JPS5849004B2 - 電圧制限組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に、非リニア抵抗器として用いられる電
圧制限組戒物に係り、特に、特定の作動特性を表わし且
つ無ギャップ型のサージ阻止装置に使用するのに特に適
した組或物に係る。

非リニア抵抗器、即ち非リニアな電流一電圧特性を表わ
す抵抗器、は電子産業を通して多数の色色な使用目的に
広範に利用されている。

従って、これらの形式の抵抗器は、それらの最終的な用
途に基いて物理的な性質及び作動特性が実質的に互いに
異なっている。

然し乍ら、これらの抵抗器は全て、それらの非リニアな
作動領域に於いては、共通の非リニアな電流一電圧特性
を有しており、これは次の様な経験的な関係式で表わさ
れる。

１＝ＫＶα 但し、■は抵抗器間の電圧であり、１は抵抗器に流れる
電流であり、Ｋは抵抗器の幾何学形状及びミクロ組織に
関連した定数であり、モしてαは１より大きな値を有し
た非リニアな指数である。

αの値は次式で計算される。

但し、Ｖ１及びＶ２は各々所与の電流ｈ及びｌ２に於け
る電圧である。

これら電流の選択は、大部分の場合、抵抗器の最終的な
用途に左右される。

例えば、αは０．１ｍＡ （ Ｌ ）乃至１ｍＡ（１
２）の電流レンジに対して決定されるか、或いは又、本
発明によれば、以下の説明より明らかな様に、更に広い
レンジ特に１ｍＡ乃至５０００Ａのレンジに亘って計算
される。

今日まで、非リニア指数αを構或する特定の成分間の関
係について非常に多様の研究がなされてきた。

例えば、米国特許第３７６０３１８号に於いては、非リ
ニアな指数α、即ち実際上該特許では” ｎ ”が、抵
抗器の特定の組成物に基いて広範に変化することが明ら
かである。

これは米国特許第３７６４５６６号についても同じこと
が云える。

更に、定数Ｋ、即ち実際上該特許ではａｔ Ｃ″″も変
化することが明らかである。

但しこの場合はＫ＝ １／Ｃｎである。

これら両特許の場合には、容易に制御されるＫの値が好
ましくは大きな時に（Ｃの値が小さな時に）、α即ちｎ
の値を大きくすることが１つの目的である。

前記特許第３７６０３１８号の場合には、酸化亜鉛の焼
結された本体にリチウム イオン又はナトリウム イオ
ンを拡散することによってこの目的が達或される。

前記特許第３７６４５６６号の場合には、大部分の成分
として酸化亜鉛を含みそしてその他の多数の特定添加物
として例えば二酸化シリコンや、酸化ビスマスや酸化コ
バルトや酸化マンガンや酸化ニッケルを含む様な抵抗器
を用いて、大きな値のα即ちｎと、大きな値のＫ即ち小
さな値のＣとが得られると共に、温度、湿度、電気負荷
、並びにサージ電流に対する高抵抗性とに関して高度の
安定性が得られている。

前記特許に加えて、それと同じゴ般的目的の達或を追求
した別の特許や、その他の目的を意図した別の特許があ
る。

例えば、米国特許第３７６４９５１号では、非リニア抵
抗器が安定した電圧一電流特性を有することが主たる目
的であり、おそらくこれは、主或分として酸化鉄を含み
且つこの酸化鉄と結合される多数の添化物の１つとして
酸化カルシウムを含む様な焼結型ウエノ・を用いること
によって達威される。

米国特許第３５７０００２号に於いては、大きな値のα
即ちｎと、大きな値のＫ即ち小さな値のＣとを与えるこ
とが１つの目的である。

該特許に於いては、酸化亜鉛の焼結された円板に２つの
電極が結合され、１方の電極は円板の１方の表面と非オ
ーミツク接触している銀電極でありそして他方の電極は
円板の反対の面とオーミツク接触している。

米国特許第３６４２６６４号に於いては、制御可能なα
又はＫの値を与えそして特に大きな値のαを与えること
が１つの目的である。

別の目的は、負抵抗と称するものを有した抵抗器を提供
することである。

上記特定の特許に於いては、その大部分の成分として酸
化亜鉛を用いた組或物が、フツ化マンガン、フツ化マグ
ネシウム、フツ化カルシウム等を含む特定の群から選択
された添化物と組合わされて開示されている。

