JPS60169105A - Voltage nonlinear resistor - Google Patents

Voltage nonlinear resistor

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JPS60169105A
JPS60169105A JP59023658A JP2365884A JPS60169105A JP S60169105 A JPS60169105 A JP S60169105A JP 59023658 A JP59023658 A JP 59023658A JP 2365884 A JP2365884 A JP 2365884A JP S60169105 A JPS60169105 A JP S60169105A
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JP
Japan
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oxide
resistor
component
mol
voltage
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JP59023658A
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Japanese (ja)
Inventor
渡辺 三鈴
田川 良彦
正夫 林
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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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】 産業上の利用分野 本発明は酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a voltage nonlinear resistor whose main component is zinc oxide.

従来技術 一般にこの種の電圧非直線抵抗体は、優れた非直線性を
有しているため電気機器のサージアブソーバ等に好適に
用いられている。この種の電圧非直線抵抗体の製造は、
主成分としての酸化亜鉛(ZnO)に酸化ビスマス(B
110a lを含む数種の添加成分を副成分として混合
し、混合物を成形した後焼成することによって行われる
。ここで酸化ビスマスを添加する理由は、これが酸化亜
鉛に比較して低融点であることから液相焼結によって酸
化亜鉛粒子の結晶成長を促進することにあるが、従来で
はその機能を発揮させるために例えば0.3モル%[上
と多量に酸化ビスマスを用いていた。
BACKGROUND ART In general, this type of voltage nonlinear resistor has excellent nonlinearity and is therefore suitably used in surge absorbers of electrical equipment and the like. The production of this kind of voltage nonlinear resistor is
Bismuth oxide (B) is added to zinc oxide (ZnO) as the main component.
It is carried out by mixing several additive components including 110al as subcomponents, molding the mixture, and then firing it. The reason why bismuth oxide is added here is that since it has a lower melting point than zinc oxide, it promotes crystal growth of zinc oxide particles through liquid phase sintering, but conventionally, bismuth oxide was added to promote crystal growth of zinc oxide particles by liquid phase sintering. For example, bismuth oxide was used in a large amount of 0.3 mol%.

ところで電圧非直線抵抗体を製造するにあたっては、抵
抗体の寿命特性の向上を図るため、或いは抵抗体外周部
の絶縁コーティングのために、焼結後400〜700℃
の熱処理工程を必要とするが、この焼結後の熱処理によ
って酸化ビスマスの結晶系が変化する。このため電圧非
直線抵抗体の電気特性が大きく低下し、その度合いは熱
処理温度が高い程大きい。この結果従来の抵抗体は、あ
る電流領域(例えば100μA〜IAIではα(非直線
指数)が20以上であって良好な特性を得ることができ
るが、その領域から外れた領域では非直線指数が相当低
い値となっていた。更にこのような問題点に加え添加物
の主成分であるBi、O8の金属成分B1はクラーク数
が2 X to−1′と資源的に乏しいものであるとい
う問題もある。
By the way, when manufacturing a voltage non-linear resistor, in order to improve the life characteristics of the resistor or to insulate the outer periphery of the resistor, it is necessary to heat the resistor at a temperature of 400 to 700°C after sintering.
This post-sintering heat treatment changes the crystal system of bismuth oxide. For this reason, the electrical characteristics of the voltage nonlinear resistor are greatly reduced, and the degree of this is greater as the heat treatment temperature is higher. As a result, conventional resistors can obtain good characteristics with α (non-linear index) of 20 or more in a certain current range (for example, 100 μA to IAI), but outside that range, the non-linear index In addition to these problems, the metal component B1 of Bi and O8, which are the main components of the additive, has a Clark number of 2 X to-1' and is a scarce resource. There is also.

発明の目的 本発明はこのような背景のもとになされたものであり、
添加成分のうちのBi、O,の含有量を微量に抑え、し
かも非直線特性等の種々の電子時性を向上することので
きる・電圧非直線抵抗体を提供することを目的とするも
のである。
Purpose of the Invention The present invention was made against this background.
The purpose of this invention is to provide a voltage nonlinear resistor that can suppress the content of Bi and O among the additive components to a trace amount and improve various electronic characteristics such as nonlinear characteristics. be.

発明の概要 第1発明の特徴とするところは、酸化亜鉛(ZnO1を
主成分とし酸化マンガン(Mn0.1 、酸化アンチモ
ン(5b20s l %酸化クロム(Cr*Osl 、
酸化ビスマス(BilOll %酸化アルミニウ、ム(
AJlo、 lを添加成分として含む第1成分と、酸化
鉛(pbo )及び酸化アンチモン(Sb、O,)に酸
化クロム(0r1031゜酸化亜鉛(ZnO) 、酸化
コバルト(Co、O,]及び酸化マンガン(Mn OH
)のうちの1種以上を混合し仮焼して得られる第2成分
とを混合し焼結体とした点にある。
Summary of the Invention The first invention is characterized by containing zinc oxide (ZnO1 as the main component, manganese oxide (Mn0.1), antimony oxide (5b20sl%), chromium oxide (Cr*Osl,
Bismuth oxide (BilOll % aluminum oxide, mu)
A first component containing AJlo, l as an additive component, lead oxide (pbo), antimony oxide (Sb, O,), chromium oxide (0r1031° zinc oxide (ZnO), cobalt oxide (Co, O,), and manganese oxide). (MnOH
) and a second component obtained by mixing and calcining the mixture to form a sintered body.

