JP2002305105A - 電圧非直線抵抗体の製造方法 - Google Patents
電圧非直線抵抗体の製造方法Info
- Publication number
- JP2002305105A JP2002305105A JP2001108866A JP2001108866A JP2002305105A JP 2002305105 A JP2002305105 A JP 2002305105A JP 2001108866 A JP2001108866 A JP 2001108866A JP 2001108866 A JP2001108866 A JP 2001108866A JP 2002305105 A JP2002305105 A JP 2002305105A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide
- weight
- bismuth
- voltage
- bismuth oxide
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
- C04B41/5049—Zinc or bismuth oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00844—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for electronic applications
Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸化亜鉛を主成分とする焼結体からなる電圧
非直線抵抗体の側面に、８５０〜１０００℃の低い温度
で側面高抵抗層を形成する。 【解決手段】 酸化亜鉛を主成分とする焼結体の側面
に、酸化ビスマスと酸化リチウム、または酸化ビスマス
と酸化ルビジウム、または酸化ビスマスと酸化硼素から
なる共融混合物と酸化アンチモンとを含むペーストを塗
布し、８５０〜１０００℃で焼成し、前記焼結体の側面
に側面高抵抗層を形成する。前記共融混合物としては、
酸化ビスマス９９．０〜９９．５重量％および酸化リチ
ウム０．５〜１．０重量％、または酸化ビスマス９５．
０〜９７．０重量％および酸化ルビジウム３．０〜５．
０重量％、または酸化ビスマス９４．０〜９９．０重量
％および酸化硼素１．０〜６．０重量％からなるものが
よい。
非直線抵抗体の側面に、８５０〜１０００℃の低い温度
で側面高抵抗層を形成する。 【解決手段】 酸化亜鉛を主成分とする焼結体の側面
に、酸化ビスマスと酸化リチウム、または酸化ビスマス
と酸化ルビジウム、または酸化ビスマスと酸化硼素から
なる共融混合物と酸化アンチモンとを含むペーストを塗
布し、８５０〜１０００℃で焼成し、前記焼結体の側面
に側面高抵抗層を形成する。前記共融混合物としては、
酸化ビスマス９９．０〜９９．５重量％および酸化リチ
ウム０．５〜１．０重量％、または酸化ビスマス９５．
０〜９７．０重量％および酸化ルビジウム３．０〜５．
０重量％、または酸化ビスマス９４．０〜９９．０重量
％および酸化硼素１．０〜６．０重量％からなるものが
よい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電圧非直線抵抗体
の製造方法に関し、詳しくは、酸化亜鉛を主成分とする
焼結体からなり、たとえば避雷器、サージアブゾーバな
どに使用する電圧非直線抵抗体に関する。
の製造方法に関し、詳しくは、酸化亜鉛を主成分とする
焼結体からなり、たとえば避雷器、サージアブゾーバな
どに使用する電圧非直線抵抗体に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、一般的な酸化亜鉛バリスタ（電
圧非直線抵抗体）の全体の構成を示す模式図である。一
般的な酸化亜鉛バリスタ１は、主成分である酸化亜鉛
に、電圧非直線性の発現に必須である酸化ビスマスをは
じめ、電気特性の改善に有効な添加物（酸化ニッケル、
酸化コバルト、酸化マンガン、酸化クロム、酸化アンチ
モン、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化硼素、希土類
酸化物など）を添加し混合し、造粒、成形、焼成の各工
程を経て得た焼結体に、たとえばＺｎ7Ｓｂ2Ｏ12からな
る側面高抵抗層４を形成し、焼結体の両端面を研磨し、
金属アルミニウム溶射などにより電極２を形成すること
によって構成される。
圧非直線抵抗体）の全体の構成を示す模式図である。一
般的な酸化亜鉛バリスタ１は、主成分である酸化亜鉛
に、電圧非直線性の発現に必須である酸化ビスマスをは
じめ、電気特性の改善に有効な添加物（酸化ニッケル、
酸化コバルト、酸化マンガン、酸化クロム、酸化アンチ
モン、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化硼素、希土類
酸化物など）を添加し混合し、造粒、成形、焼成の各工
程を経て得た焼結体に、たとえばＺｎ7Ｓｂ2Ｏ12からな
る側面高抵抗層４を形成し、焼結体の両端面を研磨し、
金属アルミニウム溶射などにより電極２を形成すること
によって構成される。
【０００３】図３は、一般的な電圧非直線抵抗体の電圧
−電流特性を示す図である。通常の状態では素子に電流
はほとんど流れないが、雷、開閉機器のサージ等が発生
した場合は素子に瞬時に大電流が流れ、電圧の上昇を防
ぐ。このように電圧非直線抵抗体（避雷器）は系統電圧
をある電圧以下に抑え、送変電機器を保護する役割を果
たしている。
−電流特性を示す図である。通常の状態では素子に電流
はほとんど流れないが、雷、開閉機器のサージ等が発生
した場合は素子に瞬時に大電流が流れ、電圧の上昇を防
ぐ。このように電圧非直線抵抗体（避雷器）は系統電圧
をある電圧以下に抑え、送変電機器を保護する役割を果
たしている。
【０００４】例えば特開平１０−３１２９０８号公報に
記載されている「酸化亜鉛バリスタ用側面高抵抗剤およ
びこれを用いた酸化亜鉛バリスタ」では、酸化亜鉛を主
成分とする焼結体の側面に酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）を１〜４
０モル％、酸化マンガン（Ｍｎ3Ｏ4）を０．１〜１０モ
ル％、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）を２０モル％以下含み
残部が酸化珪素（ＳｉＯ2）である混合物を塗布して加
熱して側面に高抵抗層を形成している。そしてこの高抵
抗層はＺｎ2ＳｉＯ4を主成分として副成分としてＦｅお
よびＭｎが固溶したＺｎ7Ｓｂ2Ｏ12を含んでいる。Ｚｎ
2ＳｉＯ4とＺｎ 7Ｓｂ2Ｏ12はともに絶縁体である。
記載されている「酸化亜鉛バリスタ用側面高抵抗剤およ
びこれを用いた酸化亜鉛バリスタ」では、酸化亜鉛を主
成分とする焼結体の側面に酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）を１〜４
０モル％、酸化マンガン（Ｍｎ3Ｏ4）を０．１〜１０モ
ル％、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）を２０モル％以下含み
残部が酸化珪素（ＳｉＯ2）である混合物を塗布して加
熱して側面に高抵抗層を形成している。そしてこの高抵
抗層はＺｎ2ＳｉＯ4を主成分として副成分としてＦｅお
よびＭｎが固溶したＺｎ7Ｓｂ2Ｏ12を含んでいる。Ｚｎ
2ＳｉＯ4とＺｎ 7Ｓｂ2Ｏ12はともに絶縁体である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】電圧非直線抵抗体は以
上の方法によって作製されるが、従来、側面高抵抗層を
形成するには１０００〜１２００℃に加熱する必要があ
り、焼結体の焼成温度が１０００℃以下の場合は側面高
抵抗層を形成することができない。本発明は上記のよう
な問題を解決するためになされたもので、８５０〜１０
００℃で側面高抵抗層を形成することのできる電圧費直
線抵抗体の製造方法を提供することを目的とする。
上の方法によって作製されるが、従来、側面高抵抗層を
形成するには１０００〜１２００℃に加熱する必要があ
り、焼結体の焼成温度が１０００℃以下の場合は側面高
抵抗層を形成することができない。本発明は上記のよう
な問題を解決するためになされたもので、８５０〜１０
００℃で側面高抵抗層を形成することのできる電圧費直
線抵抗体の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、酸化
亜鉛を主成分とする焼結体からなる電圧非直線抵抗体の
製造方法において、前記焼結体の側面に、酸化ビスマス
と酸化リチウム、または酸化ビスマスと酸化ルビジウ
ム、または酸化ビスマスと酸化硼素からなる共融混合物
と酸化アンチモンとを含むペーストを塗布し、８５０〜
１０００℃で焼成し、前記焼結体の側面に側面高抵抗層
を形成することを特徴とする電圧非直線抵抗体の製造方
法である。請求項２の発明は、共融混合物が、酸化ビス
マス９９．０〜９９．５重量％および酸化リチウム０．
５〜１．０重量％、または酸化ビスマス９５．０〜９
７．０重量％および酸化ルビジウム３．０〜５．０重量
％、または酸化ビスマス９４．０〜９９．０重量％およ
び酸化硼素１．０〜６．０重量％からなる混合物である
ことを特徴とする請求項１に記載の電圧非直線性抵抗体
の製造方法である。
亜鉛を主成分とする焼結体からなる電圧非直線抵抗体の
製造方法において、前記焼結体の側面に、酸化ビスマス
と酸化リチウム、または酸化ビスマスと酸化ルビジウ
ム、または酸化ビスマスと酸化硼素からなる共融混合物
と酸化アンチモンとを含むペーストを塗布し、８５０〜
１０００℃で焼成し、前記焼結体の側面に側面高抵抗層
を形成することを特徴とする電圧非直線抵抗体の製造方
法である。請求項２の発明は、共融混合物が、酸化ビス
マス９９．０〜９９．５重量％および酸化リチウム０．
５〜１．０重量％、または酸化ビスマス９５．０〜９
７．０重量％および酸化ルビジウム３．０〜５．０重量
％、または酸化ビスマス９４．０〜９９．０重量％およ
び酸化硼素１．０〜６．０重量％からなる混合物である
ことを特徴とする請求項１に記載の電圧非直線性抵抗体
の製造方法である。
【０００７】Ｚｎ7Ｓｂ2Ｏ12は酸化ビスマスが介在した
反応により生成することが知られている（Ｊａｐａｎｅ
ｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙ
ｓｉｃｓ、Ｖｏｌ．１７、Ｎｏ．１、ｐ１）。酸化ビス
マスと酸化リチウム、または酸化ビスマスと酸化ルウビ
ジウム、または酸化ビスマスと酸化硼素から共融混合物
を作製すると酸化ビスマスの融点は低下し、より低い温
度で酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化アンチモンの反応が
開始するので、Ｚｎ7Ｓｂ2Ｏ12からなる側面高抵抗層を
より低い温度で形成することができる。以上の効果によ
