JP3067374B2 - Voltage non-linear resistor - Google Patents

Voltage non-linear resistor

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JP3067374B2
JP3067374B2 JP04068887A JP6888792A JP3067374B2 JP 3067374 B2 JP3067374 B2 JP 3067374B2 JP 04068887 A JP04068887 A JP 04068887A JP 6888792 A JP6888792 A JP 6888792A JP 3067374 B2 JP3067374 B2 JP 3067374B2
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豊重 坂口
孝一 津田
和郎 向江
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電圧非直線抵抗体、詳し
くは過電圧保護用素子として用いられる酸化亜鉛(Zn
O)を主成分とした電圧非直線抵抗体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage non-linear resistor, more specifically, zinc oxide (Zn) used as an overvoltage protection element.
O) as a main component.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子機器、電気機器の過電圧保護
を目的としてシリコンカーバイト(SiC),セレン
(Se),シリコン(Si)またはZnOを主成分とし
たバリスタが利用されている。なかでもZnOを主成分
としたバリスタ,アレスタ素子は、一般に制限電圧が低
く、電圧非直線指数が大きいなどの特徴を有している。
そのため半導体素子のような過電流耐量の小さいもので
構成される機器の過電圧に対する保護に適しているの
で、SiCからなるバリスタなどに代わって広く利用さ
れるようになった。また、電力機器の保護を目的とする
アレスタ素子としても広く利用されている。
2. Description of the Related Art Heretofore, varistors containing silicon carbide (SiC), selenium (Se), silicon (Si) or ZnO as a main component have been used for the purpose of overvoltage protection of electronic equipment and electric equipment. Above all, varistors and arrester elements containing ZnO as a main component generally have characteristics such as a low limiting voltage and a large voltage non-linear index.
For this reason, it is suitable for protection against overvoltage of a device composed of a device having a small overcurrent withstand capability such as a semiconductor device, and has been widely used in place of a varistor made of SiC. It is also widely used as an arrester element for the purpose of protecting power equipment.

【0003】これに対して、ZnOを主成分として希土
類元素を0.08〜5.0原子%,コバルト(Co)を
0.1〜10.0原子%,マグネシウム(Mg)、カル
シウム(Ca)のうち少なくとも一種を0.01〜5.
0原子%,カリウム(K)、セシウム(Cs)、ルビジ
ウム(Rb)のうち少なくとも一種を0.01〜1.0
原子%,クロム(Cr)を0.01〜1.0原子%,ホ
ウ素(B)を5×10 -4〜1×10-1原子%,アルミニ
ウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)
のうち少なくとも一種を1×10-4〜5×10-2原子%
添加し焼成することにより製造される電圧非直線抵抗体
が、電圧非直線性,サージ耐量,課電寿命特性に優れた
ものであることが特公平1−25205号公報に記載さ
れている。
On the other hand, rare earth containing ZnO as a main component
0.08-5.0 atomic% of the class elements and cobalt (Co)
0.1 to 10.0 atomic%, magnesium (Mg), cal
At least one of the calcium (Ca) is 0.01-5.
0 atomic%, potassium (K), cesium (Cs), rubizi
At least one of the metals (Rb) is 0.01 to 1.0.
Atomic%, chromium (Cr) 0.01 to 1.0 atomic%,
5 × 10 urine (B) -Four~ 1 × 10-1Atomic%, aluminum
(Al), gallium (Ga), indium (In)
At least one of them is 1 × 10-Four~ 5 × 10-2atom%
Voltage non-linear resistor manufactured by adding and firing
Has excellent voltage non-linearity, surge withstand capability,
Is described in Japanese Patent Publication No. 1-25205.
Have been.

【0004】また、他にZnOを主成分としてプラセオ
ジウム(Pr)を0.1〜5.0原子%,コバルト(C
o)を0.5〜5.0原子%,カリウム(K)、セシウ
ム(Cs)、ルビジウム(Rb)のうち二元素以上を総
量で0.06〜0.6原子%,クロム(Cr)を0.0
5〜0.5原子%添加し焼成することにより製造される
電圧非直線抵抗体が、電圧非直線性に優れるものである
ことが特公昭62−14924号公報に記載されてい
る。
In addition, praseodymium (Pr) containing ZnO as a main component in an amount of 0.1 to 5.0 atomic% and cobalt (C
o) is 0.5 to 5.0 atomic%, potassium (K), cesium (Cs), and rubidium (Rb) are at least two elements in a total amount of 0.06 to 0.6 atomic%, and chromium (Cr) is 0.0
JP-B-62-14924 describes that a voltage non-linear resistor produced by adding 5 to 0.5 at% and firing is excellent in voltage non-linearity.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような電
圧非直線抵抗体にも、なお以下に述べる問題がある。電
圧非直線抵抗体は,電流1mAを流したときの単位厚さ
当たりの電圧[以下、V1mA /t(V/mm)]と、単
位体積当たりのサージエネルギー吸収能力[以下、許容
エネルギー(KJ/cm3 )]の双方の特性を満足しな
ければならない。ところが、V1mA /tを高くすると許
容エネルギーが低下するので、例えば焼成条件などを変
えて、粒子の成長を抑制することにより、V1mA /tは
200V/mm程度としている。しかし、例えば避雷器
などに用いる場合、その高さ寸法を小さくするなどの小
型化や、コストの低減などの点からは、V1mA /tは3
00V/mm以上とすることが望まれる。そこで、前述
の公報に開示されている電圧非直線抵抗体の添加物組成
に、さらにニオブ(Nb)をNb2 5 の粉末で、アン
チモン(Sb)をSb2 3 の粉末で、またはタングス
テン(W)をWO 3 の粉末で、それぞれ微量添加するこ
とにより、V1mA /tは300V/mm以上と高くする
ことができる。しかし、許容エネルギーと製造歩留りに
ついては、なお満足の行くものではない。それは次の理
由による。 Nb,SbまたはWをそれぞれNb2 5 粉末,S
2 3 粉末またはWO3 粉末で微量添加すると、電圧
非直線抵抗体の内部が局所的に低抵抗になるウィークポ
イントが発生し、ここに電流が集中するようになるの
で、製造歩留りが低下する。 ウィークポイントが発生する原因は、原材料の混合
過程でNb2 5 粉末,Sb2 3 粉末またはWO3
末が均一に分散されないからであり、Nb,Sbまたは
Wの一部の凝集した個所が低抵抗になる。 Nb,SbまたはWは微量添加するとV1mA /tを
高めることができるが、多量に添加するとV1mA /tは
低下する。Nb,SbまたはWの凝集した個所は、N
b,SbまたはWを多量に添加したのと同様に低抵抗に
なりウィークポイントとなる。 ウィークポイントが発生した電圧非直線抵抗体は、
サージ印加によりウィークポイントで容易に破壊する。
However, such an electric power
The pressure non-linear resistor still has the following problems. Electric
The pressure non-linear resistor has a unit thickness when a current of 1 mA flows.
Per unit voltage [hereinafter, V1mA/ T (V / mm)]
Surge energy absorption capacity per unit volume [hereinafter, allowable
Energy (KJ / cmThree)]
I have to. However, V1mAIt is allowed to increase / t
Since the energy capacity decreases, for example, change the firing conditions, etc.
By suppressing the growth of particles,1mA/ T is
It is about 200 V / mm. But for example lightning arrester
When using it for small applications such as reducing the height
From the standpoints of molding and cost reduction, V1mA/ T is 3
It is desired to be at least 00 V / mm. Therefore,
Composition of voltage nonlinear resistor disclosed in Japanese Patent Publication
And niobium (Nb) to NbTwoOFiveIn the powder of Anne
Chimon (Sb) to SbTwoOThreeIn powder or tangs
WO for Ten (W) ThreeSmall amounts of each powder.
And V1mA/ T is as high as 300 V / mm or more
be able to. However, tolerable energy and manufacturing yield
As for, it is still not satisfactory. It is the next reason
It depends. Nb, Sb or W is NbTwoOFivePowder, S
bTwoOThreePowder or WOThreeWhen adding a small amount of powder, the voltage
Weak point where the resistance inside the nonlinear resistor becomes locally low.
And the current is concentrated here.
As a result, the manufacturing yield decreases. Weak points are caused by mixing raw materials
Nb in the processTwoOFivePowder, SbTwoOThreePowder or WOThreepowder
This is because the powder is not uniformly dispersed, and Nb, Sb or
Part of the W aggregates have low resistance. When a small amount of Nb, Sb or W is added, V1mA/ T
Can be increased, but when added in large amounts, V1mA/ T is
descend. Where Nb, Sb or W aggregates is N
Low resistance as well as adding a large amount of b, Sb or W
It becomes a weak point. The voltage nonlinear resistor at which the weak point occurs is
It is easily destroyed at the weak point by applying a surge.

【0006】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、その目的はNb,SbまたはWを添加するときの
形態を変えることにより、Nb2 5 粉末,Sb2 3
粉末またはWO3 粉末で微量添加して得られる電圧非直
線抵抗体より許容エネルギーが大きく、製造歩留りの高
い電圧非直線抵抗体を提供することにある。
[0006] The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and an object of the present invention is to change Nb, Sb, or W-adding form so that Nb 2 O 5 powder, Sb 2 O 3
An object of the present invention is to provide a voltage non-linear resistor having a higher allowable energy and a higher production yield than a voltage non-linear resistor obtained by adding a trace amount of powder or WO 3 powder.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】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ZnOを主成分とし
て、希土類元素を0.08〜5.0原子%,Coを0.
1〜10.0原子%,Mg、Caのうち少なくとも一種
を0.01〜5.0原子%,K、Cs、Rbのうち少な
くとも一種を0.01〜1.0原子%,Crを0.01
〜1.0原子%,Bを5×10-4〜1×10-1原子%,
Al、Ga、Inのうち少なくとも一種を1×10-4
5×10-2原子%,Nb,SbまたはWのうちの一種
を、Nbはしゅう酸ニオブ[Nb(HC2 4 5 ]の
水溶液で、Sbは酒石酸アンチモニルカリウム0.5水
和物[C2 2 (OH)2 (COOK)CO2 ・SbO
・1/2H2 O]の水溶液で、Wはタングステン酸カリ
ウム[K2 WO4 ]の水溶液でそれぞれ1×10-3〜5
×10-2原子%の範囲で添加し焼成したものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a voltage non-linear resistor according to the present invention contains ZnO as a main component, a rare earth element in 0.08 to 5.0 atomic%, and Co in 0.1 to 0.1 atomic%.
0.1 to 10.0 atomic%, at least one of Mg and Ca is 0.01 to 5.0 atomic%, at least one of K, Cs and Rb is 0.01 to 1.0 atomic%, and Cr is 0.1 to 1.0 atomic%. 01
~ 1.0 at%, B is 5 × 10 -4 to 1 × 10 -1 at %,
At least one of Al, Ga, and In is 1 × 10 −4 to
5 × 10 −2 atomic%, one of Nb, Sb or W, Nb is an aqueous solution of niobium oxalate [Nb (HC 2 O 4 ) 5 ], and Sb is potassium antimonyl potassium tartrate hemihydrate. [C 2 H 2 (OH) 2 (COOK) CO 2 · SbO
· 1 / 2H 2 with an aqueous solution of O], W are each 1 × 10 -3 to 5 with an aqueous solution of potassium tungstate [K 2 WO 4]
It was added and fired in the range of × 10 -2 atomic%.

