JPH08321407A - 電圧非直線抵抗体用素体の製造方法 - Google Patents
電圧非直線抵抗体用素体の製造方法Info
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- JPH08321407A JPH08321407A JP7128132A JP12813295A JPH08321407A JP H08321407 A JPH08321407 A JP H08321407A JP 7128132 A JP7128132 A JP 7128132A JP 12813295 A JP12813295 A JP 12813295A JP H08321407 A JPH08321407 A JP H08321407A
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- sintered
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Abstract
(57)【要約】
【目的】雷サージ耐量、開閉サージ耐量、耐久性の優れ
た電圧非直線性抵抗体を提供する。 【構成】電圧非直線性抵抗体の製造方法において、焼結
体の電極を付与する面を研磨した後、450〜850℃
の範囲で熱処理する。
た電圧非直線性抵抗体を提供する。 【構成】電圧非直線性抵抗体の製造方法において、焼結
体の電極を付与する面を研磨した後、450〜850℃
の範囲で熱処理する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、サージに対する安定性
が優れた電圧非直線抵抗体用素体の製造方法に関する。
が優れた電圧非直線抵抗体用素体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、電圧非直線抵抗体は、例えば
主成分であるZnOの粉末にBi2 O 3 、Sb2 O3 等
の金属酸化物を微量添加剤として混合し、図2に示すよ
うに得られた混合粉末をディスク等の形に成形した後、
この成形体を800℃以上の温度で一次焼成し、高抵抗
層を形成する側面剤を塗布し、二次焼成して電圧非直線
性を有する素体とし、ガラス塗布、ガラス焼付後、該素
体の上下両端面を平面ラップ盤等で研磨して平行面に
し、その後、ここにAl溶射電極等を付与して製造され
ている。
主成分であるZnOの粉末にBi2 O 3 、Sb2 O3 等
の金属酸化物を微量添加剤として混合し、図2に示すよ
うに得られた混合粉末をディスク等の形に成形した後、
この成形体を800℃以上の温度で一次焼成し、高抵抗
層を形成する側面剤を塗布し、二次焼成して電圧非直線
性を有する素体とし、ガラス塗布、ガラス焼付後、該素
体の上下両端面を平面ラップ盤等で研磨して平行面に
し、その後、ここにAl溶射電極等を付与して製造され
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術の方法で
は、バリスタ特性、特にサージ耐量にばらつきが生ずる
ことが問題であった。
は、バリスタ特性、特にサージ耐量にばらつきが生ずる
ことが問題であった。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の発明者が種々検討の結果、研磨加工後、
熱処理することにより、サージに対する安定性が良好な
電圧非直線抵抗体用素体の製造方法を見いだした。本発
明の概要は、電圧非直線性を有する焼結体の電極を付与
する面を研磨する第1の工程と、前記研磨した焼結体を
熱処理する第2の工程と、からなることを特徴とするも
のである。また、前記熱処理の温度が450〜850℃
の範囲であること、さらに、前記熱処理を2サイクル以
上繰り返すことも好ましい実施態様とするものである。
めに、本発明の発明者が種々検討の結果、研磨加工後、
熱処理することにより、サージに対する安定性が良好な
電圧非直線抵抗体用素体の製造方法を見いだした。本発
明の概要は、電圧非直線性を有する焼結体の電極を付与
する面を研磨する第1の工程と、前記研磨した焼結体を
熱処理する第2の工程と、からなることを特徴とするも
のである。また、前記熱処理の温度が450〜850℃
の範囲であること、さらに、前記熱処理を2サイクル以
上繰り返すことも好ましい実施態様とするものである。
【0005】
【作用】従来は図2に示す通り研磨加工後、電極付を行
っていたが、本発明は研磨加工後、熱処理をした後、電
極付をする、すなわち、図1に示す通り側面剤塗布、二
次焼成、研磨加工、熱処理、電極付の順で製作した結
果、限界サージ耐量のばらつき、特に低値破壊が改善さ
れた。この低値破壊の原因が研磨加工工程にあることを
うかがわせる。これらの理由は定かではないが、研磨加
