JPS5820773A - 酸化亜鉛バリスタの製造方法 - Google Patents
酸化亜鉛バリスタの製造方法Info
- Publication number
- JPS5820773A JPS5820773A JP56117950A JP11795081A JPS5820773A JP S5820773 A JPS5820773 A JP S5820773A JP 56117950 A JP56117950 A JP 56117950A JP 11795081 A JP11795081 A JP 11795081A JP S5820773 A JPS5820773 A JP S5820773A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zinc oxide
- core particles
- added
- varistor
- zno
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
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t′i特に低電圧回路を対象とし九酸化亜鉛バリ
スタの製造方法に関する。
スタの製造方法に関する。
酸化亜鉛ハリスfi /d ZnO粉末f Prm O
n 、 La’y Os 。
n 、 La’y Os 。
Bi2’s等の添加物と混合後焼結して作られる抵抗の
電圧非直線特性を示すセラミックスで、その非・直線性
は焼結によりPr 、 Ia 、 Bi等が結晶粒界に
析出することによって生ずると考えられている。′実用
的なバリスタの粒界層l#当たりのバリスタ電圧はほぼ
一定であシ、従って素子のバリスタ電圧は対向する電極
間に何層の粒界が存在するかによって決定される。高電
圧回路を対象としたバリスタはバリスタ電圧を大きくす
るために素子の厚さを大きくするか、あるいは粒径を小
さくすればよい。逆に低電圧回路を対象とした素子の場
合には厚さを薄くするか、あるいは粒径を十分に大きく
する必要がわる。バリスタ電圧は通常m1llム通電時
の端子電圧v1−で定義されるが、例え[DC12V回
路用のバリスタではvI・mA、−= 22Vが一般的
である。
電圧非直線特性を示すセラミックスで、その非・直線性
は焼結によりPr 、 Ia 、 Bi等が結晶粒界に
析出することによって生ずると考えられている。′実用
的なバリスタの粒界層l#当たりのバリスタ電圧はほぼ
一定であシ、従って素子のバリスタ電圧は対向する電極
間に何層の粒界が存在するかによって決定される。高電
圧回路を対象としたバリスタはバリスタ電圧を大きくす
るために素子の厚さを大きくするか、あるいは粒径を小
さくすればよい。逆に低電圧回路を対象とした素子の場
合には厚さを薄くするか、あるいは粒径を十分に大きく
する必要がわる。バリスタ電圧は通常m1llム通電時
の端子電圧v1−で定義されるが、例え[DC12V回
路用のバリスタではvI・mA、−= 22Vが一般的
である。
一方、粒界1場当たりのJt@ムは約2vであるので、
このようなバリスタの端子電極間に存在し得る粒界は高
々11層である。ZnOバリスタを通常の方法で作ると
、その粒径は10〜20 Itmである。このために素
子の厚さを0.1〜0.2−にしなければならない。
このようなバリスタの端子電極間に存在し得る粒界は高
々11層である。ZnOバリスタを通常の方法で作ると
、その粒径は10〜20 Itmである。このために素
子の厚さを0.1〜0.2−にしなければならない。
L カL ZnOバリスタのような焼結体は0,1,0
,2 。
,2 。
の厚さでは機械的強度が弱く、割れを生じて実用できな
い。これに対しZnOを主成分とし、&あるいは計を含
む焼結体を加水分解して得られるZnO粒子を核粒子と
してこれにZnOバリスタ粉末を混合し、成形、焼成し
て低電圧用バリスタに適する磁器を製造することは公知
である。この方法においては、ZnOにl化合物あるい
はSr化合物を混合して焼結すると、水に9溶のBaO
あるいは8rOが粒界に析出するので、加水分解により
これを溶解してZnO粒子を分離させる。
い。これに対しZnOを主成分とし、&あるいは計を含
む焼結体を加水分解して得られるZnO粒子を核粒子と
してこれにZnOバリスタ粉末を混合し、成形、焼成し
て低電圧用バリスタに適する磁器を製造することは公知
である。この方法においては、ZnOにl化合物あるい
はSr化合物を混合して焼結すると、水に9溶のBaO
あるいは8rOが粒界に析出するので、加水分解により
これを溶解してZnO粒子を分離させる。
本発明はこのような公知の方法において、核粒子の大き
さが得られるバリスタ特性を左右することに着目し、最
適な大きさの核粒子を用いた方法を提供することを目的
とする。
さが得られるバリスタ特性を左右することに着目し、最
適な大きさの核粒子を用いた方法を提供することを目的
とする。
この目的は上記の方法において25〜53μmの粒径の
核粒子を用いることによって達成される。このような粒
径の核粒子はZnOに4化合物あるいはSr化合物の少
くとも一種と元!あるいは化合物の形の5〜20Off
子ppMの紅を加えた粉末を焼結した後加水分解して得
ることが望ましい。
核粒子を用いることによって達成される。このような粒
径の核粒子はZnOに4化合物あるいはSr化合物の少
くとも一種と元!あるいは化合物の形の5〜20Off
子ppMの紅を加えた粉末を焼結した後加水分解して得
ることが望ましい。
以下実験例とその結果を引用して本発明について説明す
る。
る。
実験例1:
烏をB&COsの形で、ZnOに抛がo、o’y原子X
になるように添加し、十分混合した後焼結し、得られた
焼結体を砕いた後純水中で煮沸してZnO結晶粒を得た
。この粒子を170メツシユ、230メツシユ。
になるように添加し、十分混合した後焼結し、得られた
焼結体を砕いた後純水中で煮沸してZnO結晶粒を得た
。この粒子を170メツシユ、230メツシユ。
280メツシユ、325メツシユ、400メツシユ。
500メツシユ、625メツシユのふるいを用いて5〜
20μ、 、 20〜25μ7 、25〜37μ、 、
3フ −+44μつ 、44゜53μ1,53〜63
μm、63〜88μ鯛の7種類の粒径に分級した。Zn
Oバリスタ粉末か←1はZnOに0.5原子%のPr
、 2.0原子XのGo 、 0.2原子XのK 、
0.15原子XのCr 、 0.l原子XのMB 、
0.1原子j%f)Caを添加したもので、この組成の
粉末に分級した核粒子を重量Xを変えて添加混合し、成
形後空気中で1250〜1400℃の温度で焼成した。
20μ、 、 20〜25μ7 、25〜37μ、 、
3フ −+44μつ 、44゜53μ1,53〜63
μm、63〜88μ鯛の7種類の粒径に分級した。Zn
Oバリスタ粉末か←1はZnOに0.5原子%のPr
、 2.0原子XのGo 、 0.2原子XのK 、
0.15原子XのCr 、 0.l原子XのMB 、
0.1原子j%f)Caを添加したもので、この組成の
粉末に分級した核粒子を重量Xを変えて添加混合し、成
形後空気中で1250〜1400℃の温度で焼成した。
焼結体を厚さ1.01111 まで研磨後、IJの面積
の電極を対向する面に設はバリスタ特性と測定した。第
1表はその測定結果を示し、aは0.1−〜14A
間の非直線係数、Δv1−は8X菊μ8の標準波形のサ
ージ2500Aを5回通電波のvIIPIムの変化率を
示す。
の電極を対向する面に設はバリスタ特性と測定した。第
1表はその測定結果を示し、aは0.1−〜14A
間の非直線係数、Δv1−は8X菊μ8の標準波形のサ
ージ2500Aを5回通電波のvIIPIムの変化率を
示す。
第1表
第1表から明らかなように、核粒子の混合量が変化して
も核粒子の粒径が53−以上になると非直線係数aが助
以下になシ、また8×助μBのサージ2500A通電後
の変化率も一5%以上と大きくなるのでZnOバリスタ
の特性としては満足できるものではなくなる。一方、粒
径が25μm以下になると厚さ1−当たりのV+1は5
0V以上となる。約30Vのvl−を得るのには、核粒
子の粒径は25〜53μmが適当である。
も核粒子の粒径が53−以上になると非直線係数aが助
以下になシ、また8×助μBのサージ2500A通電後
の変化率も一5%以上と大きくなるのでZnOバリスタ
の特性としては満足できるものではなくなる。一方、粒
径が25μm以下になると厚さ1−当たりのV+1は5
0V以上となる。約30Vのvl−を得るのには、核粒
子の粒径は25〜53μmが適当である。
実験例2:
第1図の曲線11はZnOにBaCO5を0.08原子
X加え成形後空気中で1100−1400℃の範囲の温
度に2時間保って焼結した場合の焼結体の平均粒径と焼
結温度の関係を示す。この曲線より明らかなように、前
記の最適粒子径25〜53μmを得るためには、焼結温
度を1150℃以下にしなければならない。この範囲の
温度では加水分解による核粒子の分離速度が遅く、製造
時間が長くかかる。しかも60μm以下の粒径は焼結温
度依存性が大きいため、核粒子の粒径管理に問題があっ
た。これに対し、1lc1図における曲M12〜16は
同様に作られる焼結体に紅を絵加した場合の平均粒径で
ある。すなわち、紅を硝酸アルミニウムの形で2〜20
0原子ppM加え十分混合し、これにバインダをまぜ成
形後曲線11の場合と同様に焼結した。曲1is12〜
16はそれぞれ紅絵加ii 2 、5 、10 、10
0 、200ppM の場合に対応する。これより、
25〜53μ解の最適粒度を得る焼結温度がム添〃II
jlとともに高くなっていることが明らかである。
X加え成形後空気中で1100−1400℃の範囲の温
度に2時間保って焼結した場合の焼結体の平均粒径と焼
結温度の関係を示す。この曲線より明らかなように、前
記の最適粒子径25〜53μmを得るためには、焼結温
度を1150℃以下にしなければならない。この範囲の
温度では加水分解による核粒子の分離速度が遅く、製造
時間が長くかかる。しかも60μm以下の粒径は焼結温
度依存性が大きいため、核粒子の粒径管理に問題があっ
た。これに対し、1lc1図における曲M12〜16は
同様に作られる焼結体に紅を絵加した場合の平均粒径で
ある。すなわち、紅を硝酸アルミニウムの形で2〜20
0原子ppM加え十分混合し、これにバインダをまぜ成
形後曲線11の場合と同様に焼結した。曲1is12〜
16はそれぞれ紅絵加ii 2 、5 、10 、10
0 、200ppM の場合に対応する。これより、
25〜53μ解の最適粒度を得る焼結温度がム添〃II
jlとともに高くなっていることが明らかである。
第2図は、核粒子の焼結温度と加水分解による核粒子の
分離時間を示している。各温度とも第1図に示す関係曲
線から核粒子径が25〜53μmの範囲に入るAI!濃
度の焼結体を選んで用いた。分離が終りほぼ単一の核粒
子になっているかどうかは光学顕微鏡によシ確認した。
分離時間を示している。各温度とも第1図に示す関係曲
線から核粒子径が25〜53μmの範囲に入るAI!濃
度の焼結体を選んで用いた。分離が終りほぼ単一の核粒
子になっているかどうかは光学顕微鏡によシ確認した。
第2図から明らかなように、核粒子の焼結温度が115
0℃以下になると分離時間が急激に増大する、従って焼
結体へのムtの添加が分離時間の短縮に有効でtDCl
また同時に第1図から分かるように粒径−節のだめの温
度管理を容易にする。
0℃以下になると分離時間が急激に増大する、従って焼
結体へのムtの添加が分離時間の短縮に有効でtDCl
また同時に第1図から分かるように粒径−節のだめの温
度管理を容易にする。
実験例3:
ZnOに8rCOiを0.08原子X加え、さらに紅を
紅(Not)s の形で2〜200原子ppM加え十分
に混合し、これにバインダをまぜ成形後空気中で110
0〜1400℃の範囲で2時間焼成した。この様にして
得られた焼結体の平均粒径を第3図に示す。第3図にお
いて曲線31〜36はそれぞれ紅を添加しない場合なら
びに紅を2 、5 、10 、100 、200ppM
添加し九場合の結果である。第3図から実験例1で確
かめられた最適粒径乃〜聞μmを得る焼結温度が紅の添
加量とともに高くなることが分かるっ図示しないが核粒
子の焼結温度と加水分解による被粒子の分離時間との関
係は第2図と同様であシ、核粒子の焼結温度が1150
℃以下であると分離時間が急激に増大する。従って焼結
体への紅の添加が分離時間の短縮に有効である。
紅(Not)s の形で2〜200原子ppM加え十分
に混合し、これにバインダをまぜ成形後空気中で110
0〜1400℃の範囲で2時間焼成した。この様にして
得られた焼結体の平均粒径を第3図に示す。第3図にお
いて曲線31〜36はそれぞれ紅を添加しない場合なら
びに紅を2 、5 、10 、100 、200ppM
添加し九場合の結果である。第3図から実験例1で確
かめられた最適粒径乃〜聞μmを得る焼結温度が紅の添
加量とともに高くなることが分かるっ図示しないが核粒
子の焼結温度と加水分解による被粒子の分離時間との関
係は第2図と同様であシ、核粒子の焼結温度が1150
℃以下であると分離時間が急激に増大する。従って焼結
体への紅の添加が分離時間の短縮に有効である。
実験例4;
以上の実験結果に基づき、種々のu濃度の焼結体から得
られ九粒径25〜53μ鯛の核粒子を用いて作ったバリ
スタの特性を第2表に示す。製造条件は実験例1と同様
で、核粒子混合量は10重量Xである。
られ九粒径25〜53μ鯛の核粒子を用いて作ったバリ
スタの特性を第2表に示す。製造条件は実験例1と同様
で、核粒子混合量は10重量Xである。
第2表
第2表よシ、核粒子中の濃度を変えて紅を添加しても紅
を添加しない場合と#ミとんど変らないことが明らかで
ある。すなわち、核粒子中のムは単に核粒子の粒成長に
のみ関係する。この効果は拠あるいは8rの量を0.0
