JPH07130506A - 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
- Publication number
- JPH07130506A JPH07130506A JP5275083A JP27508393A JPH07130506A JP H07130506 A JPH07130506 A JP H07130506A JP 5275083 A JP5275083 A JP 5275083A JP 27508393 A JP27508393 A JP 27508393A JP H07130506 A JPH07130506 A JP H07130506A
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- Japan
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- aluminum
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電極の剥離を生じない素子を作ると共に製造
ラインの簡素化を可能にする。 【構成】 ZnOを主成分とする焼結体の両端面にアル
ミニウム電極を形成させる工程を有する電圧非直線抵抗
体の製造方法において、電極を形成する工程を、前記焼
結体の両端面にアルミニウムペーストをスクリーン印刷
し、550〜700℃で焼付けるものとした。スクリー
ン印刷されたアルミニウムペーストは焼結体の端面に密
着した状態で焼付けられ、アルミニウム電極となるの
で、焼結体によく密着した電極が得られると共に、素子
の電気特性も向上する。ペーストの焼付けは素子側面に
施す側面絶縁層の焼付けと同時に行うことができるの
で、製造ラインの簡素化が可能となる。
ラインの簡素化を可能にする。 【構成】 ZnOを主成分とする焼結体の両端面にアル
ミニウム電極を形成させる工程を有する電圧非直線抵抗
体の製造方法において、電極を形成する工程を、前記焼
結体の両端面にアルミニウムペーストをスクリーン印刷
し、550〜700℃で焼付けるものとした。スクリー
ン印刷されたアルミニウムペーストは焼結体の端面に密
着した状態で焼付けられ、アルミニウム電極となるの
で、焼結体によく密着した電極が得られると共に、素子
の電気特性も向上する。ペーストの焼付けは素子側面に
施す側面絶縁層の焼付けと同時に行うことができるの
で、製造ラインの簡素化が可能となる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として酸化亜鉛形避
雷器に組み込まれる酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線
の抵抗体の製造方法に関する。
雷器に組み込まれる酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線
の抵抗体の製造方法に関する。
【0002】
【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、主成分の酸化亜鉛(ZnO)に、副成分として、
酸化ビスマス(Bi2O3)、酸化アンチモン(Sb
2O)、酸化コバルト(Co2O3)、酸化マンガン(M
nO2)、酸化クロム(Cr2O3)、酸化ニッケル(N
iO)、酸化珪素(SiO2)等の金属酸化物を添加し
て、非直線性が高く、熱損失の小さい組成配合からなっ
ている。通常、上記電圧非直線抵抗体は以下のように製
造される。
体は、主成分の酸化亜鉛(ZnO)に、副成分として、
酸化ビスマス(Bi2O3)、酸化アンチモン(Sb
2O)、酸化コバルト(Co2O3)、酸化マンガン(M
nO2)、酸化クロム(Cr2O3)、酸化ニッケル(N
iO)、酸化珪素(SiO2)等の金属酸化物を添加し
て、非直線性が高く、熱損失の小さい組成配合からなっ
ている。通常、上記電圧非直線抵抗体は以下のように製
造される。
【0003】まず、上記副成分を、ボールミル等で予備
粉砕した後、主成分の酸化亜鉛と有機バインダ溶液と十
分混合し、スプレドライヤで噴霧乾燥して造粒粉を作
る。
粉砕した後、主成分の酸化亜鉛と有機バインダ溶液と十
分混合し、スプレドライヤで噴霧乾燥して造粒粉を作
る。
【0004】次に、この造粒粉を金型成形プレスで円柱
状又は円盤状に形成し、脱脂を行った後、側面部分に絶
縁セラミック材料を塗布した後、1000〜1300℃
で数時間焼成して焼結体を得る。
状又は円盤状に形成し、脱脂を行った後、側面部分に絶
縁セラミック材料を塗布した後、1000〜1300℃
