper betrug 480 V, η betrug 45.
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Claims (3)

PHN. 7815. 6-10-1975. - 6 - PATE NT ANSPRUCHE .
1. Verfahren zur Herstellung eines spannungsabhängigen Widerstandes, der im wesentlichen aus einem Sinterkörper aus Zinkoxid und Wismutoxid besteht, in den kleine Mengen von Oxiden eines oder mehrerer anderer Metalle aufgenommen sein können und der mit ohmschen Elektroden auf zwei einander gegenüber liegenden Flächen des Körpers versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Körper aus einem Gemisch von Zinkoxid und den anderen genannten Oxiden in eiraer wismuthaltigen Atmosphäre gesintert wird, wonach auf bekannte Weise die Elektroden angebracht werden.
2. Verfahren zur Herstellung eines spannungs— abhängigen Widerstandes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper aus einem Gemisch von Zinkoxid und den anderen genannten Oxiden in einer oxidierenden Atmosphäre gesintert wird, die mit geschmolzenem Wismutoxid in Kontakt steht.
3. Verfahren zur Herstellung eines spannungsabhängigen Widerstandes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Temperatur zwischen 900 und 1^50°C gesintert wird.
h. Durch- das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 erhaltener spannungsabhängiger Widerstand.
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DE19752548629 1974-11-13 1975-10-30 Verfahren zur herstellung eines spannungsabhaengigen widerstandes und durch dieses verfahren erhaltener spannungsabhaengiger widerstand Pending DE2548629A1 (de)

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NL7414775A NL7414775A (nl) 1974-11-13 1974-11-13 Werkwijze voor de vervaardiging van een span- ningsafhankelijke weerstand en daarmede ver- kregen spanningsafhankelijke weerstand.

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NL (1) NL7414775A (de)
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