1〜5原子Xの範囲で変化しても変らなかった。またバ
リスタ粉末の組成、すなわちPr 、 fJIL、 B
1などの添加量を変化しても同様に核粒子へのALIf
&加の効果が得られた。
を添加しない場合と#ミとんど変らないことが明らかで
ある。すなわち、核粒子中のムは単に核粒子の粒成長に
のみ関係する。この効果は拠あるいは8rの量を0.0
1〜5原子Xの範囲で変化しても変らなかった。またバ
リスタ粉末の組成、すなわちPr 、 fJIL、 B
1などの添加量を変化しても同様に核粒子へのALIf
&加の効果が得られた。
良好なバリスタ特性を得るために必要な25〜53μm
の核粒子径に対しては5原子ppM以上の添加が必要で
ある。紅の添加量を増加すると焼結温度が高くなシ、2
00原子PpM以上添加すると核粒子の焼成温度が14
00℃以上となるので実用的でない。従って紅の添加量
は5〜200ppM であることが望ましい。
の核粒子径に対しては5原子ppM以上の添加が必要で
ある。紅の添加量を増加すると焼結温度が高くなシ、2
00原子PpM以上添加すると核粒子の焼成温度が14
00℃以上となるので実用的でない。従って紅の添加量
は5〜200ppM であることが望ましい。
以上述べたように本発明は、低電圧回路用の粒径の大き
いZnO焼結体からなるバリスタを作る丸めに焼成前に
予め混合するZnO核粒子の粒径をδ〜53μ嘴 とす
ることにより良好な特性のバリスタを製造するものであ
る。さらにそのような粒径の核粒子をSrあるいは臘の
ほかにMを添加したZnO焼結体の加水分解により短時
間に生成するもので、これによりMを添加しない場合に
比して製造時間は半分に短縮でき、極めて能率よく特性
良好な特に低電圧回路用のZnOバリスタの製造を可能
にする。
いZnO焼結体からなるバリスタを作る丸めに焼成前に
予め混合するZnO核粒子の粒径をδ〜53μ嘴 とす
ることにより良好な特性のバリスタを製造するものであ
る。さらにそのような粒径の核粒子をSrあるいは臘の
ほかにMを添加したZnO焼結体の加水分解により短時
間に生成するもので、これによりMを添加しない場合に
比して製造時間は半分に短縮でき、極めて能率よく特性
良好な特に低電圧回路用のZnOバリスタの製造を可能
にする。
第1図はZnOに出および本発明によるAtを添加した
焼結体のAt濃Kをパラメータとした平均粒径と焼結温
度の関係線図、第2図は本発明の−夾施例である紅添加
の焼結体の加水分解による粒子の分離時間と焼結温度の
関係線図、第3図は臘の代りに計を用いた場合の第1図
と同様の関係線図である。 13 、33・・・5 ppM At、 14 、34
・・・loppM At、 15.35・・・loop
pM At% 16 、36・・、 200ppM A
t 01″1 図 洸紹温β(°C) 花n子のλL8温庚(C)
焼結体のAt濃Kをパラメータとした平均粒径と焼結温
度の関係線図、第2図は本発明の−夾施例である紅添加
の焼結体の加水分解による粒子の分離時間と焼結温度の
関係線図、第3図は臘の代りに計を用いた場合の第1図
と同様の関係線図である。 13 、33・・・5 ppM At、 14 、34
・・・loppM At、 15.35・・・loop
pM At% 16 、36・・、 200ppM A
t 01″1 図 洸紹温β(°C) 花n子のλL8温庚(C)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)酸化亜鉛を主成分とし、バリウムあるいはストロン
チウムを含む焼結体を加水分解して得られる酸化亜鉛粒
子を核粒子として酸化亜鉛バリスタ粉末に混合し、成形
、焼成する方法において、5〜53μ溝 の粒径の核粒
子を用いることを特徴とする酸化亜鉛バリスタの製造方
法。 2、特許請求の範囲第1項記載の方法において、酸化亜
鉛にバリウム化合物あるいはストロンチウム化合物の少
くとも一種と、元素あるいは化合物の形の50〜200
原子ppMのアルミニウムを加えた粉末を焼結した後加
水分解して核粒子を作ることを%黴とする酸化亜鉛バリ
スタの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56117950A JPS5820773A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 酸化亜鉛バリスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56117950A JPS5820773A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 酸化亜鉛バリスタの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5820773A true JPS5820773A (ja) | 1983-02-07 |