工時の残留歪み、微小欠陥の生成等が低値破壊の原因と
考えられる。研磨加工後の熱処理によって、それらが除
去され、限界サージ耐量のばらつきの改善がなされるも
のと考える。なお、熱処理の温度は450〜850℃の
範囲であることが好ましく、より好ましくは500〜6
50℃である。これは、450〜850℃の温度範囲の
熱処理によりBi2 O3 結晶相のγ化が図られるためで
ある。また、上記熱処理を2サイクル以上繰り返すこと
が好適である。これは、2サイクル以上繰り返すことに
よって、素体内の均一性が増し、低値破壊が発生しにく
くなるものと考えられる。さらに、熱処理の保持時間は
2時間、1サイクル、好ましくは1時間、2サイクルで
ある。なお、電極形成に450〜850℃の範囲で焼き
付ける厚膜ペーストを使用する場合は、その焼き付け工
程は、本発明の熱処理に相当する。
っていたが、本発明は研磨加工後、熱処理をした後、電
極付をする、すなわち、図1に示す通り側面剤塗布、二
次焼成、研磨加工、熱処理、電極付の順で製作した結
果、限界サージ耐量のばらつき、特に低値破壊が改善さ
れた。この低値破壊の原因が研磨加工工程にあることを
うかがわせる。これらの理由は定かではないが、研磨加
工時の残留歪み、微小欠陥の生成等が低値破壊の原因と
考えられる。研磨加工後の熱処理によって、それらが除
去され、限界サージ耐量のばらつきの改善がなされるも
のと考える。なお、熱処理の温度は450〜850℃の
範囲であることが好ましく、より好ましくは500〜6
50℃である。これは、450〜850℃の温度範囲の
熱処理によりBi2 O3 結晶相のγ化が図られるためで
ある。また、上記熱処理を2サイクル以上繰り返すこと
が好適である。これは、2サイクル以上繰り返すことに
よって、素体内の均一性が増し、低値破壊が発生しにく
くなるものと考えられる。さらに、熱処理の保持時間は
2時間、1サイクル、好ましくは1時間、2サイクルで
ある。なお、電極形成に450〜850℃の範囲で焼き
付ける厚膜ペーストを使用する場合は、その焼き付け工
程は、本発明の熱処理に相当する。
【0006】なお、前記ガラス塗布、ガラス焼付は、沿
面閃絡防止および側面の汚れ防止のために施されている
と一般に考えられている。側面高抵抗層(塗布された側
面剤の二次焼成後の層)のみで充分沿面閃絡防止をする
ことが分かった。したがって、前記ガラス塗布、ガラス
焼付を省略することも可能である。
面閃絡防止および側面の汚れ防止のために施されている
と一般に考えられている。側面高抵抗層(塗布された側
面剤の二次焼成後の層)のみで充分沿面閃絡防止をする
ことが分かった。したがって、前記ガラス塗布、ガラス
焼付を省略することも可能である。
【0007】
【実施例】以下に電圧非直線抵抗体用素体の実施例につ
いて説明する。なお、本発明は酸化ビスマス系に限るも
のではなく、希土類系等の他の電圧非直線抵抗体用素体
でも良い。 (実施例1〜6)ZnO89.165モル%、Bi2 O30.8モ
ル%、Sb2 O31.0モル%、Co2 O31.0モル%、Si
O27.0モル%、Cr2 O30.5モル%、MnO20.5モル
%、Ag2O30.006モル%、ZrO20.005モル%、Al
2 O30.004モル%、B2 O30.02 モル%秤量し、これら
を混合・造粒した後、成形した。成形体を空気中、90
0℃×2時間の一次焼成をし、側面高抵抗層を形成する
側面剤を塗布し、1100℃×2時間で二次焼成した。
得られた焼結体の両端面を平面ラップ盤を用い、GC#
800砥粒で研磨加工し、直径50mm、厚み24mm
のディスク素体を得た。次いで、昇温速度150℃/時
間、降温速度150℃/時間、最高温度450℃〜85
0℃×1時間で熱処理を2回繰り返し、その後、両端面
の全面にわたり、Al溶射電極を付与した。評価項目
は、バリスタ電圧(V/mm)およびそのバラツキ、制
限電圧比(V 30KA/ V1mA )、耐雷サージ評価として短
波尾限界放電耐量(4/10μs 、2回)、耐開閉サー
ジ評価として長波尾限界放電耐量(2mS、20回)、
耐久試験〔表ではI−N試験と表した。〕(2/20μ
s 、20KA)およびBi2 O 3 の結晶相分析をした。
その結果を表1および表2に示す。
いて説明する。なお、本発明は酸化ビスマス系に限るも
のではなく、希土類系等の他の電圧非直線抵抗体用素体
でも良い。 (実施例1〜6)ZnO89.165モル%、Bi2 O30.8モ
ル%、Sb2 O31.0モル%、Co2 O31.0モル%、Si
O27.0モル%、Cr2 O30.5モル%、MnO20.5モル
%、Ag2O30.006モル%、ZrO20.005モル%、Al
2 O30.004モル%、B2 O30.02 モル%秤量し、これら
を混合・造粒した後、成形した。成形体を空気中、90
