JP3003374B2 - 酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法および被覆用結晶化ガラス組成物 - Google Patents
酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法および被覆用結晶化ガラス組成物Info
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- JP3003374B2 JP3003374B2 JP4070748A JP7074892A JP3003374B2 JP 3003374 B2 JP3003374 B2 JP 3003374B2 JP 4070748 A JP4070748 A JP 4070748A JP 7074892 A JP7074892 A JP 7074892A JP 3003374 B2 JP3003374 B2 JP 3003374B2
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- crystallized glass
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主として電力分野に用い
られる酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法と、サーミ
スタ、バリスタなどの酸化物セラミックの被覆に用いら
れる結晶化ガラス組成物に関するものである。
られる酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法と、サーミ
スタ、バリスタなどの酸化物セラミックの被覆に用いら
れる結晶化ガラス組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＺｎＯを主成分とし、Ｂｉ2Ｏ3，Ｃｏ
Ｏ，Ｓｂ2Ｏ3，Ｃｒ2Ｏ3，ＭｎＯ2を始めとする種類の
金属酸化物を副成分とする酸化亜鉛バリスタは、大きな
サージ耐量と優れた電圧非直線性を有し、近年ギャップ
レスアレスタ用の素子として、従来のシリコンカーバイ
トバリスタにとって代わって広く利用されていることは
周知の通りである。
Ｏ，Ｓｂ2Ｏ3，Ｃｒ2Ｏ3，ＭｎＯ2を始めとする種類の
金属酸化物を副成分とする酸化亜鉛バリスタは、大きな
サージ耐量と優れた電圧非直線性を有し、近年ギャップ
レスアレスタ用の素子として、従来のシリコンカーバイ
トバリスタにとって代わって広く利用されていることは
周知の通りである。
【０００３】従来より、酸化亜鉛バリスタの製造方法と
して、例えば特開昭６２−１０１００２号公報などが開
示されているが、前記先行例の内容は以下の通りであ
る。
して、例えば特開昭６２−１０１００２号公報などが開
示されているが、前記先行例の内容は以下の通りであ
る。
【０００４】まず、主成分のＺｎＯに、Ｂｉ2Ｏ3，Ｓｂ
2Ｏ3，Ｃｒ2Ｏ3、ＣｏＯ、ＭｎＯ2などの金属酸化物を
それぞれ０．０１〜６．０モル％添加した原料粉を混
合、造粒し、この造粒粉を円柱状に加圧、形成し、電気
炉で１２００℃、６時間焼成する。
2Ｏ3，Ｃｒ2Ｏ3、ＣｏＯ、ＭｎＯ2などの金属酸化物を
それぞれ０．０１〜６．０モル％添加した原料粉を混
合、造粒し、この造粒粉を円柱状に加圧、形成し、電気
炉で１２００℃、６時間焼成する。
【０００５】次に、得られた焼結体の側面に、ＰｂＯを
６０重量％含有するＰｂＯ系ガラスフリットを８０重量
％と、長石を２０重量％と、有機バインダーとからなる
ガラスペーストを、スクリーン印刷機で５〜５００mg／
cm2塗布した後、焼付処理を行う。このようにして得ら
れた素子の両端面を平面研磨し、アルミニウムのメタリ
コン電極を形成し、酸化亜鉛バリスタを得るものであ
る。
６０重量％含有するＰｂＯ系ガラスフリットを８０重量
％と、長石を２０重量％と、有機バインダーとからなる
ガラスペーストを、スクリーン印刷機で５〜５００mg／
cm2塗布した後、焼付処理を行う。このようにして得ら
れた素子の両端面を平面研磨し、アルミニウムのメタリ