第2@明の特徴とするところは、ZnOを主成分とし、
Mn01、s’b、o、、Or20g、A’ 20Rb
 Bi203を添加成分として含む第1成分と、上記の
第2成分と、硼珪酸亜鉛ガラスとを混合し焼結した点に
ある。
The characteristics of the second @ Ming are that ZnO is the main component,
Mn01, s'b, o,, Or20g, A' 20Rb
The first component containing Bi203 as an additive component, the second component described above, and zinc borosilicate glass are mixed and sintered.

実施例 以下本発明の実施例について説明すると共に、実施例の
抵抗体の特性について図面により説明する。
EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be described, and characteristics of resistors of the examples will be explained with reference to the drawings.

第1発明の実施例に係る電圧非直線抵抗体は、Zn09
g、467 モルe4、Bitog 0.03 % /
l/ %、Mn020.5−v−ル4.5JO3o、 
5−11−ルチ、Or、030.5−E−A。
The voltage nonlinear resistor according to the embodiment of the first invention is made of Zn09
g, 467 mol e4, Bitog 0.03% /
l/%, Mn020.5-v-le4.5JO3o,
5-11-ruti, Or, 030.5-E-A.

係、AI、os 3/1000 モルチとなるように所
定量秤量し混合して得られる第1成分に、pbo 、 
0rlO1゜sb、 o、をモル比で4:】:xの割合
で含有する混合粉を仮焼して得られる第2成分を、第2
成分の全体゛に対する含有割合が2重量係となるよう混
合し焼結することによって得たものである。
Section, AI, os 3/1000 The first component obtained by weighing and mixing a predetermined amount to make a morch, pbo,
The second component obtained by calcining a mixed powder containing 0rlO1゜sb, o, in a molar ratio of 4:]:x was added to the second component.
It is obtained by mixing and sintering the components so that the content ratio with respect to the whole is 2 parts by weight.

このような抵抗体の具体的羨造例について述べると、先
ずPbO%0r203、sb、 o、の各々の粉末を上
記の割合で所定量秤量し、秤量したものを遠心ボールミ
ルで十分混合した後アルミナツボ中にて温度1000℃
で4時間仮焼し、得られた仮焼粉を遠心ボールミルで粉
砕して第2成分である反応生成物を得る。−万ZnO1
Bi、O,、he、O,、MnO,、sb、o、、0r
20.の各々の粉末を上記の割合で所定量秤量し、これ
に上記の反応生成物を2重量幅加え、その後回転ボール
ミルで十分混合し、円板状に成形する。
To describe a specific example of constructing such a resistor, first, a predetermined amount of each powder of PbO%0r203, sb, and O is weighed in the above proportions, and the weighed materials are thoroughly mixed in a centrifugal ball mill, and then alumina powder is mixed. Temperature 1000℃ in the pot
The resultant calcined powder is pulverized in a centrifugal ball mill to obtain a reaction product, which is the second component. -10,000 ZnO1
Bi, O,, he, O,, MnO,, sb, o,, 0r
20. A predetermined amount of each powder is weighed in the above ratio, 2 weights of the above reaction product are added thereto, and then thoroughly mixed in a rotary ball mill and formed into a disk shape.

次いで成形体を空気中で温度1130℃で6時間焼成し
た後得られた焼結体の両端面を研磨して当該両端面にA
g’に極を塗布し、温度590“′Cで1時間の熱処理
を行い、以って電圧非直線抵抗体を得る。
Next, the molded body was fired in air at a temperature of 1130°C for 6 hours, and both end faces of the obtained sintered body were polished and A was applied to both end faces.
A electrode is applied to g' and heat treated at a temperature of 590''C for 1 hour, thereby obtaining a voltage nonlinear resistor.

ここでpbo、5b2o、、cr20Hの混合物を仮焼
することによって、パイロクロア結晶を主成分とする反
応物が得られる。このことを調べるために上記の仮焼粉
についてX線回折を行った結果、X線回折図は第1図に
示す通りであった。これにより反応物の主成分がパイロ
クロア結晶であることが判る。
By calcining the mixture of pbo, 5b2o, and cr20H, a reactant containing pyrochlore crystals as a main component can be obtained. In order to investigate this, the above calcined powder was subjected to X-ray diffraction, and the X-ray diffraction pattern was as shown in FIG. This shows that the main component of the reactant is pyrochlore crystals.

次に一ヒ述のようにして笑際に製造した電圧非直線抵抗
体(これを抵抗体Aとする。)とEi、O,を添加物の
主成分とする従来の抵抗体とについて素子特性を比較し
た結果について述べると、第2図は横軸に電流、縦軸に
電圧をとった電圧−電流特性を示すグラフ、第3図は熱
処理の温度と、熱処理前後におけるv1mV/ 及びα
の変化率との関係凰嘗 を示したもので、横軸に熱処理温度、縦軸に各変化率を
夫々とったグラフ、第4図は温度130℃の恒温槽にて
V1mA/fl の85係の直流電圧を印加したときの
漏れ電流の増加率を示すもので、横軸に課電時間、縦軸
に漏れ電流の増加率を夫々とったグラフである。第2図
〜第4図において1及び2は夫々抵抗体A及び従来の抵
抗体についての特性を示し、2′はAA!、O□の含有
割合を20/1000モル係とした他は笑施例と同様に
して製造した抵抗体についての特性を示す。またv1工
A / allとは11の厚さの抵抗体に1mAの電流
を流したときの両端電圧であり、αとは、抵抗体に工(
Alの電流を流したときK V (vlの電圧が発生し
たとすると、工=<”4で表わされる指数である。Kは
非直線批抗である。またこのαは電流値によって異なる
が、一般に0.1 m A〜1mAの範囲の電流を流し
たときの値を用いることが多く、以下ではこの範囲の値
を採用する。
Next, we will discuss the device characteristics of the voltage nonlinear resistor (this will be referred to as resistor A) manufactured as described above and the conventional resistor whose additives include Ei and O. Figure 2 is a graph showing the voltage-current characteristics with current on the horizontal axis and voltage on the vertical axis, and Figure 3 shows the heat treatment temperature, v1mV/ and α before and after heat treatment.
The graph shows the relationship between the change rate of V1mA/fl and the change rate of This is a graph showing the rate of increase in leakage current when a DC voltage of 2 is applied, with the horizontal axis representing the voltage application time and the vertical axis representing the rate of increase in leakage current. In FIGS. 2 to 4, 1 and 2 indicate the characteristics of resistor A and a conventional resistor, respectively, and 2' indicates AA! , O□ content ratio was set to 20/1000 mol ratio. Also, v1A/all is the voltage across the resistor when a current of 1mA is passed through a resistor with a thickness of 11, and α is the voltage at both ends of the resistor.
Assuming that a voltage of K V (vl) is generated when a current is passed through Al, it is an index expressed by k = < 4. K is a non-linear resistance.Also, this α varies depending on the current value, Generally, a value when a current in the range of 0.1 mA to 1 mA is applied is often used, and the value in this range will be adopted below.

先ず第2図についてみると、微小電流領域及び大電流領
域において曲線1の傾きが曲線2の傾きよりも小さくな
っている。ここにαは第2図における曲線の傾きが小さ
い程大きいので微小電流領域及び大電流領域において抵
抗体Aのαの方が従来の抵抗体のαよりも大きくなって
いて非直線特性が優れていることが理解される。特にh
lJ、○、を含有せしめたため大電流領域におけるαが
大きい。
First, looking at FIG. 2, the slope of curve 1 is smaller than the slope of curve 2 in the micro current region and the large current region. Here, α increases as the slope of the curve in Figure 2 decreases, so in the micro current region and large current region, the α of resistor A is larger than that of the conventional resistor, and its nonlinear characteristics are excellent. It is understood that there are Especially h
Since it contains lJ, ○, α in the large current region is large.

また第3図についてみると、従来の抵抗体においてはv
1mA/IIIj及びαのいずれも熱処理温度が500
℃付近よりも高くなると、温度が高くなるにつれて急激
に低くなっていき、特性の低下が見られるが、実施例の
抵抗体Aにおいては、vlmA / all及びαのい
ずれも熱処理によってほとんど変化しなくて特性が低下
しないことがわかる。尚第3図中1′で示した曲線につ
いては後述する。更に嬉4図についてみると、実施例の
抵抗体Aは漏れ電流の増加率が従来の抵抗体よりも小さ
く、寿fi54?性が良好であることが理解される。
Also, looking at Figure 3, in the conventional resistor, v
The heat treatment temperature for both 1mA/IIIj and α is 500
When the temperature rises above around ℃, it rapidly decreases as the temperature increases, and a decrease in characteristics is seen.However, in the resistor A of the example, both vlmA/all and α hardly change due to heat treatment. It can be seen that the characteristics do not deteriorate. The curve indicated by 1' in FIG. 3 will be described later. Furthermore, looking at Figure 4, the increase rate of leakage current in the resistor A of the example is smaller than that of the conventional resistor, and the increase rate of the leakage current is smaller than that of the conventional resistor. It is understood that the properties are good.

第5図は実施例のものにおいてha、o、の含有割合(
第1成分に対する)を変化させた場合、v25KA/V
1mA(1mAの電流を流した場合の抵抗体の電圧に対
する2、5Khの電流を流した場合の抵抗体の電圧の比
)及びαがどのように変化するかを調べたグラフである
。実線A、はv2.5KA / vlmAの変化、B。
Figure 5 shows the content ratio of ha, o, (
) for the first component, v25KA/V
It is a graph examining how 1 mA (the ratio of the voltage of the resistor when a current of 2.5 Kh is applied to the voltage of the resistor when a current of 1 mA is applied) and α change. Solid line A, change in v2.5KA/vlmA, B.

はαの変化を示す。ただしAA!、O,以外の他の添加
成分の含有割合は実施例のように固定しである。
indicates the change in α. However, AA! , O, and other additive components are fixed as in the examples.

h12o、は先述の如く大電流領域のαを大きくする役
割を果たすが、この効果を得るには0.2/ 1ooo
モル係以上含まれていることが必要である。第5図に示
すように0.2/1000モル俤以上含まれるとV25
KA/v1エ の値が小さくて良好な特性となっている
As mentioned earlier, h12o plays the role of increasing α in the large current region, but in order to obtain this effect, 0.2/1ooo
It is necessary to include more than the mole value. As shown in Figure 5, if it contains 0.2/1000 mole or more, V25
The value of KA/v1e is small and has good characteristics.

しかしhl、o、の含有割合が20/1000 モル係
を越えるとαが小さくなってしまうので結局Al、o、
は0.2 / 1000〜20/1000モルチ含まれ
ていることが必要である。またMn Oいsb、oいc
r2osについても同様の測定を行ったところ良好な特
性を得るためには各々0.1〜5モル係の含有割合(第
1成分に対して)で含まれていることが必要であること
が判った。反応生成物についても同様の測定を行ったと
ころ、良好な特性を得る念めには0.2〜2゜重量係の
含有割合(全体に対して)で含まれていることが必要で
あることが判った。
However, if the content ratio of hl, o, exceeds 20/1000 molar ratio, α becomes small, so in the end, Al, o,
It is necessary to contain 0.2/1000 to 20/1000 mole. Also Mn Oisb, oc
A similar measurement was conducted for r2os, and it was found that in order to obtain good characteristics, it is necessary to contain each in a content ratio of 0.1 to 5 moles (relative to the first component). Ta. A similar measurement was conducted for the reaction product, and it was found that in order to obtain good properties, it is necessary to contain it at a content ratio of 0.2 to 2 degrees by weight (relative to the whole). It turns out.

上記の反応生成物の配合比については、pbo、sb、
 o、を含むパイロクロア結晶を形成するものであれば
よく、実施例に示した配合比に限定されるものではない
。またその組成についてはpbo%S 1)201bO
r、O,(7)組み合わセノ他、PbO及びsb、o、
と、0r20H1ZnO1(3o、o3、MnO2のう
ちの少なくとも1種との組み合わせであれば同様の効果
が祷られる。
Regarding the blending ratio of the above reaction products, pbo, sb,
It may be any compound that forms pyrochlore crystals containing o, and is not limited to the blending ratio shown in the examples. Regarding its composition, pbo%S 1) 201bO
r, O, (7) combination Seno et al., PbO and sb, o,
A similar effect can be expected if this is combined with at least one of 0r20H1ZnO1 (3o, o3, and MnO2).

そして上記の反応生成物を得るための仮焼工程における
仮焼温度及び仮焼時間は夫々80o〜1.100℃、1
〜10時間の範囲であることが望ましい。その理由は仮
焼温度が800℃よりも但いか、或いは仮焼時間が1時
間よりも短いと反応が十分性われず、また仮焼温度が1
100℃よりも高いか、仮焼時間が10時間よりも長い
とpboの揮散の程度が大きくなり非直線特性が悪くな
るからである。
The calcination temperature and time in the calcination step to obtain the above reaction product are 80°C to 1.100°C and 1.1°C, respectively.
It is desirable that the time is in the range of ~10 hours. The reason for this is that if the calcination temperature is higher than 800°C or the calcination time is shorter than 1 hour, the reaction will not be carried out sufficiently.
This is because if the temperature is higher than 100° C. or the calcination time is longer than 10 hours, the degree of volatilization of pbo will increase and the nonlinear characteristics will deteriorate.

第1成分と第2成分とを混合した後の焼成工程における
焼成温度及び焼成時間は、夫々950〜1350“C及
び1〜20時間が望ましい。その理由は、焼成温度が9
50℃よりも低いか、或いは焼成時間が1時間よりも短
いと緻密で均一な焼結体が・得られず、また焼成温度が
1350”Cよりも高いか、或いは焼成時間が20時間
よりも長いと表面付近のpboとBi、O,との揮発の
程度が大きくなって非直線特性が悪くなるからである。
The firing temperature and firing time in the firing step after mixing the first component and the second component are preferably 950 to 1350 "C and 1 to 20 hours, respectively. The reason is that the firing temperature is
If the temperature is lower than 50°C or the firing time is shorter than 1 hour, a dense and uniform sintered body cannot be obtained; if the firing temperature is higher than 1350"C or the firing time is shorter than 20 hours. This is because if the length is too long, the degree of volatilization of pbo, Bi, O, and the like near the surface will increase, resulting in poor nonlinear characteristics.