り、８５０〜１０００℃の従来よりも低い温度で電圧非
直線抵抗体を構成する焼結体の側面に高抵抗層を形成す
ることができる。
反応により生成することが知られている（Ｊａｐａｎｅ
ｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙ
ｓｉｃｓ、Ｖｏｌ．１７、Ｎｏ．１、ｐ１）。酸化ビス
マスと酸化リチウム、または酸化ビスマスと酸化ルウビ
ジウム、または酸化ビスマスと酸化硼素から共融混合物
を作製すると酸化ビスマスの融点は低下し、より低い温
度で酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化アンチモンの反応が
開始するので、Ｚｎ7Ｓｂ2Ｏ12からなる側面高抵抗層を
より低い温度で形成することができる。以上の効果によ
り、８５０〜１０００℃の従来よりも低い温度で電圧非
直線抵抗体を構成する焼結体の側面に高抵抗層を形成す
ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】電圧非直線抵抗体 電圧非直線抵抗体は、酸化亜鉛を主成分とした焼結体か
らなる。酸化亜鉛原料としては、たとえば、平均粒径
０．１〜０．１μｍの酸化亜鉛粒子を使用することがで
きる。酸化亜鉛粒子としては、たとえば、通常の金属亜
鉛の高温の大気中酸化による乾式法で製造された工業用
製品を使用することができる。
らなる。酸化亜鉛原料としては、たとえば、平均粒径
０．１〜０．１μｍの酸化亜鉛粒子を使用することがで
きる。酸化亜鉛粒子としては、たとえば、通常の金属亜
鉛の高温の大気中酸化による乾式法で製造された工業用
製品を使用することができる。
【０００９】本発明の電圧非直線抵抗体には、酸化ビス
マスを、０．１〜５モル％、好ましくは０．２〜２モル
％の割合で含有させることができる。５モル％より多い
場合には、酸化亜鉛粒子の異常粒成長の原因となる傾向
がある。また、０．１モル％より少ない場合には、漏れ
電流が増加する傾向がある。また本発明の電圧非直線抵
抗体には、バリスタ電圧を増加させる性質を有する酸化
アンチモンを含有させることができる。酸化アンチモン
の配合量は、たとえば、電圧非直線抵抗体に対して０．
５〜５モル％、好ましくは０．７５〜２モル％含有され
るように調整することが望ましい。酸化アンチモンの配
合量が５モル％より多い場合にはバリスタ電圧が高くな
るが、酸化亜鉛と酸化アンチモンの反応物である電気絶
縁性のスピネル粒子が多く存在するようになり、通電が
大きく制限されるため、不均一性が増して電圧非直線性
が劣化する傾向がある。一方０．５モル％より少ない場
合には、バリスタ電圧を増加させる効果が充分に発現さ
れなくなる傾向がある。
マスを、０．１〜５モル％、好ましくは０．２〜２モル
％の割合で含有させることができる。５モル％より多い
場合には、酸化亜鉛粒子の異常粒成長の原因となる傾向
がある。また、０．１モル％より少ない場合には、漏れ
電流が増加する傾向がある。また本発明の電圧非直線抵
抗体には、バリスタ電圧を増加させる性質を有する酸化
アンチモンを含有させることができる。酸化アンチモン
の配合量は、たとえば、電圧非直線抵抗体に対して０．
５〜５モル％、好ましくは０．７５〜２モル％含有され
るように調整することが望ましい。酸化アンチモンの配
合量が５モル％より多い場合にはバリスタ電圧が高くな
るが、酸化亜鉛と酸化アンチモンの反応物である電気絶
縁性のスピネル粒子が多く存在するようになり、通電が
大きく制限されるため、不均一性が増して電圧非直線性
が劣化する傾向がある。一方０．５モル％より少ない場
合には、バリスタ電圧を増加させる効果が充分に発現さ
れなくなる傾向がある。
【００１０】また本発明の電圧非直線抵抗体には、Ｅ
ｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、
Ｌｕのうち少なくとも１種類以上の希土類元素を添加す
ることができる、この添加によって、粒界に析出粒子を
形成するので、バリスタ電圧を増加させることができ
る。また同時に微量の希土類元素が酸化亜鉛粒子内へ固
溶し、酸化亜鉛結晶粒の抵抗値が減少するので、大電流
域制限電圧比を小さくすることができる（例えば特許第
２８７２５８８号記載参照）。
ｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、
Ｌｕのうち少なくとも１種類以上の希土類元素を添加す
ることができる、この添加によって、粒界に析出粒子を
形成するので、バリスタ電圧を増加させることができ
る。また同時に微量の希土類元素が酸化亜鉛粒子内へ固
溶し、酸化亜鉛結晶粒の抵抗値が減少するので、大電流
域制限電圧比を小さくすることができる（例えば特許第
２８７２５８８号記載参照）。
【００１１】電圧非直線性を改善するために、電圧非直
線抵抗体に、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化コバル
ト、酸化マンガン等を添加することができる。酸化クロ
ム、酸化ニッケル、酸化コバルトおよび酸化マンガンの
原料としては、通常、数平均粒径が１μｍ以下の粒子を
用いることが望ましい。充分な電圧非直線性を得るため
には、これらの成分の配合量は、それぞれＣｒ2Ｏ3、Ｎ
ｉＯ、Ｃｏ3Ｏ4、Ｍｎ3Ｏ4に換算して０．１〜５モル
％、好ましくは０．２〜２モル％含有されるように調整
することが望ましい。これらの成分の配合量が０．１モ
ル％より少ない場合には、電圧非直線性を改善する効果
