JPS58154209A - 電圧非直線抵抗磁器 - Google Patents
電圧非直線抵抗磁器Info
- Publication number
- JPS58154209A JPS58154209A JP57037571A JP3757182A JPS58154209A JP S58154209 A JPS58154209 A JP S58154209A JP 57037571 A JP57037571 A JP 57037571A JP 3757182 A JP3757182 A JP 3757182A JP S58154209 A JPS58154209 A JP S58154209A
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- JP
- Japan
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- voltage
- porcelain
- nonlinear resistance
- voltage nonlinear
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電圧非直線抵抗磁器、さらに詳しくは過電圧
保護用素子として用いられる酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成
分とした電圧非直線抵抗磁器に関する。
保護用素子として用いられる酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成
分とした電圧非直線抵抗磁器に関する。
従来、電子機器、電気機器の過電圧保護を目的として、
それぞれシリコンカーバイド（ＳｉＣ）、セレン（Ｓｅ
）、シリコン（Ｓｉ）又はＺｎＯを主成分としたバリス
タが利用されている。中でもＺｎＯを主成分としたバリ
スタは一般に制御電圧が低く、電圧非直線係数が大きい
などの特徴を有しているため、半導体素子のような過電
流耐量の小さいもので構成される機器の過電圧に対する
保護に過しているので、８ｉＣよりなる）（リスクなど
に代つ°Ｃ広（利用されるよつになった。
それぞれシリコンカーバイド（ＳｉＣ）、セレン（Ｓｅ
）、シリコン（Ｓｉ）又はＺｎＯを主成分としたバリス
タが利用されている。中でもＺｎＯを主成分としたバリ
スタは一般に制御電圧が低く、電圧非直線係数が大きい
などの特徴を有しているため、半導体素子のような過電
流耐量の小さいもので構成される機器の過電圧に対する
保護に過しているので、８ｉＣよりなる）（リスクなど
に代つ°Ｃ広（利用されるよつになった。
また、 ＺｎＯを主成分とし、−成分としてジスグ鐸シ
クム（Ｄｙ）及びコバル）（Ｃｏ）を元素又は化合物の
形で添加して焼成することにより１ｉ１１ｆＬされる・
電圧非直Ｉｌｉ！抵抗磁器が電圧非直−性に被れている
ことが知られている。しη）シ、このような電圧非直−
抵Ｒａｍ！に１いては、動作開始゛鎮圧が周囲温度の上
昇によって着しく減少すると漏れ・−一が大きくなり１
従って熱暴走を起こす可餌性が生ずる。さらに制限−圧
かや＼高いという欠点があった＠従って、実用上は、こ
れらの謙れた区圧非直繊性の他に、できるだけ動作開始
電圧が周囲−温直に対して安定であることと、更にｍｌ
ｆｉ １１１１圧が低いことが望まれるのである。
クム（Ｄｙ）及びコバル）（Ｃｏ）を元素又は化合物の
形で添加して焼成することにより１ｉ１１ｆＬされる・
電圧非直Ｉｌｉ！抵抗磁器が電圧非直−性に被れている
ことが知られている。しη）シ、このような電圧非直−
抵Ｒａｍ！に１いては、動作開始゛鎮圧が周囲温度の上
昇によって着しく減少すると漏れ・−一が大きくなり１
従って熱暴走を起こす可餌性が生ずる。さらに制限−圧
かや＼高いという欠点があった＠従って、実用上は、こ
れらの謙れた区圧非直繊性の他に、できるだけ動作開始
電圧が周囲−温直に対して安定であることと、更にｍｌ
ｆｉ １１１１圧が低いことが望まれるのである。
従って、本発明は動作−始・鎮圧の周−ｍ度に対Ｔる安