コン電極を形成し、酸化亜鉛バリスタを得るものであ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の製造方法による酸化亜鉛バリスタは、スクリーン印
刷法を用いるため、側面ガラス層の厚みが均一に形成さ
れ、放電耐量特性のバラツキが小さいという長所を持つ
ものの、ＰｂＯ系ガラスフリットと長石のコンポジット
ガラスであるため、放電耐量特性が低く、またガラス焼
付処理時に電圧非直線性が低下し、課電寿命特性も悪化
するという欠点を有していた。
来の製造方法による酸化亜鉛バリスタは、スクリーン印
刷法を用いるため、側面ガラス層の厚みが均一に形成さ
れ、放電耐量特性のバラツキが小さいという長所を持つ
ものの、ＰｂＯ系ガラスフリットと長石のコンポジット
ガラスであるため、放電耐量特性が低く、またガラス焼
付処理時に電圧非直線性が低下し、課電寿命特性も悪化
するという欠点を有していた。
【０００７】本発明は前記従来の課題を解決するもの
で、高信頼性の酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法、
さらに酸化物系セラミック一般に用いられる被覆用結晶
化ガラス組成物を提供することを目的とするものであ
る。
で、高信頼性の酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法、
さらに酸化物系セラミック一般に用いられる被覆用結晶
化ガラス組成物を提供することを目的とするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では前記従来の課
題を解決するため、ＺｎＯを主成分とする焼結体の側面
に、少なくともＶ2Ｏ5を０．１〜５．０重量％含むＰｂ
Ｏ主成分とする結晶化ガラスからなる側面高抵抗層を有
する構成としたものである。また、前記焼結体の側面に
少なくともＶ2Ｏ5を０．１〜５．０重量％含むＰｂＯを
主成分とする結晶化ガラスと有機バインダーからなるガ
ラスペースを１０．０〜１００．０mg／cm2塗布し、４
５０〜６００℃の温度範囲にて焼付処理し、側面高抵抗
層を形成するものである。
題を解決するため、ＺｎＯを主成分とする焼結体の側面
に、少なくともＶ2Ｏ5を０．１〜５．０重量％含むＰｂ
Ｏ主成分とする結晶化ガラスからなる側面高抵抗層を有
する構成としたものである。また、前記焼結体の側面に
少なくともＶ2Ｏ5を０．１〜５．０重量％含むＰｂＯを
主成分とする結晶化ガラスと有機バインダーからなるガ
ラスペースを１０．０〜１００．０mg／cm2塗布し、４
５０〜６００℃の温度範囲にて焼付処理し、側面高抵抗
層を形成するものである。
【０００９】さらに、側面高抵抗層用の、少なくともＶ
2Ｏ5を０．１〜５．０重量％含むＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2
Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｖ2Ｏ5系の酸化物セラミック被覆用の結
晶化ガラス組成物を提供するものである。
2Ｏ5を０．１〜５．０重量％含むＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2
Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｖ2Ｏ5系の酸化物セラミック被覆用の結
晶化ガラス組成物を提供するものである。
【００１０】
【作用】本発明によれば、ＰｂＯ−長石系コンポジット
ガラスに較べ、ＰｂＯを主成分とする結晶化ガラスは、
Ｖ2Ｏ5の添加により結晶化が促進され、ＳｉＯ2の添加
により被覆膜の強度が向上し、焼結体との密着性もよい
ため放電耐量特性に優れ、されに絶縁性も高いため、焼
付処理時の電圧非直線性の低下を最小限に抑えることが
可能となり、課電寿命特性にも優れた高信頼性の酸化亜
鉛バリスタを得ることができる。
ガラスに較べ、ＰｂＯを主成分とする結晶化ガラスは、
Ｖ2Ｏ5の添加により結晶化が促進され、ＳｉＯ2の添加
により被覆膜の強度が向上し、焼結体との密着性もよい
ため放電耐量特性に優れ、されに絶縁性も高いため、焼
付処理時の電圧非直線性の低下を最小限に抑えることが
可能となり、課電寿命特性にも優れた高信頼性の酸化亜
鉛バリスタを得ることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の酸化亜鉛バリスタおよびその
製造方法、さらに被覆用結晶化ガラス組成物について実
施例に基づき詳細に説明する。
製造方法、さらに被覆用結晶化ガラス組成物について実
施例に基づき詳細に説明する。
【００１２】まず、ＺｎＯの粉末に合計量に対し、Ｂｉ
2Ｏ3 ０．５モル％，ＣＯ2Ｏ3 ０．５モル％，ＭｎＯ
2 ０．５モル％，Ｓｂ2Ｏ3 １．０モル％，Ｃｒ2Ｏ3
０．５モル％，ＮｉＯ ０．５モル％，ＳｉＯ2 ０．
５モル％を加え、純水、バインダー、分散剤とともに例
えばボールミルにて充分に混合、粉砕した後、スプレー
ドライヤーにて乾燥、造粒して原料粉を得た。この原料
粉を直径４０mm、厚さ３０mmの大きさに圧縮成形し、５
００℃以上の温度条件にて脱脂処理した。その後、１１
００〜１２５０℃の温度範囲で焼成し、焼結体を得た。
2Ｏ3 ０．５モル％，ＣＯ2Ｏ3 ０．５モル％，ＭｎＯ
2 ０．５モル％，Ｓｂ2Ｏ3 １．０モル％，Ｃｒ2Ｏ3
０．５モル％，ＮｉＯ ０．５モル％，ＳｉＯ2 ０．
５モル％を加え、純水、バインダー、分散剤とともに例
えばボールミルにて充分に混合、粉砕した後、スプレー
ドライヤーにて乾燥、造粒して原料粉を得た。この原料
粉を直径４０mm、厚さ３０mmの大きさに圧縮成形し、５
００℃以上の温度条件にて脱脂処理した。その後、１１
００〜１２５０℃の温度範囲で焼成し、焼結体を得た。
【００１３】一方、被覆用結晶化ガラスは、ＰｂＯ，Ｚ
ｎＯ，Ｂ2Ｏ3，ＳｉＯ2，Ｖ2Ｏ5を所定量秤量し、例え
ばボールミルにて混合、粉砕した後、白金ルツボにて１
０００〜１２００℃の温度条件で溶融し、急冷してガラ
ス化させた。このガラスを粗粉砕した後、ボールミルに
て微粉砕し、ガラスフリットを得た。なお、比較検討用
試料としてＰｂＯ ７０．０重量％，ＺｎＯ ２５．０
重量％，Ｂ2Ｏ3 ５．０重量％からなるガラスフリット
８０．０重量％と長石（長石はＫＡｌＳｉ3Ｏ8，ＮａＡ
ｌＳｉ3Ｏ8，ＣａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8の固溶体）２０．０重
量％からなるコンポジットガラスを同様の工程で作製し
た。
ｎＯ，Ｂ2Ｏ3，ＳｉＯ2，Ｖ2Ｏ5を所定量秤量し、例え
ばボールミルにて混合、粉砕した後、白金ルツボにて１
０００〜１２００℃の温度条件で溶融し、急冷してガラ
ス化させた。このガラスを粗粉砕した後、ボールミルに
て微粉砕し、ガラスフリットを得た。なお、比較検討用
試料としてＰｂＯ ７０．０重量％，ＺｎＯ ２５．０
重量％，Ｂ2Ｏ3 ５．０重量％からなるガラスフリット
８０．０重量％と長石（長石はＫＡｌＳｉ3Ｏ8，ＮａＡ
ｌＳｉ3Ｏ8，ＣａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8の固溶体）２０．０重
量％からなるコンポジットガラスを同様の工程で作製し
た。
【００１４】以上のように作製したガラスフリットの、
組成およびガラス転移点（Ｔｇ）、線膨脹係数（α）お
よび結晶性を下記の（表１）に示した。
組成およびガラス転移点（Ｔｇ）、線膨脹係数（α）お
よび結晶性を下記の（表１）に示した。
【００１５】なお、（表１）においてガラス転移点Ｔｇ
および線膨脹係数αは熱分析装置を用いて測定した。ま
た、結晶性は金属顕微鏡あるいは電子顕微鏡によりガラ
スの表面状態を観察し、結晶性の高い試料については○
印で、全く結晶の見られないものについては×印で表示
した。
および線膨脹係数αは熱分析装置を用いて測定した。ま
た、結晶性は金属顕微鏡あるいは電子顕微鏡によりガラ
スの表面状態を観察し、結晶性の高い試料については○
印で、全く結晶の見られないものについては×印で表示
した。
【００１６】
【表１】
【００１７】（表１）よりＰｂＯの添加量が多い場合、
線膨脹係数（α）が高くなり、ＺｎＯの添加量が多い場
合、ガラス転移点（Ｔｇ）が低くなり結晶化しやすくな
