JPS5934603A - 非直線抵抗体 - Google Patents
非直線抵抗体Info
- Publication number
- JPS5934603A JPS5934603A JP57144846A JP14484682A JPS5934603A JP S5934603 A JPS5934603 A JP S5934603A JP 57144846 A JP57144846 A JP 57144846A JP 14484682 A JP14484682 A JP 14484682A JP S5934603 A JPS5934603 A JP S5934603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- zno
- thickness
- firing temperature
- composition
- 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.)
- Pending
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は酸化亜鉛(ZnO)を主成分とする焼結体自体
が非直線電圧−電涼特性を有する非直線抵抗体に関する
。
が非直線電圧−電涼特性を有する非直線抵抗体に関する
。
電力系統において発生する異常電圧を抑制し、電力系統
を保護するために避雷器が用いられる。
を保護するために避雷器が用いられる。
避雷器には正常な電圧ではほぼ絶縁特性を示し、異常電
圧が印加された時には低い抵抗値となる非直線抵抗体が
用いられる。最近では酸化亜鉛を主成分とし、これに数
種の金属酸化物を混合した後成形し、焼結して得られた
優れた非直線性を持つものが用いられる。
圧が印加された時には低い抵抗値となる非直線抵抗体が
用いられる。最近では酸化亜鉛を主成分とし、これに数
種の金属酸化物を混合した後成形し、焼結して得られた
優れた非直線性を持つものが用いられる。
この種の代表的な製法を述べると、主成分の酸化亜鉛(
ZnO)に酸化ビスマス(Bi20s) 、 Q’l化
コバルト(Co、、03 ) −二酸化マンガン(Mn
O2) + 酸化ア:y チモ:y (5btOs
)+酸化クロム(Cr2O5) r二酸化ケイ素(Si
02)、酸化ニッケル(NiO)をそれぞれ05〜1.
0 m06%、さらに必要に応じて酸化アルミニウム(
Al2O5)、rIfll 化* ’y素(B2O3)
、 (’W化銀(A/20 )等を正確に秤量し、混合
機に入れ充分に分散・混合する。混合物は造粒した後、
所定の形状に成形し、焼結容器(サヤ)に入れ空気中で
1050〜1300℃で焼結する。焼結後研磨して直径
25朋〜130朋、厚さ10朋〜30朋の円柱9円板状
に形成するのが普通である。さらにアルミニウム等のメ
タリコン電極をつけて非直線抵抗体とする。
ZnO)に酸化ビスマス(Bi20s) 、 Q’l化
コバルト(Co、、03 ) −二酸化マンガン(Mn
O2) + 酸化ア:y チモ:y (5btOs
)+酸化クロム(Cr2O5) r二酸化ケイ素(Si
02)、酸化ニッケル(NiO)をそれぞれ05〜1.
0 m06%、さらに必要に応じて酸化アルミニウム(
Al2O5)、rIfll 化* ’y素(B2O3)
、 (’W化銀(A/20 )等を正確に秤量し、混合
機に入れ充分に分散・混合する。混合物は造粒した後、
所定の形状に成形し、焼結容器(サヤ)に入れ空気中で
1050〜1300℃で焼結する。焼結後研磨して直径
25朋〜130朋、厚さ10朋〜30朋の円柱9円板状
に形成するのが普通である。さらにアルミニウム等のメ
タリコン電極をつけて非直線抵抗体とする。
このようにして製造した非直線抵抗体を避雷器の内部要
素として用いた時の最も重要な性能は、避雷器に加えら
れている正常な電圧に耐え得る能力すなわち課電寿命特
性である。その解決のむつかしさは組成とその焼成条件
との相関関係を考慮する必要があることである。
素として用いた時の最も重要な性能は、避雷器に加えら
れている正常な電圧に耐え得る能力すなわち課電寿命特
性である。その解決のむつかしさは組成とその焼成条件
との相関関係を考慮する必要があることである。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、課電寿命特性
を著しく改善した非直線抵抗体を提供することを目的と
する。
を著しく改善した非直線抵抗体を提供することを目的と
する。
かかる目的を達成するため、本発明はZnoを主成分と
し添加物としてそれぞれの形に換算してBizOs 1
.90〜5.71 wt%、 Sb20g 1.63〜
4.88wt%、Co。
し添加物としてそれぞれの形に換算してBizOs 1
.90〜5.71 wt%、 Sb20g 1.63〜
4.88wt%、Co。
O−62〜’ 1.85 wt% + MnO(119
〜0−57 wt% t Cr20s O−43〜1.
29 wt%+ 5lot 0.49 ”= 1.47
wt%、 NiOO,43〜1.28wt%、八e5
〜200Xへ0−4wt%I B 5〜200 X 1
0−’WtSI八130へ500 X 10−’wt%
の組成から成ル焼結体テ、交渡抵抗分電11iを流した
時の電圧(V+ mA・ピーク値)が前記焼結体単位厚
さく朋)あたり170〜235vであることをその特徴
とする。
〜0−57 wt% t Cr20s O−43〜1.
29 wt%+ 5lot 0.49 ”= 1.47
wt%、 NiOO,43〜1.28wt%、八e5
〜200Xへ0−4wt%I B 5〜200 X 1
0−’WtSI八130へ500 X 10−’wt%
の組成から成ル焼結体テ、交渡抵抗分電11iを流した
時の電圧(V+ mA・ピーク値)が前記焼結体単位厚
さく朋)あたり170〜235vであることをその特徴
とする。
以下本発明を実施例により詳細に説明する。
主成分のZnOの他にB12Q、 、 Co2O3、M
nO2、CrtOs 。
nO2、CrtOs 。
S ionを各々0.5 mai1%、 Sb、O8,
NiOを各々1 mo1%。
NiOを各々1 mo1%。
さらにこれらの0. I Wt %になるようにBj、
、0350wt % 、 5i0210 Wi%、B、
0820wt%+ AJ’2020 wt%からなる混
合物、 A、l、0.25 X 10”−’Wt %と
fx ルj ウに:、正確に秤量する。これらの粉末原
料を十分に混合するために水9分散剤、バインダ、 d
74滑剤とともに分散・混合装置に入れ分散・混合した
。次に混合物スラリーをスプレードライヤで例えば平均
粒径120ミクロンになるように造粒する、この粉末を
プレスにかけ直径40.55,80,120,150M
1l11厚さ40,30,25.15IIImの円板に
成形り、fc、。添加シた分散剤、バインダ、潤滑剤を
予じめ除くだめ空気中で500°Cで焼成する。さらに
1050 ℃で側面に高抵抗層を形成させるため予備焼
成し、高抵抗形成物を塗布後、焼成容器(サヤ)に入れ
空気中で1100〜1250°atで変化させ焼成し、
得られた焼結体の両平面を研磨し、500℃で再加熱し
、両平面にアルミニウムのメタリコン電極をとシつけた
。
、0350wt % 、 5i0210 Wi%、B、
0820wt%+ AJ’2020 wt%からなる混
合物、 A、l、0.25 X 10”−’Wt %と
fx ルj ウに:、正確に秤量する。これらの粉末原
料を十分に混合するために水9分散剤、バインダ、 d
74滑剤とともに分散・混合装置に入れ分散・混合した
。次に混合物スラリーをスプレードライヤで例えば平均
粒径120ミクロンになるように造粒する、この粉末を
プレスにかけ直径40.55,80,120,150M
1l11厚さ40,30,25.15IIImの円板に
成形り、fc、。添加シた分散剤、バインダ、潤滑剤を
予じめ除くだめ空気中で500°Cで焼成する。さらに
1050 ℃で側面に高抵抗層を形成させるため予備焼
成し、高抵抗形成物を塗布後、焼成容器(サヤ)に入れ
空気中で1100〜1250°atで変化させ焼成し、
得られた焼結体の両平面を研磨し、500℃で再加熱し
、両平面にアルミニウムのメタリコン電極をとシつけた
。
その後完成した非直線抵抗体の電気特性を測定し、課電
寿命試験を行った。第1図がその結果である。課電試験
は素子の周囲温度を120℃に保ち、素子に交漆抵抗分
電淀1 mAを渡した時の電圧(VlmA、ピーク値)
の100%の文法電圧(ピーク値)を加える加速試験法
で行ない交漆抵抗分電茄の変化を調べ、10,000時
間まで継続した。熱暴走を起こさず且つ時間経過と共に
変化を起さず且つ変化の小さいものが優れた課電寿命が
良いことを示す。
寿命試験を行った。第1図がその結果である。課電試験
は素子の周囲温度を120℃に保ち、素子に交漆抵抗分
電淀1 mAを渡した時の電圧(VlmA、ピーク値)
の100%の文法電圧(ピーク値)を加える加速試験法
で行ない交漆抵抗分電茄の変化を調べ、10,000時
間まで継続した。熱暴走を起こさず且つ時間経過と共に
変化を起さず且つ変化の小さいものが優れた課電寿命が
良いことを示す。
第1図はφ100Xt20素子の例を示すもので、焼成
温度を変化させることによって得られた種々のVBnA
を持つ素子のうちA I”): v、 mAを素子厚さ
く朋)で割った値が170vの場合で以下同様にBは1
85V、 Cは195V、 Dは205V、 Eば23
5V、Fは165V、Gは250vの場合のものである
。
温度を変化させることによって得られた種々のVBnA
を持つ素子のうちA I”): v、 mAを素子厚さ
く朋)で割った値が170vの場合で以下同様にBは1
85V、 Cは195V、 Dは205V、 Eば23
5V、Fは165V、Gは250vの場合のものである
。
コノ図テv1mA/llが165V、250V(7)場
合は課電後すぐ熱暴走して破壊し、170V〜235v
の場合長時間の課電に耐え、且つ安定した優れた性能で
あることがわかる。
合は課電後すぐ熱暴走して破壊し、170V〜235v
の場合長時間の課電に耐え、且つ安定した優れた性能で
あることがわかる。
第1図の関係は素子の径を30〜120朋、厚さ10〜
30闘と変えた場合でもまった〈同様になることを確認
した。しかし、素子形状によI)V、7mmと焼成温度
の関係は若干異なシ、素子形状により必要なV+/朋を
得るには焼成温度を調節せねばなら々い。その例を第2
図、第3図に示す。
30闘と変えた場合でもまった〈同様になることを確認
した。しかし、素子形状によI)V、7mmと焼成温度
の関係は若干異なシ、素子形状により必要なV+/朋を
得るには焼成温度を調節せねばなら々い。その例を第2
図、第3図に示す。
第2図は厚さ20朋の場合のV1mA/朋と焼成温度(
T ’0 ’)と素子径との関係を表わす図である。
T ’0 ’)と素子径との関係を表わす図である。
Aは素子径30朋、Bは素子径120朋である。
V1mA/IIImは交渡抵抗分電淀1m人を渡した時
の電圧値(ピーク値)を素子の厚さく朋)で割ったもの
である。
の電圧値(ピーク値)を素子の厚さく朋)で割ったもの
である。
第3図は第2図と同様に素子径1001111の場合の
VIm人/龍と焼成温度と素子高さの関係を表わす図で
ある。人は素子厚さ10朋、Bは30朋である。
VIm人/龍と焼成温度と素子高さの関係を表わす図で
ある。人は素子厚さ10朋、Bは30朋である。
素子径、素子高さともに図中の中間のものは図の中間に
位置するので省略した。
位置するので省略した。
この結果から明らかなように素子径、素子高さく素子形
状)によt)得られるVIrnA/amの値は若干変る
がさほど大きくはなく、VlmA/mmを決定づけるの
は素子形状ではなく、焼成温度が支配的であることを究
明した。
状)によt)得られるVIrnA/amの値は若干変る
がさほど大きくはなく、VlmA/mmを決定づけるの
は素子形状ではなく、焼成温度が支配的であることを究
明した。
まだ、ZnOを除いた他の成分をそれぞれlおよび2倍
として先に述べた方法で非直線抵抗を作った場合にもこ
れまで述べた結果とまったく同様の効果が得られた。
として先に述べた方法で非直線抵抗を作った場合にもこ
れまで述べた結果とまったく同様の効果が得られた。
本発明範囲内の非直線抵抗体の組成を限定するために組
成を変動させて課電寿命試験を行なった。
成を変動させて課電寿命試験を行なった。
VImA/mmが170V 〜235Vの種々の素子の
化学分析を行ったところ次の結果が得られた。
化学分析を行ったところ次の結果が得られた。
Bi2O,1,90〜5.71 w1%、 8b20.
1.63〜4.88wt%。
1.63〜4.88wt%。
Coo 0.62〜1.85wt%+ M n OO,
19〜o、57 wt % + Crt 0sO143
〜1.29wt%+ S i 020−49〜1.47
wt%、Ni00.43〜1.28 wt % 、 A
65〜2QQ x lO−’Wt % 、 B 5〜2
00 Xl0−’wt % 、 A7+ 30〜500
X 10−’wt%でその他が主成分のZnOであっ
た。
19〜o、57 wt % + Crt 0sO143
〜1.29wt%+ S i 020−49〜1.47
wt%、Ni00.43〜1.28 wt % 、 A
65〜2QQ x lO−’Wt % 、 B 5〜2
00 Xl0−’wt % 、 A7+ 30〜500
X 10−’wt%でその他が主成分のZnOであっ
た。
以上のように焼成温度をa節することにより素子形状に
関係外く、V1mA/mmを170v〜235vに規制
することによシ優れた課電寿命が得られることが明らか
となったが、その理由は下記によると考えられる。
関係外く、V1mA/mmを170v〜235vに規制
することによシ優れた課電寿命が得られることが明らか
となったが、その理由は下記によると考えられる。
先に述べた組成・焼成条件によって得られた非直線抵抗
体は約10μのZnO粒とそれを収り囲むRi、0.を
中心とした1μより小さい薄い層で構成されておシ縦横
に無数に連なった構造をとっておシ、非直線性や寿命特
性はこの両者の境界層の物視的・一般的性質に基づいて
いる。との境界の性質を左右するのはその組成と焼成榮
件であり、均一な境界を作ることである。その境界が不
均一であると局部的な破壊が起こシ、劣化を早める。し
たがって添加物の種類1間によって最適な焼成榮件が6
j)現想的な境界層が形成されるためと考えられる。こ
の境界層の状態をもつとも良く検征する方法は先に述べ
たVlmA を測定する方法であり、これによシ境界の
状態のあらましを知ることができる。
体は約10μのZnO粒とそれを収り囲むRi、0.を
中心とした1μより小さい薄い層で構成されておシ縦横
に無数に連なった構造をとっておシ、非直線性や寿命特
性はこの両者の境界層の物視的・一般的性質に基づいて
いる。との境界の性質を左右するのはその組成と焼成榮
件であり、均一な境界を作ることである。その境界が不
均一であると局部的な破壊が起こシ、劣化を早める。し
たがって添加物の種類1間によって最適な焼成榮件が6
j)現想的な境界層が形成されるためと考えられる。こ
の境界層の状態をもつとも良く検征する方法は先に述べ
たVlmA を測定する方法であり、これによシ境界の
状態のあらましを知ることができる。
以上述べたように本発明に係る組成において、VI m
A/鴎を170v〜235vになるような焼成温度で焼
成したZnOを主体とした非直線抵抗体は優れた課電寿
命を持ち′ぽ力用避雷器に用いる場合はその小形化、保
護レベルの低減、信頼性の向上など実用的価値はきわめ
て大きい。
A/鴎を170v〜235vになるような焼成温度で焼
成したZnOを主体とした非直線抵抗体は優れた課電寿
命を持ち′ぽ力用避雷器に用いる場合はその小形化、保
護レベルの低減、信頼性の向上など実用的価値はきわめ
て大きい。
44、図面の簡単な説明
第1図は本発明の一実施例の課電寿命特性図、第2図、
第3図は本発明に係る素子の電気特性と焼成温度とのW
)検図である。
第3図は本発明に係る素子の電気特性と焼成温度とのW
)検図である。
Claims (1)
- m ZnOを主成分とし添加物としてそれぞれの形に
換算してBi2O31,90〜5.71 wt%、5b
tOs 1.63〜4.88wt%、Co00.62〜
1.85wt%+ MnO0,19〜0、57 wt
’L Cry’s 0143〜1.29wt%、 5i
020.49〜1、47 wt係、Ni0O,43〜1
.28 wtチ、AJ5〜200X10−’wt%、B
5〜200 X 10 ’ wtチ、A/30〜500
X 10 ’wtチの組成から成る焼結体で、交加抵
抗分電m 1 mAを流した時の電圧(V+mA・ピー
ク値)が前記焼結体単位厚さく朋)あたシ170〜23
5Vであることを特徴とする非直線抵抗体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57144846A JPS5934603A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | 非直線抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57144846A JPS5934603A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | 非直線抵抗体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5934603A true JPS5934603A (ja) | 1984-02-25 |
Family
ID=15371777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57144846A Pending JPS5934603A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | 非直線抵抗体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5934603A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61102003A (ja) * | 1984-10-25 | 1986-05-20 | 株式会社東芝 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
JPS6410601A (en) * | 1987-07-03 | 1989-01-13 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of voltage-nonlinear resistor |
-
1982
- 1982-08-23 JP JP57144846A patent/JPS5934603A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61102003A (ja) * | 1984-10-25 | 1986-05-20 | 株式会社東芝 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
JPH0510804B2 (ja) * | 1984-10-25 | 1993-02-10 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
JPS6410601A (en) * | 1987-07-03 | 1989-01-13 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of voltage-nonlinear resistor |
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