JPS5944807A - 電圧非直線抵抗磁器 - Google Patents
電圧非直線抵抗磁器Info
- Publication number
- JPS5944807A JPS5944807A JP57154971A JP15497182A JPS5944807A JP S5944807 A JPS5944807 A JP S5944807A JP 57154971 A JP57154971 A JP 57154971A JP 15497182 A JP15497182 A JP 15497182A JP S5944807 A JPS5944807 A JP S5944807A
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- Japan
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- voltage
- nonlinear resistance
- atoms
- porcelain
- voltage nonlinear
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- 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】
本発明は電圧非直線抵抗磁器、さらに詳しくは過電圧保
護用素子として用いられる酸化亜鉛（ＺｎＯ）を・生成
とした回圧ＪＵ直線抵抗趨等に関する。
護用素子として用いられる酸化亜鉛（ＺｎＯ）を・生成
とした回圧ＪＵ直線抵抗趨等に関する。
従来、電子機器、・尾気機器の過電圧保護を目的として
、（れぞれシリコンカーバイド（ε１ｉｃｌ）、セレン
（Ｓｅ）、シリコン（ｒｉ ｉ ）又はＺＩ、０を主成
分としたバリスタがｆｌｌ用されている。中でもＺｎＯ
と主成分としたバリスタは、一般に制限電圧か低く、ｍ
：正非直線係数が大きいなどの性徴を有し、ているため
、半導体素子のような過電流耐量の小さいもので構成さ
１１る機器の過電圧ζこ対する保循Ｉこ適しているので
、ＳｉＣよりなるバリスタなど化成って広く利用される
ようになった。
、（れぞれシリコンカーバイド（ε１ｉｃｌ）、セレン
（Ｓｅ）、シリコン（ｒｉ ｉ ）又はＺＩ、０を主成
分としたバリスタがｆｌｌ用されている。中でもＺｎＯ
と主成分としたバリスタは、一般に制限電圧か低く、ｍ
：正非直線係数が大きいなどの性徴を有し、ているため
、半導体素子のような過電流耐量の小さいもので構成さ
１１る機器の過電圧ζこ対する保循Ｉこ適しているので
、ＳｉＣよりなるバリスタなど化成って広く利用される
ようになった。
また、 ＺｎＯを主成分とし、副成分としてジスプロ
シラノ、（Ｄｙ）及びコバル） （Ｃｏ） ％元水又は
化合物の形で添加り、て焼成することにより製造される
電圧非直線抵抗磁器が電圧非直線性に優れＣいるこさが
知られている。しズ１１シ、このような電圧非直線抵抗
磁器においては、動作開始電圧が周囲温度の上列によっ
て著しく減少すると漏れ電流が大きくなり、従って熱暴
走を起こす可能性が生ずる。さらに制限電圧がや＼高い
という欠点があった。従って、突角」：は、これらの優
れた電圧非直線性の他に、できるだけ動作開始電圧が周
囲温度に対して安定であるこ吉と、更に制限電圧が低い
こ２二が３１すれるのである。
シラノ、（Ｄｙ）及びコバル） （Ｃｏ） ％元水又は
化合物の形で添加り、て焼成することにより製造される
電圧非直線抵抗磁器が電圧非直線性に優れＣいるこさが
知られている。しズ１１シ、このような電圧非直線抵抗
磁器においては、動作開始電圧が周囲温度の上列によっ
て著しく減少すると漏れ電流が大きくなり、従って熱暴
走を起こす可能性が生ずる。さらに制限電圧がや＼高い
という欠点があった。従って、突角」：は、これらの優
れた電圧非直線性の他に、できるだけ動作開始電圧が周
囲温度に対して安定であるこ吉と、更に制限電圧が低い
こ２二が３１すれるのである。
従−〕で、本発明は、動作開始電圧の周ｔ！：Ｊ ｒ、
’１匹に対する安定性を向上させ、且つｆ＃ｌｊ限電Ｌ
１そｙＨ（こ々ニジ少さぜ、しかも−原好適なｑデ（’
Ｊ−をｌ４されたｊｉ（Ｊｌ二非直線抵抗磁器を提供す
るこ乏を目的とする。
’１匹に対する安定性を向上させ、且つｆ＃ｌｊ限電Ｌ
１そｙＨ（こ々ニジ少さぜ、しかも−原好適なｑデ（’
Ｊ−をｌ４されたｊｉ（Ｊｌ二非直線抵抗磁器を提供す
るこ乏を目的とする。
ζＮに、本発明者は ＺｎＯを主成分とし、副成分とし
てＤｙ、、！：ＣＯを添加してなる従来技術の電圧非直
線抵抗磁器に、更屹副成分としてＩニシウム（Ｃｓ）と
クロム（Ｃｒ）を添加するこ吉により、イ１れた電圧非
直線性を保ｆ’ｐ Ｉ／た上で、動作開始電圧の周囲温
度に対する安定性が向上［７、且つ制限電圧が低減され
た電圧非直線抵抗磁器が得られることを見出し、本発明
を完成した。
てＤｙ、、！：ＣＯを添加してなる従来技術の電圧非直
線抵抗磁器に、更屹副成分としてＩニシウム（Ｃｓ）と
クロム（Ｃｒ）を添加するこ吉により、イ１れた電圧非
直線性を保ｆ’ｐ Ｉ／た上で、動作開始電圧の周囲温
度に対する安定性が向上［７、且つ制限電圧が低減され
た電圧非直線抵抗磁器が得られることを見出し、本発明
を完成した。
しかして１本発明によれは、ＺｎＯを・主成分と１７、
副成分としてＤｙ、Ｃｏを含む電圧非直線抵抗磁器にお
いて、更に副成分としてＣｓ及びＣＩを添加したことを
特徴とする電圧非直腺抵抗磁；１％ 、Ｊ、５桿ＩＩ、
される。
副成分としてＤｙ、Ｃｏを含む電圧非直線抵抗磁器にお
いて、更に副成分としてＣｓ及びＣＩを添加したことを
特徴とする電圧非直腺抵抗磁；１％ 、Ｊ、５桿ＩＩ、
される。
本発明の更に好ましい具体例に・よれば ７．ｎ Ｏを
主成分とＬ７、副成分としてＤｙ及びＣＯの曲にＣｑ及
びＣｒ４７． Ｔｏｙが０．１〜５．０原子％、Ｃｏ
が０５〜５原子チ、Ｃｓが０，０５〜０．５原子係、０
重・がθ、０５〜０４５Ｗ子俤であるような量で含む電
圧非１−・７抵１ノシ磁器が提供される。
主成分とＬ７、副成分としてＤｙ及びＣＯの曲にＣｑ及
びＣｒ４７． Ｔｏｙが０．１〜５．０原子％、Ｃｏ
が０５〜５原子チ、Ｃｓが０，０５〜０．５原子係、０
重・がθ、０５〜０４５Ｗ子俤であるような量で含む電
圧非１−・７抵１ノシ磁器が提供される。
こ＼で、原子％きは、所定の電圧非直線抵抗磁器を、ｆ
！！！造するために配合された原料組成物中の各成分金
属元素の原子数の総和ｌこ対する添加金属元素の原子数
の百分率を意味する。
！！！造するために配合された原料組成物中の各成分金
属元素の原子数の総和ｌこ対する添加金属元素の原子数
の百分率を意味する。
本発明に従う電圧非直線抵抗磁器は、一般にはＺｎＯと
添加成分の金属又は化合物の混合物を酸素含有雰囲気の
もとで高温で焼成し、焼結させることによって製造され
る。
添加成分の金属又は化合物の混合物を酸素含有雰囲気の
もとで高温で焼成し、焼結させることによって製造され
る。
通常、添加成分は金属酸化物の形で添加されるが、焼成
過程で酸化物になり得る化合物１例えば炭酸塩、水酸化
物、弗化物なども用いろこ七ができ、或いは単体元素の
形で用いて焼成過程で酸化物にすることもできる。
過程で酸化物になり得る化合物１例えば炭酸塩、水酸化
物、弗化物なども用いろこ七ができ、或いは単体元素の
形で用いて焼成過程で酸化物にすることもできる。
特に好ましい方法によれば、本発明の電圧非直線抵抗磁
器は、Ｚ ｎ Ｏ粉末に添加成分金属又は化ａ物の粉末
を十分に混合し、焼成前に空気中で５００〜１０００℃
で数時間仮焼し、仮焼物を十分に粉砕し。
器は、Ｚ ｎ Ｏ粉末に添加成分金属又は化ａ物の粉末
を十分に混合し、焼成前に空気中で５００〜１０００℃
で数時間仮焼し、仮焼物を十分に粉砕し。
所定の形状１こ成形し１次いで空気中で１２００〜１４
００℃程度の温度で数時間焼成するこ、ｈ（こ、■−り
判；くｉされる。１２００℃より低い焼成温度では、焼
結が不十分で特性が不安定である。また、 １４００
℃より高い温度では、均質な焼結体を得ることが困難と
なり、電圧非直線性が低下し、特性の制御などの再現性
に難点があり、実用に供する製品を得がたい。
００℃程度の温度で数時間焼成するこ、ｈ（こ、■−り
判；くｉされる。１２００℃より低い焼成温度では、焼
結が不十分で特性が不安定である。また、 １４００
℃より高い温度では、均質な焼結体を得ることが困難と
なり、電圧非直線性が低下し、特性の制御などの再現性
に難点があり、実用に供する製品を得がたい。
こ＼で、本発明をさらに例示するために実施例を示す。
実施例
ｚｎｏ粉末にＤｙ２Ｏ３，Ｃｏ３Ｏ４，Ｃｓ２ＣＯ３，
Ｃｒ２Ｏ３粉末を後記の第１表に記載の所定の原子優に
相当する量で添加し、十分に混合した後、５００〜１０
００℃で数時間仮焼した。次いで仮焼物を十分に粉砕し
、金型を用いて直径１７朋の円板状に成型して１２００
〜１４００℃で空気中で１時間焼成して焼結磁器を得た
。このようにしで得られた磁器を厚さ２朋の試料に研磨
し、その両面に電極を焼付けて素子を作ｔｌ、その電気
的特性を測定した。
Ｃｒ２Ｏ３粉末を後記の第１表に記載の所定の原子優に
相当する量で添加し、十分に混合した後、５００〜１０
００℃で数時間仮焼した。次いで仮焼物を十分に粉砕し
、金型を用いて直径１７朋の円板状に成型して１２００
〜１４００℃で空気中で１時間焼成して焼結磁器を得た
。このようにしで得られた磁器を厚さ２朋の試料に研磨
し、その両面に電極を焼付けて素子を作ｔｌ、その電気
的特性を測定した。
電気的特性としては、２５℃において素子に１１ｎＡ
の電流を流したときの動作開始電圧Ｖ 、 ｍＡ、。
の電流を流したときの動作開始電圧Ｖ 、 ｍＡ、。
２５℃における電圧非直線係数α、 ＶｌｒｎＡの２５
°Ｃ℃と８５℃との間の変化率△Ｖ１／Ｖ１並びに素子
に４ＯＡの電流を流したときの制限電圧■４ｏＡとＶ
１ ｍ Ａの比を求めた。非直線係数αは、素子電流Ｉ
の電圧■に対する変化を次式に近似したときに得られる
。
°Ｃ℃と８５℃との間の変化率△Ｖ１／Ｖ１並びに素子
に４ＯＡの電流を流したときの制限電圧■４ｏＡとＶ
１ ｍ Ａの比を求めた。非直線係数αは、素子電流Ｉ
の電圧■に対する変化を次式に近似したときに得られる
。
Ｉ ＝ （−）ａ
に
ｉで、Ｃは電流密度が１ｍＡｌｃｒ＆のときの素子の厚
さｌ陽当りの電圧である。
さｌ陽当りの電圧である。
磁器の配合組成を種々変えたときの■７気的特性の測定
結果を第１表に示す。第１表に示した配合組成は、配合
された原料中の各成分金属元素の原子数の総和に対する
添加元素の原子数の比から算出される原子チで示されて
いる。
結果を第１表に示す。第１表に示した配合組成は、配合
された原料中の各成分金属元素の原子数の総和に対する
添加元素の原子数の比から算出される原子チで示されて
いる。
第１表に示す試料１６１は、Ｚｎ０ＪこＩ）ｙ、Ｃｏの
みを添加して製造した従来の磁器ζこ相当し、そのＶ
１ ｍ Ａの温度変化率△Ｖ１／Ｖ１は−７，１％、制
限電圧と動作開始電圧の比Ｖ４０Ａ／Ｖ１ｍＡは１９で
ある。
みを添加して製造した従来の磁器ζこ相当し、そのＶ
１ ｍ Ａの温度変化率△Ｖ１／Ｖ１は−７，１％、制
限電圧と動作開始電圧の比Ｖ４０Ａ／Ｖ１ｍＡは１９で
ある。
本発明の目的である■１ｍＡの温度に対する安定性と制
限電圧特性が良好である、即ち△Ｖ、／Ｖ、が−７，１
％よりＯに近く、” ４０ Ａ／ＶＩ Ｉｎ Ａが１．
９以下の試料は、表から／１６３〜８，１１〜１４．１
７〜２０．２３〜２６Ｆある。従ツ’Ｔ：、 ＤＹ ハ
０．１〜５．０ Ｎ子％ 、 Ｃ。
限電圧特性が良好である、即ち△Ｖ、／Ｖ、が−７，１
％よりＯに近く、” ４０ Ａ／ＶＩ Ｉｎ Ａが１．
９以下の試料は、表から／１６３〜８，１１〜１４．１
７〜２０．２３〜２６Ｆある。従ツ’Ｔ：、 ＤＹ ハ
０．１〜５．０ Ｎ子％ 、 Ｃ。
は０．５〜５．０原子俤、Ｃｓ は０．０５〜０．５原
子％、Ｃｒは０．０５〜０．５原子チ、の範囲内で添加
する必要があることがわかる。
子％、Ｃｒは０．０５〜０．５原子チ、の範囲内で添加
する必要があることがわかる。
以」二、第１表から明らかなように、副成分としてのＩ
）ｙ 、 Ｃｏ系にＣｓ ｒ Ｃｒ’＋＜添加すること
により、■１１ｎＡの温度特性と制限電圧特性が大巾に
改良される。これはＺｎＯにＤＶ、Ｃｏ＊Ｃｓ、Ｃｒが
共存して初めて達成されるものである。これらの副成分
を単独で添加すると、電圧非直線性は極めて悪く、はジ
オ−ミッタな特性しか得られない。またＤｙｔＣｇの外
に Ｃｓ またはｃｒだけを添加した場合には。
）ｙ 、 Ｃｏ系にＣｓ ｒ Ｃｒ’＋＜添加すること
により、■１１ｎＡの温度特性と制限電圧特性が大巾に
改良される。これはＺｎＯにＤＶ、Ｃｏ＊Ｃｓ、Ｃｒが
共存して初めて達成されるものである。これらの副成分
を単独で添加すると、電圧非直線性は極めて悪く、はジ
オ−ミッタな特性しか得られない。またＤｙｔＣｇの外
に Ｃｓ またはｃｒだけを添加した場合には。
高抵抗化したりあるいは低抵抗化して電圧非直線性が失
われ、バリスタとして実用に供することができない。
われ、バリスタとして実用に供することができない。
上述したように、本発明の屯圧非直線抵抗磁儲は、良好
な電圧非直線性を保持した上で−ｖｌｍＡの温度特性と
制限電圧特性が大巾に向上し、従つできる。
な電圧非直線性を保持した上で−ｖｌｍＡの温度特性と
制限電圧特性が大巾に向上し、従つできる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 】）酸化亜（１）を主成分とし、これに副成分とし、て
ジスプロシウム、コバルト、セシウム、ｌ（ヨヒクロム
を元素または化合物の形で、それぞれうし素に１０尊シ
てジスプロシウムは０．１〜５０ 原子係、コバルト
は０．５〜５．０原子係、セシウムは０゜０５〜０５＆
子チ。 クロムは０．０５〜０５原子条の範囲で添加し焼成して
なることを特徴とする電圧非直線抵抗磁器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57154971A JPS5944807A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | 電圧非直線抵抗磁器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57154971A JPS5944807A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | 電圧非直線抵抗磁器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5944807A true JPS5944807A (ja) | 1984-03-13 |
| JPS644649B2 JPS644649B2 (ja) | 1989-01-26 |
Family
ID=15595882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57154971A Granted JPS5944807A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | 電圧非直線抵抗磁器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5944807A (ja) |
-
1982
- 1982-09-06 JP JP57154971A patent/JPS5944807A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS644649B2 (ja) | 1989-01-26 |
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