る。また、Ｂ2Ｏ3の添加量が多い場合、ガラス転移点が
高くなり、添加量が１５．０重量％を超えた場合には結
晶化しにくくなる。さらに、ＳｉＯ2の添加量が多くな
るに従いガラス転移点は高くなる傾向があり、線膨脹係
数は低くなる傾向がある。そして、Ｖ2Ｏ5の添加量が増
加するに従いガラス転移点が下がりガラスの結晶化が進
行した。また、ＰｂＯ，Ｂ2Ｏ3が少ない系ではポーラス
なガラスとなり易かった。
線膨脹係数（α）が高くなり、ＺｎＯの添加量が多い場
合、ガラス転移点（Ｔｇ）が低くなり結晶化しやすくな
る。また、Ｂ2Ｏ3の添加量が多い場合、ガラス転移点が
高くなり、添加量が１５．０重量％を超えた場合には結
晶化しにくくなる。さらに、ＳｉＯ2の添加量が多くな
るに従いガラス転移点は高くなる傾向があり、線膨脹係
数は低くなる傾向がある。そして、Ｖ2Ｏ5の添加量が増
加するに従いガラス転移点が下がりガラスの結晶化が進
行した。また、ＰｂＯ，Ｂ2Ｏ3が少ない系ではポーラス
なガラスとなり易かった。
【００１８】次に、このガラスフリット８５重量％と、
有機バインダー（エチルセルロース、ブチルカルビトー
ルアセテートの混合物）１５重量％を、例えば三本ロー
ルミルにて充分に混合し、被覆用ガラスペーストを得
た。この被覆用ガラスペーストを、例えば曲面スクリー
ン印刷機にて１２５〜２５０メッシュのスクリーンを用
いて前記焼結体の側面に印刷した。
有機バインダー（エチルセルロース、ブチルカルビトー
ルアセテートの混合物）１５重量％を、例えば三本ロー
ルミルにて充分に混合し、被覆用ガラスペーストを得
た。この被覆用ガラスペーストを、例えば曲面スクリー
ン印刷機にて１２５〜２５０メッシュのスクリーンを用
いて前記焼結体の側面に印刷した。
【００１９】ここで、被覆用ガラスペーストの塗布量は
ペーストを塗布した後、１５０℃で３０分間乾燥して焼
結体の重量差から求めた。また、塗布量は被覆用ガラス
ペーストに有機バインダー、酢酸ｎ−ブチルを添加して
調整した。その後、３５０〜７００℃の温度条件にて被
覆用ガラスペーストの焼付処理を行い、焼結体に側面高
抵抗層を形成した。
ペーストを塗布した後、１５０℃で３０分間乾燥して焼
結体の重量差から求めた。また、塗布量は被覆用ガラス
ペーストに有機バインダー、酢酸ｎ−ブチルを添加して
調整した。その後、３５０〜７００℃の温度条件にて被
覆用ガラスペーストの焼付処理を行い、焼結体に側面高
抵抗層を形成した。
【００２０】次に、この焼結体の両端面を平面研磨し、
アルミニウムのメタリコン電極を形成し、酸化亜鉛バリ
スタを得た。
アルミニウムのメタリコン電極を形成し、酸化亜鉛バリ
スタを得た。
【００２１】図１に、以上のようにして得られた本発明
による酸化亜鉛バリスタの断面図を示す。図１におい
て、１は酸化亜鉛を主成分とする焼結体、２は焼結体１
の両端面に形成された電極、３は焼結体１の側面に結晶
化ガラスを焼付処理して得られた側面高抵抗層である。
による酸化亜鉛バリスタの断面図を示す。図１におい
て、１は酸化亜鉛を主成分とする焼結体、２は焼結体１
の両端面に形成された電極、３は焼結体１の側面に結晶
化ガラスを焼付処理して得られた側面高抵抗層である。
【００２２】次に、下記の（表２）に上記（表１）の被
覆用ガラスを用いて作成してた化亜鉛バリスタの外観、
覆用ガラスを用いて作成してた化亜鉛バリスタの外観、
【００２３】
【外１】
【００２４】放電耐量特性および課電寿命特性を示す。
ここで、被覆用ガラスペーストの塗布量は、５０mg／cm
2となるようペーストの粘度をコントロールした。ま
た、焼付処理条件は５５０℃、１時間である。ここで、
試料数は各ロットｎ＝５個である。
ここで、被覆用ガラスペーストの塗布量は、５０mg／cm
2となるようペーストの粘度をコントロールした。ま
た、焼付処理条件は５５０℃、１時間である。ここで、
試料数は各ロットｎ＝５個である。
【００２５】また
【００２６】
【外２】
【００２７】は直流定電流電源を用いて測定した。そし
て、放電耐量特性は４／１０μＳの衝撃電流を５分間隔
で同一方向に２回ずつ印加し、４０ｋＡよりステップア
ップし、外観の異常の有無を目視にて、必要な場合には
