JPH0348401A - 電圧非直線抵抗体の製造方法 - Google Patents
電圧非直線抵抗体の製造方法Info
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- JPH0348401A JPH0348401A JP1182582A JP18258289A JPH0348401A JP H0348401 A JPH0348401 A JP H0348401A JP 1182582 A JP1182582 A JP 1182582A JP 18258289 A JP18258289 A JP 18258289A JP H0348401 A JPH0348401 A JP H0348401A
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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、酸化亜鉛を主或分とし、電圧非直線性を発現
させる添加物を含有してなる電圧非直線抵抗体の製造方
法に関するものである。
させる添加物を含有してな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）
酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体は、そのすぐ
れた非直線電圧一電流特性から電圧安定化あるいはサー
ジ吸収を目的とした避雷器やサージアブソーバに広く利
用されている。この電圧非直線抵抗体は、主成分の酸化
亜鉛に電圧非直線性ヲ発現スる少量のビスマス、アンチ
モン、コバルト、マンガン等の酸化物を添加し、混合、
造粒、戒形したのち焼成し、好ましくは側面高抵抗層を
形戒するため無機物質を塗布した後再度焼或し、その焼
結体に電極を取り付けることにより作製することができ
る。
れた非直線電圧一電流特性から電圧安定化あるいはサー
ジ吸収を目的とした避雷器やサージアブソーバに広く利
用されている。この電圧非直線抵抗体は、主成分の酸化
亜鉛に電圧非直線性ヲ発現スる少量のビスマス、アンチ
モン、コバルト、マンガン等の酸化物を添加し、混合、
造粒、戒形したのち焼成し、好ましくは側面高抵抗層を
形戒するため無機物質を塗布した後再度焼或し、その焼
結体に電極を取り付けることにより作製することができ
る。
上述した従来構造の電圧非直線抵抗体における電極は、
円筒体形状の焼結体の両端面の全面に設けることもでき
るが、沿面閃絡防止のため、電極を円周端面から内部へ
１．５ｍｍ以上控えて形或するのが一般的である。
円筒体形状の焼結体の両端面の全面に設けることもでき
るが、沿面閃絡防止のため、電極を円周端面から内部へ
１．５ｍｍ以上控えて形或するのが一般的である。
その一例として、特開昭６２−９７３０３号公報におい
ては、電極の控え量を電極面積が焼結体端面面積の９５
〜９９．５％になるように規定することにより、電極周
長を増し、電極端での電位傾度を緩和し、電流集中を小
さくする技術が開示されている。
ては、電極の控え量を電極面積が焼結体端面面積の９５
〜９９．５％になるように規定することにより、電極周
長を増し、電極端での電位傾度を緩和し、電流集中を小
さくする技術が開示されている。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上述した特開昭６２−９７３０３号公報
で開示されているように、電圧非直線抵抗体の電極周長
を増すだけでは、電極端での電流集中を小さくするにも
限度があり、インパルス耐１向上の効果はまだ十分でな
い問題があった。特に、電流の継続時間が長い開閉サー
ジに対しては、依然として電極端の電流集中に起因する
貫通破壊が多発し、開閉サージ耐量の向上がみられない
問題もあった。
で開示されているように、電圧非直線抵抗体の電極周長
を増すだけでは、電極端での電流集中を小さくするにも
限度があり、インパルス耐１向上の効果はまだ十分でな
い問題があった。特に、電流の継続時間が長い開閉サー
ジに対しては、依然として電極端の電流集中に起因する
貫通破壊が多発し、開閉サージ耐量の向上がみられない
問題もあった。
本発明の目的は上述した課題を解消して、電極を控えて
形戊しても開閉サージ耐量を向上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
。
