JPH0412007B2 - - Google Patents
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- JPH0412007B2 JPH0412007B2 JP62266608A JP26660887A JPH0412007B2 JP H0412007 B2 JPH0412007 B2 JP H0412007B2 JP 62266608 A JP62266608 A JP 62266608A JP 26660887 A JP26660887 A JP 26660887A JP H0412007 B2 JPH0412007 B2 JP H0412007B2
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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（ZnO）を主成分とする電圧
非直線抵抗体に関し、特にサージ耐量、課電寿命
等の諸特性のバラツキが少なく特性の良好な電圧
非直線抵抗体に関するものである。 （従来の技術） 従来から酸化亜鉛を主成分としBi2O3、Sb2O3、
SiO2、Co2O3、MnO2等の少量の添加物を含有し
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。 特に避雷器として使用した場合、落雷により過
大な電流が流れても、その電流を通常は絶縁体で
あり所定電圧よりも過大な電圧が印加されると導
体と成る電圧非直線抵抗体により接地するため落
雷による事故を防止することができる。 （発明が解決しようとする問題点） 上述した電圧非直線抵抗体において、近年、焼
結体素体の電極形成面に、例えば溶射により設け
られるメタリコン電極は、その密着性および層の
均一性が悪いと、雷サージ時において電界集中が
発生し、抵抗体中を流れる電流が抵抗体全体で不
均一となり、サージ耐量、課電寿命等の諸特性が
劣化するという不具合であつた。 本発明の目的は、上述した不具合を解消して、
サージ耐量を向上するとともにそれを安定して得
られる諸特性の良好な電圧非直線抵抗体を提供し
ようとするものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、酸化亜鉛を主成分とする金属酸化物
の混合物を成形、焼成してなる焼結体素体にメタ
リコン電極を設けてなる電圧非直線抵抗体におい
て、前記メタリコン電極の気孔率が、Ｙをその気
孔率（％）、Ｘをメタリコン厚さ（μｍ）とした
場合に、 Ｙ≦１／10Ｘ＋７ となるようにしたことを特徴とする。 （作用） 本発明は、多大な電流が流れる電圧非直線抵抗
体にあつて、そのメタリコン電極層の気孔率およ
びその厚さの或る領域が、サージ耐量および課電
寿命特性を向上することに着目して為されたもの
である。 （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Bi2O3、CO2O3、MnO2、
Sb2O3、Cr2O3、SiO2、NiO等よりなる添加物の
所定量を混合する。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等を
加え、好ましくはデイ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800〜1000Kg／
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、SiO2等
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、60〜300μｍ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℃、
３〜７時間という条件で本焼成する。なお、ガラ
ス粉末に有機結合剤としてエチルセルロース、ブ
チルカルビトール、酢酸ｎブチル等を加えたガラ
スペーストを前記の絶縁被覆層上に100〜300μｍ
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。 その後、得られた電圧非直線抵抗体の両端面を
SiC、Al2O3、ダイヤモンド等の＃400〜2000相当
の研磨剤により水好ましくは油を研磨液として使
用して研磨する。次に、研磨面を洗浄後、研磨し
た両端面全面に例えばアルミニウム等によつて電
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。 なお、メタリコン電極層中の平均気孔径を１〜
10μｍの範囲とするのが好ましい。この理由は、
メタリコン電極が配設される抵抗体の電極形成面
の密着性および電極層の均一性を確保するためで
ある。 このうち、電極取り付けにおいては、メタリコ
ンを吹き付ける吹き付け圧力と、その温度および
メタリコンの厚み等の溶射条件を種々に変えるこ
とにより、本発明で規定するメタリコン電極を得
ることができる。ここで、製造条件は本発明にお
いては特に特徴はなく、結果物である電圧非直線
抵抗体のメタリコン電極が本発明で規定する気孔
率および厚みを有していれば、本発明の目的とす
る電圧非直線抵抗体が得られるものである。 以下に、実際の本発明の範囲内および範囲外の
電圧非直線抵抗体において、各種特性を測定した
結果について説明する。 実施例 １ 上述した方法で作成した直径47mm、厚さ20mmの
電圧非直線抵抗体において、メタリコン電極の気
孔率（％）およびその厚みの諸特性への影響を調
べるため、本発明の範囲内の試料No.１〜９と、本
発明の範囲外の試料No.１〜４とを準備し、それぞ
れの開閉サージ耐量および雷サージ印加後の
ΔV1nAを測定した。この結果を第１表に示す。た
だし、開閉サージ耐量は800A、1000Aおよび
1200Aのパルス電流を２ｍｓの電流波形で20回繰
返し印加した後に破壊した素子を×とし破壊しな
かつた素子を○とする。また、雷サージ印加後の
ΔV1nAは、４／10μsの電流波形で40kAの電流を
10回印加した後のV1nAの低下率を示す。なお、
平均および標準偏差σは各試料10個の測定値に基
づき求めた。 また、メタリコン電極の気孔率の測定は試料を
研摩後SEMで観察して写真撮影後、その写真か
ら画像解析装置により気孔面積占有率（気孔面
積／メタリコン面積）を測定して気孔率とした。
非直線抵抗体に関し、特にサージ耐量、課電寿命
等の諸特性のバラツキが少なく特性の良好な電圧
非直線抵抗体に関するものである。 （従来の技術） 従来から酸化亜鉛を主成分としBi2O3、Sb2O3、
SiO2、Co2O3、MnO2等の少量の添加物を含有し
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。 特に避雷器として使用した場合、落雷により過
大な電流が流れても、その電流を通常は絶縁体で
あり所定電圧よりも過大な電圧が印加されると導
体と成る電圧非直線抵抗体により接地するため落
雷による事故を防止することができる。 （発明が解決しようとする問題点） 上述した電圧非直線抵抗体において、近年、焼
結体素体の電極形成面に、例えば溶射により設け
られるメタリコン電極は、その密着性および層の
均一性が悪いと、雷サージ時において電界集中が
発生し、抵抗体中を流れる電流が抵抗体全体で不
均一となり、サージ耐量、課電寿命等の諸特性が
劣化するという不具合であつた。 本発明の目的は、上述した不具合を解消して、
サージ耐量を向上するとともにそれを安定して得
られる諸特性の良好な電圧非直線抵抗体を提供し
ようとするものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、酸化亜鉛を主成分とする金属酸化物
の混合物を成形、焼成してなる焼結体素体にメタ
リコン電極を設けてなる電圧非直線抵抗体におい
て、前記メタリコン電極の気孔率が、Ｙをその気
孔率（％）、Ｘをメタリコン厚さ（μｍ）とした
場合に、 Ｙ≦１／10Ｘ＋７ となるようにしたことを特徴とする。 （作用） 本発明は、多大な電流が流れる電圧非直線抵抗
体にあつて、そのメタリコン電極層の気孔率およ
びその厚さの或る領域が、サージ耐量および課電
寿命特性を向上することに着目して為されたもの
である。 （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Bi2O3、CO2O3、MnO2、
Sb2O3、Cr2O3、SiO2、NiO等よりなる添加物の
所定量を混合する。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等を
加え、好ましくはデイ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800〜1000Kg／
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、SiO2等
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、60〜300μｍ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℃、
３〜７時間という条件で本焼成する。なお、ガラ
ス粉末に有機結合剤としてエチルセルロース、ブ
チルカルビトール、酢酸ｎブチル等を加えたガラ
スペーストを前記の絶縁被覆層上に100〜300μｍ
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。 その後、得られた電圧非直線抵抗体の両端面を
SiC、Al2O3、ダイヤモンド等の＃400〜2000相当
の研磨剤により水好ましくは油を研磨液として使
用して研磨する。次に、研磨面を洗浄後、研磨し
た両端面全面に例えばアルミニウム等によつて電
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。 なお、メタリコン電極層中の平均気孔径を１〜
10μｍの範囲とするのが好ましい。この理由は、
メタリコン電極が配設される抵抗体の電極形成面
の密着性および電極層の均一性を確保するためで
ある。 このうち、電極取り付けにおいては、メタリコ
ンを吹き付ける吹き付け圧力と、その温度および
メタリコンの厚み等の溶射条件を種々に変えるこ
とにより、本発明で規定するメタリコン電極を得
ることができる。ここで、製造条件は本発明にお
いては特に特徴はなく、結果物である電圧非直線
抵抗体のメタリコン電極が本発明で規定する気孔
率および厚みを有していれば、本発明の目的とす
る電圧非直線抵抗体が得られるものである。 以下に、実際の本発明の範囲内および範囲外の
電圧非直線抵抗体において、各種特性を測定した
結果について説明する。 実施例 １ 上述した方法で作成した直径47mm、厚さ20mmの
電圧非直線抵抗体において、メタリコン電極の気
孔率（％）およびその厚みの諸特性への影響を調
べるため、本発明の範囲内の試料No.１〜９と、本
発明の範囲外の試料No.１〜４とを準備し、それぞ
れの開閉サージ耐量および雷サージ印加後の
ΔV1nAを測定した。この結果を第１表に示す。た
だし、開閉サージ耐量は800A、1000Aおよび
1200Aのパルス電流を２ｍｓの電流波形で20回繰
返し印加した後に破壊した素子を×とし破壊しな
かつた素子を○とする。また、雷サージ印加後の
ΔV1nAは、４／10μsの電流波形で40kAの電流を
10回印加した後のV1nAの低下率を示す。なお、
平均および標準偏差σは各試料10個の測定値に基
づき求めた。 また、メタリコン電極の気孔率の測定は試料を
研摩後SEMで観察して写真撮影後、その写真か
ら画像解析装置により気孔面積占有率（気孔面
積／メタリコン面積）を測定して気孔率とした。
【表】
第１表の結果から、本発明の範囲内の電圧非直
線抵抗体である試料No.１〜９は、比較例No.１〜４
と比べて、開閉サージ耐量が向上し、また雷サー
ジ印加後のΔV1nA（％）の平均値からは、そのバ
リスタ電圧の低下が少なくなり、標準偏差からは
試料個体の特性のバラツキが少なくなつたことが
分かつた。好ましくは、メタリコンの厚さを50〜
200μｍとするのが良い。また、この第１表の
1000Aにおけるサージ耐量の結果を、Ｘ軸をメタ
リコン厚さ（μｍ）、Ｙ軸を気孔率（％）として
第１図に表わす。第１図から分かるように、Ｘを
メタリコン厚さ（μｍ）、Ｙを気孔率（％）とし
た場合に、 Ｙ≦１／10Ｘ＋７ を満足する範囲内で所要のサージ耐量を得ること
ができることが分かる。 （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によれば、メタリ
コン電極の厚みおよび気孔率を規定することによ
り、電気特性のバラツキが少なく、サージ耐量お
よび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。
線抵抗体である試料No.１〜９は、比較例No.１〜４
と比べて、開閉サージ耐量が向上し、また雷サー
ジ印加後のΔV1nA（％）の平均値からは、そのバ
リスタ電圧の低下が少なくなり、標準偏差からは
試料個体の特性のバラツキが少なくなつたことが
分かつた。好ましくは、メタリコンの厚さを50〜
200μｍとするのが良い。また、この第１表の
1000Aにおけるサージ耐量の結果を、Ｘ軸をメタ
リコン厚さ（μｍ）、Ｙ軸を気孔率（％）として
第１図に表わす。第１図から分かるように、Ｘを
メタリコン厚さ（μｍ）、Ｙを気孔率（％）とし
た場合に、 Ｙ≦１／10Ｘ＋７ を満足する範囲内で所要のサージ耐量を得ること
ができることが分かる。 （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によれば、メタリ
コン電極の厚みおよび気孔率を規定することによ
り、電気特性のバラツキが少なく、サージ耐量お
よび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。
第１図は、本発明の電圧非直線抵抗体のメタリ
コン電極の厚みおよび気孔率の関係を示すグラフ
図である。
コン電極の厚みおよび気孔率の関係を示すグラフ
図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸化亜鉛を主成分とする金属酸化物の混合物
を成形、焼成してなる焼結体素体にメタリコン電
極を設けてなる電圧非直線抵抗体において、 前記メタリコン電極の気孔率が、Ｙをその気孔
率（％）、Ｘをメタリコン厚さ（μｍ）とした場
合に、 Ｙ≦１／10Ｘ＋７ となるようにしたことを特徴とする電圧非直線抵
抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62266608A JPH01109703A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 電圧非直線抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62266608A JPH01109703A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 電圧非直線抵抗体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01109703A JPH01109703A (ja) | 1989-04-26 |
| JPH0412007B2 true JPH0412007B2 (ja) | 1992-03-03 |
Family
ID=17433180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62266608A Granted JPH01109703A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 電圧非直線抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01109703A (ja) |
-
1987
- 1987-10-23 JP JP62266608A patent/JPH01109703A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01109703A (ja) | 1989-04-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080303 Year of fee payment: 16 |