金属顕微鏡を用いて調べた。
て、放電耐量特性は４／１０μＳの衝撃電流を５分間隔
で同一方向に２回ずつ印加し、４０ｋＡよりステップア
ップし、外観の異常の有無を目視にて、必要な場合には
金属顕微鏡を用いて調べた。
【００２８】ここで、表中の○印は所定電流を２回印加
した後、サンプルに全く異常が認められなかったことを
示し、△印は１〜２個に、×印は３〜５個に異常が認め
られたことを示している。さらに、課電寿命特性は周囲
温度１３０℃、課電率９５％（ＡＣ、ピーク値）の条件
で行い、漏れ電流が５ｍＡ（ピーク値）に至るまでの時
間を測定した。また、
した後、サンプルに全く異常が認められなかったことを
示し、△印は１〜２個に、×印は３〜５個に異常が認め
られたことを示している。さらに、課電寿命特性は周囲
温度１３０℃、課電率９５％（ＡＣ、ピーク値）の条件
で行い、漏れ電流が５ｍＡ（ピーク値）に至るまでの時
間を測定した。また、
【００２９】
【外３】
【００３０】課電寿命は５個の平均値で示している。以
上の試料数、
上の試料数、
【００３１】
【外４】
【００３２】放電耐量の試験方法、課電寿命特性の評価
方法については、特別の記載がない限り、以下の各実施
例についても同様とする。
方法については、特別の記載がない限り、以下の各実施
例についても同様とする。
【００３３】
【表２】
【００３４】（表１）および（表２）から、被覆用ガラ
スの線膨脹係数が６５×１０-7／℃より小さい場合（Ｇ
１，Ｇ５ガラス）はガラスが剥離し易くなり、９０×１
０-7／℃を超えた場合（Ｇ４ガラス）にはクラックが発
生し易くなることがわかる。これらクラックやガラス剥
離が発生した試料は、側面高抵抗層の絶縁性が悪いた
め、放電耐量特性が低いと考えられる。
スの線膨脹係数が６５×１０-7／℃より小さい場合（Ｇ
１，Ｇ５ガラス）はガラスが剥離し易くなり、９０×１
０-7／℃を超えた場合（Ｇ４ガラス）にはクラックが発
生し易くなることがわかる。これらクラックやガラス剥
離が発生した試料は、側面高抵抗層の絶縁性が悪いた
め、放電耐量特性が低いと考えられる。
【００３５】また、被覆用ガラスの線膨脹係数が６５〜
９０×１０-7／℃の範囲であっても、結晶性の悪いガラ
ス（Ｇ８ガラス）についてはクラックが入りやすく、放
電耐量特性も低い。これは、結晶性ガラスの方が非結晶
性ガラスに較べ被覆膜の強度が高いためと考えられる。
９０×１０-7／℃の範囲であっても、結晶性の悪いガラ
ス（Ｇ８ガラス）についてはクラックが入りやすく、放
電耐量特性も低い。これは、結晶性ガラスの方が非結晶
性ガラスに較べ被覆膜の強度が高いためと考えられる。
【００３６】また、ＺｎＯの添加は、酸化亜鉛バリスタ
の電気的諸特性、信頼性に大きな影響を及ぼさず、ガラ
スの物性中でもガラス転移点の低下に役立つ。また、先
行文献例であるＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3、長石のコンポ
ジットガラスを用いた場合、課電寿命特性は実用的なレ
ベルではあるが放電耐量特性が低いことがわかる。
の電気的諸特性、信頼性に大きな影響を及ぼさず、ガラ
スの物性中でもガラス転移点の低下に役立つ。また、先
行文献例であるＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3、長石のコンポ
ジットガラスを用いた場合、課電寿命特性は実用的なレ
ベルではあるが放電耐量特性が低いことがわかる。
【００３７】次に、Ｖ2Ｏ5の添加量について考察する。
まず、Ｖ2Ｏ5の添加量が０．１重量％以上の組成系にお
いてはいずれの組成系であっても電圧非直線性が向上
し、それにともない課電寿命特性も向上する。これは、
Ｖ2Ｏ5を０．１重量％以上添加することにより、ガラス
焼付処理時に焼結体側面にＶ2Ｏ5が若干拡散し、ＺｎＯ
粒子の抵抗が上昇するためであると考えられる。
まず、Ｖ2Ｏ5の添加量が０．１重量％以上の組成系にお
いてはいずれの組成系であっても電圧非直線性が向上
し、それにともない課電寿命特性も向上する。これは、
Ｖ2Ｏ5を０．１重量％以上添加することにより、ガラス