は小さい傾向がある。５モル％より多い場合には、電圧
非直線性が低下する傾向がある。
線抵抗体に、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化コバル
ト、酸化マンガン等を添加することができる。酸化クロ
ム、酸化ニッケル、酸化コバルトおよび酸化マンガンの
原料としては、通常、数平均粒径が１μｍ以下の粒子を
用いることが望ましい。充分な電圧非直線性を得るため
には、これらの成分の配合量は、それぞれＣｒ2Ｏ3、Ｎ
ｉＯ、Ｃｏ3Ｏ4、Ｍｎ3Ｏ4に換算して０．１〜５モル
％、好ましくは０．２〜２モル％含有されるように調整
することが望ましい。これらの成分の配合量が０．１モ
ル％より少ない場合には、電圧非直線性を改善する効果
は小さい傾向がある。５モル％より多い場合には、電圧
非直線性が低下する傾向がある。
【００１２】また、電圧非直線抵抗体に、硝酸アルミニ
ウム（Ａｌ（ＮＯ3）3）を添加することによって、酸化
亜鉛粒子の電気抵抗を下げ、電圧非直線性を改善するこ
とができる。硝酸アルミニウムの配合量は、たとえば、
電圧非直線体抗体中に０．０００１〜０．０１モル％
（Ａｌ2Ｏ3に換算すると０．０００５〜０．００５モル
％）含有されるように調整することが望ましい。アルミ
ニウムイオンは、イオン半径がＺｎ2+のイオン半径より
小さいので、格子の歪みの許容範囲内でＺｎＯ粒子内に
固溶し、＋３価のイオンであるＡｌが＋２価のイオンで
あるＺｎと置換される。その電子的効果によりＺｎＯ結
晶粒子内部が低抵抗化し、その結果、大電流域制限電圧
比が改善される。
ウム（Ａｌ（ＮＯ3）3）を添加することによって、酸化
亜鉛粒子の電気抵抗を下げ、電圧非直線性を改善するこ
とができる。硝酸アルミニウムの配合量は、たとえば、
電圧非直線体抗体中に０．０００１〜０．０１モル％
（Ａｌ2Ｏ3に換算すると０．０００５〜０．００５モル
％）含有されるように調整することが望ましい。アルミ
ニウムイオンは、イオン半径がＺｎ2+のイオン半径より
小さいので、格子の歪みの許容範囲内でＺｎＯ粒子内に
固溶し、＋３価のイオンであるＡｌが＋２価のイオンで
あるＺｎと置換される。その電子的効果によりＺｎＯ結
晶粒子内部が低抵抗化し、その結果、大電流域制限電圧
比が改善される。
【００１３】また、本発明の電圧非直線抵抗体にほう酸
を添加することにより、電気的特性を安定させることが
できる。ほう酸の配合量は、例えば電圧非直線抵抗体中
に０．０１〜０．１モル％含有するように調整すること
が望ましい。
を添加することにより、電気的特性を安定させることが
できる。ほう酸の配合量は、例えば電圧非直線抵抗体中
に０．０１〜０．１モル％含有するように調整すること
が望ましい。
【００１４】電圧非直線抵抗体の製造方法 酸化亜鉛を主成分とする焼結体は、たとえば、以下の方
法によって製造することができる。ボールミル等の手段
で各原料の平均粒子径を適宜調整し、十分混合したの
ち、一旦乾燥し、例えばポリビニルアルコール水溶液な
どのバインダーを加えメッシュを通して整粒し、これを
金型に入れて、たとえば、２００〜７００ｋｇｆ／ｃｍ
2程度の加圧力で一軸加圧を施し、所定形状の粉末成形
体を作製する。粉末成形体からバインダーを除去するた
めに、該粉末成形体をあらかじめ６００℃程度の温度で
加熱し、焼結体を得る。
法によって製造することができる。ボールミル等の手段
で各原料の平均粒子径を適宜調整し、十分混合したの
ち、一旦乾燥し、例えばポリビニルアルコール水溶液な
どのバインダーを加えメッシュを通して整粒し、これを
金型に入れて、たとえば、２００〜７００ｋｇｆ／ｃｍ
2程度の加圧力で一軸加圧を施し、所定形状の粉末成形
体を作製する。粉末成形体からバインダーを除去するた
めに、該粉末成形体をあらかじめ６００℃程度の温度で
加熱し、焼結体を得る。
【００１５】本発明は、得られた焼結体の側面に、酸化
ビスマスと酸化リチウム、または酸化ビスマスと酸化ル
ビジウム、または酸化ビスマスと酸化硼素からなる共融
混合物と酸化アンチモンとを含むペーストを適宜調整し
これを塗布し、８５０〜１０００℃で焼成し、焼結体の
側面に側面高抵抗層を形成することを特徴としている。
なお、前記共融混合物としては、酸化ビスマス９９．０
〜９９．５重量％および酸化リチウム０．５〜１．０重
量％、または酸化ビスマス９５．０〜９７．０重量％お
よび酸化ルビジウム３．０〜５．０重量％、または酸化
ビスマス９４．０〜９９．０重量％および酸化硼素１．
０〜６．０重量％からなる混合物を採用するのが好まし
い。
ビスマスと酸化リチウム、または酸化ビスマスと酸化ル
ビジウム、または酸化ビスマスと酸化硼素からなる共融
混合物と酸化アンチモンとを含むペーストを適宜調整し
これを塗布し、８５０〜１０００℃で焼成し、焼結体の
側面に側面高抵抗層を形成することを特徴としている。
なお、前記共融混合物としては、酸化ビスマス９９．０
〜９９．５重量％および酸化リチウム０．５〜１．０重
量％、または酸化ビスマス９５．０〜９７．０重量％お
よび酸化ルビジウム３．０〜５．０重量％、または酸化
ビスマス９４．０〜９９．０重量％および酸化硼素１．
０〜６．０重量％からなる混合物を採用するのが好まし
い。
【００１６】図１は、本発明の電圧非直線抵抗体を説明
するための図である。焼結体の側面にＺｎ7Ｓｂ2Ｏ12か
らなる側面高抵抗層３が形成されている。なお、電極２
は、焼結体の両端面を研磨し、たとえばアルミニウム溶
射などにより形成することができる。
するための図である。焼結体の側面にＺｎ7Ｓｂ2Ｏ12か