0℃×2時間の一次焼成をし、側面高抵抗層を形成する
側面剤を塗布し、1100℃×2時間で二次焼成した。
得られた焼結体の両端面を平面ラップ盤を用い、GC#
800砥粒で研磨加工し、直径50mm、厚み24mm
のディスク素体を得た。次いで、昇温速度150℃/時
間、降温速度150℃/時間、最高温度450℃〜85
0℃×1時間で熱処理を2回繰り返し、その後、両端面
の全面にわたり、Al溶射電極を付与した。評価項目
は、バリスタ電圧(V/mm)およびそのバラツキ、制
限電圧比(V 30KA/ V1mA )、耐雷サージ評価として短
波尾限界放電耐量(4/10μs 、2回)、耐開閉サー
ジ評価として長波尾限界放電耐量(2mS、20回)、
耐久試験〔表ではI−N試験と表した。〕(2/20μ
s 、20KA)およびBi2 O 3 の結晶相分析をした。
その結果を表1および表2に示す。
【0008】なお、バリスタ電圧およびそのバラツキ
は、30個の試料の平均および標準偏差で示した。短波
尾限界放電耐量は、3個の試料に先ず50KA、4/1
0μs のサージを印加し、試料が破壊しなかった場合は
○、破壊した場合は×で示した。次に、破壊しなかった
試料に5分後、同一波形のサージを印加した。次に、破
壊しなかった試料に55KA、4/10μs のサージを
印加し、以下同様に65KAまで繰り返した。長波尾限
界放電耐量は、2個の試料に先ず200A、2mS、2
分間隔で20回のサージを印加し、試料が破壊しなかっ
た場合は○、破壊した場合は×で示した。次に、破壊し
なかった試料に300A、2mS、20回のサージを印
加し、以下同様に600Aまで繰り返した。耐久試験
は、2/20μs 、20KAのサージを何回印加したと
きに破壊したかを示した。
は、30個の試料の平均および標準偏差で示した。短波
尾限界放電耐量は、3個の試料に先ず50KA、4/1
0μs のサージを印加し、試料が破壊しなかった場合は
○、破壊した場合は×で示した。次に、破壊しなかった
試料に5分後、同一波形のサージを印加した。次に、破
壊しなかった試料に55KA、4/10μs のサージを
印加し、以下同様に65KAまで繰り返した。長波尾限
界放電耐量は、2個の試料に先ず200A、2mS、2
分間隔で20回のサージを印加し、試料が破壊しなかっ
た場合は○、破壊した場合は×で示した。次に、破壊し
なかった試料に300A、2mS、20回のサージを印
加し、以下同様に600Aまで繰り返した。耐久試験
は、2/20μs 、20KAのサージを何回印加したと
きに破壊したかを示した。
【0009】
【表1】
【0010】
【表2】
【0011】(実施例7〜8)実施例1〜6と同様にし
て得られた二次焼成焼結体を昇温速度150℃/時間、
降温速度150℃/時間、最高温度550℃〜850℃
×1時間で熱処理をし、その後の両端面を平面ラップ盤
を用い、GC#800砥粒で研磨加工し、直径50m
m、厚み24mmのディスク素体を得た後、さらに、昇
温速度150℃/時間、降温速度150℃/時間、最高
温度550℃〜850℃×1時間で熱処理をし、その
後、両端面の全面にわたり、Al溶射電極を付与した。
その他は実施例1〜6と同様とした。その結果を表2に
示す。
て得られた二次焼成焼結体を昇温速度150℃/時間、
降温速度150℃/時間、最高温度550℃〜850℃
×1時間で熱処理をし、その後の両端面を平面ラップ盤
を用い、GC#800砥粒で研磨加工し、直径50m
m、厚み24mmのディスク素体を得た後、さらに、昇
温速度150℃/時間、降温速度150℃/時間、最高
温度550℃〜850℃×1時間で熱処理をし、その
後、両端面の全面にわたり、Al溶射電極を付与した。
その他は実施例1〜6と同様とした。その結果を表2に
示す。
【0012】(実施例9)実施例1〜6と同様にして得
られた焼結体の両主面を平面ラップ盤を用い、GC#8
00砥粒で研磨加工し、直径50mm、厚み24mmの
ディスク素体を得た。次いで、昇温速度150℃/時
間、降温速度150℃/時間、最高温度550℃×2時
間で熱処理をし、その後、両端面の全面にわたり、Al
溶射電極を付与した。その他は実施例1〜6と同様とし
た。その結果を表2に示す。
られた焼結体の両主面を平面ラップ盤を用い、GC#8
00砥粒で研磨加工し、直径50mm、厚み24mmの
ディスク素体を得た。次いで、昇温速度150℃/時
間、降温速度150℃/時間、最高温度550℃×2時
間で熱処理をし、その後、両端面の全面にわたり、Al
溶射電極を付与した。その他は実施例1〜6と同様とし
た。その結果を表2に示す。
【0013】(実施例10)実施例1〜6と同様にして
得られた焼結体の両主面を平面ラップ盤を用い、GC#
800砥粒で研磨加工し、直径50mm、厚み24mm
のディスク素体を得た。次いで、昇温速度150℃/時