以上の説明より、非リニア抵抗器の非常に多数の色々な
特性は、この抵抗器を構或する或分の特定の組合せに基
いて操作できるということを理解されたい。

もちろん、この様な特定の１つが非リニアな指数αであ
る。

小さなα、中間のα、又は大きなαを待った抵抗器は当
業者によって容易に提供できる。

この点については、米国％許第３８３８３７８号に開示
された様に、比較的小さなレンジ例えば０． １ ｍ
Ａ乃至１ｍＡであるか、或いは又電流値は大きいが比較
的狭いレンジ例えば１００Ａ乃至１ ００ ０Ａであれ
ば、大きな値のαを得ることができるということに注意
されたい。

然し乍ら、以上に述べた特許の中で、本発明の電流レン
ジ特に１ｍＡ乃至５０００Ａに亘って大きな値のαを有
する非リニアな抵抗器について開示しているものは全く
ない。

この様な電流レンジに亘って大きな値のαを有すること
は、特に非リニア抵抗器を無ギャップ型のサージ阻止装
置に用いた場合に重要な特徴である。

更に、小さくて且つ又狭い電流レンジに亘って抵抗器が
大きな値のαを有しているという単なる事実をもって、
本発明の如き大きな電流レンジに亘って同じ値の高いα
が実現されることにはならないことを現解されたい。

実際上は、広いレンジに対するαの値の方が狭いレンジ
に対するαの値よりも一般的に小さい。

公知技術で著しく不充分なものは、特に本発明の電流レ
ンジに於いて大きなαを有し且つ大きなサージエネルギ
吸収能力を有する非リニア抵控器である。

特性のこの特定の組合せは、抵抗器が無ギャップ型の高
電圧サージ阻止装置に利用される様に意図された場合に
非常に重要であることが分っている。

以下の説明より明らかな様に、本発明はこの独特の組合
せを有する組或物を提供するものである。

本発明の１つの目的は、一般的に高電圧サージ阻止装置
にそして特に無ギャップ型の阻止装置に利用する９に特
に適した複雑でなく且つ経済的な電圧制限組戊物を提供
することである。

本発明の別の目的は、広い電流レンジに亘って大きな非
リニア指数αを表わし且つ大きなエネルギ吸収能力を表
わす様に特殊なやり方で構或された前記形式の電圧制限
組或物を提供することである。

本発明の更に別の目的は、約１ｍＡ乃至５０００Ａの電
流レンジに亘って少なくとも約３５に等しい非リニア指
数αを表わし然もそれと同時に少なくとも約５０ジュー
ル／ｃｍ’ に等しいエネルギ吸収能力を有する様に特
殊なやり方で焼結された特定の組戊物を提供することで
ある。

以下に詳細に述べる様に、無ギャップ型のサージ阻止装
置に利用するのに特に適した焼結された電圧制限組或物
について説明する。

この組成物は、その主成分としての酸化亜鉛ＺｎＯ と
複数個の添加物とを含み、これら全部が、焼結後に、酸
化亜鉛粒子の配列体より或るミクロ組織を形威し、上記
酸化亜鉛粒子は添加物で作られた粒子間相によって互い
に分離されている。

本発明によれば、この組戒物は、１ｍＡ乃至５０００Ａ
（７）ｔ流レンジに亘って少なくとも約３５に等しい非
リニア指数αを表わし然も同時に少なくとも約５０ジュ
ール／ｃｒｔｌに等しいエネルギ吸収能力を表わす様に
構或される。

この様な組或物を作る場合には、酸化亜鉛の特定量の選
択と、この酸化亜鉛に組合わされる添加物の特定の種類
及び量の選択とが当然重要である。

然し乍ら、或分のこの組合せ体を焼結する特定のやり方
も重要であり、これについては以下で説明する。

さて、添付図面を参照すれば、本発明により構成された
サージ阻止装置（避雷器）が参照番号１０で一般的に示
されている。

このサージ防止装置は非常に大きな電流サージに対して
電源変圧器１２又は他の装置を保護する様にこれまでの
仕方で機能し、この様な大きな電流サージは例えばその
関連送電線１４内に非常に大きなエネルギが確立される
か又は送電線への落雷によって生じる。

いずれの場合にも、変圧器１２Ｋ現われる電圧が所定の
レベル例えば１０００ボルトより小さい限り、逼雷器１
０は開路として働き、全ての電流は変圧器へと流れる。

然し乍ら、瞬間的であっても大きな電圧が変圧器に現わ
れたとすれば、避雷器１０は短絡路として働いて、それ
に相当するサージ電流を分路する。

然し乍ら、全く信頼性があり且つ効果的な無ギャップ型
避雷器を得るためには、この形式の電圧制限装置即ち実
際には非リニアな抵抗器を作り上げる特定の組成物が、
前記した広い電流レンジに亘って比較的大きな非リニア
指数αを表わさねばならず、且つ又後述する比較的大き
なエネルギ吸収能力を表わさねばならないことが分って
いる。

添付図面に示された様に、サージ阻止装置１０ぱ、その
活性或分として、即ち電圧制限装置乃至は前記の非リニ
ア抵抗器として、従来式に焼結された本体１６と、その
両面に添着された１対の電極１８及び２０とを備えてい
る。

これらの電極は従来通りに設けられて、従来通りに送電
線１４と接地点とに各々接続される。

然し乍ら、本体１６の組成物は、これまでとは異なり、
本発明によって，１ｒｎＡ乃至５０００Ａの電流レンジ
に亘って少なくとも約３５に等しい非リニア指数αを表
わし且つ同時に少なくとも約５０ジュール／ｃｒｔｌに
等しいエネルギ吸収能力Ｊｏを表わす様に構或される。

αについては既に述べたが、エネルギ吸収能力Ｊｏ Ｋ
ついてはまだ説明されていない。

Ｊｏは、先ず、１００乃至２００Ａの方形波電流を２５
００μ秒間組戊物に流すことによって見い出された。

電流の大きさと、亀圧の大きさ（組戊物間の）と、時間
との積から、エネルギ吸収性が計算された。

平均のＪｏを得るためにこれが１分間隔で２０回繰返さ
れた。

前記した様に所望のα及びＪｏ、を与えるために、本体
１６はその主戊分として酸化亜鉛Ｚｎｏ を含んでいる
。

又、本体１６は多数の添加物も含み、これら添加物は酸
化亜鉛とでもってミクロ組織を形成し、そしてこのミク
ロ組織はこれら添加物で構成された粒間相により互いに
分離された酸化亜鉛粒子の配列体を含む。

好ましい実施例では、これらの添加物が酸化ビスマスＢ
ｉ２０３’Ｐ酸化コバル｝Ｃｏ３０４や酸化マンガンＭ
ｎ ０２や酸化アンチモンＳｂ２０３や酸化シリコンＳ
ｉ０２を含む。

実施例に於いては、本体１６の組成物が本質的に次の様
な或分（モル係）より戊る。

特に注目すべきものは酸化コバルトである。

この特定の添加物は本体１６０安定性を増大することが
分っている。

特に、非リニアな抵抗器がこの酸化コバルトを含む時は
この酸化コバルトが“使用安定体゛ゝ′として働くこと
が分っている。

特に、多数のサンプルの電圧特性が所与の電流特に１０
ｍＡに於いて評価された。

これは、電圧の変化を得るために、サンプルが電流サー
ジ（８Ｘ２０μ秒サージ）を受ける前と、この様なサー
ジを受けた後とに行なわれた。

これらのサンプルは、１つを除いて、色々な量のＣｏ３
０４を含むものであった。

Ｃｏ３０４を含むサンプルは、これを含まないサンプル
よりも小さな電圧変化を示し、従って小さな劣化を示し
た。

好ましい実施例では、１乃至３モル係のｃｏ，０４カ使
用された。

この点については、上記した他の添加物の量も或る範囲
内で変えられるということを理解されたい。

例えば、他の添加物の各々は±７５％程度変えられる。

以下に述べる以外は、本体１６が公知のセラミック技術
によって用意されＴも例えば前記した様な酸化亜鉛と添
加物とが湿式ミルに於いて混合されて均質な混合体を作
り、次いでζれが乾燥されそして３５ＭＰＡ乃至１３８
ＭＰＡの圧力で所望の形状にプレスされた。

それにより生じた均質な本体がその後本発明により後述
する様に焼結され？して室温（約２５℃）まで冷却され
た。

所望ならば、上記混合体はその後のプレス工程に於いて
製造し易くするために予め烟焼して微粉砕することがで
き且つ水やポリビニルアルコール等の様な適当なバイン
ダと混合することができる。

更に、その他の適当な一般的な技術も容易に適用できる
。

上記した様に、本体１６が焼結される仕方以外は、上記
工程は従来式のものである。

この点については、焼結工程と、組成物を構成する特定
の成分と、いったん焼結された組或物のミクロ紐織と、
この焼結された組成物により得られる非リニア指数α及
びエネルギ吸収能力Ｊｏとの間に独特な関係があること
が分った。

特に、非リニア指数α及びエネルギ吸収能力Ｊｏは、ど
ちらも、焼結された酸化亜鉛組或物のクロ組織に密接な
関係があることが分った。

焼結された酸化亜鉛組戚物は、種々の添加物より或る粒
間相により互いに分離された半導電性の酸化亜鉛粒子の
配列体として観察できるに過ぎない。

酸化亜鉛の粒子は、粒子寸法が減少するにつれてαが増
大する傾向があり一方粒子寸法が増大するにつれてＪｏ
が増大する傾向があるという点が顕著である。

更に、粒子寸法は焼結温度及び時間の増加につれて大き
くなりそしてそれらの減少につれて小さくなることが分
っている。

以上に述べた関係より、酸化亜鉛及びそれに組合わされ
る添加物、特に前記した添加物、を含む所与の組成物の
非リニア指数α及びエネルギ吸収能力Ｊｏは、組或物が
焼結される特定の時間及び特定の温度に左右されること
が理解されよう。

この資料に基き、大きな値のαと大きな値のＪｏとをも
たらす粒子寸法を生じる組或物或分と焼結温度／時間と
の独特な組合せを実現することができる。

この様な組合せの１つが上記した特定の組戒物を用いて
いる。

この組或物は約１３００℃の温度で約１．５時間焼結さ
れ、そして以下で明らかとなる様に、約１９−．クロン
の酸化亜鉛粒子寸法（従来通りに推定された）と、１ｍ
Ａ乃至５０００Ａの電流レンジに亘る約３６のαと、約
５２ジュール／ｃｒ／ｌのＪｏとを示した。

ここに述べた特定の実施例は好ましい実施例であり、然
も本発明の実例であるが、本発明がこの特定の実施例に
限定されるものでないことを理解されたい。

本発明の組成物は、その主或分とじて？化亜鉛を用い且
つ又前記した種々の添加物の全部でない場合はその若干
を色々な量で用いた組戊物である。

こり組放物は所望の形状に形成され、そしてその後、添
加物で構或された粒間相によって互いに分離された酸化
亜鉛粒子の配列体を含むク組織を表わす様に、所定の時
間、所定の温度で焼結される。

本発明によれば、酸化亜鉛の特定量、添加物の特定の種
類及び量、並びに特定の焼結時間及び温度は全て、電圧
制限組或物が１ｍＡ乃至５０００Ａの電流レンジに亘っ
て少なくとも約３５に等しい非リニア指数αを表わし且
つそのエネルギ吸収能力Ｊｏが少なくとも約５０ジュー
ル／ｃｒｔｌに等しい様に選択される。

最も好ましい実施例は本発明の技術による前記特定の実
施例であるが、用いられる酸化亜鉛の量及び選択される
特定添加物の量並びに焼結時間及び温度を、前記と同じ
結果を得る様に、即ち前記？電流レンジに於いて少なく
とも３５に等しいαと、少なくとも５０に等しいＪｏと
を得る様に、変えることができる。

この点については、約１１００℃乃至１ ３５０℃、好
ましくは１２５０℃乃至１３００℃の温度レンジと、約
１時間乃至２０時間好ましくは２時間乃至１０時間の時
間レンジとが望ましい。

更に、酸化亜鉛のミクロ組織の粒子寸法は１５乃至３０
クロンの範囲であるのが好ましい。

本体１６の電圧制限動作について一搬的に説明し且つ又
好ましい実施例及び実例について説明したが、本発明の
出願人が直面した問題の複雑性について示した多数の例
に注目されたい。

これらの例は、選択さるべき特定の組成物と、これ力鴇
結される特定の仕方との独特の相互関係も示している。

以下の表１に示された３つの組或物について特に考える
ことにする。

これら組成物の主な相違として＆４酸化ビスマスＢｉ２
０３と酸化ニッケルＮｉＯ とに変りがあることが明ら
かであろう。

これら組或物の各々は従来の仕方て偵霧乾燥され、そし
て約２、５？／ｃｆｌ乃至３． ５ ？／ｃｒｌの密度
と、約５Ｃｒｎの直径と、１ｃｒｎの高さとを有する円
板にプレスされた。

