JPS59214204A - Voltage nonlinear resistor - Google Patents

Voltage nonlinear resistor

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JPS59214204A
JPS59214204A JP58089355A JP8935583A JPS59214204A JP S59214204 A JPS59214204 A JP S59214204A JP 58089355 A JP58089355 A JP 58089355A JP 8935583 A JP8935583 A JP 8935583A JP S59214204 A JPS59214204 A JP S59214204A
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oxide
glass
voltage
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nonlinear resistor
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良雄 高田
良和 内海
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は酸化亜鉛を主成分とし、酸化ビスマス、酸化コ
バルト、酸化マンガン、酸化アンチモン、酸化クロムお
よび二酸化ケイ素などを添加物として含む混合物を焼結
するに際し、特定のガラスを添加してなる電圧非直線抵
抗体に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION When sintering a mixture containing zinc oxide as a main component and additives such as bismuth oxide, cobalt oxide, manganese oxide, antimony oxide, chromium oxide, and silicon dioxide, The present invention relates to a voltage nonlinear resistor added with.

近年、酸化亜鉛を主成分とし、これに酸化ビスV ス、
[化:! ハルト、酸化アンチモン、酸化マンガン、酸
化クロムおよび二酸化ケイ素、さらに必要に応じて酸化
ホウ素、酸化鉛、酸化アルミニウムなどの添加物を加え
て成形、焼成した焼結体からなる電圧非直線抵抗体が電
圧安定化素子、サージアブソーバまたはアレスタなどに
広く利用されている。前記のような電圧非直線抵抗体は
酸化亜鉛粒子の周囲に別の高抵抗を有する酸化ビスマス
を主成分とする境界層(粒界層)が取囲み、いわば酸化
亜鉛を粒界層で被覆したものを直並列に接続したような
構造を有しており、該電圧非直線抵抗体に1[(を印加
すると粒界層と酸化亜鉛粒子との間で形成される電気的
障壁により、浸れた電圧非直線抵抗性が発現すると考え
られている。
In recent years, zinc oxide has been used as the main component, and bisV oxide,
[A:! A voltage nonlinear resistor is a voltage nonlinear resistor made of a sintered body formed and fired by adding additives such as Hult, antimony oxide, manganese oxide, chromium oxide, and silicon dioxide, as well as boron oxide, lead oxide, and aluminum oxide as necessary. Widely used in stabilizing elements, surge absorbers, arresters, etc. In the above-mentioned voltage nonlinear resistor, zinc oxide particles are surrounded by another boundary layer (grain boundary layer) mainly composed of bismuth oxide having high resistance, so to speak, the zinc oxide is covered with the grain boundary layer. It has a structure that resembles two connected in series and parallel, and when a voltage of 1[( It is thought that voltage nonlinear resistance develops.

一般に電圧非直線抵抗体の電圧−電流特性は近似的に式
(1): %式%(1) (式中、工は電流、kは定数、■は電圧およびαは非直
線係数を法わす)で示される。前記のような酸化亜鉛を
主成分とする電圧非直線抵抗体はαの値が5〜60とい
うように従来の炭化ケイ素からなる電圧非直線抵抗体の
αの値6〜4よりも相当大きく、また電流−電圧特性が
平担な領域においては酸化亜鉛粒子間にかかる電圧がほ
ぼ一定であるため、単に電圧非直線抵抗体の厚さを変化
させるだけで1mAの電流を流すのに要する電圧(以下
、■1mAという)を自由に変化させられるという特徴
を有しており、その用途はますます拡大されつつある。
In general, the voltage-current characteristics of a voltage nonlinear resistor can be approximated by the formula (1): % Formula % (1) (In the formula, engineering is the current, k is a constant, ■ is the voltage, and α is the nonlinear coefficient. ). The voltage nonlinear resistor mainly composed of zinc oxide has an α value of 5 to 60, which is considerably larger than the α value of the conventional voltage nonlinear resistor made of silicon carbide, which is 6 to 4. In addition, in a region where the current-voltage characteristics are flat, the voltage applied between the zinc oxide particles is almost constant, so simply changing the thickness of the voltage nonlinear resistor can reduce the voltage required to flow 1 mA of current ( It has the characteristic of being able to freely change the current (hereinafter referred to as 1mA), and its uses are being expanded more and more.

しかしながら前記のような利点を有する電圧非直線抵抗
体から作製される素子も直流または交流の一定電圧を印
加しつづけると一般には該素子に流れるもれ電流が時間
とともに増大し、もれ電流の増大にともなう素子の発熱
のために熱暴走現象を示し、ついには素子破壊に至るな
どといった寿命上での限界がある。とくにギャップレス
酸化亜鉛型避雷器のばあい、常時一定電圧が印加される
ため、もれ電流の増加による素子破壊が極めて重要な問
題であり 、jj、記のような訓電による素子の劣化、
すなわちもれ電流およびもれ電流の増加する経時変化が
できるだけ小さい、寿命の長い素子なうろことが望まし
い。
However, even with elements made from voltage non-linear resistors that have the above-mentioned advantages, if a constant DC or AC voltage is continuously applied, the leakage current flowing through the element generally increases over time, resulting in an increase in leakage current. There is a limit to the lifespan of these devices, such as thermal runaway due to the heat generated by the devices, which eventually leads to device destruction. In particular, in the case of gapless zinc oxide type lightning arresters, a constant voltage is constantly applied, so element destruction due to increased leakage current is an extremely important problem.
In other words, it is desirable to have a long-life element in which the leakage current and the change over time in which the leakage current increases are as small as possible.

従来から′電圧非直線抵抗体素子の課電寿命特性を救世
することを目的として、電圧非直線抵抗体を製造するた
めの酸化亜鉛を主成分とする混合物に各種のガラス組成
物をさらに添加したり、焼成プロセスを改良するなどの
検討がなされてきたが、その結果は課電寿命特性には有
効であっても、たとえば制限電圧比(大電流域での非直
線性を示したもので電圧非直線抵抗体素子に電流を1Q
kA流すのに要する電圧と1mA流すのに要する電圧と
の比であるVよ。kA/vlユがよく用いられる)の値
が大きくなるなどといった欠点を伴うことが多く、電力
用避雷器に要請される特性を充分満足するものではない
Conventionally, various glass compositions have been added to a mixture containing zinc oxide as a main component for producing voltage nonlinear resistors, with the aim of improving the energized life characteristics of voltage nonlinear resistor elements. Considerations have been made to improve the firing process, but although the results are effective for the charging life characteristics, for example, the limiting voltage ratio (which shows nonlinearity in a large current range) 1Q current to non-linear resistor element
V is the ratio of the voltage required to flow kA to the voltage required to flow 1mA. They often have drawbacks such as a large value of kA/vl (often used), and do not fully satisfy the characteristics required of power surge arresters.

本発明者らは前記のような電圧非直線抵抗体素子の課電
寿命特性および制限電圧比などの電気特性における間穎
点を解消するため鋭意研究を重ねた結果、酸化亜鉛を主
成分とし、酸化ビスマス、酸化コ、、<ルト、酸化マン
ガン、酸化アンチモン、酸化クロムおよび二酸化ケイ素
を添加物として含む混合物を焼結するに際し、酸化亜鉛
および酸化ホウ素をそれぞれ40〜65%(重量%、以
下同様)および25〜40%含み、がっ酸化チタン、酸
化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化ランタンおよび酸
化イツトリウムよりなる群がらえらばれた1種以上を含
有するガラスを前記混合物100部(重量部、以下同様
)に対して0.004〜0.6部添加して電圧非直線抵
抗体を作製することにより、従来がら用いられている電
圧非直線抵抗体素子の課電寿命特性および制限電圧比な
どの電気特性における問題点を解消するに至り、本発明
を完成した。
The inventors of the present invention have conducted extensive research to eliminate the blemish point in electrical characteristics such as the voltage application life characteristics and limiting voltage ratio of voltage nonlinear resistor elements as described above, and as a result, we have found that When sintering a mixture containing bismuth oxide, cobalt oxide, manganese oxide, antimony oxide, chromium oxide, and silicon dioxide as additives, zinc oxide and boron oxide are each added in an amount of 40 to 65% (by weight, the same applies hereinafter). ) and a glass containing 25 to 40% of one or more selected from the group consisting of titanium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, lanthanum oxide, and yttrium oxide to 100 parts (parts by weight, the same applies hereinafter) of the mixture. By adding 0.004 to 0.6 parts to the voltage nonlinear resistor to create a voltage nonlinear resistor, it is possible to improve the electrical properties such as the energized life characteristics and limiting voltage ratio of the conventionally used voltage nonlinear resistor element. The problem was solved and the present invention was completed.

本発明に用いる酸化亜鉛(ZnO)、酸化ビスマス(B
1203)、酸化コバルト(00203)、酸化マンガ
ン例。2)、酸化クロム(or2o3)、酸化アンチモ
ン(sb2o3)および二酸化ケイ素(Sin2)はそ
れぞれ純度約99%以上の粉体であり、それらの粉体を
混合し、さらに必要に応じて酸化ホウ素、酸化アルミニ
ウムなどの添加物を加えて酸化亜鉛を主成分とする混合
物が調製される。
Zinc oxide (ZnO), bismuth oxide (B
1203), cobalt oxide (00203), manganese oxide examples. 2) Chromium oxide (or2o3), antimony oxide (sb2o3), and silicon dioxide (Sin2) are powders with a purity of about 99% or more, and these powders are mixed, and if necessary, boron oxide and silicon dioxide A mixture based on zinc oxide is prepared with addition of additives such as aluminum.

本発明に用いるガラスの製造に使用される^鉛化亜鉛、
酸化ホウ素(B203) 、酸化チタン(TiO2)、
駐化ジルコニウム(ZrO2)、酸化タンタル(Tag
O5)、酸化ランタン(Lago3)および酸化イツト
リウム(Y2O2)はIkgtがそれぞれ99%以上の
粉体であり、酸化ホウ素は充分乾燥してメタホウ酸を含
まないものが好ましい。それらの使用割合はガラス余計
に対してガラスに必ず含まれる酸化亜鉛および酸化ホウ
素がそれぞれ40〜65%および25〜40%、それら
に酸化チタン、酸化ジルコニウム、jF化タンタル、酸
化ランタンおよび酸化イツトリウムよりなる群がらえら
ばれた1種以上の化合物が残りの量である。前記ガラス
に含有される酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タン
タル、酸化ランタンおよび酸化イツトリウムのガラス全
量に対する好ましい含量はそれぞれ1〜10%、0.7
〜18%、1〜65%、1〜65%および1〜25%で
ある。前記のガラスに必ず含まれる酸化亜鉛および酸化
ホウ素のガラス中における割合がそれぞれ40〜65%
および25〜40%の範囲をはずれるとガラス化が困難
になるか桑令轟4ル遇4−輔  ゛   −ガラス化し
ても一部分が結晶相になったりするなどのためにガラス
添加による効果が減じ、作製した電圧非直線抵抗体素子
の制限電圧比特性および課電寿命特性がわるくなり、電
力用素子として不適当になる。
Zinc leadide used in the production of glass used in the present invention,
Boron oxide (B203), titanium oxide (TiO2),
Zirconium oxide (ZrO2), tantalum oxide (Tag
O5), lanthanum oxide (Lago3), and yttrium oxide (Y2O2) are powders each having an Ikgt of 99% or more, and boron oxide is preferably sufficiently dried and does not contain metaboric acid. The ratio of their use is 40-65% and 25-40%, respectively, of zinc oxide and boron oxide, which are always included in glass, and titanium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, lanthanum oxide, and yttrium oxide. The remaining amount is one or more compounds selected from the group consisting of: The preferred contents of titanium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, lanthanum oxide, and yttrium oxide contained in the glass are 1 to 10% and 0.7%, respectively, based on the total amount of the glass.
~18%, 1-65%, 1-65% and 1-25%. The proportions of zinc oxide and boron oxide, which are always included in the above glass, are each 40 to 65%.
If it is out of the range of 25 to 40%, the effect of glass addition may be reduced because it becomes difficult to vitrify or part of it becomes a crystalline phase even after vitrification. , the limiting voltage ratio characteristics and energization life characteristics of the fabricated voltage nonlinear resistor element deteriorate, making it unsuitable as a power element.

前記のガラスを製造するための成分はそれぞれをガラス
にしない状態で酸化亜鉛を主成分とする混合物と混合し
て焼成し、電圧非直線抵抗体を作製してもよいが、通常
の方法によりガラスにしてガラス中に電圧非直線抵抗体
の課電寿命を長くするなどの効果を有する成分を均一に
分散させたのち粉砕などの方法により約400メツシユ
以下の粉体とし、酸化亜鉛を主成分とする混合物と混合
して焼結すると前記効果を有する成分を焼結体中に均一
に分配させることができ、その結果、均一に安定化した
粒界層かえられ、課電寿命を一層長くするなどの効果か
えられる。なお前記ガラスを製造するための成分をガラ
スにしないで用いたばあいの課電寿命を長くする効果は
ガラスにしたばあいの効果と比較して半減される。
The components for producing the glass described above may be mixed with a mixture containing zinc oxide as the main component and fired to produce a voltage nonlinear resistor. After uniformly dispersing a component that has the effect of extending the energized life of a voltage nonlinear resistor in the glass, it is made into a powder of approximately 400 mesh or less by a method such as pulverization, and the main component is zinc oxide. By mixing and sintering with a mixture that has the above effect, the components with the above effect can be uniformly distributed in the sintered body, resulting in a uniformly stabilized grain boundary layer, which further extends the energized life. The effect can be changed. It should be noted that the effect of lengthening the energized life when glass is not used as the component for manufacturing the glass is halved compared to the effect when glass is used.

本発明に用いる酸化亜鉛を主成分とする混合物100部
に対する本発明に用いるガラスの使用量は0.004〜
0.6部が好ましく、該ガラスの使用量が0゜004部
未満になると該ガラスを使用する効果かえられなくなり
、その使用量が0.6部をこえて用いても0.6部をこ
えて用いた量に対してほとんど効果かえられなくなるの
みならず、電気特性に悪影響をおよぼす。
The amount of glass used in the present invention is from 0.004 to 100 parts of the mixture containing zinc oxide as a main component.
0.6 parts is preferable; if the amount of the glass used is less than 0.004 parts, the effect of using the glass cannot be changed, and even if the amount used exceeds 0.6 parts, Not only does it have almost no effect on the amount used, but it also has an adverse effect on the electrical characteristics.

本発明に用いる酸化亜鉛を主成分とする混合物と前記ガ
ラスとを所定量混合したのち通常−の方法で造粒および
加圧成型などを行ない、所定の条件で焼成および熱処理
などを行なって本発明の電圧非直線抵抗体かえられる。
After mixing a predetermined amount of the above-mentioned glass with a mixture containing zinc oxide as a main component to be used in the present invention, granulation and pressure molding are carried out in a usual manner, followed by firing and heat treatment under predetermined conditions. The voltage of the non-linear resistor can be changed.

つぎに本発明の電圧非直線抵抗体を製造例、実施例およ
び比較例を用いて説明する。
Next, the voltage nonlinear resistor of the present invention will be explained using manufacturing examples, examples, and comparative examples.

製造例1 第1表に示す組成の粉末を約1200〜15000cで
約2時間溶融後急冷してガラスをえた。えられたガラス
を粉砕し、4oOメツシユのふるいを通過する第1表 実施例1〜7および比較例1〜2 純度99%以上の酸化亜鉛、酸化ビスマス、酸化コバA
・ト、酸化マンガン、酸化クロム、酸化アンチモンおよ
び二酸化ケイ素をそれぞれ9.1部%、2.7%、0.
96%、0.67%、0.88%、6.68%および0
.41%混合した。えられた混合物(以下、混合物Aと
いう)100部に対して製造例1でえられた第2表に示
すガラスを第2表に示す量加え、充分混合したのち噴霧
乾燥により造粒し、直径40 mm厚さ12mmの円板
に加圧成形した、そののち空気中、1200°0で約2
時間焼成し、ついで550〜65OoO熱処理を行ない
、焼結体をえた。えられた焼結体J電極をとりつけ、電
圧非直線抵抗体素子を作製した。
Production Example 1 Powder having the composition shown in Table 1 was melted at about 1,200 to 15,000 c for about 2 hours and then rapidly cooled to obtain glass. Table 1 Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 2 Zinc oxide, bismuth oxide, Koba oxide A with a purity of 99% or more
- Manganese oxide, chromium oxide, antimony oxide and silicon dioxide, respectively, at 9.1%, 2.7% and 0.
96%, 0.67%, 0.88%, 6.68% and 0
.. 41% mixed. To 100 parts of the resulting mixture (hereinafter referred to as mixture A), add the glass shown in Table 2 obtained in Production Example 1 in the amount shown in Table 2, mix thoroughly, and then granulate by spray drying to obtain a diameter It was pressure-formed into a 40 mm and 12 mm thick disc, and then heated at 1200°0 in air for about 2
The product was fired for an hour and then subjected to a heat treatment of 550 to 65 OoO to obtain a sintered body. The obtained sintered body J electrode was attached to produce a voltage nonlinear resistor element.

えられた素子に対して印加IEIEf/素子にjmA流
れるときの電圧で表わされる課電率をo、8、周囲温度
100°0の条件で直流課電を実施し、その際に素子に
流れるもれ電流の経時変化を測定した。その結果を第1
図に示す。
DC voltage is applied to the obtained element under the conditions that the voltage applied to the element is expressed as the applied IEIEf/voltage when jmA flows through the element, and the ambient temperature is 100°0. The change in current over time was measured. The result is the first
As shown in the figure.

また、えられた素子に対する制限電圧比■2.5♂、。In addition, the limiting voltage ratio for the obtained element is ■2.5♂.

。2を測定した。その結果を第2表に示す。. 2 was measured. The results are shown in Table 2.

第   2   表 第1図に示すように酸化亜鉛、酸化ホウ素を主成分とす
るガラス?添加しないで作製した比較例2の素子は直流
課電による初期もれ電流およびもれ電流の経時変化が大
きく、短時間で熱暴走現象をおこすのに対して、ガラス
を添加して作製した実施例1〜5の素子はいずれも直流
課電による初期もれ電流が少なく、かつもれ電流の経時
変化が小さく、課電寿命特性が大幅に改善されているこ
とがわかる。一方、酸化亜鉛および酸化ホウ素からなる
ガラスを添加して作製した比較例の素子のもれ電流は比
較例2の素子の特性に近く大きいがそのもれ′電流の経
時変化は実施例1〜5の素子の特性に近く小さく、酸化
亜鉛および酸化ホウ素からなるガラスの添加が素子への
直流課電によるもれ電流の経時変化を小さくすることに
有効であることがわかる。また比較例1と実施例1〜5
との比較からガラスに酸化チタン、酸化ジルコニウム、
酸化タンタル、酸化ランタンまたは酸化イツトリウムが
含まれると素子の直流課電によるもれ電流が少なくなり
、前記酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、
酸化ランタン、酸化イツトリウム22種以上含んでいて
も均一なガラスを形成することのできる組成であれば直
流課電によるもれ電流が少なくなり、もれ電流の経時変
化が小さくなることが実施例6〜7の結果かられかる。
Table 2 Glass whose main components are zinc oxide and boron oxide as shown in Figure 1? The device of Comparative Example 2, which was fabricated without the addition of glass, had large initial leakage current and changes over time in the leakage current due to direct current application, and thermal runaway occurred in a short period of time, whereas the device fabricated with the addition of glass It can be seen that the devices of Examples 1 to 5 all have a small initial leakage current due to direct current charging, a small change in leakage current over time, and a significantly improved charging life characteristic. On the other hand, the leakage current of the element of Comparative Example prepared by adding glass made of zinc oxide and boron oxide is close to the characteristics of the element of Comparative Example 2, and is large; It can be seen that the addition of glass consisting of zinc oxide and boron oxide is effective in reducing the change over time in leakage current due to direct current application to the element. Also, Comparative Example 1 and Examples 1 to 5
From comparison with glass, titanium oxide, zirconium oxide,
When tantalum oxide, lanthanum oxide, or yttrium oxide is contained, leakage current due to DC charging of the element is reduced, and the titanium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide,
Example 6: If the composition can form a uniform glass even if it contains 22 or more types of lanthanum oxide and yttrium oxide, the leakage current due to direct current application will be reduced, and the change in leakage current over time will be reduced. From the results of ~7.

なお第2表に示す制限電圧比もガラスを添加しない比較
例2の素子と比較してガラスを添加した実施例1〜7お
よび比較例1の各素子は優れた特性を示しており、ガラ
スを添加することにより電力用避雷器として望ましい特
性の素子かえられることがわかる。
The limiting voltage ratio shown in Table 2 also shows that the elements of Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 in which glass was added showed superior characteristics compared to the element of Comparative Example 2 in which glass was not added. It can be seen that by adding this element, the characteristics desirable for a power surge arrester can be changed.

実施例8〜12および比較例6〜4および8〜9実施例
1でえられた混合物A100部に対して製造例1でえら
れたガラスEを第3表に示す量添加し、実施例1と同様
にして素子を作製した。
Examples 8 to 12 and Comparative Examples 6 to 4 and 8 to 9 To 100 parts of the mixture A obtained in Example 1, glass E obtained in Production Example 1 was added in an amount shown in Table 3. A device was fabricated in the same manner as above.

えられた素子に対して実施例1と同様にして直流課電を
実施し、その際に素子に流れるもれ電流の経時変化を測
定した。その結果を第2図に示も第2図に示すように混
合物A100部に対して0.005〜0.5部のガラス
を添加して作製した素子は直流課電によるもれ電流の経
時変化が小さくなり、課電寿命特性が改善されることが
わかる。しかしながら前記ガラスの添加量が0.006
部(比較例4)になるとガラスを添加しない比較例2の
もれ電流の経時変化に近くなり、課電寿命特性があまり
改善されないことがわかる。
Direct current was applied to the obtained device in the same manner as in Example 1, and the change over time in the leakage current flowing through the device was measured. The results are shown in Figure 2. As shown in Figure 2, the leakage current changes over time due to direct current application in the element fabricated by adding 0.005 to 0.5 parts of glass to 100 parts of mixture A. It can be seen that the voltage becomes smaller and the charging life characteristics are improved. However, the amount of glass added is 0.006
It can be seen that when the change in the leakage current becomes close to that of Comparative Example 2 in which no glass is added, the energized life characteristics are not improved much.

一方、素子の電流・電圧特性における制限電圧比は第6
表に示すようにガラスの添加量が0.7部になるとわる
くなり、電力用素子として不適当になる。
On the other hand, the limiting voltage ratio in the current/voltage characteristics of the element is the 6th
As shown in the table, when the amount of glass added is 0.7 parts, the material becomes poor and becomes unsuitable as a power device.

したがって適正な前記ガラス添加量は0.004〜0.
6部、より好ましくはo、oos〜0.5部である。
Therefore, the appropriate amount of glass added is 0.004 to 0.00.
6 parts, more preferably o, oos to 0.5 parts.

第   6   表 実施例13 実施例8〜12で用いたガラスEを酸化チタン、酸化ジ
ルコニウム、酸化タンタルまたは酸化ランタンを含有す
るガラスA1ガラスB1ガラス0またはガラスDに変え
た以外は実施例8〜12と同様にして課電寿命特性およ
び制限電圧比を測定し九その結果は実施例8〜12と同
様であった。
Table 6 Example 13 Examples 8 to 12 except that the glass E used in Examples 8 to 12 was changed to glass A1 glass B1 glass 0 or glass D containing titanium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, or lanthanum oxide. The energization life characteristics and limiting voltage ratio were measured in the same manner as in Example 8-12.

実施例14〜19および比較例5〜7 第4表に示すガラス組成のガラスを製造例1と同様にし
て調製した。えられたガラスを混合物A100部に対し
て0.01部添加して実施例1と同様にして素子を作製
した。なおガラス中の酸化ジルコニウムの含量が20%
になると一部結晶相のガラスかえられた。
Examples 14 to 19 and Comparative Examples 5 to 7 Glasses having the glass compositions shown in Table 4 were prepared in the same manner as in Production Example 1. A device was produced in the same manner as in Example 1 by adding 0.01 part of the obtained glass to 100 parts of mixture A. Furthermore, the content of zirconium oxide in the glass is 20%.
When it became a part of the crystalline phase, it changed to glass.

えられた素子に対して実施例1と同様にして直流課電を
実施し、その際に素子に流れるもれ電流の経時変化を測
定した。その結果を第6図に示す。
Direct current was applied to the obtained device in the same manner as in Example 1, and the change over time in the leakage current flowing through the device was measured. The results are shown in FIG.

第6図からガラス中の酸化ジルコニウムの含lf量が1
〜15%のガラスを混合物Aに添加して作製した実施例
14.16および19の素子はもれ電流の経時変化が小
さくなり、課電寿命が長くなり、しかも第4表に示すよ
うに制限電圧比特性も優れたものであることがわかる。
From Figure 6, the content of zirconium oxide in the glass is 1
The devices of Examples 14, 16 and 19, prepared by adding ~15% glass to Mixture A, showed a smaller change in leakage current over time, a longer energized life, and a lower limit as shown in Table 4. It can be seen that the voltage ratio characteristics are also excellent.

一方、比較例5のように酸化ジルコニラムノ含有量が0
.5%まで低下すると直流課電時のもれ電流の経時変化
が大きくなり、課電寿命が短かくなる。逆に酸化ジルコ
ニウムの含有量が20%になると均一なガラスかえられ
なくなり、このガラスを添加して作製される素子の直流
課電時のもれ電流の経時変化は大きくなり、電力用素子
として不適筒   4   表 実施例20 実施例14〜19の酸化ジルコニウムのがわりに酸化チ
タン、酸化タンタル、酸化ランタンまたは酸化イツ) 
IJウムを用いて同様にして直流課電時のもれ電流の経
時変化および制限電圧比を求め島その結果、ガラス中に
しめる酸化チタン、酸化タンタル、酸化ランタンおよび
酸化イツトリウムの割合がそれぞれ1〜10%、1〜3
5%、1〜35%および1〜25%の範囲が適正である
ことが判明した。
On the other hand, as in Comparative Example 5, the zirconium oxide content was 0.
.. If it decreases to 5%, the change in leakage current over time during DC voltage application becomes large, and the power application life becomes short. On the other hand, when the content of zirconium oxide is 20%, uniform glass cannot be formed, and the change in leakage current over time when direct current is applied to devices manufactured by adding this glass becomes large, making them unsuitable as power devices. Cylinder 4 Table Example 20 Titanium oxide, tantalum oxide, lanthanum oxide, or titanium oxide in place of zirconium oxide in Examples 14 to 19)
Using IJum, we similarly determined the change in leakage current over time and the limiting voltage ratio during direct current application.As a result, we found that the proportions of titanium oxide, tantalum oxide, lanthanum oxide, and yttrium oxide contained in the glass were 1 to 10, respectively. %, 1-3
Ranges of 5%, 1-35% and 1-25% have been found to be suitable.

実施例21 実施例1〜20および比較例1〜9でえられた素子につ
いて、直流課電のばあいと同様にして交流課電を実施し
た。その結果、ガラスを添加して素子を作製すると交流
課電に対しても直流課電のばあいと同様にもれ電流の経
時変化が小さくなり、良好な電力特性を示すことが判明
した。
Example 21 The elements obtained in Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 9 were subjected to alternating current charging in the same manner as in the case of direct current charging. As a result, it was found that when an element was prepared by adding glass, the change in leakage current over time was reduced even when AC charging was applied, as in the case of DC charging, and it exhibited good power characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図〜第6図はそれぞれ本発明の電圧非直線抵抗体か
らえられた素子および比較として作製した電圧非直線抵
抗体からえられた素子に直流課電を実施したばあいの課
電時間ともれ電流との関係を示すグラフである。 代理人  大 岩 増 雄 (ほか2名)第1田 課電時間’ (hr犠) 22図 課電時間が (hrネ) 第3田 課電1fT聞覧hr”2)
Figures 1 to 6 show the charging times when direct current was applied to an element obtained from the voltage nonlinear resistor of the present invention and an element obtained from the voltage nonlinear resistor fabricated as a comparison, respectively. FIG. Agent Masuo Oiwa (and 2 others) 1st Field Section Electricity Hours' (hr sacrifice) Figure 22 Electricity Charge Hours (hr) 3rd Field Section 1fT Observation hr”2)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)酸化亜鉛を主成分とし、酸化ビスマス、酸化コバ
ルト、酸化マンガン、酸化アンチモン、酸化クロムおよ
び二酸化ケイ素を添加物として含む混合物を焼結するに
除し、酸化亜鉛および酸化ホウ素をそれぞれ40〜65
重坦%および25〜40重量%含み、かつ酸化チタン、
酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化ランタンおよび
酸化イツトリウムよりなる群からえらばれた1種以上を
含有するガラスを前記混合物100重社部に対して0.
004〜0.6重崖部添加したことを特徴とする電圧非
直線抵抗体。
(1) When sintering a mixture containing zinc oxide as the main component and additives such as bismuth oxide, cobalt oxide, manganese oxide, antimony oxide, chromium oxide, and silicon dioxide, zinc oxide and boron oxide each contain 40 to 40% 65
% by weight and 25 to 40% by weight, and contains titanium oxide,
Glass containing one or more selected from the group consisting of zirconium oxide, tantalum oxide, lanthanum oxide, and yttrium oxide is added at a rate of 0.00% per 100 parts of the mixture.
A voltage nonlinear resistor characterized by adding a 0.004 to 0.6 thick cliff.
(2)前記ガラス中の酸化チタン、酸化ジルコニウム、
酸化タンタル、酸化ランタンおよび酸化イツトリウムの
含有量がガラス全量に対してそれぞれ1〜10重量%、
0.7〜18重量%、1〜65重量%、1〜65重鳳%
および1〜25重量%であることを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項記載の電圧非直線抵抗体。
(2) titanium oxide, zirconium oxide in the glass,
The content of tantalum oxide, lanthanum oxide and yttrium oxide is 1 to 10% by weight each based on the total amount of glass,
0.7-18% by weight, 1-65% by weight, 1-65% by weight
and 1 to 25% by weight, the voltage nonlinear resistor according to claim (1).
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