【0008】また、他の手段として、ZnOを主成分と
し、Prを0.08〜5.0原子%,Coを0.1〜1
0.0原子%,Kを0.05〜0.5原子%,Crを
0.05〜0.5原子%,Nb,SbまたはWのうちの
一種を、Nbはしゅう酸ニオブ[Nb(HC
2 4 5 ]の水溶液で、Sbは酒石酸アンチモニルカ
リウム0.5水和物[C2 2 (OH)2 (COOK)
CO2 ・SbO・1/2H2 O]の水溶液で、Wはタン
グステン酸カリウム[K2 WO4 ]の水溶液でそれぞれ
1×10-3〜5×10-2原子%の範囲で添加し焼成した
ものである。
[0008] As another means, ZnO as a main component, Pr is 0.08 to 5.0 atomic%, and Co is 0.1 to 1 atomic%.
0.0 at%, K at 0.05 to 0.5 at%, Cr at 0.05 to 0.5 at%, Nb, Sb or W, Nb being niobium oxalate [Nb (HC
2 O 4) with an aqueous solution of 5], Sb tartrate antimony Le potassium hemihydrate [C 2 H 2 (OH) 2 (COOK)
CO 2 .SbO.1 / 2H 2 O], and W is an aqueous solution of potassium tungstate [K 2 WO 4 ], added in the range of 1 × 10 −3 to 5 × 10 −2 atomic%, and fired. Things.

【0009】[0009]

【作用】上記の如く本発明の電圧非直線抵抗体は、前述
の特公平1−25205号公報に開示されている電圧非
直線抵抗体の成分に、さらにNbをしゅう酸ニオブの水
溶液で添加するか、もしくはSbを酒石酸アンチモニル
カリウム0.5水和物の水溶液で添加するか、またはW
をタングステン酸カリウムの水溶液で添加するか、ある
いは前述の特公昭62−14924号公報に開示されて
いる電圧非直線抵抗体の成分に、さらにNbをしゅう酸
ニオブの水溶液で添加するか、もしくはSbを酒石酸ア
ンチモニルカリウム0.5水和物の水溶液で添加する
か、またはWをタングステン酸カリウムの水溶液で添加
することにより、Nb,SbまたはWの均一な分散、混
合を行なうことができ、Nb2 5 粉末,Sb2 3
末またはWO3 粉末で添加したときのようにNb,Sb
またはWが凝集することがない。したがって、焼成中の
粒成長を抑制して小粒径の焼結体が形成され、単位厚さ
当たりの粒界層が多くなり、高いV1mA /tを持つ電圧
非直線抵抗体を得ることができる。しかもNb,Sbま
たはWの添加は、焼結体の均一性を低下させることな
く、高いV1mA /tの領域において、前述の公報に開示
されている電圧非直線抵抗体と同等以上の許容エネルギ
ー値を付与させることができ、歩留りも向上する。
As described above, in the voltage non-linear resistor of the present invention, Nb is further added to the components of the voltage non-linear resistor disclosed in Japanese Patent Publication No. 1-25205 described above with an aqueous solution of niobium oxalate. Or adding Sb as an aqueous solution of potassium antimonyl tartrate hemihydrate, or
Is added in an aqueous solution of potassium tungstate, or Nb is further added to the component of the voltage nonlinear resistor disclosed in the above-mentioned JP-B-62-14924, in an aqueous solution of niobium oxalate, or Sb is added. Is added in an aqueous solution of potassium antimonyl tartrate hemihydrate, or W is added in an aqueous solution of potassium tungstate, so that Nb, Sb or W can be uniformly dispersed and mixed. Nb, Sb as in the case of adding with 2 O 5 powder, Sb 2 O 3 powder or WO 3 powder.
Or W does not aggregate. Therefore, a sintered body having a small grain size is formed by suppressing grain growth during firing, the grain boundary layer per unit thickness is increased, and a voltage nonlinear resistor having a high V 1 mA / t can be obtained. it can. Moreover, the addition of Nb, Sb or W does not degrade the uniformity of the sintered body, and in a high V 1 mA / t region, the allowable energy equal to or higher than that of the voltage nonlinear resistor disclosed in the above-mentioned publication. Value can be given, and the yield is also improved.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき説明する。本
発明による電圧非直線抵抗体は、ZnOと添加成分の金
属または化合物の混合物を酸素含有雰囲気のもとで高温
焼成し、焼結させることによって製造される。添加成分
は金属酸化物の形で添加されるが、焼成過程で酸化物に
なり得る化合物、例えば炭酸塩,水酸化物,弗化物およ
びその溶液なども用いることができ、あるいは単体元素
の形で用い、焼成過程で酸化物にすることもできる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on embodiments. The voltage non-linear resistor according to the present invention is manufactured by firing and sintering a mixture of ZnO and a metal or a compound as an additional component at a high temperature in an oxygen-containing atmosphere. The additional component is added in the form of a metal oxide, but a compound that can be converted into an oxide in the firing step, for example, a carbonate, a hydroxide, a fluoride and a solution thereof, or the like, or a single element may be used. It can be used and converted into an oxide during the firing process.

【0011】本発明による電圧非直線抵抗体は、ZnO
粉末に、Nbをしゅう酸ニオブ[Nb(HC
2 4 5 ]の水溶液,Sbは酒石酸アンチモニルカリ
ウム0.5水和物[C2 2 (OH)2 (COOK)C
2 ・SbO・1/2H2 O]の水溶液,Wはタングス
テン酸カリウム[K2 WO4 ]の水溶液を用いて、これ
らのいずれかを添加し、その他の添加元素は、添加成分
金属または化合物の粉末を添加して十分に混合して、焼
成前に空気中で500〜1000℃で数時間仮焼した
後、仮焼物を十分に粉砕して所定の形状に成形し、次い
で空気中で1100〜1400℃程度の温度で数時間焼
成することにより製造することができる。1100℃よ
り低い焼成温度では、焼結が不十分で特性が不安定であ
る。また、1400℃より高い温度では、均質な焼結体
を得ることが困難となり、電圧非直線性が低下し、特性
の制御などの再現性に難点が生ずるので、実用に供する
製品を得難い。
The voltage non-linear resistor according to the present invention is ZnO.
Add Nb to niobium oxalate [Nb (HC
2 O 4 ) 5 ], Sb is potassium antimonyl tartrate hemihydrate [C 2 H 2 (OH) 2 (COOK) C
An aqueous solution of O 2 .SbO.1 / 2H 2 O] and W is an aqueous solution of potassium tungstate [K 2 WO 4 ], and any one of these is added. And calcined at 500 to 1000 ° C. for several hours in the air before firing, then pulverize the calcined material sufficiently to form a predetermined shape, It can be manufactured by firing at a temperature of about 1400 ° C. for several hours. If the firing temperature is lower than 1100 ° C., the sintering is insufficient and the characteristics are unstable. At a temperature higher than 1400 ° C., it is difficult to obtain a homogeneous sintered body, voltage non-linearity is reduced, and reproducibility such as control of characteristics is difficult. Therefore, it is difficult to obtain a practical product.

【0012】次に、本発明による電圧非直線抵抗体の具
体的な例について述べる。実施例1 ZnO粉末に、Pr6 11,MgO,K2 CO3 ,Cr
2 3 ,B2 3 ,Al2 3 粉末と、これらにさら
に、5%しゅう酸ニオブ水溶液を、後記の表3〜表4に
記載した所定の原子%に相当する量で添加し、十分に混
合した後、500〜1000℃で数時間仮焼した。次い
で仮焼物を十分に粉砕し、バインダーを加えて直径17
mmの円板状に加圧成形し、1100〜1400℃の空
気中で1時間焼成して焼結体を得た。
Next, a specific example of the voltage non-linear resistor according to the present invention will be described. Example 1 ZnO powder was mixed with Pr 6 O 11 , MgO, K 2 CO 3 , and Cr.
2 O 3 , B 2 O 3 , and Al 2 O 3 powders, and further a 5% aqueous niobium oxalate solution were added thereto in an amount corresponding to a predetermined atomic% described in Tables 3 and 4 below. After sufficient mixing, the mixture was calcined at 500 to 1000 ° C. for several hours. Next, the calcined product is sufficiently pulverized, and a binder is added thereto to obtain a 17 mm diameter.
It was press-formed into a disk having a diameter of 1 mm and fired in air at 1100 to 1400 ° C for 1 hour to obtain a sintered body.

【0013】また、これとは別に比較のために、Nbを
Nb2 5 の粉末を用いて、後記の表1〜表2に記載し
た所定の原子%に相当する量で添加し、同様にして焼結
体を作製した。このようにして得られた焼結体を厚さ2
mmの試料に研磨し、その表面に電極を焼き付けて素子
をつくり、素子の電気的特性を測定した。電気的特性と
しては、素子に1mAの電流を流したときの電極間電圧
1mA ,2ms幅の方形波電流を20回印加して、貫通
破壊,沿面破壊のない電流値と、そのときの制限電圧か
ら許容エネルギーを求めた。
In addition, for comparison, Nb was added using Nb 2 O 5 powder in an amount corresponding to a predetermined atomic% described in Tables 1 and 2 below. Thus, a sintered body was produced. The sintered body obtained in this way has a thickness of 2
The sample was polished to a thickness of 2 mm, and an electrode was baked on the surface of the sample to form a device. The electrical characteristics of the device were measured. As the electrical characteristics, a voltage between electrodes of 1 mA when a current of 1 mA is applied to the element, a square wave current of 2 ms width applied 20 times, and a current value free from penetration breakdown and creepage breakdown, and a limit at that time The allowable energy was determined from the voltage.

