JPH02210803A

JPH02210803A - 電圧非直線抵抗体の製造方法

Info

Publication number: JPH02210803A
Application number: JP1029993A
Authority: JP
Inventors: Osamu Imai; 修今井
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1989-02-10
Filing date: 1989-02-10
Publication date: 1990-08-22
Anticipated expiration: 2010-11-22
Also published as: JPH07109804B2

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）本発明は酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体の製
造方法に関するものである。

（従来の技術）従来から、酸化亜鉛を主成分とじＢｉｚＯｓ、５ｂｚＯ
ｉ。

Ｓｉｏ２．　ＣＯ２Ｏ３，ＭｎＯ２等の少量の添加物を
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、その性質を使用して避雷器等に使用さ
れている。

この電圧非直線抵抗体は、一般に酸化亜鉛原料に所定の
金属酸化物を添加混合した後、好ましくはスプレードラ
イヤーによる造粒、成形、焼成の各工程を経て作製され
ている。

（発明が解決しようとする課題）上述した従来の製造方法においては、混合物の性質によ
っては中実で嵩密度が高い造粒粉が得られないことがあ
り、その場合は、成形・焼成後の焼成体中に内部欠陥や
ラミネーションが生じ、開閉サージ特性等の電気特性が
バラツキ、良好な特性を有する電圧非直線抵抗体を得ら
れない問題があった。

本発明の目的は上述した課題を解消して、内部欠陥等が
なく開閉サージ特性等の電気特性を良好にすることがで
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。

（課題を解決するための手段）本発明の電圧非直線抵抗体の製造方法は、酸化亜鉛を主
成分とし、これに金属酸化物を添加混合した後、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、
前記混合工程において、酸化亜鉛および金属酸化物に対
してバインダと酸を添加混合することにより、混合泥漿
のｐＨを４〜６．８、粘性を３００ｃｐ以下、水分量を
４０重量％以下にすることを特徴とするものである。

（作　用）上述した構成において、酸化亜鉛原料と所定のバインダ
を混合する際に、酸好ましくは弱酸を加えて混合して、
混合泥漿のｐＨを４〜６．８好ましくは５〜６，５、粘
性を３００ｃｐ以下好ましくは１５０ｃｐ以下、水分量
を４０重量％以下好ましくは３５重量％以下に調整した
後造粒することにより、中実で嵩密度が高い造粒粉が得
られ、この造粒粉により成形・焼成して焼成体を得れば
内部欠陥、ラミネーション等を防止でき、その結果電気
特性の良好な電圧非直線抵抗体が得られることを見出し
た。

ここで、混合泥漿のｐＨを４〜６．８と限定する理由は
、この範囲外であると本発明の水分量の範囲内で粘性が
本発明の範囲内に低下しないためである。また、粘性を
３００ｃｐ以下と限定する理由は、この範囲外であると
スプレードライヤーによる造粒が困難となるためである
。さらに、水分量を４０重量％以下と限定する理由は、
この範囲外であると良好な電気特性を得ることができな
いためである。

また、造粒直前に混合泥漿のｐＨを上げ好ましくはｐＨ
を６．５〜７．０として混合泥漿に軽いゲル化をおこさ
せると、この泥漿をスプレードライヤーで噴霧した場合
、噴霧粒から水分が均一に蒸発しやすくなり、より中実
で嵩密度が高い造粒粉を得ることができるため好ましい
。

なお、使用するバインダとしては、ポリビニルアルコー
ル、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリエチレングリ
コール、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロー
ス等が好ましい。使用する酸としては、シュウ酸、酢酸
、酒石酸等の弱酸が好ましい。

さらに、混合泥漿中に、界面活性剤等の分散剤、ステア
リン酸、ステアリン酸塩、グリセリン等の潤滑剤や、非
イオン界面活性剤、ポリアルキレン誘導体、ポリエーテ
ル系誘導体等の消泡剤を添加し、造粒粉を作製すると成
形時の圧力伝達が良好になるため好ましい。

（実施例）酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体を得るには、
まず所定の粒度に調整した酸化亜鉛原料と所定の粒度に
調整したＢｉ２０３１　Ｃｏｔ０４．　ＭｎＯ２゜５ｂ
２０：＋ｔ　ＣｒＪｚ＋　５１０２１　ＮｉＯ等よりな
る添加物の所定量を混合する。この際、これらの原料粉
末に対して所定量のバインダと好ましくは分散剤、潤滑
剤、消泡剤等を加え、さらに酸好ましくは弱酸を添加混
合することにより、ｐｔｔを４〜６．８、粘性を３００
ｃｐ以下、水分量を４０重量％以下とした混合泥漿を調
整する。酸はバインダ、分散剤等の添加後に加えるほう
が好ましい。この調整をデイスパーミルにより実施した
後、好ましくはスプレードライヤにより造粒して平均粒
径５０〜１５０μｍの造粒粉を得る。造粒後、成形圧力
８００〜１０００ｋｇ／ｃｍ２の下で所定の形状に成形
する。その成形体を昇降温速度５０〜７０°Ｃ／ｈｒで
８００〜１０００°Ｃ保持時間１〜５時間という条件で
仮焼成する。

なお、仮焼の前に成形体を昇降温速度１０〜１００”Ｃ
／ｈｒで４００〜６００℃で１〜１０時間保持し、バイ
ンダ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側面高抵抗層を形成す
る。本発明では、酸化ビスマス、酸化アンチモン、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
、ブチルカルピトール、酢酸ｎブチル等を加えた側面高
抵抗層用の混合物ペーストを、６０〜３００　μｍの厚
さに仮焼体の側面に塗布する。この際、本発明では酸化
ケイ素として、平均粒径が１０μｍ以下の非晶質シリカ
を使用する。

なお、前記混合物ペーストは成形体に塗布してもよい。

次に、これを昇降温速度４０〜６０°Ｃ／ｈｒ、　１０
００〜１３００°Ｃ好ましくは１１００〜１２５０°Ｃ
，３〜７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
の側面高抵抗層に１００〜３００μｍの厚さに塗布し、
空気中で昇降温速度１００〜２００°Ｃ／ｈｒ　、４０
０〜６００°Ｃ保持時間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。

その後、得られた電圧非直線抵抗体の両端面をＳｉＣ，
八１２０３＋ダイヤモンド等の＃４００〜２０００相当
の研磨剤により水好ましくは油を使用して研磨する。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
抵抗体を得ている。

以下、実際に本発明範囲内および範囲外の電圧非直線抵
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
。

災旌炭土上述した方法で作成した直径４７鴫、厚さ２０ＩＩＩＩ
ＩＩ、Ｖ＋−ａ＝２００Ｖ／ａｍの電圧非直線抵抗体に
おいて、混合泥漿のｐｌ＋、粘性、水分量の影響を調べ
るため、素子本体の組成はＢｉｚＯｚ　１．０モル％、
Ｃｏ３０ａ　１．０モル％、Ｍｎ０ｚ　０．５モル％、
５ｂ２０＋　ｔ、ｏモル％、ＣｒｚＯｉ　０．５モル％
、ＮｉＯＯ，５モル％、Ａ　７！２０３０．００５モル
％、Ｓｉ０□２モル％および残部をＺｎ０として、これ
らの混合物に、バインダとしてポリビニルアルコール、
分散剤としてテトラデシルアミン酢酸塩、温度２５〜３
０℃で酸として酢酸を使用して第１表に示す各種のｐＨ
１粘性、水分量を有する混合泥漿を使用して得た本発明
範囲内の試料Ｎα１〜８と、いずれかの点で本発明の範
囲を満たさない比較例の試料Ｎ０１１〜３と酸を添加し
なかった従来例の試料Ｎｏ、１．２を準備した。これら
の電圧非直線抵抗体に対して、直径０．５ｍｍ以上の欠
陥発生率と開閉サージ耐量破壊率を求めた。結果を第１
表に示す。

第１表において、直径０．５　ｍｍ以上の欠陥発生率は
、超音波探傷により各素子断面において、直径０．５１
ａｍ以上の欠陥カ月つでもある素子の割合を求めた。ま
た、開閉サージ耐量破壊率は、６００Ａ。

８００Ａ、　１００ＯＡの電流を２ｍｓの電流波形で２
０回繰り返し印加した後破壊したものの割合を求めた。

第１表の結果から、使用した混合泥漿のｐＨ１粘性、水
分量がすべて本発明範囲内の本発明試験Ｎｏ。

１〜８は、いずれかの点で本発明を満足しない比較例試
験Ｎ（Ｌ　１〜３および従来例試験Ｎα１，２と比較し
て、各種特性が良好であることがわかった。

裏隻桝ｌｐＨ調整をシュウ酸で実施した以外は実施例１と同じ条
件で直径４７　ｍｍ　、厚さ２０ｍｍ５ＶｌｌｌｌＡ＝
２５０　Ｖ／＋ｒｎの電圧非直線抵抗体を得た。得られ
た種々の電圧非直線抵抗体に対して、実施例１と同様な
方法により、直径０．５　ｆｆ１ｍ以上の欠陥発生率と
５０ＯＡ、　７００八。

９００Ａにおける開閉サージ耐量破壊率を求めた。結果
を第２表に示す。

第２表の結果から、使用した混合泥漿のｐＨ、粘性、水
分量がすべて本発明範囲内の本発明試験Ｎα１〜６は、
いずれかの点で本発明を満足しない比較例試験Ｎα１〜
３および従来例試験Ｎα１．２と比較して、各種特性が
良好であることがわかった。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明の電圧非直線抵
抗体の製造方法によれば、混合工程において酸を添加混
合して、混合泥漿のｐＨ１粘性、水分量を所定値に調整
することにより、電気特性の良好な電圧非直線抵抗体を
得ることができる。また、制限電圧特性、雷サージ耐量
、課電寿命等の特性も良好なことが確認された。

Claims

【特許請求の範囲】

１．酸化亜鉛を主成分とし、これに金属酸化物を添加混
合した後、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、前記混合工程において、酸化亜鉛およ
び金属酸化物に対してバインダと酸を添加混合すること
により、混合泥漿のｐＨを４〜６．８、粘性を３００ｃ
ｐ以下、水分量を４０重量％以下にすることを特徴とす
る電圧非直線抵抗体の製造方法。