JPH01222404A - 電圧非直線抵抗体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体
の製造方法に関し、とくに該抵抗体の電気的諸特性の向
上を図ろうとするものである。

（従来の技術） 電気系統の保護等を図るのに用いて好適な電圧非直線抵
抗体は、主成分である酸化亜鉛の粉末に酸化ビスマス、
酸化アンチモン、酸化けい素、酸化コバルト、酸化マン
ガン等少量の添加物を添加混合したのち、予め設定され
た処理条件の下に造粒、加圧成形、焼成し、さらに得ら
れた焼結体に電極を付設することによって製造されるが
、従来の製造方法では電圧非直線抵抗体を構成する原料
粉の粒度や焼成温度などの条件の十分な検討が施されて
いなかったため、とくに焼成過程を経た焼結体にボイド
が発生したり、また該焼結体の気孔率が大きくなるのが
避けられず、これを原因として所望の特性を有する製品
を得るのが難しいという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の問題を解消し、電気的諸特性が良好な電
圧非直線抵抗体を安定して得ることができる方法を提案
することがこの発明の目的である。

（課題を解決するための手段） この発明は酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体を
製造するに当り、平均粒径が１〜５μ麟、□平均粒径の
１／２〜２倍の粒径を有するものが７０ｗｔ％以上でか
つ鉛の含有量が０．０１ｗｔ％以下になる酸化亜鉛粉末
に、少なくとも酸化ビスマス、酸化アンチモンを含む添
加物を添加混合したのち造粒、加圧成形し次いで１００
０〜１１５０℃の温度域で焼成することを特徴とする電
圧非直線抵抗体の製造方法である。

（作　用） この発明において、とくに電圧非直線抵抗体の主成分で
ある酸化亜鉛の粉末を、平均粒径が１〜５μｍ、平均粒
径の１７２〜２倍の粒径を有するものが７０ｗｔ％以上
であり、かつ鉛の含有量が０．０１ｗｔ％以下となるよ
うに規定したのは、焼成過程で酸化亜鉛の粒成長を極力
抑制し特性の劣化原因となる気孔の残留やボイドの発生
を防止するのに有利だからである。なお焼成過程では処
理温度が１１５０℃を超える場合には上記の条件に適合
してもその効果は非常に小さくなる一方、１０００℃未
満では成形体を焼結することができない。よってこの発
明では気孔の残留および発生を極力抑えつつ焼成すべく
焼成温度を比較的低温の１０００〜１１５０℃に設定す
る必要がある。

次に、酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体の好適
製造要領につき以下述べる。

平均粒径（５０％重量累積粒度）が１〜５μ−１より好
ましくは１〜３μ１１また平均粒径の１／２〜２倍の粒
径を有するものが７０ｗｔ％以上、より好ましくは８０
ｗｔ％以上でかつ鉛の含有量が０．０１ｗｔ％以下、よ
り好ましくは０．００５ｗｔ％以下に調整し、さらに好
ましくは粒径４４μｍ以上のものが０．５ｗｔ％以下で
ある酸化亜鉛の主原料と所定粒度に調整した酸化ビスマ
ス、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化アンチモン、酸
化クロム、酸化ケイ素、酸化ニッケル等よりなる添加物
および好ましくは銀を含むホウケイ酸ビスマスガラスの
所定量を混合する。次いでこれらの原料粉末に対して所
定量のポリビニルアルコール水溶液および酸化アルミニ
ウム源として硝酸アルミニウム溶液の所定量を添加する
。この混合操作は好ましくは乳化機を用いる。

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５０〜１５０μ階、好ましくは８０〜１２０μｍで、
水分量が０．５〜２．０ｗｔ％、より好ましくは０．９
〜１．５ｗｔ％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８
００〜１０００ｋｇ　／　ｃｒａ　”の下で所定の形状
に成形する。そしてその成形体を昇降温度５０〜７０℃
／ｈｒで８００〜１０００℃、保持時間１〜５時間とい
う条件で仮焼成する。なお、仮焼成の前に成形体を昇降
温速度１０〜１００℃／ｈｒで４００〜６００℃保持時
間１〜ｌＯ時間で結合剤を飛散除去することが好ましい
。

次に、仮焼成した仮焼体の側面に絶縁被覆層を形成する
。絶縁被覆層は酸化ケイ素をＳｉＯ□に換算して５０〜
８０モル％、より好ましくは６０〜７０モル％、酸化亜
鉛をＺｎＯに換算して１０〜４０モル％、より好ましく
は２０〜３０モル％酸化ビスマスをＢｉ２Ｏ２に換）Ｅ
してｌ〜５モル％残部酸化アンチモンの混合物を用いた
方が好ましい、　１０００〜１１５０℃の本焼成温度で
素体と絶縁被服層が充分反応し、より良好な素子特性が
得られるからである。この混合物に有機結合剤としてエ
チルセルロース、ブチルカルピトール、酢酸ｎブチル等
を加えた酸化物ペーストよりなるもとし、これを１００
〜３００μｍの厚さで仮焼体側面に塗布する。ここで仮
焼成を省略する場合には、該絶縁被覆層を成形体に直接
塗布してもかまわない。

次にこれを昇降温速度３０〜６０℃／ｈｒ、保持温度１
０００〜１１５０℃１好ましくは１０００〜１１００℃
で２〜７時間という条件で本焼成する。

なお、ガラス粉末に有機結合剤としてエチルセルロース
、ブチルカルピトール、酢酸ｎブチル等を加えたガラス
ペーストを前記絶縁被覆層上に１００〜３００　ｐ　ｍ
の厚さに塗布し、空気中で昇降温速度１００〜２００℃
／ｈｒ、　４００〜６００℃で０．５〜２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。

そして上記の過程を経た素体の両端面を平滑に研摩し、
そこに例えばアルミニウムの如き材質になる電極を溶射
により形成する。

（実施例） １施■二上 表−１に示す条件にて直径４７閤、厚さ２０ａｉの電正
非直線抵抗体を複数個製造し、得られた各素子の気孔率
、電気的特性を調査した。その結果を表−１に併せて示
す。

なお表−１中気孔率は試料を研摩後顕微鏡またはＳＥＭ
で観察して写真撮影後、その写真から画像解析装置によ
り気孔面積占有率（気孔面積／素子面積）を測定して求
め、雷サージ耐量破壊率（％）は、１００ＫＡおよび１
２０ＫＡの電流をそれぞれ４７１０μｓの電流波形で２
回繰り返し印加した後、素子が破壊した割合を、また開
閉サージ耐量破壊率（％）は、１００ＯＡ、　ｌ１００
Ａの電流をそれぞれ２ｍＳの電流波形で２０回繰り返し
印加した後、素子が破壊した割合を示す。

表−１より明らかなようにこの発明に従い製造された電
圧非直線抵抗体（Ｎａｌ〜１６）は、電気的緒特性が良
好であり、品質も安定していることが確かめられた。

２１■二ｌ 平均粒径２μｍ、平均粒径の１／２〜２倍の粒径を有す
るものが９０％、鉛の含有量が０．００１ｗｔ％になる
酸化亜鉛の粉末を用い、とくに仮焼後に塗布する絶縁被
覆層の組成を種々変更した電圧非直線抵抗体（外径４７
ｍ、厚さ２０■）を前述した要領で製造し、それらの電
気特性および絶縁被覆層の吸湿性につき調査した。その
結果を表−２に示す。

なお吸湿性は蛍光探傷液中に圧力２００ｋｇ／ｃｍ”の
状態で２４時間浸漬した後、試料ににじみのないものを
Ｏまたにじみのあるものを×として示す。

表−２より、５ｉｏｚ５０〜８０モル％、Ｚｎ０１０〜
４０モル％、Ｂｉ、０．１〜５モル％残部５ｂｔ０３の
組成へ側面高抵抗剤を仮焼体に塗布した電圧非直線抵抗
体（Ｎａ　１−１２）は電気特性、吸湿性が共により良
好であることが確かめられた。

（発明の効果） この発明によれば、製造過程において発生が懸念される
ボイドや気孔率の増大が抑制され、その結果電気特性、
とくに雷サージ耐量破壊率、開閉サージ耐量破壊率の極
めて小さい電圧非直線抵抗体を安定して得ることができ
る。

特許出願人　　日本碍子株式会社 代理人弁理士　　杉　　村　　暁　　秀同弁理士　杉　
村　興　作

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体を製造す
   るに当り、平均粒径が１〜５μｍ、平均粒径の１／２〜
   ２倍の粒径を有するものが７０ｗｔ％以上でかつ鉛の含
   有量が０．０１ｗｔ％以下になる酸化亜鉛粉末に、少な
   くとも酸化ビスマス、酸化アンチモンを含む添加物を添
   加混合したのち造粒、加圧成形し次いで１０００〜１１
   ５０℃の温度域で焼成することを特徴とする電圧非直線
   抵抗体の製造方法。