JPH0336281B2 - - Google Patents
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- JPH0336281B2 JPH0336281B2 JP56147950A JP14795081A JPH0336281B2 JP H0336281 B2 JPH0336281 B2 JP H0336281B2 JP 56147950 A JP56147950 A JP 56147950A JP 14795081 A JP14795081 A JP 14795081A JP H0336281 B2 JPH0336281 B2 JP H0336281B2
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- Japan
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- voltage nonlinear
- firing
- nonlinear resistor
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- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
本発明は電気特性の優れた電圧非直線抵抗体の
製造方法に関する。従来の電圧非直線抵抗体用の
焼結素体はZnO（酸化亜鉛）を主成分とし副成分
として酸化マグネシウム（MgO）、三酸化ビスマ
ス（Bi2O3）、三酸化アンチモン（Sb2O3）、酸化
コバルト（CoO）、酸化マンガン（MnO）などの
金属酸化物を少量加え、これを混合、造粒成形し
た後、1150℃〜1350℃の温度で焼結することによ
つて得られている。 このようにして得られた電圧非直線抵抗体を電
力用避雷器のごとき大きなサージ吸収を目的とす
るものに利用するときは特に単位体積あたりのエ
ネルギー処理能力の優れているものが要求され
る。 一般に電圧非直線抵抗体のエネルギー処理能力
を具体的な数値であらわすために2msの電流矩形
波を印加して単位体積あたりの矩形波放電耐量を
用いる。（試験方法については例えばJEC−
203P.43に記載されている） すなわち、放電耐量が小さい場合には、電圧非
直線抵抗体に大電流インパルスを印加すると沿面
閃絡または貫通破壊を起こし、サージ吸収という
本来の目的を果せず、ひいては避雷器の性能をも
大きく低下させてしまう。 このため、放電耐量向上の要求に対してたとえ
ば、造粒粉をただちに成型する、成型体を100℃
前後でエージングする、バインダーの成分をかえ
る、焼成時の昇温、降温速度をコントロールする
等の種々の製造方法が試みられている。そのいず
れも、放電耐量の小さい原因は焼結体内部にボイ
ド，クラツクがあるためと考え、これらを製造工
程を改良することにより極力除去しようとする試
みである。（表１）に超音波探傷装置を用いて大
気圧下で得られた焼結体の内部にボイド，クラツ
クのある電圧非直線抵抗体とボイド，クラツクの
発見されないものとの、放電耐量の比較を示す。
表１から明らかなように放電耐量を向上させるこ
とは焼結体内部のボイド，クラツクを除去するこ
とによりある程度解決できることがわかる。しか
しながら、従来の製造方法ではボイド，クラツク
を除去し、放電耐量の優れた電圧非直線抵抗体を
生産スケールで安定に得ることは不十分であつ
た。 本発明は、比較的容易に実現でき、放電耐量を
大幅に向上させ、かつ電気的特性（電流電圧非直
線性）を改善する電圧非直線抵抗体の製造方法を
提供する事を目的とする。 すなわち、本発明は焼成工程の昇温中800〜
1150℃を５〜50℃／時間、次いで昇温速度を上げ
て1150〜焼成温度を50〜150℃／時間で昇温する
焼成プロセスを使用することにより、電圧非直線
抵抗体の放電耐量を大幅に向上させ、電気的特性
（電流電圧非直線性）を改善することができると
いうものである。なお上記焼成工程における焼成
温度は、電圧非直線抵抗体の組成等に応じて定ま
る所定の温度であり、本発明に係るZnOを主成分
とする電圧非直線抵抗体では1150℃を越え1350℃
以下の焼成温度を有している。
製造方法に関する。従来の電圧非直線抵抗体用の
焼結素体はZnO（酸化亜鉛）を主成分とし副成分
として酸化マグネシウム（MgO）、三酸化ビスマ
ス（Bi2O3）、三酸化アンチモン（Sb2O3）、酸化
コバルト（CoO）、酸化マンガン（MnO）などの
金属酸化物を少量加え、これを混合、造粒成形し
た後、1150℃〜1350℃の温度で焼結することによ
つて得られている。 このようにして得られた電圧非直線抵抗体を電
力用避雷器のごとき大きなサージ吸収を目的とす
るものに利用するときは特に単位体積あたりのエ
ネルギー処理能力の優れているものが要求され
る。 一般に電圧非直線抵抗体のエネルギー処理能力
を具体的な数値であらわすために2msの電流矩形
波を印加して単位体積あたりの矩形波放電耐量を
用いる。（試験方法については例えばJEC−
203P.43に記載されている） すなわち、放電耐量が小さい場合には、電圧非
直線抵抗体に大電流インパルスを印加すると沿面
閃絡または貫通破壊を起こし、サージ吸収という
本来の目的を果せず、ひいては避雷器の性能をも
大きく低下させてしまう。 このため、放電耐量向上の要求に対してたとえ
ば、造粒粉をただちに成型する、成型体を100℃
前後でエージングする、バインダーの成分をかえ
る、焼成時の昇温、降温速度をコントロールする
等の種々の製造方法が試みられている。そのいず
れも、放電耐量の小さい原因は焼結体内部にボイ
ド，クラツクがあるためと考え、これらを製造工
程を改良することにより極力除去しようとする試
みである。（表１）に超音波探傷装置を用いて大
気圧下で得られた焼結体の内部にボイド，クラツ
クのある電圧非直線抵抗体とボイド，クラツクの
発見されないものとの、放電耐量の比較を示す。
表１から明らかなように放電耐量を向上させるこ
とは焼結体内部のボイド，クラツクを除去するこ
とによりある程度解決できることがわかる。しか
しながら、従来の製造方法ではボイド，クラツク
を除去し、放電耐量の優れた電圧非直線抵抗体を
生産スケールで安定に得ることは不十分であつ
た。 本発明は、比較的容易に実現でき、放電耐量を
大幅に向上させ、かつ電気的特性（電流電圧非直
線性）を改善する電圧非直線抵抗体の製造方法を
提供する事を目的とする。 すなわち、本発明は焼成工程の昇温中800〜
1150℃を５〜50℃／時間、次いで昇温速度を上げ
て1150〜焼成温度を50〜150℃／時間で昇温する
焼成プロセスを使用することにより、電圧非直線
抵抗体の放電耐量を大幅に向上させ、電気的特性
（電流電圧非直線性）を改善することができると
いうものである。なお上記焼成工程における焼成
温度は、電圧非直線抵抗体の組成等に応じて定ま
る所定の温度であり、本発明に係るZnOを主成分
とする電圧非直線抵抗体では1150℃を越え1350℃
以下の焼成温度を有している。
【表】
【表】
分率）
以下本発明を実施例について説明する。本発明
に係る電圧非直線抵抗体の組成は主成分
ZnO99.549〜82.9mol％、幅成分Bi2O30.1〜
3.0mol％、Sb2O30.05〜3.0mol％、CoO0.05〜
2.0mol％、MnO0.05〜2.0mol％を基本として
NiO、SiO2、Ａ2O3、Cr2O3をそれぞれ0.05〜
2.0mol％、0.1〜3.0mol、％0.001〜0.1mol％、
0.05〜3.0mol％、の一種又はそれ以上もしくは他
の成分を含んだ組成のものが適するものである。 これらを混合、造粒後、成型した。そしてこの
成型体を室温〜800℃までを100℃／時間、800〜
1150℃までを50℃／時間、1150℃〜1300℃（焼成
温度）を100℃で昇温し、1300℃で２時間保持し、
焼結体を得た。得られた焼結体に電極を付け、放
電耐量を前述の方法で測定した。この結果を第１
図および第２図に示す。第１図より明らかなよう
に800〜1150℃を200℃／時間、100℃／時間、50
℃／時間、25℃／時間で昇温した場合、放電耐量
はそれぞれ150J／cm3、200J／cm3、240J／cm3、
240J／cm3と800〜1150℃において昇温速度を50
℃／時間以下にすることにより放電耐量を大幅に
向上することができた。 また第２図では1150℃〜1300℃（焼成温度）に
おいて昇温速度を25℃／時間、50℃／時間、100
℃／時間、150℃／時間、175℃／時間、200℃／
時間と変化させた場合のV10KA／V1nAの値を示し
た。ここで、Vxは、電極を付けた焼結体に電流
ｘを流した時の電圧を示す。V10KA／V1nAの値は
制限電圧比と呼ばれ、この値が小さいほど非直線
性が良いことを表わす。第２図から明らかなよう
に昇温速度を50℃／時間〜150℃／時間とするこ
とにより非直線性の優れた焼結体を得ることがで
きた。 そして、800〜1150℃の温度範囲を５〜50℃／
時間の速度で昇温する理由は、第３図に示すよう
に、成型体の収縮が800℃から始まり1150℃で終
了するため、この温度範囲を50℃／時間以下とい
う遅い速度で昇温することにより、成型体内の温
度差をなくし、均一化焼結させ、ボイド，クラツ
クをなくすことができるためである。逆に昇温速
度が５℃／時間未満に遅すぎると、昇温時に成形
体の組成が変化し、所望の非直線性を有する電圧
非直線抵抗体が得られなくなるおそれがある。
以下本発明を実施例について説明する。本発明
に係る電圧非直線抵抗体の組成は主成分
ZnO99.549〜82.9mol％、幅成分Bi2O30.1〜
3.0mol％、Sb2O30.05〜3.0mol％、CoO0.05〜
2.0mol％、MnO0.05〜2.0mol％を基本として
NiO、SiO2、Ａ2O3、Cr2O3をそれぞれ0.05〜
2.0mol％、0.1〜3.0mol、％0.001〜0.1mol％、
0.05〜3.0mol％、の一種又はそれ以上もしくは他
の成分を含んだ組成のものが適するものである。 これらを混合、造粒後、成型した。そしてこの
成型体を室温〜800℃までを100℃／時間、800〜
1150℃までを50℃／時間、1150℃〜1300℃（焼成
温度）を100℃で昇温し、1300℃で２時間保持し、
焼結体を得た。得られた焼結体に電極を付け、放
電耐量を前述の方法で測定した。この結果を第１
図および第２図に示す。第１図より明らかなよう
に800〜1150℃を200℃／時間、100℃／時間、50
℃／時間、25℃／時間で昇温した場合、放電耐量
はそれぞれ150J／cm3、200J／cm3、240J／cm3、
240J／cm3と800〜1150℃において昇温速度を50
℃／時間以下にすることにより放電耐量を大幅に
向上することができた。 また第２図では1150℃〜1300℃（焼成温度）に
おいて昇温速度を25℃／時間、50℃／時間、100
℃／時間、150℃／時間、175℃／時間、200℃／
時間と変化させた場合のV10KA／V1nAの値を示し
た。ここで、Vxは、電極を付けた焼結体に電流
ｘを流した時の電圧を示す。V10KA／V1nAの値は
制限電圧比と呼ばれ、この値が小さいほど非直線
性が良いことを表わす。第２図から明らかなよう
に昇温速度を50℃／時間〜150℃／時間とするこ
とにより非直線性の優れた焼結体を得ることがで
きた。 そして、800〜1150℃の温度範囲を５〜50℃／
時間の速度で昇温する理由は、第３図に示すよう
に、成型体の収縮が800℃から始まり1150℃で終
了するため、この温度範囲を50℃／時間以下とい
う遅い速度で昇温することにより、成型体内の温
度差をなくし、均一化焼結させ、ボイド，クラツ
クをなくすことができるためである。逆に昇温速
度が５℃／時間未満に遅すぎると、昇温時に成形
体の組成が変化し、所望の非直線性を有する電圧
非直線抵抗体が得られなくなるおそれがある。
第１図は昇温速度と放電耐量の関係を示した曲
線図、第２図は昇温速度とV10KA／V1nAの関係を
示した曲線図、第３図は収縮率と焼成温度の関係
を示した曲線図。
線図、第２図は昇温速度とV10KA／V1nAの関係を
示した曲線図、第３図は収縮率と焼成温度の関係
を示した曲線図。
Claims (1)
- １ ZnOを主成分とする成形体を焼成する工程を
具備した電圧非直線抵抗体の製造方法において、
焼成工程における昇温中800℃〜1150℃を５℃〜
50℃／時間で昇温した後に昇温速度を上げて1150
℃〜焼成温度を50℃〜150℃／時間で昇温するこ
とを特徴とする電圧非直線抵抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56147950A JPS5850704A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56147950A JPS5850704A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5850704A JPS5850704A (ja) | 1983-03-25 |
| JPH0336281B2 true JPH0336281B2 (ja) | 1991-05-31 |
Family
ID=15441731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56147950A Granted JPS5850704A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850704A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63263052A (ja) * | 1987-04-21 | 1988-10-31 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | 不溶解物の生成を防止した蛋白質分解物の製造方法 |
| JP2007329178A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Toshiba Corp | 電流−電圧非直線抵抗体および避雷器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5821805A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 有極ソレノイド |
-
1981
- 1981-09-21 JP JP56147950A patent/JPS5850704A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5821805A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 有極ソレノイド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5850704A (ja) | 1983-03-25 |
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