JPH0732087B2 - 電圧非直線抵抗体用電極材料 - Google Patents
電圧非直線抵抗体用電極材料Info
- Publication number
- JPH0732087B2 JPH0732087B2 JP61264525A JP26452586A JPH0732087B2 JP H0732087 B2 JPH0732087 B2 JP H0732087B2 JP 61264525 A JP61264525 A JP 61264525A JP 26452586 A JP26452586 A JP 26452586A JP H0732087 B2 JPH0732087 B2 JP H0732087B2
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- JP
- Japan
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- voltage
- varistor
- weight
- electrode material
- zno
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電圧非直線抵抗体に用いる電極材料に関するも
のである。
のである。
従来の技術 電圧非直線抵抗体（以下、バリスタと称す）は、サージ
吸収素子、電圧安定化素子、避雷器等に広く用いられて
いる。従来、これらの用途にはシリコンカーバイドバリ
スタやシリコンバリスタ等が供されてきた。しかし、こ
れらのバリスタは、電圧非直線性係数αが小さく、特性
を任意に調整できない、あるいは形状が大きい等の欠点
を有しており、その用途はおのずから制限されていた。
吸収素子、電圧安定化素子、避雷器等に広く用いられて
いる。従来、これらの用途にはシリコンカーバイドバリ
スタやシリコンバリスタ等が供されてきた。しかし、こ
れらのバリスタは、電圧非直線性係数αが小さく、特性
を任意に調整できない、あるいは形状が大きい等の欠点
を有しており、その用途はおのずから制限されていた。
そして、これらの欠点を改善するものとして、酸化亜鉛
（ZnO）を主成分とし、これに数種の金属酸化物を微量
添加し、混合、成形、焼成した酸化物焼結体のバリスタ
が開発された。このバリスタは優れた電圧非直線係数を
有しているためにその用途は拡大されようとしている
が、高度に発達した通信機器の電気回路にはまだ不十分
な点が多い。
（ZnO）を主成分とし、これに数種の金属酸化物を微量
添加し、混合、成形、焼成した酸化物焼結体のバリスタ
が開発された。このバリスタは優れた電圧非直線係数を
有しているためにその用途は拡大されようとしている
が、高度に発達した通信機器の電気回路にはまだ不十分
な点が多い。
一般にバリスタの電圧非直線は次式で示す電圧非直線係
数αおよびViの値で評価されている。
数αおよびViの値で評価されている。
I/i＝（V/Vi）α ここで、Ｉはバリスタに流れる電流、Ｖはその印加電
圧、Viは一定電流ｉアンペアにおける電圧で、通常立ち
上がり電圧と称されている。
圧、Viは一定電流ｉアンペアにおける電圧で、通常立ち
上がり電圧と称されている。
バリスタの電気特性を示す上で、αおよびViは実用上重
要な定数である。すなわち、αはバリスタを挿入した電
気回路の電圧が如何に制御されるかを示すものであり、
αが大きい程その電圧の立ち上がりが優れており、αは
特殊用途を除けば大きい方が好ましく、“30"以上の値
が望ましい。また、Viは使用される電圧がいくらである
かによって定められるものであり、それぞれの製品によ
ってあらかじめ指定された値に調整されるものである。
要な定数である。すなわち、αはバリスタを挿入した電
気回路の電圧が如何に制御されるかを示すものであり、
αが大きい程その電圧の立ち上がりが優れており、αは
特殊用途を除けば大きい方が好ましく、“30"以上の値
が望ましい。また、Viは使用される電圧がいくらである
かによって定められるものであり、それぞれの製品によ
ってあらかじめ指定された値に調整されるものである。
発明が解決しようとする問題点 ところで、通信機器の電気回路においてその使用条件を
考えれば、サージ電流に対する漏洩電流の増加が小さく
て制限電圧比特性（一般には1mA流れた場合のバリスタ
の端子間電圧V1mAと他の値の電流が流れた場合の同一バ
リスタの端子間電圧の比で大電流領域における電圧の非
直線性を示したもの）に優れたバリスタが必要となる。
考えれば、サージ電流に対する漏洩電流の増加が小さく
て制限電圧比特性（一般には1mA流れた場合のバリスタ
の端子間電圧V1mAと他の値の電流が流れた場合の同一バ
リスタの端子間電圧の比で大電流領域における電圧の非
直線性を示したもの）に優れたバリスタが必要となる。
しかしながら、電極材料中のガラスフリット成分とし
て、Bi2O3を40〜90重量％、B2O3を10〜30重量％、SiO2
を５〜25重量％含んでなる硼珪酸ビスマスガラスを用い
た従来の電極材料をZnO系バリスタに使用すると、サー
ジ電流耐量におけるバリスタ電圧の特性劣化が大きく、
かつ制限電圧比が満足すべきものでないのが現状であ
る。
て、Bi2O3を40〜90重量％、B2O3を10〜30重量％、SiO2
を５〜25重量％含んでなる硼珪酸ビスマスガラスを用い
た従来の電極材料をZnO系バリスタに使用すると、サー
ジ電流耐量におけるバリスタ電圧の特性劣化が大きく、
かつ制限電圧比が満足すべきものでないのが現状であ
る。
本発明はZnO系バリスタのサージ電流耐量におけるバリ
スタ電圧の特性劣化と制限電圧比の改善を目的とする。
スタ電圧の特性劣化と制限電圧比の改善を目的とする。
問題点を解決するための手段 上記の目的を達成するために本発明は、ZnOを主成分と
する電圧非直線抵抗体の電極材料のガラス成分として、
ホウ素をB2O3の形で10〜30重量％、珪素をSiO2の形で５
〜25重量％、鉛をPbOの形で50〜80重量％、亜鉛をZnOの
形で５〜35重量％含む硼珪酸鉛亜鉛ガラスをガラスフリ
ットとして用いたものである。
する電圧非直線抵抗体の電極材料のガラス成分として、
ホウ素をB2O3の形で10〜30重量％、珪素をSiO2の形で５
〜25重量％、鉛をPbOの形で50〜80重量％、亜鉛をZnOの
形で５〜35重量％含む硼珪酸鉛亜鉛ガラスをガラスフリ
ットとして用いたものである。
作用 上記の構成によれば、硼珪酸鉛亜鉛ガラスをZnO系バリ
スタの電極材料のガラス成分として用いることにより、
ZnO系バリスタのサージ電流耐量におけるバリスタ電圧
の特性劣化と制限電圧比の改善を図ることができる。
スタの電極材料のガラス成分として用いることにより、
ZnO系バリスタのサージ電流耐量におけるバリスタ電圧
の特性劣化と制限電圧比の改善を図ることができる。
実施例 以下、本発明の実施例を従来例と比較しながら説明す
る。
る。
まず、ZnOを96モル％、Bi2O3を0.6モル％、CoOを0.5モ
ル％、MnO2を0.9モル％、Sb2O3を0.9モル％、NiOを0.6
モル％、Cr2O3を0.5モル％秤量し、ボールミルで混合し
た。こうして得られた混合スラリーを乾燥後700〜950℃
で仮焼し、（この仮焼を省略してもよい）、バインダ
（PVA5％水溶液）を加え、円板状に加圧成形した。その
後、1100〜1300℃で焼成し、得られた焼結体（直径7m
m）を厚さ1.0mmに研摩した後、直径5mmの銀電極を焼き
付けた。
ル％、MnO2を0.9モル％、Sb2O3を0.9モル％、NiOを0.6
モル％、Cr2O3を0.5モル％秤量し、ボールミルで混合し
た。こうして得られた混合スラリーを乾燥後700〜950℃
で仮焼し、（この仮焼を省略してもよい）、バインダ
（PVA5％水溶液）を加え、円板状に加圧成形した。その
後、1100〜1300℃で焼成し、得られた焼結体（直径7m
m）を厚さ1.0mmに研摩した後、直径5mmの銀電極を焼き
付けた。
ここで使用した銀電極は、硼珪酸鉛亜鉛ガラス粉末（下
記の第１表は使用した硼珪酸鉛亜鉛ガラスの組成比を示
す）を所定量（重量比で５％）秤量し、ブチルカルビト
ールにエチルセルローズを溶かしたビヒクル（重量比で
30％）中にAg粉末（重量比で65％）とともに混練し、ペ
ースト状にしたものである。また、下記の第２表は従来
例の硼珪酸ビスマスガラスの組成比を示す。
記の第１表は使用した硼珪酸鉛亜鉛ガラスの組成比を示
す）を所定量（重量比で５％）秤量し、ブチルカルビト
ールにエチルセルローズを溶かしたビヒクル（重量比で
30％）中にAg粉末（重量比で65％）とともに混練し、ペ
ースト状にしたものである。また、下記の第２表は従来
例の硼珪酸ビスマスガラスの組成比を示す。
下記の第３表はこのようにして得られた焼結体の電気特
性を示す。
性を示す。
この第３表は、１μＡ〜10Aまでの電圧電流特性を測定
した結果より算出したもので、電流が0.1mAと1mA間の非
直線指数0.1mAα1mA素子単位厚み当りのバリスタ電圧V
1mA/mm、電流値10AにおけるV10AとV1mAの比V10A／V1mA
（制限電圧比）およびサージ電流耐量特性におけるV1mA
の変化率ΔV/V1mA（％）で表される。
した結果より算出したもので、電流が0.1mAと1mA間の非
直線指数0.1mAα1mA素子単位厚み当りのバリスタ電圧V
1mA/mm、電流値10AにおけるV10AとV1mAの比V10A／V1mA
（制限電圧比）およびサージ電流耐量特性におけるV1mA
の変化率ΔV/V1mA（％）で表される。