定性を同上させ、且つＩｌｌｌｌ圧電圧に減少させ、し
かも一層好適な特性を付与された電圧非直−砥仇＃＆器
を提供することを目的とする。
定性を同上させ、且つＩｌｌｌｌ圧電圧に減少させ、し
かも一層好適な特性を付与された電圧非直−砥仇＃＆器
を提供することを目的とする。
こ＼に不発＃４：Ｉｉは、ＺｎＯを主成分とし、銅成分
としてＤｙとＣＯを＃Ｓ加してなる従来技術の電圧非直
ｍ＊Ｍ、磁器に、更に鋼成分としてルビジウム（几ｂ）
とクロム（Ｃｒ）を添加することにより、優れた電圧非
Ｉｌ−性を保持した上で、動作開始域圧の周囲１１こ対
する安定性が向上し、且つ制限電圧が低減された感圧非
１線抵抗磁器が得られることを見出し１杢発明を完成し
た。
としてＤｙとＣＯを＃Ｓ加してなる従来技術の電圧非直
ｍ＊Ｍ、磁器に、更に鋼成分としてルビジウム（几ｂ）
とクロム（Ｃｒ）を添加することにより、優れた電圧非
Ｉｌ−性を保持した上で、動作開始域圧の周囲１１こ対
する安定性が向上し、且つ制限電圧が低減された感圧非
１線抵抗磁器が得られることを見出し１杢発明を完成し
た。
しかして、本発明によれば、 ＺｎＯを主成分とじ１−
成分としてＤｙ 、 Ｃｏを含む電圧非直線抵抗磁器に
２いて、更に銅成分としてＲｈ及びｃｒを添加したこと
を脣倣とする電圧非ｆｉｔ線抵抗磁器が提供される。
成分としてＤｙ 、 Ｃｏを含む電圧非直線抵抗磁器に
２いて、更に銅成分としてＲｈ及びｃｒを添加したこと
を脣倣とする電圧非ｆｉｔ線抵抗磁器が提供される。
本発明の更に好ましい具体例によれば、ＺｎＯを主成分
とし、銅成分としてＤｙ及びＣａｃＤ＠にルｂ及びＣｒ
ｆ、ＤｙがＯ，１〜５．０鳳子チ、ＣＰが０．６〜５
ＩＩ子′１“：′ 一１鴎が０．０５〜０．６鳳子嚢、Ｏｒが０．０５〜０
．５原子−であるような量で含む電圧非ｍ線抵抗４ａ器
が提９１１される◎ こ−で、原子−とは、所定の電圧非ｖｊＬＩ１１１！抵
抗磁器を装造するために配合された鳳科岨成書中の６成
分金属元系の原子数の１利に対するａ７Ｊｌｌｌ金勇元
票の原子数の百分率を意味する。
とし、銅成分としてＤｙ及びＣａｃＤ＠にルｂ及びＣｒ
ｆ、ＤｙがＯ，１〜５．０鳳子チ、ＣＰが０．６〜５
ＩＩ子′１“：′ 一１鴎が０．０５〜０．６鳳子嚢、Ｏｒが０．０５〜０
．５原子−であるような量で含む電圧非ｍ線抵抗４ａ器
が提９１１される◎ こ−で、原子−とは、所定の電圧非ｖｊＬＩ１１１！抵
抗磁器を装造するために配合された鳳科岨成書中の６成
分金属元系の原子数の１利に対するａ７Ｊｌｌｌ金勇元
票の原子数の百分率を意味する。
本発明に従う電圧非ｖＩＬ−抵抗磁器は、一般にはＺｎ
Ｏと添加成分の金属又は化合物の混合書を成木含有雰囲
気のもとで尚温で焼成し、焼結させることによって裏道
される。
Ｏと添加成分の金属又は化合物の混合書を成木含有雰囲
気のもとで尚温で焼成し、焼結させることによって裏道
される。
通常、添加成分は金ｊ１４ｔＩｊｔ化智の形で添加され
るが％焼成湯揚で酸化物になり得る化合物、例えば炭酸
塩、水絨化智、弗化物なども用いることができ、或いは
単体元素の形で用いて焼成湯揚で緻化吻にすることもで
きる。
るが％焼成湯揚で酸化物になり得る化合物、例えば炭酸
塩、水絨化智、弗化物なども用いることができ、或いは
単体元素の形で用いて焼成湯揚で緻化吻にすることもで
きる。
轡に好ましい方法によれば、本発明の電圧非直線抵抗磁
器は、ＺｎＯ粉末に添加成分金属又は化合物の・粉末を
十分に混合し、焼成前に空気中で５０゜〜１０００℃で
数時間、褥焼し、仮焼１１を十分に粉砕し、所定の形状
に成形し、次いで空気中で１２００〜１４００′Ｃｍ度
の温度で数時間焼成することにより一造される。 １２
００℃より低い焼成温度では濁超が不十分で骨性が不安
定である０また％１４００℃より尚い鉱度では均質な鋤
結体を得ることが困崩となり、゛電圧非直１ｌｉＩｌ性
が低下し、骨性の制御などの＾現性に庫点があり、実用
に％Ｔる員品を得がたい。
器は、ＺｎＯ粉末に添加成分金属又は化合物の・粉末を
十分に混合し、焼成前に空気中で５０゜〜１０００℃で
数時間、褥焼し、仮焼１１を十分に粉砕し、所定の形状
に成形し、次いで空気中で１２００〜１４００′Ｃｍ度
