JPH02239602A - 電圧非直線抵抗体の製造法 - Google Patents
電圧非直線抵抗体の製造法Info
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- JPH02239602A JPH02239602A JP1059774A JP5977489A JPH02239602A JP H02239602 A JPH02239602 A JP H02239602A JP 1059774 A JP1059774 A JP 1059774A JP 5977489 A JP5977489 A JP 5977489A JP H02239602 A JPH02239602 A JP H02239602A
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Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
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。
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
造法に関するものである。
造法に関するものである。
（従来の技術）
従来から酸化亜鉛を土成分とし、旧ｇａｓ， ＳｂｚＯ
ｓ，ｓｔｏｏｌ ＭｎＯ■等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
、その性質を利用して避雷器等に使用されている。
ｓ，ｓｔｏｏｌ ＭｎＯ■等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
、その性質を利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では、雷等のサージ電流が素子に
印加された場合に主として素子側面に沿った閃絡いわゆ
る沿面閃絡が生じ、素子が破壊することがあるため、側
面に旧−Ｓｂ−Ｓｔ系化合物または旧−Ｓｂ−Ｓｉ−Ｚ
ｎ系化合物よりなる高抵抗層を設けるのが一般的である
。
印加された場合に主として素子側面に沿った閃絡いわゆ
る沿面閃絡が生じ、素子が破壊することがあるため、側
面に旧−Ｓｂ−Ｓｔ系化合物または旧−Ｓｂ−Ｓｉ−Ｚ
ｎ系化合物よりなる高抵抗層を設けるのが一般的である
。
（発明が解決しようとする課題）
従来の電圧非直線抵抗体においては、素体の側面に、酸
化珪素、酸化ビスマス、酸化アンチモン等から成る側面
高抵抗層用の混合物を塗布し、焼成して側面高抵抗層を
形成していた。
化珪素、酸化ビスマス、酸化アンチモン等から成る側面
高抵抗層用の混合物を塗布し、焼成して側面高抵抗層を
形成していた。
しかしながら、上記方法において、抵抗体本体と側面高
抵抗層との密着が悪く、密着の低下した部分から吸湿し
、この結果絶縁抵抗やバリスタ電圧、さらに放電耐量が
低下し、特にバリスタ電圧を高くするとこの傾向が顕著
に現れてくるという問題があった。
抵抗層との密着が悪く、密着の低下した部分から吸湿し
、この結果絶縁抵抗やバリスタ電圧、さらに放電耐量が
低下し、特にバリスタ電圧を高くするとこの傾向が顕著
に現れてくるという問題があった。
本発明の目的は上述した課題を解決して、抵抗体の絶縁
抵抗およびバリスタ電圧を安定にし、雷サージ耐量を向
上する電圧非直線抵抗体を提供しようとするものである
。
抵抗およびバリスタ電圧を安定にし、雷サージ耐量を向
上する電圧非直線抵抗体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は、酸化亜鉛を主成分とし、
金属酸化物を混合して成る電圧非直線抵抗体の製造法に
おいて、素体の側面に、珪素化合物、ビスマス化合物お
よびアンチモン化合物の混合物を仮焼し、粉砕して作成
した側面高抵抗層用の混合物を塗布するか、または、珪
素化合物、ビスマス化合物、アンチモン化合物の混合物
を仮焼し、粉砕したものに亜鉛化合物を混合して作成し
た側面高抵抗層用の混合物を塗布し、その後、焼成する
ことを特徴とするものである。
金属酸化物を混合して成る電圧非直線抵抗体の製造法に
おいて、素体の側面に、珪素化合物、ビスマス化合物お
よびアンチモン化合物の混合物を仮焼し、粉砕して作成
した側面高抵抗層用の混合物を塗布するか、または、珪
素化合物、ビスマス化合物、アンチモン化合物の混合物
を仮焼し、粉砕したものに亜鉛化合物を混合して作成し
た側面高抵抗層用の混合物を塗布し、その後、焼成する