焼付処理時に焼結体側面にＶ2Ｏ5が若干拡散し、ＺｎＯ
粒子の抵抗が上昇するためであると考えられる。
【００３８】一方、Ｖ2Ｏ5の添加量が５．０重量％より
多い場合、放電耐量特性が低い。これは、焼付処理時の
ガラスの流動性が悪いため、ポーラスになり易いためで
あると考えられる。従って、酸化亜鉛バリスタの側面高
抵抗層用のＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｖ2Ｏ5
系結晶化ガラスにおいて、少なくともＶ2Ｏ5を０．１〜
５．０重量％含む組成系であることが必要条件である。
多い場合、放電耐量特性が低い。これは、焼付処理時の
ガラスの流動性が悪いため、ポーラスになり易いためで
あると考えられる。従って、酸化亜鉛バリスタの側面高
抵抗層用のＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｖ2Ｏ5
系結晶化ガラスにおいて、少なくともＶ2Ｏ5を０．１〜
５．０重量％含む組成系であることが必要条件である。
【００３９】以上の結果より、被覆用結晶化ガラスの組
成は、ＰｂＯが５５．０〜７５．０重量％、ＺｎＯが１
０．０〜３０．０重量％、Ｂ2Ｏ3が５．０〜１０．０重
量％、ＳｉＯ2が０〜１５．０重量％、Ｖ2Ｏ5が０．１
〜５．０重量％の範囲が最適であることがわかる。ま
た、酸化亜鉛バリスタの側面高抵抗層用としては、線膨
脹係数が６５〜９０×１０-7／℃の範囲内であることが
必要である。
成は、ＰｂＯが５５．０〜７５．０重量％、ＺｎＯが１
０．０〜３０．０重量％、Ｂ2Ｏ3が５．０〜１０．０重
量％、ＳｉＯ2が０〜１５．０重量％、Ｖ2Ｏ5が０．１
〜５．０重量％の範囲が最適であることがわかる。ま
た、酸化亜鉛バリスタの側面高抵抗層用としては、線膨
脹係数が６５〜９０×１０-7／℃の範囲内であることが
必要である。
【００４０】次に、本発明例である（表１）のＧ１６ガ
ラスを用いてガラスペーストの塗布量を検討した。この
結果を下記の（表３）に示した。この際、ガラスペース
トの塗布量は１．０〜３００．０mg／cm2で、ペースト
の粘度および塗布回数でコントロールした。この時、塗
布量が１０．０mg／cm2より少ない場合、被覆膜の強度
が低いため、また塗布量が１００．０mg／cm2より多い
場合にはガラスに流れが発生したり、ピンホールが発生
し易いため、放電耐量特性が悪い。従って、ガラスペー
ストの塗布量は１０．０〜１００．０mg／cm2の範囲が
最適であることがわかる。
ラスを用いてガラスペーストの塗布量を検討した。この
結果を下記の（表３）に示した。この際、ガラスペース
トの塗布量は１．０〜３００．０mg／cm2で、ペースト
の粘度および塗布回数でコントロールした。この時、塗
布量が１０．０mg／cm2より少ない場合、被覆膜の強度
が低いため、また塗布量が１００．０mg／cm2より多い
場合にはガラスに流れが発生したり、ピンホールが発生
し易いため、放電耐量特性が悪い。従って、ガラスペー
ストの塗布量は１０．０〜１００．０mg／cm2の範囲が
最適であることがわかる。
【００４１】
【表３】
【００４２】次に、本発明例である（表１）のＧ１６ガ
ラスを用いてガラスペーストの焼付処理条件を検討し
た。この結果を下記の（表４）に示した。この際、ガラ
スペーストの塗布量は５０．０mg／cm2となるよう粘度
をコントロールした。また、ガラスペーストの焼付処理
は３５０〜７００℃の温度範囲にて保持時間を１時間と
し空気中で行った。
ラスを用いてガラスペーストの焼付処理条件を検討し
た。この結果を下記の（表４）に示した。この際、ガラ
スペーストの塗布量は５０．０mg／cm2となるよう粘度
をコントロールした。また、ガラスペーストの焼付処理
は３５０〜７００℃の温度範囲にて保持時間を１時間と
し空気中で行った。
【００４３】この結果、４５０℃より低温で焼付処理を
行った場合、ガラスペーストが充分に溶融しないため放
電耐量特性が低く、６００℃より高温で焼付処理を行っ
た場合、電圧比が著しく低下し、課電寿命特性が悪化す
る。従って、ガラスペーストの焼付処理条件は４５０〜
６００℃の温度範囲が最適であることがわかる。