ここでBi、 Q、の役割について述べると、第6図は
第1成分と第2成分とを混合した後の焼成工程における
焼成温度と、α及びv1工A/IIs との関係を、B
i、 O,を添加した場合と添加しない場合とについて
調べた結果を示し、実線3.4は、夫々0.03モル4
のBi、O,を添加したものについての■1mA/&1
1の変化、αの変化を示している。この場合抵抗体の他
の添加成分は抵抗体Aと同じである。同図から明らかな
ように微量のBi、O,を添加することによって最通焼
成温度範囲を広げることができる。
Here, talking about the roles of Bi and Q, Figure 6 shows the relationship between the firing temperature in the firing process after mixing the first component and the second component, and α and v1A/IIs.
The solid line 3.4 shows the results of investigation with and without addition of i, O, and 0.03 mol 4, respectively.
■1mA/&1 for those with added Bi, O,
It shows a change in 1 and a change in α. In this case, the other additive components of the resistor are the same as those of resistor A. As is clear from the figure, the maximum firing temperature range can be expanded by adding trace amounts of Bi and O.

そして最適焼成温度が広げられるという効果を得る九め
にはBi、 O,の含有割合が0.014以上であるこ
とが必要である。このような効果を奏する理由はBi、
O,と前記反応生成物とを組み合わせて添加したことに
よると考えられる。一方、Bi、O,の含有割合が高く
なるにつれて、熱処理後のαの低下率が大きくなりその
度合は熱処理温度が高い程大きい。第3図の実線1′は
Bi、 O,を0.1モル係添加したものについてのα
の変化率を示し、この実線1′と同図の実線1 (Bi
、0.0.034 添加)とを比較すると、Bi、O,
を0.1モル係添加したものの方がBi、O,を0,0
3モル噛添加したものよりもαの低下率が大きい。そし
て実線1′と実線2(従来の抵抗体)との比較から、B
i、O,を01モモル係加したものは、従来の抵抗体よ
りも良好な特性が得られるが、Bi、O,の含有割合が
0.1モル係を越えると従来品のものに特性が近づくた
め効果がなくなってしまう。したがってBi、 O,の
含有割合は0.01〜0.1モル係の範囲であることが
必要である。
In order to obtain the effect of widening the optimum firing temperature, it is necessary that the content ratio of Bi and O be 0.014 or more. The reason for this effect is Bi,
This is thought to be due to the addition of a combination of O. and the reaction product. On the other hand, as the content ratio of Bi and O increases, the rate of decrease in α after heat treatment increases, and the degree of decrease increases as the heat treatment temperature increases. The solid line 1' in Figure 3 is α for the case where 0.1 molar percentage of Bi, O, is added.
This solid line 1' and the solid line 1 (Bi
, 0.0.034 addition), Bi, O,
The one with 0.1 molar addition of Bi, O,
The rate of decrease in α is greater than that with 3 molar addition. From the comparison between solid line 1' and solid line 2 (conventional resistor), B
A resistor with 0.1 mole of i and O can have better characteristics than conventional resistors, but when the content ratio of Bi and O exceeds 0.1 mole, the characteristics of the conventional resistor become worse. As it gets closer, it becomes ineffective. Therefore, the content ratio of Bi and O needs to be in the range of 0.01 to 0.1 molar ratio.

また焼結体の熱処理温度は500〜850℃が好ましく
、500℃よりも低いと寿命特性が悪く、850℃より
も高いと非直線特性が悪くなる。
Further, the heat treatment temperature of the sintered body is preferably 500 to 850°C; if it is lower than 500°C, the life characteristics will be poor, and if it is higher than 850°C, the nonlinear characteristics will be poor.

尚、上述実施例では抵抗体を製造するにあたって遠心ボ
ールミルやアルミナルツボを使用したが。
In the above embodiments, a centrifugal ball mill and an aluminium crucible were used to manufacture the resistor.

器具の種類は目的に沿うものであればよく、これらに限
定されるものではない。
The type of equipment may be any suitable for the purpose and is not limited to these types.

次に第2発明について述べると、第2発明の実施例に係
る電圧非直線抵抗体は、ZnO98,467モル係、M
n0.0.5 %ル憾、sl)、Ono、5モル係、O
rl o、 0.5モル係、”vos 3 / 100
0 モルq6、B1t030.03 モ/L/チより成
る第1成分と、pbo、cr20.、sb、 o、をモ
ル比で4:]:1の割合で含有する混合粉を仮焼して得
られる第2成分と、硼珪酸亜鉛ガラスとを、第2成分の
含有割合が2重量%、硼珪酸亜鉛ガラスの含有割合が0
.2重量%、残部が第1成分となるよう混合し焼結する
ことによって得たものである。
Next, the second invention will be described. The voltage nonlinear resistor according to the embodiment of the second invention contains 98,467 mol of ZnO, M
n0.0.5 %le, sl), Ono, 5 mol, O
rl o, 0.5 mole, "vos 3/100
0 mole q6, a first component consisting of B1t030.03 mo/L/ti, pbo, cr20. , sb, o, in a molar ratio of 4: ]: 1. A second component obtained by calcining a mixed powder and a zinc borosilicate glass, the content of the second component being 2% by weight. , the content of zinc borosilicate glass is 0
.. It was obtained by mixing and sintering 2% by weight and the remainder being the first component.

このような抵抗体の具体的製造例について述べると、先
ず第1発明の実施例と同様にして第2成分である反応生
成物を得、一方ZnO%Bi、 03 、MrxOl、
sb、 o、、0r20B、hll 、 o、の各々の
粉末を上記の割合で所定量秤量し、これに上記の反応生
成物及び硼珪酸亜鉛ガラスを夫々2重量係及び0.2重
j14加え、その後事1の発明の実施例と同様にして電
圧非直線抵抗体を得る。
To describe a specific example of manufacturing such a resistor, first, a reaction product as the second component was obtained in the same manner as in the embodiment of the first invention, and on the other hand, ZnO%Bi, 03 , MrxOl,
Weigh out a predetermined amount of each powder of sb, o, 0r20B, hll, o, in the above ratio, add 2 parts by weight and 0.2 parts by weight of the above reaction product and zinc borosilicate glass, respectively, Thereafter, a voltage nonlinear resistor is obtained in the same manner as in the embodiment of the invention described in Part 1.

次に上述のようにして笑際に製造した電圧非直線抵抗体
(これを抵抗体Bとする。)とBi、O,を添加物の主
成分とする従来の抵抗体とについて素子特性を比較した
結果について述べると、第7図は横軸に電流、縦軸に電
圧をとった電圧−電流特性を示すグラフ、第8図は温度
130℃の恒温槽にてV1mA/!ET1の85嗟の直
流電圧を印加したときの漏れ電流の増加率を示すもので
、横軸に課電時間、縦軸に漏れ電流の増加率を夫々とっ
たグラフである。第7図、第8図において7及び2は夫
々抵抗体B及び従来の抵抗体についての特性を示し、8
はhl、o、の含有割合を20/1000モル係とした
他は実施例と同様にして製造した抵抗体についての特性
を示す。
Next, we compared the device characteristics of the voltage nonlinear resistor (this will be referred to as resistor B) manufactured as described above and a conventional resistor whose main additives are Bi and O. To describe the results, Fig. 7 is a graph showing voltage-current characteristics with current on the horizontal axis and voltage on the vertical axis, and Fig. 8 is a graph showing voltage-current characteristics with current on the horizontal axis and voltage on the vertical axis, and Fig. 8 shows V1mA/! This is a graph showing the rate of increase in leakage current when a DC voltage of 85 hours is applied to ET1, with the horizontal axis representing the charging time and the vertical axis representing the rate of increase in leakage current. In FIGS. 7 and 8, 7 and 2 indicate the characteristics of resistor B and the conventional resistor, respectively, and 8
The following shows the characteristics of a resistor manufactured in the same manner as in the example except that the content ratio of hl and o was set to 20/1000 molar ratio.

第7図から判るように、実施例に係る抵抗体Bは、微小
電流領域及び大電流領域において、従来の抵抗体よりも
αが大きく、第】発明と同様にAe。
As can be seen from FIG. 7, the resistor B according to the embodiment has a larger α than the conventional resistor in the micro current region and the large current region, and has an Ae similar to the invention.

0、が含まれているので特に大電流領域におけるαが大
きい。また第8図から判るように抵抗体Bは従来のもの
よりも漏れ電流増加率が小さくて寿命特性が良好である
0 is included, so α is particularly large in the large current region. Furthermore, as can be seen from FIG. 8, resistor B has a smaller leakage current increase rate and better life characteristics than the conventional resistor.

第9図は硼珪酸亜鉛ガラスの含有割合(全体に対する)
を変化させた場合、αがどのように変化するかを調べた
グラフであり、実線B2は硼珪酸亜鉛ガラス以外の他の
成分を実施例のように固定し、硼珪酸亜鉛ガラスの含有
割合を変化させた特性を示す。この結果から良好な特性
を得るためには硼珪酸亜鉛ガラスについては0.01〜
5重量1AA!20sについては先述したと同様の理由
から0.2/ 1000〜20/1000モル係含まれ
ていることが必要である。
Figure 9 shows the content ratio of zinc borosilicate glass (relative to the whole)
This is a graph that examines how α changes when . Indicates the changed characteristics. From this result, in order to obtain good properties, for zinc borosilicate glass, it is necessary to
5 weight 1AA! For the same reason as mentioned above, it is necessary to contain 0.2/1000 to 20/1000 mol of 20s.

ここで第2発明の実施例である抵抗体Bについて、熱処
理(寿命特性を向上させる等の目的で行う熱処理)前後
におけるV1]IIA/u及びαの変化率の関係を調べ
たところ、第1発明の実施例である抵抗体Aの場合と同
様に、特性の変化は見られなかった。
Here, for resistor B which is an embodiment of the second invention, when we investigated the relationship between the rate of change of V1]IIA/u and α before and after heat treatment (heat treatment performed for the purpose of improving life characteristics, etc.), we found that the first As in the case of resistor A, which is an example of the invention, no change in characteristics was observed.

また第2発明についても、Bi、03は、第・1・発明
の場合と全く同様に広い最適焼成温度を得るという役割
を果たすものであり、その含有割合は同様の理由により
0.01〜0.1モル係であることが必要でみる。
Also, in the second invention, Bi, 03 plays the role of obtaining a wide optimum firing temperature, just as in the case of the first invention, and its content ratio is 0.01 to 0 for the same reason. .It is necessary to have a value of 1 mole.

尚第2成分である反応生成物については、配合比、成分
の組み合わせ、仮焼条件等は第1発明の場合と全く同様
であり、更に第1成分と第2成分とを混合した後の焼成
条件や焼結後の熱処理条件についても第1発明の場合と
全く同様である。
Regarding the reaction product which is the second component, the compounding ratio, combination of components, calcination conditions, etc. are completely the same as in the case of the first invention, and furthermore, the calcination after mixing the first component and the second component The conditions and the heat treatment conditions after sintering are also exactly the same as in the case of the first invention.

発明の効果 以上のように本発明によれば、多量のBi、 03を添
加物の主成分とするのではな(、PbO%Bb、O。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, a large amount of Bi, 03 is used as the main component of the additive (PbO%Bb,O.

を含むパイロクロア結晶を主成分とする反応生成物や、
Mn01、sb、o、、or、o、、 hl、o、等を
添加成分とするものであるため、Bi、O,を微量に抑
えながら、良好な特性を得ることができる。しかもその
特性はBi、Oaを添加物の主成分としていた従来の抵
抗体に比べて良好である。即ち、従来のBi、 O。
reaction products whose main component is pyrochlore crystals,
Since it contains Mn01, sb, o, , or, o, hl, o, etc. as additive components, good characteristics can be obtained while suppressing Bi and O to trace amounts. Moreover, its characteristics are better than those of conventional resistors whose main additives are Bi and Oa. That is, conventional Bi, O.

を多量に添加する電圧非直線抵抗体に比べ焼結後の熱処
理による電気特性の低下が小さく、熱処理工程における
通常の温度範囲(400℃〜900℃)で熱処理を行う
ことによってはほとんど電気特性が低下しない。この結
果微小電流領域及び大電流領域における非直線指数が従
来のものに比べて大きく、そして微小電流領域における
非直線指数が大きいことがら課電時における漏れ電流が
小さい。
Compared to voltage non-linear resistors that add a large amount of , the electrical properties decrease less due to heat treatment after sintering, and the electrical properties can be almost completely changed by heat treatment in the normal temperature range (400°C to 900°C) in the heat treatment process. Does not decrease. As a result, the nonlinear index in the microcurrent region and the large current region is larger than that of the conventional device, and since the nonlinear index in the microcurrent region is large, the leakage current during power application is small.

その上長期誘電による漏れ電流の増加が小さくて長寿命
のサージ吸収電子が得られる。そして第2成分である反
応生成物とBi、 O,とを組み合わせて添加すること
により!&適焼成温度範囲を広げることが可能となり製
造工程における制御が容易になる。またBi、Os(B
iのクラーク数2×10−町を多量に用いる場合に比し
て資源的に有利である。その理由は、添加成分として用
いる金属成分のうち、クラーク数の小さいものはCo 
(クラーク数4X1δ)pb(クラーク数1.5 X 
10−”)、Sb(クラーク数5×10)であるが、こ
のうちC05pbはB1に比して存在量がはるかに多い
し、sbはB1と同様に存在量が少ないが従来の場合の
B1のように含有割合が大きくないためである。尚以上
のような効果に加えて、pboを含む反応生成物と微量
のBi、O,とを組み合わせて用いることによりP′b
O、Bi、O,の揮散がほとんどなく、労働衛生環境上
も有利である。
Moreover, the increase in leakage current due to long-term dielectricity is small, and long-life surge absorption electrons can be obtained. And by adding the reaction product as the second component in combination with Bi, O,! & It becomes possible to widen the range of suitable firing temperatures, making it easier to control the manufacturing process. Also, Bi, Os(B
This is advantageous in terms of resources compared to using a large number of 2×10-towns in i. The reason for this is that among the metal components used as additive components, those with a small Clark number are Co
(Clarke number 4X1δ) pb (Clarke number 1.5
10-”), Sb (Clarke number 5×10), but among these, C05pb is much more abundant than B1, and sb is less abundant than B1, but B1 in the conventional case This is because the content ratio is not large as in P'b.In addition to the above-mentioned effects, P'b can be
There is almost no volatilization of O, Bi, and O, which is advantageous in terms of occupational hygiene and environment.

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

第1図は本発明で用いる反応生成物の一例のX線回折図
、第2図は電圧非直線抵抗体の電圧−電流特性図、第3
図は電圧非直線抵抗体の熱処理温度に対するv1工/I
Ij 及びαの変化を示すグラフ、第4図は電圧非直線
抵抗体の課電時間に対する漏れ電流増加率を示すグラフ
、第5図は電圧非直線抵抗体の添加物の成分の含有割合
に対する非直線特性を示すグラフ、第6図は電圧非直線
抵抗体の焼成温度に対する非直線特性を示すグラフ、第
7図〜第9図は、夫々電圧非直線抵抗体の電圧−電流特
性図、及び課電時間に対する漏れ電流増加率を示すグラ
フ、並びに添加物の成分の含有割合に対する非直線特性
を示すグラフである。
Figure 1 is an X-ray diffraction diagram of an example of the reaction product used in the present invention, Figure 2 is a voltage-current characteristic diagram of a voltage nonlinear resistor, and Figure 3 is a diagram of voltage-current characteristics of a voltage nonlinear resistor.
The figure shows v1/I vs. heat treatment temperature of voltage nonlinear resistor.
Figure 4 is a graph showing the change in Ij and α, Figure 4 is a graph showing the rate of increase in leakage current with respect to the energization time of the voltage non-linear resistor, and Figure 5 is the graph showing the change in the rate of increase in leakage current with respect to the voltage non-linear resistor's additive component content. Figure 6 is a graph showing the linear characteristics of a voltage non-linear resistor, and Figures 7 to 9 are voltage-current characteristic diagrams of the voltage non-linear resistor, and 2 is a graph showing the rate of increase in leakage current with respect to electric time, and a graph showing nonlinear characteristics with respect to the content ratio of additive components.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)酸化マンガン0.1〜5モルチ、酸化アンチモン
0.1〜5モルi酸化クロム0.1〜5モルチ、酸化ア
ルミニウム0.2/1000〜20/1000モル係%
酸化ビスマス0.01〜0.1モル係、残部酸化亜鉛よ
り成る第1成分に、酸化クロム、酸化亜鉛、酸化コバル
ト及び酸化マンガンのうちの1稲以上と酸化鉛及び酸化
アンチモンとより成る混合物を仮焼して得られる第2成
分を第2成分の全体に対する含有割合が0.2〜20重
量%となるよう−に混合し焼結して成゛ることを特命と
する電圧非直線抵抗体。 C) 酸化マンガン0.1〜5モル係、酸化アンチモン
0.1〜5モル%、酸化クロム0.1〜5モル係、酸化
アルミニーラム0.2 / 1000〜20/1000
モルi酸化ビスマス0.01〜0.1モル−1残部酸化
亜鉛より成る第1成分と、酸化クロム、酸化亜鉛、酸化
コバルト及び酸化マンガンのうちの1種以上と酸化鉛及
び酸化アンチモンとより成る混合物を仮焼して得られる
第2成分と、硼珪酸亜鉛ガラスとを混合し焼結して成り
、第2成分の含有割合が0.2〜20重量%、硼珪酸亜
鉛ガラスの含有割合が0.01〜5重量%、残部が第1
成分であることを特徴とする電圧非直線抵抗体。
(1) Manganese oxide 0.1 to 5 mol, antimony oxide 0.1 to 5 mol, chromium oxide 0.1 to 5 mol, aluminum oxide 0.2/1000 to 20/1000 mol%
A mixture of one or more of chromium oxide, zinc oxide, cobalt oxide, and manganese oxide, and lead oxide and antimony oxide is added to the first component consisting of 0.01 to 0.1 mole of bismuth oxide and the balance zinc oxide. A voltage nonlinear resistor that is specially designed to be formed by mixing and sintering a second component obtained by calcining so that the content of the second component is 0.2 to 20% by weight based on the total content of the second component. . C) Manganese oxide 0.1-5 mol%, antimony oxide 0.1-5 mol%, chromium oxide 0.1-5 mol%, aluminum oxide 0.2/1000-20/1000
A first component consisting of 0.01 to 0.1 mol of bismuth oxide with the balance being zinc oxide, one or more of chromium oxide, zinc oxide, cobalt oxide and manganese oxide, and lead oxide and antimony oxide. The second component obtained by calcining the mixture and the zinc borosilicate glass are mixed and sintered, and the content of the second component is 0.2 to 20% by weight, and the content of the zinc borosilicate glass is 0.2 to 20% by weight. 0.01 to 5% by weight, the remainder being primary
Voltage nonlinear resistor characterized by being a component.
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