JPH0253924B2 - - Google Patents
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- JPH0253924B2 JPH0253924B2 JP61092207A JP9220786A JPH0253924B2 JP H0253924 B2 JPH0253924 B2 JP H0253924B2 JP 61092207 A JP61092207 A JP 61092207A JP 9220786 A JP9220786 A JP 9220786A JP H0253924 B2 JPH0253924 B2 JP H0253924B2
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Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
（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
抗体の製造法に関し、特に電気的特性のバラツキ
が少ない避雷素子に適した電圧非直線抵抗体の製
造法に関するものである。 （従来の技術） 各種添加物と酸化亜鉛とからなる原料粉末を造
粒、成形、焼成して焼結体を得る電圧非直線抵抗
体の製造法においては、造粒時の造粒物の性質が
その後の成形工程において均一な成形体を作成す
るうえで重要である。従来、酸化亜鉛と各種添加
物との混合物を金型プレス等で成形する前に、混
合物をスプレードライヤによつて微細粒子に造粒
することが一般的に広く知られていた。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した従来のスプレードライ
ヤによる造粒は、単に混合泥漿より造粒物を造る
ためだけに実施されており、中実で嵩密度が高く
成形時においてつぶれの良好な造粒物を得るため
の条件については未だ解明されていなかつた。そ
の結果、成形体の成形に際し均一な組成及び密度
の成形体を得ることが困難であり、得られた電圧
非直線抵抗体間で電気的諸特性のバラツキが大き
くなる欠点があつた。 本発明の目的は上述した不係具合を解消して、
電気的諸特性のバラツキが少なく、サージ耐量、
課電寿命特性の良好な電圧非直線抵抗体の製造法
を提供しようとするものである。 （問題点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法は、酸化亜
鉛を主成分とする原料に、添加物として電圧非直
線性を生じさせる金属酸化物を添加混合し、この
混合物を成形、焼成して焼結体を得る電圧非直線
抵抗体の製造法において、酸化亜鉛と各種添加物
との混合泥漿を減圧脱気後、スプレードライヤに
より平均粒径50〜150μmでかつ水分0.5〜2.0重量
％の造粒物を造粒し、しかる後造粒物を成形、焼
成することを特徴とするものである。 また、この際、造粒粉の粒度分布が、平均粒径
の２倍以上のものが20重量％以下でかつ平均粒径
の1/2以下のものが20重量％以下であると、造粒
粉間の平均粒径を一定にできより均一な成形体を
得ることができるため好ましい。 （作 用） 上述した構成において、酸化亜鉛と各種添加物
の混合泥漿を好ましくは200mmHg以下の真空度で
減圧脱気することにより、造粒物中の残留気泡を
極めて少なく均一にするとともに、造粒物の粒径
が50〜150μmでかつ水分を0.5〜2.0重量％に調整
することにより、成形時におけるつぶれが良好で
ボイド及びピンホールのない均一な成形体を得る
ことができる。その結果、これらの成形体から電
圧非直線抵抗体を得ることにより、電気的諸特性
が安定してかつ良好な電圧非直線抵抗体を得るこ
とができる。 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
と所定粒度に調整したBi2O3，Co2O3，MnO2，
Sb2O3，Cr2O3，SiO2，NiO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
スの所定量をボールミルを用いて混合する。この
際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Al2O3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
は好ましくはデイスパーミルを用いる。その後好
ましくは200mmHg以下の真空度で減圧脱気を行い
混合泥漿を得る。混合泥漿の水分量は30〜35重量
％程度に調整すると好ましい。 次に混合泥漿を149μmの篩に通した後、スプレ
ードライヤにより平均粒径50〜150μmでかつ水分
が0.5〜2.0重量％の造粒物を造粒する。このとき
のスプレードライヤによる造粒条件としては、ド
ライヤ内での乾燥温度150〜250℃、出口温度50〜
100℃が好ましい。また、造粒物の粒度分布とし
ては、平均粒径の２倍以上のものが20重量％以下
でかつ平均粒径の1/2以下のものが20重量％以下
であると好ましい。造粒後、成形圧力800〜1000
Kg／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℃／hrで800〜1000℃保持時
間１〜５時間という条件で仮焼成して結合剤を飛
散除去する。 次に、仮焼成した仮焼体の側面に絶縁被覆層を
形成する。本発明では、Bi2O3，Sb2O3，ZnO，
SiO2の所定量に有機結合剤としてエチルセルロ
ース、ブチルカルビトール、酢酸ｎブチル等を加
えた酸化物ペーストを、30〜100μmの厚さに仮焼
体の側面に塗布する。次にこれを昇降温速度40〜
60℃／hr、1000〜1300℃好ましくは1100〜1250℃
で２〜７時間という条件で本焼成して、電圧非直
線抵抗体を得る。 なお、ガラス粉末に有機結合剤としてエチルセ
ルロース、ブチルカルビトール、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
100〜200μmの厚さに塗布し、空気中で昇降温速
度100〜200℃／hr、400〜600℃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。 そして最後に電圧非直線抵抗体の両端面を平滑
に研磨し、アルミニウム電極を溶射により設け
る。以下、実際に本発明製造法の範囲内および範
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。 実施例 １ 上述した方法作成した直径47mm、厚さ20mmの電
圧非直線抵抗体において、脱気の有無および造粒
物の水分量が本発明範囲内の試料No.１〜４と、ど
ちらか一方が本発明範囲外の比較例No.１〜３を準
備し、それぞれの欠陥発生率、電圧非直線指数、
サージ耐量破壊率、漏洩電流を測定した。なお、
造粒物の平均粒径は本実施例ではすべての場合
100μmとした。結果を第１表に示す。第１表にお
いて、欠陥発生率は各試料に対して超音波探傷測
定を実施して直径0.5mm以上の欠陥の数を調べて
その割合求めた。電圧非直線指数αはＩ＝KV〓
（Ｉ：電流、Ｖ：電圧、Ｋ：比例定数）に基づい
てV1nAとV100μAと値から求めた。また、サージ
耐量破壊率は1000Aおよび1200Aの電流を2msの
電流形で20回繰り返し印加した後の破壊した素子
の割合として求めた。さらに、漏洩電流の比は素
子を周囲温度130℃課電率95％で課電し、課電直
後に対する課電100時間後の電流比I100時間／I0時
間から求めた。
抗体の製造法に関し、特に電気的特性のバラツキ
が少ない避雷素子に適した電圧非直線抵抗体の製
造法に関するものである。 （従来の技術） 各種添加物と酸化亜鉛とからなる原料粉末を造
粒、成形、焼成して焼結体を得る電圧非直線抵抗
体の製造法においては、造粒時の造粒物の性質が
その後の成形工程において均一な成形体を作成す
るうえで重要である。従来、酸化亜鉛と各種添加
物との混合物を金型プレス等で成形する前に、混
合物をスプレードライヤによつて微細粒子に造粒
することが一般的に広く知られていた。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した従来のスプレードライ
ヤによる造粒は、単に混合泥漿より造粒物を造る
ためだけに実施されており、中実で嵩密度が高く
成形時においてつぶれの良好な造粒物を得るため
の条件については未だ解明されていなかつた。そ
の結果、成形体の成形に際し均一な組成及び密度
の成形体を得ることが困難であり、得られた電圧
非直線抵抗体間で電気的諸特性のバラツキが大き
くなる欠点があつた。 本発明の目的は上述した不係具合を解消して、
電気的諸特性のバラツキが少なく、サージ耐量、
課電寿命特性の良好な電圧非直線抵抗体の製造法
を提供しようとするものである。 （問題点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法は、酸化亜
鉛を主成分とする原料に、添加物として電圧非直
線性を生じさせる金属酸化物を添加混合し、この
混合物を成形、焼成して焼結体を得る電圧非直線
抵抗体の製造法において、酸化亜鉛と各種添加物
との混合泥漿を減圧脱気後、スプレードライヤに
より平均粒径50〜150μmでかつ水分0.5〜2.0重量
％の造粒物を造粒し、しかる後造粒物を成形、焼
成することを特徴とするものである。 また、この際、造粒粉の粒度分布が、平均粒径
の２倍以上のものが20重量％以下でかつ平均粒径
の1/2以下のものが20重量％以下であると、造粒
粉間の平均粒径を一定にできより均一な成形体を
得ることができるため好ましい。 （作 用） 上述した構成において、酸化亜鉛と各種添加物
の混合泥漿を好ましくは200mmHg以下の真空度で
減圧脱気することにより、造粒物中の残留気泡を
極めて少なく均一にするとともに、造粒物の粒径
が50〜150μmでかつ水分を0.5〜2.0重量％に調整
することにより、成形時におけるつぶれが良好で
ボイド及びピンホールのない均一な成形体を得る
ことができる。その結果、これらの成形体から電
圧非直線抵抗体を得ることにより、電気的諸特性
が安定してかつ良好な電圧非直線抵抗体を得るこ
とができる。 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
と所定粒度に調整したBi2O3，Co2O3，MnO2，
Sb2O3，Cr2O3，SiO2，NiO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
スの所定量をボールミルを用いて混合する。この
際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Al2O3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
は好ましくはデイスパーミルを用いる。その後好
ましくは200mmHg以下の真空度で減圧脱気を行い
混合泥漿を得る。混合泥漿の水分量は30〜35重量
％程度に調整すると好ましい。 次に混合泥漿を149μmの篩に通した後、スプレ
ードライヤにより平均粒径50〜150μmでかつ水分
が0.5〜2.0重量％の造粒物を造粒する。このとき
のスプレードライヤによる造粒条件としては、ド
ライヤ内での乾燥温度150〜250℃、出口温度50〜
100℃が好ましい。また、造粒物の粒度分布とし
ては、平均粒径の２倍以上のものが20重量％以下
でかつ平均粒径の1/2以下のものが20重量％以下
であると好ましい。造粒後、成形圧力800〜1000
Kg／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℃／hrで800〜1000℃保持時
間１〜５時間という条件で仮焼成して結合剤を飛
散除去する。 次に、仮焼成した仮焼体の側面に絶縁被覆層を
形成する。本発明では、Bi2O3，Sb2O3，ZnO，
SiO2の所定量に有機結合剤としてエチルセルロ
ース、ブチルカルビトール、酢酸ｎブチル等を加
えた酸化物ペーストを、30〜100μmの厚さに仮焼
体の側面に塗布する。次にこれを昇降温速度40〜
60℃／hr、1000〜1300℃好ましくは1100〜1250℃
で２〜７時間という条件で本焼成して、電圧非直
線抵抗体を得る。 なお、ガラス粉末に有機結合剤としてエチルセ
ルロース、ブチルカルビトール、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
100〜200μmの厚さに塗布し、空気中で昇降温速
度100〜200℃／hr、400〜600℃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。 そして最後に電圧非直線抵抗体の両端面を平滑
に研磨し、アルミニウム電極を溶射により設け
る。以下、実際に本発明製造法の範囲内および範
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。 実施例 １ 上述した方法作成した直径47mm、厚さ20mmの電
圧非直線抵抗体において、脱気の有無および造粒
物の水分量が本発明範囲内の試料No.１〜４と、ど
ちらか一方が本発明範囲外の比較例No.１〜３を準
備し、それぞれの欠陥発生率、電圧非直線指数、
サージ耐量破壊率、漏洩電流を測定した。なお、
造粒物の平均粒径は本実施例ではすべての場合
100μmとした。結果を第１表に示す。第１表にお
いて、欠陥発生率は各試料に対して超音波探傷測
定を実施して直径0.5mm以上の欠陥の数を調べて
その割合求めた。電圧非直線指数αはＩ＝KV〓
（Ｉ：電流、Ｖ：電圧、Ｋ：比例定数）に基づい
てV1nAとV100μAと値から求めた。また、サージ
耐量破壊率は1000Aおよび1200Aの電流を2msの
電流形で20回繰り返し印加した後の破壊した素子
の割合として求めた。さらに、漏洩電流の比は素
子を周囲温度130℃課電率95％で課電し、課電直
後に対する課電100時間後の電流比I100時間／I0時
間から求めた。
【表】
第１表から明らかなように、本発明の方法で製
造した電圧非直線抵抗体である試料No.１〜４は、
比較例No.１〜３に比べて電気的諸特性が良好でか
つ安定しているとともに欠陥発生率も少ないこと
がわかつた。 実施例 ２ 同様に上述した方法で作成した直径47mm、厚さ
20mmの電圧非直線抵抗体において、造粒粉の粒径
の影響を調べるため、脱気の有無および造粒粉の
粒径が本発明の範囲内である試料No.１〜５と、ど
ちらか一方が本発明範囲外の比較例No.１〜３を準
備した。なお、造粒粉の水分量は本実施例ではす
べての場合1.5重量％と限定した。得られた試料
に対して、実施例１と同様に欠陥発生率、電圧非
直線数、サージ耐量破壊率、漏洩電流を測定し
た。結果を第２表に示す。
造した電圧非直線抵抗体である試料No.１〜４は、
比較例No.１〜３に比べて電気的諸特性が良好でか
つ安定しているとともに欠陥発生率も少ないこと
がわかつた。 実施例 ２ 同様に上述した方法で作成した直径47mm、厚さ
20mmの電圧非直線抵抗体において、造粒粉の粒径
の影響を調べるため、脱気の有無および造粒粉の
粒径が本発明の範囲内である試料No.１〜５と、ど
ちらか一方が本発明範囲外の比較例No.１〜３を準
備した。なお、造粒粉の水分量は本実施例ではす
べての場合1.5重量％と限定した。得られた試料
に対して、実施例１と同様に欠陥発生率、電圧非
直線数、サージ耐量破壊率、漏洩電流を測定し
た。結果を第２表に示す。
【表】
第２表から明らかなように、本発明の方法で製
造した電圧非直線抵抗体である試料No.１〜５は、
比較例No.１〜３と比べて電気的諸特性が良好でか
つ安定しているとともに欠陥発生率も少ないこと
がわかつた。 実施例 ３ 同様に上述した方法で作成した直径47mm、厚さ
20mmの電圧非直線抵抗体において、造粒粉の粒度
分布の影響を調べるため、造粒粉の粒径が100μm
で水分量が1.5重量％と本発明の範囲内のものに
対して、造粒粉の粒度分布を種々変えて試料No.１
〜７を準備した。得られた試料に対して、実施例
１と同様に欠陥発生率、電圧非直線数、サージ耐
量破壊率、漏洩電流を測定した。結果を第３表に
示す。
造した電圧非直線抵抗体である試料No.１〜５は、
比較例No.１〜３と比べて電気的諸特性が良好でか
つ安定しているとともに欠陥発生率も少ないこと
がわかつた。 実施例 ３ 同様に上述した方法で作成した直径47mm、厚さ
20mmの電圧非直線抵抗体において、造粒粉の粒度
分布の影響を調べるため、造粒粉の粒径が100μm
で水分量が1.5重量％と本発明の範囲内のものに
対して、造粒粉の粒度分布を種々変えて試料No.１
〜７を準備した。得られた試料に対して、実施例
１と同様に欠陥発生率、電圧非直線数、サージ耐
量破壊率、漏洩電流を測定した。結果を第３表に
示す。
【表】
第３表から明らかなように、本発明の方法のう
ちでも、平均粒径２倍以上のものが20重量％以下
でかつ平均粒径の1/2以下のものが20重量％以下
の試料No.１〜４が、電気的諸特性が良好であると
ともに欠陥発生率が少ないことがわかつた。 （発明の効果） 以上詳細に説明したところから明らかなよう
に、本発明の電圧非直線抵抗体の製造法によれ
ば、混合時に減圧脱気するとともに造粒物の粒径
を50〜150μmでかつ水分を0.5〜2.0重量％に調整
することにより、均一成形体を得ることができ、
その結果電気的諸特性のバラツキが少なくしかも
サージ耐量、課電寿命特性の良好な電圧非直線抵
抗体を得ることができる。
ちでも、平均粒径２倍以上のものが20重量％以下
でかつ平均粒径の1/2以下のものが20重量％以下
の試料No.１〜４が、電気的諸特性が良好であると
ともに欠陥発生率が少ないことがわかつた。 （発明の効果） 以上詳細に説明したところから明らかなよう
に、本発明の電圧非直線抵抗体の製造法によれ
ば、混合時に減圧脱気するとともに造粒物の粒径
を50〜150μmでかつ水分を0.5〜2.0重量％に調整
することにより、均一成形体を得ることができ、
その結果電気的諸特性のバラツキが少なくしかも
サージ耐量、課電寿命特性の良好な電圧非直線抵
抗体を得ることができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸化亜鉛を主成分とする原料に、添加物とし
て電圧非直線性を生じさせる金属酸化物を添加混
合し、この混合物を成形、焼成して焼結体を得る
電圧非直線抵抗体の製造法において、酸化亜鉛と
各種添加物との混合泥漿を減圧脱気後、スプレー
ドライヤにより平均粒径50〜150μmでかつ水分
0.5〜2.0重量％の造粒物を造粒し、しかる後造粒
物を成形、焼成することを特徴とする電圧非直線
抵抗体の製造法。 ２ 前記造粒粉の粒度分布が、平均粒径の２倍以
上のものが20重量％以下でかつ平均粒径の1/2以
下のものが20重量％以下である特許請求の範囲第
１項記載の電圧非直線抵抗体の製造法。 ３ 前記造粒粉の平均粒径が80〜120μmでかつ水
分量が1.0〜1.5重量％である特許請求の範囲第１
項記載の電圧非直線抵抗体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61092207A JPS62249402A (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 電圧非直線抵抗体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61092207A JPS62249402A (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 電圧非直線抵抗体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62249402A JPS62249402A (ja) | 1987-10-30 |
| JPH0253924B2 true JPH0253924B2 (ja) | 1990-11-20 |
Family
ID=14047996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61092207A Granted JPS62249402A (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 電圧非直線抵抗体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62249402A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02238603A (ja) * | 1989-03-13 | 1990-09-20 | Ngk Insulators Ltd | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
| JPH02241003A (ja) * | 1989-03-15 | 1990-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 酸化亜鉛形バリスタの製造方法 |
-
1986
- 1986-04-23 JP JP61092207A patent/JPS62249402A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62249402A (ja) | 1987-10-30 |
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Legal Events
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |