JPH0744089B2 - 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
- JPH0744089B2 JPH0744089B2 JP60101446A JP10144685A JPH0744089B2 JP H0744089 B2 JPH0744089 B2 JP H0744089B2 JP 60101446 A JP60101446 A JP 60101446A JP 10144685 A JP10144685 A JP 10144685A JP H0744089 B2 JPH0744089 B2 JP H0744089B2
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- Japan
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- linear resistor
- oxide
- high resistance
- resistance layer
- voltage non
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- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、電気系統における過電圧保護装置に使用され
る焼結体自体が電圧非直線性をもつ非直線抵抗体の製造
方法に関する。
る焼結体自体が電圧非直線性をもつ非直線抵抗体の製造
方法に関する。
電圧非直線抵抗体は、一般にバリスタと呼ばれ、その優
れた非直線電圧−電流特性が利用されて、電圧安定化或
いはサージ吸収を目的とした避雷器やサージアブソーバ
に広く利用されている。代表的なものとして、近年開発
された酸化亜鉛バリスタがある。これは酸化鉛を主成分
とし、これに少量のビスマス，アンチモン，コバルト，
マンガン，クロム等の酸化物を添加し、混合造粒、成形
した後、空気中で高温焼成し、その焼結体に電極を取り
付けて構成されるものである。その非直線抵抗特性は非
常に優れており、焼結体は酸化亜鉛粒子とその周囲をと
りまく添加物により形成される粒界層から成り、優れた
非直線抵抗特性は酸化亜鉛粒子と粒界層との界面に起因
すると考えられており、電圧−電流特性をある程度任意
に調節し得る等多くの特長を備えている。
れた非直線電圧−電流特性が利用されて、電圧安定化或
いはサージ吸収を目的とした避雷器やサージアブソーバ
に広く利用されている。代表的なものとして、近年開発
された酸化亜鉛バリスタがある。これは酸化鉛を主成分
とし、これに少量のビスマス，アンチモン，コバルト，
マンガン，クロム等の酸化物を添加し、混合造粒、成形
した後、空気中で高温焼成し、その焼結体に電極を取り
付けて構成されるものである。その非直線抵抗特性は非
常に優れており、焼結体は酸化亜鉛粒子とその周囲をと
りまく添加物により形成される粒界層から成り、優れた
非直線抵抗特性は酸化亜鉛粒子と粒界層との界面に起因
すると考えられており、電圧−電流特性をある程度任意
に調節し得る等多くの特長を備えている。
ところで、これら酸化亜鉛系バリスタを電力用避雷器と
して使用するには、次の様な欠点があつた。即ち、酸化
亜鉛素子単体では、耐湿性が劣り避雷器の様な苛酷な環
境で使用するには好ましくない上、大電流パルスを印加
した時の非直線抵抗体の抵抗の変化率が大きく、従って
長期に亘つて雷パルスや電圧サージパルスを受ける過電
圧保護装置には不適当である。そのため、長期間に亘つ
て安定した電気特性を持つ金属酸化物非直線抵抗体が要
望されていた。
して使用するには、次の様な欠点があつた。即ち、酸化
亜鉛素子単体では、耐湿性が劣り避雷器の様な苛酷な環
境で使用するには好ましくない上、大電流パルスを印加
した時の非直線抵抗体の抵抗の変化率が大きく、従って
長期に亘つて雷パルスや電圧サージパルスを受ける過電
圧保護装置には不適当である。そのため、長期間に亘つ
て安定した電気特性を持つ金属酸化物非直線抵抗体が要
望されていた。
こうした要求に対して、酸化亜鉛を主体とする焼結素材
の側面に、エポキシ樹脂コートを施したり、Zn7Sb2O12,
Zn2SiO4を中心とした高抵抗層等を形成することが提案
され実施されている。
の側面に、エポキシ樹脂コートを施したり、Zn7Sb2O12,
Zn2SiO4を中心とした高抵抗層等を形成することが提案
され実施されている。
しかし、エポキシ樹脂コートは耐電圧特性が悪く、また
特公昭59−41284に示すようにZn7Sb2O12,Zn2SiO4系によ
ると耐湿特性などは改良されたが、大電流パルスを印加
した時の抵抗の変化率が大きいという問題はまだ残つて
いた。
特公昭59−41284に示すようにZn7Sb2O12,Zn2SiO4系によ
ると耐湿特性などは改良されたが、大電流パルスを印加
した時の抵抗の変化率が大きいという問題はまだ残つて
いた。
本発明は上記要望に鑑みなされたもので、長期間に亘り
繰り返し過電流パルスが印加されても、電気特性の劣化
の少ない金属酸化物非直線抵抗体の製造方法を提供する
ことを目的とする。
繰り返し過電流パルスが印加されても、電気特性の劣化
の少ない金属酸化物非直線抵抗体の製造方法を提供する
ことを目的とする。
かかる目的を達成するため、本発明は、酸化亜鉛を主体
とする成形体を仮焼したものの側面にZnFe2O4及びZn2Ti
O4を含む物質を塗布した後焼結して焼結体の側面に高抵
抗層を形成することによつて大電流パルスが加わつた場
合におけるバリスタ電圧の変化率の小さな電圧非直線抵
抗体を得る様にしたものである。
とする成形体を仮焼したものの側面にZnFe2O4及びZn2Ti
O4を含む物質を塗布した後焼結して焼結体の側面に高抵
抗層を形成することによつて大電流パルスが加わつた場
合におけるバリスタ電圧の変化率の小さな電圧非直線抵
抗体を得る様にしたものである。
以下、本発明のZn2TiO4を用いた第１の実施例を詳細に
説明する。
説明する。
この様な構成の非直線抵抗体を製造するには、一例とし
て、次の様にする。
て、次の様にする。
まず、酸化亜鉛（ZnO）の粉末に、酸化ビスマス（Bi
2O3），酸化コバルト（Co2O3），酸化マンガン（Mn
O），酸化クロム（Cr2O3）を各々0.5モル％、酸化アン
チモン（Sb2O3），酸化ニッケル（NiO）の粉末を夫々1.
0モル％の範囲で添加し、これらの原料粉末を十分に混
合するために水，分散剤，バインダー，潤滑剤と共に混
合装置に入れて混合した。この混合物スラリーを、スプ
レードライヤーで例えば平均粒径120ミクロンになる様
に造粒し、この粉末をプレスにかけ直径55mm厚さ30mmの
円板に成形した。添加した分散剤，バインダー，潤滑剤
を予め除くため空気中で500℃で焼成後、1020℃で仮焼
した素体に予め用意した高抵抗層形成用スラリーをスプ
レーガンを用いて塗布した。
2O3），酸化コバルト（Co2O3），酸化マンガン（Mn
O），酸化クロム（Cr2O3）を各々0.5モル％、酸化アン
チモン（Sb2O3），酸化ニッケル（NiO）の粉末を夫々1.
0モル％の範囲で添加し、これらの原料粉末を十分に混
合するために水，分散剤，バインダー，潤滑剤と共に混
合装置に入れて混合した。この混合物スラリーを、スプ
レードライヤーで例えば平均粒径120ミクロンになる様
に造粒し、この粉末をプレスにかけ直径55mm厚さ30mmの
円板に成形した。添加した分散剤，バインダー，潤滑剤
を予め除くため空気中で500℃で焼成後、1020℃で仮焼
した素体に予め用意した高抵抗層形成用スラリーをスプ
レーガンを用いて塗布した。
前記の高抵抗層形成用スラリーは、以下の様に調製され
たものを用いた。酸化チタン（TiO2）および酸化亜鉛
（ZnO）をZn2TiO4の化学式になる様に秤量した混合物を
1100℃で３時間仮焼後粉砕し、微粉を作り重量比で1:1
となる様に純水を加え適当なスラリーにする。この時、
反応促進剤として酸化ビスマス（Bi2O3）を10wt％程度
添加し、更に塗膜の強度を増大させる為にポリビニルア
ルコールの様な結合剤を1.0wt％程添加する。
たものを用いた。酸化チタン（TiO2）および酸化亜鉛
（ZnO）をZn2TiO4の化学式になる様に秤量した混合物を
1100℃で３時間仮焼後粉砕し、微粉を作り重量比で1:1
となる様に純水を加え適当なスラリーにする。この時、
反応促進剤として酸化ビスマス（Bi2O3）を10wt％程度
添加し、更に塗膜の強度を増大させる為にポリビニルア
ルコールの様な結合剤を1.0wt％程添加する。
次にこのスラリーが塗布された素体を空気雰囲気中で12
00℃の温度で焼成した。このようにして得た焼結素体の
両面を平行に研磨し厚さ20mmとした後、アルミニウムの
溶射により電極を形成して、電圧非直線抵抗体を得た。
この様にして得られた第１の実施例の非直線抵抗体の特
性を第１図及び第２図に示す。
00℃の温度で焼成した。このようにして得た焼結素体の
両面を平行に研磨し厚さ20mmとした後、アルミニウムの
