JP2560851B2 - 電圧非直線抵抗体 - Google Patents
電圧非直線抵抗体Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアレスタなどに用いられ、ZnOを主成分とす
る焼結体側面にガラス層を被覆した電圧非直線抵抗体に
関する。
る焼結体側面にガラス層を被覆した電圧非直線抵抗体に
関する。
酸化亜鉛（ZnO）を主成分とし、これに希土類元素，
コバルト（Co），カリウム（Ｋ），クロム（Cr）などを
酸化物などの形で添加混合し、通常のセラミック製造法
により得られる電圧非直線抵抗体はアレスタ，バリスタ
などに広く利用されている。
コバルト（Co），カリウム（Ｋ），クロム（Cr）などを
酸化物などの形で添加混合し、通常のセラミック製造法
により得られる電圧非直線抵抗体はアレスタ，バリスタ
などに広く利用されている。
第４図は電圧非直線抵抗体の形状の一例を示した模式
断面図である。第４図においてこの電圧非直線抵抗体
は、円板または円柱状に成形後高温で焼成した電圧非直
線性を有する抵抗体１の上下両端面にそれぞれ電極２を
設けてあり、抵抗体１の側面に湿気などを防ぐためのガ
ラス層３を介して絶縁体層４を形成したものである。絶
縁体層４は湿気や異物の付着などの二次的な環境汚染か
ら抵抗体１を保護し、特性の信頼性を確保することおよ
び衝撃電流吸収時における空気放電など抵抗体１の外部
閃絡（沿面フラッシュオーバ）を防ぐためのものであ
る。
断面図である。第４図においてこの電圧非直線抵抗体
は、円板または円柱状に成形後高温で焼成した電圧非直
線性を有する抵抗体１の上下両端面にそれぞれ電極２を
設けてあり、抵抗体１の側面に湿気などを防ぐためのガ
ラス層３を介して絶縁体層４を形成したものである。絶
縁体層４は湿気や異物の付着などの二次的な環境汚染か
ら抵抗体１を保護し、特性の信頼性を確保することおよ
び衝撃電流吸収時における空気放電など抵抗体１の外部
閃絡（沿面フラッシュオーバ）を防ぐためのものであ
る。
ガラス層３の組成は例えばPbO・B2O3・SiO2系であ
り、ガラス焼き付けの際のガラス層３のクラック防止の
ため熱膨張係数が抵抗体１の熱膨張係数60×10-7/℃に
近いものが用いられる。また絶縁体層４は例えばエポキ
シ系の樹脂が使用される。
り、ガラス焼き付けの際のガラス層３のクラック防止の
ため熱膨張係数が抵抗体１の熱膨張係数60×10-7/℃に
近いものが用いられる。また絶縁体層４は例えばエポキ
シ系の樹脂が使用される。
しかしながら、このような電圧非直線抵抗体にはなお
以下に述べる問題がある。
以下に述べる問題がある。
第４図の構造を持つ電圧非直線抵抗体のガラス層３を
形成する過程で、上述のPbO・B2O3・SiO2系組成のガラ
スを焼き付ける際、このガラスは焼付温度範囲が狭く、
低温側では耐湿性が劣り高温側では焼付処理による電圧
電流特性の劣化が大きいという問題があり、電圧非直線
抵抗体の製造上の管理が難しい。また上述のガラス層３
は強度が低く、衝撃電流を印加したとき抵抗体１とガラ
ス層３の温度上昇で、これらの熱膨張係数の僅かな差に
よってガラス層３にクラックが発生し沿面フラッシュオ
ーバを起こしやすく、衝撃電流印加に対して弱いという
欠点もある。しかも絶縁体層４となる例えばエポキシ系
樹脂は抵抗体１やガラス層３との密着性が悪く、また抵
抗体１との熱膨張係数の差が大きいためクラックを発生
しやすいので、エポキシ系樹脂を用いて絶縁体層４を形
成しても耐湿性や衝撃電流耐量に対して満足できる状態
になっていない。さらにガラス層３と絶縁体層４の二層
を設けているために、製造工数の点からコスト高に繋が
ることも問題である。
形成する過程で、上述のPbO・B2O3・SiO2系組成のガラ
スを焼き付ける際、このガラスは焼付温度範囲が狭く、
低温側では耐湿性が劣り高温側では焼付処理による電圧
電流特性の劣化が大きいという問題があり、電圧非直線
抵抗体の製造上の管理が難しい。また上述のガラス層３
は強度が低く、衝撃電流を印加したとき抵抗体１とガラ
ス層３の温度上昇で、これらの熱膨張係数の僅かな差に
よってガラス層３にクラックが発生し沿面フラッシュオ
ーバを起こしやすく、衝撃電流印加に対して弱いという
欠点もある。しかも絶縁体層４となる例えばエポキシ系
樹脂は抵抗体１やガラス層３との密着性が悪く、また抵
抗体１との熱膨張係数の差が大きいためクラックを発生
しやすいので、エポキシ系樹脂を用いて絶縁体層４を形
成しても耐湿性や衝撃電流耐量に対して満足できる状態
になっていない。さらにガラス層３と絶縁体層４の二層
を設けているために、製造工数の点からコスト高に繋が
ることも問題である。
本発明の目的は、上述の欠点を除去し耐湿性，衝撃電
流耐量に優れ、製造方法が簡単で廉価な電圧非直線抵抗
体を提供することにある。
流耐量に優れ、製造方法が簡単で廉価な電圧非直線抵抗
体を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の電圧非直線抵
抗体はその側面を、PbO・B2O3系ガラスにZrO2・SiO
2（ジルコン）,2MgO・2Al2O3・5SiO2（コージェライ
ト）,3Al2O3・2SiO2（ムライト）,Zn2SiO4（オルト珪酸
亜鉛）のうちの少なくとも一つのセラミック粉末を添加
して分散強化した複合ガラス層で被覆したものである。
抗体はその側面を、PbO・B2O3系ガラスにZrO2・SiO
2（ジルコン）,2MgO・2Al2O3・5SiO2（コージェライ
ト）,3Al2O3・2SiO2（ムライト）,Zn2SiO4（オルト珪酸
亜鉛）のうちの少なくとも一つのセラミック粉末を添加
して分散強化した複合ガラス層で被覆したものである。
PbO・B2O3系ガラスと従来のPbO・B2O3・SiO2系のガラ
スとの対比からガラス組成中のSiO2が焼付時の電圧電流
特性の劣化に関与していると見られ、PbO・B2O3系ガラ
スによれば焼付時の温度をより高く設定することができ
るので抵抗体１とガラス層3aとの反応が進み、良好な密
着性とともに耐湿性，衝撃電流耐量が向上する。即ち焼
付時の流動性が良く抵抗体１表面の凹凸部や細孔へガラ
スが浸透し、抵抗体１とガラス層3aとの密着が一層強固
となる。そして、PbO・B2O3系ガラスにセラミック粉末
を添加し分散させることによりガラスの強度を上げるこ
とができ、熱衝撃に起因するクラックの発生を防止する
ことができる。セラミック粉末を分散させてガラスの強
度を上げることができるのは、熱衝撃による機械的な応
力をセラミック粉末が緩和しているからであり、またセ
ラミック粉末はその添加量によってガラスの熱膨張係数
を抵抗体１のそれにほぼ一致するように調整する役割も
ある。
スとの対比からガラス組成中のSiO2が焼付時の電圧電流
特性の劣化に関与していると見られ、PbO・B2O3系ガラ
スによれば焼付時の温度をより高く設定することができ
るので抵抗体１とガラス層3aとの反応が進み、良好な密
着性とともに耐湿性，衝撃電流耐量が向上する。即ち焼
付時の流動性が良く抵抗体１表面の凹凸部や細孔へガラ
スが浸透し、抵抗体１とガラス層3aとの密着が一層強固
となる。そして、PbO・B2O3系ガラスにセラミック粉末
を添加し分散させることによりガラスの強度を上げるこ
とができ、熱衝撃に起因するクラックの発生を防止する
ことができる。セラミック粉末を分散させてガラスの強
度を上げることができるのは、熱衝撃による機械的な応
力をセラミック粉末が緩和しているからであり、またセ
ラミック粉末はその添加量によってガラスの熱膨張係数
を抵抗体１のそれにほぼ一致するように調整する役割も
ある。
以下本発明を実施例により説明する。
第１図は本発明による電圧非直線抵抗体の構成を示し
た模式断面図であり、第４図と共通部分を同一符号を用
いて表わしてある。第１図が第４図と異なる所は絶縁体
層４を備えることなく抵抗体１の側面はPbO・B2O3系ガ
ラス内にセラミック粉末を分散した高抵抗の絶縁被覆ガ
ラス層3aのみ有することである。
た模式断面図であり、第４図と共通部分を同一符号を用
いて表わしてある。第１図が第４図と異なる所は絶縁体
層４を備えることなく抵抗体１の側面はPbO・B2O3系ガ
ラス内にセラミック粉末を分散した高抵抗の絶縁被覆ガ
ラス層3aのみ有することである。
本発明において、ガラス層3aを形成したのは次の理由
に基づくものである。
に基づくものである。
既に述べたように、ガラス層３を焼き付けるときの温
度条件により、耐湿不良や焼き付けによる電圧電流特性
の劣化およびガラス層３の強度が弱くクラックが発生し
やすいという問題、さらにはエポキシ系樹脂などによる
絶縁体層を付加することの必要性などにつき本発明者ら
が種々実験検討を加えた結果、ガラス層３を形成するガ
ラスの組成にPbO・B2O3系を主体とするガラスを用い
て、これをセラミック粉末で分散強化することにより、
焼付温度条件による電圧電流特性の劣化は非常に小さく
なるとの結論を得ることができたからである。
度条件により、耐湿不良や焼き付けによる電圧電流特性
の劣化およびガラス層３の強度が弱くクラックが発生し
やすいという問題、さらにはエポキシ系樹脂などによる
絶縁体層を付加することの必要性などにつき本発明者ら
が種々実験検討を加えた結果、ガラス層３を形成するガ
ラスの組成にPbO・B2O3系を主体とするガラスを用い
て、これをセラミック粉末で分散強化することにより、
焼付温度条件による電圧電流特性の劣化は非常に小さく
なるとの結論を得ることができたからである。
以下、本発明による電圧非直線抵抗体を製造する手順
について述べる。
について述べる。
まず酸化亜鉛（ZnO）粉末に酸化プラセオジム（Pr6O
11），酸化コバルト（Co3O4），炭酸カリウム（K2C
O3），酸化クロム（Cr2O3）などの副成分を所定量添加
した原料をボールミルで十分湿式混合する。この原料ス
ラリーにポリビニールアルコールなどのバインダーを加
えた後、噴霧乾燥器で造粒する。次いで直径38mmΦ，厚
さ34mmに成形し、この円柱状の成形体を1100〜1300℃の
温度範囲で大気中で焼成した後、両端面を研磨し直径30
mmΦ，厚さ25mmの焼結体（抵抗体１）とする。
11），酸化コバルト（Co3O4），炭酸カリウム（K2C
O3），酸化クロム（Cr2O3）などの副成分を所定量添加
した原料をボールミルで十分湿式混合する。この原料ス
ラリーにポリビニールアルコールなどのバインダーを加
えた後、噴霧乾燥器で造粒する。次いで直径38mmΦ，厚
さ34mmに成形し、この円柱状の成形体を1100〜1300℃の
温度範囲で大気中で焼成した後、両端面を研磨し直径30
mmΦ，厚さ25mmの焼結体（抵抗体１）とする。
一方本発明の主眼である前述のPbO・B2O3系ガラス粉
末にZrO2・SiO2（ジルコン）粉末を０〜60重量％の範囲
で加え十分混合し、この複合系ガラス粉末にバインダー
として例えばニトロセルローズ，ブチルカルビトールを
加えて十分混練しガラスペーストを得る。このガラスペ
ーストを前記の直径30mmΦ，厚さ25mmの焼結体の側面に
30mg/cm2の量となるように筆塗りした後、これを大気中
で温度700℃で20分間熱処理しガラス層3aを形成する。
そのときの温度の昇降速度は40℃／分であり、ガラス層
3aの厚さは50μｍである。次いで焼結体の上下両端面を
サンドブラストした後、直径28mmΦのAlの溶射電極を設
けることにより第１図と同様の電圧非直線抵抗体を得る
ことができる。
末にZrO2・SiO2（ジルコン）粉末を０〜60重量％の範囲
で加え十分混合し、この複合系ガラス粉末にバインダー
として例えばニトロセルローズ，ブチルカルビトールを
加えて十分混練しガラスペーストを得る。このガラスペ
ーストを前記の直径30mmΦ，厚さ25mmの焼結体の側面に
30mg/cm2の量となるように筆塗りした後、これを大気中
で温度700℃で20分間熱処理しガラス層3aを形成する。
そのときの温度の昇降速度は40℃／分であり、ガラス層
3aの厚さは50μｍである。次いで焼結体の上下両端面を
サンドブラストした後、直径28mmΦのAlの溶射電極を設
けることにより第１図と同様の電圧非直線抵抗体を得る
ことができる。
以上のようにして得られた本発明の電圧非直線抵抗体
の耐湿性を試験し従来の電圧非直線抵抗体との比較にお
いて得られた結果を第１表に示す。
の耐湿性を試験し従来の電圧非直線抵抗体との比較にお
いて得られた結果を第１表に示す。
第１表におけるV1mA,V10μＡは電流1mA,10μＡを流し
たときの電極間の電圧であり、V1mA/tは単位厚さ当たり
のV1mAである。Ｖ10μＡ/V1mAはＶ10μＡとV1mAの比で
あり、値が１に近い程電圧非直線性が良いことを表わ
す。ΔV1mA,ΔＶ10μＡは試験後のV1mA,V10μＡの変化
率を示すものである。湿中放置の試験条件は温度60℃，
相対湿度90％，放置時間は2000時間であり、PCT（プレ
ッシャークッカーテスト）の試験条件は温度120℃,2気
圧,50時間である。第１表にはPbO・B2O3系ガラス粉末に
添加するZrO2・SiO2粉末の量を20重量％としたサンプル
の試験結果を記載したが、ZrO2・SiO2粉末の量を０〜60
重量％として作製したサンプルの試験結果はいずれも顕
著な差はなかった。従来例は第４図に示したようにPbO
・B2O3・SiO2系のガラス層３を介してエポキシ系樹脂に
よる絶縁体層４を形成したものを比較の対象としてい
る。
たときの電極間の電圧であり、V1mA/tは単位厚さ当たり
のV1mAである。Ｖ10μＡ/V1mAはＶ10μＡとV1mAの比で
あり、値が１に近い程電圧非直線性が良いことを表わ
す。ΔV1mA,ΔＶ10μＡは試験後のV1mA,V10μＡの変化
率を示すものである。湿中放置の試験条件は温度60℃，
相対湿度90％，放置時間は2000時間であり、PCT（プレ
ッシャークッカーテスト）の試験条件は温度120℃,2気
圧,50時間である。第１表にはPbO・B2O3系ガラス粉末に
添加するZrO2・SiO2粉末の量を20重量％としたサンプル
の試験結果を記載したが、ZrO2・SiO2粉末の量を０〜60
重量％として作製したサンプルの試験結果はいずれも顕
著な差はなかった。従来例は第４図に示したようにPbO
・B2O3・SiO2系のガラス層３を介してエポキシ系樹脂に
よる絶縁体層４を形成したものを比較の対象としてい
る。
第１表から明らかなように、本発明による電圧非直線
抵抗体は湿中放置,PCTによるΔV1mA,ΔＶ10μＡは小さ
く優れた耐湿性を有している。
抵抗体は湿中放置,PCTによるΔV1mA,ΔＶ10μＡは小さ
く優れた耐湿性を有している。
次にPbO・B2O3系ガラスに含有するセラミック粉末の
量を変えた場合の電流波形4/10μｓによる衝撃電流耐量
を評価した結果を従来との比較において第２表に示す。
第２表における実施例に用いたセラミックはZrO2・SiO2
粉末である。第２表中の○印は沿面フラッシュオーバを
起こすことなく合格したものであり、×印は沿面フラッ
シュオーバを生じたことを示す。
量を変えた場合の電流波形4/10μｓによる衝撃電流耐量
を評価した結果を従来との比較において第２表に示す。
第２表における実施例に用いたセラミックはZrO2・SiO2
粉末である。第２表中の○印は沿面フラッシュオーバを
起こすことなく合格したものであり、×印は沿面フラッ
シュオーバを生じたことを示す。
第２表からこの実施例による電圧非直線抵抗体はZrO2
・SiO2粉末添加量が５〜40重量％の範囲において優れた
衝撃電流耐量を持っていることがわかる。ZrO2・SiO2粉
末添加量が５重量％より少ない場合は、この複合系ガラ
スの見掛けの熱膨張係数が電圧非直線抵抗体のそれより
も大きくなることが衝撃電流耐量を低下させる理由の一
つである。複合系ガラスの応力拡大係数（K1C）の測定
結果からも、ZrO2・SiO2粉末添加量が５重量％より少な
い場合は、K1Cの臨界値0.5MN/m3/2より小さくなり、熱
衝撃によるクラックを発生しやすく衝撃電流耐量は低下
する。
・SiO2粉末添加量が５〜40重量％の範囲において優れた
衝撃電流耐量を持っていることがわかる。ZrO2・SiO2粉
末添加量が５重量％より少ない場合は、この複合系ガラ
スの見掛けの熱膨張係数が電圧非直線抵抗体のそれより
も大きくなることが衝撃電流耐量を低下させる理由の一