の温度で数時間焼成することにより一造される。 １２
００℃より低い焼成温度では濁超が不十分で骨性が不安
定である０また％１４００℃より尚い鉱度では均質な鋤
結体を得ることが困崩となり、゛電圧非直１ｌｉＩｌ性
が低下し、骨性の制御などの＾現性に庫点があり、実用
に％Ｔる員品を得がたい。
こ＼で、本ｇ７ｈ明をざらに例示Ｔるために実り例を示
す・ 夾Ｊｌｉｉ１例 ＺｎＯ＠ ＯｌｇｋＣＤｙ７０ｍ 、 ００８０４ 、
ＢｂｓＣＯｓ 、 Ｃｙｓｔｓ粉末を懺紀の第１表に
記楓の所定の原子−に相当する童で添加し、十分＃Ｃ混
合した後、ｓｏｏ〜１０００℃でａＷ！間仮焼した。次
いで、仮焼物を十分に粉砂し、金湿を用いて直径１７■
の円板状に成層して、１２００−１４００ Ｃで♀気中
で１時間焼成して焼結ｉａ赫を得た・このようにして得
られた磁器を厚さ２ｗｍの試料に研謄し〜そ９両向に電
極を焼付けて素子を作り、その電気的特性を調定した。
す・ 夾Ｊｌｉｉ１例 ＺｎＯ＠ ＯｌｇｋＣＤｙ７０ｍ 、 ００８０４ 、
ＢｂｓＣＯｓ 、 Ｃｙｓｔｓ粉末を懺紀の第１表に
記楓の所定の原子−に相当する童で添加し、十分＃Ｃ混
合した後、ｓｏｏ〜１０００℃でａＷ！間仮焼した。次
いで、仮焼物を十分に粉砂し、金湿を用いて直径１７■
の円板状に成層して、１２００−１４００ Ｃで♀気中
で１時間焼成して焼結ｉａ赫を得た・このようにして得
られた磁器を厚さ２ｗｍの試料に研謄し〜そ９両向に電
極を焼付けて素子を作り、その電気的特性を調定した。
電気的特性としては、２６℃に２いて素子に１１人の＠
流を流したときの動作開始域圧ＶＩＩＩＡ、 ２！Ｓ℃
に８ける感圧非直−係畝α、１１１１１人の２５℃と８
５５− ℃との間の変化率ΔＶ、 ／Ｖ、並びに素子に４ＯＡ（
７）電流を流したときの制限電圧Ｖ４０ＡとＶｘｍＡの
比を求めた。非、直線係数αは素子電流■の電圧Ｖに対
する変化を次式に近似したときに得られる。
流を流したときの動作開始域圧ＶＩＩＩＡ、 ２！Ｓ℃
に８ける感圧非直−係畝α、１１１１１人の２５℃と８
５５− ℃との間の変化率ΔＶ、 ／Ｖ、並びに素子に４ＯＡ（
７）電流を流したときの制限電圧Ｖ４０ＡとＶｘｍＡの
比を求めた。非、直線係数αは素子電流■の電圧Ｖに対
する変化を次式に近似したときに得られる。
Ｖａ ’
Ｉ＝（？１ｌｖ）
ここで、Ｃは電流密度が１ｔｎＡ ／ （：ｄのときの
素子の厚さｌ−当りの電圧！ある。
素子の厚さｌ−当りの電圧！ある。
磁器の配合組成を種々変えたときの電気的特性の測定結
果を第１表に示す。第１表に示した配合組成は、配合さ
れた原料中の各成分金属元素の原子数の総和に対する添
加元素の原子数の比から算 ６一 ４１表に示す試料ＡＩはＺｎＯにＤｙ 、 Ｃｏのみを
添加して製造した従来の磁器に相当し、そのＶｓｓＡの
温度変化率ΔＶ＊／Ｖｓは−７，１％、制限電圧と動作
開始電圧の比Ｖｎｏム／ＶｔｇａＡは１．９である。本
発明の目的であるｖｌｓＩＡｏ）温度に対する安定性と
割＠電圧特性が良好である。即ちΔＶｓ／Ｖｔが−７，
１１６よＩＱ ０４Ｃ近（、Ｖ ４＠ＩＡ／ＶＩＩＩＡ
カ１．９以下）試料は、表からＡ３〜８．１１−１４
．１７−ｙ２０，２３〜２６である。従って、Ｄｙは０
．１〜５．０ ｍ子−１Ｃｏは０．５〜５．０鳳子−、
Ｒｂは０．０５〜０．５原子饅、Ｏｒは０．０５〜０．
５原子−の範囲内で添刀口する必要があることがわかる
。
果を第１表に示す。第１表に示した配合組成は、配合さ
れた原料中の各成分金属元素の原子数の総和に対する添
加元素の原子数の比から算 ６一 ４１表に示す試料ＡＩはＺｎＯにＤｙ 、 Ｃｏのみを
添加して製造した従来の磁器に相当し、そのＶｓｓＡの
温度変化率ΔＶ＊／Ｖｓは−７，１％、制限電圧と動作
開始電圧の比Ｖｎｏム／ＶｔｇａＡは１．９である。本
発明の目的であるｖｌｓＩＡｏ）温度に対する安定性と
割＠電圧特性が良好である。即ちΔＶｓ／Ｖｔが−７，
１１６よＩＱ ０４Ｃ近（、Ｖ ４＠ＩＡ／ＶＩＩＩＡ
カ１．９以下）試料は、表からＡ３〜８．１１−１４
．１７−ｙ２０，２３〜２６である。従って、Ｄｙは０
．１〜５．０ ｍ子−１Ｃｏは０．５〜５．０鳳子−、