らなる側面高抵抗層３が形成されている。なお、電極２
は、焼結体の両端面を研磨し、たとえばアルミニウム溶
射などにより形成することができる。
【００１７】
【実施例】以下に、本発明の製造方法を実施例に基づい
てさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみ
に限定されるものではない。
てさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみ
に限定されるものではない。
【００１８】酸化亜鉛を主成分とする焼結体の製造 酸化ビスマス、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化コバル
ト、および酸化マンガンの含有量がそれぞれ０．５モル
％、酸化アンチモンの含有量を０．５モル％、酸化硼素
の含有量を０．０８モル％となるように調整して、アル
ミニウムを硝酸塩水溶液として０．００４モル％添加し
た酸化亜鉛に、水を加え、ボールミルを用いて湿式混合
粉砕し、乾燥した。これにバインダーとしてポリビニル
アルコールの３％水溶液を全粉末に対し６重量％になる
よう添加・混合し、整粒した。得られた粉末を金型に投
入し、４００ｋｇｆ／ｃｍ2の加圧力で一軸加圧成形
し、直径４０ｍｍ、厚さ３４ｍｍの成形体を得た。この
成形体からポリビニルアルコールを除去するために、６
００℃で５時間加熱し、酸化亜鉛を主成分とする焼結体
を得た。
ト、および酸化マンガンの含有量がそれぞれ０．５モル
％、酸化アンチモンの含有量を０．５モル％、酸化硼素
の含有量を０．０８モル％となるように調整して、アル
ミニウムを硝酸塩水溶液として０．００４モル％添加し
た酸化亜鉛に、水を加え、ボールミルを用いて湿式混合
粉砕し、乾燥した。これにバインダーとしてポリビニル
アルコールの３％水溶液を全粉末に対し６重量％になる
よう添加・混合し、整粒した。得られた粉末を金型に投
入し、４００ｋｇｆ／ｃｍ2の加圧力で一軸加圧成形
し、直径４０ｍｍ、厚さ３４ｍｍの成形体を得た。この
成形体からポリビニルアルコールを除去するために、６
００℃で５時間加熱し、酸化亜鉛を主成分とする焼結体
を得た。
【００１９】実施例１ 酸化ビスマス９９．３重量％、酸化リチウム０．７重量
％の混合物を作製した。次に酢酸ｎブチル１００重量部
に対してモノブチルエーテル４０重量部、エチルセルロ
ース１４重量部、酸化アンチモン２７重量部、および前
記の酸化ビスマスと酸化リチウムの混合物１０重量部か
らなるペーストを作製した。このペーストを、前記焼結
体の側面に塗布し、焼成を９５０℃で５時間行った。こ
れに研磨加工おこない、アルミニウムを溶射して直径７
６ｍｍ、厚さ２０ｍｍの素子（電圧非直線抵抗体）を得
た。得られた素子に１０μＡ、１ｍＡ、２．５ｋＡの電
流を流したときの電極間の電圧Ｖ10 μ A、Ｖ1mAを測定し
これから電圧非直線係数α（＝２／ｌｏｇ（Ｖ1mA／Ｖ
10 μ A））を求めた。電圧非直線係数αは９０であり優
れた電圧非直線性を有していることが判った。素子に４
０ｋＡのパルス電流（立ち上がり時間４μＳ、１０μＳ
長）を加えた結果、異常はなかった。また１３０℃、課
電率８０％で交流課電試験を行った結果、７００時間経
過後も抵抗分漏れ電流の増加は認められず、優れた課電
寿命特性を有している。なお、請求項２において酸化ビ
スマス９９．０〜９９．５重量％、酸化リチウム０．５
〜１．０重量％の範囲に特定した理由は、Ｂｉ2Ｏ3−Ｌ
ｉ2Ｏ系の共融点が［６８０℃、８９．５モル％Ｂｉ2Ｏ
3、１０．５モル％Ｌｉ2Ｏ］（重量％に換算すると［６
８０℃、９９．３重量％Ｂｉ2Ｏ3、０．７重量％Ｌｉ2
Ｏ］）であるため（ＡｍｅｒｉｃａｎＣｅｒａｍｉｃ
Ｓｏｃｉｅｔｙ編、ＰｈａｓｅＤｉａｇｒａｍｓ ｆｏ
ｒ Ｃｅｒａｍｉｓｔｓ、Ｖｏｌ．１、ｐ１２６、Ｆｉ
ｇ．３２５、（１９６４））、特定した範囲外では混合
物の融点が高くなるからである。
％の混合物を作製した。次に酢酸ｎブチル１００重量部
に対してモノブチルエーテル４０重量部、エチルセルロ
ース１４重量部、酸化アンチモン２７重量部、および前
記の酸化ビスマスと酸化リチウムの混合物１０重量部か
らなるペーストを作製した。このペーストを、前記焼結
体の側面に塗布し、焼成を９５０℃で５時間行った。こ
れに研磨加工おこない、アルミニウムを溶射して直径７
６ｍｍ、厚さ２０ｍｍの素子（電圧非直線抵抗体）を得
た。得られた素子に１０μＡ、１ｍＡ、２．５ｋＡの電
流を流したときの電極間の電圧Ｖ10 μ A、Ｖ1mAを測定し
これから電圧非直線係数α（＝２／ｌｏｇ（Ｖ1mA／Ｖ
10 μ A））を求めた。電圧非直線係数αは９０であり優
れた電圧非直線性を有していることが判った。素子に４
０ｋＡのパルス電流（立ち上がり時間４μＳ、１０μＳ
長）を加えた結果、異常はなかった。また１３０℃、課
電率８０％で交流課電試験を行った結果、７００時間経
過後も抵抗分漏れ電流の増加は認められず、優れた課電
寿命特性を有している。なお、請求項２において酸化ビ
スマス９９．０〜９９．５重量％、酸化リチウム０．５
〜１．０重量％の範囲に特定した理由は、Ｂｉ2Ｏ3−Ｌ
ｉ2Ｏ系の共融点が［６８０℃、８９．５モル％Ｂｉ2Ｏ
3、１０．５モル％Ｌｉ2Ｏ］（重量％に換算すると［６
８０℃、９９．３重量％Ｂｉ2Ｏ3、０．７重量％Ｌｉ2
Ｏ］）であるため（ＡｍｅｒｉｃａｎＣｅｒａｍｉｃ
Ｓｏｃｉｅｔｙ編、ＰｈａｓｅＤｉａｇｒａｍｓ ｆｏ
ｒ Ｃｅｒａｍｉｓｔｓ、Ｖｏｌ．１、ｐ１２６、Ｆｉ
ｇ．３２５、（１９６４））、特定した範囲外では混合
物の融点が高くなるからである。
【００２０】実施例２ 酸化ビスマス９５．９重量％、酸化ルビジウム４．１重
量％の混合物を作製した。次に酢酸ｎブチル１００重量
部に対してモノブチルエーテル４０重量部、エチルセル
ロース１４重量部、酸化アンチモン２７重量部、および
前記の酸化ビスマスと酸化ルビジウムの混合物１０重量
部からなるペーストを作製した。ペーストを前記焼結体
の側面に塗布し、焼成を９５０℃で５時間行った。これ
に研磨加工おこない、アルミニウムを溶射して直径７６
ｍｍ、厚さ２０ｍｍの素子（電圧非直線抵抗体）を得
た。得られた素子に１０μＡ、１ｍＡ、２．５ｋＡの電
流を流したときの電極間の電圧Ｖ10 μ A、Ｖ1mAを測定し
これから電圧非直線係数α（＝２／ｌｏｇ（Ｖ1mA／Ｖ
10 μ A））を求めた。電圧非直線係数αは８０であり優
れた電圧非直線性を有していることが判った。素子に対
して４０ｋＡのパルス電流（立ち上がり時間４μＳ、１
０μＳ長）を加えた結果、異常はなかった。また１３０
℃、課電率８０％で交流課電試験を行った結果、７００
時間経過後も抵抗分漏れ電流の増加は認められず、優れ
た課電寿命特性を有していた。請求項２において酸化ビ
スマス９５．０〜９７．０重量％、酸化ルビジウム３．
０〜５．０重量％の範囲に特定した理由はＢｉ2Ｏ3−Ｒ
ｂ2Ｏ系の共融点が［７１０℃、９０．３モル％Ｂｉ2Ｏ
3、９．７モル％Ｌｉ2Ｏ］（重量％に換算すると［７１
０℃、９５．９重量％Ｂｉ2Ｏ3、４．１重量％Ｒｂ
2Ｏ］）であるため（ＡｍｅｒｉｃａｎＣｅｒａｍｉｃ
Ｓｏｃｉｅｔｙ編、Ｐｈａｓｅ Ｄｉａｇｒａｍｓ
ｆｏｒ Ｃｅｒａｍｉｓｔｓ、Ｖｏｌ．１、ｐ１２６、
Ｆｉｇ．３２５、（１９６４））、特定した範囲外では
混合物の融点が高くなるからである。
量％の混合物を作製した。次に酢酸ｎブチル１００重量
部に対してモノブチルエーテル４０重量部、エチルセル
ロース１４重量部、酸化アンチモン２７重量部、および
前記の酸化ビスマスと酸化ルビジウムの混合物１０重量
部からなるペーストを作製した。ペーストを前記焼結体
の側面に塗布し、焼成を９５０℃で５時間行った。これ
に研磨加工おこない、アルミニウムを溶射して直径７６
ｍｍ、厚さ２０ｍｍの素子（電圧非直線抵抗体）を得
た。得られた素子に１０μＡ、１ｍＡ、２．５ｋＡの電
流を流したときの電極間の電圧Ｖ10 μ A、Ｖ1mAを測定し
これから電圧非直線係数α（＝２／ｌｏｇ（Ｖ1mA／Ｖ
10 μ A））を求めた。電圧非直線係数αは８０であり優
れた電圧非直線性を有していることが判った。素子に対
して４０ｋＡのパルス電流（立ち上がり時間４μＳ、１
０μＳ長）を加えた結果、異常はなかった。また１３０
℃、課電率８０％で交流課電試験を行った結果、７００
時間経過後も抵抗分漏れ電流の増加は認められず、優れ
た課電寿命特性を有していた。請求項２において酸化ビ
スマス９５．０〜９７．０重量％、酸化ルビジウム３．
０〜５．０重量％の範囲に特定した理由はＢｉ2Ｏ3−Ｒ
ｂ2Ｏ系の共融点が［７１０℃、９０．３モル％Ｂｉ2Ｏ
3、９．７モル％Ｌｉ2Ｏ］（重量％に換算すると［７１
０℃、９５．９重量％Ｂｉ2Ｏ3、４．１重量％Ｒｂ
2Ｏ］）であるため（ＡｍｅｒｉｃａｎＣｅｒａｍｉｃ
Ｓｏｃｉｅｔｙ編、Ｐｈａｓｅ Ｄｉａｇｒａｍｓ
ｆｏｒ Ｃｅｒａｍｉｓｔｓ、Ｖｏｌ．１、ｐ１２６、
Ｆｉｇ．３２５、（１９６４））、特定した範囲外では
混合物の融点が高くなるからである。
【００２１】実施例３ 酸化ビスマス９６．６重量％、酸化硼素３．４重量％の
混合物を作製した。次に酢酸ｎブチル１００重量部に対
してモノブチルエーテル４０重量部、エチルセルロース
１４重量部、酸化アンチモン２７重量部、および前記の
酸化ビスマスと酸化硼素の混合物１０重量部からなるペ
ーストを作製した。ペーストを前記焼結体の側面に塗布
し、焼成を９５０℃で５時間行った。これに研磨加工お
こない、アルミニウムを溶射して直径７６ｍｍ、厚さ２
０ｍｍの素子（電圧非直線抵抗体）を得た。得られた素
子に１０μＡ、１ｍＡ、２．５ｋＡの電流を流したとき
の電極間の電圧Ｖ10 μ A、Ｖ1mAを測定しこれから電圧非
直線係数α（＝２／ｌｏｇ（Ｖ1mA／Ｖ10 μ A））を求め
た。電圧非直線係数αは８５であり優れた電圧非直線性
を有していた。素子に対して４０ｋＡのパルス電流（立
ち上がり時間４μＳ、１０μＳ長）を加えた結果、異常
はなかった。また１３０℃、課電率８０％で交流課電試
験を行った結果、７００時間経過後も抵抗分漏れ電流の
増加は認められず、優れた課電寿命特性を有していた。
請求項２において酸化ビスマス９４．０〜９９．０重量
％、酸化硼素１．０〜６．０重量％の範囲に特定した理
由はＢｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系の共融点が［７１０℃、８０．
７モル％Ｂｉ2Ｏ3、１９．３モル％Ｂ2Ｏ3］（重量％に
換算すると［７１０℃、９６．６重量％Ｂｉ2Ｏ3、３．
４重量％Ｂ2Ｏ3］）であるため（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃ
ｅｒａｍｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ編、Ｐｈａｓｅ Ｄｉａ
ｇｒａｍｓｆｏｒ Ｃｅｒａｍｉｓｔｓ、Ｖｏｌ．１、
ｐ１２５、Ｆｉｇ．３２３、（１９６４））、特定した
範囲外では混合物の融点が高くなるからである。
混合物を作製した。次に酢酸ｎブチル１００重量部に対
