JPS59117203A - 電圧電流非直線抵抗体 - Google Patents
電圧電流非直線抵抗体Info
- Publication number
- JPS59117203A JPS59117203A JP57226208A JP22620882A JPS59117203A JP S59117203 A JPS59117203 A JP S59117203A JP 57226208 A JP57226208 A JP 57226208A JP 22620882 A JP22620882 A JP 22620882A JP S59117203 A JPS59117203 A JP S59117203A
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- JP
- Japan
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- voltage
- bismuth
- nonlinear resistor
- sintered body
- current
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
- H01C7/105—Varistor cores
- H01C7/108—Metal oxide
- H01C7/112—ZnO type
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は酸イ、ヒ亜鉛(Z■)を主成分とする焼結体か
らなる′慮圧電流非直線抵抗体に関する。
らなる′慮圧電流非直線抵抗体に関する。
従来から各種の4圧4流非直線抵抗体が研究されている
が、その中の一つにZnOi主成分とした焼結体を用い
たものがある。このZnC)”、(主成分とした焼結体
を用いたものにおいては、各種副成分が添加されて所望
の特性を得ることが試みられている。このような電圧磁
流非直線抵抗体に要求される特性としては、峡圧電流罪
直線特性、寿命時性等があるが、いずれにも浸れた特性
を有するものを得るのは困難なことである。例えば特開
昭49−119188号に示されているように、ZnO
f主成分としB 1203 、 Coo 、 5b20
3. NiO、MnOf副成分として添加した電圧磁流
非直線抵抗体があるが、この場合にも電圧電流非直線特
性において十分な特性は得られていない。
が、その中の一つにZnOi主成分とした焼結体を用い
たものがある。このZnC)”、(主成分とした焼結体
を用いたものにおいては、各種副成分が添加されて所望
の特性を得ることが試みられている。このような電圧磁
流非直線抵抗体に要求される特性としては、峡圧電流罪
直線特性、寿命時性等があるが、いずれにも浸れた特性
を有するものを得るのは困難なことである。例えば特開
昭49−119188号に示されているように、ZnO
f主成分としB 1203 、 Coo 、 5b20
3. NiO、MnOf副成分として添加した電圧磁流
非直線抵抗体があるが、この場合にも電圧電流非直線特
性において十分な特性は得られていない。
また、このよう寵焼結体中のBl!Os相を制御して所
望の特性を得ることも試みられている。Bi2O。
望の特性を得ることも試みられている。Bi2O。
は焼結体中において各種の相を呈するが例えば特開昭5
0−131094号に示されているように、全Bi2O
,のうちIQwt%以上を体心立方晶系(γ相)として
パルス磁流、直流負荷に対する安定性増す試みがある。
0−131094号に示されているように、全Bi2O
,のうちIQwt%以上を体心立方晶系(γ相)として
パルス磁流、直流負荷に対する安定性増す試みがある。
しかしながら電圧電流非直線特性。
寿命特性等は組成によるところが大きくγ−B*、o。
相を制御するのみでは特性改善は難しわ。特に4圧4流
非直線性等において十分な特性は得られていない。
非直線性等において十分な特性は得られていない。
このように従来の′4圧磁電流直線抵抗体においては電
圧電流非直線特性、寿命特性等を兼ね備えたものは得ら
れていない。避雷器等の犬きlサージ吸収全目的とする
場合は特に電圧電流非直線特性に優れたものが要求され
る。
圧電流非直線特性、寿命特性等を兼ね備えたものは得ら
れていない。避雷器等の犬きlサージ吸収全目的とする
場合は特に電圧電流非直線特性に優れたものが要求され
る。
本発明は電圧礒流罪直線特性、寿命特性ともに優れた電
圧磁流非直線抵抗体を提供することを目的とする。
圧磁流非直線抵抗体を提供することを目的とする。
本発明は酸化亜鉛を主成分とし、副成分としてビスマス
、コバルト、マンガン、アンチ七ン、ニッケル、アルミ
ニウムがそれぞれB’ 203 + co、o、 lM
n0 、 Sb、03 、 NiO、人、g3+に換算
して、Bi、Os 0.1〜5mo1%、 Co□O
s O,1〜5mo1%。
、コバルト、マンガン、アンチ七ン、ニッケル、アルミ
ニウムがそれぞれB’ 203 + co、o、 lM
