JPH04119601A - 電圧非直線抵抗体用磁器組成物 - Google Patents

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） この発明は電圧非直線抵抗体用磁器組成物に関し、特に
、たとえば電子機器で発生する異常電圧、ノイズおよび
静電気などを吸収もしくは除去するバリスタとして用い
られる電圧非直線抵抗体を得るための電圧非直ｆｌ抵抗
体用磁器組成物に関する。

（従来技術） 従来、この種の電圧非直線抵抗体用磁器組成物には、た
とえば５ｒＴｉ０３系の粒界酸化型電圧非直線抵抗体用
磁器組成物があった。この種の粒界酸化型電圧非直線抵
抗体用磁器組成物を用いた電圧非直線抵抗体としては、
たとえばＳｒＴｉＯ３系の半導体磁器の結晶粒界を空気
中酸化や、Ｎａ、Ｑなどの酸化剤によって酸化し、結晶
粒界に絶縁層を形成したものがあった。

このような電圧非直線抵抗体は、その素体がペロブスカ
イト結晶構造を有し、強誘電性を示すため、単にバリス
タとしての機能のみでなく、コンデンサとしての機能も
有する。

したがって、この電圧非直線抵抗体用磁器組成物を用い
た電圧非直線抵抗体を用いることによって、異常高電圧
（サージ）の吸収や電圧の安定化などを図ることができ
る。

（発明が解決しようとする課Ｂ） しかしながら、このような従来の電圧非直線抵抗体用磁
器組成物を用いた電圧非直線抵抗体では、磁器を構成す
る粒子間の抵抗が大きいため、その非直線係数αが小さ
い、また、５ｒＴｉＯ，系の電圧非直線抵抗体用磁器組
成物を用いた素子では、パルス電圧が印加されることに
よって、その電気的特性が劣化してしまう。

それゆえに、この発明の主たる目的は、バリスタ特性と
コンデンサ特性の両方を備え、大きなバリスタ電圧と大
きな非直線係数αを有し、かつ大きなサージ耐量を有す
る、電圧非直線抵抗体用磁器組成物を提供することであ
る。

（課題を解決するための手段） この発明にかかる電圧非直線抵抗体用磁器組成物の１つ
は、（Ｓ　ｒ　Ｉ−ｘ　Ｃａｘ　）　Ｔ　１　ｙ　０３
　　（ただし、０≦ｘ≦０．２５．０．９９６≦ｙ≦１
゜００３）が９８．０〜９９．９モル％と、Ｎｂ。

Ｗ、Ｔａ、Ｉｎあるいは希土類元素の中から選ばれる少
なくとも１種類の酸化物が０．１〜２．０モル％とから
なる半導体磁器に、Ｎａ２Ｏを除くアルカリ金属酸化物
と５ｉＯｚ（ただし、０〈アルカリ金属酸化物、Ｑ＜５
ｉＯｚ）を合わせて０．０１〜１．０モル％含有されて
なる、電圧非直線抵抗体用磁器組成物である。

この発明にかかる電圧非直線抵抗体用磁器組成物のもう
１つは、（Ｓ　ｒ　＋−ｘ　Ｃａ　Ｘ）　Ｔ　ｉｙ　０
３（ただし、０≦ｘ≦０．２５．０．９９６≦ｙ≦１．
００３）が９８．０〜９９．９モル％と、Ｎｂ、Ｗ、Ｔ
ａ、Ｉ　ｎあるいは希土類元素の中から選ばれる少なく
とも１種類の酸化物が０．１〜２．０モル％とからなる
半導体磁器に、Ｎａｇ　Ｏを除くアルカリ金属酸化物、
５ｉ０２およびＣｕ０（ただし、０〈アルカリ金属酸化
物、Ｑ＜５ｉＯｚ２Ｏ＜Ｃｕ０）を合わせて０．０１〜
１．０モル％含有されてなる、電圧非直線抵抗体用磁器
組成物である。

（発明の効果） この発明の電圧非直線抵抗体用磁器組成物を用いれば、
バリスタ特性とコンデンサ特性の両方を備えた電圧非直
線抵抗体を得ることができる。さらに、この電圧非直線
抵抗体は、１００〜３００Ｖ程度の大きなバリスタ電圧
を得ることができ、１５以上の大きな非直線係数αを得
ることができる。また、この電圧非直線抵抗体では、５
０００Ａ／ＣＩＪまでのサージに耐えることができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう
。

（実施例） まず、母材料である５ｒＣＯｓ　、Ｔｉｅ、、ＣａＣＯ
３の粉末を準備した。また、半導体化剤として、Ｎｂ、
Ｗ、Ｔａ、Ｉｎの酸化物および希土類元素の酸化物であ
るＹｔ　Ｏｓ　、　　Ｌ　ａｔ　０３　、Ｅｒ　ｚ　Ｏ
ｚ　＋　　ＨＯｘ　ｏ３の粉末を準備した。これらの各
原料粉末を表に示す組成比になるように秤量して湿式混
合し、混合物を得た。そして、得られた混合物を乾燥し
た後、１１５０℃で２時間仮焼して粉砕し、粉砕物を得
た。

次いで、得られた粉砕物に酢酸ビニル系樹脂を５重量％
添加して造粒し、造粒粉を得た。得られた造粒粉をｌ　
　ｔｏｎ／ｃｒｉの圧力で直径１０ｍ、厚さ１、５ｆｌ
のベレット状に成形して成形体を得た。

そして、この成形体を空気中で１０００℃で２時間仮焼
した後、体積比でＨｚ　　：Ｎｚ　＝１　：　１００の
混合ガス雰囲気中において１４５０℃で２時間焼成して
半導体磁器を得た。

さらに、得られた半導体磁器に、アルカリ金属酸化物で
あるＫｚ　Ｏ，Ｒｂｚ　Ｏ，ＣＳ　ｚ　Ｏ，Ｌ　ｉｔＯ
から選ばれる少な（とも１種類とＳｉｎ、。

ＣｕＯからなる酸化剤を表に示す割合で添加して、空気
中において１２００℃で２時間熱処理を施して磁器ユニ
ットを得た。このようにして得られｔ磁器ユニットの対
向面に銀電極を形成して電圧Ｊ：直線抵抗体素子を得た
。

そして、電圧非直線抵抗体素子のバリスタ電ＢＶ’１．
Ａ　　（Ｖ）　、非直線係数α、バリスタ電圧の９化率
ΔＶｌ−Ａ　　（％）および非直線係数の変化率ｔα（
％）などの電気的特性を調べた。この場合、電圧非直線
抵抗体素子に１ｍＡの電流を流してノ・リスク電圧Ｖｌ
−Ａ　　（ｖ）を測定し、５０００Ａ／−のサージ電流
を印加してバリスタ電圧の変化環ΔＶｌ−Ａ　　（％）
と非直線係数の変化率Δα（％）とを測定した。そして
、それらの測定結果を表に示した。

なお、表中の試料番号に＊印の付したものはこの発明の
範囲外である。

次に、この発明にかかる電圧非直線抵抗体用磁器組成物
の各成分の組成範囲を限定した理由に１いて説明する。

試料番号７に示すように、半導体化剤としてＣＮｂ、Ｗ
、Ｔａ、Ｉｎあるいは希土類元素の酸化物が添加されて
いない場合、その電気的特性を測定することができなか
った。

また、試料番号１１に示すように、半導体化剤が２．０
モル％を超えた場合、サージ電流を印加したときのバリ
スタ電圧の変化率ΔＶ１．Ａおよび非直線係数の変化率
Δαが大きくなる。

さらに、試料番号１３に示すように、（Ｓｒ。

ｘＣａＸ）Ｔｌｙ　０３のＸが０，２５を超えた場合、
バリスタ電圧ｖＩｆｉＡが小さくなるとともに、サージ
電流を印加したときのバリスタ電圧の変化率Δ■１・＾
および非直線係数の変化率Δαが大きくなる。

また、試料番号１４に示すように、酸化剤の添加量が０
，０１モル％より少ない場合、バリスタ電圧■Ｉ＾およ
び非直線係数αが小さくなる。

試料番号１５．１６のように、酸化剤が０．０１−１．
０モル％の範囲で添加されているもののアルカリ金属酸
化物とＳｉｎｇの両方が添加されていない場合、バリス
タ電圧Ｖｌ、Ａおよび非直線係数αが小さくなる。

また、試料番号６．１８，２８．３４に示すように、酸
化剤の添加量が１．０モル％を超えた場合、サージ電流
を印加したときのバリスタ電圧の変化率ΔＶ、−＾およ
び非直線係数の変化率Δαが大きくなる。

さらに、試料番号１９に示すように、（Ｓｒ＋ｘ　Ｃａ
　ｘ　）　Ｔ　１　ｙ　Ｏｘのｙが０．９９６より小さ
い場合、非直線係数αが小さくなり、試料番号２２に示
すように、ｙが１．００３より大きい場合サージ電流を
印加したときのバリスタ電圧の変化率ΔＶ１．Ａおよび
非直線係数の変化率Δαが大きくなる。

それに対して、この発明にかかる電圧非直線抵抗体用磁
器組成物を用いれば、大きなバリスタ電圧を有し、サー
ジ電流が印加されても電気的特性が変わりに（り、かつ
大きい非直線係数αを有する電圧非直線抵抗体を得るこ
とができる。

特許出願人　株式会社　村田製作所 代理人　弁理士　岡　１）　全　啓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（Ｓｒ＿１＿−＿ｘＣａ＿ｘ）Ｔｉ＿ｙＯ＿３（ただ
   し、０≦ｘ≦０．２５、０．９９６≦ｙ≦１．００３が
   ９８．０〜９９．９モル％と、Ｎｂ，Ｗ，Ｔａ，Ｉｎあ
   るいは希土類元素の中から選ばれる少なくとも１種類の
   酸化物が０．１〜２．０モル％とからなる半導体磁器に
   、Ｎａ，Ｏを除くアルカリ金属酸化物とＳｉＯ＿２（た
   だし、０＜アルカリ金属酸化物、０＜ＳｉＯ＿２）を合
   わせて０．０１〜１．０モル％含有されてなる、電圧非
   直線抵抗体用磁器組成物。 ２（Ｓｒ＿１＿−＿ｘＣａ＿ｘ）Ｔｉ＿ｙＯ＿３（ただ
   し、０≦ｘ≦０．２５、０．９９６≦ｙ≦１．００３）
   が９８．０〜９９．９モル％と、Ｎｂ，Ｗ，Ｔａ，Ｉｎ
   あるいは希土類元素の中から選ばれる少なくとも１種類
   の酸化物が０．１〜２．０モル％とからなる半導体磁器
   に、Ｎａ＿２Ｏを除くアルカリ金属酸化物，ＳｉＯ＿２
   およびＣｕＯ（ただし、０＜アルカリ金属酸化物、０＜
   ＳｉＯ＿２、０＜ＣｕＯ）を合わせて０．０１〜１．０
   モル％含有されてなる、電圧非直線抵抗体用磁器組成物
   。