で数時間焼成して焼結体を得る。
【0005】そして、図1に示すように、この焼結体2
の側面に低融点ガラス材を塗布して焼付けて側面絶縁層
3を設けた後、両端面を研磨し、アルミニウムを溶射し
て電極4を設け、電圧非直線抵抗体1を完成させる。
の側面に低融点ガラス材を塗布して焼付けて側面絶縁層
3を設けた後、両端面を研磨し、アルミニウムを溶射し
て電極4を設け、電圧非直線抵抗体1を完成させる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】酸化亜鉛形避雷器用電
圧非直線抵抗体(以下ZnO素子という)は、一般の弱
電用サージアブソーバに比べると、吸収しうるエネルギ
ーが大きいため、大きな体積又は大口径サイズのZnO
素子が必要となる。アルミニウムの溶射電極は、この大
口径サイズの焼結体において、サージエネルギの集電体
の役割を果している。
圧非直線抵抗体(以下ZnO素子という)は、一般の弱
電用サージアブソーバに比べると、吸収しうるエネルギ
ーが大きいため、大きな体積又は大口径サイズのZnO
素子が必要となる。アルミニウムの溶射電極は、この大
口径サイズの焼結体において、サージエネルギの集電体
の役割を果している。
【0007】このアルミニウムの電極は、溶射条件によ
っては焼結体から剥がれたりする。また、焼結体と電極
との密着性が悪いと開閉サージ耐量が低下し、素体の限
界値以下のサージエネルギでも破壊をもたらすことがあ
る。また、電極付け工程作業場雰囲気は、粉塵が舞い、
爆発の危険を伴って決して良い作業環境とは言えない。
これらのことより、設備無人運転は困難である。
っては焼結体から剥がれたりする。また、焼結体と電極
との密着性が悪いと開閉サージ耐量が低下し、素体の限
界値以下のサージエネルギでも破壊をもたらすことがあ
る。また、電極付け工程作業場雰囲気は、粉塵が舞い、
爆発の危険を伴って決して良い作業環境とは言えない。
これらのことより、設備無人運転は困難である。
【0008】ZnO素子は、避雷器に組み込む時に多数
積層して使用するが、固定のために絶縁体の支持棒を用
いる。このため容器としての碍管の径が大きくなりコス
トアップとなる。これを解決するために、円盤状のZn
O素子を半田付、ろう付等により接着することが考えら
れるが、溶射電極は素体との密着性が良くないので、接
着時に素体と溶射電極が剥離することがある。また、ア
ルミニウムの電極は半田付が不可能であり、銅の溶射電
極を用いるとコストアップとなってしまう。
積層して使用するが、固定のために絶縁体の支持棒を用
いる。このため容器としての碍管の径が大きくなりコス
トアップとなる。これを解決するために、円盤状のZn
O素子を半田付、ろう付等により接着することが考えら
れるが、溶射電極は素体との密着性が良くないので、接
着時に素体と溶射電極が剥離することがある。また、ア
ルミニウムの電極は半田付が不可能であり、銅の溶射電
極を用いるとコストアップとなってしまう。
【0009】本発明は、従来のこのような問題点を解決
すべくなされたものであり、その目的とするところは、
電極の剥離を生じない素子が得れると共に、製造ライン
の簡素化が可能となる電圧非直線抵抗体の製造方法を提
供することにある。
すべくなされたものであり、その目的とするところは、
電極の剥離を生じない素子が得れると共に、製造ライン
の簡素化が可能となる電圧非直線抵抗体の製造方法を提
供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における電圧非直線抵抗体の製造方法は、電
圧非直線抵抗体の電極を形成させる工程を、ZnOを主
成分とする焼結体の両端面にアルミニウムペーストをス
クリーン印刷し、焼付けるものとしたことを特徴とす
る。
に、本発明における電圧非直線抵抗体の製造方法は、電
圧非直線抵抗体の電極を形成させる工程を、ZnOを主
成分とする焼結体の両端面にアルミニウムペーストをス
クリーン印刷し、焼付けるものとしたことを特徴とす
る。
【0011】
【作用】アルミニウムペーストはスクリーン印刷により
焼結体に密着し、焼付けられアルミニウム電極となるの
で、焼結体によく密着した電極が得られると共に、素子
の電気特性も向上する。ペーストの焼付けは、素子側面
に施す側面絶縁層の焼付けと同時に行うことができるの
で、製造ラインの簡素化が可能となる。
焼結体に密着し、焼付けられアルミニウム電極となるの
で、焼結体によく密着した電極が得られると共に、素子
の電気特性も向上する。ペーストの焼付けは、素子側面
に施す側面絶縁層の焼付けと同時に行うことができるの
で、製造ラインの簡素化が可能となる。
【0012】
【実施例】本発明の実施例について説明する。
【0013】(1)まず、ZnOを主成分とする電圧非
直線抵抗体の副成分であるBi2O3,Sb2O3,Co2
O3,Cr2O3,MnO2,SiO2,NiO2等の添加物
原料を所定の配合量となるように各々計量し、ボール・
ミルによって混合・粉砕を行い、添加物スラリーを作
る。
直線抵抗体の副成分であるBi2O3,Sb2O3,Co2
O3,Cr2O3,MnO2,SiO2,NiO2等の添加物
原料を所定の配合量となるように各々計量し、ボール・
ミルによって混合・粉砕を行い、添加物スラリーを作
る。
【0014】(2)主成分のZnOと所定量の添加物ス
ラリを有機バインダ溶液(ポリビニルアルコール、カチ
オン系分散剤)を加え、ディスパー・ミルで十分混合
し、原料スラリを作る。この原料スラリを十分に脱落し
た後、スプレドライヤで噴霧乾燥して造粒粉を得た。
ラリを有機バインダ溶液(ポリビニルアルコール、カチ
オン系分散剤)を加え、ディスパー・ミルで十分混合
し、原料スラリを作る。この原料スラリを十分に脱落し
た後、スプレドライヤで噴霧乾燥して造粒粉を得た。
【0015】(3)この造粒粉を乾式金型プレスにて、
直系40mm,厚み30の大きさに成形し、脱脂を行っ
た後、側面部分にセラミック系絶縁ペーストを塗布し、
1000〜1300℃で10時間焼成して焼結体を得
た。
直系40mm,厚み30の大きさに成形し、脱脂を行っ
た後、側面部分にセラミック系絶縁ペーストを塗布し、
1000〜1300℃で10時間焼成して焼結体を得
た。
【0016】(4)この焼結体の側面に低融点ガラス材
を塗布して焼付けて側面絶縁層を設けた。
を塗布して焼付けて側面絶縁層を設けた。
【0017】(5)この焼結体の両端面を研磨し、直径
32mm,厚み20mmの焼結体とした。
32mm,厚み20mmの焼結体とした。
【0018】(6)この焼結体の研磨面にアルミニウム
ペースト(デグサジャパン(株)製、Alペースト、J
790,0063)をスクリーン印刷し、150℃で乾
燥させ、その後、500〜750℃で焼付けてアルミニ
ウム電極を形成し、ZnO素子のサンプル(A〜F)を
完成させた。
ペースト(デグサジャパン(株)製、Alペースト、J
790,0063)をスクリーン印刷し、150℃で乾
燥させ、その後、500〜750℃で焼付けてアルミニ
ウム電極を形成し、ZnO素子のサンプル(A〜F)を
完成させた。
【0019】上記アルミペーストの焼付条件を表1に示
す。
す。
【0020】
【表1】
【0021】比較のため、上記焼結体の研磨面に、従来
同様にアルミニウムを溶射して電極を形成したZnO素
子の比較例サンプルを作った。
同様にアルミニウムを溶射して電極を形成したZnO素
子の比較例サンプルを作った。
【0022】完成した、ZnO素子サンプルに対し下記
の電気特性試験を実施し、その平均値を求めた。
の電気特性試験を実施し、その平均値を求めた。
【0023】1)DC小電流試験を行い、素子のα値
(電圧非直線係数)を求めた。
(電圧非直線係数)を求めた。
【0024】 α=1/{log(V1mA)−log(V0.1mA)} 2)8/20μs制限電圧試験、ワットロス試験を行っ
た(ワットロスの測定条件は温度115℃、課電率85
%)。
た(ワットロスの測定条件は温度115℃、課電率85
%)。
【0025】3)2ms方形波放電耐量試験を実施し
た。放電電流は150A,200A,250Aについて
行い、その破壊率を求めた。
た。放電電流は150A,200A,250Aについて
行い、その破壊率を求めた。
【0026】4)課電寿命試験を行い、1000時間後
のワットロスを測定した(課電条件は温度120℃、課
電率95%、ワットロスの測定条件は温度115℃、課
電率85%)。
のワットロスを測定した(課電条件は温度120℃、課
電率95%、ワットロスの測定条件は温度115℃、課
電率85%)。
【0027】この電気特性試験の結果を表2に示す。
【0028】
【表2】
【0029】上記電気特性試験によれば、実施例により
作られたZnO素子は2ms方形波放電耐量の試験結果
が比較例のよりも良好であった。また、制限電圧比、ワ
ットロス特性の試験結果よりみてアルミニウムペースト
を用いた電極の適用に問題がなく、むしろ僅かだが良好
であった。
作られたZnO素子は2ms方形波放電耐量の試験結果
が比較例のよりも良好であった。また、制限電圧比、ワ
ットロス特性の試験結果よりみてアルミニウムペースト
を用いた電極の適用に問題がなく、むしろ僅かだが良好
であった。
【0030】なお、上記実施例では側面高抵抗層を形成
するための低融点ガラスの焼付と、電極を形成するため
のアルミニウムペーストの焼付を別個に行っているが、
同時に行うこともできる。この場合は、製造ラインが簡
素化できる。
するための低融点ガラスの焼付と、電極を形成するため
のアルミニウムペーストの焼付を別個に行っているが、
同時に行うこともできる。この場合は、製造ラインが簡
素化できる。
【0031】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、以下に記載する効果を奏する。
ので、以下に記載する効果を奏する。
【0032】(1)製造されたZnO素子の放電耐量が
向上する。
向上する。
【0033】(2)ZnO素子の素体にアルミニウムペ
ーストを焼付けて電極を形成しているので、素体と電極
材料との密着性が向上し、電極の剥離がなくなる。
ーストを焼付けて電極を形成しているので、素体と電極
材料との密着性が向上し、電極の剥離がなくなる。
【0034】(3)アルミニウムペーストをスクリーン
印刷し、焼付に電極を形成しているので、作業環境が改
善(安全性、粉塵レス)され、製造ラインの昼夜無人運
転等が可能となる。
印刷し、焼付に電極を形成しているので、作業環境が改
善(安全性、粉塵レス)され、製造ラインの昼夜無人運
転等が可能となる。
【0035】(4)アルミニウムペーストのスクリーン
印刷、焼付は素子課電寿命特性・安定化のための熱処
理、及び側面に施す低融点ガラス絶縁材料の焼付けと同
時にすることが可能であり、ラインの簡素化が可能とな
る。
印刷、焼付は素子課電寿命特性・安定化のための熱処
理、及び側面に施す低融点ガラス絶縁材料の焼付けと同
時にすることが可能であり、ラインの簡素化が可能とな
る。
【図1】電圧非直線抵抗体の側断面図。
1…電圧非直線抵抗体(ZnO素子) 2…焼結体 3…側面絶縁層 4…電極
Claims (2)
- 【請求項1】 ZnOを主成分とする焼結体の両端面に
アルミニウム電極を形成する工程を有する電圧非直線抵
抗体の製造方法において、 前記電極形成する工程を、前記焼結体の両端面にアルミ
ニウムペーストをスクリーン印刷し、焼付けるものとし
た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】 前記焼付けの温度を550〜700℃と
することを特徴とした請求項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 |
---|---|---|---|
JP5275083A JPH07130506A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5275083A JPH07130506A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07130506A true JPH07130506A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17550579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5275083A Pending JPH07130506A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07130506A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000235905A (ja) * | 1999-02-15 | 2000-08-29 | Meidensha Corp | 非直線抵抗体の製造方法 |
JP2000243607A (ja) * | 1999-02-18 | 2000-09-08 | Meidensha Corp | 非直線抵抗体の製造方法 |
-
1993
- 1993-11-04 JP JP5275083A patent/JPH07130506A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000235905A (ja) * | 1999-02-15 | 2000-08-29 | Meidensha Corp | 非直線抵抗体の製造方法 |
JP2000243607A (ja) * | 1999-02-18 | 2000-09-08 | Meidensha Corp | 非直線抵抗体の製造方法 |
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