【0014】電圧非直線抵抗体の配合組成を種々変えた
とき、それらに対応する電気的特性の測定結果を表1〜
表4に示した。表1〜表4に示した配合組成は、配合さ
れた原料中の各成分金属元素の原子数の総和に対する添
加元素の原子数の比から算出した原子%で表わしてあ
る。また、表1〜表4にはV1mA の代わりに単位厚さ当
たりのV1mA であるV1mA /tを用い、許容エネルギー
の代わりに許容エネルギー比で記してある。許容エネル
ギー比は、前述の公報に記載の電圧非直線抵抗体におけ
るV1mA /tが、ほぼ200V/mmであるときの許容
エネルギー値に対する比率である。
When the composition of the voltage non-linear resistor is variously changed, the measurement results of the electric characteristics corresponding to the composition are shown in Tables 1 to 3.
The results are shown in Table 4. The composition shown in Tables 1 to 4 is represented by atomic% calculated from the ratio of the number of atoms of the additive element to the total number of atoms of each component metal element in the blended raw materials. In Tables 1 to 4, V 1mA per unit thickness, V 1mA / t, is used instead of V 1mA , and the allowable energy ratio is described instead of the allowable energy. The allowable energy ratio is a ratio to the allowable energy value when V 1mA / t in the voltage non-linear resistor described in the above-mentioned publication is approximately 200 V / mm.

【0015】[0015]

【表1】 [Table 1]

【0016】[0016]

【表2】 [Table 2]

【0017】[0017]

【表3】 [Table 3]

【0018】[0018]

【表4】 [Table 4]

【0019】既に述べたとおり、表1と表2は本発明に
対して比較のために掲げたものであって、表1の試料N
o.1と試料No.2は、ZnOにPr,Co,Mg,
K,Cr,B,Alのみを添加して製造した従来の電圧
非直線抵抗体に相当するものであり、試料No.1と試
料No.2は、それぞれ焼成条件が異なる。即ち、試料
No.2は試料No.1より低い温度で焼成し、V1mA
/tは300V/mm以上が得られたものである。しか
し、その許容エネルギー比を比較すると、V1m A /tを
300V/mm以上に設定した場合は、許容エネルギー
は大幅に低下し、実用に供し得ないことがわかる。ま
た、表1の試料No.3〜試料No.24,および表2
の試料No.25〜試料No.46はNbをNb2 5
の粉末で添加して製造した電圧非直線抵抗体に相当する
ものである。
As described above, Tables 1 and 2 are provided for comparison with the present invention, and are shown in Table 1 for sample N.
o. 1 and Sample No. 2, Pr, Co, Mg, ZnO
It corresponds to a conventional voltage non-linear resistor manufactured by adding only K, Cr, B, and Al. 1 and Sample No. No. 2 has different firing conditions. That is, the sample No. No. 2 is a sample No. Bake at a temperature lower than 1, V 1mA
/ T is a value of 300 V / mm or more. However, when comparing the allowable energy ratio, if you set the V 1 m A / t over 300 V / mm, the allowable energy is greatly reduced, it can be seen that not suitable for practical use. Further, the sample No. No. 3 to sample no. 24, and Table 2
Sample No. 25-Sample No. 46 is Nb 2 O 5
This corresponds to a voltage non-linear resistor produced by adding a powder of the above.

【0020】V1mA /tを300V/mm以上としたと
き、V1mA /tが200V/mmの場合と同等以上の許
容エネルギーを有する電圧非直線抵抗体は表1から、N
bをNb2 5 の粉末で添加した試料では、No.4〜
7,No.10〜13,No.16〜18,No.21
〜23,表2から、No.26〜28,No.31〜3
4,No.37〜40,No.43〜45である。
When V 1 mA / t is set to 300 V / mm or more, the voltage non-linear resistor having an allowable energy equal to or more than that when V 1 mA / t is 200 V / mm is shown in Table 1 as N
No. b was added as a powder of Nb 2 O 5 , 4 ~
7, No. 10-13, No. 16-18, No. 21
No. 23 to Table 2, from Table 2, 26-28, no. 31-3
4, No. 37-40, No. 43 to 45.

【0021】また、Nbを5%しゅう酸ニオブ水溶液を
用いて添加した本発明による試料のうち、V1mA /tが
300V/mm以上を示し、NbをNb2 5 粉末で添
加した場合と同等以上の許容エネルギーを有する電圧非
直線抵抗体は表3から、試料No.48〜51,No.
54〜57,No.60〜62,No.65〜67,表
4からNo.70〜72,No.75〜78,No.8
1〜84,No.87〜89である。
Further, among the samples according to the present invention in which Nb was added using a 5% aqueous niobium oxalate solution, V 1 mA / t showed 300 V / mm or more, which was equivalent to the case where Nb was added as Nb 2 O 5 powder. The voltage non-linear resistor having the above allowable energy is shown in Table 3 from Sample No. 48-51, no.
54-57, No. No. 60-62, no. No. 65 to 67, and from Table 4 70-72, No. 75-78, No. 8
No. 1-84, No. 87-89.

【0022】表3,表4の結果を総合すると、本発明の
電圧非直線抵抗体に適する各副成分の添加量は、Prが
0.08〜5.0原子%,Coが0.1〜10.0原子
%,Mgが0.01〜5.0原子%,Kが0.01〜
1.0原子%,Crが0.01〜1.0原子%,Bが5
×10-4〜1×10-1原子%,Alが1×10-4〜5×
10-2原子%,そしてNbが1×10-3〜5×10-2
子%の範囲であることがわかる。
When the results of Tables 3 and 4 are combined, the addition amounts of the respective sub-components suitable for the voltage non-linear resistor of the present invention are as follows: Pr is 0.08 to 5.0 atomic% and Co is 0.1 to 0.1 atomic%. 10.0 atomic%, Mg is 0.01 to 5.0 atomic%, K is 0.01 to
1.0 at%, Cr is 0.01 to 1.0 at%, B is 5
× 10 -4 to 1 × 10 -1 atomic%, Al is 1 × 10 -4 to 5 ×
It can be seen that 10 -2 atomic% and Nb is in the range of 1 × 10 −3 to 5 × 10 -2 atomic%.

【0023】以上のように本発明の電圧非直線抵抗体
は、ZnOに副成分として適量のPr,Co,Mg,
K,Cr,B,Alを含む組成系に、さらにNbを水溶
液として適量添加することにより、V1mA /tが300
V/mm以上の高い領域においても、優れたサージエネ
ルギー吸収能力を持たせることができる。これは、Zn
Oに Pr,Co,Mg,K,Cr,B,AlおよびN
bのそれぞれ適量が共存してはじめて達成されるもので
あり、これら副成分を単独で添加すると、電圧非直線性
は極めて悪く、ほぼオーミックな特性しか得られず、実
用に供することは不可能である。
As described above, the voltage non-linear resistor according to the present invention is characterized in that an appropriate amount of Pr, Co, Mg,
By adding an appropriate amount of Nb as an aqueous solution to a composition system containing K, Cr, B, and Al, V 1mA / t is 300
Even in a high region of V / mm or more, excellent surge energy absorbing ability can be provided. This is because Zn
O, Pr, Co, Mg, K, Cr, B, Al and N
b can be achieved only when an appropriate amount of each of b is present. When these subcomponents are added alone, the voltage non-linearity is extremely poor, almost only ohmic characteristics are obtained, and it is impossible to put to practical use. is there.

【0024】なお、本実施例では副成分として添加する
希土類元素としてPrのみを示したが、Pr以外の希土
類元素を用いてもよい。またMgはこの他にCa、また
はMgとCaの同時添加、Kはこの他にCsやRb、ま
たはK,Cs,Rbの同時添加、Alはこの他にGaや
In、またはAl,Ga,Inの同時添加としてもよ
い。このような組成系においても、本発明の主眼である
Nbの添加は、上述と同様の効果の得られることが、別
途実験の結果確かめられている。
In this embodiment, only Pr is shown as a rare earth element to be added as an auxiliary component, but a rare earth element other than Pr may be used. Mg is also Ca or Mg and Ca simultaneously added, K is additionally Cs or Rb, or K, Cs, Rb is simultaneously added, and Al is Ga or In or Al, Ga, In. May be added simultaneously. It has been separately confirmed by experiments that the addition of Nb, which is the main feature of the present invention, can provide the same effect as described above even in such a composition system.

【0025】実施例2 ZnO粉末に、Pr6 11,CO3 4 ,K2 CO3
Cr2 3 粉末と、これらにさらに、5%しゅう酸ニオ
ブ水溶液を、後記の表6に記載した所定の原子%に相当
する量で添加し、十分に混合した後、500〜1000
℃で数時間仮焼した。次いで仮焼物を十分に粉砕し、バ
インダーを加えて直径17mmの円板状に加圧成形し、
1100〜1400℃の空気中で1時間焼成して焼結体
を得た。また、これとは別に比較のために、NbをNb
2 5 の粉末を用いて、後記の表5に記載した所定の原
子%に相当する量で添加し、同様にして焼結体を作製し
た。このようにして得られた焼結体を厚さ2mmの試料
に研磨し、その表面に電極を焼き付けて素子をつくり、
素子の電気的特性を測定した。電気的特性としては、素
子に1mAの電流を流したときの電極間電圧V1mA ,2
ms幅の方形波電流を20回印加して、貫通破壊,沿面
破壊のない電流値と、そのときの制限電圧から許容エネ
ルギーを求めた。
Example 2 Pr 6 O 11 , CO 3 O 4 , K 2 CO 3 ,
Cr 2 O 3 powder and a 5% aqueous niobium oxalate solution were further added thereto in an amount corresponding to a predetermined atomic% shown in Table 6 below, and after sufficient mixing, 500 to 1000
Calcination was performed at ℃ for several hours. Next, the calcined product is sufficiently pulverized, a binder is added thereto, and a pressure is formed into a disk having a diameter of 17 mm.
It was fired in air at 1100-1400 ° C. for 1 hour to obtain a sintered body. In addition, Nb is replaced with Nb for comparison.
Using a powder of 2 O 5 , it was added in an amount corresponding to a predetermined atomic% described in Table 5 below, and a sintered body was produced in the same manner. The sintered body obtained in this manner is polished into a sample having a thickness of 2 mm, and an electrode is formed on the surface by burning the electrode.
The electrical characteristics of the device were measured. As the electrical characteristics, the voltage between electrodes V 1mA when a current of 1 mA flows through the element, 2
A square wave current having a width of ms was applied 20 times, and the allowable energy was obtained from the current value without penetrating breakdown and creepage breakdown and the limiting voltage at that time.

