JPS5818903A - 電圧非直線抵抗磁器 - Google Patents
電圧非直線抵抗磁器Info
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- JPS5818903A JPS5818903A JP56116609A JP11660981A JPS5818903A JP S5818903 A JPS5818903 A JP S5818903A JP 56116609 A JP56116609 A JP 56116609A JP 11660981 A JP11660981 A JP 11660981A JP S5818903 A JPS5818903 A JP S5818903A
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- JP
- Japan
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- atoms
- voltage
- nonlinear resistance
- voltage nonlinear
- porcelain
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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。
め要約のデータは記録されません。
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、
それぞれ炭化珪素、セレン、珪素又はＺｎＯを主成分と
したバリスタが利用されている。
それぞれ炭化珪素、セレン、珪素又は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、一般に制限
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適している
ので、炭化１１素よりなるバリスタなどに代って広く利
用されるようになった。
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適している
ので、炭化１１素よりなるバリスタなどに代って広く利
用されるようになった。
また、ＺｎＯを主成分とし、副成分としてプラセオジム
（Ｐｒ）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シ製造される電圧非直線抵抗
磁器が電圧非直線性に優れていること、そして更にカリ
ウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）及びセシウム（Ｃａ）
の二元素板上並びにクロム（Ｏｒ）を添加することによ
り動作開始電圧の周囲温度に対する安定性を向上させ得
ることが知られている。
（Ｐｒ）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シ製造される電圧非直線抵抗
磁器が電圧非直線性に優れていること、そして更にカリ
ウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）及びセシウム（Ｃａ）
の二元素板上並びにクロム（Ｏｒ）を添加することによ
り動作開始電圧の周囲温度に対する安定性を向上させ得
ることが知られている。
しかし、このような電圧非直線抵抗磁器においては１課
電時の漏れ電流が比較的大きいという欠点がある。した
がって、実用上は、これらの優れた電圧非直線性１周囲
温度に対する特性の安定性の他に、できるだけ課電時の
漏れ電流が小さいことが望まれるのである。
電時の漏れ電流が比較的大きいという欠点がある。した
がって、実用上は、これらの優れた電圧非直線性１周囲
温度に対する特性の安定性の他に、できるだけ課電時の
漏れ電流が小さいことが望まれるのである。
したがって、本発明は、課電時の漏れ電流を更に低減さ
せ、しかも一層好適な特性を付与された電圧非直線抵抗
磁器を提供することを目的とする。
せ、しかも一層好適な特性を付与された電圧非直線抵抗
磁器を提供することを目的とする。
ここに、本発明者は、ＺｎＯを主成分とし、副成分とし
てＰｒ、（：ｏの他にに、Ｒｂ及びＣｓのうちの三元素
以上並びにＣｒを添加してなる従来技術の電圧非直線抵
抗磁器に、更に副成分としてＭｇ及びＣａの少なくとも
一方を添加することにより、動作開始電圧の温度に対す
る安定性を保持した上で、漏れ電流が更に低減され且つ
非直線特性も良好な電圧非直線抵抗磁器が得られること
を見出し、本発明を完成した。
てＰｒ、（：ｏの他にに、Ｒｂ及びＣｓのうちの三元素
以上並びにＣｒを添加してなる従来技術の電圧非直線抵
抗磁器に、更に副成分としてＭｇ及びＣａの少なくとも
一方を添加することにより、動作開始電圧の温度に対す
る安定性を保持した上で、漏れ電流が更に低減され且つ
非直線特性も良好な電圧非直線抵抗磁器が得られること
を見出し、本発明を完成した。
しかして、本発明によれば、ＺｎＯを主成分とし、副成
分としてＰｒ、Ｃｏの他にに、Ｒｈ及びＣｓのうちの三
元素以上並びにＣｒを含む電圧非直線抵抗磁器において
、更に副成分としてＭｇ及びＣａの少なくとも一方を添
加したことを特徴とする電圧非直線抵抗磁器が提供され
る。
分としてＰｒ、Ｃｏの他にに、Ｒｈ及びＣｓのうちの三
元素以上並びにＣｒを含む電圧非直線抵抗磁器において
、更に副成分としてＭｇ及びＣａの少なくとも一方を添
加したことを特徴とする電圧非直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、副成分としてＰｒ、Ｃｏの他にに、Ｒｈ及びＣ８
のうちの三元素以上並びにＣｒの他に、Ｍｇ及びＣａの
少なくとも一方を、Ｐｒが０，１〜５原子チ、ＣＯが０
．５〜５原子チ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓの合計が０．０５〜
０．５原子チ、Ｃｒが０．０５〜０．５原子ＬＭｇが０
．０１〜２原子チ、Ｃａが０，０１〜２原子チであるよ
うな量で含む電圧非直線抵抗磁器が提供される。
とし、副成分としてＰｒ、Ｃｏの他にに、Ｒｈ及びＣ８
のうちの三元素以上並びにＣｒの他に、Ｍｇ及びＣａの
少なくとも一方を、Ｐｒが０，１〜５原子チ、ＣＯが０
．５〜５原子チ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓの合計が０．０５〜
０．５原子チ、Ｃｒが０．０５〜０．５原子ＬＭｇが０
．０１〜２原子チ、Ｃａが０，０１〜２原子チであるよ
うな量で含む電圧非直線抵抗磁器が提供される。
ここで、原子チとは、所定の抵抗磁器を製造するために
配合された原料組成物中の各成分金属元素の原子数の総
和に対する添加金属元素の原子数の百分率を意味する。
配合された原料組成物中の各成分金属元素の原子数の総
和に対する添加金属元素の原子数の百分率を意味する。
本発明に従う電圧非直線抵抗磁器は、一般には、添加成
分の金属又は化合物の混合物を酸素含有雰囲気下に高温
で焼成し焼結させることによって製造される。
分の金属又は化合物の混合物を酸素含有雰囲気下に高温
で焼成し焼結させることによって製造される。
通常、添加成分は金属酸化物の形で添加されるが、焼成
過程で酸化物になり得る化合物１例えば炭酸塩、水酸化
物、弗化物々ども用いることができ、或いは単体元素の
形で用いて焼成過程で酸化物にすることもできる。
過程で酸化物になり得る化合物１例えば炭酸塩、水酸化
物、弗化物々ども用いることができ、或いは単体元素の
形で用いて焼成過程で酸化物にすることもできる。
特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その化合物粉末を
十分に混合し、焼成前に空気中で５００〜１０（１０℃
で数時間仮焼し、仮焼物を十分に粉砕し、所定の形状に
成形し、次いで空気中で１２００〜１４００℃程度の温
度で数時間焼成することにより製造される。１２００℃
より低い焼成温度では焼結が不十分で、特性が不安定で
ある。また、１４００℃より高い温度では均質な焼結体
を得ることが困難となり゛、非直線性が低下し、特性の
制御などの再現性に難点かあり、実用に供する製品を得
がたい。
器は、ＺｎＯ粉末に添加成分金属又はその化合物粉末を
十分に混合し、焼成前に空気中で５００〜１０（１０℃
で数時間仮焼し、仮焼物を十分に粉砕し、所定の形状に
成形し、次いで空気中で１２００〜１４００℃程度の温
度で数時間焼成することにより製造される。１２００℃
より低い焼成温度では焼結が不十分で、特性が不安定で
ある。また、１４００℃より高い温度では均質な焼結体
を得ることが困難となり゛、非直線性が低下し、特性の
制御などの再現性に難点かあり、実用に供する製品を得
がたい。
ここで、本発明をさらに例示するために実施例を示す。
実施例
ＺｎＯ粉末にＰｒ６０．、 、 Ｃｏ、Ｑ、 、 Ｋ２
Ｃｏ、 、 Ｒｂ２Ｃｏ、。
Ｃｏ、 、 Ｒｂ２Ｃｏ、。
Ｃｓ２Ｃｏ３．Ｃｒ２Ｏ３並びにＭｇＯ及び（又は）Ｃ
ａＯ粉末を後記の表に記載の所定の原子チに相当する量
で添加し、十分に混合した後、５００〜１０００℃で数
時間仮焼した。次いで仮焼物を十分に粉砕し、金型を用
いて直径１７ｍ＋ｎの円板状に成形して１２００〜１４
００℃で空気中で１時間焼成して焼結磁器を得た。この
ようにして得られた磁器を厚さ２ｓ＋ｓ＋の試料に研磨
しジその両面に電極を焼付けて素子を作り、その電気的
特性を測定した。
ａＯ粉末を後記の表に記載の所定の原子チに相当する量
で添加し、十分に混合した後、５００〜１０００℃で数
時間仮焼した。次いで仮焼物を十分に粉砕し、金型を用
いて直径１７ｍ＋ｎの円板状に成形して１２００〜１４
００℃で空気中で１時間焼成して焼結磁器を得た。この
ようにして得られた磁器を厚さ２ｓ＋ｓ＋の試料に研磨
しジその両面に電極を焼付けて素子を作り、その電気的
特性を測定した。
電気的特性としては、２５℃において素子に１ｍＡの電
流を流したときの動作開始電圧Ｖ、ｒｎＡ 、 ２５℃
における非直線係数α、Ｖｌ ｍＡの２５℃と８５℃と
の間の変化率ΔＶ、 ／ ｖｔ並びに０．９×ｖ１．ｎ
Ａの直流電圧における漏れ電流１ｚを求めた。非直線係
数αは、素子の電流夏の電圧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電圧Ｖ、ｒｎＡ 、 ２５℃
における非直線係数α、Ｖｌ ｍＡの２５℃と８５℃と
の間の変化率ΔＶ、 ／ ｖｔ並びに０．９×ｖ１．ｎ
Ａの直流電圧における漏れ電流１ｚを求めた。非直線係
数αは、素子の電流夏の電圧Ｖに対する変化を次式に近
似したときに得られる。
ここで、Ｃは、電流密度が１ｍＡ／ｃｄのときの素子１
■当りの電圧である。
■当りの電圧である。
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
果を後記の表１に示す。但し、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓの三元
素を合計した量で、それぞれは等原子チである。
果を後記の表１に示す。但し、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓの三元
素を合計した量で、それぞれは等原子チである。
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
算出される原子チで示されている。
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
算出される原子チで示されている。
表１に示す試料扁１は、ＺｎＯＫ Ｐｒ 、 Ｃｏ 、
に、Ｒｈ。
に、Ｒｈ。
Ｃ８及びＣｒのみを添加して製造された従来の磁器に相
当し、その漏れ電流１．は６０μＡである。本発明の目
的である漏れ電流が小さくて６０μＡ未満の試料は、表
からＡ３〜８．１１〜１３．１６〜１８．２１〜２３．
２５〜３１．３３〜３９．４２〜４８．５１〜５７であ
る。したがって、Ｐｒは０．１〜５原子チ、ＣＯは０．
５〜５原子チ、原子チの範囲内で添加する必要があるこ
とがわかる。特に、ＭｇとＣａを同時に添加すると、漏
れ電流ＩＩＯ減少は、 Ｍｇ、Ｃａを単独で添加しえ場
合に比べて著しいことがわかる０次に、Ｋ、Ｒｈ及びＣ
ｓＯ添加量が等しくない場合の結果を表２に示す。
当し、その漏れ電流１．は６０μＡである。本発明の目
的である漏れ電流が小さくて６０μＡ未満の試料は、表
からＡ３〜８．１１〜１３．１６〜１８．２１〜２３．
２５〜３１．３３〜３９．４２〜４８．５１〜５７であ
る。したがって、Ｐｒは０．１〜５原子チ、ＣＯは０．
５〜５原子チ、原子チの範囲内で添加する必要があるこ
とがわかる。特に、ＭｇとＣａを同時に添加すると、漏
れ電流ＩＩＯ減少は、 Ｍｇ、Ｃａを単独で添加しえ場
合に比べて著しいことがわかる０次に、Ｋ、Ｒｈ及びＣ
ｓＯ添加量が等しくない場合の結果を表２に示す。
以上、表１及び２から明らかなように、關成分としての
Ｐｒ、Ｃｏ、に、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｃｒ系にＭｇ、ｃａを添
加することによシ漏れ電流Ｉｌが低減する。これは、Ｚ
ｎ０ＫＰｒ、Ｃｏ、に、Ｒｂ、Ｃｍ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｃａ
が共存して初めて達成されるものである。これらの成分
を単独で添加すると、電圧非直線性は極めて悪く、ハぼ
オーミックな特性しか得られない。
Ｐｒ、Ｃｏ、に、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｃｒ系にＭｇ、ｃａを添
加することによシ漏れ電流Ｉｌが低減する。これは、Ｚ
ｎ０ＫＰｒ、Ｃｏ、に、Ｒｂ、Ｃｍ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｃａ
が共存して初めて達成されるものである。これらの成分
を単独で添加すると、電圧非直線性は極めて悪く、ハぼ
オーミックな特性しか得られない。
上述し友ように１本発明の電圧非直線抵抗磁器ａ、ｉｍ
作開始電圧の温度に対する安定性を保持し丸上で、課電
時の漏れ電流が低減され且つ非直線特性も棗好であ〉、
シたがってバリスタとして極めて有効に使用する′こと
ができる。
作開始電圧の温度に対する安定性を保持し丸上で、課電
時の漏れ電流が低減され且つ非直線特性も棗好であ〉、
シたがってバリスタとして極めて有効に使用する′こと
ができる。
Claims (1)
- １）酸化亜鉛を主成分としこれに副成分としてプラセオ
ジム、コバルト、カリウム、ルビジウム、−ｔ＝シウム
（但しカリウム、ルビジュウム、セシウムについては二
元素板上）、クロムのほかにマグネシウムおよびカルミ
ウムの少くとも一方を元素または化合物の形でそれぞれ
元素に換算してプラセオジムは０１〜５．０原子チ、コ
バルトは０．５〜５．０原子チ、カリウム、ルビジュウ
ム、セシウムは合わせて０．０５〜Ｏ，Ｓ原子％、クロ
ムは０，０５〜０．５原子チ、マグネシウムは０．０１
〜２．０原子チ、カルシウムは０．０１〜２．０原子チ
の範囲で添加し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 |
|---|---|---|---|
| JP56116609A JPS5818903A (ja) | 1981-07-25 | 1981-07-25 | 電圧非直線抵抗磁器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56116609A JPS5818903A (ja) | 1981-07-25 | 1981-07-25 | 電圧非直線抵抗磁器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5818903A true JPS5818903A (ja) | 1983-02-03 |
| JPS6330763B2 JPS6330763B2 (ja) | 1988-06-21 |
Family
ID=14691399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56116609A Granted JPS5818903A (ja) | 1981-07-25 | 1981-07-25 | 電圧非直線抵抗磁器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5818903A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102105401B1 (ko) * | 2015-01-29 | 2020-04-28 | 삼성전기주식회사 | 정전기 보호소자용 페이스트 및 그 제조방법 |
-
1981
- 1981-07-25 JP JP56116609A patent/JPS5818903A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6330763B2 (ja) | 1988-06-21 |
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