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、本発明者らは３成分系の酸化物
混合物を仮焼したのちに粉末にすると、粉末が微細にか
つ均一になり、しかもこの粉末は一度仮焼されているた
め抵抗体本体との反応性が均一になるため、抵抗体本体
と側面高抵抗層との密着性を良好にし、吸湿性を改善し
、放電耐量が良好になることを見出した。
混合物を仮焼したのちに粉末にすると、粉末が微細にか
つ均一になり、しかもこの粉末は一度仮焼されているた
め抵抗体本体との反応性が均一になるため、抵抗体本体
と側面高抵抗層との密着性を良好にし、吸湿性を改善し
、放電耐量が良好になることを見出した。
さらに各種添加成分の中の珪素化合物は、酸化？鉛と反
応して珪酸亜鉛を生成する。この珪酸亜鉛は側面高抵抗
層の雷サージ印加による沿面閃絡防止等重要な働きをす
る。
応して珪酸亜鉛を生成する。この珪酸亜鉛は側面高抵抗
層の雷サージ印加による沿面閃絡防止等重要な働きをす
る。
なお、仮焼する混合物としては、珪素化合物、ビスマス
化合物、アンチモン化合物をＳｉｎｇ， Ｂｉｔ（ｈ＋
ｓｂｔｏ．換算でＳｉ０■７０〜９５モルχ．好ましく
は８０〜９０モル％．ＢｉｚＯ＋１−１５モ／Ｌ／χ，
好ましくは３〜１０モルχ， ＳｂｚＯｉ３〜２０モル
χ．好ましくは５〜１５モルχを添加する。側面高抵抗
層用の混合物としては、この仮焼された混合物に対し、
必要に応じて亜鉛化合物を外配でＺｎＯに換算して１５
０モルχ以下、好まし《は８０モル２以下を添加しても
よく、全体の平均粒径がｌＯμｍ以下であるのが好まし
い。また、亜鉛化合物のほかコバルト、マンガン等の遷
移金属化合物を添加してもよい。そして、焼成体の側面
高抵抗層の厚さは３０〜１５０ｕＩ１であると好ましい
。
化合物、アンチモン化合物をＳｉｎｇ， Ｂｉｔ（ｈ＋
ｓｂｔｏ．換算でＳｉ０■７０〜９５モルχ．好ましく
は８０〜９０モル％．ＢｉｚＯ＋１−１５モ／Ｌ／χ，
好ましくは３〜１０モルχ， ＳｂｚＯｉ３〜２０モル
χ．好ましくは５〜１５モルχを添加する。側面高抵抗
層用の混合物としては、この仮焼された混合物に対し、
必要に応じて亜鉛化合物を外配でＺｎＯに換算して１５
０モルχ以下、好まし《は８０モル２以下を添加しても
よく、全体の平均粒径がｌＯμｍ以下であるのが好まし
い。また、亜鉛化合物のほかコバルト、マンガン等の遷
移金属化合物を添加してもよい。そして、焼成体の側面
高抵抗層の厚さは３０〜１５０ｕＩ１であると好ましい
。
ここで、側面高抵抗層用の混合物の組成として、珪素化
合物、アンチモン化合物、亜鉛化合物を規定したが、各
゛化合物とも１０００゜Ｃ以下、好ましくは？００゜Ｃ
以下で酸化物に変化するものであればよい．具体的には
酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等があげられるが、
酸化物が最も好ましい。
合物、アンチモン化合物、亜鉛化合物を規定したが、各
゛化合物とも１０００゜Ｃ以下、好ましくは？００゜Ｃ
以下で酸化物に変化するものであればよい．具体的には
酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等があげられるが、
酸化物が最も好ましい。
（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８１ｚＯｉ＋ ＣＯ３０４１ ＭｎＯｚ＋Ｓｂ
ｚＯ：＋， Ｃｒ２０．，， ＳｔＯｚ＋ ＮｉＯ等よ
りなる添加物の所定量を混合する。この際、ＳｉＯ■源
原料として平均粒径１０μｍ以下の非晶質シリカを使用
する。これら原料粉末に対して所定量のポリビニルアル
コール水溶液等を加え、好ましくはディスパーミルによ
り混合した後、好ましくはスプレードライヤにより造粒
して造粒物を得る。造粒後、成形圧力８〜１００ＭＰａ
の下で所定の形状に成形する。そして成形体を昇降温速
度５０〜７０゜Ｃ ／ｈｒで８５０〜９８０゜Ｃ、保持
時間１〜５時間という条件で仮焼成する。
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８１ｚＯｉ＋ ＣＯ３０４１ ＭｎＯｚ＋Ｓｂ
ｚＯ：＋， Ｃｒ２０．，， ＳｔＯｚ＋ ＮｉＯ等よ
りなる添加物の所定量を混合する。この際、ＳｉＯ■源
原料として平均粒径１０μｍ以下の非晶質シリカを使用
する。これら原料粉末に対して所定量のポリビニルアル
コール水溶液等を加え、好ましくはディスパーミルによ