形戊しても開閉サージ耐量を向上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
或分とし、電圧非直線性を発現させる第１の添加物の少
なくとも１種類以上を添加、混合、成形、焼成してなる
電圧非直線抵抗体の製造方法において、成形体を予じめ
７００〜９５０℃の温度で熱処理したのち、該戒形体の
外周側面から、粒成長抑制作用および／または機械的強
度を増大させる作用を有する第２の添加物を含浸させ、
焼成することを特徴とするものである。
或分とし、電圧非直線性を発現させる第１の添加物の少
なくとも１種類以上を添加、混合、成形、焼成してなる
電圧非直線抵抗体の製造方法において、成形体を予じめ
７００〜９５０℃の温度で熱処理したのち、該戒形体の
外周側面から、粒成長抑制作用および／または機械的強
度を増大させる作用を有する第２の添加物を含浸させ、
焼成することを特徴とするものである。
（作 用〉
上述した構或において、成形体の外周側面から粒成長抑
制作用および／または機械的強度を増大させる作用を有
する第２の添加物を含浸させた後焼成することにより、
抵抗体にＶｌｍＡおよび／または機械的強度が内部から
外周部に向かって漸増する径方向分布を持たせることが
できる。その結果、焼結体に上述したＶｌｍＡ分布があ
るため、電極を控えても電極端での電流集中が緩和され
、開閉サージ耐量が向上するとともに、焼結体に機械的
強度分布すなわち外周部を強くできるため、電極端の電
流集中による熱応力破壊を抑制することができる。
制作用および／または機械的強度を増大させる作用を有
する第２の添加物を含浸させた後焼成することにより、
抵抗体にＶｌｍＡおよび／または機械的強度が内部から
外周部に向かって漸増する径方向分布を持たせることが
できる。その結果、焼結体に上述したＶｌｍＡ分布があ
るため、電極を控えても電極端での電流集中が緩和され
、開閉サージ耐量が向上するとともに、焼結体に機械的
強度分布すなわち外周部を強くできるため、電極端の電
流集中による熱応力破壊を抑制することができる。
なお、成形体の熱処理温度を７００〜９５０℃と限定す
るのは、後述する実施例からも明らかなように、７００
℃未満であると焼或時のクラック発生が生じやすくなり
、９５０℃を越えると２１１１Ｓ矩形波による開閉サー
ジ耐量が劣化してしまうためである。
るのは、後述する実施例からも明らかなように、７００
℃未満であると焼或時のクラック発生が生じやすくなり
、９５０℃を越えると２１１１Ｓ矩形波による開閉サー
ジ耐量が劣化してしまうためである。
また、本発明で使用する粒成長抑制作用および／または
機械的強度を増大させる作用を有する第２の添加物とし
ては、珪酸あるいはアンチモンを含有する珪酸エチル（
テトラエトキシシラン）、ヘキサメチルジシロキサン等
の有機金属化合物、あるいは塩化珪素、塩化アンチモン
等の塩化物などの液体化合物が好適である。しかし、フ
フ化珪素のような気体化合物を含浸させてももちろん良
い。
機械的強度を増大させる作用を有する第２の添加物とし
ては、珪酸あるいはアンチモンを含有する珪酸エチル（
テトラエトキシシラン）、ヘキサメチルジシロキサン等
の有機金属化合物、あるいは塩化珪素、塩化アンチモン
等の塩化物などの液体化合物が好適である。しかし、フ
フ化珪素のような気体化合物を含浸させてももちろん良
い。
粒成長抑制作用および／または機械的強度を増大させる
作用を有する第２の添加物はもちろん、アンチモンを含
有する場合のように、電圧非直線性を発現させる第１の
添加物と同一の場合もあり得る。
作用を有する第２の添加物はもちろん、アンチモンを含
有する場合のように、電圧非直線性を発現させる第１の
添加物と同一の場合もあり得る。
〈実施例）
以下、実際の例について説明する。
ＺｎＯを主成分とし、電圧非直線性を発現させる第１の
添加物としてＢｉ２ロｓ 、Ｓｂ２０３ 、Ｃｒ２０ａ
、ＭｎＯ，、ＣＯ２０３ 、Ｓｌ０２、ＮｉＯを所定！
添加し、これに有機バインダ、分散剤及び水を加えて混
合しスラリー化した。このスラリーをスプレードライヤ
ーにて乾燥、造粒し、直径６０＋ａ＋ｓの円板状に戒形
して底形体を得た。次いで該成形体を５００℃で熱処理
して脱脂したのち、温度７００℃〜９５０℃で予備焼成
した。その後、成形体の両端面をマスキングし、珪酸エ
チルに浸漬した。端面マスキングは戒形体外周側面から
のみ含浸させるためのものである。含浸深さは浸漬時間
により調節した。また、含浸深さは成形体側面からの液
の浸透による変色を肉眼観察する方法により測定した。