つである。複合系ガラスの応力拡大係数（K1C）の測定
結果からも、ZrO2・SiO2粉末添加量が５重量％より少な
い場合は、K1Cの臨界値0.5MN/m3/2より小さくなり、熱
衝撃によるクラックを発生しやすく衝撃電流耐量は低下
する。
電圧非直線抵抗体の熱膨張係数60×10-7/℃に対し、
複合系ガラスの見掛けの熱膨張係数は50×10-7〜70×10
-7/℃の範囲にあることが衝撃電流印加時の熱衝撃によ
るクラックの発生を防止し、大きな衝撃電流耐量を保持
する上で重要なことである。
複合系ガラスの見掛けの熱膨張係数は50×10-7〜70×10
-7/℃の範囲にあることが衝撃電流印加時の熱衝撃によ
るクラックの発生を防止し、大きな衝撃電流耐量を保持
する上で重要なことである。
PbO・B2O3系ガラスは例えばその組成割合がPbO88重量
％,B2O312重量％のときの熱膨張係数は約120×10-7/℃
であるが、このPbO・B2O3系ガラスに低熱膨張係数を持
つセラミック粉末を添加することにより、見掛けの熱膨
張係数を50×10-7〜70×10-7/℃となるように調整し熱
衝撃によるクラックの発生を防止するのである。
％,B2O312重量％のときの熱膨張係数は約120×10-7/℃
であるが、このPbO・B2O3系ガラスに低熱膨張係数を持
つセラミック粉末を添加することにより、見掛けの熱膨
張係数を50×10-7〜70×10-7/℃となるように調整し熱
衝撃によるクラックの発生を防止するのである。
一方、ZrO2・SiO2粉末の添加量が40重量％より多い場
合は、見掛けの熱膨張係数が50×10-7/℃より小さくな
り衝撃電流耐量は低下する。また実質的にガラス層の厚
さが薄くなることも衝撃電流耐量を低下させる原因とな
るので、ZrO2・SiO2粉末はガラス層によく均一に分散さ
せるようにすることが重要である。
合は、見掛けの熱膨張係数が50×10-7/℃より小さくな
り衝撃電流耐量は低下する。また実質的にガラス層の厚
さが薄くなることも衝撃電流耐量を低下させる原因とな
るので、ZrO2・SiO2粉末はガラス層によく均一に分散さ
せるようにすることが重要である。
第３表は本発明による直径48mm,厚さ22mmの電圧非直
線抵抗体について衝撃電流耐量を従来例との比較におい
て評価した結果を示したものである。
線抵抗体について衝撃電流耐量を従来例との比較におい
て評価した結果を示したものである。
第３表の実施例におけるPbO・B2O3系ガラスに添加す
るセラミック粉末はZrO2・SiO2であり、その量は30重量
％である。第３表における○，×の表示は第２表の場合
と同じであり、第３表から明らかなように、本発明の電
圧非直線抵抗体は優れた衝撃電流耐量を有する。
るセラミック粉末はZrO2・SiO2であり、その量は30重量
％である。第３表における○，×の表示は第２表の場合
と同じであり、第３表から明らかなように、本発明の電
圧非直線抵抗体は優れた衝撃電流耐量を有する。
次に第２図はPbO・B2O3系ガラス粉末にZrO2・SiO2粉
末を20重量％添加して形成した本発明における複合系ガ
ラス層3aと、従来のPbO・B2O3・SiO2系のガラス層３を
それぞれ抵抗体１の側面に焼き付け、被覆したときの焼
付前後の電圧非直線抵抗体V1mAの変化を焼付温度との関
係で表わした線図である。第２図において、曲線Ａの本
発明による複合系ガラス層3aは850℃においてもV1mAの
変化が少ないのに対して、曲線Ｂの従来のPbO・B2O3・S
iO2系のガラス層３は680℃を超えるとV1mAは急激に低下
することから、複合系ガラス層3aは650〜850℃の範囲で
耐湿性，衝撃電流耐量に優れていることがわかる。第３
図はこの複合系ガラス層3aを温度範囲650〜850℃で抵抗
体１に焼き付けたときの状態を部分的に拡大して示した
模式断面図であり、５はセラミック粉末,6は抵抗体１の
細孔へ浸透したPbO・B2O3系ガラス,7は焼結粒子であ
る。ガラス６が抵抗体１表面の凹凸部によく流動し、抵
抗体１の細孔へ浸透した距離が10μｍ以上になると抵抗
体１とガラス層3aとの密着性が非常に強固となる。抵抗
体１の細孔へのガラス６の浸透距離を10μｍ以上とする
ためには、焼付時の温度は650℃以上を必要とする。焼
付温度が650℃より低いと抵抗体１とガラス層3aとの密
着性が悪くなり、耐湿性，衝撃電流耐量は低下する。し
かし、焼付温度が850℃を超えるとガラスに微細なクラ
ックや気泡が発生し、同じく耐湿性，衝撃電流耐量とも
に低下しV1mAの低下も大きくなる。したがって最適焼付
温度は650〜850℃の範囲と定めることができる。従来の
PbO・B2O3・SiO2系のガラスを用いた場合の耐湿性，衝
撃電流耐量を考慮した最適焼付温度範囲が660〜680℃と
非常に狭かったのに対し、本発明によるガラスの最適焼
付温度が650〜850℃という広い範囲にあることは製造上
極めて有利な点である。
末を20重量％添加して形成した本発明における複合系ガ
ラス層3aと、従来のPbO・B2O3・SiO2系のガラス層３を
それぞれ抵抗体１の側面に焼き付け、被覆したときの焼
付前後の電圧非直線抵抗体V1mAの変化を焼付温度との関
係で表わした線図である。第２図において、曲線Ａの本
発明による複合系ガラス層3aは850℃においてもV1mAの
変化が少ないのに対して、曲線Ｂの従来のPbO・B2O3・S
iO2系のガラス層３は680℃を超えるとV1mAは急激に低下
することから、複合系ガラス層3aは650〜850℃の範囲で
耐湿性，衝撃電流耐量に優れていることがわかる。第３
図はこの複合系ガラス層3aを温度範囲650〜850℃で抵抗
体１に焼き付けたときの状態を部分的に拡大して示した
模式断面図であり、５はセラミック粉末,6は抵抗体１の
細孔へ浸透したPbO・B2O3系ガラス,7は焼結粒子であ
る。ガラス６が抵抗体１表面の凹凸部によく流動し、抵
抗体１の細孔へ浸透した距離が10μｍ以上になると抵抗
体１とガラス層3aとの密着性が非常に強固となる。抵抗
体１の細孔へのガラス６の浸透距離を10μｍ以上とする
ためには、焼付時の温度は650℃以上を必要とする。焼
付温度が650℃より低いと抵抗体１とガラス層3aとの密
着性が悪くなり、耐湿性，衝撃電流耐量は低下する。し
かし、焼付温度が850℃を超えるとガラスに微細なクラ
ックや気泡が発生し、同じく耐湿性，衝撃電流耐量とも
に低下しV1mAの低下も大きくなる。したがって最適焼付
温度は650〜850℃の範囲と定めることができる。従来の
PbO・B2O3・SiO2系のガラスを用いた場合の耐湿性，衝
撃電流耐量を考慮した最適焼付温度範囲が660〜680℃と
非常に狭かったのに対し、本発明によるガラスの最適焼
付温度が650〜850℃という広い範囲にあることは製造上
極めて有利な点である。
さらにPbO・B2O3系ガラスに添加するZrO2・SiO2粉末
の量を０〜60重量％の範囲で変えたものについて、焼付
温度とV1mAの関係を調べたが、ZrO2・SiO2粉末の量を変
えてもV1mAに顕著な差は見られなかった。
の量を０〜60重量％の範囲で変えたものについて、焼付
温度とV1mAの関係を調べたが、ZrO2・SiO2粉末の量を変
えてもV1mAに顕著な差は見られなかった。
以上の実施例ではガラス層3aの厚さは50μｍとした
が、20μｍより薄いと残留気泡や厚さの不均一、さらに
はガラス層3aの殆ど形成されない部分が生ずることがあ
り耐湿性，衝撃電流耐量が低下し、ガラス層3aの厚さが
400μｍを超えると衝撃電流印加によりクラックが発生
しやすくなり、衝撃電流耐量が低下するようになる。し
たがって、耐湿性，衝撃電流耐量がともに良好なガラス
量3aの最適被膜厚さとしては、20〜400μｍの範囲に設
定する必要がある。
が、20μｍより薄いと残留気泡や厚さの不均一、さらに
はガラス層3aの殆ど形成されない部分が生ずることがあ
り耐湿性，衝撃電流耐量が低下し、ガラス層3aの厚さが
400μｍを超えると衝撃電流印加によりクラックが発生
しやすくなり、衝撃電流耐量が低下するようになる。し
たがって、耐湿性，衝撃電流耐量がともに良好なガラス
量3aの最適被膜厚さとしては、20〜400μｍの範囲に設
定する必要がある。
以上本発明の電圧非直線抵抗体に形成するガラス層3a
について、PbO・B2O3系ガラスに添加し分散強化するセ
ラミック粉末として、ZrO2・SiO2を用いた場合で説明し
てきたが、セラミック粉末はこれに限ることなくその他
にコージェライト（2MgO・2Al2O3・5SiO2），ムライト
（3Al2O3・2SiO2），オルト珪酸亜鉛（Zn2SiO4）のうち
の１種または２種以上を添加することによりZrO2・SiO2
粉末を用いるのと同様の優れた耐湿性と衝撃電流耐量を
持つ電圧非直線抵抗体を得ることができる。これらのセ
ラミック粉末は焼付時にPbO・B2O3系ガラスと反応する
ことなく、熱膨張係数が抵抗体１より小さく、熱衝撃に
も強く高抵抗であるなど有用な特性を持つものである。
本発明ではこれらセラミック粉末によって分散強化した
高抵抗の絶縁被覆ガラス層を形成するものであり、従来
のようにガラス層とは別の絶縁体層を必要とせず、製造
工程を簡略化することができるからコスト低減に寄与す
るという点でも効果的である。
について、PbO・B2O3系ガラスに添加し分散強化するセ
ラミック粉末として、ZrO2・SiO2を用いた場合で説明し
てきたが、セラミック粉末はこれに限ることなくその他
にコージェライト（2MgO・2Al2O3・5SiO2），ムライト
（3Al2O3・2SiO2），オルト珪酸亜鉛（Zn2SiO4）のうち
の１種または２種以上を添加することによりZrO2・SiO2
粉末を用いるのと同様の優れた耐湿性と衝撃電流耐量を
持つ電圧非直線抵抗体を得ることができる。これらのセ
ラミック粉末は焼付時にPbO・B2O3系ガラスと反応する
ことなく、熱膨張係数が抵抗体１より小さく、熱衝撃に
も強く高抵抗であるなど有用な特性を持つものである。
本発明ではこれらセラミック粉末によって分散強化した
高抵抗の絶縁被覆ガラス層を形成するものであり、従来
のようにガラス層とは別の絶縁体層を必要とせず、製造
工程を簡略化することができるからコスト低減に寄与す
るという点でも効果的である。
なお第１図において本発明によるガラス層3aは、抵抗
体１の電極２を除く上下両端面に設けても、耐湿性，衝
撃電流耐量ともに側面のみに形成した場合と何ら変わる
ことはない。
体１の電極２を除く上下両端面に設けても、耐湿性，衝
撃電流耐量ともに側面のみに形成した場合と何ら変わる
ことはない。
電圧非直線抵抗体の少なくとも側面に設けるガラス層
は、従来PbO・B2O3・SiO2系ガラスを用いてこれに絶縁
層を付設しており、ガラス層を焼き付けるときの温度範
囲が狭い上に焼付処理による電圧電流特性の劣化もあ
り、満足すべき耐湿性や衝撃電流耐量が得られなかった
のに対し、本発明では実施例で述べたように、PbO・B2O
3系のガラスをZrO2・SiO2などのセラミック粉末で分散
強化した複合ガラス層として形成したために、別の絶縁
層を必要とすることなくこの複合ガラス層を１層のみ形
成すればよく、ガラス焼付時の広い温度範囲に亘って電
圧電流特性の劣化も非常に少なく、抵抗体との密着性も
良好で優れた耐湿性，衝撃電流耐量を得ることができ、
しかも製造工程が簡単であるから価格も安価になるとい
う多くの点で効果をもたらすものである。
は、従来PbO・B2O3・SiO2系ガラスを用いてこれに絶縁
層を付設しており、ガラス層を焼き付けるときの温度範
囲が狭い上に焼付処理による電圧電流特性の劣化もあ
り、満足すべき耐湿性や衝撃電流耐量が得られなかった
のに対し、本発明では実施例で述べたように、PbO・B2O
3系のガラスをZrO2・SiO2などのセラミック粉末で分散
強化した複合ガラス層として形成したために、別の絶縁
層を必要とすることなくこの複合ガラス層を１層のみ形
成すればよく、ガラス焼付時の広い温度範囲に亘って電
圧電流特性の劣化も非常に少なく、抵抗体との密着性も
良好で優れた耐湿性，衝撃電流耐量を得ることができ、
しかも製造工程が簡単であるから価格も安価になるとい
う多くの点で効果をもたらすものである。
第１図は本発明の電圧非直線抵抗体の構成を示す模式断
面図、第２図は本発明における複合ガラス層と従来のガ
ラス層の焼き付け前後の電圧非直線抵抗体のV1mAの変化
を焼付温度との関係で比較して示した線図、第３図は複
合ガラス層の部分的な拡大模式断面図、第４図は従来の
電圧非直線抵抗体の構成を示す模式断面図である。 1:抵抗体、2:電極、3,3a:ガラス層、4:絶縁体層、5:セ
ラミック粉末、6:細孔へ浸透したガラス層、7:焼結粒
子。
面図、第２図は本発明における複合ガラス層と従来のガ
ラス層の焼き付け前後の電圧非直線抵抗体のV1mAの変化
を焼付温度との関係で比較して示した線図、第３図は複
合ガラス層の部分的な拡大模式断面図、第４図は従来の
電圧非直線抵抗体の構成を示す模式断面図である。 1:抵抗体、2:電極、3,3a:ガラス層、4:絶縁体層、5:セ
ラミック粉末、6:細孔へ浸透したガラス層、7:焼結粒
子。
Claims (1)
- 【請求項１】ZnOを主成分とし電圧非直線性を有する焼
結体の少なくとも側面を、PbO・B2O3系ガラスとこのガ
ラス内に分散したZrO2・SiO2（ジルコン）,2MgO・2Al2O
3・5SiO2（コージェライト）,3Al2O3・2SiO2（ムライ
ト）,Zn2SiO4（オルト珪酸亜鉛）のうちの少なくとも一
つのセラミック粉末を添加して分散強化した複合ガラス
層で被覆したことを特徴とする電圧非直線抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1226812A JP2560851B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | 電圧非直線抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1226812A JP2560851B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | 電圧非直線抵抗体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0391201A JPH0391201A (ja) | 1991-04-16 |
| JP2560851B2 true JP2560851B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=16850992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1226812A Expired - Fee Related JP2560851B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | 電圧非直線抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2560851B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004044648A1 (de) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Epcos Ag | Varistor |
| JP7341384B2 (ja) * | 2019-09-06 | 2023-09-11 | 日本ケミコン株式会社 | 酸化亜鉛バリスタ及び酸化亜鉛バリスタの製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5473264A (en) * | 1977-11-25 | 1979-06-12 | Tokyo Shibaura Electric Co | Nonnlinear resistor |
-
1989
- 1989-09-01 JP JP1226812A patent/JP2560851B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0391201A (ja) | 1991-04-16 |
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