【0026】電圧非直線抵抗体の配合組成を種々変えた
とき、それらに対応する電気的特性の測定結果を表5,
表6に示した。表5,表6に示した配合組成は、配合さ
れた原料中の各成分金属元素の原子数の総和に対する添
加元素の原子数の比から算出した原子%で表わしてあ
る。また、表5,表6にはV1mA の代わりに単位厚さ当
たりのV1mA であるV1mA /tを用い、許容エネルギー
の代わりに許容エネルギー比で記してある。許容エネル
ギー比は、前述の公報に記載の電圧非直線抵抗体におけ
るV1mA /tが、ほぼ200V/mmであるときの許容
エネルギー値に対する比率である。
When the composition of the voltage non-linear resistor is variously changed, the measurement results of the electrical characteristics corresponding to the various compositions are shown in Table 5 below.
The results are shown in Table 6. The composition shown in Tables 5 and 6 is represented by atomic% calculated from the ratio of the number of atoms of the additive element to the total number of atoms of each component metal element in the blended raw materials. In Tables 5 and 6, V 1mA per unit thickness V 1mA / t is used instead of V 1mA , and the allowable energy ratio is described instead of the allowable energy. The allowable energy ratio is a ratio to the allowable energy value when V 1mA / t in the voltage non-linear resistor described in the above-mentioned publication is approximately 200 V / mm.

【0027】表5は本発明に対して比較のために掲げた
ものであって、表5の試料No.1と試料No.2は、
ZnOにPr,Co,K,Cr,のみを添加して製造し
た従来の電圧非直線抵抗体に相当するものであり、試料
No.1と試料No.2は、それぞれ焼成条件が異な
る。即ち、試料No.2は試料No.1より低い温度で
焼成し、V1mA /tは300V/mm以上が得られたも
のである。しかし、その許容エネルギー比を比較する
と、V1mA /tを300V/mm以上に設定した場合
は、許容エネルギーは大幅に低下し、実用に供し得ない
ことがわかる。また、表5の試料No.3〜試料No.
29はNbをNb2 5 の粉末で添加して製造した電圧
非直線抵抗体に相当するものである。
Table 5 is provided for comparison with the present invention. 1 and Sample No. 2 is
It corresponds to a conventional voltage nonlinear resistor manufactured by adding only Pr, Co, K, and Cr to ZnO. 1 and Sample No. No. 2 has different firing conditions. That is, the sample No. No. 2 is a sample No. By firing at a temperature lower than 1, V 1 mA / t is 300 V / mm or more. However, comparing the allowable energy ratios, it can be seen that when V 1 mA / t is set to 300 V / mm or more, the allowable energy is greatly reduced and cannot be put to practical use. In addition, the sample No. No. 3 to sample no.
29 corresponds to a voltage non-linear resistor manufactured by adding Nb as a powder of Nb 2 O 5 .

【0028】[0028]

【表5】 [Table 5]

【0029】[0029]

【表6】 [Table 6]

【0030】V1mA /tを300V/mm以上としたと
き、V1mA /tが200V/mmの場合と同等以上の許
容エネルギーを有する電圧非直線抵抗体は表5から、N
bをNb2 5 の粉末で添加した試料では、No.4〜
8,No.11〜13,No.16〜18,No.21
〜23,No.26〜28である。
When V 1 mA / t is set to 300 V / mm or more, the voltage non-linear resistor having an allowable energy equal to or more than that when V 1 mA / t is 200 V / mm is shown in Table 5 by N
No. b was added as a powder of Nb 2 O 5 , 4 ~
8, No. Nos. 11 to 13; 16-18, No. 21
~ 23, No. 26 to 28.

【0031】また、Nbを5%しゅう酸ニオブ水溶液を
用いて添加した試料のうち、V1mA/tが300V/m
m以上を示し、NbをNb2 5 粉末で添加した場合と
同等以上の許容エネルギーを有する電圧非直線抵抗体は
表6から、試料No.32〜37,No.40〜46,
No.49〜51,No.54〜56,No.59〜6
1である。
Of the samples to which Nb was added using a 5% aqueous niobium oxalate solution, V 1 mA / t was 300 V / m
m from Table 6, the voltage non-linear resistor having the allowable energy equal to or higher than that of the case where Nb is added as Nb 2 O 5 powder is shown in Table 6 from Sample No. No. 32-37, no. 40-46,
No. 49-51, No. 54-56, No. 59-6
It is one.

【0032】表6の結果を総合すると、本発明の電圧非
直線抵抗体に適する各副成分の添加量は、Prが0.0
8〜5.0原子%,Coが0.1〜10.0原子%,K
が0.05〜0.5原子%,Crが0.05〜0.5原
子%,そしてNbが1×10 -3〜5×10-2原子%の範
囲であることがわかる。
When the results in Table 6 are combined, it is clear that the voltage
The addition amount of each sub-component suitable for the linear resistor is such that Pr is 0.0
8 to 5.0 atomic%, Co is 0.1 to 10.0 atomic%, K
Is 0.05-0.5 atomic%, Cr is 0.05-0.5 atom
Child% and Nb is 1 × 10 -3~ 5 × 10-2Atomic% range
It turns out that it is an enclosure.

【0033】実施例3 ZnO粉末に、Pr6 11,MgO,K2 CO3 ,Cr
2 3 ,B2 3 ,Al2 3 粉末と、これらにさら
に、3%酒石酸アンチモニルカリウム0.5水和物の水
溶液を、後記の表9〜表10に記載した所定の原子%に
相当する量で添加し、実施例1と同様にして作製した焼
結体、およびこれとは別に比較のために、SbをSb2
3 の粉末を用いて、後記の表7〜表8に記載した所定
の原子%に相当する量で添加して作製した焼結体を、そ
れぞれ厚さ2mmの試料に研磨し、その表面に電極を焼
き付けて素子をつくり、各素子の電気的特性を測定し
た。電気的特性としては、素子に1mAの電流を流した
ときの電極間電圧V1mA ,2ms幅の方形波電流を20
回印加して、貫通破壊,沿面破壊のない電流値と、その
ときの制限電圧から許容エネルギーを求めた。
Example 3 Pr 6 O 11 , MgO, K 2 CO 3 , and Cr were added to ZnO powder.
2 O 3 , B 2 O 3 , and Al 2 O 3 powders, and further, an aqueous solution of 3% potassium antimonyl tartrate hemihydrate were added to a predetermined atomic percentage shown in Tables 9 to 10 below. was added in an amount corresponding to, sintered was prepared in the same manner as in example 1, and separately for comparison to this, the Sb Sb 2
A sintered body prepared by adding O 3 powder in an amount corresponding to a predetermined atomic% described in Tables 7 and 8 described below was polished into samples each having a thickness of 2 mm. The electrodes were baked to form devices, and the electrical characteristics of each device were measured. As the electrical characteristics, a voltage between electrodes of 1 mA when a current of 1 mA flows through the element and a square-wave current of 2 ms width are set to 20.
The allowable energy was determined from the current value without penetrating breakdown and creepage breakdown, and the limiting voltage at that time.

【0034】電圧非直線抵抗体の配合組成を種々変えた
とき、それらに対応する電気的特性の測定結果を表7〜
表10に示した。表7〜表10に示した配合組成は、配
合された原料中の各成分金属元素の原子数の総和に対す
る添加元素の原子数の比から算出した原子%で表わして
ある。また、表7〜表10にはV1mA の代わりに単位厚
さ当たりのV1mA であるV1mA /tを用い、許容エネル
ギーの代わりに許容エネルギー比で記してある。許容エ
ネルギー比は、前述の公報に記載の電圧非直線抵抗体に
おけるV1mA /tが、ほぼ200V/mmであるときの
許容エネルギー値に対する比率である。
When the composition of the voltage non-linear resistor is variously changed, the measurement results of the electrical characteristics corresponding to the composition are shown in Tables 7 to 7.
The results are shown in Table 10. The composition shown in Tables 7 to 10 is represented by atomic% calculated from the ratio of the number of atoms of the additive element to the total number of atoms of each component metal element in the blended raw materials. In Tables 7 to 10, V 1 mA / t, which is V 1 mA per unit thickness, is used instead of V 1 mA , and the allowable energy ratio is described instead of the allowable energy. The allowable energy ratio is a ratio to the allowable energy value when V 1mA / t in the voltage non-linear resistor described in the above-mentioned publication is approximately 200 V / mm.

【0035】[0035]

【表7】 [Table 7]

【0036】[0036]

【表8】 [Table 8]

【0037】[0037]

【表9】 [Table 9]

【0038】[0038]

【表10】 [Table 10]

【0039】前述のとおり、表7と表8は本発明に対し
て比較のために掲げたものであって、表7の試料No.
1と試料No.2は、ZnOにPr,Co,Mg,K,
Cr,B,Alのみを添加して製造した従来の電圧非直
線抵抗体に相当するものであり、試料No.1と試料N
o.2は、それぞれ焼成条件が異なる。即ち、試料N
o.2は試料No.1より低い温度で焼成し、V1mA
tは300V/mm以上が得られたものである。しか
し、その許容エネルギー比を比較すると、V1mA /tを
300V/mm以上に設定した場合は、許容エネルギー
は大幅に低下し、実用に供し得ないことがわかる。ま
た、表7の試料No.3〜試料No.24,および表8
の試料No.25〜試料No.46はSbをSb2 3
の粉末で添加して製造した電圧非直線抵抗体に相当する
ものである。
As described above, Tables 7 and 8 are listed for comparison with the present invention.
1 and Sample No. 2, Pr, Co, Mg, K, ZnO
It corresponds to a conventional voltage nonlinear resistor manufactured by adding only Cr, B, and Al. 1 and sample N
o. No. 2 has different firing conditions. That is, sample N
o. No. 2 is a sample No. Firing at a temperature lower than 1 V 1mA /
t is a value of 300 V / mm or more. However, comparing the allowable energy ratios, it can be seen that when V 1 mA / t is set to 300 V / mm or more, the allowable energy is greatly reduced and cannot be put to practical use. Further, the sample No. No. 3 to sample no. 24, and Table 8
Sample No. 25-Sample No. 46 represents Sb as Sb 2 O 3
This corresponds to a voltage non-linear resistor produced by adding a powder of the above.

【0040】V1mA /tを300V/mm以上としたと
き、V1mA /tが200V/mmの場合と同等以上の許
容エネルギーを有する電圧非直線抵抗体は表7から、S
bをSb2 3 の粉末で添加した試料では、No.4〜
7,No.10〜13,No.16〜18,No.21
〜23,表8から、No.26〜28,No.31〜3
4,No.37〜40,No.43〜45である。
When V 1 mA / t is set to 300 V / mm or more, the voltage non-linear resistor having the allowable energy equal to or more than that when V 1 mA / t is 200 V / mm is shown in Table 7 by S
No. b was added as a powder of Sb 2 O 3 , 4 ~
7, No. 10-13, No. 16-18, No. 21
No. 23 to Table 8, from Table 8, 26-28, no. 31-3
4, No. 37-40, No. 43 to 45.

【0041】また、Sbを3%酒石酸アンチモニルカリ
ウム0.5水和物の水溶液を用いて添加した本発明によ
る試料のうち、V1mA /tが300V/mm以上を示
し、SbをNb2 3 の粉末で添加した場合と同等以上
の許容エネルギーを有する電圧非直線抵抗体は表9か
ら、試料No.48〜51,No.54〜57,No.
60〜62,No.65〜67,表10からNo.70
〜72,No.75〜78,No.81〜84,No.
87〜89である。
Also, among the samples according to the present invention in which Sb was added using an aqueous solution of 3% potassium antimonyl tartrate hemihydrate, V 1 mA / t was 300 V / mm or more, and Sb was Nb 2 O voltage nonlinear resistor having the same or more permissible energy and when added in 3 powders from Table 9 sample No. 48-51, no. 54-57, No.
No. 60-62, no. No. 65 to 67, and Table 10 70
~ 72, no. 75-78, No. Nos. 81 to 84;
87-89.

【0042】表9,表10の結果を総合すると、本発明
の電圧非直線抵抗体に適する各副成分の添加量は、Pr
が0.08〜5.0原子%,Coが0.1〜10.0原
子%,Mgが0.01〜5.0原子%,Kが0.01〜
1.0原子%,Crが0.01〜1.0原子%,Bが5
×10-4〜1×10-1原子%,Alが1×10-4〜5×
10-2原子%,そしてSbが1×10-3〜5×10-2
子%の範囲であることがわかる。
Compiling the results of Tables 9 and 10, the addition amount of each subcomponent suitable for the voltage nonlinear resistor of the present invention is Pr
Is 0.08 to 5.0 atomic%, Co is 0.1 to 10.0 atomic%, Mg is 0.01 to 5.0 atomic%, and K is 0.01 to 5.0 atomic%.
1.0 at%, Cr is 0.01 to 1.0 at%, B is 5
× 10 -4 to 1 × 10 -1 atomic%, Al is 1 × 10 -4 to 5 ×
It can be seen that 10 -2 atomic% and Sb are in the range of 1 × 10 −3 to 5 × 10 -2 atomic%.

【0043】以上のように本発明の電圧非直線抵抗体
は、ZnOに副成分として適量のPr,Co,Mg,
K,Cr,B,Alを含む組成系に、さらにSbを水溶
液として適量添加することにより、V1mA /tが300
V/mm以上の高い領域においても、優れたサージエネ
ルギー吸収能力を持たせることができる。これは、Zn
Oに Pr,Co,Mg,K,Cr,B,AlおよびS
bのそれぞれ適量が共存してはじめて達成されるもので
あり、これら副成分を単独で添加すると、電圧非直線性
は極めて悪く、ほぼオーミックな特性しか得られず、実
用に供することは不可能である。
As described above, the voltage non-linear resistor according to the present invention is characterized in that ZnO has an appropriate amount of Pr, Co, Mg,
By adding an appropriate amount of Sb as an aqueous solution to a composition system containing K, Cr, B, and Al, V 1mA / t is 300
Even in a high region of V / mm or more, excellent surge energy absorbing ability can be provided. This is because Zn
O, Pr, Co, Mg, K, Cr, B, Al and S
b can be achieved only when an appropriate amount of each of b is present. When these subcomponents are added alone, the voltage non-linearity is extremely poor, almost only ohmic characteristics are obtained, and it is impossible to put to practical use. is there.

【0044】なお、実施例3でも副成分として添加する
希土類元素としてPrのみを示したが、Pr以外の希土
類元素を用いてもよい。またMgはこの他にCa、また
はMgとCaの同時添加、Kはこの他にCsやRb、ま
たはK,Cs,Rbの同時添加、Alはこの他にGaや
In、またはAl,Ga,Inの同時添加としてもよ
い。このような組成系においても、本発明の主眼である
Sbの添加は、上述と同様の効果の得られることを別途
実験の結果確かめてあ。
Although in Example 3 only Pr was shown as a rare earth element to be added as a subcomponent, a rare earth element other than Pr may be used. Mg is also Ca or Mg and Ca simultaneously added, K is additionally Cs or Rb, or K, Cs, Rb is simultaneously added, and Al is Ga or In or Al, Ga, In. May be added simultaneously. It has been separately confirmed by experiments that even in such a composition system, the addition of Sb, which is the main object of the present invention, can obtain the same effect as described above.

【0045】実施例4 ZnO粉末に、Pr6 11,CO3 4 ,K2 CO3
Cr2 3 粉末と、これらにさらに、3%酒石酸アンチ
モニルカリウム0.5水和物の水溶液を、後記の表12
に記載した所定の原子%に相当する量で添加し、実施例
と同様にして作製した焼結体、およびこれとは別に比
較のために、SbをSb2 3 の粉末を用いて、後記の
表11に記載した所定の原子%に相当する量で添加して
作製した焼結体を、それぞれ厚さ2mmの試料に研磨
し、その表面に電極を焼き付けて素子をつくり、各素子
の電気的特性を測定した。電気的特性としては、素子に
1mAの電流を流したときの電極間電圧V1mA ,2ms
幅の方形波電流を20回印加して、貫通破壊,沿面破壊
のない電流値と、そのときの制限電圧から許容エネルギ
ーを求めた。
Example 4 Pr 6 O 11 , CO 3 O 4 , K 2 CO 3 ,
Cr 2 O 3 powder and an aqueous solution of 3% potassium antimonyl tartrate hemihydrate were further added thereto, as shown in Table 12 below.
It was added in an amount corresponding to a predetermined atomic% as described in Example
Sintered was prepared in the same manner as in 2, and separately for comparison to this, the Sb using powder of Sb 2 O 3, is added in an amount corresponding to a predetermined atomic% as described in the following Table 11 Each of the sintered bodies thus produced was polished into a sample having a thickness of 2 mm, and electrodes were baked on the surface to form elements, and the electrical characteristics of each element were measured. As the electrical characteristics, the voltage between electrodes V 1mA when a current of 1 mA flows through the element, 2 ms
By applying a square wave current having a width of 20 times, the allowable energy was obtained from the current value without penetrating breakdown and creepage breakdown and the limiting voltage at that time.

【0046】電圧非直線抵抗体の配合組成を種々変えた
とき、それらに対応する電気的特性の測定結果を表1
1,表12に示した。表11,表12に示した配合組成
は、配合された原料中の各成分金属元素の原子数の総和
に対する添加元素の原子数の比から算出した原子%で表
わしてある。また、表11,表12にはV1mA の代わり
に単位厚さ当たりのV1mA であるV1mA /tを用い、許
容エネルギーの代わりに許容エネルギー比で記してあ
る。許容エネルギー比は、前述の公報に記載の電圧非直
線抵抗体におけるV1mA /tが、ほぼ200V/mmで
あるときの許容エネルギー値に対する比率である。
When the composition of the voltage non-linear resistor is variously changed, the measurement results of the electric characteristics corresponding to the composition are shown in Table 1.
1, shown in Table 12. The composition shown in Tables 11 and 12 is represented by atomic% calculated from the ratio of the number of atoms of the additive element to the total number of atoms of each component metal element in the blended raw materials. Also, Table 11, using the V 1mA / t is V 1mA per unit thickness in place of V 1mA in Table 12, it is marked with the allowable energy ratio instead of the allowable energy. The allowable energy ratio is a ratio to the allowable energy value when V 1mA / t in the voltage non-linear resistor described in the above-mentioned publication is approximately 200 V / mm.

【0047】表11は本発明に対して比較のために掲げ
たものであって、表11の試料No.1と試料No.2
は、ZnOにPr,Co,K,Cr,のみを添加して製
造した従来の電圧非直線抵抗体に相当するものであり、
試料No.1と試料No.2は、それぞれ焼成条件が異
なる。即ち、試料No.2は試料No.1より低い温度
で焼成し、V1mA /tは300V/mm以上が得られた
ものである。しかし、その許容エネルギー比を比較する
と、V1mA /tを300V/mm以上に設定した場合
は、許容エネルギーは大幅に低下し、実用に供し得ない
ことがわかる。また、表11の試料No.3〜試料N
o.29はSbをSb2 3 の粉末で添加して製造した
電圧非直線抵抗体に相当するものである。
Table 11 is provided for comparison with the present invention. 1 and Sample No. 2
Corresponds to a conventional voltage nonlinear resistor manufactured by adding only Pr, Co, K, Cr to ZnO,
Sample No. 1 and Sample No. No. 2 has different firing conditions. That is, the sample No. No. 2 is a sample No. By firing at a temperature lower than 1, V 1 mA / t is 300 V / mm or more. However, comparing the allowable energy ratios, it can be seen that when V 1 mA / t is set to 300 V / mm or more, the allowable energy is greatly reduced and cannot be put to practical use. In addition, the sample No. 3 to sample N
o. Numeral 29 corresponds to a voltage non-linear resistor manufactured by adding Sb as a powder of Sb 2 O 3 .

【0048】[0048]

【表11】 [Table 11]

【0049】[0049]

【表12】 [Table 12]

【0050】V1mA /tを300V/mm以上としたと
き、V1mA /tが200V/mmの場合と同等以上の許
容エネルギーを有する電圧非直線抵抗体は表11から、
SbをSb2 3 の粉末で添加した試料では、No.4
〜8,No.11〜13,No.16〜18,No.2
1〜23,No.26〜28である。
When V 1 mA / t is set to 300 V / mm or more, the voltage non-linear resistor having an allowable energy equal to or more than that when V 1 mA / t is 200 V / mm is shown in Table 11.
In the sample in which Sb was added as a powder of Sb 2 O 3 , 4
~ 8, No. Nos. 11 to 13; 16-18, No. 2
Nos. 1 to 23, No. 1; 26 to 28.

【0051】また、Sbを3%酒石酸アンチモニルカリ
ウム0.5水和物の水溶液を用いて添加した試料のう
ち、V1mA /tが300V/mm以上を示し、SbをS
2 3 の粉末で添加した場合と同等以上の許容エネル
ギーを有する電圧非直線抵抗体は表12から、試料N
o.32〜37,No.40〜46,No.49〜5
1,No.54〜56,No.59〜61である。
Further, Sb was added to 3% antimony potassium tartrate.
Sample added using an aqueous solution of
Chi, V1mA/ T indicates 300 V / mm or more, and Sb is S
bTwoO ThreeEnergy equivalent to or better than that of powder added
Table 12 shows that the voltage non-linear resistor having
o. No. 32-37, no. 40-46, No. 49-5
1, No. 54-56, No. 59 to 61.

【0052】表12の結果を総合すると、本発明の電圧
非直線抵抗体に適する各副成分の添加量は、Prが0.
08〜5.0原子%,Coが0.1〜10.0原子%,
Kが0.05〜0.5原子%,Crが0.05〜0.5
原子%,そしてSbが1×10-3〜5×10-2原子%の
範囲であることがわかる。
When the results shown in Table 12 are combined, the addition amount of each sub-component suitable for the voltage non-linear resistor of the present invention is such that Pr is 0.
08 to 5.0 atomic%, Co is 0.1 to 10.0 atomic%,
K is 0.05-0.5 atomic%, Cr is 0.05-0.5
Atomic% and Sb are in the range of 1 × 10 −3 to 5 × 10 −2 atomic%.

【0053】以上のように本発明の電圧非直線抵抗体
は、ZnOに副成分として適量のPr,Co,K,C
r,を含む組成系に、さらにSbを水溶液として適量添
加することにより、V1mA /tが300V/mm以上の
高い領域においても、優れたサージエネルギー吸収能力
を持たせることができる。これは、ZnOに Pr,C
o,Mg,K,Cr,B,AlおよびSbのそれぞれ適
量が共存してはじめて達成されるものであり、これら副
成分を単独で添加すると、電圧非直線性は極めて悪く、
ほぼオーミックな特性しか得られず、実用に供すること
は不可能である。
As described above, the voltage non-linear resistor according to the present invention is composed of ZnO and Pr, Co, K, C
By adding an appropriate amount of Sb as an aqueous solution to the composition system containing r, an excellent surge energy absorbing ability can be provided even in a high V 1 mA / t region of 300 V / mm or more. This is because PrO, ZnO
This is achieved only when an appropriate amount of each of o, Mg, K, Cr, B, Al and Sb coexists. When these subcomponents are added alone, the voltage nonlinearity is extremely poor.
Since almost only ohmic characteristics are obtained, it is impossible to put it to practical use.

【0054】実施例5 ZnO粉末に、Pr6 11,MgO,K2 CO3 ,Cr
2 3 ,B2 3 ,Al2 3 粉末と、これらにさら
に、5%タングステン酸カリウムの水溶液を、後記の表
15〜表16に記載した所定の原子%に相当する量で添
加し、実施例1実施例3と同様にして作製した焼結
体、およびこれとは別に比較のために、WをWO3 の粉
末を用いて、後記の表13〜表14に記載した所定の原
子%に相当する量で添加して作製した焼結体を、それぞ
れ厚さ2mmの試料に研磨し、その表面に電極を焼き付
けて素子をつくり、各素子の電気的特性を測定した。電
気的特性としては、素子に1mAの電流を流したときの
電極間電圧V1mA ,2ms幅の方形波電流を20回印加
して、貫通破壊,沿面破壊のない電流値と、そのときの
制限電圧から許容エネルギーを求めた。
Embodiment 5 Pr 6 O 11 , MgO, K 2 CO 3 , Cr were added to ZnO powder.
2 O 3 , B 2 O 3 , and Al 2 O 3 powders and an aqueous solution of 5% potassium tungstate were further added thereto in an amount corresponding to a predetermined atomic% described in Tables 15 and 16 below. example 1, sintered bodies were prepared in the same manner as in example 3, and separately for comparison to this, the W using powder of WO 3, below the predetermined set forth in tables 13 14 The sintered bodies produced by adding the elements in an amount corresponding to the atomic% were polished into samples each having a thickness of 2 mm, and electrodes were baked on the surfaces thereof to produce devices, and the electrical characteristics of each device were measured. As the electrical characteristics, a voltage between electrodes of 1 mA when a current of 1 mA is applied to the element, a square wave current of 2 ms width applied 20 times, and a current value free from penetration breakdown and creepage breakdown, and a limit at that time The allowable energy was determined from the voltage.

【0055】電圧非直線抵抗体の配合組成を種々変えた
とき、それらに対応する電気的特性の測定結果を表13
〜表16に示した。表13〜表16に示した配合組成
は、配合された原料中の各成分金属元素の原子数の総和
に対する添加元素の原子数の比から算出した原子%で表
わしてある。また、表13〜表16にはV1mA の代わり
に単位厚さ当たりのV1mA であるV1mA /tを用い、許
容エネルギーの代わりに許容エネルギー比で記してあ
る。許容エネルギー比は、前述の公報に記載の電圧非直
線抵抗体におけるV1mA /tが、ほぼ200V/mmで
あるときの許容エネルギー値に対する比率である。
When the composition of the voltage non-linear resistor is variously changed, the measurement results of the electrical characteristics corresponding to the composition are shown in Table 13.
To Table 16 below. The composition shown in Tables 13 to 16 is represented by atomic% calculated from the ratio of the number of atoms of the additive element to the total number of atoms of each component metal element in the blended raw materials. In Tables 13 to 16, V 1 mA / t, which is V 1 mA per unit thickness, is used instead of V 1 mA , and the allowable energy ratio is described instead of the allowable energy. The allowable energy ratio is a ratio to the allowable energy value when V 1mA / t in the voltage non-linear resistor described in the above-mentioned publication is approximately 200 V / mm.

【0056】[0056]

【表13】 [Table 13]

【0057】[0057]

【表14】 [Table 14]

【0058】[0058]

【表15】 [Table 15]

【0059】[0059]

【表16】 [Table 16]

【0060】前述のように、表13と表14は本発明に
対して比較のために掲げたものであって、表13の試料
No.1と試料No.2は、ZnOにPr,Co,M
g,K,Cr,B,Alのみを添加して製造した従来の
電圧非直線抵抗体に相当するものであり、試料No.1
と試料No.2は、それぞれ焼成条件が異なる。即ち、
試料No.2は試料No.1より低い温度で焼成し、V
1mA /tは300V/mm以上が得られたものである。
しかし、その許容エネルギー比を比較すると、V 1mA
tを300V/mm以上に設定した場合は、許容エネル
ギーは大幅に低下し、実用に供し得ないことがわかる。
また、表13の試料No.3〜試料No.24,および
表14の試料No.25〜試料No.46はWをWO3
の粉末で添加して製造した電圧非直線抵抗体に相当する
ものである。
As described above, Tables 13 and 14 are based on the present invention.
For comparison, the samples listed in Table 13
No. 1 and Sample No. 2 is Pr, Co, M in ZnO
g, K, Cr, B, Al
It corresponds to a voltage non-linear resistor. 1
And sample No. No. 2 has different firing conditions. That is,
Sample No. No. 2 is a sample No. Firing at a temperature lower than 1
1mA/ T is a value of 300 V / mm or more.
However, comparing the allowable energy ratios, V 1mA/
When t is set to 300 V / mm or more, the allowable energy
It is understood that the energy is greatly reduced and cannot be put to practical use.
In addition, the sample No. No. 3 to sample no. 24, and
In Table 14, sample No. 25-Sample No. 46 is WO for WThree
Equivalent to voltage non-linear resistor made by adding powder
Things.

【0061】V1mA /tを300V/mm以上としたと
き、V1mA /tが200V/mmの場合と同等以上の許
容エネルギーを有する電圧非直線抵抗体は表13から、
WをWO3 の粉末で添加した試料では、No.4〜7,
No.10〜13,No.16〜18,No.21〜2
3,表14から、No.26〜28,No.31〜3
4,No.37〜40,No.43〜45である。
When V 1 mA / t is set to 300 V / mm or more, the voltage non-linear resistor having the allowable energy equal to or more than that when V 1 mA / t is 200 V / mm is shown in Table 13.
In the sample in which W was added as a powder of WO 3 , 4-7,
No. 10-13, No. 16-18, No. 21-2
3, from Table 14, 26-28, no. 31-3
4, No. 37-40, No. 43 to 45.

【0062】また、Wを5%タングステン酸カリウムの
水溶液を用いて添加した本発明による試料のうち、V
1mA /tが300V/mm以上を示し、WをWO3 の粉
末で添加した場合と同等以上の許容エネルギーを有する
電圧非直線抵抗体は表15から、試料No.48〜5
1,No.54〜57,No.60〜62,No.65
〜67,表16からNo.70〜72,No.75〜7
8,No.81〜84,No.87〜89である。
Further, among the samples according to the present invention in which W was added using an aqueous solution of 5% potassium tungstate, V
From Table 15, the voltage non-linear resistor having 1 mA / t of 300 V / mm or more and having an allowable energy equal to or higher than that of the case where W is added as a WO 3 powder is shown in Table 15. 48-5
1, No. 54-57, No. No. 60-62, no. 65
~ 67, No. from Table 16. 70-72, No. 75-7
8, No. Nos. 81 to 84; 87-89.

【0063】表15,表16の結果を総合すると、本発
明の電圧非直線抵抗体に適する各副成分の添加量は、P
rが0.08〜5.0原子%,Coが0.1〜10.0
原子%,Mgが0.01〜5.0原子%,Kが0.01
〜1.0原子%,Crが0.01〜1.0原子%,Bが
5×10-4〜1×10-1原子%,Alが1×10-4〜5
×10-2原子%,そしてWが1×10-3〜5×10-2
子%の範囲であることがわかる。
When the results of Tables 15 and 16 are combined, the addition amount of each subcomponent suitable for the voltage non-linear resistor of the present invention is P
r is 0.08 to 5.0 atomic% and Co is 0.1 to 10.0.
Atomic%, Mg: 0.01 to 5.0 atomic%, K: 0.01
1.0 to 1.0 atomic%, Cr is 0.01 to 1.0 atomic%, B is 5 × 10 -4 to 1 × 10 -1 atomic%, and Al is 1 × 10 -4 to 5
It can be seen that × 10 −2 atomic% and W is in the range of 1 × 10 −3 to 5 × 10 −2 atomic%.

【0064】以上のように本発明の電圧非直線抵抗体
は、ZnOに副成分として適量のPr,Co,Mg,
K,Cr,B,Alを含む組成系に、さらにWを水溶液
として適量添加することにより、V1mA /tが300V
/mm以上の高い領域においても、優れたサージエネル
ギー吸収能力を持たせることができる。これは、ZnO
にPr,Co,Mg,K,Cr,B,AlおよびWのそ
れぞれ適量が共存してはじめて達成されるものであり、
これら副成分を単独で添加すると、電圧非直線性は極め
て悪く、ほぼオーミックな特性しか得られず、実用に供
することは不可能である。
As described above, the voltage non-linear resistor according to the present invention is composed of ZnO with an appropriate amount of Pr, Co, Mg,
By adding an appropriate amount of W as an aqueous solution to a composition system containing K, Cr, B, and Al, V 1 mA / t becomes 300 V
Even in a high region of / mm or more, excellent surge energy absorbing ability can be provided. This is ZnO
Is achieved only when appropriate amounts of Pr, Co, Mg, K, Cr, B, Al and W are present together.
If these subcomponents are added alone, the voltage non-linearity is extremely poor, and only approximately ohmic characteristics are obtained, making it impossible to use them practically.