り混合した後、好ましくはスプレードライヤにより造粒
して造粒物を得る。造粒後、成形圧力８〜１００ＭＰａ
の下で所定の形状に成形する。そして成形体を昇降温速
度５０〜７０゜Ｃ ／ｈｒで８５０〜９８０゜Ｃ、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℃
八ｒで４００〜６００゜Ｃ、保持時間１〜ＩＯ時間で熱
処理し結合剤を飛散除去すなわち、脱脂すること？好ま
しい。なお、本発明の素体とは成形体及び上記熱処理を
行った脱脂体、仮焼体をいう。
八ｒで４００〜６００゜Ｃ、保持時間１〜ＩＯ時間で熱
処理し結合剤を飛散除去すなわち、脱脂すること？好ま
しい。なお、本発明の素体とは成形体及び上記熱処理を
行った脱脂体、仮焼体をいう。
次に、素体の側面に本発明の側面高抵抗層用の混合物ペ
ーストを６０〜３００μ鋼の厚さに塗布する。
ーストを６０〜３００μ鋼の厚さに塗布する。
本発明の側面高抵抗層用の混合物ペーストは、所定量の
ビスマス化合物、アンチモン化合物および珪素化合物を
混合し仮焼成し、これを粉砕する。
ビスマス化合物、アンチモン化合物および珪素化合物を
混合し仮焼成し、これを粉砕する。
この粉砕物に有機結合剤としてエチルセルロース、プチ
ルカルビトール、酢酸ｎブチル等を加えたものである。
ルカルビトール、酢酸ｎブチル等を加えたものである。
又このペーストに酸化亜鉛を加えてもよい。この際、本
発明では上記側面高抵抗層用の混合物ペーストは、ビス
マス化合物（例えばＢｉ０３）の粒度を１〜１０μｍ１
特に１〜５μｍとし、珪素化合物（例えばＳｉＯ■）の
粒度をｌＯｕＩＩ１以下、特にｌμｍ以下とし、全体の
粒度を調整してｌＯμｍ以下にし、珪素化合物として、
好まし《は平均粒径がｌＯμ一以下の非晶質シリカを使
用する。
発明では上記側面高抵抗層用の混合物ペーストは、ビス
マス化合物（例えばＢｉ０３）の粒度を１〜１０μｍ１
特に１〜５μｍとし、珪素化合物（例えばＳｉＯ■）の
粒度をｌＯｕＩＩ１以下、特にｌμｍ以下とし、全体の
粒度を調整してｌＯμｍ以下にし、珪素化合物として、
好まし《は平均粒径がｌＯμ一以下の非晶質シリカを使
用する。
次にこれを昇温速度４０〜６０″Ｃ ／ｈｒで１０００
〜ｌ３００゜Ｃ５好ましくは１１００〜１２５０゜Ｃま
で昇温し、そこで３〜７時間保持して、８００゜Ｃまで
降温速度３０〜２００’（：／ｈｒで冷却する。
〜ｌ３００゜Ｃ５好ましくは１１００〜１２５０゜Ｃま
で昇温し、そこで３〜７時間保持して、８００゜Ｃまで
降温速度３０〜２００’（：／ｈｒで冷却する。
なお、ガラス粉末に有機結合剤としてエチルセルロース
、プチルカルビトール、酢酸ｎブチル等を加えたガラス
ペーストを上記側面高抵抗層上に１００〜３００ ａｍ
の厚さに塗布し、空気中で昇降温速度１００〜２００゜
Ｃ／ｈｒ 、４００ 〜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。
、プチルカルビトール、酢酸ｎブチル等を加えたガラス
ペーストを上記側面高抵抗層上に１００〜３００ ａｍ
の厚さに塗布し、空気中で昇降温速度１００〜２００゜
Ｃ／ｈｒ 、４００ 〜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Ｓ ｉ
Ｃ ＋ Ａ １ ２ ０ ｘ ，ダイヤモンド等の＃４
００〜２０００相当の研磨剤により水または油を使用し
て研磨する。
Ｃ ＋ Ａ １ ２ ０ ｘ ，ダイヤモンド等の＃４
００〜２０００相当の研磨剤により水または油を使用し
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
ウム等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。
ウム等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
。
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
。
１隻■土
上述した方法で作成した直径４７ｍｍ、厚さ２２．５＋
ｎｍでＶｌ−Ａ ”’４．５〜６．５ＫＶの電圧非直線
抵抗体において、側面高抵抗層用の混合物として酸化ア
ンチモン、酸化ビスマスおよび酸化珪素の混合物をモノ
マロンポット等によりよく混合し、次に焼成温度８５０
〜１１００’Ｃ （好まし《は９００〜１０００’Ｃ）
にて仮焼成する。次に仮焼成したものをジルコニア玉石
とともにモノマロンポットに入れ、平均粒径が約１０μ