間、降温速度150℃/時間、最高温度550℃×1時
間で熱処理をし(熱処理を1回とした。)、その後、両
端面の全面にわたり、Al溶射電極を付与した。その他
は実施例1〜6と同様とした。その結果を表2に示す。
得られた焼結体の両主面を平面ラップ盤を用い、GC#
800砥粒で研磨加工し、直径50mm、厚み24mm
のディスク素体を得た。次いで、昇温速度150℃/時
間、降温速度150℃/時間、最高温度550℃×1時
間で熱処理をし(熱処理を1回とした。)、その後、両
端面の全面にわたり、Al溶射電極を付与した。その他
は実施例1〜6と同様とした。その結果を表2に示す。
【0014】(比較例1〜3)前記熱処理温度を400
℃、900℃、1000℃とし、その他は実施例1〜6
と同様とした。その結果を表3に示す。
℃、900℃、1000℃とし、その他は実施例1〜6
と同様とした。その結果を表3に示す。
【0015】
【表3】
【0016】(比較例4〜5)実施例1〜6と同様にし
て得られた二次焼成焼結体を昇温速度150℃/時間、
降温速度150℃/時間、最高温度550℃〜850℃
×1時間で熱処理を2回繰り返し、その後、焼結体の両
端面を平面ラップ盤を用い、GC#800砥粒で研磨加
工し、直径50mm、厚み24mmのディスク素体を得
た。その後、両端面の全面にわたり、Al溶射電極を付
与した。その他は実施例1〜6と同様とした。その結果
を表3に示す。
て得られた二次焼成焼結体を昇温速度150℃/時間、
降温速度150℃/時間、最高温度550℃〜850℃
×1時間で熱処理を2回繰り返し、その後、焼結体の両
端面を平面ラップ盤を用い、GC#800砥粒で研磨加
工し、直径50mm、厚み24mmのディスク素体を得
た。その後、両端面の全面にわたり、Al溶射電極を付
与した。その他は実施例1〜6と同様とした。その結果
を表3に示す。
【0017】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よって得られる素体を用いれば、雷サージ耐量、開閉サ
ージ耐量、耐久性の優れた電圧非直線抵抗体用素体の製
造することができる。
よって得られる素体を用いれば、雷サージ耐量、開閉サ
ージ耐量、耐久性の優れた電圧非直線抵抗体用素体の製
造することができる。
【図1】本発明の電圧非直線抵抗体用素体の製造工程で
ある。
ある。
【図2】従来技術の電圧非直線抵抗体用素体の製造工程
である。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】 電圧非直線性を有する焼結体の電極を付
与する面を研磨する第1の工程と、 前記研磨した焼結体を熱処理する第2の工程と、からな
ることを特徴とする電圧非直線抵抗体用素体の製造方
法。 - 【請求項2】 前記熱処理の温度が450〜850℃の
範囲である特許請求の範囲第1項に記載の電圧非直線抵
抗体用素体の製造方法。 - 【請求項3】 前記熱処理を2サイクル以上繰り返す特
許請求の範囲第1項又は第2項に記載の電圧非直線抵抗
体用素体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7128132A JPH08321407A (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電圧非直線抵抗体用素体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7128132A JPH08321407A (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電圧非直線抵抗体用素体の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08321407A true JPH08321407A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=14977197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7128132A Pending JPH08321407A (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電圧非直線抵抗体用素体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08321407A (ja) |
-
1995
- 1995-05-26 JP JP7128132A patent/JPH08321407A/ja active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021101 |