JPH0522361B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0522361B2
JPH0522361B2 JP58219379A JP21937983A JPH0522361B2 JP H0522361 B2 JPH0522361 B2 JP H0522361B2 JP 58219379 A JP58219379 A JP 58219379A JP 21937983 A JP21937983 A JP 21937983A JP H0522361 B2 JPH0522361 B2 JP H0522361B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mol
resistance
oxide
sintered body
main component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58219379A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60113402A (ja
Inventor
Takeo Yamazaki
Tetsuo Kosugi
Shinichi Oowada
Shigetaka Takeuchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58219379A priority Critical patent/JPS60113402A/ja
Publication of JPS60113402A publication Critical patent/JPS60113402A/ja
Publication of JPH0522361B2 publication Critical patent/JPH0522361B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Non-Adjustable Resistors (AREA)
  • Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕 本発明は、特に遮断器などの開閉サージ吸収に
好適な抵抗体で、酸化亜鉛を主成分とし、副成分
に他の酸化物を添加含有させた焼結体を用いた直
線抵抗体及びその製造方法に関する。 〔発明の背景〕 従来、遮断器用直線抵抗体に関しては、酸化ア
ルミニウム−粘土−炭素系の組成物が知られてお
り、抵抗値が約400Ω・cmで、遮断器の開閉サー
ジ耐量が200ジユール/c.c.(以下、J/c.c.と略記
する)、抵抗温度係数が−9×10-2/℃(20〜250
℃)、使用温度200℃の特性が得られている。 最近、送電々圧の高圧化に伴い遮断器用直線抵
抗体に対して小型、軽量化が強く要望されている
ことから、抵抗体としては(1)開閉サージ耐量を大
きくすること。(2)開閉サージを注入すれば温度上
昇するが、高い温度にさらしても抵抗値に変動が
小さいこと。(3)抵抗温度係数の小さいことなどの
材料が要求されている。しかし、従来の抵抗体は
酸化アルミニウム−粘土系に炭素を添加し、不活
性ガス雰囲気中で焼結して抵抗値を炭素の含有量
で制御しているため、(1)焼結体の密度が低く開閉
サージ耐量が小さいこと、(2)高い温度にさらすと
抵抗値を制御している炭素が酸化され、抵抗値の
変動が大きいこと、(3)かつ、抵抗温度係数が大き
いなどの欠点があつた。 〔発明の目的〕 本発明は上記従来技術を改良するためになされ
たものであり、その目的は、抵抗が40〜1000Ω・
cmの値を有し、かつ遮断器の開閉サージ耐量が大
きく、500℃以上の高温にさらしても抵抗値に変
動がなく、しかも抵抗温度係数の小さい特性を有
する直線抵抗体及びその製造方法を提供すること
にある。 〔発明の概要〕 本発明を概説すれば、本発明の第1の発明は電
力用直線抵抗体に関する発明であつて、酸化亜鉛
を主成分とする焼結体を用い、両端面にアルミニ
ウム(Al)電極が形成された電極用直線抵抗体
において、該焼結体が、酸化亜鉛(ZnO)を主成
分とし、副成分としての酸化チタン(TiO2)、酸
化マグネシウム(MgO)と、酸化アンチモン
(Sb2O3)及び酸化ホウ素(B2O3)なる2種のう
ちの少なくとも1種とを、全体の0.2〜50モル%
量で含有するが、非直線抵抗性を引出す成分を含
有していないことを特徴とする。 また、本願発明の第2の発明は、上記第1の発
明の電力用直線抵抗体を製造する方法に関する発
明であつて、酸化亜鉛を主成分とす焼結体を用
い、両端面にアルミニウム(Al)電極が形成さ
れた電力用直線抵抗体を製造する方法において、
酸化亜鉛(ZnO)を主成分とし、それに副成分と
して、酸化チタン(TiO2)、酸化マグネシウム
(MgO)と、酸化アンチモン(Sb2O3)及び酸化
ホウ素(B2O3)なる2種のうちの少なくとも1
種とを、全体の0.2〜50モル%量で含有するが、
非直線抵抗体を引出す成分を含有していないもの
から成る圧粉成形体を、酸化性雰囲気中において
1000〜1500℃の範囲内の温度で焼結させる工程、
及び得られた焼結体の両端面にアルミニウム電極
を形成する工程の各工程を包含することを特徴と
する。 上記両発明における非直線抵抗性を引出す成分
の例としては、ビスマス(Bi)、マンガン
(Mn)、及び鉛(Pb)等が挙げられる。 本発明者らは遮断器用直線抵抗体の小型、軽量
化について種々検討した結果、(1)用いる抵抗体は
抵抗値が40〜1000Ω・cmで、かつ開閉サージ耐量
が400J/c.c.以上、抵抗の温度係数が±4×10-3
℃(20〜500℃)以下及び500℃以上の高温にさら
した後でも抵抗値の変化が±10%以内であるこ
と、(2)抵抗体の開閉サージ耐量は第1図に示すよ
うに、抵抗体の比重に影響されることを見出し
た。すなわち第1図は抵抗体の比重(g/c.c.)
(横軸)と開閉サージ耐量(J/c.c.)(縦軸)との
関係を示すグラフである。したがつて、抵抗体に
用いる主原料には焼結がしやすく、かつ比重の大
きいことなどが考えられ、酸化亜鉛を主成分とし
た焼結体とし、その抵抗体特性を調べた。その結
果、(1)開閉サージ耐量が700J/c.c.で従来品の約
3.5倍と著しく高くなること、(2)酸化亜鉛に添加
する副成分の酸化チタン、酸化アンチモン、酸化
マグネシウム、酸化ホウ素などの添加物の種類及
び含有量によつて抵抗値が変化し、かつその抵抗
温度係数も改善されることを発見した。 本発明の酸化亜鉛系直線低抗体の望ましい組成
としては、主成分の酸化亜鉛(ZnO)に対して副
成分の酸化チタン、酸化アンチモン、酸化マグネ
シウム及び酸化ホウ素を各々TiO2、Sb2O3
MgO、B2O3の酸化物として、TiO2とMgOを必
須とし、更にSb2O3及び/又はB2O3よりなる成分
を0.2〜50モル%添加するのが良い。上記の組成
範囲よりも多いとSb2O3の場合には抵抗値が1×
103Ω・cmより高く、かつ上記組成範囲よりも少
ないと抵抗温度係数が±4×10-3/℃(20〜500
℃)より大きくなり遮断器用直線抵抗体として不
適当になる。 この原因は、ZnOとSb2O3を焼結するとスピネ
ル型のZn7Sb2O12結晶が生成し、その結晶の生成
量に起因しているものと推定される。また、副成
分TiO2の場合は上記の組成範囲より、多くても、
又は少なくても抵抗の温度変化が大きくなつて遮
断器用直線抵抗体として不適当になる。この原因
はZnOとTiO2とを焼結するとルチル型の
Zn2TiO4なる結晶を生成し、この結晶の生成量に
起因するものと推定される。更に、副成分が
MgOの場合には上記の組成範囲よりも多いと、
遮断器の開閉サージ耐量が低くなり、上記の組成
範囲より少ないと副成分Sb2O3及びTiO2と同様に
抵抗の温度化が大きくなつて遮断器用直線抵抗体
として不適当になる。ここで、副成分MgOの添
加量が多い場合の開閉サージ耐量の低下原因は次
のように推定される。すなわち、MgOは融点が
1800℃と高いため焼結し難く、焼結体の密度低下
が生じる。他方、副成分のB2O3の添加は得られ
る焼結体の密度を向上させ、かつ高い温度にさら
しも抵抗値の変動を小さくするのに有効であり、
その添加量は0〜5モル%が良い。 主成分ZnOに、副成分としてTiO2と、それに
Sb2O3及び/又はB2O3とを加え、更にMgOを添
加すれば、開閉サージ耐量の劣化が小さく、かつ
抵抗の温度係数が負から正に変化して温度係数制
御に有効であり、その添加量は0.2〜50モル%、
好ましくは、全体の0.5〜30モル%が良い。 したがつて、本発明の直線抵抗体の特に望まし
い組成は、主成分ZnOに対し、副成分として0.5
≦Sb2O3≦30モル%、1≦TiO2≦50モル%、0.5
≦MgO≦30モル%を各々添加し、かつB2O3を0
≦B2O3≦5モル%加えることである。 本発明の酸化亜鉛系直線抵抗体の構造の一例を
第2図及び第3図に示す。すなわち第2図及び第
3図は本発明の直線抵抗体の一例の断面概略図で
ある。第2図において符号11は焼結体、12は
電極、13は結晶化ガラス又は絶縁性セラミツク
ス材を意味する。第3図において21は焼結体、
22は電極を意味する。この直線抵抗体の製造法
は一般に知られているセラミツクス焼結技術で製
造される。その概要はZnO粉末を主成分として、
これにTiO2、Sb2O3、MgO、及びB2O3から選ば
れた前記3成分又は4成分を全体の0.5〜50モル
%量加え十分に混合し、これに水及びポリビニル
アルコールなどの適当なバインダを加えて造粒
し、金型を用いて成形する。成形体は電気炉を用
い大気中で1000〜1500℃の温度で焼成する。焼成
した焼結体は電極を形成する両端面を研磨調整
し、溶射又は焼付け法によつて電極を形成して直
線抵抗体とする。また、得られた抵抗体は使用中
の沿面放電を防止するため抵抗体側面に高抵抗セ
ラミツクス層や結晶化ガラス層(第2図参照)を
設けても良い。更に、第3図に示すように直線抵
抗体の中心部付近に穴を設けても良いことはいう
までもない。 本発明において焼結温度は、1000℃未満では従
来品に比べ抵抗値が高く、かつ本発明者らが目標
とした1×103Ω・cmよりも高く、1500℃超では
開閉サージ及び抵抗温度係数が従来品より劣るの
で、1000〜1500℃であることが必要である。 〔発明の実施例〕 以下本発明を実施例により更に具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されない。 参考例 1 主成分としてZnO530gに対し、副成分として
TiO2240g、MgO20gを正確に秤量し、ボール
ミルで15時間湿式で混合する。混合粉は乾燥した
後5%ポリビニルアルコール水溶液を乾燥原料粉
に対して10重量%混入して造粒する。造粒粉は金
型を用い成形圧力700Kg/cm2で25mmφ×5mmに成
形する。成形体は大気中で1350℃、3時間保持し
て焼成した。 別に低融点結晶化ガラスで、旭硝子社製
ASF・1400ガラス(ZnO−SiO2−B2O3系)粉を
エチルセルロース・ブチルカルビトール溶液に懸
濁しておき、これを焼成した焼結体の側面に厚さ
50〜300μmになるように筆で塗布した。これを
大気中750℃で30分間熱処理してガラスを焼付け
た。ガラスを被覆した焼結体はその両端面をラツ
プマスタで約0.5mmずつ研磨し、トリクロロエチ
レンで洗浄した。洗浄した焼結体はAl溶射電極
を形成して直線抵抗体とした。この製品と従来品
(酸化アルミニウム−粘土−炭素系)との開閉サ
ージ耐量、抵抗温度係数及び大気中500℃熱処理
後の抵抗値変化率を比較すると第1表となる。
【表】 上記製品は従来品よりも開閉サージ耐量が極め
て大きく、かつ抵抗温度係数及び500℃熱処理後
の抵抗値温度変化も小さく優れていることがわか
る。 実施例 1(含比較例) 主成分ZnO75モル%に副成分TiO2を20モル%
及びMgOを5モル%添加したものに対し、B2O3
を0.5モル%、1モル%、3モル%、5モル%、
7モル%及び15モル%量正確に秤量し、参考例1
と同様に1300℃で3時間保持して直線抵抗体を作
製した。この本発明品と従来品とを比較すると第
2表となる。
【表】 第2表から本発明品は従来品に比べ抵抗値は目
標の40〜1000Ω・cmを満足し、開閉サージ耐量、
抵抗温度係数及び大気中500℃熱処理後の抵抗値
変化率が小さく優れていることがわかる。他方、
本発明者らの検討結果による500℃熱処理後の抵
抗値変化率は±10%が良いことがわかる。これに
よれば、500℃熱処理後の抵抗値の変化率はB2O3
添加量によつて変化し、最適添加量は0.5〜5モ
ル%が良いことがわかる。 実施例 2(含比較例) 主成分ZnOの611gに対し、副成分としてTiO2
の136g、MgOの20g、B2O3の21gを正確に秤
量し、実施例1と同様にして25mmφ×5mmの成形
体を得た。成形体は大気中で温度の保持時間を3
時間一定とし、温度を1000℃〜1600℃に変えて焼
成した。焼成した焼結体は両端面をラツプラスタ
で約0.3mmずつ研磨し、トリクロロエチレンで超
音波洗浄した。洗浄した焼結体にはデユポン社製
の# 6425銀ペーストを塗布して760℃で焼付けて
電極を形成して抵抗体とした。焼成温度を変えて
得た本発明品と従来品とを比較すると第3表とな
る。
【表】 本発明品は従来品に比べ、1000℃焼成品の抵抗
値は2×103Ω・cmと従来品より高く、かつ本発
明者等が目標値とした1×103Ω・cmよりも高い
が、開閉サージ耐量、抵抗温度係数及び大気中
500℃で熱処理後の抵抗値変化の小さいことがわ
かる。他方、1600℃焼成品は抵抗値、大気中500
℃熱処理後の抵抗値変化率は満足するが、開閉サ
ージ耐量及び抵抗温度係数が従来品と同等か、そ
れよりも悪くなることがわかる。したがつて、本
発明品の最適焼成温度は1000〜1500℃が良い。 実施例 3(含比較例) 主成分ZnO73〜74モル%に、副成分TiO2を10
〜20モル%、Sb2O3を3〜5モル%、及びB2O3
3モル%添加したものに対して、第4の副成分と
してMgOを0.1モル%0.5モル%、1モル%、5モ
ル%、10モル%、20モル%、30モル%及び50モル
%量正確に秤量し、実施例1と同様に1300〜1400
℃で3時間保持して直線抵抗体を作製した。この
本発明品と従来品とを比較すると第4表となる。
【表】 第4表から、本発明品は従来品に比べ、抵抗値
は目標値の40〜1000Ω・cmを、開閉サージ耐量が
目標値の400J/c.c.以上を、抵抗温度係数が目標値
の±4×10-3/℃以内を各々満足し、かつ大気中
500℃熱処理後の抵抗値変化率が小さく、優れて
いることがわかる。他方、本発明者等の検討結果
により開閉サージ耐量は、主成分ZnOにMgOを
添加した2成分系のものに比べ著しく優れている
ことがわかる。また、抵抗温度係数は、MgOの
添加量を増加するに従つて、負から正に変化して
いることもわかる。これらのことから、MgOの
最適添加量は、0.5〜30モル%が良い。 実施例 4(含比較例) 主成分ZnO66.5〜90モル%に、副成分のTiO2
3〜8モル%及びSb2O3を0.5〜2モル%添加した
ものに対し、第3の副成分としてMgOを0.2モル
%、0.5モル%、1モル%、2モル%、5モル%、
10モル%、20モル%及び30モル%量正確に秤量
し、実施例1と同様に、大気中1000〜1400℃で3
時間保持して直線抵抗体を作製した。本発明品と
従来品とを比較すると第5表となる。
【表】 第5表から本発明品は従来品に比べ、抵抗値が
試料番号9を除いて目標値の40〜1000Ω・cmを、
開閉サージ耐量が従来品の200J/c.c.以上であり、
抵抗温度係数が目標値の±4×10-3/℃以内を、
及び大気中500℃熱処理後の抵抗値変化率が試料
番号9を除いて目標値の±10%以内を満足し、優
れていることがわかる。 他方、本発明者らの結果による抵抗温度係数
は、副成分のMgOの添加量で大きく変化するこ
とがわかる。これらのことから、MgOの添加量
は目標値の抵抗温度係数±4×10-3/℃以内を満
足すべく0.2〜20モル%が良い。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明の直線抵抗体は、
従来のものより、開閉サージ耐量が極めて大き
く、かつ抵抗温度係数及び500℃熱処理後の抵抗
温度変化が小さいという顕著な効果を奏するもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は直線抵抗体の比重と遮断器の開閉ササ
ージ耐量との関係を示すグラフ、第2図及び第3
図は本発明の直線抵抗体の一例を示す断面概略図
である。 11,12:焼結体、12,22:電極、1
3:結晶化ガラス又は絶縁性セラミツクス材。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 酸化亜鉛を主成分とする焼結体を用い、両端
    面にアルミニウム(Al)電極が形成された電力
    用直線抵抗体において、該焼結体が、酸化亜鉛
    (ZnO)を主成分とし、副成分としての酸化チタ
    ン(TiO2)、酸化マグネシウム(MgO)と、酸
    化アンチモン(Sb2O3)及び酸化ホウ素(B2O3
    なる2種のうちの少なくとも1種とを、全体の
    0.2〜50モル%量で含有するが、非直線抵抗性を
    引出す成分を含有していないことを特徴とする電
    力用直線抵抗体。 2 酸化亜鉛を主成分とする焼結体を用い、両端
    面にアルミニウム(Al)電極が形成された電力
    用直線抵抗体を製造する方法において、酸化亜鉛
    (ZnO)を主成分とし、それに副成分として、酸
    化チタン(TiO2)、酸化マグネシウム(MgO)
    と、酸化アンチモン(Sb2O3)及び酸化ホウ素
    (B2O3)なる2種のうちの少なくとも1種とを、
    全体の0.2〜50モル%量で含有するが、非直線抵
    抗性を引出す成分を含有していないものから成る
    圧粉成形体を、酸化性雰囲気中において1000〜
    1500℃の範囲内の温度で焼結させる工程、及び得
    られた焼結体の両端面にアルミニウム電極を形成
    する工程の各工程を包含することを特徴とする電
    力用直線抵抗体の製造方法。
JP58219379A 1983-11-24 1983-11-24 直線抵抗体及びその製造方法 Granted JPS60113402A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58219379A JPS60113402A (ja) 1983-11-24 1983-11-24 直線抵抗体及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58219379A JPS60113402A (ja) 1983-11-24 1983-11-24 直線抵抗体及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60113402A JPS60113402A (ja) 1985-06-19
JPH0522361B2 true JPH0522361B2 (ja) 1993-03-29

Family

ID=16734492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58219379A Granted JPS60113402A (ja) 1983-11-24 1983-11-24 直線抵抗体及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60113402A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109887694A (zh) * 2019-03-27 2019-06-14 扬州发运电气有限公司 一种中压高能氧化锌电阻片制造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52106497A (en) * 1976-03-02 1977-09-07 Toshiba Corp Manufacturing of resistors

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52106497A (en) * 1976-03-02 1977-09-07 Toshiba Corp Manufacturing of resistors

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60113402A (ja) 1985-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63136603A (ja) 電圧非直線抵抗体の製造方法
JPS5827643B2 (ja) 非直線抵抗体およびその製法
JPS62237703A (ja) 電圧非直線抵抗体の製造法
US4326187A (en) Voltage non-linear resistor
US4420737A (en) Potentially non-linear resistor and process for producing the same
JPH0522361B2 (ja)
JP2815990B2 (ja) 非直線抵抗体の製造方法
JPS6033282B2 (ja) 電圧非直線抵抗体
JP2695660B2 (ja) 電圧非直線抵抗体
JPS6355904A (ja) 酸化物抵抗体
JPH10149904A (ja) バリスタの製造方法
JPS6221241B2 (ja)
JPH0310205B2 (ja)
JPH01228105A (ja) 電圧非直線抵抗体の製造方法
JP2001044008A (ja) 酸化亜鉛非直線性抵抗体およびその製造方法
JP2718176B2 (ja) 電圧非直線抵抗体およびその製造方法
JP2777009B2 (ja) 中性点接地抵抗器
JPH04299802A (ja) 正特性サーミスタ
JPH10308302A (ja) 酸化亜鉛系磁器組成物とその製造方法および酸化亜鉛バリスタ
JP2786367B2 (ja) ガス絶縁遮断器
JPS5951724B2 (ja) セラミック電圧非直線抵抗体
JP3089370B2 (ja) 電圧非直線抵抗組成物
JP3089371B2 (ja) 電圧非直線抵抗組成物
JPH05144611A (ja) ZnOバリスタの製造方法
JPH10289807A (ja) 機能性セラミックス素子