JPH0216003B2 - - Google Patents

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JPH0216003B2
JPH0216003B2 JP58180114A JP18011483A JPH0216003B2 JP H0216003 B2 JPH0216003 B2 JP H0216003B2 JP 58180114 A JP58180114 A JP 58180114A JP 18011483 A JP18011483 A JP 18011483A JP H0216003 B2 JPH0216003 B2 JP H0216003B2
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JP
Japan
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mol
nio
mno
nonlinear
5mol
Prior art date
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JP58180114A
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JPS6074403A (ja
Inventor
Koji Tohata
Zenichi Tanno
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕 本発明は酸化亜鉛(ZnO)を主成分とする焼結
体からなる非直線抵抗体の製造方法に関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 従来から各種の非直線抵抗体が研究されている
が、その中の一つにZnOを主成分とした焼結体を
用いたものがある。このZnOを主成分とした焼結
体を用いたものにおいては、各種副成分が添加さ
れて所望の特性を得ることが試みられている。こ
のような非直線抵抗体に要求される特性として
は、非直線特性、寿命特性等があるが、いずれに
も優れた特性を有するものを得るのは困難なこと
である。 従来の非直線抵抗体においては、非直線特性、
寿命特性等を兼ね備えたものは得られていない。
特に避雷器等の大きなサージ吸収を目的とする場
合は寿命特性とともに特に非直線特性が優れたも
のが要求される。 〔発明の目的〕 本発明は非直線特性、寿命特性ともに優れた非
直線抵抗体の製造方法を提供することを目的とす
る。 〔発明の概要〕 本発明は酸化亜鉛を主成分とし、副成分のビス
マス、コバルト、マンガン、アンチモン、ニツケ
ル、ホウ素、アルミニウムがそれぞれBi2O3
CO2O3、MnO,Sb2O3,NiO,B2O3,Al3+に換
算して、 Bi2O3 0.1〜5mol%、CO2O3 0.1〜5mol%、 MnO 0.1〜5mol%、Sb2O3 0.1〜5mol%、 NiO 0.1〜5mol%、B2O3 0.002〜0.2mol%、 Al3+ 0.001〜0.05mol% 含有された焼結体に係るものである。 上記組成をとることにより、非直線特性、寿命
特性ともに向上する。Bi2O3,Co2O3,MnO,
Sb2O3,NiOをそれぞれ0.1〜5mol%とし、B2O3
を0.002〜0.2mol%としたのは、この範囲をはず
れると、非直線特性が劣化してしまうからであ
る。またAl3+を0.001〜0.05mol%としたのは、こ
の範囲をはずれると非直線特性が大幅に劣化して
しまうからである。 そしてさらに、この組成の焼結体に再度熱処理
を施すことによりさらに寿命特性を改善すること
ができる。すなわち前記組成の焼結体に400〜550
℃又は950〜1100℃の範囲で再度の熱処理を施す
ことにより、非直線特性を劣化させることなくさ
らに寿命特性を改善することを特徴とする。 また、上記焼結体の組成分に加え硅素及び銀の
うち少なくとも一つを添加含有させて、非直線特
性さらに寿命特性の改善を行なつてもよい。すな
わち、酸化亜鉛を主成分とし、副成分としてビス
マス、コバルト、マンガン、アンチモン、ニツケ
ル、ホウ素、アルミニウムがそれぞれBi2O3
CO2O3、MnO,Sb2O3,NiO,B2O3,Al3+に換
算して、 Bi2O3 0.1〜5mol%、CO2O3 0.1〜5mol%、 MnO 0.1〜5mol%、Sb2O3 0.1〜5mol%、 NiO 0.1〜5mol%、B2O3 0.002〜0.2mol%、 Al3+ 0.001〜0.05mol% を含有し、さらに硅素及び銀のうち少なくとも一
つがSiO2,Ag2Oに換算してそれぞれ0.001〜
1.0mol%含有した焼結体を用い、上述した温度
範囲で再度熱処理を施して製造することを特徴と
する。 尚、この組成において硅素及び銀以外について
は、前述の組成と同様の理由で各組成分の限定範
囲とする。また硅素及び銀は、0.001mol%より
少ないと、非直線特性、寿命特性を改善する効果
があらわれず、1.0mol%を越えると非直線特性、
特に寿命特性ともに劣化してしまうため、
0.001mol%〜1.0mol%と限定される。 〔発明の実施例〕 以下本発明の実施例を説明する。 ZnOに副成分としてBi2O3,Co2O3、MnO,
Sb2O3,NiO,B2O3,Al(NO33・9H2Oを所望の
組成比で調合・混合の後、バインダーとして、
PVAを加え造粒し、円板状の板材に成形した。
この板材を乾燥した後1100〜1300℃2hr程度の焼
成の後両面研磨を施して、直径20mm厚さ2mmの焼
結体を形成した。 この試料の両面にAl溶射により電極を設け非
直線抵抗体を形成し特性を測定した。この結果を
第1表に示す。第1表には各組成分で本発明の範
囲外のものについても比較例として示した。 第1表においては、非直線特性をV1KA/V1nA
で示す。 V1KA/V1nA =V(1KA電流通電時の電圧)/V(1mA電流通電時の
電圧)
【表】
【表】
【表】 第1表から明らかなように、本発明の実施例1
〜22の方が第2表比較例1〜17に比べ非常に優れ
ていることがわかる。特にAl3+を含有しない比
較例15〜17においては非直線性が非常に劣つてい
る。 また本発明に係る組成を有する焼結体に焼結後
再度熱処理を施すことにより、さらに寿命特性を
改善することができる。熱処理温度を0〜1200℃
で変化させ、各温度の処理時間を前記焼成時間同
様2hr程度とし、その後徐冷したとき、この熱処
理温度による特性の変化を図面に示した。 図面において寿命特性(△V1nA/V1nA)は次
式で求めた値とした。ただし、寿命特性は温度
120℃、課電率85%で200時間課電して求めた。 △V1nA/V1nA= V1nA(200時間後)−V1nA(初期)/V1nA(初期)×1
00 図面に示す特性は、 Bi2O3:0.5mol% CO2O3:0.5mol% MnO:0.5mol% Sb2O3:1.0mol% NiO:1.0mol% B2O3:0.02mol% Al3+:0.01mol% ZnO:残部 の組成を有するものについて調べたが、他の組成
でも同様の傾向を示した。 図面から明らかなようにV1KA/V1nA特性(非
直線特性)は熱処理温度が0〜550℃又は950℃〜
1100℃の範囲が好ましく、寿命特性は熱処理温度
が400〜1100℃の範囲が好ましい。従つて熱処理
を400〜550℃又は950〜1100℃で行なうことによ
り、非直線特性、寿命特性ともに優れた非直線抵
抗体を得ることができる。 第1表に示した実施例ではBi2O3相はβ−
Bi2O3が100%であつたが、400〜550℃又は950〜
1100℃の熱処理を行なうことにより、数十%以上
のBi2O3相がα−Bi2O3に変化しており、この変
化が特性向上に起因していると考えられる。尚、
熱処理時間は焼結体の形状により異なるけれど
も、上記Bi2O3が相変化できる時間であれば良い
と考えられる。 また硅素及び銀のうち少なくとも一つをいれて
も非直線特性、寿命特性の改善を行なうことがで
きる。第3表に硅素及び銀を加えた本発明の他の
実施例における特性を示す。製造方法は第1表に
示したものと同様である。第3表から明らかなよ
うにBiO2の量が0.001〜1.0mol%のとき(試料1
〜3)、Ag2Oの量が0.001〜1.0mol%のとき(試
料4〜6)、SiO2及びAg2Oの量が0.001〜1.0mol
%のとき(試料7〜9)のとき非直線特性が改善
されていることがわかる。SiO2及びAg2Oの量が
0.001mol%より少ないとその効果があらわれず
(試料10)、1.0mol%を越えてしまうとかえつて
非直線特性を劣化させてしまう(試料11〜14)。 またSiO2及びAg2Oのうち少なくとも一つの量
が0.001〜1.0mol%の場合も同様に、400〜550℃
又は950〜1100℃で熱処理を行なうことにより寿
命特性が△V1nA/V1nA=−2.0〜−1.0%程度の良
好なものを得ることができる。しかし、SiO2
びAg2Oの量がこの範囲を越えると上記温度で熱
処理を行なつても熱暴走を生じてしまい、寿命特
性が悪化する。
【表】
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、非直線特
性、寿命特性ともに優れた非直線抵抗体を得るこ
とができる。従つて避雷器等の大きいサージ吸収
を行なう場合に用いると好適である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例に係る非直線特性及び
寿命特性曲線図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 酸化亜鉛を主成分とし、副成分のビスマス、
    コバルト、マンガン、アンチモン、ニツケル、ホ
    ウ素、アルミニウムがそれぞれBi2O3,CO2O3
    MnO,Sb2O3,NiO,B2O3,Al3+に換算して、 Bi2O3 0.1〜5mol%、 CO2O3 0.1〜5mol% MnO 0.1〜5mol%、 Sb2O3 0.1〜5mol% NiO 0.1〜5mol%、 B2O3 0.002〜0.2mol% Al3+ 0.001〜0.05mol% 含まれる混合物を成形した後焼結させ、この焼
    結体に、400〜550℃又は950〜1100℃で再度熱処
    理を施すことを特徴とする非直線抵抗体の製造方
    法。 2 酸化亜鉛を主成分とし、副成分のビスマス、
    コバルト、マンガン、アンチモン、ニツケル、ホ
    ウ素、アルミニウムがそれぞれBi2O3,CO2O3
    MnO,Sb2O3,NiO,B2O3,Al3+に換算して、 Bi2O3 0.1〜5mol%、 CO2O3 0.1〜5mol% MnO 0.1〜5mol%、 Sb2O3 0.1〜5mol% NiO 0.1〜5mol%、 B2O3 0.002〜0.2mol% Al3+ 0.001〜0.005mol% 含まれ、かつ硅素及び銀のうち少なくとも一つ
    がSiO2 Ag2Oに換算してそれぞれ0.001〜1.0mol
    %含まれた混合物を成形した後焼結させ、この焼
    結体に400〜550℃又は950〜1100℃で再度熱処理
    を施すことを特徴とする非直線抵抗体の製造方
    法。
JP58180114A 1983-09-30 1983-09-30 非直線抵抗体の製造方法 Granted JPS6074403A (ja)

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JP58180114A JPS6074403A (ja) 1983-09-30 1983-09-30 非直線抵抗体の製造方法

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JPS6074403A JPS6074403A (ja) 1985-04-26
JPH0216003B2 true JPH0216003B2 (ja) 1990-04-13

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JPS6471102A (en) * 1987-09-11 1989-03-16 Toshiba Corp Voltage-current dependent nonlinear resistor
JP5065624B2 (ja) * 2006-06-06 2012-11-07 株式会社東芝 電流−電圧非直線抵抗体および避雷器
JP5152798B2 (ja) * 2008-06-27 2013-02-27 学校法人同志社 アンチモン添加酸化亜鉛バリスタの製造方法

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JPS6074403A (ja) 1985-04-26

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