JPH0967161A - Zinc oxide ceramic composition and its production - Google Patents

Zinc oxide ceramic composition and its production

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JPH0967161A
JPH0967161A JP7223674A JP22367495A JPH0967161A JP H0967161 A JPH0967161 A JP H0967161A JP 7223674 A JP7223674 A JP 7223674A JP 22367495 A JP22367495 A JP 22367495A JP H0967161 A JPH0967161 A JP H0967161A
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oxide
synthetic
zinc oxide
mixture
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Atsushi Iga
篤志 伊賀
Masahiro Ito
昌宏 伊藤
Masakazu Tanahashi
正和 棚橋
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain excellent electric characteristics by adding a synthesized powder containing a Bi2 O3 powder and a Sb2 O3 powder, which is heat treated at a specified temp., and at least one kind of powder selected from cobalt oxide and manganese oxide to a ZnO powder. SOLUTION: A Bi2 O3 powder and a Sb2 O3 powder are prepared by mixing a boron compd. powder such as B2 O3 and/or a chromium oxide powder such as Cr2 O3 in a specified proportion, heat treating at 400 to 700 deg.C in air, and then finely pulverizing to produce a synthesized powder having 0.05 to 10μm average particle size. Then, a ZnO powder by 100 pts.wt. containing an Al component by 0.00062 to 0.372 pts.wt. calculated as Al2 O3 and 0.5 to 20 pts.wt. of the synthesized powder (0.49-19.99 pts.wt. of the Bi2 O3 powder and 0.01 to 10 pts.wt. of the Sb2 O3 powder), and a cobalt powder such as CoO and/or a manganese oxide powder such as MnO2 by 0.1 to 5 pts.wt. are compounded. The compounded material is mixed in a ball mill or the like to obtain a ZnO ceramic compsn., which is compacted under pressure. The compacted body is fired at about 750 to 1100 deg.C to obtain a sintered body.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は酸化亜鉛系磁器組成
物とその製造方法に関する。詳しくは、電気回路中のサ
ージ吸収などに用いられる酸化亜鉛バリスタを作製する
ための酸化亜鉛系磁器組成物とその製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a zinc oxide porcelain composition and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a zinc oxide porcelain composition for producing a zinc oxide varistor used for absorbing surges in an electric circuit and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】酸化亜鉛(ZnO)バリスタは、酸化亜
鉛と基本添加物である酸化ビスマス、二酸化マンガン及
び酸化コバルトと、さらに性能向上のために添加される
各種の酸化物とを含む酸化亜鉛原料粉末を焼成すること
によって得られる酸化亜鉛系磁器組成物の焼結体を用い
て製造される。酸化亜鉛バリスタの立ち上がり電圧は、
電極間に存在する粒界の数にほぼ比例して上昇すること
が知られている。すなわち、1つの粒界当たり3から4
ボルト立ち上がり電圧は上昇する。従って、高電圧用の
酸化亜鉛バリスタを製造するためには、平均粒径4〜4
0μm程度の粒径の小さいZnO粒子を有する焼結体を
製造することが必要である。そこで従来は、高電圧用の
酸化亜鉛バリスタを製造するためには酸化アンチモン
(Sb23)などのZnO粒子の成長抑制材を添加する
ことによって、ZnO粒子の成長を抑制する方法が用い
られてきた。
2. Description of the Related Art A zinc oxide (ZnO) varistor is a zinc oxide raw material containing zinc oxide, basic additives bismuth oxide, manganese dioxide and cobalt oxide, and various oxides added to further improve performance. It is manufactured using a sintered body of a zinc oxide-based porcelain composition obtained by firing the powder. The rising voltage of a zinc oxide varistor is
It is known that the number of grain boundaries existing between electrodes rises almost in proportion to the number of grain boundaries. That is, 3 to 4 per grain boundary
Volt rise voltage rises. Therefore, in order to manufacture a zinc oxide varistor for high voltage, an average particle size of 4-4
It is necessary to manufacture a sintered body having ZnO particles having a small particle size of about 0 μm. Therefore, conventionally, in order to manufacture a zinc oxide varistor for high voltage, a method of suppressing the growth of ZnO particles by adding a growth inhibitor for ZnO particles such as antimony oxide (Sb 2 O 3 ) is used. Came.

【0003】尚、立ち上がり電圧とは、バリスタに1m
Aの電流を流した時の両端子間の電圧を言いV1mA で表
す。そして厚みが1mmの試料に1mAの電流を流した
時の端子間の電圧をこの材料の定数の1つとし、V
1mA/mmで表している。これは試料1mm厚み当たりの立
ち上がり電圧と言うことになる。
The rising voltage is 1 m for a varistor.
It is the voltage between both terminals when the current of A is passed and is expressed by V 1mA . The voltage between terminals when a current of 1 mA was applied to a sample with a thickness of 1 mm was defined as one of the constants of this material, and V
It is expressed in 1mA / mm . This is the rising voltage per 1 mm thickness of the sample.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高電圧
用、高性能の酸化亜鉛バリスタを得るには、1150℃
〜1300℃の高い焼結温度を必要とした。高い焼結温
度は電力消費のみならず、酸化ビスマスなどの激しい飛
散とそれに伴う炉材や容器の消耗をもたらし、焼結温度
の低温度化が要望されていた。すなわち、これらの高い
温度で焼成すると大気中においても酸化ビスマス等の蒸
発は活発である。また、酸化ビスマスは多くの物質と反
応しやすく、炉材や容器などのセラミックスなど多くの
物質を容易に腐食する。一方、従来の酸化亜鉛バリスタ
を製造するための酸化亜鉛系磁器組成物の配合組成で焼
成温度を低くすると、立ち上がり電圧が急激に高くな
り、ZnOの粒径にバラツキが生じ非直線抵抗特性が低
下する。また、電力負荷、パルス電流負荷などに対して
寿命が短くなる。
However, in order to obtain a high-performance, high-performance zinc oxide varistor for a high voltage, 1150 ° C.
High sintering temperatures of ~ 1300 ° C were required. A high sintering temperature causes not only power consumption but also vigorous scattering of bismuth oxide and the like and consumption of a furnace material and a container, and a reduction in sintering temperature has been demanded. That is, when firing at these high temperatures, evaporation of bismuth oxide or the like is active even in the atmosphere. In addition, bismuth oxide easily reacts with many substances, and easily corrodes many substances such as ceramics such as furnace materials and containers. On the other hand, when the firing temperature is lowered with the compounding composition of the zinc oxide porcelain composition for manufacturing the conventional zinc oxide varistor, the rising voltage sharply increases and the particle diameter of ZnO varies and the nonlinear resistance characteristic deteriorates. To do. Further, the life is shortened with respect to a power load, a pulse current load, and the like.

【0005】また従来の製造方法では、酸化亜鉛原料粉
末に酸化ビスマス、酸化アンチモン、酸化クロム、ある
いは酸化ホウ素など、配合するすべての成分をそのまま
混合して焼成していたので、複雑な反応が生じ、酸化ア
ンチモンと酸化亜鉛とが先に反応する部分、酸化ビスマ
スと酸化アンチモンが先に反応する部分等が存在するこ
とになる。また、酸化ホウ素は昇温プロセスで早くから
液相を形成して集まる傾向があり、品質を不均一にし品
質のバラツキが発生する原因になりやすい。特に酸化ア
ンチモンは容易に昇華して酸化亜鉛粒子の表面を覆いそ
してZnOと反応して粒成長を抑制する働きをする。そ
の結果、焼結体において、粒成長が促進されない部分と
促進される部分が混在してしまうことになり、従来の製
造方法では、粒径のそろった焼結体を製造することが困
難であった。従って、品質の不均一やロット間の品質の
バラツキが生じやすい。
Further, in the conventional manufacturing method, since all components to be blended such as bismuth oxide, antimony oxide, chromium oxide, or boron oxide are mixed as they are with the zinc oxide raw material powder and baked, a complicated reaction occurs. , There is a portion where antimony oxide and zinc oxide react first, a portion where bismuth oxide and antimony oxide react first, and the like. In addition, boron oxide tends to form a liquid phase early in the temperature rising process and collect, which tends to cause non-uniform quality and cause quality variations. In particular, antimony oxide easily sublimes the surface of zinc oxide particles and reacts with ZnO to suppress grain growth. As a result, in the sintered body, a portion where the grain growth is not promoted and a portion where the grain growth is promoted coexist, and it is difficult to produce a sintered body having a uniform grain size by the conventional manufacturing method. It was Therefore, non-uniformity in quality and variation in quality between lots are likely to occur.

【0006】さらに、ZnOの異常粒成長を充分に制御
することが困難であったので、一つの製造ロットから得
られる酸化亜鉛バリスタの間の電気特性及び信頼性のバ
ラツキ(ロット内バラツキ)が大きいという問題があっ
た。また、異なる製造ロットから得られる酸化亜鉛バリ
スタの間の電気特性及び信頼性のバラツキ(ロット間バ
ラツキ)も大きいという問題があった。
Further, since it was difficult to sufficiently control the abnormal grain growth of ZnO, there are large variations in electrical characteristics and reliability among zinc oxide varistors obtained from one manufacturing lot (variations within lots). There was a problem. Further, there is a problem that variations in electrical characteristics and reliability among zinc oxide varistors obtained from different manufacturing lots (variations between lots) are also large.

【0007】上述したように、従来の磁器組成物をもち
いた方法では、電気特性及び信頼性に優れた低温度焼結
の酸化亜鉛バリスタを安定して製造することができなか
った。尚、酸化亜鉛バリスタにおいて電気特性が優れて
いるとは、例えば、漏れ電流が少なく、後述する非直線
抵抗指数0.1mAα1mAが高いものなどであり、信頼性は、
長時間電圧を印加した場合、高温下で長時間電力負荷し
た場合、パルス印加した場合などに於いても、電気特性
の低下がないなどの事項が挙げられる。
As described above, the conventional method using a porcelain composition could not stably produce a zinc oxide varistor of low temperature sintering excellent in electrical characteristics and reliability. Incidentally, the zinc oxide varistor having excellent electric characteristics means, for example, that the leakage current is small and the nonlinear resistance index 0.1 mA α 1 mA described later is high.
There are matters such as no deterioration in electrical characteristics when a voltage is applied for a long time, when a power is loaded at a high temperature for a long time, or when a pulse is applied.

【0008】本発明は、上記課題を解決するため、低温
度焼結で非直線抵抗特性などの電気特性及び信頼性に優
れた酸化亜鉛バリスタを高歩留まりで製造するための酸
化亜鉛系磁器組成物及びその製造方法を提供することを
目的とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides a zinc oxide porcelain composition for producing a high yield of zinc oxide varistor which is excellent in electrical characteristics such as non-linear resistance characteristics and reliability by low temperature sintering. And its manufacturing method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の酸化亜鉛系磁器組成物は、酸化亜鉛粉末1
00重量部に対して、少なくとも酸化ビスマス粉末と酸
化アンチモン粉末との混合物が400℃〜700℃の熱
処理を受けて調整されてなる合成粉末が0.5〜20重
量部、酸化コバルト及び酸化マンガンから選ばれる少な
くとも1つの粉末が0.1〜5.0重量部添加されてな
る組成物である。
In order to achieve the above object, the zinc oxide porcelain composition of the present invention comprises a zinc oxide powder 1
0.5 to 20 parts by weight of a synthetic powder prepared by subjecting a mixture of at least bismuth oxide powder and antimony oxide powder to a heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. with respect to 100 parts by weight of cobalt oxide and manganese oxide. A composition comprising 0.1 to 5.0 parts by weight of at least one powder selected.

【0010】この様にあらかじめ、少なくとも酸化ビス
マス粉末と酸化アンチモン粉末との混合物を400℃〜
700℃で熱処理して合成粉末として添加することによ
り、酸化アンチモンによる酸化亜鉛粉末の焼結阻害作用
が緩和され、より低い温度で焼成しても、十分な焼結が
可能となり、粒径のそろった焼結体とすることができ、
低温度焼結で非直線抵抗特性などの電気特性及び信頼性
に優れた酸化亜鉛バリスタを高歩留まりで製造し得る酸
化亜鉛系磁器組成物が提供できる。
In this way, a mixture of at least bismuth oxide powder and antimony oxide powder is previously prepared at 400 ° C.
By heat-treating at 700 ° C. and adding as a synthetic powder, the effect of antimony oxide on the inhibition of sintering of zinc oxide powder is mitigated, and even if it is fired at a lower temperature, sufficient sintering is possible and the particle size is uniform. Can be a sintered body,
A zinc oxide porcelain composition capable of producing a zinc oxide varistor excellent in electrical characteristics such as nonlinear resistance characteristics and reliability by low-temperature sintering with a high yield can be provided.

【0011】前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物に於い
ては、合成粉末が、酸化ビスマス粉末と、酸化アンチモ
ン粉末と、酸化ホウ素(B2O3 )及びホウ酸(H3BO3)から
選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物粉末とからなる
混合物が400℃〜700℃の熱処理を受けて調整され
てなる合成粉末であることが好ましい。
In the zinc oxide porcelain composition of the present invention, the synthetic powder comprises bismuth oxide powder, antimony oxide powder, boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3 BO 3 ). It is preferable that the mixture containing at least one selected boron compound powder is a synthetic powder prepared by heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C.

【0012】ホウ素化合物粉末は、焼結温度を下げる作
用を更に助長する。また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器
組成物に於いては、合成粉末が、酸化ビスマス粉末と酸
化アンチモン粉末と酸化クロム粉末とからなる混合物が
400℃〜700℃の熱処理を受けて調整されてなる合
成粉末であることが好ましい。
The boron compound powder further promotes the action of lowering the sintering temperature. In the zinc oxide porcelain composition of the present invention, the synthetic powder is prepared by subjecting a mixture of bismuth oxide powder, antimony oxide powder and chromium oxide powder to heat treatment at 400 ° C to 700 ° C. It is preferable that the synthetic powder is

【0013】酸化アンチモンは酸化ビスマスと反応して
パイロクロア相を形成し、これが冷却条件によって残存
することがあるが、酸化クロムを添加することによっ
て、酸化アンチモンがすべてスピネル相を形成するのに
使われ、相の安定化に寄与し、従って品質の安定した焼
結体とすることができる。
Antimony oxide reacts with bismuth oxide to form a pyrochlore phase, which may remain under cooling conditions. However, by adding chromium oxide, antimony oxide is used to form a spinel phase. , Which contributes to the stabilization of the phase, and thus can be a sintered body with stable quality.

【0014】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
に於いては、合成粉末が、酸化ビスマス粉末と、酸化ア
ンチモン粉末と、酸化クロム粉末と、酸化ホウ素(B2O3
)及びホウ酸(H3BO3)から選ばれる少なくとも1つのホ
ウ素化合物粉末とからなる混合物が400℃〜700℃
の熱処理を受けて調整されてなる合成粉末であることが
好ましい。
In the zinc oxide porcelain composition of the present invention, the synthetic powder is bismuth oxide powder, antimony oxide powder, chromium oxide powder, and boron oxide (B 2 O 3
) And at least one boron compound powder selected from boric acid (H 3 BO 3 ), 400 ° C. to 700 ° C.
It is preferable that the synthetic powder is prepared by subjecting to the heat treatment of 1.

【0015】この態様とすることにより、ホウ素化合物
粉末による焼結温度を下げる作用と、酸化クロムによる
相の安定化作用が発揮される。また、前記本発明の酸化
亜鉛系磁器組成物に於いては、合成粉末として、酸化ビ
スマス粉末と酸化アンチモン粉末の混合物が400℃〜
700℃の熱処理を受けて調整されてなる合成粉末と、
酸化ビスマス粉末と酸化ホウ素(B2O3 )及びホウ酸(H3
BO3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物粉末と
の混合物が400℃〜700℃の熱処理を受けて調整さ
れてなる合成粉末との2種類の合成粉末を用いることが
好ましい。
According to this mode, the action of lowering the sintering temperature by the boron compound powder and the action of stabilizing the phase by the chromium oxide are exhibited. Further, in the zinc oxide porcelain composition of the present invention, a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder is 400 ° C.
A synthetic powder prepared by heat treatment at 700 ° C.,
Bismuth oxide powder and boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3
It is preferable to use two kinds of synthetic powders, a synthetic powder prepared by subjecting a mixture with at least one boron compound powder selected from BO 3 ) to a heat treatment at 400 ° C to 700 ° C.

【0016】ホウ素化合物は、焼結温度を下げる作用を
有するが、そのまま使用すると、低温で液相を形成し、
集まる傾向にあり、得られる焼結体を不均質化する傾向
がある。酸化ビスマスとホウ素化合物とをあらかじめ反
応させておくことによりこの欠点を改良することができ
ると共に、他の酸化ビスマス系化合物とのなじみも良く
する効果を発揮する。
The boron compound has a function of lowering the sintering temperature, but when used as it is, it forms a liquid phase at a low temperature,
They tend to collect and tend to homogenize the resulting sintered body. By reacting the bismuth oxide and the boron compound in advance, this drawback can be improved and, at the same time, the effect of improving compatibility with other bismuth oxide-based compounds is exhibited.

【0017】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
に於いては、合成粉末として、酸化ビスマス粉末と酸化
アンチモン粉末の混合物が400℃〜700℃の熱処理
を受けて調整されてなる合成粉末と、酸化ビスマス粉末
と酸化クロム粉末の混合物が400℃〜700℃の熱処
理を受けて調整されてなる合成粉末との2種類の合成粉
末を用いることが好ましい。
Further, in the zinc oxide porcelain composition of the present invention, a synthetic powder prepared by subjecting a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. It is preferable to use two kinds of synthetic powders, that is, a synthetic powder prepared by subjecting a mixture of bismuth oxide powder and chromium oxide powder to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C.

【0018】酸化クロムは、酸化亜鉛系バリスタの品質
のバラツキを少なくし、電気特性及び信頼性を向上させ
るのに寄与するが、酸化ビスマスと反応させる際に酸化
ビスマスの割合が多いと有毒な6価クロムが発生するの
で、必要な量の酸化ビスマスを2つに分けて、酸化クロ
ムと反応させる際の酸化ビスマスの量が少なくなる様に
したものである。
Chromium oxide contributes to reducing variations in the quality of zinc oxide varistors and improving electrical characteristics and reliability, but is toxic if the proportion of bismuth oxide in the reaction with bismuth oxide is high. Since valent chromium is generated, the required amount of bismuth oxide is divided into two so that the amount of bismuth oxide when reacting with chromium oxide is reduced.

【0019】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
に於いては、合成粉末として、酸化ビスマス粉末と酸化
アンチモン粉末の混合物が400℃〜700℃の熱処理
を受けて調整されてなる合成粉末と、酸化ビスマス粉末
と酸化ホウ素(B2O3 )及びホウ酸(H3BO3)から選ばれる
少なくとも1つのホウ素化合物粉末との混合物が400
℃〜700℃の熱処理を受けて調整されてなる合成粉末
と、酸化ビスマス粉末と酸化クロム粉末の混合物が40
0℃〜700℃の熱処理を受けて調整されてなる合成粉
末との3種類の合成粉末を用いることが好ましい。
In the zinc oxide porcelain composition of the present invention, a synthetic powder prepared by subjecting a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. And a mixture of bismuth oxide powder and at least one boron compound powder selected from boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3 BO 3 ).
40 ° C. to a synthetic powder prepared by being subjected to a heat treatment at ℃ to 700 ° C. and a mixture of bismuth oxide powder and chromium oxide powder.
It is preferable to use three kinds of synthetic powders, which are a synthetic powder prepared by being subjected to a heat treatment at 0 ° C to 700 ° C.

【0020】かかる3種類の合成粉末を用いる事によ
り、先に説明したそれぞれの合成粉末を用いることによ
る作用効果が発揮されると共に、酸化アンチモン、ホウ
素化合物、酸化クロムの量の調整も容易であり、生産管
理上極めて好ましい。
By using these three kinds of synthetic powders, the action and effect obtained by using the respective synthetic powders described above are exhibited, and the amounts of antimony oxide, boron compound and chromium oxide can be easily adjusted. It is extremely preferable in terms of production control.

【0021】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
に於いては、合成粉末として、酸化ビスマス粉末と酸化
アンチモン粉末と酸化クロム粉末の混合物が400℃〜
700℃の熱処理を受けて調整されてなる合成粉末と、
酸化ビスマス粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホウ酸(H3BO
3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物粉末との
混合物が400℃〜700℃の熱処理を受けて調整され
てなる合成粉末との2種類の合成粉末を用いることが好
ましい。
In the zinc oxide porcelain composition of the present invention, a mixture of bismuth oxide powder, antimony oxide powder and chromium oxide powder is 400 ° C. or more as a synthetic powder.
A synthetic powder prepared by heat treatment at 700 ° C.,
Bismuth oxide powder and boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3 BO
It is preferable to use two kinds of synthetic powders, that is, a synthetic powder prepared by subjecting a mixture with at least one boron compound powder selected from 3 ) to heat treatment at 400 ° C to 700 ° C.

【0022】ホウ素化合物は、焼結温度を下げる作用を
有するが、焼結体を不均質化する傾向があり、酸化ビス
マスとホウ素化合物とをあらかじめ反応させておくこと
によりこの欠点を改良し、均一な焼結体を得ることがで
きると共に、酸化クロムによる均質化の作用と相まって
品質のバラツキの少ない電気特性及び信頼性の良好な酸
化亜鉛系バリスタを得るのに好ましい。
Although the boron compound has the effect of lowering the sintering temperature, it tends to make the sintered body inhomogeneous. By reacting the bismuth oxide with the boron compound in advance, this defect is improved and the uniformity is improved. It is preferable to obtain a zinc oxide varistor which can obtain a good sintered body and has excellent electrical characteristics and high reliability in combination with the homogenizing effect of chromium oxide.

【0023】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
に於いては、合成粉末として、酸化ビスマス粉末と酸化
アンチモン粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホウ酸(H3BO3)
から選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物粉末との混
合物が400℃〜700℃の熱処理を受けて調整されて
なる合成粉末と、酸化ビスマス粉末と酸化クロム粉末の
混合物が400℃〜700℃の熱処理を受けて調整され
てなる合成粉末との2種類の合成粉末を用いることが好
ましい。
In the zinc oxide porcelain composition of the present invention, the bismuth oxide powder, antimony oxide powder, boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3 BO 3 ) are used as synthetic powders.
A mixture of at least one boron compound powder selected from the above is prepared by heat treatment at 400 ° C to 700 ° C, and a mixture of bismuth oxide powder and chromium oxide powder is subjected to heat treatment at 400 ° C to 700 ° C. It is preferable to use two kinds of synthetic powders, that is, a synthetic powder prepared by the above method.

【0024】この態様は、ホウ素化合物による焼結体の
不均質化をあらかじめ防止し、焼結温度を下げる機能を
活用し、酸化クロムによる均質化の作用と相まって品質
のバラツキの少ない電気特性及び信頼性の良好な酸化亜
鉛系バリスタを得るのに好ましい。また、有毒な6価ク
ロムの発生を少なくする上でも好ましい。
This embodiment utilizes the function of preventing the inhomogeneity of the sintered body due to the boron compound in advance and lowering the sintering temperature, and, in combination with the homogenizing action of chromium oxide, the electrical characteristics and reliability with little variation in quality. It is preferable to obtain a zinc oxide varistor having good properties. It is also preferable for reducing the generation of toxic hexavalent chromium.

【0025】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
に於いては、合成粉末として、酸化ビスマス粉末と酸化
アンチモン粉末の混合物が400℃〜700℃の熱処理
を受けて調整されてなる合成粉末と、酸化ビスマス粉末
と酸化クロム粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホウ酸(H3BO
3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物粉末との
混合物が400℃〜700℃の熱処理を受けて調整され
てなる合成粉末との2種類の合成粉末を用いることが好
ましい。
Further, in the zinc oxide porcelain composition of the present invention, a synthetic powder prepared by subjecting a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. , Bismuth oxide powder, chromium oxide powder, boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3 BO
It is preferable to use two kinds of synthetic powders, that is, a synthetic powder prepared by subjecting a mixture with at least one boron compound powder selected from 3 ) to heat treatment at 400 ° C to 700 ° C.

【0026】この態様は、ホウ素化合物による焼結温度
を下げる機能を活用し、酸化クロムによる均質化の作用
と相まって品質のバラツキの少ない電気特性及び信頼性
の良好な酸化亜鉛系バリスタを得るのに好ましい。ま
た、有毒な6価クロムの発生を少なくする上でも好まし
い。
This embodiment utilizes the function of lowering the sintering temperature by the boron compound, and in combination with the homogenizing action by chromium oxide, it is possible to obtain a zinc oxide varistor with excellent electrical characteristics and high reliability. preferable. It is also preferable for reducing the generation of toxic hexavalent chromium.