してモノブチルエーテル４０重量部、エチルセルロース
１４重量部、酸化アンチモン２７重量部、および前記の
酸化ビスマスと酸化硼素の混合物１０重量部からなるペ
ーストを作製した。ペーストを前記焼結体の側面に塗布
し、焼成を９５０℃で５時間行った。これに研磨加工お
こない、アルミニウムを溶射して直径７６ｍｍ、厚さ２
０ｍｍの素子（電圧非直線抵抗体）を得た。得られた素
子に１０μＡ、１ｍＡ、２．５ｋＡの電流を流したとき
の電極間の電圧Ｖ10 μ A、Ｖ1mAを測定しこれから電圧非
直線係数α（＝２／ｌｏｇ（Ｖ1mA／Ｖ10 μ A））を求め
た。電圧非直線係数αは８５であり優れた電圧非直線性
を有していた。素子に対して４０ｋＡのパルス電流（立
ち上がり時間４μＳ、１０μＳ長）を加えた結果、異常
はなかった。また１３０℃、課電率８０％で交流課電試
験を行った結果、７００時間経過後も抵抗分漏れ電流の
増加は認められず、優れた課電寿命特性を有していた。
請求項２において酸化ビスマス９４．０〜９９．０重量
％、酸化硼素１．０〜６．０重量％の範囲に特定した理
由はＢｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系の共融点が［７１０℃、８０．
７モル％Ｂｉ2Ｏ3、１９．３モル％Ｂ2Ｏ3］（重量％に
換算すると［７１０℃、９６．６重量％Ｂｉ2Ｏ3、３．
４重量％Ｂ2Ｏ3］）であるため（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃ
ｅｒａｍｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ編、Ｐｈａｓｅ Ｄｉａ
ｇｒａｍｓｆｏｒ Ｃｅｒａｍｉｓｔｓ、Ｖｏｌ．１、
ｐ１２５、Ｆｉｇ．３２３、（１９６４））、特定した
範囲外では混合物の融点が高くなるからである。
【００２２】
【発明の効果】請求項１に記載の電圧非直線抵抗体の製
造方法によれば、前記焼結体の側面に、酸化ビスマスと
酸化リチウム、または酸化ビスマスと酸化ルビジウム、
または酸化ビスマスと酸化硼素からなる共融混合物と酸
化アンチモンとを含むペーストを塗布するので、酸化ビ
スマスの融点をさげることができ、８５０〜１０００℃
の低い温度で側面高抵抗層を形成することができる。
造方法によれば、前記焼結体の側面に、酸化ビスマスと
酸化リチウム、または酸化ビスマスと酸化ルビジウム、
または酸化ビスマスと酸化硼素からなる共融混合物と酸
化アンチモンとを含むペーストを塗布するので、酸化ビ
スマスの融点をさげることができ、８５０〜１０００℃
の低い温度で側面高抵抗層を形成することができる。
【００２３】請求項２に記載の電圧非直線抵抗体の製造
方法によれば、共融混合物が、酸化ビスマス９９．０〜
９９．５重量％および酸化リチウム０．５〜１．０重量
％、または酸化ビスマス９５．０〜９７．０重量％およ
び酸化ルビジウム３．０〜５．０重量％、または酸化ビ
スマス９４．０〜９９．０重量％および酸化硼素１．０
〜６．０重量％からなる混合物であるので、酸化ビスマ
スの融点をさげることができ、８５０〜１０００℃の低
い温度で側面高抵抗層を形成することができる。
方法によれば、共融混合物が、酸化ビスマス９９．０〜
９９．５重量％および酸化リチウム０．５〜１．０重量
％、または酸化ビスマス９５．０〜９７．０重量％およ
び酸化ルビジウム３．０〜５．０重量％、または酸化ビ
スマス９４．０〜９９．０重量％および酸化硼素１．０
〜６．０重量％からなる混合物であるので、酸化ビスマ
スの融点をさげることができ、８５０〜１０００℃の低
い温度で側面高抵抗層を形成することができる。
【図１】 本発明の実施の形態による電圧非直線抵抗体
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図２】 一般的な酸化亜鉛電圧非直線抵抗体の構造を
説明する概略図である。
説明する概略図である。
【図３】 一般的な酸化亜鉛電圧比直線抵抗体の電圧−
電流特性を示す図である。
電流特性を示す図である。
１ 酸化亜鉛バリスタ、２ 電極、３ Ｚｎ7Ｓｂ2Ｏ12
からなる側面高抵抗層、４ Ｚｎ2ＳｉＯ4とＺｎ7Ｓｂ2
Ｏ12からなる側面高抵抗層。
からなる側面高抵抗層、４ Ｚｎ2ＳｉＯ4とＺｎ7Ｓｂ2
Ｏ12からなる側面高抵抗層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加東 智明 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 高田 良雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 山下 秀 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5E034 EA07 EA08
Claims (2)
- 【請求項１】 酸化亜鉛を主成分とする焼結体からなる
電圧非直線抵抗体の製造方法において、前記焼結体の側
面に、酸化ビスマスと酸化リチウム、または酸化ビスマ
スと酸化ルビジウム、または酸化ビスマスと酸化硼素か
らなる共融混合物と酸化アンチモンとを含むペーストを
塗布し、８５０〜１０００℃で焼成し、前記焼結体の側
面に側面高抵抗層を形成することを特徴とする電圧非直
線抵抗体の製造方法。 - 【請求項２】 共融混合物が、酸化ビスマス９９．０〜
９９．５重量％および酸化リチウム０．５〜１．０重量
％、または酸化ビスマス９５．０〜９７．０重量％およ
び酸化ルビジウム３．０〜５．０重量％、または酸化ビ
スマス９４．０〜９９．０重量％および酸化硼素１．０
〜６．０重量％からなる混合物であることを特徴とする
請求項１に記載の電圧非直線性抵抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001108866A JP2002305105A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001108866A JP2002305105A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002305105A true JP2002305105A (ja) | 2002-10-18 |
Family
ID=18960923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001108866A Pending JP2002305105A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002305105A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010055586A1 (ja) * | 2008-11-17 | 2010-05-20 | 三菱電機株式会社 | 電圧非直線抵抗体、電圧非直線抵抗体を搭載した避雷器及び電圧非直線抵抗体の製造方法 |
-
2001
- 2001-04-06 JP JP2001108866A patent/JP2002305105A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010055586A1 (ja) * | 2008-11-17 | 2010-05-20 | 三菱電機株式会社 | 電圧非直線抵抗体、電圧非直線抵抗体を搭載した避雷器及び電圧非直線抵抗体の製造方法 |
| JP5264929B2 (ja) * | 2008-11-17 | 2013-08-14 | 三菱電機株式会社 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
| US8562859B2 (en) | 2008-11-17 | 2013-10-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Voltage nonlinear resistor, lightning arrester equipped with voltage nonlinear resistor, and process for producing voltage nonlinear resistor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS63136603A (ja) | 電圧非直線抵抗体の製造方法 | |
| CN102167579A (zh) | 一种低温烧结的ZnO-Bi2O3-B2O3系压敏电阻材料及其制备方法 | |
| EP1798741B1 (en) | Current/voltage nonlinear resistor | |
| JP2933881B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体及びその製造方法及びその電圧非直線抵抗体を塔載した避雷器 | |
| JP2002305105A (ja) | 電圧非直線抵抗体の製造方法 | |
| JP4282243B2 (ja) | 非直線抵抗体 | |
| JP7242274B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体 | |
| EP2144256B1 (en) | Current/voltage nonlinear resistor | |
| JPH04245602A (ja) | 電圧非直線抵抗体 | |
| JP2001326108A (ja) | 電圧非直線抵抗体およびその製造方法 | |
| JPS644651B2 (ja) | ||
| KR0153126B1 (ko) | 전압 비직선 저항체 및 그 제조방법 | |
| JP2816258B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体の製造方法および避雷器 | |
| JP2002305104A (ja) | 電圧非直線抵抗体およびその製造方法 | |
| JP2985619B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体の製造方法並びに避雷器 | |
| JPH0216003B2 (ja) | ||
| JP2003007512A (ja) | 非線形抵抗素子 | |
| JP2012060003A (ja) | 電圧非直線抵抗体素子およびこの製造方法、並びに過電圧保護装置 | |
| JPH0519802B2 (ja) | ||
| JPH04245601A (ja) | 電圧非直線抵抗体 | |
| JPH0354441B2 (ja) | ||
| JPH07130506A (ja) | 電圧非直線抵抗体の製造方法 | |
| JPS634681B2 (ja) | ||
| JPH06333707A (ja) | バリスタ | |
| JPS59169104A (ja) | 金属酸化物非直線抵抗体の製造方法 |