n0 、 Sb、03 、 NiO、人、g3+に換算
して、Bi、Os 0.1〜5mo1%、 Co□O
s O,1〜5mo1%。
MnO0,1〜5mo74. Sb、0.0.1〜5
+no1%+NjOO,1〜5mo1%、 A4”
0.001〜0.0’5;no1%含有された焼結体
からなることを特徴とする緘圧市流非直線抵抗体である
。
+no1%+NjOO,1〜5mo1%、 A4”
0.001〜0.0’5;no1%含有された焼結体
からなることを特徴とする緘圧市流非直線抵抗体である
。
上記のとと(Bi、0. 、 c02o、 、MnO、
Sb、O,、NIOにAl″全卵えた組成をとることに
より、電圧・ユ流罪直線峙]生、寿命特性ともに向上す
る。B 120g 、CotO,s +MnO、Sl)
、O5,NiOをそ几ぞれ0.1〜5 mal’Iyと
したのは、この範囲をはrれると、非直線特性、寿命特
注が劣化してしまうからである。またi”全0.001
〜0.05mol係としたのは、この範囲をはrれると
、非直線特性、寿命特性が大幅に劣化してしまうからで
ある。
Sb、O,、NIOにAl″全卵えた組成をとることに
より、電圧・ユ流罪直線峙]生、寿命特性ともに向上す
る。B 120g 、CotO,s +MnO、Sl)
、O5,NiOをそ几ぞれ0.1〜5 mal’Iyと
したのは、この範囲をはrれると、非直線特性、寿命特
注が劣化してしまうからである。またi”全0.001
〜0.05mol係としたのは、この範囲をはrれると
、非直線特性、寿命特性が大幅に劣化してしまうからで
ある。
またこの組成の焼結体中のBi、03相を制御すること
によりさらに寿命特性を改善することができる。焼結体
中のB1□0.は、α相(斜方晶系)、β相(正方晶系
)、γ相(体心立方晶系)、δ相(面心立方晶系)と各
種の相となって存在する。
によりさらに寿命特性を改善することができる。焼結体
中のB1□0.は、α相(斜方晶系)、β相(正方晶系
)、γ相(体心立方晶系)、δ相(面心立方晶系)と各
種の相となって存在する。
この各穏和のうち、β相とγ相の比率が各特性に大きく
寄与するのである。
寄与するのである。
すなわち焼結体中のBi、O,相が几βに換算してRβ
>20係、好ましくはRβン90係とすることにより、
電圧電流非直線特性を劣化させることなく寿命特性全改
善することができる。このBi2O,相の制御は、焼結
後の再加熱処理、また各組成分の量を変化させることに
より行なうこと力;できる。
>20係、好ましくはRβン90係とすることにより、
電圧電流非直線特性を劣化させることなく寿命特性全改
善することができる。このBi2O,相の制御は、焼結
後の再加熱処理、また各組成分の量を変化させることに
より行なうこと力;できる。
本発明における焼結体は、一般に用いられている方法で
形成され、例えばZilo等の各組成分ライ見合し、例
えば円板状に加圧成形し、焼成する。その後両面に電極
を形成し、電圧磁流非直線抵抗体を得る。この際、R/
を!WIJ呻するため焼成後400〜700 ”0程度
の加熱処理を行なってもよい。
形成され、例えばZilo等の各組成分ライ見合し、例
えば円板状に加圧成形し、焼成する。その後両面に電極
を形成し、電圧磁流非直線抵抗体を得る。この際、R/
を!WIJ呻するため焼成後400〜700 ”0程度
の加熱処理を行なってもよい。
また上記組成分に加えホウケイ酸ビスマスガラスを含有
させて、さらに寿命特性の改善を行なってもよい。すな
わち酸化亜鉛を主成分とし、副成分としてビスマス、コ
バルト、マンガン、アンチ七ン、ニッケル、アルミニウ
ムがそれぞれBi、O5゜Co2O3、MnO、sb、
o3. N i O、k13+に換算して、B’t’s
0.1〜5m01%* C0tOs 0.1〜5r
no1%。
させて、さらに寿命特性の改善を行なってもよい。すな
わち酸化亜鉛を主成分とし、副成分としてビスマス、コ
バルト、マンガン、アンチ七ン、ニッケル、アルミニウ
ムがそれぞれBi、O5゜Co2O3、MnO、sb、
o3. N i O、k13+に換算して、B’t’s
0.1〜5m01%* C0tOs 0.1〜5r
no1%。
MIIO0,1−−5mojl!%、 5t)tos
O,1〜5moA%。
O,1〜5moA%。
NiOQ、1〜5mo7%、 All” 0.00
1〜0.05mo1%含有され、かつ前記主成分及び副
成分に対し0.01〜1.0wt%のホウケイ酸ビスマ
スガラスが含有された焼結体からなることを特徴とする
磁圧電流非直線抵抗体である。
1〜0.05mo1%含有され、かつ前記主成分及び副
成分に対し0.01〜1.0wt%のホウケイ酸ビスマ
スガラスが含有された焼結体からなることを特徴とする
磁圧電流非直線抵抗体である。
この組成においてホウケイ酸ビスマスガラス以外につい
ては、前述の組成と同様の理由で各組成分の限定範囲と
する。またホウケイ酸ビスマスガラスは、0.01wt
係より少ないと、寿命特性を改善する効果があられれず
、1.9wt%を越えると電圧電流非直線特性、寿命特
性ともに劣化してしまうため、0.01wt%〜l、Q
wt%と限定する。
ては、前述の組成と同様の理由で各組成分の限定範囲と
する。またホウケイ酸ビスマスガラスは、0.01wt
係より少ないと、寿命特性を改善する効果があられれず
、1.9wt%を越えると電圧電流非直線特性、寿命特
性ともに劣化してしまうため、0.01wt%〜l、Q
wt%と限定する。
以上説明したように本発明によれば、(圧這流罪直線特
性、寿命特性ともに醍れた這圧磁流罪直線低抗体を得る
ことができる。従って避雷器等の大きいサージ吸収を行
なう場合に用いると好適である。
性、寿命特性ともに醍れた這圧磁流罪直線低抗体を得る
ことができる。従って避雷器等の大きいサージ吸収を行
なう場合に用いると好適である。
以下本発明の詳細な説明する。
ZnOに副成分としてBi、O,、Co、03. Mn
0 、8b、O,。
0 、8b、O,。
NiO、AA’(No、)3・9H70を所望の組成比
で調合・混合の後、バインダーとしてPVAを加え造粒
し、円板状の板材に成形した。この板材を乾燥した後1
100〜1300°C!2hr 程度の焼成の後両面研
磨を施して、直径201111厚さ2鵡の焼結体を形成
した0この試料の両面にkl 溶射により磁極を設は鑞
王覗流非直線抵抗体を形成し各種特性を測定した。
で調合・混合の後、バインダーとしてPVAを加え造粒
し、円板状の板材に成形した。この板材を乾燥した後1
100〜1300°C!2hr 程度の焼成の後両面研
磨を施して、直径201111厚さ2鵡の焼結体を形成
した0この試料の両面にkl 溶射により磁極を設は鑞
王覗流非直線抵抗体を形成し各種特性を測定した。
この結果全第1表に示す。第1茨には各組成分で、本発
明の範囲外のものについても比較例として示した。第1
表において、電圧電流非直線特性は■IKA/v1fn
A1寿命特性はL20oで示す。
明の範囲外のものについても比較例として示した。第1
表において、電圧電流非直線特性は■IKA/v1fn
A1寿命特性はL20oで示す。
(ただし各1圧は5QHz正弦波波高値和仏通電時の電
圧→第1表 第1表から明らかなように、本発明の実施911〜18
の方が比較例1〜17に比べ■、KA/■I□人+ ”
20(lともに浸れていることがわかる。時にAls+
を含有しない比較例13〜17においてはJト直線特性
、寿命特性ともに非常に劣っている。
圧→第1表 第1表から明らかなように、本発明の実施911〜18
の方が比較例1〜17に比べ■、KA/■I□人+ ”
20(lともに浸れていることがわかる。時にAls+
を含有しない比較例13〜17においてはJト直線特性
、寿命特性ともに非常に劣っている。
また本発明の組成を有する焼結体の几/をfffll
+却することにより、さらに寿命特性を改善することが
できる。第1表に示した実施例ではRβは100係であ
ったが、400〜700 ’Oの再加熱処理音節し、l
t/ を変化さぜ、このRβの変化による特性の変化を
第1図に示した。
+却することにより、さらに寿命特性を改善することが
できる。第1表に示した実施例ではRβは100係であ
ったが、400〜700 ’Oの再加熱処理音節し、l
t/ を変化さぜ、このRβの変化による特性の変化を
第1図に示した。
RβはX線回析により下記の式で求めた値とした。
×100
第1図に示す特性は
Bi、Os : 0,5 mo1% Cot’s
: 0.5 mo1%MnO:0,5mo7% −s
b、o3:t、o mol1%NiO: 1.Q mo
l % A7” : 0.01 ma1%ZnO
:残部 の組成を有するものについて調べたが、他の組成でも同
様の傾向金示した。
: 0.5 mo1%MnO:0,5mo7% −s
b、o3:t、o mol1%NiO: 1.Q mo
l % A7” : 0.01 ma1%ZnO
:残部 の組成を有するものについて調べたが、他の組成でも同
様の傾向金示した。
R/ヲ少なくすると寿命特性を改善することができる。
しかしながら電圧電流非直線特性は1tβの減少ととも
に劣化するので、Rβン20チ さらにはR/>90
%にすることが好ましい。R,制御のための再加熱処理
は温度が高くな・るとR/を減少し、低くするとRβ増
加の傾向がある。
に劣化するので、Rβン20チ さらにはR/>90
%にすることが好ましい。R,制御のための再加熱処理
は温度が高くな・るとR/を減少し、低くするとRβ増
加の傾向がある。
またホウケイ酸ビスマスガラス金いれても寿命特性の改
善を行なうことができる。第2表にホウケイ酸ビスマス
ガラスを加えた本発明の他の実施例における特性を示す
。製造方法は第1表に示したものと同様とし、ホウケイ
酸ビスマスガラス以外の組成に対する重量比でホウケイ
酸ビスマスガラスの含有量を示した。
善を行なうことができる。第2表にホウケイ酸ビスマス
ガラスを加えた本発明の他の実施例における特性を示す
。製造方法は第1表に示したものと同様とし、ホウケイ
酸ビスマスガラス以外の組成に対する重量比でホウケイ
酸ビスマスガラスの含有量を示した。
第2表から明らかなようにホウケイ酸ビスマスガラスの
量が0.01〜1wt%のときに寿命特性が改善されて
いることがわかる(試料1〜3)。ホウケイ酸ビスマス
ガラスの量が0.01wt1より少ないとその効果があ
られれず(試料4)、1wt%を越えてしまうと、かえ
って寿命特性を劣化させてしまう(試料5)。
量が0.01〜1wt%のときに寿命特性が改善されて
いることがわかる(試料1〜3)。ホウケイ酸ビスマス
ガラスの量が0.01wt1より少ないとその効果があ
られれず(試料4)、1wt%を越えてしまうと、かえ
って寿命特性を劣化させてしまう(試料5)。
第2表
第1図け■(β−■IKA、/V、、、い”200
’寺ヰ曲線図、)代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (
ばか1名)第 1 図 gpt%) 手続補正書(自発) 昭和5 CPl、 2’3 日 特許庁長官 殿 1、事件の表示 昭和57年特願第226208号 2 発明の名称 電圧電流非直線抵抗体 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (307)東京芝浦電気株式会社 4、代理人 〒100 東京都千代田区内幸町1−1−6 細な説明の欄。 6 補正の内容 する。 (2)明細書第9頁第1行「(ただし ・9圧)」 と
あるのをr (L200中の電圧は1mA通電時の50
Hz正弦波波高値であり、 、V(200hr後)はV
1mAノ95%の電圧を周囲温度150℃で200時間
印加の後、室温で測定した値である。)」と訂正する。 (3)明細書第11頁第10行 とあるのを。 r I(β) 〜” I(r) + I(β5−xio。 と訂正する。 特許請求の範囲 (1)酸化亜鉛を主成分とし、副成分としてビスマス、
コバルト、マンガン、アンチモン、ニッケル。 アルミ、?−ウムがそれぞれB12o3. Co2O3
,MnO。 8b203. Nip、 l’J3“に換算して。 B’2030.1〜5 m01%、 Co2O30
,1−s m01%。 MnO0,1〜5 m01%、 5b2o30.1
−5 m01%。 Njo 0.1〜5 m01%、All O,GO
l−0,05moA%含有された焼結体からなることを
特徴とする電圧電流非直線抵抗体。 (2)前記焼結体中の81203相がRβに換算してR
β〉20%を満たすことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の電圧電流非直線抵抗体。 (3)前記RβがRβ〉90チを満たすことを特徴とす
る特許請求の範囲第2項記載の電圧電流非直線抵抗体。
’寺ヰ曲線図、)代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (
ばか1名)第 1 図 gpt%) 手続補正書(自発) 昭和5 CPl、 2’3 日 特許庁長官 殿 1、事件の表示 昭和57年特願第226208号 2 発明の名称 電圧電流非直線抵抗体 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (307)東京芝浦電気株式会社 4、代理人 〒100 東京都千代田区内幸町1−1−6 細な説明の欄。 6 補正の内容 する。 (2)明細書第9頁第1行「(ただし ・9圧)」 と
あるのをr (L200中の電圧は1mA通電時の50
Hz正弦波波高値であり、 、V(200hr後)はV
1mAノ95%の電圧を周囲温度150℃で200時間
印加の後、室温で測定した値である。)」と訂正する。 (3)明細書第11頁第10行 とあるのを。 r I(β) 〜” I(r) + I(β5−xio。 と訂正する。 特許請求の範囲 (1)酸化亜鉛を主成分とし、副成分としてビスマス、
コバルト、マンガン、アンチモン、ニッケル。 アルミ、?−ウムがそれぞれB12o3. Co2O3
,MnO。 8b203. Nip、 l’J3“に換算して。 B’2030.1〜5 m01%、 Co2O30
,1−s m01%。 MnO0,1〜5 m01%、 5b2o30.1
−5 m01%。 Njo 0.1〜5 m01%、All O,GO
l−0,05moA%含有された焼結体からなることを
特徴とする電圧電流非直線抵抗体。 (2)前記焼結体中の81203相がRβに換算してR
β〉20%を満たすことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の電圧電流非直線抵抗体。 (3)前記RβがRβ〉90チを満たすことを特徴とす
る特許請求の範囲第2項記載の電圧電流非直線抵抗体。
Claims (3)
- (1)酸化亜鉛を主成分とし、副成分としてビスマス、
コバルト、マンガン、アンチモン、ニッケル、アルミニ
ウムがそれぞれBi、O,+”O2O3、Mn0゜8b
、O,、NiO、kl&+に換算して、B+、080.
1〜5m07% 、 co、o、 0.1〜5mo1
% lMn0 Q、1〜5mo1%、 5b203
0.1〜5mo71!%1NiOQ、1〜5mo1%
l AA”” o、ooi〜o、o5+noz係含
有された焼結体からなることを4敵とする「に]王磁流
非直線抵抗体。 - (2)前記焼−1吉体中のBi、O,相がRβに換算し
てRβ220チ金満たすことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のべ圧鴫流非直線抵抗体。 - (3) 前記Rβ がRβ〉90係を満たすことを特
徴とする特許請求の範囲第2項記載の電圧眠流非直線抵
抗体。 (41酸化亜鉛を主成分とし、副成分としてビスマス、
コバルト、マンガン、アンチモン、ニッケル、アルミニ
ウムがそれぞれBi、O,、co、o3. MnO。 Sb、03 、NiO,A13+に換算して、Bi、0
30.1〜5moA!%、 co、o30.1〜5m
oZ%+Mn0o、1〜5mo1%+ 5t)tos
0.1〜5moJ % 。 Ni00.1〜5m01%+ AA” 0.001
〜0.05mo1%含有嘔れ、かつ前記主成分及び副成
分に対し0.01〜1.0wt%のホウケイ酸ビスマス
ガラスが含有され存焼結体からなjることを特徴とする
峨王鑞流非直線抵抗体。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57226208A JPS59117203A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 電圧電流非直線抵抗体 |
EP83307690A EP0115149B1 (en) | 1982-12-24 | 1983-12-16 | Varistor and method for manufacturing the same |
DE8383307690T DE3371435D1 (en) | 1982-12-24 | 1983-12-16 | Varistor and method for manufacturing the same |
US06/563,250 US4535314A (en) | 1982-12-24 | 1983-12-19 | Varistor includes oxides of bismuth, cobalt, manganese, antimony, nickel and trivalent aluminum |
CA000444015A CA1202429A (en) | 1982-12-24 | 1983-12-22 | Varistor comprising aluminum salt |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57226208A JPS59117203A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 電圧電流非直線抵抗体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59117203A true JPS59117203A (ja) | 1984-07-06 |
JPH0136684B2 JPH0136684B2 (ja) | 1989-08-02 |
Family
ID=16841585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57226208A Granted JPS59117203A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 電圧電流非直線抵抗体 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4535314A (ja) |
EP (1) | EP0115149B1 (ja) |
JP (1) | JPS59117203A (ja) |
CA (1) | CA1202429A (ja) |
DE (1) | DE3371435D1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6182401A (ja) * | 1984-09-29 | 1986-04-26 | 株式会社東芝 | 電圧非直線抵抗体及びその製造方法 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07105285B2 (ja) * | 1988-03-10 | 1995-11-13 | 日本碍子株式会社 | 電圧非直線抵抗体 |
DE68910621T2 (de) * | 1988-08-10 | 1994-05-19 | Ngk Insulators Ltd | Nichtlineare spannungsabhängige Widerstände. |
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