【0027】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
に於いては、更にアルミニウム成分が酸化亜鉛粉末10
0重量部に対して、酸化アルミニウム換算で0.000
62〜0.372重量部含まれていることが好ましい。
In the zinc oxide-based porcelain composition of the present invention, the aluminum component is zinc oxide powder 10.
0.000 in terms of aluminum oxide with respect to 0 part by weight
It is preferable that the content is 62 to 0.372 parts by weight.

【0028】この態様においては、添加されたアルミニ
ウム成分はZnO粒子中に固溶して、半導体のドナーと
して働くので、他の電気特性を損なうことなくZnOの
電気抵抗を好ましい程度にまで低下させることができ、
高電流域のバリスタの非直線抵抗特性を向上させるに好
適な酸化亜鉛系磁器組成物を提供できる。
In this embodiment, the added aluminum component forms a solid solution in the ZnO particles and acts as a donor of the semiconductor, so that the electrical resistance of ZnO can be reduced to a preferable level without impairing other electrical characteristics. Can
A zinc oxide-based porcelain composition suitable for improving the non-linear resistance characteristic of a varistor in a high current region can be provided.

【0029】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
に於いては、酸化ビスマス粉末と酸化クロム粉末の混合
物が400℃〜700℃の熱処理を受けて調整されてな
る合成粉末を用いる場合に於いては、酸化ビスマス粉末
と酸化クロム粉末の混合比が、モル比で酸化ビスマス粉
末に対して酸化クロム粉末が等モル以上であることが好
ましい。
Further, in the zinc oxide porcelain composition of the present invention, when a synthetic powder prepared by subjecting a mixture of bismuth oxide powder and chromium oxide powder to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. is used. In this case, the mixing ratio of the bismuth oxide powder and the chromium oxide powder is preferably such that the molar ratio of the chromium oxide powder to the bismuth oxide powder is equal to or more.

【0030】前述したように、酸化クロムは、酸化亜鉛
系バリスタの品質のバラツキを少なくし、電気特性及び
信頼性を向上させるのに寄与するが、酸化ビスマスと反
応させる際に酸化ビスマスの割合が多いと有毒な6価ク
ロムが発生するので、酸化ビスマスと反応させる際の酸
化クロムの量を酸化ビスマスの量と等モル量かそれより
多くすることにより、有毒な6価クロムの発生を防止し
たものである。
As described above, chromium oxide contributes to reducing the variation in the quality of the zinc oxide varistor and improving the electrical characteristics and reliability, but the proportion of bismuth oxide in the reaction with bismuth oxide is small. Toxic hexavalent chromium is generated if it is too much. Therefore, the generation of toxic hexavalent chromium was prevented by making the amount of chromium oxide when reacting with bismuth oxide equal to or more than the amount of bismuth oxide. It is a thing.

【0031】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
に於いては、酸化ビスマス粉末と酸化ホウ素(B2O3)及
びホウ酸(H3BO3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素
化合物粉末との混合物が400℃〜700℃の熱処理を
受けて調整されてなる合成粉末を用いる場合に於いて
は、酸化ビスマス粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホウ酸
(H3BO3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物粉
末の混合比が、モル比で80:20 〜20:80 であることが好
ましい。
In the zinc oxide porcelain composition of the present invention, at least one boron compound powder selected from bismuth oxide powder, boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3 BO 3 ). In the case of using a synthetic powder prepared by subjecting the mixture of the above to a heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C., bismuth oxide powder, boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid are used.
The mixing ratio of at least one boron compound powder selected from (H 3 BO 3 ) is preferably 80:20 to 20:80 in terms of molar ratio.

【0032】かかる範囲の組成とすることにより、粒径
がよくそろったまま焼結温度を低くでき焼結プロセスを
安定化させ、焼結体のロット内での品質のバラツキをよ
り少なくすることができ、歩留まりのより向上した焼結
体を得ることができる酸化亜鉛系磁器組成物を提供し得
る。
By setting the composition in such a range, it is possible to lower the sintering temperature while keeping the grain size well, to stabilize the sintering process, and to reduce the variation in the quality of the sintered body within the lot. It is possible to provide a zinc oxide-based porcelain composition capable of obtaining a sintered body having a higher yield.

【0033】また、本発明の酸化亜鉛系磁器組成物の製
造方法の発明は、少なくとも酸化ビスマス粉末と酸化ア
ンチモン粉末とからなる混合物に400℃〜700℃の
熱処理を施して粉砕して合成粉末を調整する工程と、前
記合成粉末0.5〜20重量部を、酸化亜鉛粉末100
重量部と酸化コバルト粉末及び酸化マンガン粉末から選
ばれる少なくとも1つの粉末0.1〜5重量部とを含有
する原料粉末に添加する工程とからなる。
Further, according to the invention of the method for producing a zinc oxide porcelain composition of the present invention, a mixture of at least bismuth oxide powder and antimony oxide powder is subjected to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. and crushed to obtain a synthetic powder. The step of adjusting, and 0.5 to 20 parts by weight of the synthetic powder, zinc oxide powder 100
Adding to a raw material powder containing 0.1 to 5 parts by weight of at least one powder selected from cobalt oxide powder and manganese oxide powder.

【0034】本発明の製造方法の発明においては、あら
かじめ、少なくとも酸化ビスマス粉末と酸化アンチモン
粉末との混合物を400℃〜700℃で熱処理して合成
粉末として添加することにより、酸化アンチモンによる
酸化亜鉛粉末の焼結阻害作用が緩和され、より低い温度
で焼成しても、十分な焼結が可能となり、粒径のそろっ
た焼結体とすることができ、低温度焼結で非直線抵抗特
性などの電気特性及び信頼性に優れた酸化亜鉛バリスタ
を高歩留まりで製造するための酸化亜鉛系磁器組成物の
製造方法が提供できる。
In the invention of the production method of the present invention, at least a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder is heat-treated at 400 ° C. to 700 ° C. in advance and added as a synthetic powder to obtain zinc oxide powder of antimony oxide. The sintering inhibiting effect of the above is alleviated, and even if it is fired at a lower temperature, sufficient sintering is possible, and it is possible to obtain a sintered body with a uniform grain size. It is possible to provide a method for producing a zinc oxide-based porcelain composition for producing a zinc oxide varistor excellent in electrical characteristics and reliability with high yield.

【0035】前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物の製造
方法に於いては、合成粉末として、酸化ビスマス粉末と
酸化アンチモン粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホウ酸(H3
BO3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物粉末と
からなる混合物を400℃〜700℃の熱処理を施して
粉砕して得られる合成粉末を用いることが好ましい。
In the method for producing the zinc oxide porcelain composition of the present invention, as the synthetic powder, bismuth oxide powder, antimony oxide powder, boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3) are used.
It is preferable to use a synthetic powder obtained by subjecting a mixture containing at least one boron compound powder selected from BO 3 ) to a heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. and pulverizing the mixture.

【0036】ホウ素化合物粉末は、焼結温度を下げる作
用を更に助長する。また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器
組成物の製造方法に於いては、合成粉末として、酸化ビ
スマス粉末と酸化アンチモン粉末と酸化クロム粉末から
なる混合物を400℃〜700℃の熱処理を施して粉砕
して得られる合成粉末を用いることが好ましい。
The boron compound powder further promotes the action of lowering the sintering temperature. In addition, in the method for producing a zinc oxide-based porcelain composition of the present invention, a mixture of bismuth oxide powder, antimony oxide powder, and chromium oxide powder is subjected to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. and pulverized as a synthetic powder. It is preferable to use the synthetic powder obtained in this way.

【0037】酸化アンチモンは酸化ビスマスと反応して
パイロクロア相を形成し、これが冷却条件によって残存
することがあるが、酸化クロムを添加することによっ
て、酸化アンチモンがすべてスピネル相を形成するのに
使われ、相の安定化に寄与し、従って品質の安定した焼
結体とすることが可能な酸化亜鉛系磁器組成物の製造方
法を提供できる。
Antimony oxide reacts with bismuth oxide to form a pyrochlore phase, which may remain under cooling conditions. However, by adding chromium oxide, antimony oxide is used to form a spinel phase. It is possible to provide a method for producing a zinc oxide-based porcelain composition, which contributes to the stabilization of the phase and thus can be a sintered body of stable quality.

【0038】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
の製造方法に於いては、合成粉末として、酸化ビスマス
粉末と、酸化アンチモン粉末と、酸化クロム粉末と、酸
化ホウ素(B2O3 )及びホウ酸(H3BO3)から選ばれる少な
くとも1つのホウ素化合物粉末とからなる混合物を40
0℃〜700℃の熱処理を施して粉砕して得られる合成
粉末を用いることが好ましい。
In the method for producing the zinc oxide porcelain composition of the present invention, as the synthetic powder, bismuth oxide powder, antimony oxide powder, chromium oxide powder, and boron oxide (B 2 O 3 ). And at least one boron compound powder selected from boric acid (H 3 BO 3 ).
It is preferable to use a synthetic powder obtained by crushing by heat treatment at 0 ° C to 700 ° C.

【0039】この態様とすることにより、ホウ素化合物
粉末による焼結温度を下げる作用と、酸化クロムによる
相の安定化作用が発揮できる酸化亜鉛系磁器組成物の製
造方法を提供できる。
By adopting this mode, it is possible to provide a method for producing a zinc oxide-based porcelain composition which can exhibit the effect of lowering the sintering temperature by the boron compound powder and the effect of stabilizing the phase by chromium oxide.

【0040】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
の製造方法に於いては、合成粉末として、酸化ビスマス
粉末と酸化アンチモン粉末の混合物を400℃〜700
℃の熱処理を施して粉砕して得られる合成粉末と、酸化
ビスマス粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホウ酸(H3BO3)か
ら選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物粉末との混合
物を400℃〜700℃の熱処理を施して粉砕して得ら
れる合成粉末との2種類の合成粉末を用いることが好ま
しい。
In the method for producing a zinc oxide porcelain composition of the present invention, a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder is used as a synthetic powder at 400 ° C. to 700 ° C.
A mixture of synthetic powder obtained by subjecting to pulverization by heat treatment at ℃, and bismuth oxide powder and at least one boron compound powder selected from boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3 BO 3 ) is used. It is preferable to use two kinds of synthetic powders, that is, a synthetic powder obtained by performing heat treatment at ℃ to 700 ° C and pulverizing.

【0041】ホウ素化合物は、焼結温度を下げる作用を
有するが、そのまま使用すると、低温で液相を形成し、
集まる傾向にあり、得られる焼結体を不均質化する傾向
がある。酸化ビスマスとホウ素化合物とをあらかじめ反
応させておくことによりこの欠点を改良することができ
ると共に、他の酸化ビスマス系化合物とのなじみも良く
する効果を発揮する。
The boron compound has a function of lowering the sintering temperature, but when used as it is, it forms a liquid phase at a low temperature,
They tend to collect and tend to homogenize the resulting sintered body. By reacting the bismuth oxide and the boron compound in advance, this drawback can be improved and, at the same time, the effect of improving compatibility with other bismuth oxide-based compounds is exhibited.

【0042】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
の製造方法に於いては、合成粉末として、酸化ビスマス
粉末と酸化アンチモン粉末の混合物を400℃〜700
℃の熱処理を施して粉砕して得られる合成粉末と、酸化
ビスマス粉末と酸化クロム粉末の混合物を400℃〜7
00℃の熱処理を施して粉砕して得られる合成粉末との
2種類の合成粉末を用いることが好ましい。
In the method for producing a zinc oxide ceramic composition according to the present invention, a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder is used as a synthetic powder at 400 ° C. to 700 ° C.
A mixture of bismuth oxide powder and chromium oxide powder, which is obtained by pulverizing the powder by heat treatment at 400 ° C, is heated at 400 ° C to 7 ° C.
It is preferable to use two kinds of synthetic powders, that is, a synthetic powder obtained by performing heat treatment at 00 ° C. and pulverizing.

【0043】酸化クロムは、酸化亜鉛系バリスタの品質
のバラツキを少なくし、電気特性及び信頼性を向上させ
るのに寄与するが、酸化ビスマスと反応させる際に酸化
ビスマスの割合が多いと有毒な6価クロムが発生するの
で、必要な量の酸化ビスマスを2つに分けて、酸化クロ
ムと反応させる際の酸化ビスマスの量が少なくなる様に
したものである。
Chromium oxide contributes to reducing the variation in the quality of the zinc oxide varistor and improving the electrical characteristics and reliability, but is toxic if the proportion of bismuth oxide is large when it reacts with bismuth oxide. Since valent chromium is generated, the required amount of bismuth oxide is divided into two so that the amount of bismuth oxide when reacting with chromium oxide is reduced.

【0044】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
の製造方法に於いては、合成粉末として、酸化ビスマス
粉末と酸化アンチモン粉末の混合物を400℃〜700
℃の熱処理を施して粉砕して得られる合成粉末と、酸化
ビスマス粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホウ酸(H3BO3)か
ら選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物粉末との混合
物を400℃〜700℃の熱処理を施して粉砕して得ら
れる合成粉末と、酸化ビスマス粉末と酸化クロム粉末の
混合物を400℃〜700℃の熱処理を施して粉砕して
得られる合成粉末との3種類の合成粉末を用いることが
好ましい。
In the method for producing a zinc oxide porcelain composition according to the present invention, a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder is used as a synthetic powder at 400 ° C to 700 ° C.
A mixture of synthetic powder obtained by subjecting to pulverization by heat treatment at ℃, and bismuth oxide powder and at least one boron compound powder selected from boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3 BO 3 ) is used. Three kinds of synthetic powders obtained by heat-treating at ℃ to 700 ℃ and crushing, and synthetic powders obtained by heat-treating a mixture of bismuth oxide powder and chromium oxide powder at 400 ℃ to 700 ℃ and crushing. Preference is given to using synthetic powders.

【0045】かかる3種類の合成粉末を用いる事によ
り、先に説明したそれぞれの合成粉末を用いることによ
る作用効果が発揮されると共に、酸化アンチモン、ホウ
素化合物、酸化クロムの量の調整も容易であり、生産管
理上極めて好ましい。
By using these three kinds of synthetic powders, the action and effect obtained by using the respective synthetic powders described above can be exhibited, and the amounts of antimony oxide, boron compound and chromium oxide can be easily adjusted. It is extremely preferable in terms of production control.

【0046】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
の製造方法に於いては、合成粉末として、酸化ビスマス
粉末と酸化アンチモン粉末と酸化クロム粉末の混合物を
400℃〜700℃の熱処理を施して粉砕して得られる
合成粉末と、酸化ビスマス粉末と酸化ホウ素(B2O3)及
びホウ酸(H3BO3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素
化合物粉末との混合物を400℃〜700℃の熱処理を
施して粉砕して得られる合成粉末との2種類の合成粉末
を用いることが好ましい。
Further, in the method for producing the zinc oxide porcelain composition of the present invention, a mixture of bismuth oxide powder, antimony oxide powder and chromium oxide powder is heat-treated at 400 ° C. to 700 ° C. as a synthetic powder. Of a bismuth oxide powder and at least one boron compound powder selected from boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3 BO 3 ) at 400 ° C. to 700 ° C. It is preferable to use two kinds of synthetic powders, that is, a synthetic powder obtained by heat treatment and pulverization.

【0047】ホウ素化合物は、焼結温度を下げる作用を
有するが、焼結体を不均質化する傾向があり、酸化ビス
マスとホウ素化合物とをあらかじめ反応させておくこと
によりこの欠点を改良し、均一な焼結体を得ることがで
きると共に、酸化クロムによる均質化の作用と相まって
品質のバラツキの少ない電気特性及び信頼性の良好な酸
化亜鉛系バリスタを得るのに好ましい酸化亜鉛系磁器組
成物の製造方法を提供できる。
Although the boron compound has the effect of lowering the sintering temperature, it tends to make the sintered body inhomogeneous, and by reacting the bismuth oxide and the boron compound in advance, this defect is improved and the uniformity is improved. Of a preferable zinc oxide porcelain composition for obtaining a zinc oxide varistor which is capable of obtaining a stable sintered body, and has an electric characteristic with less variation in quality in combination with a homogenizing action by chromium oxide and a good reliability. A method can be provided.

【0048】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
の製造方法に於いては、合成粉末として、酸化ビスマス
粉末と酸化アンチモン粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホ
ウ酸(H3BO3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素化合
物粉末との混合物を400℃〜700℃の熱処理を施し
て粉砕して得られる合成粉末と、酸化ビスマス粉末と酸
化クロム粉末の混合物を400℃〜700℃の熱処理を
施して粉砕して得られる合成粉末との2種類の合成粉末
を用いることが好ましい。
In the method for producing the zinc oxide porcelain composition of the present invention, bismuth oxide powder, antimony oxide powder, boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3 BO) are used as synthetic powders. The mixture of at least one boron compound powder selected from 3 ) is subjected to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. and pulverized, and a mixture of bismuth oxide powder and chromium oxide powder is mixed at 400 ° C. to 700 ° C. It is preferable to use two kinds of synthetic powders, that is, a synthetic powder obtained by heat treatment and pulverization.

【0049】この態様とすることにより、ホウ素化合物
による焼結体の不均質化をあらかじめ防止し、焼結温度
を下げる機能を活用し、酸化クロムによる均質化の作用
と相まって品質のバラツキの少ない電気特性及び信頼性
の良好な酸化亜鉛系バリスタを得るのに好ましい酸化亜
鉛系磁器組成物の製造方法を提供できる。また、有毒な
6価クロムの発生を少なくする上でも好ましい。
By adopting this mode, it is possible to prevent inhomogeneity of the sintered body due to the boron compound in advance and to utilize the function of lowering the sintering temperature, and in combination with the homogenizing action by chromium oxide, there is little variation in quality of electricity. It is possible to provide a preferable method for producing a zinc oxide porcelain composition for obtaining a zinc oxide varistor having good characteristics and reliability. It is also preferable for reducing the generation of toxic hexavalent chromium.

【0050】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
の製造方法に於いては、合成粉末として、酸化ビスマス
粉末と酸化アンチモン粉末の混合物を400℃〜700
℃の熱処理を施して粉砕して得られる合成粉末と、酸化
ビスマス粉末と酸化クロム粉末と酸化ホウ素(B2O3)及
びホウ酸(H3BO3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素
化合物粉末との混合物を400℃〜700℃の熱処理を
施して粉砕して得られる合成粉末との2種類の合成粉末
を用いることが好ましい。
In the method for producing a zinc oxide porcelain composition of the present invention, a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder is used as a synthetic powder at 400 ° C to 700 ° C.
Synthetic powder obtained by subjecting to pulverization by heat treatment at ℃, bismuth oxide powder, chromium oxide powder, and at least one boron compound powder selected from boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3 BO 3 ). It is preferable to use two kinds of synthetic powders, which are a synthetic powder obtained by subjecting the mixture to a heat treatment at 400 ° C to 700 ° C and pulverizing.

【0051】この態様とすることにより、ホウ素化合物
による焼結温度を下げる機能を活用し、酸化クロムによ
る均質化の作用と相まって品質のバラツキの少ない電気
特性及び信頼性の良好な酸化亜鉛系バリスタを得るのに
好ましい酸化亜鉛系磁器組成物の製造方法を提供でき
る。また、有毒な6価クロムの発生を少なくする上でも
好ましい。
By adopting this mode, the function of lowering the sintering temperature by the boron compound is utilized, and in combination with the homogenizing action by chromium oxide, a zinc oxide type varistor with less variation in quality and good reliability is obtained. It is possible to provide a method for producing a zinc oxide-based porcelain composition which is preferable for obtaining the composition. It is also preferable for reducing the generation of toxic hexavalent chromium.

【0052】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
の製造方法に於いては、合成粉末を添加した酸化亜鉛粉
末を主成分とする前記原料粉末に、更にアルミニウム成
分を酸化亜鉛粉末100重量部に対して、酸化アルミニ
ウム換算で0.00062〜0.372重量部添加する
ことが好ましい。
In the method for producing a zinc oxide-based porcelain composition according to the present invention, the raw material powder containing zinc oxide powder to which synthetic powder is added as a main component is further added with 100 parts by weight of zinc oxide powder. It is preferable to add 0.00062 to 0.372 parts by weight in terms of aluminum oxide with respect to parts.

【0053】少量のアルミニウム成分を添加することに
よって、添加されたアルミニウム成分はZnO粒子中に
固溶して、半導体のドナーとして働くので、他の電気特
性を損なうことなくZnOの電気抵抗を好ましい程度に
まで低下させることができ、高電流域のバリスタの非直
線抵抗特性を向上させるに好適な酸化亜鉛系磁器組成物
の製造方法を提供できる。
By adding a small amount of the aluminum component, the added aluminum component forms a solid solution in the ZnO particles and acts as a donor of the semiconductor, so that the electrical resistance of ZnO is preferable to the extent not impairing other electrical characteristics. It is possible to provide a method for producing a zinc oxide-based porcelain composition suitable for improving the non-linear resistance characteristic of a varistor in a high current region, which can be reduced to the above.

【0054】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
の製造方法に於いて、酸化ビスマス粉末と酸化クロム粉
末の混合物を400℃〜700℃の熱処理を施して粉砕
して得られる合成粉末を用いる場合に於いては、酸化ビ
スマス粉末と酸化クロム粉末の混合比が、モル比で酸化
ビスマス粉末に対して酸化クロム粉末が等モル以上であ
ることが好ましい。
In the method for producing the zinc oxide porcelain composition of the present invention, a synthetic powder obtained by subjecting a mixture of bismuth oxide powder and chromium oxide powder to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. and pulverizing When used, the mixing ratio of the bismuth oxide powder and the chromium oxide powder is preferably such that the chromium oxide powder is equimolar or more with respect to the bismuth oxide powder in a molar ratio.

【0055】前述したように、酸化クロムは、酸化亜鉛
系バリスタの品質のバラツキを少なくし、電気特性及び
信頼性を向上させるのに寄与するが、酸化ビスマスと反
応させる際に酸化ビスマスの割合が多いと有毒な6価ク
ロムが発生するので、酸化ビスマスと反応させる際の酸
化クロムの量を酸化ビスマスの量と等モル量かそれより
多くすることにより、有毒な6価クロムの発生を防止し
たものである。
As described above, chromium oxide contributes to reducing the variation in the quality of the zinc oxide varistor and improving the electrical characteristics and reliability, but the proportion of bismuth oxide in the reaction with bismuth oxide is small. Toxic hexavalent chromium is generated if it is too much. Therefore, the generation of toxic hexavalent chromium was prevented by making the amount of chromium oxide when reacting with bismuth oxide equal to or more than the amount of bismuth oxide. It is a thing.

【0056】また、前記本発明の酸化亜鉛系磁器組成物
の製造方法に於いて、酸化ビスマス粉末と酸化ホウ素
(B2O3)及びホウ酸(H3BO3)から選ばれる少なくとも1つ
のホウ素化合物粉末との混合物を400℃〜700℃の
熱処理を施して粉砕して得られる合成粉末を用いる場合
に於いては、酸化ビスマス粉末と酸化ホウ素(B2O3)及
びホウ酸(H3BO3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素
化合物粉末との混合比が、モル比で80:20〜20:80である
ことが好ましい。
In the method for producing the zinc oxide porcelain composition of the present invention, at least one boron selected from bismuth oxide powder, boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3 BO 3 ). When using a synthetic powder obtained by subjecting a mixture with a compound powder to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. and pulverizing the mixture, bismuth oxide powder, boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3 BO) are used. The mixing ratio with at least one boron compound powder selected from 3 ) is preferably 80:20 to 20:80 in terms of molar ratio.

【0057】かかる範囲の組成とすることにより、粒径
がよくそろったまま焼結温度を低くでき焼結プロセスを
安定化させ、焼結体のロット内での品質のバラツキをよ
り少なくすることができ、歩留まりのより向上した焼結
体を得ることができる酸化亜鉛系磁器組成物の製造方法
を提供し得る。
By setting the composition within such a range, it is possible to lower the sintering temperature while keeping the grain size well, to stabilize the sintering process, and to reduce the variation in the quality of the sintered body within the lot. It is possible to provide a method for producing a zinc oxide-based porcelain composition, which can provide a sintered body with improved yield.