添加物としてＢｉ２ロｓ 、Ｓｂ２０３ 、Ｃｒ２０ａ
、ＭｎＯ，、ＣＯ２０３ 、Ｓｌ０２、ＮｉＯを所定！
添加し、これに有機バインダ、分散剤及び水を加えて混
合しスラリー化した。このスラリーをスプレードライヤ
ーにて乾燥、造粒し、直径６０＋ａ＋ｓの円板状に戒形
して底形体を得た。次いで該成形体を５００℃で熱処理
して脱脂したのち、温度７００℃〜９５０℃で予備焼成
した。その後、成形体の両端面をマスキングし、珪酸エ
チルに浸漬した。端面マスキングは戒形体外周側面から
のみ含浸させるためのものである。含浸深さは浸漬時間
により調節した。また、含浸深さは成形体側面からの液
の浸透による変色を肉眼観察する方法により測定した。
次いで、珪酸エチルを含浸させた成形体を、底面ニアン
モニアと水を入れたガラスデシヶータ中に４８時間放置
し、戒形体中に含浸した珪酸エチルを加水分解した。本
実施例では第２の添加物として、加水分解して珪化物を
生じる珪酸エチルを用いたが、珪素あるいはアンチモン
を含有する液体であれば加水分解性の有無によらず使用
することができる。
モニアと水を入れたガラスデシヶータ中に４８時間放置
し、戒形体中に含浸した珪酸エチルを加水分解した。本
実施例では第２の添加物として、加水分解して珪化物を
生じる珪酸エチルを用いたが、珪素あるいはアンチモン
を含有する液体であれば加水分解性の有無によらず使用
することができる。
加水分解の後、該成形体をおよそＩ Ｔｏｒｒの真空中
にて２４時間乾燥した。乾燥後、該戒形体を９８０℃で
５時間仮焼したのち、側面に高抵抗層を形戒するための
無機物質をペースト状にして塗布し、次いで温度１１５
０℃で５時間焼或した。その後、焼結体の両端面を研磨
し、端面にアルミニウム溶射電極を付与して電圧非直線
抵抗体を得た。
にて２４時間乾燥した。乾燥後、該戒形体を９８０℃で
５時間仮焼したのち、側面に高抵抗層を形戒するための
無機物質をペースト状にして塗布し、次いで温度１１５
０℃で５時間焼或した。その後、焼結体の両端面を研磨
し、端面にアルミニウム溶射電極を付与して電圧非直線
抵抗体を得た。
こうして得た電圧非直線抵抗体について、電流１ｍＡ通
電時の単位厚さあたりの制限電圧ｖ，ＩｋＡｓ電流ｏ．
ｉｎ八と１ｍＡ通電時の制限電圧から計算される非直
線指数α、および２＋１１８矩形波を２分間隔で２０回
通電したときの放電耐量をそれぞれ測定した。
電時の単位厚さあたりの制限電圧ｖ，ＩｋＡｓ電流ｏ．
ｉｎ八と１ｍＡ通電時の制限電圧から計算される非直
線指数α、および２＋１１８矩形波を２分間隔で２０回
通電したときの放電耐量をそれぞれ測定した。
２ｍｓ矩形波放電耐量は局部的電流集中により素子が溶
融貫通するまでの耐破壊強さを表わす。電圧非直線抵抗
体の製造条件とｖ０え、αおよび放電耐量の測定結果を
第１表に示す。また、第１表の実施例ｋ３．５．６およ
び比較例のＮ（１１０．１１の半径方向のＶ１ｍＡ分布
測定結果を第１図に示す。さらに、珪酸エチルの含浸に
よる機械的強度の向上を確認するため、６０ Ｘ６０
Ｘ ７ ｍｓ＋の成形体を作製し、上記と同様に予備焼
或後に珪酸エチルを含浸させ、加水分解したのち焼成し
たものと、含浸させずにそのまま焼威したものについて
、ＪＩＳ Ｒ １６０１ １９８１に準じて曲げ強度を
測定し比較した。珪酸エチルを含浸させた焼結体の曲げ
強度は１３０±１０ ＭＰａで、含浸しない焼結体の１
１０±７ ＭＰａより２０％ほど向上していた。
融貫通するまでの耐破壊強さを表わす。電圧非直線抵抗
体の製造条件とｖ０え、αおよび放電耐量の測定結果を
第１表に示す。また、第１表の実施例ｋ３．５．６およ
び比較例のＮ（１１０．１１の半径方向のＶ１ｍＡ分布
測定結果を第１図に示す。さらに、珪酸エチルの含浸に
よる機械的強度の向上を確認するため、６０ Ｘ６０
Ｘ ７ ｍｓ＋の成形体を作製し、上記と同様に予備焼
或後に珪酸エチルを含浸させ、加水分解したのち焼成し
たものと、含浸させずにそのまま焼威したものについて
、ＪＩＳ Ｒ １６０１ １９８１に準じて曲げ強度を
測定し比較した。珪酸エチルを含浸させた焼結体の曲げ
強度は１３０±１０ ＭＰａで、含浸しない焼結体の１
１０±７ ＭＰａより２０％ほど向上していた。
第１表からわかるように、成形体の予備焼或温度は７０
０〜９５０℃が好ましい。予備焼成温度が６００℃の場
合は、珪酸エチルの含浸により成形体の焼成時にクラッ
クが発生する。また、１０００℃の予備焼威は、戒形体
の収縮が進んで開気孔がなくなるためほとんど含浸され
ない。本実施例のように、成形体を予めＴＯＯ〜９５０
℃で予備焼成し、外周側面から珪酸エチル液を含浸させ
た場合は、焼成時のクラックの発生がな＜２ｍｓ矩形波
放電耐量が高い。
０〜９５０℃が好ましい。予備焼成温度が６００℃の場
合は、珪酸エチルの含浸により成形体の焼成時にクラッ
クが発生する。また、１０００℃の予備焼威は、戒形体
の収縮が進んで開気孔がなくなるためほとんど含浸され
ない。本実施例のように、成形体を予めＴＯＯ〜９５０
℃で予備焼成し、外周側面から珪酸エチル液を含浸させ
た場合は、焼成時のクラックの発生がな＜２ｍｓ矩形波
放電耐量が高い。
？発明の実施例が比較例に比べて高い放電耐量を示した
理由は次のように考えることが出来る。
理由は次のように考えることが出来る。
電圧非直線抵抗体の端面に付与した電極は、沿面閃絡を
防止するため外周より１ｍｍ程度控えて形威している。
防止するため外周より１ｍｍ程度控えて形威している。
このため電極端近傍で電位傾度が最大となり、電流集中
を生じる。この電流集中が原因となって、２ｍＳ矩形波
電流を通電した時に貫通破壊や割れを生じる。ところで
、電流集中はまたυ，■分布にも関係し、Ｖ，■の低い
ところに電流が集中する。他方、ＶｌａＡは粒界の数す
なわち粒径に依存し、粒径が小さいほど高い。従って、
本発明のように外周近傍において珪素量を多くして粒成
長を抑制してやれば、ｌ／ＩＩＩＡ分布は内部より外周
部で高いものとなり、電極端での電流集中が緩和される
。また、機械的強度は珪素量が多いほど高いことから、
電極端での電流集中による熱応力発生に対して破壊を生
じにくくなる。その結果、矩形波放電耐量が含浸しない
場合より向上するものと考えられる。
を生じる。この電流集中が原因となって、２ｍＳ矩形波
電流を通電した時に貫通破壊や割れを生じる。ところで
、電流集中はまたυ，■分布にも関係し、Ｖ，■の低い
ところに電流が集中する。他方、ＶｌａＡは粒界の数す
なわち粒径に依存し、粒径が小さいほど高い。従って、
本発明のように外周近傍において珪素量を多くして粒成
長を抑制してやれば、ｌ／ＩＩＩＡ分布は内部より外周
部で高いものとなり、電極端での電流集中が緩和される
。また、機械的強度は珪素量が多いほど高いことから、
電極端での電流集中による熱応力発生に対して破壊を生
じにくくなる。その結果、矩形波放電耐量が含浸しない
場合より向上するものと考えられる。
なお、上述した本発期の効果は、いずれの酸化亜鉛と添
加剤の組戊についても生じており、本発明は添加剤の種
類に限定されるものでないことはもちろんである。
加剤の組戊についても生じており、本発明は添加剤の種
類に限定されるものでないことはもちろんである。
（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、所定の仮焼体の外周側面から
粒威長抑制作用および／または機械的強度を増大させる
作用を有する添加物を浸透させた後焼成することにより
、電極を控えて形戊しても、電極端での電流集中が大き
く緩和されるため、開閉サージ耐量の向上した電圧非直
線抵抗体を得ることができる。
抗体の製造方法によれば、所定の仮焼体の外周側面から
粒威長抑制作用および／または機械的強度を増大させる
作用を有する添加物を浸透させた後焼成することにより
、電極を控えて形戊しても、電極端での電流集中が大き
く緩和されるため、開閉サージ耐量の向上した電圧非直
線抵抗体を得ることができる。
第１図は本発明例および比較例における半径方向のＶ１
＋ａＡの分布を示すグラフである。 第１ 図 １“Ｉ ｍｉｆう／１ｆｆ巨縫（ｔｎｍ）手続補正書 平成 ２ 年 ８ 月 ６ 日
＋ａＡの分布を示すグラフである。 第１ 図 １“Ｉ ｍｉｆう／１ｆｆ巨縫（ｔｎｍ）手続補正書 平成 ２ 年 ８ 月 ６ 日
Claims (2)
- １．酸化亜鉛を主成分とし、電圧非直線性を発現させる
第１の添加物の少なくとも１種類以上を添加、混合、成
形、焼成してなる電圧非直線抵抗体の製造方法において
、成形体を予じめ７００〜９５０℃の温度で熱処理した
のち、該成形体の外周側面から、粒成長抑制作用および
／または機械的強度を増大させる作用を有する第２の添
加物を含浸させたのち焼成することを特徴とする電圧非
直線抵抗体の製造方法。 - ２．前記の粒成長抑制作用および／または機械的強度を
増大させる作用を有する第２の添加物が珪素または珪化
物である請求項１記載の電圧非直線抵抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182582A JP2572852B2 (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182582A JP2572852B2 (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0348401A true JPH0348401A (ja) | 1991-03-01 |
| JP2572852B2 JP2572852B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=16120806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1182582A Expired - Lifetime JP2572852B2 (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2572852B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0831616A (ja) * | 1994-07-20 | 1996-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | バリスタとその製造方法 |
| JP2010010466A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Doshisha | アンチモン添加酸化亜鉛バリスタの製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5386499A (en) * | 1977-01-10 | 1978-07-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacturing for voltage non-linear resistors |
| JPS629602A (ja) * | 1985-07-08 | 1987-01-17 | 富士電機株式会社 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
| JPS63146408A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-18 | 松下電器産業株式会社 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
-
1989
- 1989-07-17 JP JP1182582A patent/JP2572852B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5386499A (en) * | 1977-01-10 | 1978-07-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacturing for voltage non-linear resistors |
| JPS629602A (ja) * | 1985-07-08 | 1987-01-17 | 富士電機株式会社 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
| JPS63146408A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-18 | 松下電器産業株式会社 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0831616A (ja) * | 1994-07-20 | 1996-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | バリスタとその製造方法 |
| JP2010010466A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Doshisha | アンチモン添加酸化亜鉛バリスタの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2572852B2 (ja) | 1997-01-16 |
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