【0065】実施例5でも実施例1実施例3と同様
に、副成分として添加する希土類元素としてPrのみを
示したが、Pr以外の希土類元素を用いてもよい。また
Mgはこの他にCa、またはMgとCaの同時添加、K
はこの他にCsやRb、またはK,Cs,Rbの同時添
加、Alはこの他にGaやIn、またはAl,Ga,I
nの同時添加としてもよい。このような組成系において
も、本発明の主眼であるWの添加は、上述と同様の効果
が得られることを別途実験の結果確かめてある。
In the fifth embodiment, as in the first and third embodiments , only Pr is shown as a rare earth element to be added as an auxiliary component. However, a rare earth element other than Pr may be used. In addition, Mg is added to Ca, or simultaneous addition of Mg and Ca, K
Is the simultaneous addition of Cs or Rb or K, Cs, or Rb, and Al is Ga or In or Al, Ga, I
n may be added simultaneously. It has been separately confirmed by experiments that the addition of W, which is the main feature of the present invention, can provide the same effect as described above even in such a composition system.

【0066】実施例6 ZnO粉末に、Pr6 11,CO3 4 ,K2 CO3
Cr2 3 粉末と、これらにさらに、5%タングステン
酸カリウムの水溶液を、後記の表18に記載した所定の
原子%に相当する量で添加し、実施例2実施例4と同
様にして作製した焼結体、およびこれとは別に比較のた
めに、WをWO3 の粉末を用いて、後記の表17に記載
した所定の原子%に相当する量で添加して作製した焼結
体を、それぞれ厚さ2mmの試料に研磨し、その表面に
電極を焼き付けて素子をつくり、各素子の電気的特性を
測定した。電気的特性としては、素子に1mAの電流を
流したときの電極間電圧V1mA ,2ms幅の方形波電流
を20回印加して、貫通破壊,沿面破壊のない電流値
と、そのときの制限電圧から許容エネルギーを求めた。
[0066] Example 6 ZnO powder, Pr 6 O 11, CO 3 O 4, K 2 CO 3,
Cr 2 O 3 powder and an aqueous solution of 5% potassium tungstate were further added thereto in an amount corresponding to a predetermined atomic% described in Table 18 below, and the same as in Examples 2 and 4. The sintered body produced and, for comparison, a sintered body produced by adding W using a WO 3 powder in an amount corresponding to a predetermined atomic% described in Table 17 below. Was polished into a sample having a thickness of 2 mm, and electrodes were baked on the surface to form elements, and the electrical characteristics of each element were measured. As the electrical characteristics, a voltage between electrodes of 1 mA when a current of 1 mA is applied to the element, a square wave current of 2 ms width applied 20 times, and a current value free from penetration breakdown and creepage breakdown, and a limit at that time The allowable energy was determined from the voltage.

【0067】電圧非直線抵抗体の配合組成を種々変えた
とき、それらに対応する電気的特性の測定結果を表1
7,表18に示した。表17,表18に示した配合組成
は、配合された原料中の各成分金属元素の原子数の総和
に対する添加元素の原子数の比から算出した原子%で表
わしてある。また、表17,表18にはV1mA の代わり
に単位厚さ当たりのV1mA であるV1mA /tを用い、許
容エネルギーの代わりに許容エネルギー比で記してあ
る。許容エネルギー比は、前述の公報に記載の電圧非直
線抵抗体におけるV1mA /tが、ほぼ200V/mmで
あるときの許容エネルギー値に対する比率である。
When the composition of the voltage non-linear resistor was variously changed, the measurement results of the electrical characteristics corresponding to the composition were shown in Table 1.
7, shown in Table 18. The composition shown in Tables 17 and 18 is represented by atomic% calculated from the ratio of the number of atoms of the additive element to the total number of atoms of each component metal element in the blended raw materials. Also, Table 17, using the V 1mA / t is V 1mA per unit thickness in place of V 1mA in Table 18, it is marked with the allowable energy ratio instead of the allowable energy. The allowable energy ratio is a ratio to the allowable energy value when V 1mA / t in the voltage non-linear resistor described in the above-mentioned publication is approximately 200 V / mm.

【0068】表17は本発明に対して比較のために掲げ
たものであって、表17の試料No.1と試料No.2
は、ZnOにPr,Co,K,Cr,のみを添加して製
造した従来の電圧非直線抵抗体に相当するものであり、
試料No.1と試料No.2は、それぞれ焼成条件が異
なる。即ち、試料No.2は試料No.1より低い温度
で焼成し、V1mA /tは300V/mm以上が得られた
ものである。しかし、その許容エネルギー比を比較する
と、V1mA /tを300V/mm以上に設定した場合
は、許容エネルギーは大幅に低下し、実用に供し得ない
ことがわかる。また、表17の試料No.3〜試料N
o.29はWをWO3 の粉末で添加して製造した電圧非
直線抵抗体に相当するものである。
Table 17 is provided for comparison with the present invention. 1 and Sample No. 2
Corresponds to a conventional voltage nonlinear resistor manufactured by adding only Pr, Co, K, Cr to ZnO,
Sample No. 1 and Sample No. No. 2 has different firing conditions. That is, the sample No. No. 2 is a sample No. By firing at a temperature lower than 1, V 1 mA / t is 300 V / mm or more. However, comparing the allowable energy ratios, it can be seen that when V 1 mA / t is set to 300 V / mm or more, the allowable energy is greatly reduced and cannot be put to practical use. Further, the sample No. 3 to sample N
o. Numeral 29 corresponds to a voltage non-linear resistor manufactured by adding W as a powder of WO 3 .

【0069】[0069]

【表17】 [Table 17]

【0070】[0070]

【表18】 [Table 18]

【0071】V1mA /tを300V/mm以上としたと
き、V1mA /tが200V/mmの場合と同等以上の許
容エネルギーを有する電圧非直線抵抗体は表17から、
WをWO3 の粉末で添加した試料では、No.4〜8,
No.11〜13,No.16〜18,No.21〜2
3,No.26〜28である。
When V 1mA / t is set to 300 V / mm or more, the voltage non-linear resistor having the allowable energy equal to or more than that when V 1mA / t is set to 200 V / mm is shown in Table 17.
In the sample in which W was added as a powder of WO 3 , 4-8,
No. Nos. 11 to 13; 16-18, No. 21-2
3, No. 26 to 28.

【0072】また、Wを5%タングステン酸カリウムの
水溶液を用いて添加した試料のうち、V1mA /tが30
0V/mm以上を示し、WをW2 3 の粉末で添加した
場合と同等以上の許容エネルギーを有する電圧非直線抵
抗体は表18から、試料No.32〜37,No.40
〜46,No.49〜51,No.54〜56,No.
59〜61である。
Of the samples to which W was added using an aqueous solution of 5% potassium tungstate, V 1 mA / t was 30%.
The voltage non-linear resistor having a permissible energy equal to or higher than that in the case where W is added as a W 2 O 3 powder and having a voltage of 0 V / mm or more is shown in FIG. No. 32-37, no. 40
-46, No. 49-51, No. 54-56, No.
59 to 61.

【0073】表18の結果を総合すると、本発明の電圧
非直線抵抗体に適する各副成分の添加量は、Prが0.
08〜5.0原子%,Coが0.1〜10.0原子%,
Kが0.05〜0.5原子%,Crが0.05〜0.5
原子%,そしてWが1×10 -3〜5×10-2原子%の範
囲であることがわかる。
The results of Table 18 are summarized to show that the voltage of the present invention
The addition amount of each sub-component suitable for the nonlinear resistor is such that Pr is 0.
08 to 5.0 atomic%, Co is 0.1 to 10.0 atomic%,
K is 0.05-0.5 atomic%, Cr is 0.05-0.5
Atomic%, and W is 1 × 10 -3~ 5 × 10-2Atomic% range
It turns out that it is an enclosure.

【0074】以上のように本発明の電圧非直線抵抗体
は、ZnOに副成分として適量のPr,Co,K,C
r,を含む組成系に、さらにWを水溶液として適量添加
することにより、V1mA /tが300V/mm以上の高
い領域においても、優れたサージエネルギー吸収能力を
持たせることができる。これは、ZnOに Pr,C
o,Mg,K,Cr,B,AlおよびWのそれぞれ適量
が共存してはじめて達成されるものであり、これら副成
分を単独で添加すると、電圧非直線性は極めて悪く、ほ
ぼオーミックな特性しか得られず、実用に供することは
不可能である。
As described above, the voltage non-linear resistor according to the present invention is obtained by adding an appropriate amount of Pr, Co, K, C
By adding an appropriate amount of W as an aqueous solution to the composition system containing r, an excellent surge energy absorbing ability can be provided even in a high V 1 mA / t region of 300 V / mm or more. This is because PrO, ZnO
This is achieved only when an appropriate amount of each of o, Mg, K, Cr, B, Al and W coexists. When these subcomponents are added alone, the voltage non-linearity is extremely poor and only an almost ohmic characteristic is obtained. It cannot be obtained and cannot be put to practical use.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上説明したように、ZnOを主成分と
し、希土類元素などその他の副成分と、さらにNb,S
bまたはWのいずれか一つを水溶液の状態で添加し、焼
成した本発明の電圧非直線抵抗体は、V1mA /tが30
0V/mm以上の高い領域においても、NbはNb2
5 粉末、SbはSb2 3 粉末、WはWO3 粉末でそれ
ぞれ添加した場合と同等以上のサージエネルギー吸収能
力を得ることができる。即ち、Nb,SbまたはWを水
溶液の状態で添加したために、これらをZnOに対して
均一に分散させることができるので、ウィークポイント
を発生することなく、電圧非直線抵抗体の均一性が良好
であり、許容エネルギーはさらに増大するとともに製造
歩留りも向上する。このことは、この電圧非直線抵抗体
が適用される機器、例えば避雷器などを小型化し、コス
トダウンを図る上で極めて効果的である。
As described above, as described above, ZnO as a main component, other subcomponents such as rare earth elements, and Nb, S
The voltage non-linear resistor of the present invention obtained by adding one of b and W in the form of an aqueous solution and firing the same has a V 1 mA / t of 30.
Nb is Nb 2 O even in a high region of 0 V / mm or more.
5 powder, Sb is a Sb 2 O 3 powder, and W is a WO 3 powder, and a surge energy absorbing ability equal to or higher than that of the case where they are added can be obtained. That is, since Nb, Sb or W is added in the form of an aqueous solution, they can be uniformly dispersed in ZnO, so that the voltage non-linear resistor has good uniformity without generating weak points. Yes, the allowable energy is further increased and the production yield is improved. This is extremely effective in reducing the size of equipment to which the voltage non-linear resistor is applied, for example, a lightning arrester and reducing the cost.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 国際公開91/9407(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01C 7/02 - 7/22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References WO 91/9407 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01C 7/ 02-7/22

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】酸化亜鉛を主成分とし、これに副成分とし
て少なくとも一種の希土類元素を総量で0.08〜5.
0原子%,コバルトを0.1〜10.0原子%,マグネ
シウム、カルシウムのうち少なくとも一種を総量で0.
01〜5.0原子%,カリウム、セシウム、ルビジウム
のうち少なくとも一種を総量で0.01〜1.0原子
%,クロムを0.01〜1.0原子%,ホウ素を5×1
-4〜1×10-1原子%,アルミニウム、ガリウム、イ
ンジウムのうち少なくとも一種を総量で1×10-4〜5
×10-2原子%およびニオブを水溶液で1×10-3〜5
×10-2原子%の範囲で添加し焼成してなることを特徴
とする電圧非直線抵抗体。
1. A zinc oxide as a main component, and at least one rare earth element as a subcomponent in a total amount of 0.08 to 5.0.
0 at%, 0.1 to 10.0 at% of cobalt, at least one of magnesium and calcium in a total amount of 0.1 at.
0.01 to 5.0 atomic%, at least one of potassium, cesium and rubidium in a total amount of 0.01 to 1.0 atomic%, chromium of 0.01 to 1.0 atomic%, and boron of 5 × 1
0 -4 to 1 × 10 -1 atomic%, at least one of aluminum, gallium and indium in a total amount of 1 × 10 -4 to 5
1 × 10 −3 to 5 × 10 −2 atomic% and niobium in an aqueous solution
A voltage non-linear resistor characterized by being added and fired in a range of × 10 -2 atomic%.
【請求項2】請求項1記載の電圧非直線抵抗体におい
て、ニオブはしゅう酸ニオブ[Nb(HC2 4 5
の水溶液として添加することを特徴とする電圧非直線抵
抗体。
2. The voltage nonlinear resistor according to claim 1, wherein niobium is niobium oxalate [Nb (HC 2 O 4 ) 5 ].
A non-linear voltage resistor characterized by being added as an aqueous solution of:
【請求項3】酸化亜鉛を主成分とし、これに副成分とし
てプラセオジウムを0.08〜5.0原子%,コバルト
を0.1〜10.0原子%,カリウムを0.05〜0.
5原子%,クロムを0.05〜0.5原子%,ニオブを
水溶液で1×10-3〜5×10-2原子%の範囲で添加し
焼成してなることを特徴とする電圧非直線抵抗体。
3. Zinc oxide as a main component, and praseodymium as a subcomponent at 0.08 to 5.0 at%, cobalt at 0.1 to 10.0 at%, and potassium at 0.05 to 0.1 at%.
Voltage non-linearity characterized by adding 5 atomic%, 0.05 to 0.5 atomic% of chromium and niobium in an aqueous solution in the range of 1 × 10 −3 to 5 × 10 −2 atomic% and firing. Resistor.
【請求項4】請求項3記載の電圧非直線抵抗体におい
て、ニオブはしゅう酸ニオブ[Nb(HC2 4 5
の水溶液として添加することを特徴とする電圧非直線抵
抗体。
4. The voltage non-linear resistor according to claim 3, wherein niobium is niobium oxalate [Nb (HC 2 O 4 ) 5 ].
A non-linear voltage resistor characterized by being added as an aqueous solution of:
【請求項5】酸化亜鉛を主成分とし、これに副成分とし
て少なくとも一種の希土類元素を総量で0.08〜5.
0原子%,コバルトを0.1〜10.0原子%,マグネ
シウム、カルシウムのうち少なくとも一種を総量で0.
01〜5.0原子%,カリウム、セシウム、ルビジウム
のうち少なくとも一種を総量で0.01〜1.0原子
%,クロムを0.01〜1.0原子%,ホウ素を5×1
-4〜1×10-1原子%,アルミニウム、ガリウム、イ
ンジウムのうち少なくとも一種を総量で1×10-4〜5
×10-2原子%およびアンチモンを水溶液で1×10-3
〜5×10-2原子%の範囲で添加し焼成してなることを
特徴とする電圧非直線抵抗体。
5. A zinc oxide as a main component, and at least one rare earth element as a subcomponent in a total amount of 0.08-5.
0 at%, 0.1 to 10.0 at% of cobalt, at least one of magnesium and calcium in a total amount of 0.1 at.
0.01 to 5.0 atomic%, at least one of potassium, cesium and rubidium in a total amount of 0.01 to 1.0 atomic%, chromium of 0.01 to 1.0 atomic%, and boron of 5 × 1
0 -4 to 1 × 10 -1 atomic%, at least one of aluminum, gallium and indium in a total amount of 1 × 10 -4 to 5
× 10 −2 atomic% and antimony in an aqueous solution at 1 × 10 −3
A non-linear voltage resistor characterized by being added and fired in the range of 5 × 10 -2 atomic%.
【請求項6】請求項5記載の電圧非直線抵抗体におい
て、アンチモンは酒石酸アンチモニルカリウム0.5水
和物[C2 2 (OH)2 (COOK)CO2・SbO
・1/2H2 O]の水溶液として添加することを特徴と
する電圧非直線抵抗体。
6. The voltage nonlinear resistor according to claim 5, wherein antimony is potassium antimonyl tartrate hemihydrate [C 2 H 2 (OH) 2 (COOK) CO 2 .SbO.
[ 1/2 ] H2O], which is added as an aqueous solution.
【請求項7】酸化亜鉛を主成分とし、これに副成分とし
てプラセオジウムを0.08〜5.0原子%,コバルト
を0.1〜10.0原子%,カリウムを0.05〜0.
5原子%,クロムを0.05〜0.5原子%,アンチモ
ンを水溶液で1×10-3〜5×10-2原子%の範囲で添
加し焼成してなることを特徴とする電圧非直線抵抗体。
7. Zinc oxide as a main component, and as sub-components, praseodymium of 0.08 to 5.0 at%, cobalt of 0.1 to 10.0 at%, and potassium of 0.05 to 0.0 at%.
A voltage non-linearity characterized by being obtained by adding 5 at%, chromium at 0.05 to 0.5 at%, and antimony in an aqueous solution in the range of 1 × 10 −3 to 5 × 10 −2 at % and firing. Resistor.
【請求項8】請求項7記載の電圧非直線抵抗体におい
て、アンチモンは酒石酸アンチモニルカリウム0.5水
和物[C2 2 (OH)2 (COOK)CO2・SbO
・1/2H2 O]の水溶液として添加することを特徴と
する電圧非直線抵抗体。
8. The nonlinear resistor according to claim 7, wherein antimony is potassium antimonyl tartrate hemihydrate [C 2 H 2 (OH) 2 (COOK) CO 2 .SbO.
[ 1/2 ] H2O], which is added as an aqueous solution.
【請求項9】酸化亜鉛を主成分とし、これに副成分とし
て少なくとも一種の希土類元素を総量で0.08〜5.
0原子%,コバルトを0.1〜10.0原子%,マグネ
シウム、カルシウムのうち少なくとも一種を総量で0.
01〜5.0原子%,カリウム、セシウム、ルビジウム
のうち少なくとも一種を総量で0.01〜1.0原子
%,クロムを0.01〜1.0原子%,ホウ素を5×1
-4〜1×10-1原子%,アルミニウム、ガリウム、イ
ンジウムのうち少なくとも一種を総量で1×10-4〜5
×10-2原子%およびタングステンを水溶液で1×10
-3〜5×10-2原子%の範囲で添加し焼成してなること
を特徴とする電圧非直線抵抗体。
9. A composition comprising zinc oxide as a main component and at least one rare earth element as a subcomponent in a total amount of 0.08 to 5.0.
0 at%, 0.1 to 10.0 at% of cobalt, at least one of magnesium and calcium in a total amount of 0.1 at.
0.01 to 5.0 atomic%, at least one of potassium, cesium and rubidium in a total amount of 0.01 to 1.0 atomic%, chromium of 0.01 to 1.0 atomic%, and boron of 5 × 1
0 -4 to 1 × 10 -1 atomic%, at least one of aluminum, gallium and indium in a total amount of 1 × 10 -4 to 5
1 × 10 -2 atomic% and tungsten in aqueous solution
A voltage non-linear resistor characterized by being added in the range of -3 to 5 × 10 -2 atomic% and fired.
【請求項10】請求項9記載の電圧非直線抵抗体におい
て、タングステンはタングステン酸カリウム[K2 WO
4 ]の水溶液として添加することを特徴とする電圧非直
線抵抗体。
10. The nonlinear resistor according to claim 9, wherein the tungsten is potassium tungstate [K 2 WO.
4 ) A voltage non-linear resistor, which is added as an aqueous solution.
【請求項11】酸化亜鉛を主成分とし、これに副成分と
してプラセオジウムを0.08〜5.0原子%,コバル
トを0.1〜10.0原子%,カリウムを0.05〜
0.5原子%,クロムを0.05〜0.5原子%,タン
グステンを水溶液で1×10-3〜5×10-2原子%の範
囲で添加し焼成してなることを特徴とする電圧非直線抵
抗体。
11. Zinc oxide as a main component, and as sub-components, praseodymium of 0.08 to 5.0 atomic%, cobalt of 0.1 to 10.0 atomic%, potassium of 0.05 to 0.05 atomic%.
A voltage characterized by adding 0.5 at%, chromium at 0.05 to 0.5 at%, and tungsten as an aqueous solution in the range of 1 × 10 −3 to 5 × 10 −2 at % and firing. Non-linear resistor.
【請求項12】請求項11記載の電圧非直線抵抗体にお
いて、タングステンはタングステン酸カリウム[K2
4 ]の水溶液として添加することを特徴とする電圧非
直線抵抗体。
12. The voltage non-linear resistor according to claim 11, wherein the tungsten is potassium tungstate [K 2 W].
O 4 ] as an aqueous solution.
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