【0058】[0058]

【発明の実施の形態】前述したように、本発明の酸化亜
鉛系磁器組成物及びその製造方法においては、酸化亜鉛
粉末100重量部に対し、少なくとも酸化ビスマスと酸
化アンチモンが熱処理され粉砕された合成粉末が0.5
〜20重量部、酸化コバルト及び酸化マンガンから選ば
れる少なくとも1つの粉末が0.1〜5重量部添加され
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As described above, in the zinc oxide porcelain composition and the method for producing the same of the present invention, at least bismuth oxide and antimony oxide are heat-treated and pulverized with respect to 100 parts by weight of zinc oxide powder. 0.5 powder
˜20 parts by weight, 0.1 to 5 parts by weight of at least one powder selected from cobalt oxide and manganese oxide is added.

【0059】ここで合成粉末には、酸化ビスマスと酸化
アンチモンの他に、ホウ素酸化物やクロム酸化物などが
必要に応じて添加されていてもよい。酸化コバルトとし
ては化学式CoOまたはCo34で示される酸化コバル
トを好適に使用できる。酸化マンガンとしては化学式M
nO、Mn23またはMnO 2 で示される酸化マンガン
を好適に使用できる。また高温で熱分解して酸化マンガ
ンとなる炭酸マンガン(MnCO3 )の使用も好適であ
る。これらコバルトやマンガン成分は、酸化亜鉛に固溶
しその一部が酸化亜鉛粒子の粒界にあって結果的に空乏
層が形成されるため、酸化亜鉛バリスタとした場合に、
非直線抵抗指数 0.1mAα1mAを高める作用をする。
Here, the synthetic powder includes bismuth oxide and oxide.
In addition to antimony, boron oxide and chromium oxide
It may be added if necessary. With cobalt oxide
Is the chemical formula CoO or CoThreeOFourOxidized Cobal
Can be preferably used. Chemical formula M for manganese oxide
nO, Mn2OThreeOr MnO 2 Manganese oxide
Can be preferably used. In addition, it decomposes at high temperature and is oxidized
Manganese carbonate (MnCO)Three ) Is also suitable
You. These cobalt and manganese components form a solid solution in zinc oxide.
Part of it is at the grain boundary of zinc oxide particles, resulting in depletion
Since a layer is formed, when using a zinc oxide varistor,
Non-linear resistance index 0.1mAα1mAActs to enhance.

【0060】合成粉末には、酸化ビスマスと酸化アンチ
モンの他に、ホウ素酸化物やクロム酸化物などが必要に
応じて添加されていてもよい。合成粉末の平均粒径は
0.05〜10μmの範囲であることが好ましい。特に
1μm以下の範囲が好ましいが、粉砕に手間がかかる。
In addition to bismuth oxide and antimony oxide, boron oxide, chromium oxide, etc. may be added to the synthetic powder as required. The average particle size of the synthetic powder is preferably in the range of 0.05 to 10 μm. The range of 1 μm or less is particularly preferable, but it takes time to pulverize.

【0061】また本発明においては、ビスマス成分の添
加量が、酸化亜鉛100重量部に対してBi23換算で
0.49〜19.99重量部であることが好ましい。ま
た前記構成においては、アンチモン成分の添加量が、酸
化亜鉛100重量部に対してSb23換算で0.01〜
10重量部であることが好ましい。
Further, in the present invention, the addition amount of the bismuth component is preferably 0.49 to 19.99 parts by weight in terms of Bi 2 O 3 with respect to 100 parts by weight of zinc oxide. Further, in the above-mentioned constitution, the addition amount of the antimony component is 0.01 to 100 parts by weight of zinc oxide in terms of Sb 2 O 3.
It is preferably 10 parts by weight.

【0062】また本発明において酸化クロム粉末を使用
する場合、クロム成分の添加量は、酸化亜鉛100重量
部に対してCr23換算で0.005〜0.5重量部の
範囲が好ましい。
When the chromium oxide powder is used in the present invention, the addition amount of the chromium component is preferably 0.005 to 0.5 parts by weight in terms of Cr 2 O 3 with respect to 100 parts by weight of zinc oxide.

【0063】また本発明においてホウ素酸化物としては
酸化ホウ素またはホウ酸を好適に使用できる。ホウ素成
分の添加量は、酸化亜鉛100重量部に対してB23
算で0.002〜1.000重量部の範囲が好ましい。
In the present invention, boron oxide or boric acid can be preferably used as the boron oxide. The addition amount of the boron component is preferably in the range of 0.002 to 1.000 parts by weight in terms of B 2 O 3 with respect to 100 parts by weight of zinc oxide.

【0064】また本発明において更にアルミニウム成分
を添加する場合においては、酸化亜鉛粉末100重量部
に対し、アルミニウム成分が酸化アルミニウム(Al2
3)換算で0.00062〜0.372重量部添加さ
れていることが好ましい。
When an aluminum component is further added in the present invention, the aluminum component is added to aluminum oxide (Al 2
It is preferable to add 0.00062 to 0.372 parts by weight in terms of O 3 ).

【0065】本発明の酸化亜鉛系磁器組成物の製造方法
に於いては、酸化ビスマスと酸化アンチモンを少なくと
も含む組成物を熱処理して粉砕することにより合成粉末
を調製し、前記合成粉末を、酸化亜鉛を第一成分として
さらに酸化コバルト及び酸化マンガンから選ばれる少な
くとも1つの粉末である第二成分を含む原料粉末に添加
して配合粉末を調製する。ここで原料粉末とは、酸化亜
鉛を第一成分としてさらに酸化コバルト及び酸化マンガ
ンから選ばれる少なくとも1つの粉末である第二成分を
少なくとも含む粉末をいい、粉砕された粉末であっても
よい。前記第一及び第二の成分の他に、Ni、Mg、S
i、Ti、Ta、Ge、Nb等の成分を含んでいてもよ
い。また、配合粉末とは、合成粉末と原料粉末を混合し
たものをいう。
In the method for producing a zinc oxide porcelain composition of the present invention, a composition containing at least bismuth oxide and antimony oxide is heat-treated and ground to prepare a synthetic powder, and the synthetic powder is oxidized. Zinc is further added as a first component to a raw material powder containing a second component which is at least one powder selected from cobalt oxide and manganese oxide to prepare a blended powder. Here, the raw material powder means a powder containing zinc oxide as a first component and at least a second component which is at least one powder selected from cobalt oxide and manganese oxide, and may be a pulverized powder. In addition to the first and second components, Ni, Mg, S
It may contain components such as i, Ti, Ta, Ge, and Nb. Further, the compounded powder refers to a mixture of synthetic powder and raw material powder.

【0066】また、本発明の酸化亜鉛系磁器組成物の製
造方法において、前述したような2種類の合成粉末を用
いる態様においては、合成粉末を粉砕する工程は、前記
複数の合成粉末をそれぞれ熱処理したのち別個に粉砕し
てもよいし、熱処理した各粉末を合わせて同時に粉砕し
てもよい。
Further, in the method of manufacturing the zinc oxide porcelain composition of the present invention, in the embodiment in which the two kinds of synthetic powders as described above are used, the step of pulverizing the synthetic powders is performed by heat treating each of the plural synthetic powders. Then, the powders may be crushed separately, or the heat-treated powders may be combined and crushed at the same time.

【0067】また、本発明の酸化亜鉛系磁器組成物の製
造方法において、前述したような3種類の合成粉末を用
いる態様においては、それぞれの合成粉末用の原料混合
物をを400〜700℃で熱処理して粉砕して3種類の
合成粉末を調製し、第一から第三の合成粉末を混合し原
料粉末に添加して配合粉末を調整することが好ましい。
ここでも合成粉末を粉砕する工程は、第三の合成粉末用
熱処理物を単独で粉砕してから第一及び第二の合成粉末
用熱処理物を粉砕したものと混合してもよいし、熱処理
した各合成粉末用熱処理物を合わせて同時に粉砕しても
よいし、それぞれ別個に粉砕してもよい。
Further, in the method of producing the zinc oxide porcelain composition of the present invention, in the embodiment using the above-mentioned three kinds of synthetic powders, the raw material mixture for each synthetic powder is heat treated at 400 to 700 ° C. It is preferable to prepare three kinds of synthetic powders by crushing and pulverize them, and then mix the first to third synthetic powders and add them to the raw material powders to adjust the compounded powder.
Here again, in the step of pulverizing the synthetic powder, the third heat treated product for synthetic powder may be pulverized alone and then the first and second heat treated products for synthetic powder may be mixed with the pulverized product, or heat treated. The heat-treated products for each synthetic powder may be combined and ground at the same time, or may be ground separately.

【0068】前記合成粉末を作成する場合の、熱処理温
度は400〜700℃で行う必要があり、これより低い
と合成粉末を構成する各成分の反応が十分でなく、あら
かじめ熱処理して合成粉末とする効果が十分発揮できな
い。すなわち熱処理温度が400℃未満の合成粉末を用
いた場合には酸化亜鉛の粒成長を制御するのは困難とな
り、粒径のそろった均一な品質の焼結体を低温で製造す
ることができない。また、熱処理温度が高過ぎると、固
くなり粉砕が困難になる。熱処理時間は10分〜5時間
程度が実用上好ましい。
When the synthetic powder is prepared, it is necessary to perform the heat treatment at a temperature of 400 to 700 ° C. If the temperature is lower than this, the reaction of each component constituting the synthetic powder is not sufficient, and the synthetic powder is preliminarily heat treated to obtain the synthetic powder. The effect of doing is not fully exerted. That is, when a synthetic powder having a heat treatment temperature of less than 400 ° C. is used, it is difficult to control the grain growth of zinc oxide, and it is not possible to manufacture a sintered body of uniform quality with a uniform grain size at a low temperature. Further, if the heat treatment temperature is too high, it becomes hard and crushing becomes difficult. Practically preferable heat treatment time is about 10 minutes to 5 hours.

【0069】また本発明の酸化亜鉛系磁器組成物を製造
する場合には、合成粉末を原料粉末に添加したのち、こ
れを更に粉砕する工程を含むことが好ましい。前記本発
明の酸化亜鉛系磁器組成物によれば、酸化亜鉛粉末10
0重量部に対し、少なくとも酸化ビスマスと酸化アンチ
モンとを含む混合物が熱処理され粉砕された合成粉末が
0.5〜20重量部、酸化コバルト及び酸化マンガンか
ら選ばれる少なくとも1つの粉末が0.1〜5重量部添
加されてなることにより、1100℃以下という従来の焼成
温度(1200〜1300℃)に比べて十分低い温度で焼結可能
な磁器組成物を達成できる。酸化亜鉛粉末100重量部
に対し合成粉末が0.5重量部未満では得られた酸化亜
鉛バリスタの立ち上がり電圧が低く、長時間の直流負荷
に対しても、またサージに対しても、立ち上がり電圧の
変化率の絶対値が大きい。またどの電気特性もバラツキ
が大きくなり好ましくない。また酸化亜鉛バリスタの製
造のための焼成の際には、省エネルギーのため、成るべ
く多くの試料を焼成するように、通常試料成型体を複数
個重ねて焼成炉に配置し、焼成するのが一般的である
が、合成粉末の使用量が20重量部を越えると、焼成の
際に試料がくっついてしまい、目的とする所望の酸化亜
鉛バリスタの製造が困難となる。粒径のそろった焼結体
を得るためには、合成粉末の平均粒径が0.05〜10
μmの範囲であることが好ましい。また酸化亜鉛粉末等
を含む原料粉末は平均粒径0.05〜5.0μmのもの
が好適に使用できる。
When the zinc oxide porcelain composition of the present invention is produced, it is preferable to include a step of adding the synthetic powder to the raw material powder and then further pulverizing the powder. According to the zinc oxide-based ceramic composition of the present invention, zinc oxide powder 10
0.5 to 20 parts by weight of a synthetic powder obtained by heat-treating a mixture containing at least bismuth oxide and antimony oxide, and 0.1 to 0 parts by weight of at least one powder selected from cobalt oxide and manganese oxide. By adding 5 parts by weight, a porcelain composition that can be sintered at a temperature sufficiently lower than the conventional firing temperature (1200 to 1300 ° C) of 1100 ° C or less can be achieved. If the synthetic powder is less than 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the zinc oxide powder, the obtained zinc oxide varistor has a low rising voltage, and the rising voltage of the rising voltage of The absolute value of the rate of change is large. In addition, any electrical characteristics will be greatly varied, which is not preferable. Further, when firing for manufacturing a zinc oxide varistor, in order to save energy, it is common to stack a plurality of sample molded bodies in a firing furnace and fire so that as many samples as possible are fired. However, if the amount of the synthetic powder used exceeds 20 parts by weight, the sample will stick to each other during firing, making it difficult to produce the desired zinc oxide varistor. In order to obtain a sintered body having a uniform particle size, the average particle size of the synthetic powder is 0.05 to 10
It is preferably in the range of μm. Further, as the raw material powder containing zinc oxide powder or the like, those having an average particle diameter of 0.05 to 5.0 μm can be suitably used.

【0070】また、前述した酸化ビスマス粉末と酸化ク
ロム粉末の混合物を400℃〜700℃の熱処理を施し
て粉砕して得られる合成粉末を用いる場合に於いては、
酸化ビスマス粉末と酸化クロム粉末の混合比が、モル比
で酸化ビスマス粉末1モル部に対して酸化クロム粉末が
1モル部以上であることがBi2O3がCr2O3より多い状態で
の合成で起こりやすい有害な六価のクロムの生成を避け
ることができ好ましいが、酸化ビスマスと酸化クロムの
みを含む場合の両者の好ましいモル比は25:75〜 50:50
である。
Further, in the case of using the synthetic powder obtained by subjecting the mixture of the bismuth oxide powder and the chromium oxide powder mentioned above to the heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. and crushing,
The mixing ratio of the bismuth oxide powder to the chromium oxide powder is 1 mol part or more of the chromium oxide powder to 1 mol part of the bismuth oxide powder in a molar ratio, in the state where Bi 2 O 3 is more than Cr 2 O 3. Although it is possible to avoid the generation of harmful hexavalent chromium that tends to occur in the synthesis, the preferable molar ratio of both bismuth oxide and chromium oxide is 25:75 to 50:50.
It is.

【0071】上記のような本発明の酸化亜鉛系磁器組成
物を焼結する場合には、所定の形状に加圧成形し、その
成形体を750〜1100℃程度で焼成することが好ま
しい。この範囲の温度で焼成により、非直線抵抗特性な
どの電気特性及び信頼性に優れた酸化亜鉛バリスタを高
歩留まりで製造することが可能となる。
When the zinc oxide porcelain composition of the present invention as described above is sintered, it is preferable to press-mold it into a predetermined shape and fire the molded body at about 750 to 1100 ° C. By firing at a temperature within this range, it becomes possible to manufacture a zinc oxide varistor having excellent electrical characteristics such as non-linear resistance characteristics and reliability with a high yield.

【0072】[0072]

【実施例】【Example】

(実施例1)酸化ビスマス(Bi23)の粉末と、酸化
アンチモン(Sb23)の粉末(各粉末の粒度はそれぞ
れ、粒径約2〜3μm)を重量比で98:2となるよう
に混合した。この混合粉を大気雰囲気下、600℃で5
時間の熱処理を施した後、安定化ジルコニアを玉石とす
るモノマロンポットのボールミルで微粉砕することによ
って、合成粉末(粒径約0.5〜1.5μm)を得た。
以下、酸化ビスマスと、酸化アンチモンとこのようにし
て調製される合成粉末を酸化ビスマス/酸化アンチモン
合成粉末と呼ぶ。
(Example 1) A powder of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) and a powder of antimony oxide (Sb 2 O 3 ) (the particle size of each powder is about 2 to 3 μm) in a weight ratio of 98: 2. Mixed so that This mixed powder is heated at 600 ° C. in the atmosphere for 5
After heat treatment for a period of time, the stabilized zirconia was finely pulverized with a ball mill of a monomaron pot using cobblestone to obtain a synthetic powder (particle size: about 0.5 to 1.5 μm).
Hereinafter, bismuth oxide, antimony oxide and the synthetic powder thus prepared are referred to as bismuth oxide / antimony oxide synthetic powder.

【0073】酸化亜鉛(ZnO)粉末(平均粒径0.3
μm)と、前記酸化ビスマス/酸化アンチモン合成粉末
と、酸化コバルト(CoO)粉末(粒径約0.5〜1.
5μm)と、二酸化マンガン(MnO2 )粉末(粒径約
2〜3μm)を、前記酸化ビスマス/酸化アンチモン合
成粉末の量を変えながら重量比が100:0.2〜2
5.0:0.954:0.414となるように配合した
粉末をモノマロンポットと安定化ジルコニアボールを用
いて12〜18時間、湿式法で混合粉砕し、325メッ
シュを通過するように粉砕した。得られた配合粉末を乾
燥し、ディスク状に加圧成形した。そして得られた成形
体を大気雰囲気中、昇温速度50℃/時間で昇温し、9
75℃で13時間保持した後、降温速度50℃/時間で
降温して焼結体を得た。焼結体の試料サイズは厚さ1.
2mm、直径は14mmであった。
Zinc oxide (ZnO) powder (average particle size 0.3
μm), the bismuth oxide / antimony oxide synthetic powder, and cobalt oxide (CoO) powder (particle size of about 0.5 to 1.
5 μm) and manganese dioxide (MnO 2 ) powder (particle size of about 2 to 3 μm) while changing the amount of the bismuth oxide / antimony oxide synthetic powder, the weight ratio is 100: 0.2 to 2
The powder blended so as to be 5.0: 0.954: 0.414 was mixed and pulverized by a wet method for 12 to 18 hours using a monomaron pot and a stabilized zirconia ball, and pulverized so as to pass through a 325 mesh. did. The obtained blended powder was dried and pressed into a disk shape. Then, the obtained molded body is heated in the atmosphere at a heating rate of 50 ° C./hour to
After holding at 75 ° C. for 13 hours, the temperature was lowered at a temperature lowering rate of 50 ° C./hour to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body is 1.
The diameter was 2 mm and the diameter was 14 mm.

【0074】次に、図1を参照しながら酸化亜鉛バリス
タの作製方法を説明する。図1は本発明の酸化亜鉛系磁
器組成物を用いて作成した酸化亜鉛バリスタの概略斜視
図である。上述のようにして得た焼結体11の両面にア
ルミニウムを溶射することによって、アルミニウム層
(図示せず)を形成し、次に、この両面に形成されたア
ルミニウム層の上に銅を溶射することによって電極12
を形成した。電極12にハンダでリード線13を付けた
後、リード線以外の成形体をエポキシ樹脂塗装すること
によって酸化亜鉛バリスタを得た。
Next, a method for manufacturing a zinc oxide varistor will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic perspective view of a zinc oxide varistor formed by using the zinc oxide ceramic composition of the present invention. An aluminum layer (not shown) is formed by spraying aluminum on both surfaces of the sintered body 11 obtained as described above, and then copper is sprayed on the aluminum layers formed on both surfaces. Electrode 12 by
Was formed. After the lead wire 13 was attached to the electrode 12 with solder, a molded product other than the lead wire was coated with an epoxy resin to obtain a zinc oxide varistor.

【0075】このようにして得られた酸化亜鉛バリスタ
の電気特性を評価した。初期の電気特性として、立ち上
がり電圧V1mA/mm(1mAの電流を流した時の両端子間
の1mm厚みに対する電圧)および非直線抵抗指数
0.1mAα1mA(V1mAとV0.1mAとを用いて求めた値)を測
定した(尚、以下すべての表において、非直線抵抗指数
0. 1mAα1mAを簡略化して0.1α1mAと表示した。また、以
下の文章においてはこれを単にα値と略称する。)。非
直線抵抗指数が大きいほど、サージ吸収能力が大きくな
る。また、直流負荷に対する信頼性を評価した。80℃
の高温雰囲気中で0.2ワットの直流負荷を500時間
印加し、バリスタ立ち上がり電圧V1mA の変化率△V
1mA/V1mA(直流負荷変化率)を測定した。バリスタ立
ち上がり電圧V 1mA の変化率△V1mA/V1mAが小さいほ
ど、酸化亜鉛バリスタの電気特性が安定しており、信頼
性がよいことを示している。さらに、サージに対する信
頼性を評価した。8×20μsec 、0.5kAのパルス
の2回印加によるバリスタ立ち上がり電圧V1mAの変化
率(サージ変化率)△V1mA/V1mA を求めた。表1に
試料の組成を、表2に電気特性の評価結果を示す。サー
ジ変化率の値が小さいほど酸化亜鉛バリスタの電気特性
が安定しており、信頼性がよいことを示している。な
お、電気特性の評価結果を示す数値は、ロット内の最小
値と最大値を示した。したがってロット内の最小値と最
大値の差が小さいほどロット内の品質のバラツキが小さ
い事を示している。
Zinc oxide varistor thus obtained
Was evaluated for electrical characteristics. Start up as initial electrical characteristics
Overvoltage V1mA / mm(Between both terminals when a current of 1 mA is applied
Voltage for 1mm thickness) and non-linear resistance index
0.1mAα1mA(V1mAAnd V0.1mAValue obtained by using
(Note that in all tables below, non-linear resistance index
0. 1mAα1mATo simplify0.1α1mAWas displayed. Also,
In the text below, this is simply referred to as the α value. ). Non
The greater the linear resistance index, the greater the surge absorption capacity.
You. Moreover, the reliability with respect to a DC load was evaluated. 80 ° C
DC wattage of 0.2 watt for 500 hours in high temperature atmosphere
Applied, varistor rising voltage V1mA Rate of change ΔV
1mA/ V1mA(DC load change rate) was measured. Barista standing
Lift voltage V 1mA Rate of change ΔV1mA/ V1mAIs small
Thorough electrical characteristics of zinc oxide varistor are stable and reliable
It shows that the sex is good. In addition, confidence in surge
Reliability was evaluated. 8 × 20μsec, 0.5kA pulse
Rising voltage V of varistor by applying twice1mAchange of
Rate (surge change rate) ΔV1mA/ V1mA I asked. Table 1
Table 2 shows the composition of the sample, and Table 2 shows the evaluation results of the electrical characteristics. Sir
Electrical characteristics of zinc oxide varistors with smaller di-change rate
Is stable and reliable. What
The numerical value showing the evaluation result of electrical characteristics is the smallest in the lot.
The value and maximum value are shown. Therefore, the minimum and maximum
The smaller the large difference, the smaller the variation in quality within the lot.
It shows a bad thing.

【0076】[0076]

【表1】 [Table 1]

【0077】[0077]

【表2】 [Table 2]

【0078】表1及び表2からわかるように、本実施例
の酸化亜鉛系磁器を用いた酸化亜鉛バリスタは、酸化ビ
スマス/酸化アンチモン合成粉末の量が低い0.2重量
部の試料(試料番号#101)を除いて立ち上がり電圧
1mA/mmが高く、長時間の直流負荷に対しても、またサ
ージに対しても、立ち上がり電圧V1mAの変化率△V1 mA
/V1mA の絶対値が5%以下で、信頼性が優れていた。
また、表2に示したように、ロット内の電気特性のばら
つきも小さかった。
As can be seen from Tables 1 and 2, the zinc oxide varistor using the zinc oxide porcelain of the present example is a 0.2 parts by weight sample (Sample No.) having a low amount of bismuth oxide / antimony oxide synthetic powder. Except for # 101), the rising voltage V 1mA / mm is high, and the change rate of the rising voltage V 1mA is ΔV 1 mA even for long-term DC load and surge.
The absolute value of / V 1mA was 5% or less, and the reliability was excellent.
Further, as shown in Table 2, there was little variation in the electrical characteristics within the lot.

【0079】表2には示されていないが、本実施例の磁
器組成物で酸化亜鉛バリスタを作成すると、ロット間の
電気特性のばらつきもロット内バラツキと同様に小さか
った。具体的には工程能力指数(生産工場での製品のバ
ラツキを表示する指数の1つ)が、規格巾をV1mA で±
7%として、熱処理なしの従来の組成物を用い、1200℃
の高温で焼成した試料では、1.0であったのが1.3
33となった。以上の結果、歩留まりが熱処理なしの従
来の組成物を用いた試料では90%だったのに対して本
実施例では95%と顕著に向上した。なお、Bi23
Sb23合成粉末添加量が20重量部を越えると、焼成
の際に複数個の成形体を重ねて焼成しているので、焼結
体同士が融着し(試料がくっつき)、バリスタの量産性
に欠けると共に、試料同士がくっついてしまうので、電
気特性の測定が出来なかった(試料番号#109)。従
って、前記合成粉末の添加量はZnO粉末100重量部
に対して0.5〜20重量部がよい。
Although not shown in Table 2, when a zinc oxide varistor was prepared from the ceramic composition of this example, the variation in electrical characteristics between lots was as small as the variation within lots. Specifically, the process capability index (one of the indices that shows the variation of products at the production plant) is ± 1 V with a standard width of ± 1 mA .
7%, using the conventional composition without heat treatment, 1200 ℃
In the sample fired at a high temperature of 1.0, 1.0 was 1.3.
It became 33. As a result, the yield was 90% in the sample using the conventional composition without heat treatment, whereas it was 95% in this example, which was a remarkable improvement. In addition, Bi 2 O 3 /
If the amount of Sb 2 O 3 synthetic powder added exceeds 20 parts by weight, a plurality of compacts are stacked and fired at the time of firing. In addition to lack of mass productivity, the samples adhered to each other, so that the electrical characteristics could not be measured (sample number # 109). Therefore, the addition amount of the synthetic powder is preferably 0.5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of ZnO powder.