これは例えば前記した様に従来のやり方で達或された。

これらの円板は以下の表■に示された色々な温度及び時
間条件の下で暁結され、そしてα、Ｊｏ及ｌｍＡでの電
圧Ｅ，を評価するために電気的に試験された。

前記した様に、表■は特定の組成物、焼結温度及び時間
、推定粒子寸法、αの値、Ｊｏの値及びＥ，の値を与え
る。

更に、αの値は１ｍＡ乃至５０００Ａの電流レンジに対
して与えられるα１だゆでなく、５００Ａ乃至５０００
Ａの電流レンジに対しても与えられるα２。

この後者の量は、特に本発明に関与するものでないが、
高い電流密度に於ける非リニア性の程度を示している。

電流レンジに関し、このレンジは、直径５ｃｍ，高さｌ
閉のサンプルに対するものであることに注意することは
重要である。

このことは、１平方センチメートル当り、電流レンジが
約０． ０ ５ ｍＡから２５５Ａα１及び約２５．５
Ａから２５５Ａα２であることを意味している。

４．５係の酸化ビスマスと１．５タの酸化ニッケルとを
有した第３組或物の場合は、温度を１１２５℃から１３
３０℃まで上げ且つ時間を２．５時間から２．７時間ま
で増加することにより、α及びＥ１の値が減少しそして
Ｊｏが増加することが明らかである。

それと同時に、粒子寸法が実質的に増加することが分っ
た。

これらの観察結果は組戒物一温度一時間及び粒子寸法の
多数の組合せについても一般的に同じことが云えると分
っている。

従って、いかなる所与の組或物についても、焼結された
装置の電気特性を独特に決定する最適な焼結条件が存在
する。

従って所与の使用目的に対する主たる要件が広い電流レ
ンジに亘って大きナ値ノα α１ （５０より大きい）
を得ることであるとすれば、第３組或物の焼結を１１２
５℃で２．５時間行なうことができる。

これらの条件の下ではＪｏが約１１ジュール／ｃｒｒｉ
に限定されることを注意されたい。

大きな値のＪｏが必要とされる場合には、上記焼結条件
では明らかに不適当である。

この場合には、表■に示された別の組の焼結条件が必要
とされる。

１３３０℃及び２．７時間に於いてはα，αが５１から
３６に減少する。

従って所与の使用目的の特定の電気的要件が組或物一温
度一時間及び必要とされる粒子寸法の組合せを決定する
。

第２組成物、即ち本発明の好ましい組或物、から作られ
た装置に対するデータを検討することによって同様の結
果が与えられる。

温度を１０５０℃から１３００℃まで上げそして時間を
１、Ｏから１．５時間まで増加した時には、粒子寸法及
びＪｏが増加しそしてαの値及びＥ１が減ずる。

然し乍ら、組成物一温度一時間及び粒子寸法のこの組合
せに於いては、αのほとんど同じ値に対して、Ｊｏが第
３組或物で観察されたＪｏに比べて実質的に増加される
ことに注意されたい。

従って、大きな値のα及びＪｏの組合せを必要とする使
用目的、即ち本発明の使用目的に対して＆ｉ，１３００
℃で１．５時間焼結された第２組或物が推挙される。

さて焼結時間を１．５時間から５時間に増加した場合に
は、大電流の場合のα２が５０％以上改善さへこれは大
きなサージ電流に於いて良好な保護を与える。

然し乍ら、この様にする場合にはＪｏの値が５２ジュｋ
／ｃｒｄから４８ジュール／ｃｒｔｌまで若干減され（
これはもちろんほｒ５０である）、そしてそれに対応し
てＥ，が減少し且つ粒子寸法が増加する。

かくて、焼結時間を増加することにより、大電流の非リ
ニア性が著しく改善されるが、Ｊｏの犠牲を伴なう。

然し、このＪｏの変化はあまり甚しいものではない。

然し乍ら、１９ミクロンから３０ミクロンへの粒子寸法
の増加及び？２２５ＶＡｍ）ら７ ７ ｓ ｖＸ凄ヘノ
Ｅ１ノ減少は、既に観察された様なＪｏの改善を必ずし
も確保するものではないことを注意されたい。

従って所与の組成物に対して温度及び時間を正しく選択
することが非常に重要である。

第１組或物に対して示された様に焼結温度が１０００℃
と１１５０℃との間で低く保持された時には若干異なっ
た状態が存在する。

焼結温度及び時間を増加することにより、ＪＯ，ＥＩ及
び粒子寸法は前記した様に増加されＥ１が減少されるが
、αの値も若干増加される。

これらのデータはαに対する温度及び時間の影響に関し
て手前の観察結果からのずれを示しているが、これは物
質のふるまいの別の複雑さを現わしている。

特に、１０５０℃及び１時間に於いては、６つの別々の
或物酸化物間の化学反応が完全でない。

これらの条件の下では、クロ組織に於いて証明されてい
る様に装置が化学的に均質でなく、この状態は異なった
相間の不安定平衡を表わしている。

これは組或物によるエネルギ吸収性が全くない（Ｊｏ＝
０）ことによって、説明される。

か工る場合には、更に高い温度を用いて装置を作らねば
ならない。

以上に述べた例は、物質の相互作用の複雑さを明確に示
し、そして組或物一温度一時間一クロ組織と、α，ＪＯ
，Ｅ１の如き電気特性との間に存在する独特の相互関係
を説明するのに役立つものである。

特定の組成物に関する表示には、所与の使用目的に対す
る温度一時間及び粒子寸法に関する表示を付随する様に
しなげればならない。

表■に列挙されたものに類似した色々な例を入念に研究
する際に、１３００℃、５時間という焼結条件でもって
第２組成物を用いて６ＫＶの無ギャップ型避雷器が構或
された。

この避雷器は１３８ＫＶシステムに於げる１２０ＫＶ中
間クラス避雷器の割り当て区分として組み込まれそして
試験された。

この避雷器は磁器包囲体に収容され、そして現用のＡＮ
ＳＩ Ｃ６２．１サージ阻止装置規格について試験さ
れた。

１．５，３，５，１０及び２０ＫＡサージ（８Ｘ２０μ
秒波）に於いて放電電圧特性試験が行なわれた。

これが表■に示されており、そしてＷｅｓｔｉｎｇｈｏ
ｕｓｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｒｐｏｒａ −ｔｉｏ
ｎＫより製造された従来型のシリコンカーバイドＩＶＬ
避雷器と比較されている。

この試験シーケンスに於いて、酸化亜鉛の避雷器はＩＯ
ＫＡに於げるこれまでの避雷器保護特性に匹敵する様な
大きさにされた。

上記表■の電流及び電圧をプロットすると異なった曲線
ができることに注意されたい。

即ち、表■に示された様に、小さい整合電流に対しては
、ＺｎＯ避雷器の方がＳＩＣ避雷器（これも上記サージ
電流で試験された）よりも大きな放電電圧を有すること
に注意されたい。

然し乍ら、より大きな電流（絶縁ストレスが甚しい様な
）に対して＆Ｌ ＺｎＯ避雷器の放電電圧の方が小さい
。

従ってＺｎＯ避雷器は大電流サージに於いて優れた保護
特性を有している。

以上に述べた例は解説のためのものに過ぎず、本発明を
限定するものではないことを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明により構或された無ギャップ型サー
ジ阻止装置を示す略図であり、且つ電源変圧器又はその
他の装置を保護する場合を示した図である。 １０・・・サージ阻止装置、１２・・・電源変圧器、１
４・・・送電線、１６・・・本体、１ Ｂ， ２０・・
・電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 無ギャップ型の避雷器に用いるのに特に適した電圧
   制限組或物において、９３．５モル係のＺｎＯ ， ３
   ．０モル係のＢｉ２ ０３ 、１．０モル係のＣＯ３０
   ， ， １．０モルφのＭｎ０２ ，１．０モル係のＳ
   ｂ２０３及び０．５モル係のＳｉ０２の各或分から実質
   的になり、ＺｎＯ以外の前記戊分で形或された粒間相に
   よって互いに分離されたＺｎＯ粒子の配列体を含むクロ
   組織を表わし、直径５ｃｍ、高さｌＣｒｒＩのサンプル
   について少なくとも５０ジュール／ｃＴＬ３に等しいエ
   ネルギ吸収能力を表わし、且つの式によって決定 される少なくとも３５に等しい非リニア指数αを表わす
   ように焼結されており、ここで、ｖ１及びＶ２は前記サ
   ンプルを流れる電流がＩ１及び工２であるときに前記サ
   ンプルの両端間に現われる各電圧であり、Ｉ１及びＩ２
   はそれぞれ１ｍＡ及び５０００Ａであることを特徴とす
   る電圧制限組成物。