ｍ以下になるように粉砕する。これに有機バインダーを
加えて５〜５００ｃｐとなるように調整して、側面高抵
抗層用の混合物ペーストＡを製作した。また、上記仮焼
成したものに酸化亜鉛を添加し粉砕・混合し有機バイン
ダーを加えペース１・状にしたものを混合物ペーストＢ
とする。また比較例は混合物を仮焼成しないで製作した
。
ｎｍでＶｌ−Ａ ”’４．５〜６．５ＫＶの電圧非直線
抵抗体において、側面高抵抗層用の混合物として酸化ア
ンチモン、酸化ビスマスおよび酸化珪素の混合物をモノ
マロンポット等によりよく混合し、次に焼成温度８５０
〜１１００’Ｃ （好まし《は９００〜１０００’Ｃ）
にて仮焼成する。次に仮焼成したものをジルコニア玉石
とともにモノマロンポットに入れ、平均粒径が約１０μ
ｍ以下になるように粉砕する。これに有機バインダーを
加えて５〜５００ｃｐとなるように調整して、側面高抵
抗層用の混合物ペーストＡを製作した。また、上記仮焼
成したものに酸化亜鉛を添加し粉砕・混合し有機バイン
ダーを加えペース１・状にしたものを混合物ペーストＢ
とする。また比較例は混合物を仮焼成しないで製作した
。
上記要領にて製作した混合物ぺ−２，トを仮焼体に塗布
して電圧非直線抵抗体を得た。
して電圧非直線抵抗体を得た。
本発明範囲内の試料Ｎｏ． １〜６と、本発明の範囲内
を満たさない比較例Ｎｏ． ７〜ｌ２とを準備し、Ｖｌ
ｍＡ、絶縁抵抗および雷サージ耐量を測定した。
を満たさない比較例Ｎｏ． ７〜ｌ２とを準備し、Ｖｌ
ｍＡ、絶縁抵抗および雷サージ耐量を測定した。
この結果を第１表に示す。この第１表において、Ｖｌ−
Ａ （バリスタ電圧）は素子に１ｍＡの電流を流した
時の制限電圧を示す。本実験では、Ｖ ｌａ＋Ａ（バリ
スタ電圧）がそれぞれ４．５ｋＶ， ５．５ｋＶ， ６
．５ｋＶの３種類の素子を製作した。雷サージ耐量は８
０ｋＡ，１００ＫＡ， １２０Ｋ八のパルス電流を４／
１０μｓの電流波形で２回印加した場合の合格率を示す
。また、絶縁抵抗はＩＯＯＯＶの電圧を湿度１００％の
雰囲気中に２４時間放置した素子に印加したときの電流
から測定した。
Ａ （バリスタ電圧）は素子に１ｍＡの電流を流した
時の制限電圧を示す。本実験では、Ｖ ｌａ＋Ａ（バリ
スタ電圧）がそれぞれ４．５ｋＶ， ５．５ｋＶ， ６
．５ｋＶの３種類の素子を製作した。雷サージ耐量は８
０ｋＡ，１００ＫＡ， １２０Ｋ八のパルス電流を４／
１０μｓの電流波形で２回印加した場合の合格率を示す
。また、絶縁抵抗はＩＯＯＯＶの電圧を湿度１００％の
雰囲気中に２４時間放置した素子に印加したときの電流
から測定した。
？１表の結果から側面高抵抗層を３成分系の混合物から
仮焼成して作製した混合物ペーストを素体に塗布した本
例の試料はｖ１■の標準偏差も小さく、その絶縁抵抗も
高くかつその標準偏差も小さく、さらに雷サージ耐量が
良好であることが分かった． （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
抗体の製造法によれば、側面高抵抗層を、３成分系の混
合物を仮焼成し、粉砕して製作した混合物ペーストを塗
布して得たことにより、側面高抵抗層の吸湿性を改善し
、バリスタ電圧および絶縁抵抗が安定になり、雷サージ
耐量が向上し、素子の経年変化をも良好なものとした電
圧非直線抵抗体を得ることができる。
仮焼成して作製した混合物ペーストを素体に塗布した本
例の試料はｖ１■の標準偏差も小さく、その絶縁抵抗も
高くかつその標準偏差も小さく、さらに雷サージ耐量が
良好であることが分かった． （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
抗体の製造法によれば、側面高抵抗層を、３成分系の混
合物を仮焼成し、粉砕して製作した混合物ペーストを塗
布して得たことにより、側面高抵抗層の吸湿性を改善し
、バリスタ電圧および絶縁抵抗が安定になり、雷サージ
耐量が向上し、素子の経年変化をも良好なものとした電
圧非直線抵抗体を得ることができる。
Claims (1)
- １．酸化亜鉛を主成分とし、金属酸化物を混合して成る
電圧非直線抵抗体の製造法において、素体の側面に、珪
素化合物、ビスマス化合 物およびアンチモン化合物の混合物を仮焼し、粉砕して
作成した側面高抵抗層用の混合物を塗布し、その後、焼
成することを特徴とする電圧非直線抵抗体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1059774A JPH02239602A (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | 電圧非直線抵抗体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1059774A JPH02239602A (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | 電圧非直線抵抗体の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02239602A true JPH02239602A (ja) | 1990-09-21 |
Family
ID=13122974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1059774A Pending JPH02239602A (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | 電圧非直線抵抗体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02239602A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113223791A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-06 | 华南理工大学 | 一种窄线宽金属型低压压敏器件及电流体打印的制备方法 |
| JP2021532569A (ja) * | 2018-07-27 | 2021-11-25 | 清華大学Tsinghua University | 酸化亜鉛バリスタに用いられる液体高抵抗層 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5321516A (en) * | 1976-08-11 | 1978-02-28 | Sanyo Electric Co Ltd | Fixing structure of deflecting yoke |
| JPS53128799A (en) * | 1977-04-15 | 1978-11-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Forming process of high resistance layer on surface of voltage nonlinear device |
| JPS57148305A (en) * | 1981-03-11 | 1982-09-13 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method of producing metal oxide nonlinear resistor |
| JPS59172201A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-28 | 株式会社明電舎 | 電圧非直線抵抗体素子の絶縁皮膜形成方法 |
-
1989
- 1989-03-14 JP JP1059774A patent/JPH02239602A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5321516A (en) * | 1976-08-11 | 1978-02-28 | Sanyo Electric Co Ltd | Fixing structure of deflecting yoke |
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| JPS57148305A (en) * | 1981-03-11 | 1982-09-13 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method of producing metal oxide nonlinear resistor |
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| CN113223791A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-06 | 华南理工大学 | 一种窄线宽金属型低压压敏器件及电流体打印的制备方法 |
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