行った場合、ガラスペーストが充分に溶融しないため放
電耐量特性が低く、６００℃より高温で焼付処理を行っ
た場合、電圧比が著しく低下し、課電寿命特性が悪化す
る。従って、ガラスペーストの焼付処理条件は４５０〜
６００℃の温度範囲が最適であることがわかる。
【００４４】
【表４】
【００４５】なお、本実施例ではＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2
Ｏ3−Ｖ2Ｏ5、ＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｖ2
Ｏ5の４および５成分系の被覆用結晶化ガラスについて
述べたが、第６成分として、さらにガラスの結晶化を促
進する微量添加物、例えばＡｌ 2Ｏ3，ＳｎＯ2などを添
加しても本発明の効果に変わりはない。
Ｏ3−Ｖ2Ｏ5、ＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｖ2
Ｏ5の４および５成分系の被覆用結晶化ガラスについて
述べたが、第６成分として、さらにガラスの結晶化を促
進する微量添加物、例えばＡｌ 2Ｏ3，ＳｎＯ2などを添
加しても本発明の効果に変わりはない。
【００４６】また、ガラス転移点を低下させる物質とし
て、前記実施例ではＺｎＯを用いたが、これはその他の
物質で置き換えることもできるのはもちろんである。
て、前記実施例ではＺｎＯを用いたが、これはその他の
物質で置き換えることもできるのはもちろんである。
【００４７】さらに、本実施例では、酸化物セラミック
の代表例として、酸化亜鉛バリスタに本発明のＰｂＯ−
ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｖ2Ｏ5系の被覆用結晶化ガ
ラスを用いたが、チタン酸ストロンチウム系のバリス
タ、チタン酸バリウム系のコンデンサや正特性サーミス
タ、金属酸化物系の負特性サーミスタなど、いずれの酸
化物セラミックにも全く同様に適用できるものである。
の代表例として、酸化亜鉛バリスタに本発明のＰｂＯ−
ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｖ2Ｏ5系の被覆用結晶化ガ
ラスを用いたが、チタン酸ストロンチウム系のバリス
タ、チタン酸バリウム系のコンデンサや正特性サーミス
タ、金属酸化物系の負特性サーミスタなど、いずれの酸
化物セラミックにも全く同様に適用できるものである。
【００４８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、酸化亜鉛
を主成分とする焼結体の側面に少なくともＶ2Ｏ5を０．
１〜５．０重量％含むＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ
2−Ｖ2Ｏ5系の酸化物セラミック被覆用の結晶化ガラス
を４５０〜６００℃の温度条件で焼付処理することによ
り、放電耐量特性、課電寿命特性の優れた酸化亜鉛バリ
スタを得ることができる。
を主成分とする焼結体の側面に少なくともＶ2Ｏ5を０．
１〜５．０重量％含むＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ
2−Ｖ2Ｏ5系の酸化物セラミック被覆用の結晶化ガラス
を４５０〜６００℃の温度条件で焼付処理することによ
り、放電耐量特性、課電寿命特性の優れた酸化亜鉛バリ
スタを得ることができる。
【図１】本発明の製造方法ならびに本発明の被覆用結晶
化ガラスを適用した一実施例による酸化亜鉛バリスタの
断面図
化ガラスを適用した一実施例による酸化亜鉛バリスタの
断面図
１ 焼結体 ２ 電極 ３ 側面高抵抗層
Claims (6)
- 【請求項１】酸化亜鉛を主成分とし焼結体自身がバリス
タ特性を有する焼結体の側面に、少なくとも酸化バナジ
ウムをＶ2Ｏ5の形に換算して０．１〜５．０重量％含む
ＰｂＯを主成分とする結晶化ガラスからなる側面高抵抗
層を有する酸化亜鉛バリスタ。 - 【請求項２】側面高抵抗層がＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−