【0080】(比較例1)酸化ビスマス粉末と酸化アン
チモン粉末との混合物をあらかじめ熱処理して合成粉末
としない従来の磁器組成物で、実施例1と同じ組成の焼
結体を用いた3種の酸化亜鉛バリスタを作製した。
(Comparative Example 1) A conventional porcelain composition in which a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder was not preliminarily heat-treated into a synthetic powder, and three kinds of sintered bodies having the same composition as in Example 1 were used. A zinc oxide varistor was produced.

【0081】酸化亜鉛粉末と、酸化ビスマス粉末と、酸
化アンチモン粉末と、酸化コバルト粉末及び二酸化マン
ガン粉末を、重量比が100:0.98:0.02:
0.954:0.414(#114)、100:1.9
6:0.04:0.954:0.414(#115)、
及び100:4.9:0.1:0.954:0.414
(#116)となるように配合し、これらの粉末をそれ
ぞれ安定化ジルコニアボールを用いてモノマロンポット
で18時間湿式で混合し、粉砕した。そして実施例1と
同様にして厚さ1.2mm、直径14mmの焼結体を
得、酸化亜鉛バリスタを作製し、酸化亜鉛バリスタの電
気特性を評価した。表3に試料組成を、表4に電気特性
の評価結果を示した。
The weight ratio of zinc oxide powder, bismuth oxide powder, antimony oxide powder, cobalt oxide powder and manganese dioxide powder was 100: 0.98: 0.02 :.
0.954: 0.414 (# 114), 100: 1.9
6: 0.04: 0.954: 0.414 (# 115),
And 100: 4.9: 0.1: 0.954: 0.414.
(# 116), and each of these powders was wet-mixed for 18 hours in a Monomeron pot using stabilized zirconia balls, and pulverized. Then, in the same manner as in Example 1, a sintered body having a thickness of 1.2 mm and a diameter of 14 mm was obtained, a zinc oxide varistor was produced, and the electrical characteristics of the zinc oxide varistor were evaluated. Table 3 shows the sample composition, and Table 4 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【0082】[0082]

【表3】 [Table 3]

【0083】[0083]

【表4】 [Table 4]

【0084】表3及び表4からわかるように、従来の磁
器組成物で作製された酸化亜鉛バリスタは、0.2ワッ
トの直流負荷後のV1mA が著しく低下し、直流負荷変化
率△V1mA/V1mAの絶対値が10%以上となった。ま
た、サージ変化率の絶対値も10%を越え、信頼性が著
しく低かった。また、表4に示したように、ロット内の
バラツキも大きかった。
As can be seen from Tables 3 and 4, the zinc oxide varistor made of the conventional porcelain composition had a significantly reduced V 1mA after a DC load of 0.2 watts, and the DC load change rate ΔV 1mA. The absolute value of / V 1mA was 10% or more. Also, the absolute value of the surge change rate exceeded 10%, and the reliability was extremely low. Further, as shown in Table 4, there was a large variation within the lot.

【0085】表4には示されていないが、比較例の酸化
亜鉛バリスタの電気特性のロット間バラツキはロット内
のバラツキよりもさらに大きかった。V1mA/mmやα値
(非直線抵抗指数)が表4に示した値よりも低いバリス
タが多かった。すなわち、975℃という焼結温度は従
来の方法では低過ぎるので、酸化亜鉛バリスタの製造に
は不適当であることがわかる。
Although not shown in Table 4, the variation between lots in the electrical characteristics of the zinc oxide varistor of the comparative example was larger than the variation within the lot. There were many varistor whose V 1 mA / mm and α value (non-linear resistance index) were lower than those shown in Table 4. That is, it can be seen that the sintering temperature of 975 ° C. is too low by the conventional method, and thus is unsuitable for the production of zinc oxide varistor.

【0086】実施例1と比較例1から明らかなように、
本実施例の低温焼結体を用いた酸化亜鉛バリスタは、初
期電気特性、信頼性及びロット内及びロット間の電気特
性のバラツキ、いずれにおいても、従来の酸化亜鉛バリ
スタより優れている。
As is clear from Example 1 and Comparative Example 1,
The zinc oxide varistor using the low temperature sintered body of this example is superior to the conventional zinc oxide varistor in terms of initial electrical characteristics, reliability, and variations in electrical characteristics within and between lots.

【0087】(実施例2)酸化ビスマスの粉末(粒径約
2〜3μm)と酸化アンチモンの粉末(粒径約2〜3μ
m)とを重量比で60:40となるように混合し、空気
雰囲気下、675℃で15分間の熱処理を施し、安定化
ジルコニアボールを用いてモノマロンポットで18時間
湿式で微粉砕することによって、(酸化ビスマス/酸化
アンチモン)りなるBi23/Sb23 合成粉末(粒
径約2〜3μm)を得た。
Example 2 Bismuth oxide powder (particle size: about 2 to 3 μm) and antimony oxide powder (particle size: about 2 to 3 μm)
m) is mixed in a weight ratio of 60:40, heat-treated in an air atmosphere at 675 ° C. for 15 minutes, and finely pulverized in a monomeron pot for 18 hours by wet milling using stabilized zirconia balls. Thus, Bi 2 O 3 / Sb 2 O 3 synthetic powder (particle size of about 2 to 3 μm) consisting of (bismuth oxide / antimony oxide) was obtained.

【0088】酸化亜鉛粉末(平均粒径0.3μm)、前
記Bi23/Sb23合成粉末、酸化コバルト粉末(粒
径約0.5〜1.5μm)及び二酸化マンガン粉末(粒
径約2〜3μm)を、重量比が100:3.5:0.8
0:0.40となるように配合した粉末を安定化ジルコ
ニアボールを用いてモノマロンポットで18時間湿式で
混合・粉砕した。得られた粉末を乾燥し、前記酸化亜鉛
100重量部に対してAl23に換算して0.0013
重量部の酸化アルミニウム分を含む硝酸アルミニウムを
水溶液の形で加えて配合粉末を調整した後、ディスク状
に加圧成形した。得られた成形体を大気雰囲気中、昇温
速度150℃/時間で昇温し、800℃、850℃、9
00℃、950℃、1000℃、1050℃、1100
℃の各温度で15時間保持した後、降温速度150℃/
時間で降温して焼結体を得た。焼結体の試料サイズは厚
さ1.2mm、直径は14mmであった。
Zinc oxide powder (average particle size 0.3 μm), Bi 2 O 3 / Sb 2 O 3 synthetic powder, cobalt oxide powder (particle size about 0.5 to 1.5 μm) and manganese dioxide powder (particle size). About 2-3 μm) and the weight ratio is 100: 3.5: 0.8
The powder blended so as to be 0: 0.40 was wet-mixed and pulverized for 18 hours in a Monomeron pot using stabilized zirconia balls. The powder obtained is dried and converted to Al 2 O 3 based on 100 parts by weight of the zinc oxide to give 0.0013.
Aluminum nitrate containing a part by weight of aluminum oxide was added in the form of an aqueous solution to prepare a blended powder, which was then pressure-molded into a disc shape. The obtained molded body was heated in the atmosphere at a heating rate of 150 ° C./hour to 800 ° C., 850 ° C., 9 ° C.
00 ° C, 950 ° C, 1000 ° C, 1050 ° C, 1100
After holding at each temperature of 15 ℃ for 15 hours, the temperature decrease rate is 150 ℃ /
The temperature was lowered over time to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body was 1.2 mm in thickness and 14 mm in diameter.

【0089】以下実施例1と同様な方法で、酸化亜鉛バ
リスタを作製した。また、実施例1と同様に、得られた
酸化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。表5に試料組
成を表6に電気特性の評価結果を示した。
A zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1 below. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Table 5 shows the sample composition, and Table 6 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【0090】[0090]

【表5】 [Table 5]

【0091】[0091]

【表6】 [Table 6]

【0092】表5及び表6からわかるように、800〜
1100℃の温度範囲にわたり焼成した結果、本実施例
の磁器組成物で製造された酸化亜鉛バリスタは、立ち上
がり電圧が高く、長時間の直流負荷に対しても、またサ
ージに対しても、立ち上がり電圧V1mA の変化率△V
1mA/V1mAの絶対値が5%以下で、信頼性が優れてい
た。また、表6に示したように、ロット内の電気特性の
バラツキも小さかった。
As can be seen from Tables 5 and 6, 800-
As a result of firing over a temperature range of 1100 ° C., the zinc oxide varistor manufactured by the porcelain composition of this example has a high rising voltage, and even if it is subjected to a long-term DC load or surge, the rising voltage is high. V 1mA change rate △ V
The absolute value of 1mA / V 1mA was 5% or less, and the reliability was excellent. Further, as shown in Table 6, there was little variation in the electrical characteristics within the lot.

【0093】表6には示されていないが、本実施例の磁
器組成物で酸化亜鉛バリスタを作成すると、ロット間の
電気特性のバラツキもロット内のバラツキと同様に小さ
かった。具体的には従来の方法では、工程能力指数が、
規格巾をV1mA で±5%として、熱処理なしの従来の組
成物を用いた試料では1.0であったのが1.33とな
った。以上の結果、歩留まりが熱処理なしの従来の組成
物を用いた試料では90%だったのに対して本実施例で
は95%と顕著に向上した。
Although not shown in Table 6, when a zinc oxide varistor was made from the porcelain composition of this example, the variation in the electrical characteristics between lots was as small as the variation within the lot. Specifically, in the conventional method, the process capability index is
When the standard width was ± 1 % at V 1 mA , the value of 1.0 was 1.33 for the sample using the conventional composition without heat treatment. As a result, the yield was 90% in the sample using the conventional composition without heat treatment, whereas it was 95% in this example, which was a remarkable improvement.

【0094】(実施例3)酸化ビスマスの粉末(粒径約
2〜3μm)と酸化アンチモンの微粉末(粒径約2〜3
μm)とを表7の合成粉末の項に示すような重量比で混
合した.475℃で空気雰囲気下、5時間の熱処理を施
して、10種類の(酸化ビスマス/酸化アンチモン)合
成粉末(粒径約2〜3μm)を得た。
Example 3 Bismuth oxide powder (particle size: about 2 to 3 μm) and antimony oxide fine powder (particle size: about 2 to 3)
μm) was mixed in a weight ratio as shown in the section of synthetic powder in Table 7. Heat treatment was performed at 475 ° C. in an air atmosphere for 5 hours to obtain 10 kinds of (bismuth oxide / antimony oxide) synthetic powder (particle size: about 2 to 3 μm).

【0095】酸化亜鉛粉末(平均粒径0.3μm)、前
記の(酸化ビスマス/酸化アンチモン合成粉末)、酸化
コバルト粉末(粒径約0.5〜1.5μm)及び二酸化
マンガン粉末(粒径約2〜3μm)を、表7の重量比の
ように配合し、安定化ジルコニアボールを用いてモノマ
ロンポットで18時間湿式で混合・粉砕した。得られた
粉末を乾燥し、これに前記酸化亜鉛100重量部に対し
てAl23に換算して0.0013重量部の酸化アルミ
ニウム分を含む硝酸アルミニウムを水溶液の形で加えた
後、ディスク状に成形した。得られた成形体を大気雰囲
気中、昇温速度100℃/時間で昇温し、1050℃で
20分保持した後、降温速度100℃/時間で降温して
焼結体を得た。焼結体の試料サイズは厚さ1.2mm、
直径は14mmであった。
Zinc oxide powder (average particle size 0.3 μm), the above-mentioned (bismuth oxide / antimony oxide synthetic powder), cobalt oxide powder (particle size about 0.5 to 1.5 μm) and manganese dioxide powder (particle size about 0.5 μm). 2 to 3 μm) were blended as shown in the weight ratio in Table 7, and were mixed and pulverized by a wet process in a Monomeron pot for 18 hours using a stabilized zirconia ball. The obtained powder was dried, and aluminum nitrate containing 0.0013 parts by weight of aluminum oxide in terms of Al 2 O 3 based on 100 parts by weight of zinc oxide was added in the form of an aqueous solution to a disk. It was molded into a shape. The obtained molded body was heated in the atmosphere at a temperature rising rate of 100 ° C./hour, held at 1050 ° C. for 20 minutes, and then cooled at a temperature lowering rate of 100 ° C./hour to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body is 1.2 mm thick,
The diameter was 14 mm.

【0096】以下実施例1と同様にして、酸化亜鉛バリ
スタを作製した。また、実施例1と同様に、得られた酸
化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。表7に試料組成
を、表8に電気特性の評価結果を示した。
A zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1 below. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Table 7 shows the sample composition, and Table 8 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【0097】[0097]

【表7】 [Table 7]

【0098】[0098]

【表8】 [Table 8]

【0099】表7及び表8より、本実施例の磁器組成物
を用いた酸化亜鉛バリスタは、添加されるBi23/S
23 合成粉末中の酸化ビスマスの量が重量比で、酸
化亜鉛100に対して0.5重量比以上での時、α値が
大きく、長時間の直流負荷及びサージに対しても、立ち
上がり電圧V1mA の変化率△V1mA/V1mAの絶対値が5
%以下となり信頼性に優れていた。
From Tables 7 and 8, the zinc oxide varistor using the porcelain composition of this example was added with Bi 2 O 3 / S.
When the amount of bismuth oxide in the b 2 O 3 synthetic powder is 0.5% by weight or more with respect to zinc oxide 100, the α value is large, and even for long-term DC load and surge, Change rate of rising voltage V 1mA ΔV 1mA / V 1mA absolute value is 5
% Or less, and the reliability was excellent.

【0100】なお、酸化ビスマスと酸化アンチモンの合
成粉末の添加量が酸化亜鉛100重量部に対して20重
量部より多くなる(試料番号#304)と、焼成の際に複数
個の成形体を重ねて焼成する場合、焼結体同士が融着す
るので、バリスタの量産性に欠ける。また添加される酸
化ビスマス/酸化アンチモン合成粉末中の酸化アンチモ
ンの量が、重量比で酸化亜鉛100に対して0.01か
ら10で良電気特性を示した。また、表7中#310は
酸化ビスマスと酸化アンチモンの合成粉末の添加量が酸
化亜鉛100重量部に対して20重量部よりかなり多く
なるので、立ち上がり電圧V1mA やα値のバラツキが大
きくなり、同時に直流負荷やサージに対する変化率が大
きくなって好ましくない。
When the amount of the synthetic powder of bismuth oxide and antimony oxide added was more than 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of zinc oxide (Sample No. # 304), a plurality of compacts were stacked during firing. In the case of firing by calcination, the varistor lacks mass productivity because the sintered bodies are fused together. Further, the amount of antimony oxide in the added bismuth oxide / antimony oxide synthetic powder was 0.01 to 10 with respect to zinc oxide 100 by weight ratio, and good electrical characteristics were exhibited. Further, in Table 310, the addition amount of the synthetic powder of bismuth oxide and antimony oxide is considerably larger than 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of zinc oxide, so that the rising voltage V 1mA and the variation in α value are large. At the same time, the rate of change with respect to a DC load or surge increases, which is not preferable.

【0101】(実施例4)酸化ビスマス(Bi23)の
粉末と、酸化アンチモン(Sb23)の粉末(各粉末の
粒度はそれぞれ、粒径約2〜3μm)と、酸化ホウ素
(B23)(粒径約2〜3μm)を重量比で97.5:
2.0:0.5となるように混合した。この混合粉を大
気雰囲気下、450℃で1時間の熱処理を施した後、安
定化ジルコニアを玉石とするモノマロンポットのボール
ミルで微粉砕することによって、合成粉末(粒径約0.
5〜1.5μm)を得た。以下、酸化ビスマス、酸化ア
ンチモンと酸化ホウ素から、このようにして調製される
合成粉末を酸化ビスマス/酸化アンチモン/酸化ホウ素
合成粉末と呼ぶ。
Example 4 Powder of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) and powder of antimony oxide (Sb 2 O 3 ) (particle size of each powder is about 2 to 3 μm), and boron oxide ( B 2 O 3 ) (particle size of about 2 to 3 μm) in a weight ratio of 97.5:
It mixed so that it might become 2.0: 0.5. This mixed powder was subjected to a heat treatment at 450 ° C. for 1 hour in an air atmosphere, and then finely pulverized with a ball mill of a monomaron pot using stabilized zirconia as a cobblestone to obtain a synthetic powder (particle size: about 0.
5 to 1.5 μm) was obtained. Hereinafter, the synthetic powder thus prepared from bismuth oxide, antimony oxide and boron oxide is referred to as bismuth oxide / antimony oxide / boron oxide synthetic powder.

【0102】酸化亜鉛(ZnO)粉末(平均粒径0.3
μm)と、前記酸化ビスマス/酸化アンチモン/酸化ホ
ウ素合成粉末と、酸化コバルト(CoO)粉末(粒径約
0.5〜1.5μm)と、二酸化マンガン(MnO2
粉末(粒径約2〜3μm)を、前記酸化ビスマス/酸化
アンチモン/酸化ホウ素合成粉末の量を変えながら重量
比が100:0.2〜20.0:0.954:0.41
4となるように配合した粉末をモノマロンポットと安定
化ジルコニアボールを用いて12〜18時間、湿式法で
混合粉砕し、325メッシュを通過するように粉砕し
た。得られた配合粉末を乾燥し、ディスク状に加圧成形
した。そして得られた成形体を大気雰囲気中、昇温速度
50℃/時間で昇温し、950℃で13時間保持した
後、降温速度50℃/時間で降温して焼結体を得た。焼
結体の試料サイズは厚さ1.2mm、直径は14mmで
あった。
Zinc oxide (ZnO) powder (average particle size 0.3
μm), the bismuth oxide / antimony oxide / boron oxide synthetic powder, cobalt oxide (CoO) powder (particle size of about 0.5 to 1.5 μm), and manganese dioxide (MnO 2 ).
The weight ratio of the powder (particle size: about 2 to 3 μm) was changed from 100: 0.2 to 20.0: 0.954: 0.41 while changing the amount of the bismuth oxide / antimony oxide / boron oxide synthetic powder.
The powder compounded so as to be 4 was mixed and pulverized by a wet method for 12 to 18 hours using a monomaron pot and a stabilized zirconia ball, and pulverized so as to pass through 325 mesh. The obtained blended powder was dried and pressed into a disk shape. Then, the obtained molded body was heated in the atmosphere at a temperature rising rate of 50 ° C./hour, held at 950 ° C. for 13 hours, and then cooled at a temperature lowering rate of 50 ° C./hour to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body was 1.2 mm in thickness and 14 mm in diameter.

【0103】以下実施例1と同様にして、酸化亜鉛バリ
スタを作製した。また、実施例1と同様に、得られた酸
化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。(表9)に試料
組成を(表10)に電気特性の評価結果を示した。
A zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1 below. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Table 9 shows the sample composition, and Table 10 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【0104】[0104]

【表9】 [Table 9]

【0105】[0105]

【表10】 [Table 10]

【0106】(表9)、(表10)からわかるように、
本発明による酸化亜鉛バリスタの製造方法で製造された
酸化亜鉛バリスタは、酸化ビスマス/酸化アンチモン/
酸化ホウ素合成粉末の量が低い0.2wt 部(試料番号#40
1)を除いて立ち上がり電圧が高く、長時間の直流負荷
に対しても、またサ−ジに対しても、立ち上がり電圧V
1mA の変化率△V1mA/V1mAの絶対値が5%以下で、信
頼性が優れていた。また、(表10)に示したように、
ロット内の電気特性のバラツキも小さかった。(表1
0)には示されていないが、本製造方法で酸化亜鉛バリ
スタを作成すると、ロット間の電気特性のバラツキもロ
ット内バラツキと同様に小さかった。以上の結果、製品
の歩留まりが顕著に向上した。なお,Bi2O3-Sb2O3合成粉
末の添加量が20wt部を越えると試料同士がくっつき測
定が出来なかった(試料番号#409参照)。
As can be seen from (Table 9) and (Table 10),
Manufactured by the method for manufacturing a zinc oxide varistor according to the present invention
Zinc oxide varistors are bismuth oxide / antimony oxide /
Low amount of boron oxide synthetic powder 0.2wt part (Sample No. # 40
Except for 1), the rising voltage is high and the DC load is long.
The rising voltage V
1mARate of change ΔV1mA/ V1mAIf the absolute value of is less than 5%,
It was very reliable. In addition, as shown in (Table 10),
The variation in electrical characteristics within the lot was also small. (Table 1
Although not shown in 0), zinc oxide burr is produced by this manufacturing method.
Creating a raster also reduces variations in electrical characteristics between lots.
It was as small as the variation within the unit. As a result of the above, the product
Yield was significantly improved. Note that Bi2OThree-Sb2OThreeSynthetic powder
If the amount of powder added exceeds 20 wt parts, the samples will stick together and be measured.
Could not be determined (see sample number # 409).

【0107】(比較例2)従来の製造方法で、実施例1
と同じ組成の焼結体を用いた3種の酸化亜鉛バリスタを
作製した。
(Comparative Example 2) A conventional manufacturing method was applied to Example 1
Three kinds of zinc oxide varistor using the sintered body having the same composition as the above were manufactured.

【0108】酸化亜鉛粉末(ZnO)、酸化ビスマス粉末
(Bi2O3)、酸化アンチモン粉末(Sb2O3) 、酸化ホウ素
粉末(B2O3)、酸化コバルト粉末(CoO)及び二酸化マン
ガン粉末(MnO2)を、 重量比が 100 : 0.975 : 0.02 :
0.005 : 0.954 : 0.414 (#414) および 100 : 1.95 :
0.04: 0.01 : 0.954 : 0.414 (#415) および 100 : 4.8
75 : 0.1 : 0.025 : 0.954 : 0.414 (#416)となるよう
に配合し、これら粉末を、湿式法で混合し、粉砕した。
得られた混合粉末を乾燥し、ディスク状に成形した。こ
れら成形体を大気雰囲気中、昇温速度50℃/時間で昇温
し、950 ℃で13時間保持したのち、降温速度50℃/時間
で降温して焼結体を得た。焼結体の試料サイズは厚さ1.
2mm、直径は14mmであった。
Zinc oxide powder (ZnO), bismuth oxide powder (Bi 2 O 3 ), antimony oxide powder (Sb 2 O 3 ), boron oxide powder (B 2 O 3 ), cobalt oxide powder (CoO) and manganese dioxide powder. (MnO 2 ) in a weight ratio of 100: 0.975: 0.02:
0.005: 0.954: 0.414 (# 414) and 100: 1.95:
0.04: 0.01: 0.954: 0.414 (# 415) and 100: 4.8
75: 0.1: 0.025: 0.954: 0.414 (# 416) were blended, and these powders were mixed by a wet method and ground.
The obtained mixed powder was dried and molded into a disc shape. These compacts were heated in an air atmosphere at a heating rate of 50 ° C./hour, held at 950 ° C. for 13 hours, and then cooled at a cooling rate of 50 ° C./hour to obtain sintered bodies. The sample size of the sintered body is thickness 1.
The diameter was 2 mm and the diameter was 14 mm.

【0109】以下実施例1と同様にして、酸化亜鉛バリ
スタを作製した。また、実施例1と同様に、得られた酸
化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。(表11)に試
料組成を(表12)に電気特性の評価結果を示した。
Thereafter, a zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Table 11 shows the sample composition, and Table 12 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【0110】[0110]

【表11】 [Table 11]

【0111】[0111]

【表12】 [Table 12]

【0112】(表11)及び(表12)からわかるよう
に、従来の製造方法で作製された酸化亜鉛バリスタは、
0.2 ワットの直流負荷後のV1mA が著しく低下し、直流
負荷変化率△V1mA/V1mAの絶対値が10%以上となっ
た。また、サージ変化率の絶対値も10%を大幅に越
え、信頼性が著しく低かった。また、(表12)に示し
たように、ロット内のバラツキも大きかった。
As can be seen from (Table 11) and (Table 12), the zinc oxide varistor manufactured by the conventional manufacturing method is
V 1mA after a DC load of 0.2 watts was remarkably reduced, and the absolute value of the DC load change rate ΔV 1mA / V 1mA was 10% or more. Moreover, the absolute value of the surge change rate also greatly exceeded 10%, and the reliability was extremely low. Further, as shown in (Table 12), there was a large variation within the lot.

【0113】(表12)には示されていないが、従来の
方法で製造した酸化亜鉛バリスタの電気特性のロット間
のバラツキはロット内のバラツキよりもさらに大きかっ
た。すなわち、950 ℃という焼結温度は従来の方法では
低過ぎるので、酸化亜鉛バリスタの製造には不適当であ
ることがわかる.なお従来の方法を用いても、高温、た
とえば、1250℃で焼成すると、かなり良特性のバリスタ
がえられる。しかし、前述したように焼結温度が高いと
焼結に用いる電気炉のヒーター、炉壁材料、容器など
に、より耐熱性の良い材料を使用したり、より高温で加
熱し得るヒーターを用いる必要があり設備費用が高価に
なることと、電力代コストと共に生産コストが高くなる
問題がある。また、この様な高温焼結では添加した酸化
ビスマスのうち約半分以上が焼成中に蒸発し、炉壁材
料、容器などを腐食し、破壊する。また、大量に焼成し
た場合、酸化ビスマスの蒸発量によって、製品の品質に
バラツキが生じやすいと言う問題がある。したがって、
本発明のような低温で焼結可能な組成物を用いることが
好ましい。
Although not shown in Table 12, the variation between lots in the electrical characteristics of the zinc oxide varistor manufactured by the conventional method was much larger than the variation within the lot. In other words, the sintering temperature of 950 ° C is too low by the conventional method, and it is therefore unsuitable for the production of zinc oxide varistors. Even if the conventional method is used, a varistor having considerably good characteristics can be obtained by firing at a high temperature, for example, 1250 ° C. However, as mentioned above, when the sintering temperature is high, it is necessary to use a more heat-resistant material for the electric furnace heater, furnace wall material, container, etc. used for sintering, or to use a heater that can heat at a higher temperature. However, there is a problem that the equipment cost is high and the production cost is high together with the power cost. Further, in such high temperature sintering, about half or more of the added bismuth oxide is vaporized during firing and corrodes and destroys the furnace wall material, container, and the like. In addition, when a large amount is fired, there is a problem that the quality of the product tends to vary due to the evaporation amount of bismuth oxide. Therefore,
It is preferable to use a composition that can be sintered at a low temperature as in the present invention.

【0114】上述したように、実施例4と比較例2との
比較から明らかなように、本発明の低温焼結の製造方法
による酸化亜鉛バリスタは、初期電気特性、信頼性及び
ロット内及びロット間の電気特性のバラツキ、いずれに
おいても、従来の製造方法による酸化亜鉛バリスタより
優れている。
As described above, as is clear from the comparison between Example 4 and Comparative Example 2, the zinc oxide varistor manufactured by the low temperature sintering manufacturing method of the present invention has initial electrical characteristics, reliability, and lot and lot characteristics. Any variation in electrical characteristics between them is superior to the zinc oxide varistor manufactured by the conventional manufacturing method.

【0115】(実施例5)酸化ビスマスの粉末(粒径約
2〜3μm)と酸化アンチモンの粉末(粒径約2〜3μ
m)とを重量比で85:15となるように混合し、空気
雰囲気下、550℃で5時間の熱処理を施した。一方、
これとは別に、酸化ビスマスの粉体(粒径約2〜3μ
m)と酸化ホウ素の微粉末(粒径約2〜3μm)とを重
量比で93:7となるよう混合し、この混合物に空気雰
囲気下、600℃で10分の熱処理を施した。これら2
者を重量比で10:1の割合で混合し、安定化ジルコニ
アボールを用いてモノマロンポットで18時間湿式で微
粉砕することによって、(酸化ビスマス/酸化アンチモ
ン/酸化ホウ素)の合成粉末(粒径約2〜3μm)を得
た。
Example 5 Bismuth oxide powder (particle size: about 2 to 3 μm) and antimony oxide powder (particle size: about 2 to 3 μm)
m) was mixed at a weight ratio of 85:15, and heat-treated at 550 ° C. for 5 hours in an air atmosphere. on the other hand,
Separately, powder of bismuth oxide (particle size of about 2-3 μ
m) and fine powder of boron oxide (particle size of about 2 to 3 μm) were mixed at a weight ratio of 93: 7, and this mixture was subjected to heat treatment at 600 ° C. for 10 minutes in an air atmosphere. These two
Powder in a ratio of 10: 1 by weight, and by using a stabilized zirconia ball and finely pulverizing it in a monomaron pot for 18 hours by wet milling, a synthetic powder of (bismuth oxide / antimony oxide / boron oxide) (grains) A diameter of about 2-3 μm) was obtained.

【0116】酸化亜鉛粉末(平均粒径0.3μm)、前
記Bi23/Sb23/B23合成粉末、酸化コバルト
粉末(粒径約0.5〜1.5μm)及び二酸化マンガン
粉末(粒径約2〜3μm)を、重量比が100:3.
3:0.80:0.40となるように配合した粉末を安
定化ジルコニアボールを用いてモノマロンポットで18
時間湿式で混合・粉砕した。得られた粉末を乾燥し、前
記酸化亜鉛100重量部に対してAl23に換算して
0.0013重量部の酸化アルミニウム分を含む硝酸ア
ルミニウムを水溶液の形で加えて配合粉末を調整した
後、ディスク状に加圧成形した。得られた成形体を大気
雰囲気中、昇温速度50℃/時間で昇温し、750℃、
800℃、900℃、1000℃、1050℃、110
0℃の各温度で15時間保持した後、降温速度50℃/
時間で降温して焼結体を得た。焼結体の試料サイズは厚
さ1.2mm、直径は14mmであった。
Zinc oxide powder (average particle size 0.3 μm), Bi 2 O 3 / Sb 2 O 3 / B 2 O 3 synthetic powder, cobalt oxide powder (particle size about 0.5 to 1.5 μm) and dioxide. The manganese powder (particle size: about 2 to 3 μm) was used in a weight ratio of 100: 3.
The powder blended so as to have a ratio of 3: 0.80: 0.40 was used in a monomeron pot using stabilized zirconia balls.
It was mixed and crushed by wet for an hour. The obtained powder was dried, and aluminum nitrate containing 0.0013 parts by weight of aluminum oxide in terms of Al 2 O 3 was added in the form of an aqueous solution to 100 parts by weight of zinc oxide to prepare a blended powder. Then, it was pressed into a disk shape. The obtained molded body was heated in the atmosphere at a heating rate of 50 ° C./hour to 750 ° C.,
800 ° C, 900 ° C, 1000 ° C, 1050 ° C, 110
After holding at each temperature of 0 ℃ for 15 hours, the cooling rate is 50 ℃ /
The temperature was lowered over time to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body was 1.2 mm in thickness and 14 mm in diameter.

【0117】以下実施例1と同様にして、酸化亜鉛バリ
スタを作製した。また、実施例1と同様に、得られた酸
化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。表13に試料組
成を表14に電気特性の評価結果を示した。
A zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1 below. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Table 13 shows the sample composition, and Table 14 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【0118】[0118]

【表13】 [Table 13]

【0119】[0119]

【表14】 [Table 14]

【0120】表13及び表14からわかるように、75
0〜1100℃の温度範囲にわたり焼成した結果、本実
施例の磁器組成物で製造された酸化亜鉛バリスタは、立
ち上がり電圧が高く、長時間の直流負荷に対しても、ま
たサージに対しても、立ち上がり電圧V1mA の変化率△
1mA/V1mAの絶対値が5%以下で、信頼性が優れてい
た。また、表6に示したように、ロット内の電気特性の
バラツキも小さかった。
As can be seen from Tables 13 and 14, 75
As a result of firing over a temperature range of 0 to 1100 ° C., the zinc oxide varistor produced by the porcelain composition of this example has a high rising voltage, and is resistant to a long-term DC load and surge. Change rate of rising voltage V 1mA
The absolute value of V 1mA / V 1mA was 5% or less, and the reliability was excellent. Further, as shown in Table 6, there was little variation in the electrical characteristics within the lot.

【0121】表14には示されていないが、本実施例の
磁器組成物で酸化亜鉛バリスタを作成すると、ロット間
の電気特性のバラツキもロット内のバラツキと同様に小
さかった。具体的には工程能力指数が、規格巾をV1mA
で±5%として、熱処理なしの従来の組成物を用いた試
料では1.0であったのが1.33となった。以上の結
果、製品の歩留まりが熱処理なしの従来の組成物を用い
た試料では90%だったのに対して本実施例では95%
と顕著に向上した。
Although not shown in Table 14, when a zinc oxide varistor was made with the ceramic composition of this example, the variation in the electrical characteristics between lots was as small as the variation within the lot. Specifically, the process capability index has a standard width of V 1mA.
Was ± 5%, and 1.0 was 1.33 in the sample using the conventional composition without heat treatment. As a result, the yield of the product was 90% in the sample using the conventional composition without heat treatment, whereas it was 95% in this example.
And markedly improved.

【0122】(実施例6)酸化ビスマスの粉末(粒径約
2〜3μm)と酸化アンチモンの微粉末(粒径約2〜3
μm)とを重量比で70:30となるように混合し、空
気雰囲気下、500℃で30時間の熱処理を施した。一
方、これとは別に、酸化ビスマスの粉末(粒径約2〜3
μm)と酸化ホウ素微粉末(粒径約2〜3μm)とを混
合し、空気雰囲気下、450℃で1時間の熱処理を施し
た。次にこれら2者を重量比で97.5:2.5、95.0:5.0、9
2.5:7.5 、90.0:10.0、87.5:12.5、85.0:15.0、82.5:1
7.5、80.0:20.0 の割合で配合し、安定化ジルコニアボ
ールを用いてモノマロンポットで18時間湿式で混合・
微粉砕することによって、8種類の(酸化ビスマス/酸
化アンチモン/酸化ホウ素)の合成粉末を得た。なお、
熱処理温度が高くなると粉砕が困難になるので熱処理温
度は700℃以下であることが必要である。
Example 6 Bismuth oxide powder (particle size: about 2 to 3 μm) and antimony oxide fine powder (particle size: about 2 to 3)
μm) was mixed in a weight ratio of 70:30 and heat-treated at 500 ° C. for 30 hours in an air atmosphere. On the other hand, separately from this, powder of bismuth oxide (particle size of about 2-3
μm) and boron oxide fine powder (particle size: about 2 to 3 μm) were mixed, and heat treatment was performed at 450 ° C. for 1 hour in an air atmosphere. Next, these two are weight ratio 97.5: 2.5, 95.0: 5.0, 9
2.5: 7.5, 90.0: 10.0, 87.5: 12.5, 85.0: 15.0, 82.5: 1
Blended in the ratio of 7.5, 80.0: 20.0 and mixed by wet using a stabilized zirconia ball in a Monomaron pot for 18 hours.
By finely pulverizing, eight kinds of (bismuth oxide / antimony oxide / boron oxide) synthetic powders were obtained. In addition,
If the heat treatment temperature becomes high, the pulverization becomes difficult, so the heat treatment temperature must be 700 ° C. or lower.

【0123】酸化亜鉛粉末(平均粒径0.3μm)、前
記の(酸化ビスマス/酸化アンチモン/酸化ホウ素)合
成粉末、酸化コバルト粉末(粒径約0.5〜1.5μ
m)及び二酸化マンガン粉末(粒径約2〜3μm)を、
重量比が100:4.0:0.50:0.50となるよう
に配合し、安定化ジルコニアボールを用いてモノマロン
ポットで18時間湿式で混合・粉砕した。得られた粉末
を乾燥し、これに前記酸化亜鉛100重量部に対してA
23に換算して0.0013重量部の酸化アルミニウ
ム分を含む硝酸アルミニウムを水溶液の形で加えた後、
ディスク状に成形した。得られた成形体を大気雰囲気
中、昇温速度150℃/時間で昇温し、1000℃で2
時間保持した後、降温速度150℃/時間で降温して焼
結体を得た。焼結体の試料サイズは厚さ1.2mm、直
径は14mmであった。
Zinc oxide powder (average particle size 0.3 μm), the above-mentioned (bismuth oxide / antimony oxide / boron oxide) synthetic powder, cobalt oxide powder (particle size about 0.5 to 1.5 μm).
m) and manganese dioxide powder (particle size of about 2-3 μm),
The mixture was blended so that the weight ratio was 100: 4.0: 0.50: 0.50, and the mixture was wet-mixed and pulverized for 18 hours in a Monomeron pot using stabilized zirconia balls. The obtained powder is dried, and A is added to 100 parts by weight of the zinc oxide.
After adding aluminum nitrate containing 0.0013 parts by weight of aluminum oxide in terms of l 2 O 3 in the form of an aqueous solution,
It was formed into a disk shape. The obtained molded body is heated at a heating rate of 150 ° C./hour in an air atmosphere and heated at 1000 ° C. for 2 hours.
After holding for a time, the temperature was decreased at a temperature decrease rate of 150 ° C./hour to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body was 1.2 mm in thickness and 14 mm in diameter.

【0124】以下実施例1と同様にして、酸化亜鉛バリ
スタを作製した。また、実施例1と同様に、得られた酸
化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。表15に試料組
成を、表16に電気特性の評価結果を示した。
A zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1 below. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Table 15 shows the sample composition, and Table 16 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【0125】[0125]

【表15】 [Table 15]

【0126】[0126]

【表16】 [Table 16]

【0127】表15及び表16より、本実施例の磁器組
成物を用いた酸化亜鉛バリスタは、何れにおいても、α
値が大きく、長時間の直流負荷及びサージに対しても、
立ち上がり電圧V1mA の変化率△V1mA/V1mAの絶対値
が5%以下となり信頼性に優れていた。
From Tables 15 and 16, the zinc oxide varistor using the porcelain composition of this example has α
Large value, even for long-term DC load and surge,
The absolute value of the change rate ΔV 1mA / V 1mA of the rising voltage V 1mA was 5% or less, and the reliability was excellent.

【0128】なお、表15の合成粉体の覧の括弧内の数
値は酸化ビスマス/酸化アンチモン合成粉末と、酸化ビ
スマス/酸化ホウ素の合成粉末の重量比を示す。 (実施例7)酸化ビスマス(Bi23)の粉末と、酸化
アンチモン(Sb23)の粉末(各粉末の粒度はそれぞ
れ、粒径約2〜3μm)と、酸化クロム(Cr23
(粒径約0.5〜1.5μm)を重量比で97:2:1
となるように混合した。この混合粉を大気雰囲気下、6
00℃で30分間の熱処理を施した後、安定化ジルコニ
アを玉石とするモノマロンポットのボールミルで微粉砕
することによって、合成粉末(粒径約0.5〜1.5μ
m)を得た。以下、酸化ビスマス、酸化アンチモンと酸
化クロムとからこのようにして調製される合成粉末を酸
化ビスマス/酸化アンチモン/酸化クロム合成粉末と呼
ぶ。
The values in parentheses in the list of synthetic powders in Table 15 indicate the weight ratio of the bismuth oxide / antimony oxide synthetic powder and the bismuth oxide / boron oxide synthetic powder. (Example 7) Bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) powder, antimony oxide (Sb 2 O 3 ) powder (the particle size of each powder is about 2 to 3 μm), and chromium oxide (Cr 2 O 3). 3 )
(Particle size of about 0.5 to 1.5 μm) in weight ratio of 97: 2: 1
Were mixed so that This mixed powder is placed in an atmosphere of 6
After heat treatment at 00 ° C. for 30 minutes, fine powder is pulverized with a ball mill of a monomaron pot using stabilized zirconia as a cobblestone to obtain a synthetic powder (particle size: about 0.5 to 1.5 μm).
m) was obtained. Hereinafter, the synthetic powder thus prepared from bismuth oxide, antimony oxide and chromium oxide is referred to as bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide synthetic powder.

【0129】酸化亜鉛(ZnO)粉末(平均粒径0.3
μm)と、前記酸化ビスマス/酸化アンチモン/酸化ク
ロム合成粉末と、酸化コバルト(CoO)粉末(粒径約
0.5〜1.5μm)と、二酸化マンガン(MnO2
粉末( 粒径約2〜3μm)を、前記酸化ビスマス/酸
化アンチモン/酸化クロム合成粉末の量を変えながら重
量比が100:0.2〜25.0:0.954:0.4
14となるように配合した粉末をモノマロンポットと安
定化ジルコニアボールを用いて18時間、湿式法で混合
粉砕し、325メッシュを通過するように粉砕した。得
られた配合粉末を乾燥し、ディスク状に加圧成形した。
そして得られた成形体を大気雰囲気中、昇温速度50℃
/時間で昇温し、900℃で11時間保持した後、降温
速度50℃/時間で降温して焼結体を得た。焼結体の試
料サイズは厚さ1.2mm、直径は14mmであった。
Zinc oxide (ZnO) powder (average particle size 0.3
μm), the bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide synthetic powder, cobalt oxide (CoO) powder (particle size of about 0.5 to 1.5 μm), and manganese dioxide (MnO 2 ).
The weight ratio of the powder (particle size: about 2 to 3 μm) was changed from 100: 0.2 to 25.0: 0.954: 0.4 while changing the amount of the bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide synthetic powder.
The powder blended so as to be 14 was mixed and pulverized by a wet method for 18 hours using a monomaron pot and a stabilized zirconia ball, and pulverized so as to pass through a 325 mesh. The obtained blended powder was dried and pressed into a disk shape.
Then, the obtained molded body is heated in the atmosphere at a heating rate of 50 ° C.
The temperature was raised at a heating rate of 1 hour / hour, the temperature was held at 900 ° C. for 11 hours, and then the temperature was lowered at a rate of 50 ° C./hour to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body was 1.2 mm in thickness and 14 mm in diameter.

【0130】表17に試料の組成を、表18に電気特性
の評価結果を示す。なお、電気特性の評価結果を示す数
値は、ロット内の最小値と最大値を示す。
Table 17 shows the composition of the sample, and Table 18 shows the evaluation results of the electrical characteristics. The numerical values showing the evaluation results of the electrical characteristics indicate the minimum value and the maximum value within the lot.

【0131】[0131]

【表17】 [Table 17]

【0132】[0132]

【表18】 [Table 18]

【0133】(表17)、(表18)からわかるよう
に、本発明による酸化亜鉛バリスタの製造方法で製造さ
れた酸化亜鉛バリスタは、酸化ビスマス/酸化アンチモ
ン/酸化クロム合成粉末の量が 0.2 wt 部と少ない(試
料番号#701)を除いて初特性が良く、長時間の直流負荷
に対しても、またサ−ジに対しても、立ち上がり電圧V
1mA の変化率△V1mA/V1mAの絶対値が5%以下で、信
頼性が優れていた。また、(表18)に示したように、
ロット内の電気特性のバラツキも小さかった。
As can be seen from (Table 17) and (Table 18)
Manufactured by the method for manufacturing a zinc oxide varistor according to the present invention.
Zinc oxide varistors are bismuth oxide / antimony oxide.
The amount of nickel / chromium oxide synthetic powder was as low as 0.2 wt parts (test
Good initial characteristics, except for the charge number # 701), and long-term DC load
The rising voltage V
1mARate of change ΔV1mA/ V1mAIf the absolute value of is less than 5%,
It was very reliable. In addition, as shown in (Table 18),
The variation in electrical characteristics within the lot was also small.

【0134】(表18)には示されていないが、本製造
方法で酸化亜鉛バリスタを作成すると、ロット間の電気
特性のバラツキもロット内バラツキと同様に小さかっ
た。以上の結果、製品の歩留まりが顕著に向上した。な
お、Bi2O3-Sb2O3 合成粉末の添加量が20wt部を越える
と複数個の試料を重ねて焼結しているので、焼結体同士
がくっつき測定が出来なかった(試料番号#709)。
Although not shown in Table 18, when the zinc oxide varistor was prepared by this manufacturing method, the variation in the electrical characteristics between lots was as small as the variation within the lot. As a result of the above, the yield of products was significantly improved. When the amount of Bi 2 O 3 —Sb 2 O 3 synthetic powder added exceeded 20 wt parts, a plurality of samples were stacked and sintered, so that the sintered bodies could not be measured for sticking (sample number # 709).

【0135】(比較例3)従来の製造方法で、実施例7
と同じ組成の焼結体を用いた3種の酸化亜鉛バリスタを
作製した。
(Comparative Example 3) In a conventional manufacturing method, Example 7 was used.
Three kinds of zinc oxide varistor using the sintered body having the same composition as the above were manufactured.

【0136】酸化亜鉛粉末(ZnO)、酸化ビスマス粉末
(Bi2O3)、酸化アンチモン粉末(Sb2O3) 、酸化クロム
粉末(Cr2O3)、酸化コバルト粉末(CoO )及び二酸化マ
ンガン粉末(MnO2)を、 重量比が 100 : 0.97 : 0.02
: 0.01 : 0.954 : 0.414 (#714) および 100 : 1.94 :
0.04 : 0.02 : 0.954 : 0.414 (#715) および 100 :
4.85 : 0.1 : 0.05 : 0.954 : 0.414 (#716)となるよう
に配合し、これら粉末を、湿式法で混合し、粉砕した。
得られた混合粉末を乾燥し、ディスク状に成形した。こ
れら成形体を大気雰囲気中、昇温速度50℃/時間で昇温
し、900 ℃で13時間保持したのち、降温速度50℃/時間
で降温して焼結体を得た。焼結体の試料サイズは厚さ1.
2mm 、直径は14mmであった。
Zinc oxide powder (ZnO), bismuth oxide powder (Bi 2 O 3 ), antimony oxide powder (Sb 2 O 3 ), chromium oxide powder (Cr 2 O 3 ), cobalt oxide powder (CoO) and manganese dioxide powder. (MnO 2 ) in a weight ratio of 100: 0.97: 0.02
: 0.01: 0.954: 0.414 (# 714) and 100: 1.94:
0.04: 0.02: 0.954: 0.414 (# 715) and 100:
4.85: 0.1: 0.05: 0.954: 0.414 (# 716) were mixed, and these powders were mixed by a wet method and pulverized.
The obtained mixed powder was dried and molded into a disc shape. These compacts were heated in an air atmosphere at a heating rate of 50 ° C./hour, held at 900 ° C. for 13 hours, and then cooled at a cooling rate of 50 ° C./hour to obtain sintered bodies. The sample size of the sintered body is thickness 1.
The diameter was 2 mm and the diameter was 14 mm.

【0137】以下実施例1と同様にして、酸化亜鉛バリ
スタを作製した。また、実施例1と同様に、得られた酸
化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。(表19)に試
料組成を(表20)に電気特性の評価結果を示した。
A zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1 below. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Table 19 shows the sample composition, and Table 20 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【0138】[0138]

【表19】 [Table 19]

【0139】[0139]

【表20】 [Table 20]

【0140】(表19)及び(表20)からわかるよう
に、従来の製造方法で作製された酸化亜鉛バリスタは、
0.2 ワットの直流負荷後のV1mA が著しく低下し、直流
負荷変化率△V1mA/V1mAの絶対値が10%以上となっ
た。また、サージ変化率の絶対値も10%を越え、信頼
性が著しく低かった。また、(表20)に示したよう
に、ロット内のバラツキも大きかった。
As can be seen from (Table 19) and (Table 20), the zinc oxide varistor manufactured by the conventional manufacturing method is
V 1mA after a DC load of 0.2 watts was remarkably reduced, and the absolute value of the DC load change rate ΔV 1mA / V 1mA was 10% or more. Also, the absolute value of the surge change rate exceeded 10%, and the reliability was extremely low. Further, as shown in (Table 20), there was a large variation within the lot.

【0141】(表20)には示されていないが、従来の
方法で製造した酸化亜鉛バリスタの電気特性のロット間
のバラツキはロット内のバラツキよりもさらに大きかっ
た。V1mA/mmやα値が(表20)に示した値よりも低
いバリスタが多かった。
Although not shown in Table 20, the variation between lots in the electrical characteristics of the zinc oxide varistor manufactured by the conventional method was much larger than the variation within the lot. There were many varistor whose V1mA / mm and α value were lower than those shown in (Table 20).

【0142】すなわち、900 ℃という焼結温度は従来の
方法では低過ぎるので、酸化亜鉛バリスタの製造には不
適当であることがわかる.なお従来の方法を用いても、
高温、たとえば、1250℃で焼成すると、かなり良特性の
バリスタがえられる。しかし、この様に焼結温度を高く
しないと良好な品質の焼結体が得られない場合には、前
述したように種々の不利な点がある。
That is, it can be seen that the sintering temperature of 900 ° C. is too low by the conventional method, so that it is not suitable for the production of zinc oxide varistor. Even if the conventional method is used,
Firing at high temperatures, for example 1250 ° C, gives varistors with fairly good properties. However, in the case where a good quality sintered body cannot be obtained unless the sintering temperature is raised as described above, there are various disadvantages as described above.

【0143】上述したように、実施例7と比較例3との
比較から明らかなように、本発明の低温焼結の製造方法
による酸化亜鉛バリスタは、初期電気特性、信頼性及び
ロット内及びロット間の電気特性のバラツキ、いずれに
おいても、従来の製造方法による酸化亜鉛バリスタより
優れている。
As described above, as is clear from the comparison between Example 7 and Comparative Example 3, the zinc oxide varistor manufactured by the low temperature sintering manufacturing method according to the present invention has initial electrical characteristics, reliability, and lot and lot characteristics. Any variation in electrical characteristics between them is superior to the zinc oxide varistor manufactured by the conventional manufacturing method.

【0144】(実施例8)酸化ビスマスの粉末(粒径約
2〜3μm)と酸化アンチモンの粉末(粒径約2〜3μ
m)とを重量比で85:15となるように混合し、空気
雰囲気下、550℃で5時間の熱処理を施した。一方、
これとは別に、酸化ビスマスの粉体(粒径約2〜3μ
m)と酸化クロムの微粉末(粒径約0.5〜1.5μ
m)とを重量比で75:25となるよう混合し、この混
合物に空気雰囲気下、550℃で5時間の熱処理を施し
た。これら2者を重量比で10.0:1.0の割合で混
合し、安定化ジルコニアボールを用いてモノマロンポッ
トで18時間湿式で微粉砕することによって、(酸化ビ
スマス/酸化アンチモン/酸化クロム)の合成粉末(粒
径約2〜3μm)を得た。
Example 8 Bismuth oxide powder (particle size: about 2 to 3 μm) and antimony oxide powder (particle size: about 2 to 3 μm)
m) was mixed at a weight ratio of 85:15, and heat-treated at 550 ° C. for 5 hours in an air atmosphere. on the other hand,
Separately, powder of bismuth oxide (particle size of about 2-3 μ
m) and fine powder of chromium oxide (particle size: about 0.5 to 1.5μ)
m) was mixed at a weight ratio of 75:25, and this mixture was subjected to heat treatment at 550 ° C. for 5 hours in an air atmosphere. These two are mixed in a weight ratio of 10.0: 1.0, and wet pulverized for 18 hours in a monomaron pot using stabilized zirconia balls to obtain (bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide). ) Synthetic powder (particle size of about 2 to 3 μm) was obtained.

【0145】酸化亜鉛粉末(平均粒径0.3μm)、前
記Bi23/Sb23/Cr23合成粉末、酸化コバル
ト粉末(粒径約0.5〜1.5μm)及び二酸化マンガ
ン粉末(200メッシュ通過)を、重量比が100:
3.3:0.80:0.40となるように配合した粉末
を安定化ジルコニアボールを用いてモノマロンポットで
18時間湿式で混合・粉砕した。得られた粉末を乾燥
し、前記酸化亜鉛100重量部に対してAl23に換算
して0.0013重量部の酸化アルミニウム分を含む硝
酸アルミニウムを水溶液の形で加えて配合粉末を調整し
た後、ディスク状に加圧成形した。得られた成形体を大
気雰囲気中、昇温速度150℃/時間で昇温し、800
℃、850℃、900℃、1000℃、1050℃、1
100℃の各温度で15時間保持した後、降温速度15
0℃/時間で降温して焼結体を得た。焼結体の試料サイ
ズは厚さ1.2mm、直径は14mmであった。
Zinc oxide powder (average particle size 0.3 μm), Bi 2 O 3 / Sb 2 O 3 / Cr 2 O 3 synthetic powder, cobalt oxide powder (particle size about 0.5 to 1.5 μm) and dioxide. Manganese powder (200 mesh), weight ratio 100:
The powder blended so as to be 3.3: 0.80: 0.40 was wet-mixed and pulverized for 18 hours in a Monomeron pot using stabilized zirconia balls. The obtained powder was dried, and aluminum nitrate containing 0.0013 parts by weight of aluminum oxide in terms of Al 2 O 3 was added in the form of an aqueous solution to 100 parts by weight of zinc oxide to prepare a blended powder. Then, it was pressed into a disk shape. The obtained molded body is heated in the air at a temperature rising rate of 150 ° C./hour to 800
℃, 850 ℃, 900 ℃, 1000 ℃, 1050 ℃, 1
Hold at each temperature of 100 ℃ for 15 hours, then cool down at a rate of 15
The temperature was lowered at 0 ° C./hour to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body was 1.2 mm in thickness and 14 mm in diameter.

【0146】以下実施例1と同様にして、酸化亜鉛バリ
スタを作製した。また、実施例1と同様に、得られた酸
化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。表21に試料組
成を表22に電気特性の評価結果を示した。
A zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1 below. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Table 21 shows the sample composition, and Table 22 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【0147】[0147]

【表21】 [Table 21]

【0148】[0148]

【表22】 [Table 22]

【0149】(表21)、(表22)からわかるよう
に、800-1100℃の温度範囲にわたり焼成した結果、本発
明による酸化亜鉛バリスタの製造方法で製造された酸化
亜鉛バリスタは、長時間の直流負荷に対しても、またサ
−ジに対しても、立ち上がり電圧V1mA の変化率△V
1mA/V1mAの絶対値が5%以下で、信頼性が優れてい
た。また、(表22)に示したように、ロット内の電気
特性のバラツキも小さかった。
As can be seen from (Table 21) and (Table 22), as a result of firing in the temperature range of 800-1100 ° C., the zinc oxide varistor manufactured by the method for manufacturing a zinc oxide varistor according to the present invention has a long life. Change rate ΔV of rising voltage V 1mA both for DC load and surge
The absolute value of 1mA / V 1mA was 5% or less, and the reliability was excellent. In addition, as shown in (Table 22), there was little variation in the electrical characteristics within the lot.

【0150】(表22)には示されていないが、本製造
方法で酸化亜鉛バリスタを作成すると、ロット間の電気
特性のバラツキもロット内のバラツキと同様に小さかっ
た。以上の結果、製品の歩留まりが、顕著に向上した。
Although not shown in Table 22, when the zinc oxide varistor was prepared by this manufacturing method, the variation in the electrical characteristics between lots was as small as the variation within the lot. As a result of the above, the yield of products was significantly improved.

【0151】(実施例9)酸化ビスマスの粉末(粒径約
2〜3μm)と酸化アンチモンの微粉末(粒径約2〜3
μm)とを重量比で70:30となるように混合し、空
気雰囲気下、500℃で30分間の熱処理を施した。一
方、これとは別に、酸化ビスマスの粉体(粒径約2〜3
μm)と酸化クロムの微粉末(粒径約2〜3μm)とを
モル比で60:40で混合し、この混合物に空気雰囲気
下、600℃で2時間の熱処理を施した。
Example 9 Bismuth oxide powder (particle size: about 2 to 3 μm) and antimony oxide fine powder (particle size: about 2 to 3)
μm) was mixed in a weight ratio of 70:30 and heat-treated at 500 ° C. for 30 minutes in an air atmosphere. On the other hand, separately from this, powder of bismuth oxide (particle size of about 2 to 3
μm) and a fine powder of chromium oxide (particle size: about 2 to 3 μm) were mixed at a molar ratio of 60:40, and this mixture was subjected to heat treatment at 600 ° C. for 2 hours in an air atmosphere.

【0152】これら2者を重量比で 97.5 : 2.5、95.0
: 5.0、 92.5 : 7.5、 90.0 : 10.0、87.5 : 12.5、 8
5.0 : 15.0、82.5 : 17.5、 80.0 : 20.0の割合で配合
し微粉砕することによって、8種類の酸化ビスマス/酸
化アンチモン/酸化クロムの合成粉末を得た。
The weight ratio of these two is 97.5: 2.5, 95.0.
: 5.0, 92.5: 7.5, 90.0: 10.0, 87.5: 12.5, 8
By mixing in a ratio of 5.0: 15.0, 82.5: 17.5, 80.0: 20.0 and finely pulverizing, eight kinds of bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide synthetic powders were obtained.

【0153】酸化亜鉛粉末、前記酸化ビスマス/酸化ア
ンチモン/酸化クロム合成粉末、酸化コバルト粉末及び
二酸化マンガン粉末を、重量比が 100 : 4.0 : 0.50 :
0.50となるように配合し、湿式法で混合し粉砕した。得
られた粉末を乾燥し、これに前記酸化亜鉛100に対し
てAl2O3 に換算して0.0013の重量の酸化アルミニウム分
を含む硝酸アルミニウムを水溶液の形で加えた後、加圧
成形し粉砕しディスク状に成形した。得られた成形体を
大気雰囲気中、昇温速度50℃/時間で昇温し、950 ℃で
12時間保持した後、降温速度50℃/時間で降温して焼結
体を得た。焼結体の試料サイズは厚さ1.2mm 、直径は14
mmであった。
The weight ratio of the zinc oxide powder, the bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide synthetic powder, the cobalt oxide powder and the manganese dioxide powder was 100: 4.0: 0.50:
The ingredients were blended so as to be 0.50, mixed by a wet method and pulverized. The obtained powder is dried, and aluminum nitrate containing an aluminum oxide content of 0.0013 in terms of Al 2 O 3 with respect to 100 parts of zinc oxide is added to the powder in the form of an aqueous solution, followed by pressure molding and pulverization. Then, it was formed into a disk shape. The obtained molded body is heated in the atmosphere at a heating rate of 50 ° C./hour and heated at 950 ° C.
After holding for 12 hours, the temperature was lowered at a temperature lowering rate of 50 ° C./hour to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body is 1.2 mm thick and the diameter is 14
It was mm.

【0154】以下実施例1と同様にして、酸化亜鉛バリ
スタを作製した。また、実施例1と同様に、得られた酸
化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。(表23)に試
料組成を(表24)に電気特性の評価結果を示した。
A zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1 below. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Table 23 shows the sample composition, and Table 24 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【0155】[0155]

【表23】 [Table 23]

【0156】[0156]

【表24】 [Table 24]

【0157】(表23)、(表24)より、本発明によ
る酸化亜鉛バリスタの製造方法で製造された酸化亜鉛バ
リスタは、何れにおいても、α値が大きく、長時間の直
流負荷及びサ−ジに対しても、立ち上がり電圧V1mA
変化率△V1mA/V1mAの絶対値が5%以下となり信頼性
に優れていた。
From (Table 23) and (Table 24), the zinc oxide varistor manufactured by the method for manufacturing a zinc oxide varistor according to the present invention has a large α value, and has a large DC value and a long-term DC load and surge. However, the absolute value of the change rate ΔV 1mA / V 1mA of the rising voltage V 1mA was 5% or less, which was excellent in reliability.

【0158】なお(表23)の合成粉体の覧の括弧内の
数値は、酸化ビスマス/酸化アンチモン合成粉末と酸化
ビスマス/酸化クロム合成粉末間の重量比を示す。 (実施例10)酸化ビスマス(Bi23)の粉末と、酸
化アンチモン(Sb23)の粉末(各粉末の粒度は、い
ずれも粒径約2〜3μm)と、酸化クロム粉末(Cr2
3)(粒径約0.5〜1.5μm)と酸化ホウ素粉末
(B23)(粒径約2〜3μm)を重量比で96.5:
2:1:0.5となるように混合した。この混合粉を大
気雰囲気下、500℃で30分間の熱処理を施した後、安
定化ジルコニアを玉石とするモノマロンポットのボール
ミルで微粉砕することによって、合成粉末(粒径約0.
5〜1.5μm)を得た。以下、酸化ビスマス、酸化ア
ンチモン、酸化クロムならびに酸化ホウ素から、このよ
うにして調製される合成粉末を酸化ビスマス/酸化アン
チモン/酸化クロム/酸化ホウ素合成粉末と呼ぶ。
The numerical values in parentheses in the list of synthetic powders (Table 23) indicate the weight ratio between the bismuth oxide / antimony oxide synthetic powder and the bismuth oxide / chromium oxide synthetic powder. (Example 10) Bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) powder, antimony oxide (Sb 2 O 3 ) powder (each powder has a particle size of about 2 to 3 μm), and chromium oxide powder (Cr 2
O 3 ) (particle size: about 0.5 to 1.5 μm) and boron oxide powder (B 2 O 3 ) (particle size: about 2 to 3 μm) in a weight ratio of 96.5:
Mixed to be 2: 1: 0.5. This mixed powder was subjected to heat treatment at 500 ° C. for 30 minutes in an air atmosphere, and then finely pulverized with a ball mill of a monomaron pot using stabilized zirconia as a cobblestone to obtain a synthetic powder (particle size: about 0.
5 to 1.5 μm) was obtained. Hereinafter, the synthetic powder thus prepared from bismuth oxide, antimony oxide, chromium oxide and boron oxide is referred to as bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide / boron oxide synthetic powder.

【0159】酸化亜鉛(ZnO)粉末(平均粒径0.3
μm)と、前記酸化ビスマス/酸化アンチモン/酸化ク
ロム/酸化ホウ素合成粉末と、酸化コバルト(CoO)
粉末(粒径約0.5〜1.5μm)と、二酸化マンガン
(MnO2 )粉末(粒径約2〜3μm)を、前記酸化ビ
スマス/酸化アンチモン/酸化クロム/酸化ホウ素合成
粉末の量を変えながら重量比が100:0.2〜25.
0:0.954:0.414となるように配合した粉末
をモノマロンポットと安定化ジルコニアボールを用いて
12〜18時間、混合粉砕し、325メッシュを通過す
るように粉砕した。
Zinc oxide (ZnO) powder (average particle size 0.3
μm), the bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide / boron oxide synthetic powder, and cobalt oxide (CoO)
Powder (particle size: about 0.5 to 1.5 μm) and manganese dioxide (MnO 2 ) powder (particle size: about 2 to 3 μm) were used in different amounts of bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide / boron oxide synthetic powder. However, the weight ratio is 100: 0.2 to 25.
The powder blended so as to be 0: 0.954: 0.414 was mixed and pulverized for 12 to 18 hours using a monomaron pot and a stabilized zirconia ball, and pulverized so as to pass through a 325 mesh.

【0160】以下実施例1と同様にして、酸化亜鉛バリ
スタを作製した。また、実施例1と同様に、得られた酸
化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。(表25)に試
料組成を(表26)に電気特性の評価結果を示した。
A zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1 below. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Table 25 shows the sample composition, and Table 26 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【0161】[0161]

【表25】 [Table 25]

【0162】[0162]

【表26】 [Table 26]

【0163】(表25)、(表26)からわかるよう
に、本発明による酸化亜鉛バリスタの製造方法で製造さ
れた酸化亜鉛バリスタは、長時間の直流負荷に対して
も、またサ−ジに対しても、立ち上がり電圧V1mA の変
化率△V1mA/V1mAの絶対値が5%以下で、信頼性が優
れていた。また、(表26)に示したように、ロット内
の電気特性のバラツキも小さかった。
As can be seen from (Table 25) and (Table 26), the zinc oxide varistor manufactured by the method for manufacturing a zinc oxide varistor according to the present invention has a long-term DC load and a surge. On the other hand, the absolute value of the change rate ΔV 1mA / V 1mA of the rising voltage V 1mA was 5% or less, and the reliability was excellent. In addition, as shown in (Table 26), there was little variation in the electrical characteristics within the lot.

【0164】表26には示されていないが、本実施例の
磁器組成物で酸化亜鉛バリスタを作成すると、ロット間
の電気特性のばらつきもロット内バラツキと同様に小さ
かった。具体的には工程能力指数が、規格巾をV1mA
±7%として、熱処理なしの従来の組成物を用いた試料
では1.0であったのが1.333となった。以上の結
果、歩留まりが熱処理なしの従来の組成物を用いた試料
では90%だったのに対して本実施例では95%と顕著
に向上した。なお、Bi23/TiO2/Sb23/C
23/B23 合成粉末添加量が20重量部を越える
と試料がくっつき測定が出来なかった(試料番号#10
9)。従って、前記合成粉末の添加量はZnO粉末10
0重量部に対して0.5〜20重量部がよい。
Although not shown in Table 26, when a zinc oxide varistor was prepared using the ceramic composition of this example, the variation in the electrical characteristics between lots was as small as the variation within the lot. Specifically, the process capability index was 1.03 for the sample using the conventional composition without heat treatment with the standard width of ± 1 % at V 1 mA was 1.333. As a result, the yield was 90% in the sample using the conventional composition without heat treatment, whereas it was 95% in this example, which was a remarkable improvement. In addition, Bi 2 O 3 / TiO 2 / Sb 2 O 3 / C
When the amount of the r 2 O 3 / B 2 O 3 synthetic powder added exceeded 20 parts by weight, the sample could not be measured for sticking (Sample No. # 10).
9). Therefore, the added amount of the synthetic powder is 10
0.5 to 20 parts by weight is preferable with respect to 0 parts by weight.

【0165】(比較例4)従来の製造方法で、実施例1
0と同じ組成の焼結体を用いた3種の酸化亜鉛バリスタ
を作製した。
(Comparative Example 4) A conventional manufacturing method was applied to Example 1
Three types of zinc oxide varistor using the sintered body having the same composition as 0 were manufactured.

【0166】酸化亜鉛粉末(ZnO)、酸化ビスマス粉末
(Bi2O3)、酸化チタン微粉末(TiO2)、酸化アンチモン
粉末(Sb2O3)、酸化クロム(Cr2O3)、酸化ホウ素(B
2O3)、酸化コバルト粉末(CoO )及び二酸化マンガン
粉末(MnO2)を、重量比が100 : 0.88 : 0.085 : 0.02
: 0.01 : 0.005 : 0.954 : 0.414(#1014)および 100 :
1.76: 0.17 : 0.04 : 0.02 : 0.010 : 0.954 : 0.414
(#1015)および100 : 4.4 :0.425 : 0.1 : 0.05 : 0.0
25 : 0.954 : 0.414(#1016)となるように配合し、これ
ら粉末を、湿式法で混合し、粉砕した。得られた混合粉
末を乾燥し、ディスク状に成形した。これら成形体を大
気雰囲気中、昇温速度50℃/時間で昇温し、950 ℃で2
時間保持したのち、降温速度50℃/時間で降温して焼結
体を得た。焼結体の試料サイズは厚さ1.2mm 、直径は14
mmであった。
Zinc oxide powder (ZnO), bismuth oxide powder (Bi 2 O 3 ), titanium oxide fine powder (TiO 2 ), antimony oxide powder (Sb 2 O 3 ), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), boron oxide. (B
2 O 3 ), cobalt oxide powder (CoO) and manganese dioxide powder (MnO 2 ) in a weight ratio of 100: 0.88: 0.085: 0.02
: 0.01: 0.005: 0.954: 0.414 (# 1014) and 100:
1.76: 0.17: 0.04: 0.02: 0.010: 0.954: 0.414
(# 1015) and 100: 4.4: 0.425: 0.1: 0.05: 0.0
25: 0.954: 0.414 (# 1016) were blended, and these powders were mixed by a wet method and pulverized. The obtained mixed powder was dried and molded into a disc shape. These compacts are heated in the air at a heating rate of 50 ° C / hour and heated at 950 ° C for 2 hours.
After holding for a time, the temperature was decreased at a temperature decrease rate of 50 ° C./hour to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body is 1.2 mm thick and the diameter is 14
It was mm.

【0167】以下実施例1と同様にして、酸化亜鉛バリ
スタを作製した。また、実施例1と同様に、得られた酸
化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。(表27)に試
料組成を(表28)に電気特性の評価結果を示した。
Thereafter, a zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Table 27 shows the sample composition, and Table 28 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【0168】[0168]

【表27】 [Table 27]

【0169】[0169]

【表28】 [Table 28]

【0170】(表27)及び(表28)からわかるよう
に、従来の製造方法で作製された酸化亜鉛バリスタは、
0.2 ワットの直流負荷後のV1mA が著しく低下し、直流
負荷変化率△V1mA/V1mAの絶対値が10%以上となっ
た。また、サージ変化率の絶対値も10%を越え、信頼
性が著しく低かった。また、(表28)に示したよう
に、ロット内のバラツキも大きかった。
As can be seen from (Table 27) and (Table 28), the zinc oxide varistor manufactured by the conventional manufacturing method is
V 1mA after a DC load of 0.2 watts was remarkably reduced, and the absolute value of the DC load change rate ΔV 1mA / V 1mA was 10% or more. Also, the absolute value of the surge change rate exceeded 10%, and the reliability was extremely low. Further, as shown in (Table 28), there was a large variation within the lot.

【0171】(表28)には示されていないが、従来の
方法で製造した酸化亜鉛バリスタの電気特性のロット間
のバラツキはロット内のバラツキよりもさらに大きかっ
た。V1mA/mm や α値が(表28)に示した値よりも
低いバリスタが多かった。
Although not shown in Table 28, the variation in the electrical characteristics of the zinc oxide varistor manufactured by the conventional method between lots was even greater than the variation within the lot. There were many varistor whose V 1mA / mm and α value were lower than those shown in (Table 28).

【0172】このことは、950 ℃という焼結温度は従来
の方法で配合した組成物の場合は低過ぎるので、酸化亜
鉛バリスタの製造には不適当であることがわかる.なお
従来の方法を用いても、高温、たとえば、1250℃で焼成
すると、かなり良特性のバリスタがえられる。しかし、
この様に焼結温度を高くしないと良好な品質の焼結体が
得られない場合には、前述したように種々の不利な点が
ある。
This shows that the sintering temperature of 950 ° C. is too low in the case of the composition prepared by the conventional method, so that it is unsuitable for the production of zinc oxide varistor. Even if the conventional method is used, a varistor having considerably good characteristics can be obtained by firing at a high temperature, for example, 1250 ° C. But,
If a good quality sintered body cannot be obtained without raising the sintering temperature in this manner, there are various disadvantages as described above.

【0173】上述したように、実施例10と比較例4と
の比較から明らかなように、本発明の低温焼結の製造方
法による酸化亜鉛バリスタは、初期電気特性、信頼性及
びロット内及びロット間の電気特性のバラツキ、いずれ
においても、従来の製造方法による酸化亜鉛バリスタよ
り優れている。
As described above, as is clear from the comparison between Example 10 and Comparative Example 4, the zinc oxide varistor manufactured by the low temperature sintering manufacturing method according to the present invention has initial electrical characteristics, reliability, and lot and lot lots. Any variation in electrical characteristics between them is superior to the zinc oxide varistor manufactured by the conventional manufacturing method.

【0174】(実施例11)酸化ビスマスの粉末(粒径
約2〜3μm)と酸化アンチモンの粉末(粒径約2〜3
μm)とを重量比で85:15となるように混合し、空
気雰囲気下、550℃で5時間の熱処理を施した。一
方、これとは別に、酸化ビスマスの粉体(粒径約2〜3
μm)と酸化クロムの微粉末(粒径約0.5〜1.5μ
m)とを重量比で75:25となるよう混合し、この混
合物に空気雰囲気下、600℃で10分の熱処理を施し
た。また酸化ビスマスの粉末(粒径約2〜3μm)と酸
化ホウ素の微粉末(粒径約2〜3μm)とを重量比で9
3:7となるように混合し、この混合物に空気雰囲気
下、600℃で10分の熱処理を施した。これら3者を
重量比で3.0:0.3:0.3の割合で混合し、安定
化ジルコニアボールを用いてモノマロンポットで18時
間湿式で微粉砕することによって、(酸化ビスマス/酸
化アンチモン/酸化クロム/酸化ホウ素合成粉末(粒径
約2〜3μm)を得た。
Example 11 Bismuth oxide powder (particle size: about 2 to 3 μm) and antimony oxide powder (particle size: about 2 to 3)
μm) was mixed at a weight ratio of 85:15, and heat treatment was performed at 550 ° C. for 5 hours in an air atmosphere. On the other hand, separately from this, powder of bismuth oxide (particle size of about 2 to 3
μm) and chromium oxide fine powder (particle size: 0.5-1.5μ)
m) was mixed at a weight ratio of 75:25, and this mixture was subjected to heat treatment at 600 ° C. for 10 minutes in an air atmosphere. In addition, bismuth oxide powder (particle size: about 2 to 3 μm) and boron oxide fine powder (particle size: about 2 to 3 μm) were used in a weight ratio of 9
The mixture was mixed at 3: 7, and this mixture was heat-treated at 600 ° C. for 10 minutes in an air atmosphere. These three components were mixed at a weight ratio of 3.0: 0.3: 0.3, and wet-milled for 18 hours in a Monomaron pot using stabilized zirconia balls to obtain (bismuth oxide / oxidation). An antimony / chromium oxide / boron oxide synthetic powder (particle size of about 2 to 3 μm) was obtained.

【0175】酸化亜鉛粉末(平均粒径0.3μm)、前
記Bi23/Sb23/Cr23/B23合成粉末、酸
化コバルト粉末(粒径約0.5〜1.5μm)及び二酸
化マンガン粉末(粒径約2〜3μm)を、重量比が10
0:3.6:0.80:0.40となるように配合した
粉末を安定化ジルコニアボールを用いてモノマロンポッ
トで18時間湿式で混合・粉砕した。得られた粉末を乾
燥し、前記酸化亜鉛100重量部に対してAl23に換
算して0.0013重量部の酸化アルミニウム分を含む
硝酸アルミニウムを水溶液の形で加えて配合粉末を調整
した後、ディスク状に加圧成形した。得られた成形体を
大気雰囲気中、昇温速度150℃/時間で昇温し、80
0℃、850℃、900℃、1000℃、1050℃、
1100℃の各温度で15時間保持した後、降温速度1
50℃/時間で降温して焼結体を得た。焼結体の試料サ
イズは厚さ1.2mm、直径は14mmであった。
Zinc oxide powder (average particle size 0.3 μm), Bi 2 O 3 / Sb 2 O 3 / Cr 2 O 3 / B 2 O 3 synthetic powder, cobalt oxide powder (particle size about 0.5 to 1) 0.5 μm) and manganese dioxide powder (particle size of about 2 to 3 μm) in a weight ratio of 10
The powder blended so as to be 0: 3.6: 0.80: 0.40 was wet-mixed and pulverized for 18 hours in a Monomaron pot using stabilized zirconia balls. The obtained powder was dried, and aluminum nitrate containing 0.0013 parts by weight of aluminum oxide in terms of Al 2 O 3 was added in the form of an aqueous solution to 100 parts by weight of zinc oxide to prepare a blended powder. Then, it was pressed into a disk shape. The obtained molded body is heated in the atmosphere at a heating rate of 150 ° C./hour to 80
0 ° C, 850 ° C, 900 ° C, 1000 ° C, 1050 ° C,
After holding at each temperature of 1100 ° C for 15 hours, the cooling rate 1
The temperature was lowered at 50 ° C./hour to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body was 1.2 mm in thickness and 14 mm in diameter.

【0176】以下実施例1と同様にして、酸化亜鉛バリ
スタを作製した。また、実施例1と同様に、得られた酸
化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。表29に試料組
成を表30に電気特性の評価結果を示した。
A zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1 below. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Table 29 shows the sample composition, and Table 30 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【0177】[0177]

【表29】 [Table 29]

【0178】[0178]

【表30】 [Table 30]

【0179】表29及び表30からわかるように、80
0〜1100℃の温度範囲にわたり焼成した結果、本実
施例の磁器組成物で製造された酸化亜鉛バリスタは、立
ち上がり電圧が高く、長時間の直流負荷に対しても、ま
たサージに対しても、立ち上がり電圧V1mA の変化率△
1mA/V1mAの絶対値が5%以下で、信頼性が優れてい
た。また、表30に示したように、ロット内の電気特性
のバラツキも小さかった。
As can be seen from Tables 29 and 30, 80
As a result of firing over a temperature range of 0 to 1100 ° C., the zinc oxide varistor produced by the porcelain composition of this example has a high rising voltage, and is resistant to a long-term DC load and surge. Change rate of rising voltage V 1mA
The absolute value of V 1mA / V 1mA was 5% or less, and the reliability was excellent. In addition, as shown in Table 30, there was little variation in the electrical characteristics within the lot.

【0180】表30には示されていないが、本実施例の
磁器組成物で酸化亜鉛バリスタを作成すると、ロット間
の電気特性のバラツキもロット内のバラツキと同様に小
さかった。具体的には工程能力指数が、規格巾をV1mA
で±5%として、熱処理なしの従来の方法・組成物を用
いた試料では1.0であったのが1.33となった。以
上の結果、製品の歩留まりが熱処理なしの従来の組成物
を用いた試料では90%だったのに対して本実施例では
95%と顕著に向上した。
Although not shown in Table 30, when a zinc oxide varistor was prepared using the porcelain composition of this example, the variation in the electrical characteristics between lots was as small as the variation within the lot. Specifically, the process capability index has a standard width of V 1mA.
Was ± 5%, which was 1.0 in the sample using the conventional method and composition without heat treatment, and was 1.33. As a result of the above, the yield of the product was 90% in the sample using the conventional composition without heat treatment, whereas it was significantly improved in this example to 95%.

【0181】(実施例12)酸化ビスマスの粉末(粒径
約2〜3μm)と酸化アンチモンの微粉末(粒径約2〜
3μm)とを重量比で70:30となるように混合し、
500 ℃で30分間熱処理を施した。一方、これとは別
に、酸化ビスマスの粉末(粒径約2〜3μm)と酸化ク
ロムの微粉末(粒径約0.5〜1.5μm)とを60:
40の重量比で混合し、この混合物に600 ℃で2時間熱
処理を施した。さらに酸化ビスマスの粉体(粒径約2〜
3μm)と酸化ホウ素の微粉末(粒径約2〜3μm)と
を85:15の重量比で混合し450 ℃で1時間の熱処理
を施した。次にこれら3者を重量比で 2.5 : 0.3 : 0.
2、 2.5 : 0.2 : 0.3 、 2.5 : 0.1 : 0.4、 2.0 : 0.
6 :0.4、 2.0 : 0.4 : 0.6、 2.0 : 0.2 : 0.8、 1.5 :
1.0 : 0.5、 1.5 : 0.5 :1.0の割合で配合し微粉砕す
ることによって、8種類の酸化ビスマス/酸化アンチモ
ン/酸化クロム/酸化ホウ素よりなるBi2O3/Sb2O3/Cr2O
3/B2O3合成粉末(粒径約2〜3μm)を得た。
Example 12 Powder of bismuth oxide (particle size: about 2 to 3 μm) and fine powder of antimony oxide (particle size: about 2 to 2 μm)
3 μm) in a weight ratio of 70:30,
Heat treatment was performed at 500 ° C. for 30 minutes. On the other hand, separately from this, bismuth oxide powder (particle size of about 2 to 3 μm) and chromium oxide fine powder (particle size of about 0.5 to 1.5 μm) were prepared as 60:
The mixture was mixed in a weight ratio of 40, and this mixture was heat-treated at 600 ° C. for 2 hours. Further, bismuth oxide powder (particle size of about 2
3 μm) and boron oxide fine powder (particle size: about 2 to 3 μm) were mixed at a weight ratio of 85:15 and heat-treated at 450 ° C. for 1 hour. Next, these three are 2.5: 0.3: 0 by weight.
2, 2.5: 0.2: 0.3, 2.5: 0.1: 0.4, 2.0: 0.
6: 0.4, 2.0: 0.4: 0.6, 2.0: 0.2: 0.8, 1.5:
Bi 2 O 3 / Sb 2 O 3 / Cr 2 O composed of 8 kinds of bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide / boron oxide by mixing in a ratio of 1.0: 0.5, 1.5: 0.5: 1.0 and finely pulverized.
A 3 / B 2 O 3 synthetic powder (particle size of about 2 to 3 μm) was obtained.

【0182】酸化亜鉛粉末、前記の酸化ビスマス/酸化
アンチモン/酸化クロム/酸化ホウ素よりなる Bi2O3/S
b2O3/Cr2O3/B2O3 合成粉末、酸化コバルト粉末(粒径約
0.5〜1.5μm)及び二酸化マンガン粉末(粒径約
2〜3μm)を、重量比が 100 : 3.0 : 0.50 : 0.50と
なるように配合し、湿式法で混合し粉砕した。得られた
粉末を乾燥し、これに前記酸化亜鉛100に対してAl2O
3に換算して0.0020 の重量の酸化アルミニウム分を含む
硝酸アルミニウムを水溶液の形で加えた後加圧成形し粉
砕しディスク状に成形した。得られた成形体を大気雰囲
気中、昇温速度300 ℃/時間で昇温し、1000℃で1時間
保持した後、降温速度100 ℃/時間で降温して焼結体を
得た。焼結体の試料サイズは厚さ1.2mm 、直径は14mmで
あった。
Zinc oxide powder, Bi 2 O 3 / S composed of bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide / boron oxide
b 2 O 3 / Cr 2 O 3 / B 2 O 3 synthetic powder, cobalt oxide powder (particle size about 0.5 to 1.5 μm) and manganese dioxide powder (particle size about 2 to 3 μm) in a weight ratio of 100. : 3.0: 0.50: 0.50 were compounded, mixed by a wet method and pulverized. The powder obtained is dried, and Al 2 O is added to 100 parts of the zinc oxide.
Aluminum nitrate containing aluminum oxide in a weight of 0.0020 in terms of 3 was added in the form of an aqueous solution, followed by pressure molding, crushing and molding into a disk shape. The obtained molded body was heated in the atmosphere at a temperature rising rate of 300 ° C./hour, held at 1000 ° C. for 1 hour, and then cooled at a temperature lowering rate of 100 ° C./hour to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body was 1.2 mm in thickness and 14 mm in diameter.

【0183】以下実施例1と同様にして、酸化亜鉛バリ
スタを作製した。また、実施例1と同様に、得られた酸
化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。(表31)に試
料組成を(表32)に電気特性の評価結果を示した。
A zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1 below. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Table 31 shows the sample composition, and Table 32 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【0184】[0184]

【表31】 [Table 31]

【0185】[0185]

【表32】 [Table 32]

【0186】(表31)、(表32)より、本発明によ
る酸化亜鉛バリスタの製造方法で製造された酸化亜鉛バ
リスタは、何れにおいても、α値が大きく、長時間の直
流負荷及びサ−ジに対しても、立ち上がり電圧V1mA
変化率△V1mA/V1mAの絶対値が5%以下となり信頼性
に優れていた。
From (Table 31) and (Table 32), the zinc oxide varistor manufactured by the method for manufacturing a zinc oxide varistor according to the present invention has a large α value, and has a long DC load and surge for a long time. However, the absolute value of the change rate ΔV 1mA / V 1mA of the rising voltage V 1mA was 5% or less, which was excellent in reliability.

【0187】(実施例13)酸化ビスマスの粉末(粒径
約2〜3μm)と酸化アンチモンの微粉末(粒径約2〜
3μm)と酸化ホウ素の微粉末(粒径約2〜3μm)を
重量比で97.5 : 2: 0.5 となるように混合し、450 ℃
で5時間熱処理を施した。一方、これとは別に、酸化ビ
スマスの粉末と酸化クロムの微粉末(粒径約0.5〜
1.5μm)とを重量比で75 : 25 となるように混合
し、この混合物に550 ℃で5時間熱処理を施した。これ
ら2者を重量比で10: 1 の割合で配合し微粉砕すること
によって、酸化ビスマス/酸化アンチモン/酸化クロム
の合成粉末(粒径約2〜3μm)を得た。
Example 13 Bismuth oxide powder (particle size: about 2 to 3 μm) and antimony oxide fine powder (particle size: about 2 to 2 μm)
(3 μm) and boron oxide fine powder (particle size: about 2 to 3 μm) are mixed at a weight ratio of 97.5: 2: 0.5, and the mixture is heated to 450 ° C.
For 5 hours. On the other hand, separately from this, powder of bismuth oxide and fine powder of chromium oxide (particle size of about 0.5-
1.5 μm) in a weight ratio of 75:25, and this mixture was heat-treated at 550 ° C. for 5 hours. These two were blended in a weight ratio of 10: 1 and finely pulverized to obtain a synthetic powder of bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide (particle size: about 2 to 3 μm).

【0188】酸化亜鉛粉末、前記酸化ビスマス/酸化ア
ンチモン/酸化クロムの合成粉末、酸化コバルト粉末
(粒径約0.5〜1.5μm)及び二酸化マンガン粉末
(粒径約2〜3μm)を、重量比が 100 : 3.3 : 0.80
: 0.40となるように配合した粉末を湿式法で混合し粉
砕した。得られた粉末を乾燥し、前記酸化亜鉛100に
対してAl2O3 に換算して0.0013の重量の酸化アルミニウ
ム分を含む硝酸アルミニウムを水溶液の形で加えた後加
圧成形し粉砕しディスク状に成形した。得られた成形体
を大気雰囲気中、昇温速度150 ℃/時間で昇温し、900
℃で15時間保持した後、降温速度50℃/時間で降温して
焼結体を得た。焼結体の試料サイズは厚さ1.2mm 、直径
は14mmであった。
Zinc oxide powder, bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide synthetic powder, cobalt oxide powder (particle size of about 0.5 to 1.5 μm) and manganese dioxide powder (particle size of about 2 to 3 μm) were weighed. Ratio 100: 3.3: 0.80
: Powders blended so as to be 0.40 were mixed by a wet method and pulverized. The obtained powder is dried, and aluminum nitrate containing an aluminum oxide content of 0.0013 in terms of Al 2 O 3 is added to the zinc oxide 100 in the form of an aqueous solution, followed by pressure molding and crushing into a disk shape. Molded into. The obtained molded body is heated in the atmosphere at a heating rate of 150 ° C./hour to 900
After the temperature was kept at 15 ° C for 15 hours, the temperature was lowered at a temperature lowering rate of 50 ° C / hour to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body was 1.2 mm in thickness and 14 mm in diameter.

【0189】以下実施例1と同様にして、酸化亜鉛バリ
スタを作製した。また、実施例1と同様に、得られた酸
化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。(表33)に試
料組成を(表34)に電気特性の評価結果を示した。
A zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1 below. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Table 33 shows the sample composition, and Table 34 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【0190】[0190]

【表33】 [Table 33]

【0191】[0191]

【表34】 [Table 34]

【0192】(表33)、(表34)からわかるよう
に、本発明による酸化亜鉛バリスタの製造方法で製造さ
れた酸化亜鉛バリスタは、立ち上がり電圧が高く、長時
間の直流負荷に対しても、またサ−ジに対しても、立ち
上がり電圧V1mA の変化率△V 1mA/V1mAの絶対値が5
%以下で、信頼性が優れていた。また、(表34)に示
したように、ロット内の電気特性のバラツキも小さかっ
た。
As can be seen from (Table 33) and (Table 34)
Manufactured by the method for manufacturing a zinc oxide varistor according to the present invention.
Zinc oxide varistor has a high rising voltage and
Between DC load and surge
Rising voltage V1mARate of change ΔV 1mA/ V1mAHas an absolute value of 5
% Or less, the reliability was excellent. Also shown in (Table 34)
As described above, the variation in the electrical characteristics within the lot is small.
Was.

【0193】(表34)には示されていないが、本製造
方法で酸化亜鉛バリスタを作成すると、ロット間の電気
特性のバラツキもロット内のバラツキと同様に小さかっ
た。以上の結果、製品の歩留まりが、顕著に向上した。
Although not shown in Table 34, when a zinc oxide varistor was produced by this manufacturing method, the variation in the electrical characteristics between lots was as small as the variation within the lot. As a result of the above, the yield of products was significantly improved.

【0194】(実施例14)酸化ビスマスの粉末(粒径
約2〜3μm)と酸化アンチモンの微粉末(粒径約2〜
3μm)と酸化クロムの粉末(粒径約0.5〜1.5μ
m)を重量比で 85: 10 : 5 となるように混合し、500
℃で1時間熱処理を施した。一方、これとは別に、酸
化ビスマスの粉体と酸化ホウ素(粒径約2〜3μm)の
微粉末とを重量比で 93 : 7の割合で混合し、この混合
物に600℃で10分間熱処理を施した。これら2者を重
量比で8:2の割合で配合し微粉砕することによって、
酸化ビスマス/酸化アンチモン/酸化クロム/酸化ホウ
素の合成粉末(粒径約2〜3μm)を得た。
Example 14 Bismuth oxide powder (particle size: about 2 to 3 μm) and antimony oxide fine powder (particle size: about 2 to 2 μm)
3 μm) and chromium oxide powder (particle size: about 0.5 to 1.5 μm)
m) in a weight ratio of 85: 10: 5 and mixed to obtain 500
It heat-processed at 1 degreeC for 1 hour. On the other hand, separately from this, powder of bismuth oxide and fine powder of boron oxide (particle size of about 2 to 3 μm) were mixed in a weight ratio of 93: 7, and this mixture was heat-treated at 600 ° C. for 10 minutes. gave. By mixing these two in a weight ratio of 8: 2 and pulverizing,
A synthetic powder of bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide / boron oxide (particle size of about 2 to 3 μm) was obtained.

【0195】酸化亜鉛粉末、前記酸化ビスマス/酸化ア
ンチモン/酸化クロム合成粉末、酸化コバルト粉末(粒
径約0.5〜1.5μm)及び二酸化マンガン粉末(粒
径約2〜3μm)を、重量比が 100 : 4.0 : 0.50 : 0.
50となるように配合し、湿式法で混合し粉砕した。得ら
れた粉末を乾燥し、これに前記酸化亜鉛100に対して
Al2O3 に換算して0.0013の重量の酸化アルミニウム分を
含む硝酸アルミニウムを水溶液の形で加えた後加圧成形
し粉砕しディスク状に成形した。得られた成形体を大気
雰囲気中、昇温速度150 ℃/時間で昇温し、900 ℃で12
時間保持した後、降温速度50℃/時間で降温して焼結体
を得た。焼結体の試料サイズは厚さ1.2mm 、直径は14mm
であった。
The zinc oxide powder, the bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide synthetic powder, the cobalt oxide powder (particle size of about 0.5 to 1.5 μm) and the manganese dioxide powder (particle size of about 2 to 3 μm) were mixed in a weight ratio. Is 100: 4.0: 0.50: 0.
It was blended so as to be 50, mixed by a wet method and pulverized. The powder obtained is dried, and to this 100 parts of zinc oxide
Aluminum nitrate containing an aluminum oxide content of 0.0013 in terms of Al 2 O 3 was added in the form of an aqueous solution, followed by pressure molding, crushing and molding into a disk shape. The resulting molded body is heated in the air at a heating rate of 150 ° C / hour to 900 ° C for 12 hours.
After holding for a while, the temperature was lowered at a temperature lowering rate of 50 ° C./hour to obtain a sintered body. Sample size of the sintered body is 1.2mm thick, diameter is 14mm
Met.

【0196】以下実施例1と同様にして、酸化亜鉛バリ
スタを作製した。また、実施例1と同様に、得られた酸
化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。(表35)に試
料組成を(表36)に電気特性の評価結果を示した。
A zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1 below. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Table 35 shows the sample composition, and Table 36 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【0197】[0197]

【表35】 [Table 35]

【0198】[0198]

【表36】 [Table 36]

【0199】(表35)、(表36)より、本発明によ
る酸化亜鉛バリスタの製造方法で製造された酸化亜鉛バ
リスタは、α値が大きく、長時間の直流負荷及びサ−ジ
に対しても、立ち上がり電圧V1mA の変化率△V1mA
1mAの絶対値が5%以下となり信頼性に優れていた。
From (Table 35) and (Table 36), the zinc oxide varistor manufactured by the method for manufacturing a zinc oxide varistor according to the present invention has a large α value and can be used for a long time DC load and surge. , Change rate of rising voltage V 1mA △ V 1mA /
The absolute value of V 1mA was 5% or less, which was excellent in reliability.

【0200】(実施例15)酸化ビスマスの粉末(粒径
約2〜3μm)と酸化アンチモンの微粉末(粒径約2〜
3μm)を重量比で 85 : 15 となるように混合し、55
0 ℃で5時間熱処理を施した。一方、これとは別に、酸
化ビスマスの粉末(粒径約2〜3μm)と酸化クロム
(粒径約0.5〜1.5μm)の微粉末と酸化ホウ素粉
末(粒径約2〜3μm)を重量比で 93 : 2 : 4 の割合
で混合し、この混合物に500 ℃で1時間熱処理を施し
後、両、熱処理した混合粉を微粉砕することによって、
酸化ビスマス/酸化アンチモン/酸化クロム/酸化ホウ
素の合成粉末(粒径約2〜3μm)を得た。
Example 15 Bismuth oxide powder (particle size: about 2 to 3 μm) and antimony oxide fine powder (particle size: about 2 to 3 μm)
3 μm) in a weight ratio of 85:15, and
Heat treatment was performed at 0 ° C. for 5 hours. On the other hand, separately from this, powder of bismuth oxide (particle size of about 2 to 3 μm), fine powder of chromium oxide (particle size of about 0.5 to 1.5 μm) and boron oxide powder (particle size of about 2 to 3 μm) were prepared. By mixing in a weight ratio of 93: 2: 4, heat-treating this mixture at 500 ° C for 1 hour, and pulverizing both the heat-treated mixed powders,
A synthetic powder of bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide / boron oxide (particle size of about 2 to 3 μm) was obtained.

【0201】酸化亜鉛粉末(ZnO )、前記酸化ビスマス
/酸化アンチモン/酸化クロム/酸化ホウ素合成粉末、
酸化コバルト粉末(CoO )(粒径約0.5〜1.5μ
m)及び二酸化マンガン粉末(MnO2)(粒径約2〜3μ
m)を、前記酸化ビスマス/酸化アンチモン/酸化クロ
ム/酸化ホウ素合成粉末の量をかえながら重量比が 10
0: 4.0 : 0.954 : 0.414となるように配合した粉末を湿
式法で混合し、粉砕した。得られた配合粉末を乾燥し、
ディスク状に加圧成形した。そして得られた成形体を大
気雰囲気中、昇温速度150 ℃/時間で昇温し、900 ℃で
2時間保持した後、降温速度50℃/時間で降温して焼結
体を得た。焼結体の試料サイズは厚さ1.2mm 、直径は14
mmであった。
Zinc oxide powder (ZnO), bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide / boron oxide synthetic powder,
Cobalt oxide powder (CoO) (particle size 0.5-1.5μ
m) and manganese dioxide powder (MnO 2 ) (particle size: approx.
m) in a weight ratio of 10 while changing the amount of the bismuth oxide / antimony oxide / chromium oxide / boron oxide synthetic powder.
Powders blended so as to be 0: 4.0: 0.954: 0.414 were mixed by a wet method and pulverized. Dry the resulting blended powder,
It was pressed into a disk shape. Then, the obtained molded body was heated in the atmosphere at a temperature rising rate of 150 ° C./hour, held at 900 ° C. for 2 hours, and then cooled at a temperature lowering rate of 50 ° C./hour to obtain a sintered body. The sample size of the sintered body is 1.2 mm thick and the diameter is 14
It was mm.

【0202】以下実施例1と同様にして、酸化亜鉛バリ
スタを作製した。また、実施例1と同様に、得られた酸
化亜鉛バリスタの電気特性を評価した。(表37)に試
料組成を(表38)に電気特性の評価結果を示した。
A zinc oxide varistor was manufactured in the same manner as in Example 1 below. Further, in the same manner as in Example 1, the electrical characteristics of the obtained zinc oxide varistor were evaluated. Table 37 shows the sample composition, and Table 38 shows the evaluation results of the electrical characteristics.

【0203】[0203]

【表37】 [Table 37]

【0204】[0204]

【表38】 [Table 38]

【0205】(表37)、(表38)からわかるよう
に、本発明による酸化亜鉛バリスタの製造方法で製造さ
れた酸化亜鉛バリスタは、長時間の直流負荷に対して
も、またサ−ジに対しても、立ち上がり電圧V1mA の変
化率△V1mA/V1mAの絶対値が5%以下で、信頼性が優
れていた。また、(表38)に示したように、ロット内
の電気特性のバラツキも小さかった。
As can be seen from (Table 37) and (Table 38), the zinc oxide varistor manufactured by the method for manufacturing a zinc oxide varistor according to the present invention has a long-term DC load and a surge. On the other hand, the absolute value of the change rate ΔV 1mA / V 1mA of the rising voltage V 1mA was 5% or less, and the reliability was excellent. Further, as shown in (Table 38), the variation in the electrical characteristics within the lot was small.

【0206】(表38)には示されていないが、本製造
方法で酸化亜鉛バリスタを作成すると、ロット間の電気
特性のバラツキもロット内バラツキと同様に小さかっ
た。以上の結果、製品の歩留まりが顕著に向上した。
Although not shown in Table 38, when the zinc oxide varistor was produced by this manufacturing method, the variation in the electrical characteristics between lots was as small as the variation within the lot. As a result of the above, the yield of products was significantly improved.