溶射により電極を形成して、電圧非直線抵抗体を得た。
この様にして得られた第１の実施例の非直線抵抗体の特
性を第１図及び第２図に示す。
第１図は８×20μｓの波形のパルス電流5000Aを繰り返
えし印加した時のパルス印加回数に対応するＶ10μＡの
変化率を示すものである。又第２図は４×10μｓの波形
のインパルス電流を印加した時の合格率を示す。第１
図，第２図に於いて実線Ａは従来のZn2SiO4とZn7Sb2O12
を含む物質を塗布して高抵抗層を形成させた非直線抵抗
体の特性を、破線Ｂは本発明のZn2TiO4を含む物質を塗
布して高抵抗層を形成させた非直線抵抗体の特性をそれ
ぞれ示す。第１図及び第２図から明らかな様に本発明の
Zn2TiO4を含む物質を塗布した後、焼結して高抵抗層を
形成させた非直線抵抗体は従来の非直線抵抗体に比べイ
ンパルス耐量をそこなう事なくパルス電流に対しての安
定性が増している。
えし印加した時のパルス印加回数に対応するＶ10μＡの
変化率を示すものである。又第２図は４×10μｓの波形
のインパルス電流を印加した時の合格率を示す。第１
図，第２図に於いて実線Ａは従来のZn2SiO4とZn7Sb2O12
を含む物質を塗布して高抵抗層を形成させた非直線抵抗
体の特性を、破線Ｂは本発明のZn2TiO4を含む物質を塗
布して高抵抗層を形成させた非直線抵抗体の特性をそれ
ぞれ示す。第１図及び第２図から明らかな様に本発明の
Zn2TiO4を含む物質を塗布した後、焼結して高抵抗層を
形成させた非直線抵抗体は従来の非直線抵抗体に比べイ
ンパルス耐量をそこなう事なくパルス電流に対しての安
定性が増している。
次に高抵抗層形成用スラリーの材料としてZnFe2O4を用
いた実施例について説明する。
いた実施例について説明する。
第２の実施例の高抵抗層形成用スラリーは次のように調
整されたものを用いる。
整されたものを用いる。
酸化鉄（Fe2O3）および酸化亜鉛（ZnO）をZnFe2O4の化
学式になるよう秤量した混合物を1100℃で３時間仮焼結
後粉砕し、微粉を作り重量比で1:1となるように純水を
加え適当なスラリーにする。この時、反応促進剤として
酸化ビスマス（Bi2O3）を10wt％程度添加し、更に塗膜
の強度増大の為に、ポリビニルアルコールの様な結合剤
を0.1wt％程度添加する。
学式になるよう秤量した混合物を1100℃で３時間仮焼結
後粉砕し、微粉を作り重量比で1:1となるように純水を
加え適当なスラリーにする。この時、反応促進剤として
酸化ビスマス（Bi2O3）を10wt％程度添加し、更に塗膜
の強度増大の為に、ポリビニルアルコールの様な結合剤
を0.1wt％程度添加する。
上述の方法により本発明にかかる高抵抗層形成用スラリ
ーを得る。
ーを得る。
第２の実施例は高抵抗層形成用スラリーの素性が異る以
外、他の製造方法は第１の実施例と全く同一である。
外、他の製造方法は第１の実施例と全く同一である。
上述の如くして得られた第２の実施例による非直線抵抗
体の特性を、第１の実施例によるのと同一の方法で調べ
た。即ち、８×20μｓの波形のパルス電流5000Aを繰
り返えし、印加した時のパルス印加回数に対応するＶ
10μＡの変化率および４×10μｓの波形のインパルス
電流を印加した時の合格率を調べた。
体の特性を、第１の実施例によるのと同一の方法で調べ
た。即ち、８×20μｓの波形のパルス電流5000Aを繰
り返えし、印加した時のパルス印加回数に対応するＶ
10μＡの変化率および４×10μｓの波形のインパルス
電流を印加した時の合格率を調べた。
これらの変化率および合格率は第１の実施例のそれとほ
とんど変らなかつた。この為第１の実施例の第１図，第
２図に相当するグラフはこれを省略する。
とんど変らなかつた。この為第１の実施例の第１図，第
２図に相当するグラフはこれを省略する。
従つて高抵抗層スラリーの材料としてZnFe2O4またはZn2
TiO4とはほぼ同等の効果があることがわかる。
TiO4とはほぼ同等の効果があることがわかる。
上記実施例によれば、本発明の非直線抵抗体は、耐電圧
特性にも優れ、大電流パルスに対する変化率が小さく、
極めて優れた安定性を示すことがわかる。このことは、
素子の電力用避雷器等に使用した場合において、非常に
優れた信頼性を保証するものであり、実用的見地から見
て重要である。
特性にも優れ、大電流パルスに対する変化率が小さく、
極めて優れた安定性を示すことがわかる。このことは、
素子の電力用避雷器等に使用した場合において、非常に
優れた信頼性を保証するものであり、実用的見地から見
