JP2942027B2 - 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
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Description
亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体の製造方法に関す
るものである。
ケイ素、酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化クロム、
酸化ビスマス、酸化マンガン等の小量の添加物を含有し
た抵抗体は、優れた電圧非直線性を示すことが広く知ら
れており、その性質を利用して避雷器等に使用されてい
る。特に、二酸化ケイ素は電気特性を向上するのに有効
なため、二酸化ケイ素を0.1 〜10モル%添加することを
行ってきた。
た従来の例のように、二酸化ケイ素を添加すると、酸化
亜鉛および他の添加剤と混合後スプレードライヤー等で
造粒する場合、混合物スラリーの粘性の変動が大きく、
特性が安定しない問題があった。また、二酸化ケイ素を
4モル%以上添加する場合には、混合物スラリーの粘性
が高くなりすぎてスプレードライヤー等による造粒が困
難となるため、添加剤を仮焼して添加剤の表面活性を少
なくした後酸化亜鉛粉末を混合して、スプレードライヤ
ーによる造粒を可能としているが、コストおよび時間の
かかる問題があった。
混合物スラリーの粘性の変動をを少なくし、特性の安定
した電圧非直線抵抗体を得ることができるとともに、二
酸化ケイ素添加量が多くても添加剤の仮焼を行わずにス
プレードライヤーにより造粒することのできる電圧非直
線抵抗体の製造方法を提供しようとするものである。
体の製造方法は、酸化亜鉛を主成分とし、少なくとも二
酸化ケイ素を添加剤として含有する酸化亜鉛原料粉末を
造粒、成形、焼成する電圧非直線抵抗体の製造方法にお
いて、抵抗体構成元素単体あるいはその酸化物により被
覆した二酸化ケイ素粉末を、前記添加剤として、前記酸
化亜鉛原料粉末に混合させたことを特徴とするものであ
る。
イ素粉末を亜鉛、アンチモン、ビスマス等の抵抗体構成
元素単体あるいはその酸化物により被覆しているため、
二酸化ケイ素粉末の表面活性を減らすことができ、混合
物スラリーの粘性の変動が少なくでき、その結果特性の
安定した電圧非直線抵抗体を得ることができる。また、
二酸化ケイ素の添加量が多い場合でも混合物スラリーの
粘性を低くできるため、添加剤の仮焼を行わなくてもス
プレードライヤーにより造粒することができ、低コスト
で電圧非直線抵抗体を得ることができる。
化ケイ素は酸化亜鉛等に比較して表面への水の吸着熱
(表面水酸基の生成熱)が小さいため水を吸着しやす
い。従って、二酸化ケイ素が多いと吸着される水(束縛
水)が多くなり、相対的にスラリー中の自由水(非束縛
水)が減少し、粘性が高くなるのを、二酸化ケイ素の表
面を改質して水の吸着を抑えることにより防止できるた
めである。なお、被覆する材料としては、抵抗体構成元
素単体あるいはその酸化物であれば何でも使用できる
が、酸化亜鉛に対し各種添加剤の添加量は微量であるた
め、酸化亜鉛を被覆材料として使用すると組成制御が容
易であるため好ましい。
得るには、まず所定の粒度に調製した酸化亜鉛原料と所
定の粒度に調製した酸化ビスマス、酸化コバルト、酸化
マガン、酸化アンチモン、酸化クロム、二酸化ケイ素
(好ましくは非晶質)、酸化ニッケル、酸化ホウ素、酸
化銀よりなる添加物の所定量を混合する。なお、この場
合酸化銀、酸化ホウ素の代わりに硝酸銀、ホウ酸を用い
てもよい。好ましくは銀を含むホウケイ酸ビスマスガラ
スを用いるとよい。この際、これらの原料粉末に対して
所定量のバインダー(例えばポリビニルアルコール水溶
液)等を加える。また好ましくは硝酸アルミニウム水溶
液を加える。
ち二酸化ケイ素好ましくは非晶質の二酸化ケイ素粉末
に、抵抗体構成元素単体あるいはその酸化物例えば酸化
亜鉛、酸化ビスマス等を被覆させる点である。抵抗体構
成元素単体あるいはその酸化物の被覆方法は、被覆がで
きさえすればどのような方法でも良いが、母粒子(本発
明では二酸化ケイ素粉末)に目的とする子粒子(母粒子
の1/10以下程度の粒径の酸化亜鉛等の粒子) を混合機
に入れてまぶした後、衝撃力を主体とする機械的熱的エ
ネルギーを粒子に与え短時間で固定化または成膜処理を
行うマイクロカプセル化法を用いると好ましい。その
他、コーティング法、メカノケミカル反応法、界面沈澱
法等も好適に使用することができる。二酸化ケイ素粉末
の平均粒径は6μm 以下が好ましい。
圧脱気を行い、混合泥漿の水分量は30〜40wt%程度が好
ましい。次に得られた混合泥漿を噴霧乾燥装置に供給し
て平均粒径50〜150 μm 、好ましくは80〜120 μm で、
水分量が0.5 〜2.0 wt%、より好ましくは 0.7〜1.5 wt
%の造粒粉を造粒する。次に得られた造粒粉を、成形工
程において、成形圧力800 〜1000kg/cm2 の下で所定の
形状に成形する。
/hr、温度400 〜700 ℃で有機成分を飛散除去し脱脂体
を得る。次に、脱脂体を昇温速度50〜70℃/hrで800 〜
1000℃、保持時間1〜5時間で焼成し、仮焼体を得る。
次に、仮焼体の側面に高抵抗層を形成する。本例では酸
化ビスマス、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化ケイ素等
の所定量に有機結合剤としてエチルセルロース、ブチル
カルビトール、酢酸nブチル等を加えた絶縁被覆用混合
物ペーストを、30〜300 μm の厚さに仮焼体の側面に塗
布する。
高保持温度1000〜1300℃好ましくは1050〜1250℃、3〜
7時間という条件で本焼成する。この本焼成時の降温速
度を200 ℃/hrとすると好ましい。
チルセルロース、ブチルカルビトール、酢酸nブチル等
を加えたガラスペーストを前記側面の高抵抗層上に50〜
300μm の厚さに塗布し、空気中で昇降温度速度50〜200
℃/hr、400 〜800 ℃保持時間0.5 〜4時間という条
件で熱処理することによりガラス層を形成すると好まし
い。
面をダイヤモンド砥石等で研磨する。次に、研磨面を洗
浄後、研磨した両端面に例えばアルミニウム等によって
電極を例えば溶射により設けて電圧非直線抵抗体を得
る。
電圧非直線抵抗体について各種特性を測定した結果につ
いて説明する。実施例 上述した製造方法に従って、添加剤のうち表1に示すよ
うに二酸化ケイ素粉末に抵抗体構成元素単体あるいはそ
の酸化物を被覆した本発明範囲内の酸化亜鉛原料粉末と
二酸化ケイ素粉末に被覆処理を施さなかった本発明範囲
外の酸化亜鉛原料粉末およびそれらを仮焼処理した同じ
く本発明範囲外の酸化亜鉛原料粉末とから、直径50mm、
厚さ20mmの円板状の本発明試料 No.1〜14と比較例試料
No.1〜7の電圧非直線抵抗体を準備した。
得た混合スラリーの粘性を測定するとともに、得られた
電圧非直線抵抗体の電流1mAにおける単位長さ当りの制
限電圧(V1mA ) 、制限電圧のバラツキの範囲(RV
1mA ) および開閉サージ放電耐量を求めた。また、使用
した酸化亜鉛の平均粒径も測定した。結果を表1に示
す。表1中、開閉サージ耐量は、2msの電流波形の開閉
サージ電流を20回印加した後の耐量をエネルギー値(ク
リア値)に換算したものから求めた。
素粉末に酸化亜鉛、金属亜鉛、酸化ビスマス、酸化アン
チモン、酸化ニッケル等の抵抗体構成元素単体あるいは
その酸化物を被覆した本発明例は、被覆を行わなかった
比較例と比較して、制限電圧(V1mA )のバラツキが少
なく、開閉サージ放電耐量も高いことがわかる。
によれば、添加剤のうち二酸化ケイ素粉末に抵抗体構成
元素単体あるいはその酸化物を被覆することにより、制
限電圧(V1mA )のバラツキの少ない開閉サージ放電耐
量の良好な電圧非直線抵抗体を得ることができる。ま
た、本発明によれば、被覆層の作用により、二酸化ケイ
素を多量に含ませても混合スラリーの粘性を低くするこ
とができ、仮焼をしなくてもスプレードライヤーによる
造粒が可能であるため、低コストで電圧非直線抵抗体を
大量生産することができる。
Claims (1)
- 【請求項1】酸化亜鉛を主成分とし、少なくとも二酸化
ケイ素を添加剤として含有する酸化亜鉛原料粉末を造
粒、成形、焼成する電圧非直線抵抗体の製造方法におい
て、抵抗体構成元素単体あるいはその酸化物により被覆
した二酸化ケイ素粉末を、前記添加剤として、前記酸化
亜鉛原料粉末に混合させたことを特徴とする電圧非直線
抵抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3238943A JP2942027B2 (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3238943A JP2942027B2 (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0555011A JPH0555011A (ja) | 1993-03-05 |
JP2942027B2 true JP2942027B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=17037588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3238943A Expired - Lifetime JP2942027B2 (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2942027B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105264618B (zh) * | 2012-11-12 | 2018-06-05 | 俄勒冈州立大学 | 非晶金属薄膜非线性电阻器 |
CN116835975B (zh) * | 2023-07-05 | 2024-05-14 | 广东电网有限责任公司 | 一种高击穿场强的ZnO多晶陶瓷及制备方法和电缆护层保护器 |
-
1991
- 1991-08-27 JP JP3238943A patent/JP2942027B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0555011A (ja) | 1993-03-05 |
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