JPS6114104B2 JPS6114104B2 (ja) | 1986-04-17 |
Family
ID=14724242
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56117950A Granted JPS5820773A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 酸化亜鉛バリスタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5820773A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6442803A (en) * | 1987-08-11 | 1989-02-15 | Ngk Insulators Ltd | Voltage-dependent nonlinear resistor |
JP2009264485A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Inax Corp | 給水弁装置 |
-
1981
- 1981-07-28 JP JP56117950A patent/JPS5820773A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6442803A (en) * | 1987-08-11 | 1989-02-15 | Ngk Insulators Ltd | Voltage-dependent nonlinear resistor |
JP2009264485A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Inax Corp | 給水弁装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6114104B2 (ja) | 1986-04-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS5820773A (ja) | 酸化亜鉛バリスタの製造方法 | |
JP2689439B2 (ja) | 粒界絶縁型半導体磁器素体 | |
JPH0279402A (ja) | 非線形電圧依存抵抗体の製造方法 | |
JPH0630284B2 (ja) | 電圧非直線抵抗素子の製造方法 | |
JP2548297B2 (ja) | バリスタの製造方法 | |
JPS60233801A (ja) | 電圧非直線抵抗体 | |
JPH0552642B2 (ja) | ||
JP3256366B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体の製造方法 | |
JPS6115303A (ja) | 酸化物電圧非直線抵抗体の製造方法 | |
JPS6028203A (ja) | 電圧非直線抵抗体の製造方法 | |
JPH03261101A (ja) | 酸化亜鉛電圧非直線抵抗体の製造方法 | |
JP3384410B2 (ja) | 正の抵抗温度特性を有する半導体磁器 | |
JP3493591B2 (ja) | 半導体磁器の製造方法 | |
JPH06204006A (ja) | 酸化亜鉛バリスタの製造方法 | |
JPH10312909A (ja) | 低電圧用電圧非直線性抵抗器の製造方法 | |
JP3180375B2 (ja) | バリスタの製造方法 | |
JPS61204902A (ja) | 電圧非直線抵抗体の製造方法 | |
JPS5879704A (ja) | 非直線抵抗体の製造方法 | |
JPS59172204A (ja) | 低電圧用ZnOバリスタの製造方法 | |
JPS5975604A (ja) | 電圧非直線抵抗体の製造方法 | |
JPS60170206A (ja) | 電圧非直線抵抗体 | |
JPS589562B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体の製造方法 | |
JPS63246803A (ja) | 酸化物非直線抵抗体 | |
JPS6235243B2 (ja) | ||
JPS60170205A (ja) | 電圧非直線抵抗体 |