Ｖ2Ｏ5系結晶化ガラスからなる請求項１記載の酸化亜鉛
バリスタ。 - 【請求項３】側面高抵抗層がＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−
ＳｉＯ2−Ｖ2Ｏ5系結晶化ガラスからなる請求項１記載
の酸化亜鉛バリスタ。 - 【請求項４】酸化亜鉛を主成分とし焼結体自身がバリス
タ特性を有する焼結体の側面に、少なくとも酸化バナジ
ウムをＶ2Ｏ5の形に換算して０．１〜５．０重量％含む
ＰｂＯを主成分とする結晶化ガラスと有機物からなるガ
ラスペーストを１０．０〜１００．０mg／cm2塗布し、
４５０〜６００℃の温度範囲にて焼付処理する酸化亜鉛
バリスタの製造方法。 - 【請求項５】線膨張係数が６５〜９０×１０-7／℃の範
囲にある結晶化ガラスを用いた請求項４記載の酸化亜鉛
バリスタの製造方法。 - 【請求項６】ＰｂＯ ５５．０〜７５．０重量％，Ｚｎ
Ｏ １０．０〜３０．０重量％，Ｂ2Ｏ3 ５．０〜１
５．０重量％，ＳｉＯ2 ０〜１５．０重量％，Ｖ2Ｏ5
０．１〜５．０重量％からなる酸化物セラミックを被
覆する被覆用結晶化ガラス組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4070748A JP3003374B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法および被覆用結晶化ガラス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4070748A JP3003374B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法および被覆用結晶化ガラス組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05275211A JPH05275211A (ja) | 1993-10-22 |
| JP3003374B2 true JP3003374B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=13440448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4070748A Expired - Lifetime JP3003374B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 酸化亜鉛バリスタおよびその製造方法および被覆用結晶化ガラス組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3003374B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816894A (en) * | 1987-01-29 | 1989-03-28 | Seiko Instruments & Electronics Ltd. | Semiconductor variable capacitance element |
| JP3175500B2 (ja) * | 1994-10-28 | 2001-06-11 | 株式会社日立製作所 | 電圧非直線抵抗体およびその製造方法 |
| JPH11120818A (ja) * | 1997-10-16 | 1999-04-30 | Tdk Corp | 導電体ペーストおよびそれを用いた非可逆回路素子 |
| JP7360085B2 (ja) * | 2019-06-05 | 2023-10-12 | 日本電気硝子株式会社 | 粉末材料及び粉末材料ペースト |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP4070748A patent/JP3003374B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05275211A (ja) | 1993-10-22 |
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