【0207】[0207]

【発明の効果】以上のように、本発明の酸化亜鉛系磁器
組成物は、低温度焼結で非直線抵抗特性などの電気特性
及び信頼性に優れた酸化亜鉛バリスタを高歩留まりで製
造することが可能な酸化亜鉛系磁器組成物を提供でき
る。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the zinc oxide porcelain composition of the present invention is capable of producing a zinc oxide varistor excellent in electrical characteristics such as non-linear resistance characteristics and reliability by low-temperature sintering with high yield. It is possible to provide a zinc oxide-based porcelain composition capable of achieving the above.

【0208】本発明の酸化亜鉛系磁器組成物は、その焼
結体を製造する場合に、焼成温度を750℃〜1100
℃という低温度まで下げても酸化亜鉛粒子の成長を均一
に促進できる。そして、粒径分布が狭い酸化亜鉛粒子の
焼結体が得られる。その結果、電気特性及び信頼性が優
れた酸化亜鉛バリスタを高歩留まりで製造することが可
能になる。また、本発明の酸化亜鉛系磁器組成物は低温
度で焼結できるので、焼結の際の電力消費を少なくし、
焼結に用いる電気炉の炉材・容器の消耗を少なくし、省
エネルギ−、省資源にも大きく貢献できる。また、本発
明の酸化亜鉛系磁器組成物の製造方法は、上記の優れた
効果を達成し得る酸化亜鉛系磁器組成物を容易に製造す
る方法を提供できる。
The zinc oxide porcelain composition of the present invention has a firing temperature of 750 ° C. to 1100 when producing a sintered body thereof.
Even if the temperature is lowered to as low as ℃, the growth of zinc oxide particles can be uniformly promoted. Then, a sintered body of zinc oxide particles having a narrow particle size distribution is obtained. As a result, a zinc oxide varistor having excellent electrical characteristics and reliability can be manufactured with a high yield. Further, since the zinc oxide-based porcelain composition of the present invention can be sintered at a low temperature, it reduces power consumption during sintering,
It is possible to reduce the consumption of the furnace material and container of the electric furnace used for sintering, and greatly contribute to energy saving and resource saving. In addition, the method for producing a zinc oxide-based ceramic composition of the present invention can provide a method for easily producing a zinc oxide-based ceramic composition that can achieve the above excellent effects.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の酸化亜鉛系磁器組成物を用
いて作成した酸化亜鉛バリスタの概略斜視図。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a zinc oxide varistor formed by using a zinc oxide based ceramic composition according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 酸化亜鉛焼結体 12 電極 13 リ−ド線 11 Zinc oxide sintered body 12 Electrode 13 Lead wire

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酸化亜鉛粉末100重量部に対して、少
なくとも酸化ビスマス粉末と酸化アンチモン粉末との混
合物が400℃〜700℃の熱処理を受けて調整されて
なる合成粉末が0.5〜20重量部、酸化コバルト及び
酸化マンガンから選ばれる少なくとも1つの粉末が0.
1〜5.0重量部添加されてなる酸化亜鉛系磁器組成
物。
1. 0.5 to 20 parts by weight of a synthetic powder prepared by subjecting a mixture of at least bismuth oxide powder and antimony oxide powder to a heat treatment at 400 to 700 ° C. to 100 parts by weight of zinc oxide powder. , At least one powder selected from cobalt oxide and manganese oxide.
A zinc oxide porcelain composition containing 1 to 5.0 parts by weight.
【請求項2】 合成粉末が、酸化ビスマス粉末と、酸化
アンチモン粉末と、酸化ホウ素(B2O3 )及びホウ酸(H3
BO3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物粉末と
からなる混合物が400℃〜700℃の熱処理を受けて
調整されてなる合成粉末である請求項1に記載の酸化亜
鉛系磁器組成物。
2. The synthetic powder comprises bismuth oxide powder, antimony oxide powder, boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3
The zinc oxide porcelain composition according to claim 1, wherein the mixture consisting of at least one boron compound powder selected from BO 3 ) is a synthetic powder prepared by heat treatment at 400 ° C to 700 ° C.
【請求項3】 合成粉末が、酸化ビスマス粉末と酸化ア
ンチモン粉末と酸化クロム粉末とからなる混合物が40
0℃〜700℃の熱処理を受けて調整されてなる合成粉
末である請求項1に記載の酸化亜鉛系磁器組成物。
3. A mixture of synthetic powder comprising bismuth oxide powder, antimony oxide powder and chromium oxide powder is 40.
The zinc oxide porcelain composition according to claim 1, which is a synthetic powder prepared by being subjected to a heat treatment at 0 ° C to 700 ° C.
【請求項4】 合成粉末が、酸化ビスマス粉末と、酸化
アンチモン粉末と、酸化クロム粉末と、酸化ホウ素(B2
O3 )及びホウ酸(H3BO3)から選ばれる少なくとも1つの
ホウ素化合物粉末とからなる混合物が400℃〜700
℃の熱処理を受けて調整されてなる合成粉末である請求
項1に記載の酸化亜鉛系磁器組成物。
4. The synthetic powder comprises bismuth oxide powder, antimony oxide powder, chromium oxide powder, and boron oxide (B 2
O 3 ) and at least one boron compound powder selected from boric acid (H 3 BO 3 ), a mixture of 400 ° C. to 700 ° C.
The zinc oxide porcelain composition according to claim 1, which is a synthetic powder prepared by being subjected to a heat treatment at ℃.
【請求項5】 合成粉末として、酸化ビスマス粉末と酸
化アンチモン粉末の混合物が400℃〜700℃の熱処
理を受けて調整されてなる合成粉末と、酸化ビスマス粉
末と酸化ホウ素(B2O3 )及びホウ酸(H3BO3)から選ばれ
る少なくとも1つのホウ素化合物粉末との混合物が40
0℃〜700℃の熱処理を受けて調整されてなる合成粉
末との2種類の合成粉末を用いる請求項1に記載の酸化
亜鉛系磁器組成物。
5. A synthetic powder, which is prepared by subjecting a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C., as a synthetic powder, bismuth oxide powder, boron oxide (B 2 O 3 ), and The mixture with at least one boron compound powder selected from boric acid (H 3 BO 3 ) is 40
The zinc oxide porcelain composition according to claim 1, wherein two kinds of synthetic powders, a synthetic powder prepared by being subjected to a heat treatment at 0 ° C to 700 ° C, are used.
【請求項6】 合成粉末として、酸化ビスマス粉末と酸
化アンチモン粉末の混合物が400℃〜700℃の熱処
理を受けて調整されてなる合成粉末と、酸化ビスマス粉
末と酸化クロム粉末の混合物が400℃〜700℃の熱
処理を受けて調整されてなる合成粉末との2種類の合成
粉末を用いる請求項1に記載の酸化亜鉛系磁器組成物。
6. A synthetic powder prepared by subjecting a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. and a mixture of bismuth oxide powder and chromium oxide powder at 400 ° C. The zinc oxide porcelain composition according to claim 1, wherein two kinds of synthetic powders, a synthetic powder prepared by being subjected to a heat treatment at 700 ° C. and a synthetic powder, are used.
【請求項7】 合成粉末として、酸化ビスマス粉末と酸
化アンチモン粉末の混合物が400℃〜700℃の熱処
理を受けて調整されてなる合成粉末と、酸化ビスマス粉
末と酸化ホウ素(B2O3 )及びホウ酸(H3BO3)から選ばれ
る少なくとも1つのホウ素化合物粉末との混合物が40
0℃〜700℃の熱処理を受けて調整されてなる合成粉
末と、酸化ビスマス粉末と酸化クロム粉末の混合物が4
00℃〜700℃の熱処理を受けて調整されてなる合成
粉末との3種類の合成粉末を用いる請求項1に記載の酸
化亜鉛系磁器組成物。
7. A synthetic powder, which is prepared by subjecting a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder to a heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. as a synthetic powder, bismuth oxide powder, boron oxide (B 2 O 3 ), and The mixture with at least one boron compound powder selected from boric acid (H 3 BO 3 ) is 40
A synthetic powder prepared by heat treatment at 0 ° C to 700 ° C and a mixture of bismuth oxide powder and chromium oxide powder are mixed with each other.
The zinc oxide porcelain composition according to claim 1, wherein three kinds of synthetic powders, that is, a synthetic powder prepared by being subjected to heat treatment at 00 ° C to 700 ° C, are used.
【請求項8】 合成粉末として、酸化ビスマス粉末と酸
化アンチモン粉末と酸化クロム粉末の混合物が400℃
〜700℃の熱処理を受けて調整されてなる合成粉末
と、酸化ビスマス粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホウ酸
(H3BO3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物粉
末との混合物が400℃〜700℃の熱処理を受けて調
整されてなる合成粉末との2種類の合成粉末を用いる請
求項1に記載の酸化亜鉛系磁器組成物。
8. A mixture of bismuth oxide powder, antimony oxide powder and chromium oxide powder is 400 ° C. as a synthetic powder.
Synthetic powder prepared by heat treatment at ~ 700 ° C, bismuth oxide powder, boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid
The mixture of at least one boron compound powder selected from (H 3 BO 3 ) and the synthetic powder prepared by heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. are used, and two kinds of synthetic powder are used. Zinc oxide-based porcelain composition.
【請求項9】 合成粉末として、酸化ビスマス粉末と、
酸化アンチモン粉末と、酸化ホウ素(B2O3)及びホウ酸
(H3BO3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物粉
末との混合物が400℃〜700℃の熱処理を受けて調
整されてなる合成粉末と、酸化ビスマス粉末と酸化クロ
ム粉末の混合物が400℃〜700℃の熱処理を受けて
調整されてなる合成粉末との2種類の合成粉末を用いる
請求項1に記載の酸化亜鉛系磁器組成物。
9. A bismuth oxide powder as a synthetic powder,
Antimony oxide powder, boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid
A mixture of at least one boron compound powder selected from (H 3 BO 3 ) is prepared by heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C., and a mixture of bismuth oxide powder and chromium oxide powder is 400 ° C. The zinc oxide porcelain composition according to claim 1, wherein two kinds of synthetic powders, a synthetic powder prepared by being subjected to a heat treatment at 700 ° C. and a synthetic powder, are used.
【請求項10】 合成粉末として、酸化ビスマス粉末と
酸化アンチモン粉末の混合物が400℃〜700℃の熱
処理を受けて調整されてなる合成粉末と、酸化ビスマス
粉末と酸化クロム粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホウ酸
(H3BO3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物粉
末との混合物が400℃〜700℃の熱処理を受けて調
整されてなる合成粉末との2種類の合成粉末を用いる請
求項1に記載の酸化亜鉛系磁器組成物
10. A synthetic powder prepared by subjecting a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. as a synthetic powder, bismuth oxide powder, chromium oxide powder, and boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid
The mixture of at least one boron compound powder selected from (H 3 BO 3 ) and the synthetic powder prepared by heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. are used, and two kinds of synthetic powder are used. Zinc oxide porcelain composition
【請求項11】 更にアルミニウム成分が酸化亜鉛粉末
100重量部に対して、酸化アルミニウム換算で0.0
0062〜0.372重量部含まれてなる請求項1〜1
0のいずれかに記載の酸化亜鉛系磁器組成物。
11. The aluminum component is 0.0 in terms of aluminum oxide with respect to 100 parts by weight of zinc oxide powder.
0062 to 0.372 parts by weight are contained.
0. The zinc oxide porcelain composition according to any one of 0.
【請求項12】 酸化ビスマス粉末と酸化クロム粉末の
混合物が400℃〜700℃の熱処理を受けて調整され
てなる合成粉末に於ける酸化ビスマス粉末と酸化クロム
粉末の混合比が、モル比で酸化ビスマス粉末に対して酸
化クロム粉末が等モル以上である請求項6、7または9
のいずれかに記載の酸化亜鉛系磁器組成物。
12. A synthetic powder prepared by subjecting a mixture of a bismuth oxide powder and a chromium oxide powder to a heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C., wherein the mixing ratio of the bismuth oxide powder and the chromium oxide powder is a molar ratio. The chromium oxide powder is equimolar or more with respect to the bismuth powder.
2. A zinc oxide porcelain composition according to any one of 1.
【請求項13】 酸化ビスマス粉末と酸化ホウ素(B
2O3)及びホウ酸(H3BO3)から選ばれる少なくとも1つの
ホウ素化合物粉末との混合物が400℃〜700℃の熱
処理を受けて調整されてなる合成粉末に於ける酸化ビス
マス粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホウ酸(H3BO3)から選
ばれる少なくとも1つのホウ素化合物粉末との混合比
が、モル比で80:20〜20:80である請求項5、7または8
のいずれかに記載の酸化亜鉛系磁器組成物。
13. Bismuth oxide powder and boron oxide (B
2 O 3 ) and at least one boron compound powder selected from boric acid (H 3 BO 3 ) and subjected to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. to prepare a mixture of bismuth oxide powder and oxidation. The mixing ratio with at least one boron compound powder selected from boron (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3 BO 3 ) is 80:20 to 20:80 in terms of molar ratio.
2. A zinc oxide porcelain composition according to any one of 1.
【請求項14】 少なくとも酸化ビスマス粉末と酸化ア
ンチモン粉末とからなる混合物に400℃〜700℃の
熱処理を施して粉砕して合成粉末を調整する工程と、前
記合成粉末0.5〜20重量部を、酸化亜鉛粉末100
重量部と酸化コバルト粉末及び酸化マンガン粉末から選
ばれる少なくとも1つの粉末0.1〜5重量部とを含有
する原料粉末に添加する工程とからなる酸化亜鉛系磁器
組成物の製造方法。
14. A step of subjecting a mixture of at least bismuth oxide powder and antimony oxide powder to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. and pulverizing to prepare a synthetic powder, and 0.5 to 20 parts by weight of the synthetic powder. , Zinc oxide powder 100
A method for producing a zinc oxide-based porcelain composition, which comprises the step of adding to a raw material powder containing 0.1 to 5 parts by weight of at least one powder selected from cobalt oxide powder and manganese oxide powder.
【請求項15】 合成粉末として、酸化ビスマス粉末と
酸化アンチモン粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホウ酸(H3
BO3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物粉末と
からなる混合物を400℃〜700℃の熱処理を施して
粉砕して得られる合成粉末を用いてなる請求項14に記
載の酸化亜鉛系磁器組成物の製造方法。
15. As synthetic powder, bismuth oxide powder, antimony oxide powder, boron oxide (B 2 O 3 ), and boric acid (H 3)
The zinc oxide porcelain composition according to claim 14, which is obtained by using a synthetic powder obtained by subjecting a mixture comprising at least one boron compound powder selected from BO 3 ) to a heat treatment at 400 ° C to 700 ° C and pulverizing the mixture. Manufacturing method.
【請求項16】 合成粉末として、酸化ビスマス粉末と
酸化アンチモン粉末と酸化クロム粉末からなる混合物を
400℃〜700℃の熱処理を施して粉砕して得られる
合成粉末を用いてなる請求項14に記載の酸化亜鉛系磁
器組成物の製造方法。
16. The synthetic powder obtained by subjecting a mixture of bismuth oxide powder, antimony oxide powder, and chromium oxide powder to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. and pulverizing as the synthetic powder. 2. A method for producing a zinc oxide-based porcelain composition.
【請求項17】 合成粉末として、酸化ビスマス粉末
と、酸化アンチモン粉末と、酸化クロム粉末と、酸化ホ
ウ素(B2O3 )及びホウ酸(H3BO3)から選ばれる少なくと
も1つのホウ素化合物粉末とからなる混合物を400℃
〜700℃の熱処理を施して粉砕して得られる合成粉末
を用いてなる請求項14に記載の酸化亜鉛系磁器組成物
の製造方法。
17. A synthetic powder, bismuth oxide powder, antimony oxide powder, chromium oxide powder, and at least one boron compound powder selected from boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3 BO 3 ). A mixture consisting of
The method for producing a zinc oxide porcelain composition according to claim 14, wherein a synthetic powder obtained by subjecting to a heat treatment at ˜700 ° C. and crushing is used.
【請求項18】 合成粉末として、酸化ビスマス粉末と
酸化アンチモン粉末の混合物を400℃〜700℃の熱
処理を施して粉砕して得られる合成粉末と、酸化ビスマ
ス粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホウ酸(H3BO3)から選ば
れる少なくとも1つのホウ素化合物粉末との混合物を4
00℃〜700℃の熱処理を施して粉砕して得られる合
成粉末との2種類の合成粉末を用いてなる請求項14に
記載の酸化亜鉛系磁器組成物の製造方法。
18. A synthetic powder, which is obtained by subjecting a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. and pulverized as the synthetic powder, bismuth oxide powder and boron oxide (B 2 O 3 ). And a mixture with at least one boron compound powder selected from boric acid (H 3 BO 3 ) 4
The method for producing a zinc oxide porcelain composition according to claim 14, which comprises using two kinds of synthetic powders, which are a synthetic powder obtained by performing heat treatment at 00 ° C to 700 ° C and pulverizing.
【請求項19】 合成粉末として、酸化ビスマス粉末と
酸化アンチモン粉末の混合物を400℃〜700℃の熱
処理を施して粉砕して得られる合成粉末と、酸化ビスマ
ス粉末と酸化クロム粉末の混合物を400℃〜700℃
の熱処理を施して粉砕して得られる合成粉末との2種類
の合成粉末を用いてなる請求項14に記載の酸化亜鉛系
磁器組成物の製造方法。
19. A synthetic powder obtained by subjecting a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. and pulverizing as a synthetic powder, and a mixture of bismuth oxide powder and chromium oxide powder at 400 ° C. ~ 700 ° C
15. The method for producing a zinc oxide-based porcelain composition according to claim 14, wherein two kinds of synthetic powders, that is, a synthetic powder obtained by subjecting to heat treatment and pulverization, are used.
【請求項20】 合成粉末として、酸化ビスマス粉末と
酸化アンチモン粉末の混合物を400℃〜700℃の熱
処理を施して粉砕して得られる合成粉末と、酸化ビスマ
ス粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホウ酸(H3BO3)から選ば
れる少なくとも1つのホウ素化合物粉末との混合物を4
00℃〜700℃の熱処理を施して粉砕して得られる合
成粉末と、酸化ビスマス粉末と酸化クロム粉末の混合物
を400℃〜700℃の熱処理を施して粉砕して得られ
る合成粉末との3種類の合成粉末を用いてなる請求項1
4に記載の酸化亜鉛系磁器組成物の製造方法。
20. A synthetic powder, which is obtained by subjecting a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. and pulverized as the synthetic powder, bismuth oxide powder and boron oxide (B 2 O 3 ). And a mixture with at least one boron compound powder selected from boric acid (H 3 BO 3 ) 4
Three kinds of synthetic powder obtained by subjecting a mixture of bismuth oxide powder and chromium oxide powder to a heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. The synthetic powder of claim 1 is used.
4. The method for producing the zinc oxide porcelain composition according to 4.
【請求項21】 合成粉末として、酸化ビスマス粉末と
酸化アンチモン粉末と酸化クロム粉末の混合物を400
℃〜700℃の熱処理を施して粉砕して得られる合成粉
末と、酸化ビスマス粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホウ
酸(H3BO3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物
粉末との混合物を400℃〜700℃の熱処理を施して
粉砕して得られる合成粉末との2種類の合成粉末を用い
てなる請求項14に記載の酸化亜鉛系磁器組成物の製造
方法。
21. As a synthetic powder, 400 of a mixture of bismuth oxide powder, antimony oxide powder and chromium oxide powder is used.
Of a bismuth oxide powder and at least one boron compound powder selected from boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3 BO 3 ). The method for producing a zinc oxide-based porcelain composition according to claim 14, wherein two kinds of synthetic powders, that is, a synthetic powder obtained by subjecting the mixture to a heat treatment at 400 ° C to 700 ° C and pulverizing the mixture are used.
【請求項22】 合成粉末として、酸化ビスマス粉末と
酸化アンチモン粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホウ酸(H3
BO3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物粉末と
の混合物を400℃〜700℃の熱処理を施して粉砕し
て得られる合成粉末と、酸化ビスマス粉末と酸化クロム
粉末の混合物を400℃〜700℃の熱処理を施して粉
砕して得られる合成粉末との2種類の合成粉末を用いて
なる請求項14に記載の酸化亜鉛系磁器組成物の製造方
法。
22. As the synthetic powder, bismuth oxide powder, antimony oxide powder, boron oxide (B 2 O 3 ), and boric acid (H 3
A mixture of at least one boron compound powder selected from BO 3 ) is pulverized by heat treatment at 400 ° C to 700 ° C, and a mixture of bismuth oxide powder and chromium oxide powder is 400 ° C to 700 ° C. 15. The method for producing a zinc oxide-based porcelain composition according to claim 14, wherein two kinds of synthetic powders, that is, a synthetic powder obtained by subjecting to heat treatment and pulverization, are used.
【請求項23】 合成粉末として、酸化ビスマス粉末と
酸化アンチモン粉末の混合物を400℃〜700℃の熱
処理を施して粉砕して得られる合成粉末と、酸化ビスマ
ス粉末と酸化クロム粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホウ
酸(H3BO3)から選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物
粉末との混合物を400℃〜700℃の熱処理を施して
粉砕して得られる合成粉末との2種類の合成粉末を用い
てなる請求項14に記載の酸化亜鉛系磁器組成物の製造
方法。
23. As the synthetic powder, a synthetic powder obtained by subjecting a mixture of bismuth oxide powder and antimony oxide powder to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. and crushing, bismuth oxide powder, chromium oxide powder, and boron oxide (B 2 O 3 ) and at least one boron compound powder selected from boric acid (H 3 BO 3 ) and subjected to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. and pulverized to obtain a synthetic powder, and two types of synthetic powders. The method for producing a zinc oxide-based porcelain composition according to claim 14, which comprises:
【請求項24】 合成粉末を添加した酸化亜鉛粉末を主
成分とする前記原料粉末に、更にアルミニウム成分を酸
化亜鉛粉末100重量部に対して、酸化アルミニウム換
算で0.00062〜0.372重量部添加する請求項
14〜23のいずれかに記載の酸化亜鉛系磁器組成物の
製造方法。
24. 0.00062 to 0.372 parts by weight in terms of aluminum oxide based on 100 parts by weight of the zinc oxide powder and the raw material powder containing zinc oxide powder as a main component to which synthetic powder is added. The method for producing a zinc oxide-based porcelain composition according to any one of claims 14 to 23, which is added.
【請求項25】 酸化ビスマス粉末と酸化クロム粉末の
混合物を400℃〜700℃の熱処理を施して粉砕して
得られる合成粉末に於ける酸化ビスマス粉末と酸化クロ
ム粉末の混合比が、モル比で酸化ビスマス粉末に対して
酸化クロム粉末が等モル以上である請求項19、20ま
たは22のいずれかに記載の酸化亜鉛系磁器組成物の製
造方法。
25. The mixture ratio of bismuth oxide powder and chromium oxide powder in a synthetic powder obtained by subjecting a mixture of bismuth oxide powder and chromium oxide powder to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. and crushing is a molar ratio. The method for producing a zinc oxide-based porcelain composition according to claim 19, wherein the chromium oxide powder has an equimolar amount or more with respect to the bismuth oxide powder.
【請求項26】 酸化ビスマス粉末と酸化ホウ素(B
2O3)及びホウ酸(H3BO3)から選ばれる少なくとも1つの
ホウ素化合物粉末との混合物を400℃〜700℃の熱
処理を施して粉砕して得られる合成粉末に於ける酸化ビ
スマス粉末と酸化ホウ素(B2O3)及びホウ酸(H3BO3)から
選ばれる少なくとも1つのホウ素化合物粉末との混合比
が、モル比で80:20〜20:80である請求項18、20また
は21のいずれかに記載の酸化亜鉛系磁器組成物の製造
方法。
26. Bismuth oxide powder and boron oxide (B
2 O 3 ) and at least one boron compound powder selected from boric acid (H 3 BO 3 ) and subjected to heat treatment at 400 ° C. to 700 ° C. and pulverized to obtain a bismuth oxide powder in a synthetic powder. The mixing ratio with at least one boron compound powder selected from boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid (H 3 BO 3 ) is 80:20 to 20:80 in terms of molar ratio, 18, 20 or 22. A method for producing a zinc oxide-based porcelain composition according to any one of 21.
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CN108516802A (en) * 2018-05-23 2018-09-11 华北电力大学 A kind of lead oxide ceramics of bismuth oxide toughening and preparation method thereof
CN113943147A (en) * 2021-12-07 2022-01-18 无锡市惠丰电子有限公司 Preparation method of dielectric ceramic material

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