て重要である。
なお、本発明の実施例では、原料として酸化物を用いた
が、焼結して酸化物になるものであれば何でも良く、例
えば水酸化物，炭酸化物，シュウ酸化物であつても同じ
効果が得られることはいうまでもない。また、実施例に
示した添加物以外に、非直線抵抗体の特性を向上させる
目的で他の成分を加えてよく、耐湿特性や耐電圧特性を
更に向上させる為に、当該非直線抵抗体の外側にガラス
成分等を焼付けることは望ましいことである。
が、焼結して酸化物になるものであれば何でも良く、例
えば水酸化物，炭酸化物，シュウ酸化物であつても同じ
効果が得られることはいうまでもない。また、実施例に
示した添加物以外に、非直線抵抗体の特性を向上させる
目的で他の成分を加えてよく、耐湿特性や耐電圧特性を
更に向上させる為に、当該非直線抵抗体の外側にガラス
成分等を焼付けることは望ましいことである。
更に仮焼温度はZnFe2O4またはZn2TiO4を含む物質と収縮
率が同じ条件を選ぶことはむろん望ましいことである。
率が同じ条件を選ぶことはむろん望ましいことである。
以上述べて来た様に、本発明によればZnFe2O4またはZn2
TiO4を含む物質を成形体に塗布した後、焼結して焼結体
の側面に高抵抗層を形成したので、高抵抗層を容易に付
着させ、耐電圧特性、大電流パルス特性に優れた信頼性
の高い電圧非直線抵抗体を容易に製造することができ
る。
TiO4を含む物質を成形体に塗布した後、焼結して焼結体
の側面に高抵抗層を形成したので、高抵抗層を容易に付
着させ、耐電圧特性、大電流パルス特性に優れた信頼性
の高い電圧非直線抵抗体を容易に製造することができ
る。
第１図は本発明の一実施例に係る大電流パルス印加後に
おけるΔＶ10μＡの変化率を示す特性図、第２図は同じ
く耐電圧特性を示す特性図である。
おけるΔＶ10μＡの変化率を示す特性図、第２図は同じ
く耐電圧特性を示す特性図である。
Claims (1)
- 【請求項１】焼結体自体が電圧非直線性を有するような
添加物を加えた、酸化亜鉛を主成分とする成形体を仮焼
した後、その側面にZnFe2O4またはZn2TiO4を含む物質を
塗布した後、焼結して焼結体の側面に高抵抗層を形成す
ることを特徴とする電圧非直線抵抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60101446A JPH0744089B2 (ja) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60101446A JPH0744089B2 (ja) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61260608A JPS61260608A (ja) | 1986-11-18 |
| JPH0744089B2 true JPH0744089B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=14300914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60101446A Expired - Lifetime JPH0744089B2 (ja) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0744089B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4466567B2 (ja) * | 2003-12-19 | 2010-05-26 | 株式会社村田製作所 | 半導体セラミック電子部品およびその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51115647A (en) * | 1974-10-29 | 1976-10-12 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Nonnlinear resistor |
-
1985
- 1985-05-15 JP JP60101446A patent/JPH0744089B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61260608A (ja) | 1986-11-18 |
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