JPH06290910A - 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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- JPH06290910A JPH06290910A JP5073827A JP7382793A JPH06290910A JP H06290910 A JPH06290910 A JP H06290910A JP 5073827 A JP5073827 A JP 5073827A JP 7382793 A JP7382793 A JP 7382793A JP H06290910 A JPH06290910 A JP H06290910A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 側面高抵抗層の接着強度が強く、その結果放
電耐量等の電気的特性が良好な電圧非直線抵抗体を得る
ことができる製造方法を提供する。 【構成】 酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体の
素体の側面に側面高抵抗層を有する構造の電圧非直線抵
抗体の製造方法において、抵抗体素体と側面の側面高抵
抗層を一体で押出し成形し、その後、脱脂、焼成する。
電耐量等の電気的特性が良好な電圧非直線抵抗体を得る
ことができる製造方法を提供する。 【構成】 酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体の
素体の側面に側面高抵抗層を有する構造の電圧非直線抵
抗体の製造方法において、抵抗体素体と側面の側面高抵
抗層を一体で押出し成形し、その後、脱脂、焼成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化亜鉛を主成分とす
る電圧非直線抵抗体の製造方法に関するもので、抵抗体
素体と側面高抵抗層とを一体で成形する電圧非直線抵抗
体の製造方法に関するものである。
る電圧非直線抵抗体の製造方法に関するもので、抵抗体
素体と側面高抵抗層とを一体で成形する電圧非直線抵抗
体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から酸化亜鉛を主成分とし、二酸化
ケイ素、酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化クロム、
酸化ビスマス、酸化マンガン等の小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。
ケイ素、酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化クロム、
酸化ビスマス、酸化マンガン等の小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。
【０００３】図４は上述した従来の電圧非直線抵抗体の
製造方法の一例を示すフローチャートである。図４に示
すように、従来の電圧非直線抵抗体の製造方法では、ま
ず、上述したように酸化亜鉛を主成分とし、二酸化ケイ
素、酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化クロム、酸化
ビスマス、酸化マンガン等の各添加物を混合し、スプレ
ードライヤ等で粉霧乾燥して造粒し、プレス成形する。
その後、成形体を脱脂、仮焼し、側面高抵抗層用ペース
トを仮焼体の側面に塗布し、焼成することにより電圧非
直線抵抗体を得ていた。
製造方法の一例を示すフローチャートである。図４に示
すように、従来の電圧非直線抵抗体の製造方法では、ま
ず、上述したように酸化亜鉛を主成分とし、二酸化ケイ
素、酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化クロム、酸化
ビスマス、酸化マンガン等の各添加物を混合し、スプレ
ードライヤ等で粉霧乾燥して造粒し、プレス成形する。
その後、成形体を脱脂、仮焼し、側面高抵抗層用ペース
トを仮焼体の側面に塗布し、焼成することにより電圧非
直線抵抗体を得ていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の製造方
法では、側面高抵抗層用ペーストを仮焼体の側面に設け
るため、脱脂後の脱脂体を仮焼しなければならず、手間
と時間がかかるとともに、仮焼後、電圧非直線抵抗体素
体と側面高抵抗層の接着強度が弱く、剥離が生じ、電気
的特性特に放電耐量が低下する問題があった。
法では、側面高抵抗層用ペーストを仮焼体の側面に設け
るため、脱脂後の脱脂体を仮焼しなければならず、手間
と時間がかかるとともに、仮焼後、電圧非直線抵抗体素
体と側面高抵抗層の接着強度が弱く、剥離が生じ、電気
的特性特に放電耐量が低下する問題があった。
【０００５】本発明の目的は上述した課題を解消して、
側面高抵抗層の接着強度が強く、その結果放電耐量等の
電気的特性が良好な電圧非直線抵抗体を得ることができ
る製造方法を提供しようとするものである。
側面高抵抗層の接着強度が強く、その結果放電耐量等の
電気的特性が良好な電圧非直線抵抗体を得ることができ
る製造方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【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、酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵
抗体の素体の側面に側面高抵抗層を有する構造の電圧非
直線抵抗体の製造方法において、抵抗体素体と側面の側
面高抵抗層を一体で押出し成形し、その後、脱脂、焼成
することを特徴とするものである。
体の製造方法は、酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵
抗体の素体の側面に側面高抵抗層を有する構造の電圧非
直線抵抗体の製造方法において、抵抗体素体と側面の側
面高抵抗層を一体で押出し成形し、その後、脱脂、焼成
することを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】上述した構成において、成形にあたり抵抗体素
体と側面の側面高抵抗層とを一体で押し出しているた
め、焼成後の抵抗体素体と側面高抵抗層との間の接着強
度を高くでき、側面高抵抗層の剥離をなくすことがで
き、その結果放電耐量等の電気的特性を良好にすること
ができる。これは、プレス成形により本発明の対象の円
板形状の成形体を得ると、偏平な酸化亜鉛の結晶の配向
が径方向となり、径方向への収縮が大きく側面高抵抗層
の剥離が発生しやすくなるのに対し、本発明の一体成形
では酸化亜鉛結晶の配向が軸方向となり、径方向への収
縮が小さく側面高抵抗層の剥離が発生しにくくなるもの
と考えられる。
体と側面の側面高抵抗層とを一体で押し出しているた
め、焼成後の抵抗体素体と側面高抵抗層との間の接着強
度を高くでき、側面高抵抗層の剥離をなくすことがで
き、その結果放電耐量等の電気的特性を良好にすること
ができる。これは、プレス成形により本発明の対象の円
板形状の成形体を得ると、偏平な酸化亜鉛の結晶の配向
が径方向となり、径方向への収縮が大きく側面高抵抗層
の剥離が発生しやすくなるのに対し、本発明の一体成形
では酸化亜鉛結晶の配向が軸方向となり、径方向への収
縮が小さく側面高抵抗層の剥離が発生しにくくなるもの
と考えられる。
【０００８】また、プレス成形後、側面高抵抗層を設け
るために仮焼、側面剤塗布という従来の方法と比べて、
本発明の方法では側面高抵抗層を抵抗体素体と一体に押
し出して形成できるため、工程数を短縮でき、生産性も
向上する。なお、押出に使用する口金の材質をセラミッ
クスとすると、金属の場合押出時に金属が削れたりして
不純物が混入し放電耐量等の低下をもたらす欠点をなく
すことができ、好ましい。
るために仮焼、側面剤塗布という従来の方法と比べて、
本発明の方法では側面高抵抗層を抵抗体素体と一体に押
し出して形成できるため、工程数を短縮でき、生産性も
向上する。なお、押出に使用する口金の材質をセラミッ
クスとすると、金属の場合押出時に金属が削れたりして
不純物が混入し放電耐量等の低下をもたらす欠点をなく
すことができ、好ましい。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の電圧非直線抵抗体の製造方法
の一例の構成を示すフローチャートである。図１に従っ
て酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体を製造する
方法の一例について説明すると、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 、Co3O
4 、MnO2、Sb2O3 、Cr2O3 、SiO2、NiO 等よりなる添加
物の所定量を混合する。添加物の混合および粉砕の一例
を示すと、上記添加物の合計：６０００ｇ、玉石量：５
０００ｇ、純水量：５０００ｍｌを、１０リットル容量
のポットミルで４８時間混合、粉砕する。
の一例の構成を示すフローチャートである。図１に従っ
て酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体を製造する
方法の一例について説明すると、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 、Co3O
4 、MnO2、Sb2O3 、Cr2O3 、SiO2、NiO 等よりなる添加
物の所定量を混合する。添加物の混合および粉砕の一例
を示すと、上記添加物の合計：６０００ｇ、玉石量：５
０００ｇ、純水量：５０００ｍｌを、１０リットル容量
のポットミルで４８時間混合、粉砕する。
【００１０】次に、これらの原料粉末に対して所定量の
分散剤を加え、好ましくはディスパーミルにより混合す
る。この混合の一例を示すと、酸化亜鉛：４０ｋｇ，添
加物合計：６０００ｇ、純水量：５０００ｍｌ、分散剤
としてのミクロゾル：添加物１００ｗｔ％に対して０．
２ｗｔ％を、８０分混合する。混合して得たスラリーを
４４μm の篩に通した後、スラリーをステンレスバット
に入れて１２０℃で乾燥して水分を４％以下にする。そ
の後、乾燥した混合物を解砕し、解砕した粉末と結合剤
としてのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）をニーダーで
混練する。混練の一例は、混合粉末１００ｗｔ％に対し
ＰＶＡ４ｗｔ％の割合で約３０分間混練する。その後、
純水例えば１０００ｃｃを徐々に投入し、押出可能な状
態にする。なお、硬度２０ｍｍで押出可能である。
分散剤を加え、好ましくはディスパーミルにより混合す
る。この混合の一例を示すと、酸化亜鉛：４０ｋｇ，添
加物合計：６０００ｇ、純水量：５０００ｍｌ、分散剤
としてのミクロゾル：添加物１００ｗｔ％に対して０．
２ｗｔ％を、８０分混合する。混合して得たスラリーを
４４μm の篩に通した後、スラリーをステンレスバット
に入れて１２０℃で乾燥して水分を４％以下にする。そ
の後、乾燥した混合物を解砕し、解砕した粉末と結合剤
としてのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）をニーダーで
混練する。混練の一例は、混合粉末１００ｗｔ％に対し
ＰＶＡ４ｗｔ％の割合で約３０分間混練する。その後、
純水例えば１０００ｃｃを徐々に投入し、押出可能な状
態にする。なお、硬度２０ｍｍで押出可能である。
【００１１】側面剤も同様にして押出可能とする。その
一例を示すと、酸化ビスマス、酸化アンチモン、二酸化
ケイ素からなる混合物：７５００ｇ、玉石量：５０００
ｇ、純水量：５０００ｍｌ、分散剤：混合物１００ｗｔ
％に対して０．２ｗｔ％を、１０リットル容量のポット
ミルで２４時間混合、粉砕する。その後、得られたスラ
リーを４４μm の篩に通した後、スラリーをステンレス
バットに入れて１２０℃で乾燥して水分を４％以下にす
る。その後、乾燥した混合物を解砕し、解砕した粉末と
結合剤としてのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）をニー
ダーで混練する。混練の一例は、混合粉末１００ｗｔ％
に対しＰＶＡ４ｗｔ％の割合で約３０分間混練する。そ
の後、純水例えば１０００ｃｃを徐々に投入し、押出可
能な状態にする。
一例を示すと、酸化ビスマス、酸化アンチモン、二酸化
ケイ素からなる混合物：７５００ｇ、玉石量：５０００
ｇ、純水量：５０００ｍｌ、分散剤：混合物１００ｗｔ
％に対して０．２ｗｔ％を、１０リットル容量のポット
ミルで２４時間混合、粉砕する。その後、得られたスラ
リーを４４μm の篩に通した後、スラリーをステンレス
バットに入れて１２０℃で乾燥して水分を４％以下にす
る。その後、乾燥した混合物を解砕し、解砕した粉末と
結合剤としてのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）をニー
ダーで混練する。混練の一例は、混合粉末１００ｗｔ％
に対しＰＶＡ４ｗｔ％の割合で約３０分間混練する。そ
の後、純水例えば１０００ｃｃを徐々に投入し、押出可
能な状態にする。
【００１２】次に、準備した押出用の素子本体用原料
と、側面剤用原料とを、後述する真空押出機にて２重押
出して、素子本体と側面剤とが一体となった成形体を得
る。次に、成形体を恒温恒湿器で例えば温度６０℃、湿
度７０％、７４時間の条件で乾燥する。その後、乾燥体
を脱脂、焼成、熱処理する。脱脂は、大気雰囲気中、昇
温速度：１０〜１００℃／Ｈｒ、最高温度：４００〜６
００℃、保持時間：１〜１０Ｈｒの条件で行う。焼成
は、大気雰囲気中、昇温速度：４０〜６０℃／Ｈｒ、最
高温度：１０００〜１３００℃、保持時間３〜７Ｈｒの
条件で行う。熱処理は、大気雰囲気中、昇温速度：５０
〜２５０℃／Ｈｒ、最高温度：４００〜８００℃、保持
時間：０．５〜７Ｈｒの条件で行う。
と、側面剤用原料とを、後述する真空押出機にて２重押
出して、素子本体と側面剤とが一体となった成形体を得
る。次に、成形体を恒温恒湿器で例えば温度６０℃、湿
度７０％、７４時間の条件で乾燥する。その後、乾燥体
を脱脂、焼成、熱処理する。脱脂は、大気雰囲気中、昇
温速度：１０〜１００℃／Ｈｒ、最高温度：４００〜６
００℃、保持時間：１〜１０Ｈｒの条件で行う。焼成
は、大気雰囲気中、昇温速度：４０〜６０℃／Ｈｒ、最
高温度：１０００〜１３００℃、保持時間３〜７Ｈｒの
条件で行う。熱処理は、大気雰囲気中、昇温速度：５０
〜２５０℃／Ｈｒ、最高温度：４００〜８００℃、保持
時間：０．５〜７Ｈｒの条件で行う。
【００１３】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＃４００〜２００
０相当の研磨砥石により水好ましくは油を使用して研磨
する。次に、研磨面を洗浄後、研磨した両端面に例えば
アルミニウム等によっ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。
面をSiC 、Al2O3 、ダイヤモンド等の＃４００〜２００
０相当の研磨砥石により水好ましくは油を使用して研磨
する。次に、研磨面を洗浄後、研磨した両端面に例えば
アルミニウム等によっ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。
【００１４】図２は本発明で使用する２重押出成形装置
の一例の構成を示す図である。図２（ａ）、（ｂ）にお
いて、１は素子本体を押し出すための内筒、２は内筒１
の外周に設けた、側面高抵抗層を押し出すための外筒、
３は内筒１内の原料を押し出すのに使用する第１のピス
トン、４は外筒２と内筒１との間の原料を押し出すのに
使用する第２のピストンである。上述した構成の２重押
出装置を使用して、第１のピストン３および第２のピス
トン４とを所定の圧力で押すことにより、円柱形状の酸
化亜鉛素子本体５の外周に均一に側面高抵抗層６を設け
た構造の成形体を一度に得ることができる。なお、原料
と接触する内筒１および外筒２は、セラミックス等の耐
摩耗性材料から構成すると好ましい。
の一例の構成を示す図である。図２（ａ）、（ｂ）にお
いて、１は素子本体を押し出すための内筒、２は内筒１
の外周に設けた、側面高抵抗層を押し出すための外筒、
３は内筒１内の原料を押し出すのに使用する第１のピス
トン、４は外筒２と内筒１との間の原料を押し出すのに
使用する第２のピストンである。上述した構成の２重押
出装置を使用して、第１のピストン３および第２のピス
トン４とを所定の圧力で押すことにより、円柱形状の酸
化亜鉛素子本体５の外周に均一に側面高抵抗層６を設け
た構造の成形体を一度に得ることができる。なお、原料
と接触する内筒１および外筒２は、セラミックス等の耐
摩耗性材料から構成すると好ましい。
【００１５】以下、実際に本発明範囲内および範囲外の
電圧非直線抵抗体について各種特性を測定した結果につ
いて説明する。 実施例 上述した製造方法に従って、２重押出により得た成形体
を焼成した本発明No.1〜5 の電圧非直線抵抗体と、従来
のプレス成形により素体の成形体を作製し、その後側面
剤ペーストを塗布した後焼成した比較例試料No.1〜5 の
電圧非直線抵抗体を準備した。各電圧非直線抵抗体の形
状は、直径：４７ｍｍ、高さ：２２．５ｍｍ、Ｖ1mA ＝
250V/mm 程度であった。
電圧非直線抵抗体について各種特性を測定した結果につ
いて説明する。 実施例 上述した製造方法に従って、２重押出により得た成形体
を焼成した本発明No.1〜5 の電圧非直線抵抗体と、従来
のプレス成形により素体の成形体を作製し、その後側面
剤ペーストを塗布した後焼成した比較例試料No.1〜5 の
電圧非直線抵抗体を準備した。各電圧非直線抵抗体の形
状は、直径：４７ｍｍ、高さ：２２．５ｍｍ、Ｖ1mA ＝
250V/mm 程度であった。
【００１６】準備した本発明例および比較例の電圧非直
線抵抗体に対し、雷サージ耐量及び開閉サージ耐量を測
定した。結果を表１に示す。なお、表１において、雷サ
ージ耐量は、電流4/10μs で２回印加した後破壊したか
どうかを調べ、破壊しなかったものを○、破壊したもの
を×として示した。ここで、各レベル２個結果があるの
は、２つの試料に対してこの試験を行ったことを示す。
また、開閉サージ耐量は、電流２msで２回印加した後破
壊したかどうかを各２０個調べ、すべて破壊しなかった
ものを○、破壊したものを×としその破壊数を併せて示
した。
線抵抗体に対し、雷サージ耐量及び開閉サージ耐量を測
定した。結果を表１に示す。なお、表１において、雷サ
ージ耐量は、電流4/10μs で２回印加した後破壊したか
どうかを調べ、破壊しなかったものを○、破壊したもの
を×として示した。ここで、各レベル２個結果があるの
は、２つの試料に対してこの試験を行ったことを示す。
また、開閉サージ耐量は、電流２msで２回印加した後破
壊したかどうかを各２０個調べ、すべて破壊しなかった
ものを○、破壊したものを×としその破壊数を併せて示
した。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１の結果から、２重押出を利用した本発
明例は比較例と比べて、良好な雷サージ耐量と良好な開
閉サージ耐量を有することがわかった。なお、成形体の
結晶の配向性については、酸化亜鉛の結晶は偏平である
ため、押出成形の場合は図３（ａ）に示すような配向と
なり、プレス成形の場合は図３（ｂ）に示すような廃校
となる。そのため、焼成時の収縮が、本発明の図３
（ａ）に示した２重押出の場合は縦収縮となるととも
に、比較例の図３（ｂ）に示したプレス成形の場合は横
収縮となり、その結果比較例は素体と高抵抗層との剥離
が生じる場合があった。
明例は比較例と比べて、良好な雷サージ耐量と良好な開
閉サージ耐量を有することがわかった。なお、成形体の
結晶の配向性については、酸化亜鉛の結晶は偏平である
ため、押出成形の場合は図３（ａ）に示すような配向と
なり、プレス成形の場合は図３（ｂ）に示すような廃校
となる。そのため、焼成時の収縮が、本発明の図３
（ａ）に示した２重押出の場合は縦収縮となるととも
に、比較例の図３（ｂ）に示したプレス成形の場合は横
収縮となり、その結果比較例は素体と高抵抗層との剥離
が生じる場合があった。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、成形にあたり抵抗体素体と側面の側面高抵抗
層とを一体で押し出すことにより、焼成後の抵抗体素体
と側面高抵抗層との間の接着強度を高くでき、側面高抵
抗層の剥離をなくすことができ、その結果放電耐量等の
電気的特性を良好にすることができる。また、抵抗耐素
体と側面高抵抗層を一体に成形できるため、側面高抵抗
層の厚さを均一にすることができるとともに、側面高抵
抗層の形成が簡略化でき、生産性も向上する。
によれば、成形にあたり抵抗体素体と側面の側面高抵抗
層とを一体で押し出すことにより、焼成後の抵抗体素体
と側面高抵抗層との間の接着強度を高くでき、側面高抵
抗層の剥離をなくすことができ、その結果放電耐量等の
電気的特性を良好にすることができる。また、抵抗耐素
体と側面高抵抗層を一体に成形できるため、側面高抵抗
層の厚さを均一にすることができるとともに、側面高抵
抗層の形成が簡略化でき、生産性も向上する。
【図１】本発明の電圧非直線抵抗体の製造方法の一例の
構成を示すフローチャートである。
構成を示すフローチャートである。
【図２】本発明で使用する２重押出成形装置の一例の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図３】本発明例および比較例の結晶の配向を示す図で
ある。
ある。
【図４】従来の電圧非直線抵抗体の製造方法の一例を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
１ 内筒 ２ 外筒 ３ 第１のピストン ４ 第２のピストン ５ 素子本体 ６ 側面高抵抗層
Claims (2)
- 【請求項１】 酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗
体の素体の側面に側面高抵抗層を有する構造の電圧非直
線抵抗体の製造方法において、抵抗体素体と側面の側面
高抵抗層を一体で押出し成形し、その後、脱脂、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。 - 【請求項２】 前記一体押出し成形に使用する口金の材
質がセラミックスである請求項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 |
|---|---|---|---|
| JP5073827A JPH06290910A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5073827A JPH06290910A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06290910A true JPH06290910A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=13529375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5073827A Withdrawn JPH06290910A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06290910A (ja) |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP5073827A patent/JPH06290910A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |