JPS5941288B2 - 電圧非直線抵抗素子の製造方法 - Google Patents
電圧非直線抵抗素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS5941288B2 JPS5941288B2 JP54154722A JP15472279A JPS5941288B2 JP S5941288 B2 JPS5941288 B2 JP S5941288B2 JP 54154722 A JP54154722 A JP 54154722A JP 15472279 A JP15472279 A JP 15472279A JP S5941288 B2 JPS5941288 B2 JP S5941288B2
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- JP
- Japan
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- voltage
- varistor
- manufacturing
- resistance element
- nonlinear resistance
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は焼結体自体が電圧非直線抵抗性を示す電圧非直
線抵抗素子の製造方法に関するものである。
線抵抗素子の製造方法に関するものである。
従来、過電圧保護素子や避雷器などの用途には炭化珪素
を主成分とするＳｉＣバリスタが用いられている。
を主成分とするＳｉＣバリスタが用いられている。
一般にバリスタの電圧−電流特性は■
Ｉ−（−）α
で表わされる。
ここで１は電流、■は電圧、Ｃは抵抗に相幽する定数、
αは電圧非直線指数である。
αは電圧非直線指数である。
バリスタの特性はα吉立ち上り電圧で表わされる。
αは太きいほどよいが、ＳｉＣバリスタのαは３〜７で
ある。
ある。
また、立ち上り電圧は素子に流れる電流が急に増加しは
じめる電圧のことで、バリスタ電圧とも呼ぶ。
じめる電圧のことで、バリスタ電圧とも呼ぶ。
バリスタ電圧は便宜的にある一定電流を流した時の端子
電圧で表わし、通常ある一定電流さして１ｍＡを選ぶ。
電圧で表わし、通常ある一定電流さして１ｍＡを選ぶ。
またそのときのバリスタ電圧をｖｌｍＡで表わす。
ＳｉＣバリスタの単位厚み（１ｍｍ）あたりのバリスタ
電圧は数ｉｏｖである。
電圧は数ｉｏｖである。
近年、過電圧保護素子として酸化亜鉛（Ｚ ｎ Ｏ）を
主成分とするＺｎＯバリスタが用いられるようになって
きた。
主成分とするＺｎＯバリスタが用いられるようになって
きた。
これはＺｎＯに０．５〜１，０モル％程度のＢ １２０
３ 、Ｃ０２０３２Ｍ ｎ ０２ 、Ｓ ｂ ２０３
。
３ 、Ｃ０２０３２Ｍ ｎ ０２ 、Ｓ ｂ ２０３
。
Ｃｒ ２０３などを加え、高温で焼き固めることにより
得られる焼結体から成るものである。
得られる焼結体から成るものである。
この場合のαは３０〜６０程度あり、また単位厚みあた
りのバリスタ電圧は１００〜２００ｖである。
りのバリスタ電圧は１００〜２００ｖである。
この様にＺｎＯバリスタはＳｉＣバリスタに比べαが大
きく、またサージ電圧に対しても安定なので、次第にＳ
ｉＣバリスタに置きかわりつつある。
きく、またサージ電圧に対しても安定なので、次第にＳ
ｉＣバリスタに置きかわりつつある。
ＺｎＯバリスタを用いて高圧用の素子を得る場合、その
厚みを厚くしてやれば所望のバリスタ電圧を得ることが
できる。
厚みを厚くしてやれば所望のバリスタ電圧を得ることが
できる。
しかし、高圧用のものをつくる場合、小型にできる力が
絶縁設計の面から、また碍子などの製造価格の面から望
ましい。
絶縁設計の面から、また碍子などの製造価格の面から望
ましい。
例えば５００ＫＶ用避雷器をＺｎＯバリスタを用いて設
計した場合、避雷器としてのバリスタ電圧は約７００Ｋ
Ｖが必要であるが、その場合単位厚み（１ｍｍ）あたり
のバリスタ電圧を２００Ｖとすると、バリスタだけで３
．５ｍの高さが必要となる。
計した場合、避雷器としてのバリスタ電圧は約７００Ｋ
Ｖが必要であるが、その場合単位厚み（１ｍｍ）あたり
のバリスタ電圧を２００Ｖとすると、バリスタだけで３
．５ｍの高さが必要となる。
もし単位厚みあたりのバリスタ電圧が４００■あれば、
バリスタ部分の高さを半分にすることができる。
バリスタ部分の高さを半分にすることができる。
これは絶縁設計の面からも製造価格の面からもきわめて
望ましいことである。
望ましいことである。
また取付装置の関係からバリスタの厚みに制限が加えら
れる場合、その厚みで所望のバリスク電圧が得られるよ
うに単位厚みあたりのバリスタ電圧を調整できるならば
、設備あるいは装置の設計上きわめて有利である。
れる場合、その厚みで所望のバリスク電圧が得られるよ
うに単位厚みあたりのバリスタ電圧を調整できるならば
、設備あるいは装置の設計上きわめて有利である。
さらに、過電圧保護素子や避雷器として応用する場合、
制限電圧特性が良いほど望ましい。
制限電圧特性が良いほど望ましい。
本発明は、このような状況に鑑み、バリスタとしての他
の特性を低下することなく、極めて高いバリスタ電圧を
得ると共に単位厚みあたりのバリスタ電圧を任意に制御
でき、しかも制限電圧特性に優れた電圧非直線抵抗素子
の製造方法を提供しようとするもので、以下に実施例と
共にその詳細を示す。
の特性を低下することなく、極めて高いバリスタ電圧を
得ると共に単位厚みあたりのバリスタ電圧を任意に制御
でき、しかも制限電圧特性に優れた電圧非直線抵抗素子
の製造方法を提供しようとするもので、以下に実施例と
共にその詳細を示す。
ＺｎＯバリスタとして最も広く用いられている組成であ
るＢ １２０３ （０，５モル％）、Ｃｏ２０３（０，
５モル％）、Ｍ ｎ ０２ （０，５モル％）、Ｂｂ２
０３（１，０モル％）、Ｃｒ２０３ （０，５モル％）
から成る添加物系を選び、これに加える主成分のＺｎＯ
をＺｎＳと次第に置換して行き、それらの特性を測定し
た。
るＢ １２０３ （０，５モル％）、Ｃｏ２０３（０，
５モル％）、Ｍ ｎ ０２ （０，５モル％）、Ｂｂ２
０３（１，０モル％）、Ｃｒ２０３ （０，５モル％）
から成る添加物系を選び、これに加える主成分のＺｎＯ
をＺｎＳと次第に置換して行き、それらの特性を測定し
た。
素子の製造工程は従来の方法と同じで、粉砕、混合、造
粒の後、成形、焼成し、電極を設けた。
粒の後、成形、焼成し、電極を設けた。
第１図にＺｎＳ添加量とαおよび単位厚みあたりのバリ
スタ電圧との関係を、また第２図にＺｎＳ添加量七制限
電圧比との関係を示す。
スタ電圧との関係を、また第２図にＺｎＳ添加量七制限
電圧比との関係を示す。
なお、αは０．１ｍＡ／ｉと１ｍＡ／ｆｆｌにおける素
子両端の電圧より求めたものであり、制限電圧比は１０
０Ａの電流を流した時の電圧ｖｔｏｏ Ａと１ｍＡの電
圧を流した時の電圧ｖ１ｍＡの比で求めたものである。
子両端の電圧より求めたものであり、制限電圧比は１０
０Ａの電流を流した時の電圧ｖｔｏｏ Ａと１ｍＡの電
圧を流した時の電圧ｖ１ｍＡの比で求めたものである。
制限電圧比は、その値が小さいほどバリスタとして優れ
ている。
ている。
第１図、第２図から、ＺｎＳの添加量を増すと、αはほ
とんど変らないがバリスタ電圧が上昇し、制限電圧比が
向上することがわかる。
とんど変らないがバリスタ電圧が上昇し、制限電圧比が
向上することがわかる。
従って、ＺｎＳを適当量加えることによりバリスタとし
ての性能を落すことなく、任意の単位厚みあたりのバリ
スタ電圧を有した素子を得ることができる。
ての性能を落すことなく、任意の単位厚みあたりのバリ
スタ電圧を有した素子を得ることができる。
また、単位厚みあたりのバリスタ電圧が４００ｖ以上あ
る高圧のものも容易に得ることができる。
る高圧のものも容易に得ることができる。
従来Ｓ １０２を添加物として加えると単位厚みあたり
のバリスタ電圧の高いものが得られることが知られてい
る。
のバリスタ電圧の高いものが得られることが知られてい
る。
しかし、ＳｉＯ□の場合には多量に加えるとＺ ｎ２
Ｓ ｉ ０４が析出し、これが原因となって焼結体中の
ピンホールやボイドの発生が飛躍的に高まる。
Ｓ ｉ ０４が析出し、これが原因となって焼結体中の
ピンホールやボイドの発生が飛躍的に高まる。
したがってこの方法で高圧のものを得るのは、サージ耐
量の低下を招き、また歩留りも大幅に低下する。
量の低下を招き、また歩留りも大幅に低下する。
しかし、本発明の方法によって得られた焼結体には、こ
のようなピンホールやボイドの発生は全く見られない。
のようなピンホールやボイドの発生は全く見られない。
これは、焼結時におけるＺｎＯ粒子の粒成長の抑制方法
が違うことによると思われる。
が違うことによると思われる。
また、本発明方法で得られた素子をＸ線で調べた結果、
添加したＺｎＳはすべてＺｎＯに変化していることが確
認された。
添加したＺｎＳはすべてＺｎＯに変化していることが確
認された。
Ｓは焼成時に飛散したと考えられる。
かくしてＳ １０２添加の場合に現われるような析出物
がなく、これも制限電圧比向上などの特性改善に役立っ
ているものと思われる。
がなく、これも制限電圧比向上などの特性改善に役立っ
ているものと思われる。
本発明方法の特徴は、主成分のＺｎＯを一部ＺｎＳの形
で加えることにより焼結時の反応が抑制され、その結果
単位厚みあたりのバリスタ電圧が高くなることにあると
思われる。
で加えることにより焼結時の反応が抑制され、その結果
単位厚みあたりのバリスタ電圧が高くなることにあると
思われる。
顕微鏡観察によって、ＺｎＳを多く入れたものほどＺｎ
Ｏ粒子の粒径が小さいことが確認されている。
Ｏ粒子の粒径が小さいことが確認されている。
従って、ＺｎＯを主成分とするものについて本発明方法
は効果を持ち、添加物の種類が変ってもその効果は同じ
である。
は効果を持ち、添加物の種類が変ってもその効果は同じ
である。
以上詳細に述べた如く、本発明方法によればバリスタと
しての特性を損うことなく、任意の単位厚みあたりのバ
リスタ電圧を有し、しかもバリスタ電圧が極めて高く制
限電圧特性の優れた電圧非直線抵抗素子を容易に製造で
き、バリスタを高圧の過電圧保護素子や避雷器として応
用していく上できわめて効果的である。
しての特性を損うことなく、任意の単位厚みあたりのバ
リスタ電圧を有し、しかもバリスタ電圧が極めて高く制
限電圧特性の優れた電圧非直線抵抗素子を容易に製造で
き、バリスタを高圧の過電圧保護素子や避雷器として応
用していく上できわめて効果的である。
第１図はＺｎＳ添加量とα及び単位厚みあたりのバリス
タ電圧との関係を示すグラフ、第２図はＺｎＳ添加量と
制限電圧比との関係を示すグラフである。
タ電圧との関係を示すグラフ、第２図はＺｎＳ添加量と
制限電圧比との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- １ 酸化亜鉛と少量の金属酸化物から成る電圧非直線抵
抗素子の製造方法であって、ＺｎＯ粉末、と少量の金属
化合物粉末に加えて、０．５〜６０モル％のＺｎＳ粉末
を加え、これらを混合、造粒した後、成形及び焼成を行
うことを特徴とする電圧非直線抵抗素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54154722A JPS5941288B2 (ja) | 1979-11-28 | 1979-11-28 | 電圧非直線抵抗素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54154722A JPS5941288B2 (ja) | 1979-11-28 | 1979-11-28 | 電圧非直線抵抗素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5676508A JPS5676508A (en) | 1981-06-24 |
| JPS5941288B2 true JPS5941288B2 (ja) | 1984-10-05 |
Family
ID=15590526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54154722A Expired JPS5941288B2 (ja) | 1979-11-28 | 1979-11-28 | 電圧非直線抵抗素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5941288B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106935347B (zh) * | 2017-02-23 | 2018-08-03 | 宁波高新区远创科技有限公司 | 一种避雷器氧化锌压敏阀片的制备方法 |
-
1979
- 1979-11-28 JP JP54154722A patent/JPS5941288B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5676508A (en) | 1981-06-24 |
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