Ｒｂは０．０５〜０．５原子饅、Ｏｒは０．０５〜０．
５原子−の範囲内で添刀口する必要があることがわかる
。
以上、第１表から明らかなように、−成分としてのＤｙ
、 Ｃ□系にＲｂ 、 Ｃｒを添加することにより、
ＶｓｓＡの温［特性と制限螺圧特性が大巾に改良される
０これはＺｎＯにＤｙ 、 Ｃｏ 、 Ｒ１） 、 Ｃ
ｒが共存して初めて達成されるもので、昂る。これらの
ｊｉｉＪｇ分を単独′：、、′ で添加すると、−圧非直一性は極めて悪く、はソオー建
ツクな４Ｉ！ＩＬ、か得られない。また、Ｄｙ、ＣＯＱ
外に、Ｒｂまたはｃｒだけを添加した場合には、萬抵抗
化したりあるいは儲！＃抗化塔灯勢して電圧非直−注が
矢われ、バリスタとして夫用に供することができない。
、 Ｃ□系にＲｂ 、 Ｃｒを添加することにより、
ＶｓｓＡの温［特性と制限螺圧特性が大巾に改良される
０これはＺｎＯにＤｙ 、 Ｃｏ 、 Ｒ１） 、 Ｃ
ｒが共存して初めて達成されるもので、昂る。これらの
ｊｉｉＪｇ分を単独′：、、′ で添加すると、−圧非直一性は極めて悪く、はソオー建
ツクな４Ｉ！ＩＬ、か得られない。また、Ｄｙ、ＣＯＱ
外に、Ｒｂまたはｃｒだけを添加した場合には、萬抵抗
化したりあるいは儲！＃抗化塔灯勢して電圧非直−注が
矢われ、バリスタとして夫用に供することができない。
上述したように、不発明の電圧非直線ａ抗ａ器は、良好
な電圧非直−性ｆ保持した上で、ＶＪＩＩＡの麺直時性
と制限電圧時性が大巾に向上し、従って、バリスタとし
て−めて有９１１４こ使用Ｔることができ９−
な電圧非直−性ｆ保持した上で、ＶＪＩＩＡの麺直時性
と制限電圧時性が大巾に向上し、従って、バリスタとし
て−めて有９１１４こ使用Ｔることができ９−
Claims (1)
- １）酸化亜鉛を主成分とし、これに銅成分としてジスプ
ロシウム、コバルト、ルビジウムおよびクロムを元本ま
たは化合物の形でそれぞれ元素に換算し°（ジスプロシ
ウムは０．１−５．０原千−、コバルトは０．５〜５．
０原子％、ルビジウムは０．０５〜０．５原子％クロム
は０．０５〜０．５原子％の範囲で添加して焼成してな
ることを特徴とする電圧非直線抵抗磁器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57037571A JPS58154209A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | 電圧非直線抵抗磁器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57037571A JPS58154209A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | 電圧非直線抵抗磁器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58154209A true JPS58154209A (ja) | 1983-09-13 |
| JPS6321328B2 JPS6321328B2 (ja) | 1988-05-06 |
Family
ID=12501212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57037571A Granted JPS58154209A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | 電圧非直線抵抗磁器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58154209A (ja) |
-
1982
- 1982-03-10 JP JP57037571A patent/JPS58154209A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6321328B2 (ja) | 1988-05-06 |
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