サージ電流耐量特性は、規定された８×20μsecの標準
電流波形の衝撃電流（ここでは600A）を５分間隔で２回
印加し、バリスタ電圧V1mAの変化率を算出し、これで特
性評価を行った。
電流波形の衝撃電流（ここでは600A）を５分間隔で２回
印加し、バリスタ電圧V1mAの変化率を算出し、これで特
性評価を行った。
第３表に示されたごとく、硼珪酸ビスマスガラスを含有
したサンプルNo.1に比べて本発明のサンプルNo.2〜７を
使用したバリスタはサージ電流耐量特性が非常によくな
ると共に制限電圧特性も改善されており、通信機器の電
気回路用として用いるバリスタに要望される特性を満足
するものである。
したサンプルNo.1に比べて本発明のサンプルNo.2〜７を
使用したバリスタはサージ電流耐量特性が非常によくな
ると共に制限電圧特性も改善されており、通信機器の電
気回路用として用いるバリスタに要望される特性を満足
するものである。
また、ガラス成分の有効な組成範囲は、ホウ素をB2O3の
形で10〜30重量％、珪素をSiO2の形で５〜25重量％、鉛
をPbOの形で50〜80重量％、亜鉛をZnOの形で５〜35重量
％含む硼珪酸鉛亜鉛ガラスである。
形で10〜30重量％、珪素をSiO2の形で５〜25重量％、鉛
をPbOの形で50〜80重量％、亜鉛をZnOの形で５〜35重量
％含む硼珪酸鉛亜鉛ガラスである。
これらの組成の範囲外になると0.1mAα1mAが30未満、V
10A／V1mAが1.45以上、サージ電流耐量におけるバリス
タ電圧の特性劣化が大きくなる、のうちのいずれかにな
り、通信機器の電気回路用のバリスタとしては不適当に
なる。
10A／V1mAが1.45以上、サージ電流耐量におけるバリス
タ電圧の特性劣化が大きくなる、のうちのいずれかにな
り、通信機器の電気回路用のバリスタとしては不適当に
なる。
発明の効果 以上の説明のように本発明の電極材料を印刷、焼き付け
してZnO系バリスタを構成すれば、小電流領域から大電
流領域にわたって優れた電圧非直線特性を示し、かつ通
信機器の電気回路にも適した非常に優れたサージ電流耐
量特性のバリスタが得られるものである。
してZnO系バリスタを構成すれば、小電流領域から大電
流領域にわたって優れた電圧非直線特性を示し、かつ通
信機器の電気回路にも適した非常に優れたサージ電流耐
量特性のバリスタが得られるものである。
Claims (1)
- 【請求項１】ZnOを主成分とする電圧非直線抵抗体の電
極材料のガラス成分として、ホウ素をB2O3の形で10〜30
重量％、珪素をSiO2の形で５〜25重量％、鉛をPbOの形
で50〜80重量％、亜鉛をZnOの形で５〜35重量％含む硼
珪酸鉛亜鉛ガラスをガラスフリットとして用いた電圧非
直線抵抗体用電極材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61264525A JPH0732087B2 (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 電圧非直線抵抗体用電極材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61264525A JPH0732087B2 (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 電圧非直線抵抗体用電極材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63117404A JPS63117404A (ja) | 1988-05-21 |
| JPH0732087B2 true JPH0732087B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=17404467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61264525A Expired - Lifetime JPH0732087B2 (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 電圧非直線抵抗体用電極材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732087B2 (ja) |
-
1986
- 1986-11-06 JP JP61264525A patent/JPH0732087B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63117404A (ja) | 1988-05-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |