JPS604563B2 - 電圧非直線抵抗素子とその製造方法 - Google Patents
電圧非直線抵抗素子とその製造方法Info
- Publication number
- JPS604563B2 JPS604563B2 JP54154087A JP15408779A JPS604563B2 JP S604563 B2 JPS604563 B2 JP S604563B2 JP 54154087 A JP54154087 A JP 54154087A JP 15408779 A JP15408779 A JP 15408779A JP S604563 B2 JPS604563 B2 JP S604563B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mol
- silver
- weight
- boron
- silicon
- 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.)
- Expired
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はサージ軍じよう時の熱暴走寿命に優れた酸化亜
鉛を主成分とする焼結型バルク電圧非直線抵抗素子に関
するものである。
鉛を主成分とする焼結型バルク電圧非直線抵抗素子に関
するものである。
過電圧保護素子や避電器に電圧非直線抵抗素子(以下バ
リスタと記す)が広く用いられている。
リスタと記す)が広く用いられている。
バリスタの電圧(V)−電流(1)特性は、1:偽Qで
表わされる。
表わされる。
但し、Cは抵抗に相当する定数、Qは電圧非直線指数と
呼ばれる。一般にバリスタの特性は、Qと、ある特定電
流における電圧であるバリスタ電圧で表わされる。Qは
通常0.1〜1のA/のにおける電圧−電流特性より求
める。また、バリスタ電圧は便宜的に1のAの電流を流
した時の端子電圧(VIのA)で表わすことが多い。バ
リスタとしては、バリスタ電圧が適当な範囲(通常厚み
1側あたり数10〜数100Vである)にあり、Qが大
きいほど望ましい。さらに、過電圧保護素子や避雪器に
用いる場合には、素子の保護性能を表わす制限電圧特性
(通常XAにおける電圧VXAとバリスタ電圧VIMA
の比で表わす)が低い方が良く、またサージ耐量(通常
数回印加してもバリスタ電圧の変化率が許容範囲内とな
る衝撃電流の値で表わされる)が大きいほど適している
。さらに温度や環境の変化に対して安定なものの方が信
頼性の面から望ましい。バリスタとしては炭化珪素を高
温で焼き固めたSICバリスタと酸化亜鉛を主成分とす
る暁結体自身が電圧非直線性を示す(バルク電圧非直線
性の)Zn○バリスタがよく知られている。
呼ばれる。一般にバリスタの特性は、Qと、ある特定電
流における電圧であるバリスタ電圧で表わされる。Qは
通常0.1〜1のA/のにおける電圧−電流特性より求
める。また、バリスタ電圧は便宜的に1のAの電流を流
した時の端子電圧(VIのA)で表わすことが多い。バ
リスタとしては、バリスタ電圧が適当な範囲(通常厚み
1側あたり数10〜数100Vである)にあり、Qが大
きいほど望ましい。さらに、過電圧保護素子や避雪器に
用いる場合には、素子の保護性能を表わす制限電圧特性
(通常XAにおける電圧VXAとバリスタ電圧VIMA
の比で表わす)が低い方が良く、またサージ耐量(通常
数回印加してもバリスタ電圧の変化率が許容範囲内とな
る衝撃電流の値で表わされる)が大きいほど適している
。さらに温度や環境の変化に対して安定なものの方が信
頼性の面から望ましい。バリスタとしては炭化珪素を高
温で焼き固めたSICバリスタと酸化亜鉛を主成分とす
る暁結体自身が電圧非直線性を示す(バルク電圧非直線
性の)Zn○バリスタがよく知られている。
しかし、過電圧保護素子や避電器用として考えた場合、
上述のほとんど全ての特性でZn0バリスタの方がSI
Cバリスタよりも優れており、現在では主としてZn0
バリスタが用いられるようになってきた。Zn○バリス
外ま、主成分のZn0に、酸化ビスマス(Bi203)
、酸化コバルト(Co203)、酸化マンガン(Mn0
2)などを少量加えて混合し、成形の後100ぴ○〜1
400℃で蟻結させることにより得られる。このように
して作られるZn0バリスタは、従来のSICバリスタ
のQが3〜7であったのに対して、30〜50あるいは
それ以上のものも得られるため、過電圧保護素子の主流
となっている。とくに避雷器として用いられる場合には
、放電ギャップを直列に接続せずにいわゆるギャップレ
ス避雷器として適用することができると考えられている
。しかしギャップレス避雷器として用いるためには、さ
らに改善しなければならない問題点がある。すなわち、
ギャップレスとするため常時Zn○バリスタに電圧が加
わることになり、それによって素子が劣化して熱暴走を
起こすという問題がある。中でも印加電圧だけでなく、
それに加えてサージ電流が繰返し加わった場合の熱暴走
寿命が実用的な面で最も重要な問題である。ギャップレ
ス避電器としてZn○バリスタを用いる場合、素子のバ
リスタ電圧を通常印加電圧の波高値がバリスタ電圧の5
0〜80%になる様に設計する。従って、例えば60k
v用避電器であれば、バリスタ電圧を120kv〜7球
vに設定する。さらに日本で考えた場合、場所によって
異なるが年間10日〜30日程度の雷雨日があり、その
たびにサージ電圧が避雪器に加わり、サージ電流が流れ
る。1回の襲雷により10回程度の衝撃電流が流れると
すると、年間で100〜300回程度のサージ電流が加
わることになる。
上述のほとんど全ての特性でZn0バリスタの方がSI
Cバリスタよりも優れており、現在では主としてZn0
バリスタが用いられるようになってきた。Zn○バリス
外ま、主成分のZn0に、酸化ビスマス(Bi203)
、酸化コバルト(Co203)、酸化マンガン(Mn0
2)などを少量加えて混合し、成形の後100ぴ○〜1
400℃で蟻結させることにより得られる。このように
して作られるZn0バリスタは、従来のSICバリスタ
のQが3〜7であったのに対して、30〜50あるいは
それ以上のものも得られるため、過電圧保護素子の主流
となっている。とくに避雷器として用いられる場合には
、放電ギャップを直列に接続せずにいわゆるギャップレ
ス避雷器として適用することができると考えられている
。しかしギャップレス避雷器として用いるためには、さ
らに改善しなければならない問題点がある。すなわち、
ギャップレスとするため常時Zn○バリスタに電圧が加
わることになり、それによって素子が劣化して熱暴走を
起こすという問題がある。中でも印加電圧だけでなく、
それに加えてサージ電流が繰返し加わった場合の熱暴走
寿命が実用的な面で最も重要な問題である。ギャップレ
ス避電器としてZn○バリスタを用いる場合、素子のバ
リスタ電圧を通常印加電圧の波高値がバリスタ電圧の5
0〜80%になる様に設計する。従って、例えば60k
v用避電器であれば、バリスタ電圧を120kv〜7球
vに設定する。さらに日本で考えた場合、場所によって
異なるが年間10日〜30日程度の雷雨日があり、その
たびにサージ電圧が避雪器に加わり、サージ電流が流れ
る。1回の襲雷により10回程度の衝撃電流が流れると
すると、年間で100〜300回程度のサージ電流が加
わることになる。
避雷器は通常2世王以上の寿命を必要とするため、通算
で2000〜6000回のサージ電流が60kvの印加
電圧に重じようして加わることになる。平均的サージ電
流は8×20山sの波形で100A程度と考えられるの
で、したがってギャップレス避雷器として用いる場合に
は、100Aで2000〜6000回のサージ電流がバ
リス夕霞圧の50〜80%交流印加電圧に重じようして
加わっても熱暴走しないことが必要となる。しかしなが
ら、従来のZn○バリスタは前述したQ、制限電圧特性
、サージ耐量及び環境条件の変化に対する安定性では優
れているが、今述べた様な印加電圧にサージ電流が重じ
ようしてくるという条件で、十分な熱暴走寿命を有する
ものがなかった。本発明は上記の問題点に鑑み、サージ
電流重じよう時の熱暴走寿命特性に優れた電圧非直線抵
抗素子とその製造方法を提案することを目的とし、以下
にその実施例と共にその詳細を説明する。
で2000〜6000回のサージ電流が60kvの印加
電圧に重じようして加わることになる。平均的サージ電
流は8×20山sの波形で100A程度と考えられるの
で、したがってギャップレス避雷器として用いる場合に
は、100Aで2000〜6000回のサージ電流がバ
リス夕霞圧の50〜80%交流印加電圧に重じようして
加わっても熱暴走しないことが必要となる。しかしなが
ら、従来のZn○バリスタは前述したQ、制限電圧特性
、サージ耐量及び環境条件の変化に対する安定性では優
れているが、今述べた様な印加電圧にサージ電流が重じ
ようしてくるという条件で、十分な熱暴走寿命を有する
ものがなかった。本発明は上記の問題点に鑑み、サージ
電流重じよう時の熱暴走寿命特性に優れた電圧非直線抵
抗素子とその製造方法を提案することを目的とし、以下
にその実施例と共にその詳細を説明する。
実施例 1Zn○粉末に少量のBi2Q、Co203、
MnQ、SQ03、Cr203、Si02、AI203
、基03、A鞄○の粉末を添加量をいろいろ変えて加え
、十分混合し、250kg/地の圧力で直径17.5物
、厚み2柳の円板状に圧縮成型をした。
MnQ、SQ03、Cr203、Si02、AI203
、基03、A鞄○の粉末を添加量をいろいろ変えて加え
、十分混合し、250kg/地の圧力で直径17.5物
、厚み2柳の円板状に圧縮成型をした。
ついで1230qoの空気中で2時間焼成し、その後両
平面部を研磨し、アルミニウムの溶射電極を設けた。こ
の様にして得られた素‐子の単位厚みあたりのバリスタ
電圧(VI凧A/側)、o、100Aにおける電圧(V
IO血)と1机Aにおける電圧(VIMA)の比で表わ
した制限電圧比(VIOOA/VIのA)、8×20r
sの波形でloomの衝撃電流を同一方向に2回印力0
した後のバリスタ電圧の変化率で表わしたサージ耐量、
および100qoの陣温槽中においてバリスタ電圧の8
0%の波高値を有する60HZの交番電圧を印加した状
態で8×20仏sの波形で100Aの衝撃電流を1時間
に4の司の割で印加した時の熱暴走に至るまでの時間(
パルス重じよう熱暴走寿命)を測定した結果を第1表に
示す。(第1表〜第2表は明細書の最後に添付している
。)尚、本実施例におけるZn○の量は、100モル%
から添加物総量の占めるモル%を引いた量であり、以下
の各実施例についてもすべて同様である。第1表からわ
かる様に、0.1〜3.0モル%のBi208、0.1
〜3.0モル%のCo203、0.1〜3.0モル%の
Mn02、0.1〜3.0モル%のSQ03、0.05
〜1.5モル%のCr203、0.1〜10.0モル%
のSi02、0.0005〜0.025モル%のAI2
03、0.005〜0.3モル%のB203、0.00
05〜0.3モル%のA鞍○を含む競結体はQが50以
上、VIOOA/V1wAが1.60以下、サージ耐量
が−5.0%以下、パルス重じよう熱暴走寿命が100
時間以上の特性を有しており、この様な特性は上記9成
分の添加物のどれ1つが欠けても得られないものである
。
平面部を研磨し、アルミニウムの溶射電極を設けた。こ
の様にして得られた素‐子の単位厚みあたりのバリスタ
電圧(VI凧A/側)、o、100Aにおける電圧(V
IO血)と1机Aにおける電圧(VIMA)の比で表わ
した制限電圧比(VIOOA/VIのA)、8×20r
sの波形でloomの衝撃電流を同一方向に2回印力0
した後のバリスタ電圧の変化率で表わしたサージ耐量、
および100qoの陣温槽中においてバリスタ電圧の8
0%の波高値を有する60HZの交番電圧を印加した状
態で8×20仏sの波形で100Aの衝撃電流を1時間
に4の司の割で印加した時の熱暴走に至るまでの時間(
パルス重じよう熱暴走寿命)を測定した結果を第1表に
示す。(第1表〜第2表は明細書の最後に添付している
。)尚、本実施例におけるZn○の量は、100モル%
から添加物総量の占めるモル%を引いた量であり、以下
の各実施例についてもすべて同様である。第1表からわ
かる様に、0.1〜3.0モル%のBi208、0.1
〜3.0モル%のCo203、0.1〜3.0モル%の
Mn02、0.1〜3.0モル%のSQ03、0.05
〜1.5モル%のCr203、0.1〜10.0モル%
のSi02、0.0005〜0.025モル%のAI2
03、0.005〜0.3モル%のB203、0.00
05〜0.3モル%のA鞍○を含む競結体はQが50以
上、VIOOA/V1wAが1.60以下、サージ耐量
が−5.0%以下、パルス重じよう熱暴走寿命が100
時間以上の特性を有しており、この様な特性は上記9成
分の添加物のどれ1つが欠けても得られないものである
。
たとえばBi203がないとQが50以下、VIO爪/
VIのAが1.60以上、サージ耐量が−5.0%以上
、パルス重じよう熱暴走寿命が100時間以下となる。
VIのAが1.60以上、サージ耐量が−5.0%以上
、パルス重じよう熱暴走寿命が100時間以下となる。
Co203またはMn02がない場合もBj203が含
まれない場合と同様である。またSQ03がない場合は
「 サージ耐量が−5.0%以上となり、パルス重じよ
う熱暴走寿命が10餌時間以下となる。Cr203また
はSi02が含まれない場合もSQ03が含まれない場
合と同様の特性が優れない。アルミニウムまたはホウ素
が含まれない場合もやはりサージ耐量が−5.0%以上
、パルス重じよう熟暴走寿命が時間以下となる。また銀
が含まれない場合パルス重じよう熱暴走寿命が10■時
間以下となる。以上の結果から本実施例の所期の特性は
、前記9成分がすべて同時に含まれるときにはじめて得
られるものであり、そのうち1つでも成分が欠けると得
られない。特にアルミニウムと銀とホウ素が同時に存在
するときにパルス重じよう熱暴走寿命の改善効果が大で
あることがわかる。実施例 2 Zn○粉末に少量のBj203、Co203、Mn02
、SQ03、C【203、Si02、Gも03、B20
3、Ag20の粉末を添加量をいろいろ変えて加え、実
施例1の方法と同様の方法で試料を作成した。
まれない場合と同様である。またSQ03がない場合は
「 サージ耐量が−5.0%以上となり、パルス重じよ
う熱暴走寿命が10餌時間以下となる。Cr203また
はSi02が含まれない場合もSQ03が含まれない場
合と同様の特性が優れない。アルミニウムまたはホウ素
が含まれない場合もやはりサージ耐量が−5.0%以上
、パルス重じよう熟暴走寿命が時間以下となる。また銀
が含まれない場合パルス重じよう熱暴走寿命が10■時
間以下となる。以上の結果から本実施例の所期の特性は
、前記9成分がすべて同時に含まれるときにはじめて得
られるものであり、そのうち1つでも成分が欠けると得
られない。特にアルミニウムと銀とホウ素が同時に存在
するときにパルス重じよう熱暴走寿命の改善効果が大で
あることがわかる。実施例 2 Zn○粉末に少量のBj203、Co203、Mn02
、SQ03、C【203、Si02、Gも03、B20
3、Ag20の粉末を添加量をいろいろ変えて加え、実
施例1の方法と同様の方法で試料を作成した。
この様にして得られた素子のVI仇A′側、Q、V10
船/VIMA、サージ耐量およびパルス重じよう熟暴走
寿命を測定した結果を第2表に示す。測定条件は実施例
1と同様である。なお、第2表には比較例として添加物
が1つでも欠けた場合の結果も合わせて示す。第2表か
らわかる様に、0.1〜3.0モル%のBi203、0
.1〜3.0モル%のCo203、0.1〜3.0モル
%のMN02、0.1〜3.0モル%のSQ03、0.
05〜1.5モル%のCr203、0.1〜10.0モ
ル%のSi02、0.0005〜0.025モル%のG
a203、0.005〜0.3モル%のB203、0.
0005〜0.3モル%のA鞍0を含む焼結体はQが5
0以上、VIO船/VIのAが1.60以下、サージ耐
量が−5.0%以下、パルス車じよう熱暴走寿命が10
0時間以上の特性を有しており、この様な特性は上記9
成分の添加物のどれ1つが欠けても得られないものであ
る。
船/VIMA、サージ耐量およびパルス重じよう熟暴走
寿命を測定した結果を第2表に示す。測定条件は実施例
1と同様である。なお、第2表には比較例として添加物
が1つでも欠けた場合の結果も合わせて示す。第2表か
らわかる様に、0.1〜3.0モル%のBi203、0
.1〜3.0モル%のCo203、0.1〜3.0モル
%のMN02、0.1〜3.0モル%のSQ03、0.
05〜1.5モル%のCr203、0.1〜10.0モ
ル%のSi02、0.0005〜0.025モル%のG
a203、0.005〜0.3モル%のB203、0.
0005〜0.3モル%のA鞍0を含む焼結体はQが5
0以上、VIO船/VIのAが1.60以下、サージ耐
量が−5.0%以下、パルス車じよう熱暴走寿命が10
0時間以上の特性を有しており、この様な特性は上記9
成分の添加物のどれ1つが欠けても得られないものであ
る。
たとえばBi2QがないとQが50以下、VIO爪/V
IのAが1.60以上、サージ耐量が−5.0%以上、
パルス重じよう熱暴走寿命が100時間以下となる。
IのAが1.60以上、サージ耐量が−5.0%以上、
パルス重じよう熱暴走寿命が100時間以下となる。
Co203またはM刊02がない場合もBi203が含
まれない場合と同様である。またSQ03がない場合は
、サージ耐量が−5.0以上となり、パルス重じよう熱
暴走寿命が100時間以下となる。Cr2QまたはSi
02が含まれない場合もSQ03が含まれない場合と同
様の特性が優れない。ガリウムまたはホウ素が含まれな
い場合もやはりサージ耐量が−5.0%以上、パルス重
じよう熱暴走寿命が10q時間以下となる。また銀が含
まれない場合パルス重じよう熱暴走寿命が10餌時間以
下となる。以上の結果から本実施例の所期の特性は、前
記成分がすべて同時に含まれるときにはじめて得られる
ものであり、そのうち1つでも成分が欠けると得られな
い。
まれない場合と同様である。またSQ03がない場合は
、サージ耐量が−5.0以上となり、パルス重じよう熱
暴走寿命が100時間以下となる。Cr2QまたはSi
02が含まれない場合もSQ03が含まれない場合と同
様の特性が優れない。ガリウムまたはホウ素が含まれな
い場合もやはりサージ耐量が−5.0%以上、パルス重
じよう熱暴走寿命が10q時間以下となる。また銀が含
まれない場合パルス重じよう熱暴走寿命が10餌時間以
下となる。以上の結果から本実施例の所期の特性は、前
記成分がすべて同時に含まれるときにはじめて得られる
ものであり、そのうち1つでも成分が欠けると得られな
い。
特にガリウムと銀とホウ素が同時に存在するときにパル
ス重じよう熱暴走寿命の改善効果が大であることがわか
る。実施例 3 Zn○粉末に材料組成No.c−1(但しB03は除く
)又はNo.d−1(但しB203は除く)のBi20
3、C。
ス重じよう熱暴走寿命の改善効果が大であることがわか
る。実施例 3 Zn○粉末に材料組成No.c−1(但しB03は除く
)又はNo.d−1(但しB203は除く)のBi20
3、C。
203、Mn02、SQ03、Cr203、Si02、
AI203またはGa203を加えると共に第3表に示
す組成から成るガラス粉末を総重量に対して0.3重量
を加え、実施例1と同様の方法で試料を作成した。
AI203またはGa203を加えると共に第3表に示
す組成から成るガラス粉末を総重量に対して0.3重量
を加え、実施例1と同様の方法で試料を作成した。
この様にして得られた素子のVImA/肋、Q、サージ
耐量およびパルス重じよう熱暴走寿命を第4表に示す。
第3表 第4表 第4表からわかる様にホウ素と銀を珪素の一部と共に第
1度表もこ示す様な組成の銀をドープしたホゥ珪酸ガラ
ス粉末として加えることによりQが向上し、パルス車じ
よう熱暴走寿命が改善される。
耐量およびパルス重じよう熱暴走寿命を第4表に示す。
第3表 第4表 第4表からわかる様にホウ素と銀を珪素の一部と共に第
1度表もこ示す様な組成の銀をドープしたホゥ珪酸ガラ
ス粉末として加えることによりQが向上し、パルス車じ
よう熱暴走寿命が改善される。
ホウ素と銀を単独に加えた場合に比較して実験したすべ
ての組成においてはで1鏡華度、パルス重じよう熱暴走
寿命で2斑時間程度の特性改善が図られている。したが
って、この場合にはQが60以上、VIOOA/VIの
Aが1.60以下、サージ耐量−5.0%以下、パルス
車じよう熱暴走寿命12畑時間以上のものが得られる。
ての組成においてはで1鏡華度、パルス重じよう熱暴走
寿命で2斑時間程度の特性改善が図られている。したが
って、この場合にはQが60以上、VIOOA/VIの
Aが1.60以下、サージ耐量−5.0%以下、パルス
車じよう熱暴走寿命12畑時間以上のものが得られる。
この様な効果‘まホウ素と銀をガ子ラス化して加えたこ
とによりはじめて現われた効果である。実施例 4 Zn○粉末に材料組成No.c−1(但しB03は除く
)又はNo.d−1(但しB203は除く)のBi20
3、C。
とによりはじめて現われた効果である。実施例 4 Zn○粉末に材料組成No.c−1(但しB03は除く
)又はNo.d−1(但しB203は除く)のBi20
3、C。
203、MN02、SQ03、Cr203、Si02、
AI203またはGa203を加えると共に第5表に示
す組成から成るガラス粉末を総重量に対して0.3重量
を加え、実施例1と同様の方法で試料を作成した。
AI203またはGa203を加えると共に第5表に示
す組成から成るガラス粉末を総重量に対して0.3重量
を加え、実施例1と同様の方法で試料を作成した。
この様にして得られた素子のVI肌A′肋、Q、サージ
耐量およびパルス重じよう熱暴走寿命を第6表に示す。
第5表 第6表 第6表からわかる様にホウ素と銀をビスマスと珪素の一
部と共に第5表に示す様な組成の銀をドープしたホウ珪
酸ビスマスガラス粉末として加えることによりQが向上
し、パルス重じよう熱暴走寿命が改善される。
耐量およびパルス重じよう熱暴走寿命を第6表に示す。
第5表 第6表 第6表からわかる様にホウ素と銀をビスマスと珪素の一
部と共に第5表に示す様な組成の銀をドープしたホウ珪
酸ビスマスガラス粉末として加えることによりQが向上
し、パルス重じよう熱暴走寿命が改善される。
ホウ素と銀を単独に加えた場合に比較して実験したすべ
ての組成においてQで1の星度、パルス重じよう熱暴走
寿命で3畑時間程度の特性改善が図られている。したが
って、この場合にはQが60以上、VIOOA/VIM
Aが1.60以下、サージ耐量−5.0以下、パルス重
じよう熱暴走寿命130時間以上のものが得られる。
ての組成においてQで1の星度、パルス重じよう熱暴走
寿命で3畑時間程度の特性改善が図られている。したが
って、この場合にはQが60以上、VIOOA/VIM
Aが1.60以下、サージ耐量−5.0以下、パルス重
じよう熱暴走寿命130時間以上のものが得られる。
この様な効果はホウ素と銀をビスマスと共にガラス化し
て加えたことにより‘まじめて現われた効果である。実
施例 5 Zn0粉末に材料組成No.c−1(但し墨03は除く
)又はNo.d−1(但しB203は除く)のBj20
3、C。
て加えたことにより‘まじめて現われた効果である。実
施例 5 Zn0粉末に材料組成No.c−1(但し墨03は除く
)又はNo.d−1(但しB203は除く)のBj20
3、C。
203、Mn02、SQ03、Cr203、Si02、
AI203またはGa203を加えると共に第7表に示
す組成から成るガラス粉末を総重量に対して0.3重量
を加え、実施例1と同様の方法で試料を作成した。
AI203またはGa203を加えると共に第7表に示
す組成から成るガラス粉末を総重量に対して0.3重量
を加え、実施例1と同様の方法で試料を作成した。
この様にして得られた素子のVImA′帆、Q、サージ
耐量およびパルス重じよう熱暴走寿命を第8表に示す。
第7表 第8表 第8表からわかる様にホウ素と銀を珪素の一部と共に第
7表に示す様な組成の銀をドープしたホウ珪酸亜鉛ガラ
ス粉末として加えることによりQが向上し、パルス重じ
よう熱暴走寿命が改善される。
耐量およびパルス重じよう熱暴走寿命を第8表に示す。
第7表 第8表 第8表からわかる様にホウ素と銀を珪素の一部と共に第
7表に示す様な組成の銀をドープしたホウ珪酸亜鉛ガラ
ス粉末として加えることによりQが向上し、パルス重じ
よう熱暴走寿命が改善される。
ホウ素と銀を単独に加えた場合に比較して実験したすべ
ての組成においてQで1の室度、パルス重じよう熱暴走
寿命で3畑時間程度の特性改善が図られている。したが
って、この場合にはQが60以上、VIOOA/VIM
Aが1.60以下、サージ耐量−5.0以下、パルス重
じよう熱暴走寿命130時間以上のものが得られる。
ての組成においてQで1の室度、パルス重じよう熱暴走
寿命で3畑時間程度の特性改善が図られている。したが
って、この場合にはQが60以上、VIOOA/VIM
Aが1.60以下、サージ耐量−5.0以下、パルス重
じよう熱暴走寿命130時間以上のものが得られる。
この様な効果はホウ素と銀を亜鉛と共にガラス化して加
えたことによりはじめて現われた効果である。実施例
6 Zn○粉末に材料組成No.c−1(但し&03は除く
)又はNo.d−1(但しB2Qは除く)のBi203
、Co203、Mn02、SQ03、Cr203、Sj
02、AI203またはGa203を加えると共に第9
表に示す組成から成るガラス粉末を総重量に対して0.
3重量を加え、実施例1と同様の方法で試料を作成した
。
えたことによりはじめて現われた効果である。実施例
6 Zn○粉末に材料組成No.c−1(但し&03は除く
)又はNo.d−1(但しB2Qは除く)のBi203
、Co203、Mn02、SQ03、Cr203、Sj
02、AI203またはGa203を加えると共に第9
表に示す組成から成るガラス粉末を総重量に対して0.
3重量を加え、実施例1と同様の方法で試料を作成した
。
この様にして得られた素子のVImA/側、Q、サージ
耐量およびパルス重じよう熱暴走寿命を第1項表に示す
。第9表 第10表 第1頃表かれわかる様にホウ素と銀を珪素の一部と共に
第9表に示す様な組成の銀をドープしたホゥ珪酸鉛ガラ
ス粉末として加えることによりQが向上し、パルス重じ
よう熱暴走寿命が改善される。
耐量およびパルス重じよう熱暴走寿命を第1項表に示す
。第9表 第10表 第1頃表かれわかる様にホウ素と銀を珪素の一部と共に
第9表に示す様な組成の銀をドープしたホゥ珪酸鉛ガラ
ス粉末として加えることによりQが向上し、パルス重じ
よう熱暴走寿命が改善される。
ホウ素と銀を単独に加えた場合に比較して実験したすべ
ての組成においてQで1鼠華度、パルス重じよう熱暴走
寿命で3凪時間程度の特性改善が図られている。したが
って、この場合にはQが60以上、VIOOA/VIの
Aが1.60以下、サージ耐量−5.0%以下、パルス
重じよう熱暴走寿命13独特間以上のものが得られる。
ての組成においてQで1鼠華度、パルス重じよう熱暴走
寿命で3凪時間程度の特性改善が図られている。したが
って、この場合にはQが60以上、VIOOA/VIの
Aが1.60以下、サージ耐量−5.0%以下、パルス
重じよう熱暴走寿命13独特間以上のものが得られる。
この様な効果はホウ素と銀を鉛と共にガラス化して加え
たことによりはじめて現われた効果である。実施例 7 Zn○粉末に材料組成No.c−1(但し&03は除く
)又はNo.d−1(但しB203は除く)のBi20
3、Co203、Mn02、SQ03、Cら03、Si
02、AI203またはGa203を加えると共に第1
1表に示す組成から成るガラス粉末を総重量に対して0
.3重量を加え、実施例1と同様の方法で試料を作成し
た。
たことによりはじめて現われた効果である。実施例 7 Zn○粉末に材料組成No.c−1(但し&03は除く
)又はNo.d−1(但しB203は除く)のBi20
3、Co203、Mn02、SQ03、Cら03、Si
02、AI203またはGa203を加えると共に第1
1表に示す組成から成るガラス粉末を総重量に対して0
.3重量を加え、実施例1と同様の方法で試料を作成し
た。
この様にして得られた素子のVIのA/肋、Q、サージ
耐量およびパルス重じよう熱暴走寿命を第12表に示す
。第11表 第12表 第12表からわかる様にホウ素と銀をコバルト、ビスマ
ス及び珪素の一部と共に第11表に示す様な組成の銀、
コバルトをドープした珪酸ビスマスガラス粉末として加
えることによりQが向上し、パルス重じよう熱暴走寿命
が改善される。
耐量およびパルス重じよう熱暴走寿命を第12表に示す
。第11表 第12表 第12表からわかる様にホウ素と銀をコバルト、ビスマ
ス及び珪素の一部と共に第11表に示す様な組成の銀、
コバルトをドープした珪酸ビスマスガラス粉末として加
えることによりQが向上し、パルス重じよう熱暴走寿命
が改善される。
ホウ素と銀を単独に加えた場合に比較して実験したすべ
ての組成においてQで2の星度、パルス重じよう熱暴走
寿命で3畑時間程度の特性改善が図られている。したが
って、この場合にはQが70以上、VIOOA/VIの
Aが1.60以下、サージ耐量−5.0%以下、パルス
重じよう熱暴走寿命13畑時間以上のものが得られる。
ての組成においてQで2の星度、パルス重じよう熱暴走
寿命で3畑時間程度の特性改善が図られている。したが
って、この場合にはQが70以上、VIOOA/VIの
Aが1.60以下、サージ耐量−5.0%以下、パルス
重じよう熱暴走寿命13畑時間以上のものが得られる。
この様な効果はホウ素と銀をコバルトとビスマスと共に
ガラス化して加えたことによりはじめて現われた効果で
ある。なお、以上の実施例では、いずれも酸化物を用い
て行なったが、暁結後酸化物になるものであれば、酸化
物に限らず、たとえばハロゲン化物や、硝酸塩、硫化物
、酢酸塩の形で添加しても何ら本発明の効果を損うもの
ではない。
ガラス化して加えたことによりはじめて現われた効果で
ある。なお、以上の実施例では、いずれも酸化物を用い
て行なったが、暁結後酸化物になるものであれば、酸化
物に限らず、たとえばハロゲン化物や、硝酸塩、硫化物
、酢酸塩の形で添加しても何ら本発明の効果を損うもの
ではない。
本発明による素子は、前述の如くo、VIO船/VIの
A、サージ耐量、パルス重じよう時の熱暴走寿命に優れ
ており、従ってギャップレス避電器として用いれば特に
有用である。
A、サージ耐量、パルス重じよう時の熱暴走寿命に優れ
ており、従ってギャップレス避電器として用いれば特に
有用である。
図は本発明に係る素子を用いた代表的避雷器の構造の一
例を示したものである。図において、1は電圧非直線抵
抗素子、2a,2bは電圧非直線抵抗素子に設けられた
一対の電極、3は一方の電極2aと電気的に接続された
高圧側電気端子、4は他方の電極2bと電気的に接続さ
れた接地側電気端子、5は絶縁容器、6は電圧非直線抵
抗素子を保持するためのスプリング、7は一方の電極2
aと高圧側電気端子3とを接続する導線である。この様
にギャップを用いない簡単な構成の避電器とすることに
より、小型軽量のものが得られる。
例を示したものである。図において、1は電圧非直線抵
抗素子、2a,2bは電圧非直線抵抗素子に設けられた
一対の電極、3は一方の電極2aと電気的に接続された
高圧側電気端子、4は他方の電極2bと電気的に接続さ
れた接地側電気端子、5は絶縁容器、6は電圧非直線抵
抗素子を保持するためのスプリング、7は一方の電極2
aと高圧側電気端子3とを接続する導線である。この様
にギャップを用いない簡単な構成の避電器とすることに
より、小型軽量のものが得られる。
また、特性的にもギャップ式のものに見られる放電遅れ
や続流がない。また従来のZ氾バリスタを用いた避雷器
に比べ、パルス重じよう熱暴走寿命に優れているため、
長期の信頼性に優れているといった利点を有している。
以上詳細に説明した様に、本発明は酸化亜鉛にBi2〇
3、Co2○3、MN02、Sb2〇3、Cら〇3、S
i○2、AI203またはGも03、&03、Ag20
が同時に存在する場合にはじめて得られるものであり、
これによりQ、VIO船/VIMA、サージ耐量、パル
ス重じよう熱暴走寿命に優れた電圧非直線抵抗素子を提
供できる。
や続流がない。また従来のZ氾バリスタを用いた避雷器
に比べ、パルス重じよう熱暴走寿命に優れているため、
長期の信頼性に優れているといった利点を有している。
以上詳細に説明した様に、本発明は酸化亜鉛にBi2〇
3、Co2○3、MN02、Sb2〇3、Cら〇3、S
i○2、AI203またはGも03、&03、Ag20
が同時に存在する場合にはじめて得られるものであり、
これによりQ、VIO船/VIMA、サージ耐量、パル
ス重じよう熱暴走寿命に優れた電圧非直線抵抗素子を提
供できる。
また、上記添加物の添加に際してホウ素もしくはホウ素
と銀をガラス化して添加することにより上記特性をさら
に向上することができる。従って、本発明による電圧非
直線抵抗素子を用いることにより、簡単な構成で機器や
設備の安全性や信頼性を向上することができる。
と銀をガラス化して添加することにより上記特性をさら
に向上することができる。従って、本発明による電圧非
直線抵抗素子を用いることにより、簡単な構成で機器や
設備の安全性や信頼性を向上することができる。
図面は本発明の電圧非直線抵抗素子を用いた避電器の一
実施例を示す縦断面図である。 1・・・・・・電圧非直線抵抗素子、2a,2b・・・
・・・電極。 略
実施例を示す縦断面図である。 1・・・・・・電圧非直線抵抗素子、2a,2b・・・
・・・電極。 略
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 Bi_2O_3を0.1〜3.0モル%、Co_2
O_3を0.1〜3.0モル%、MnO_2を0.1〜
3.0モル%、Sb_2O_3を0.1〜3.0モル%
、Cr_2O_3を0.05〜1.5モル%、SiO_
2を0.1〜10.0モル%、Al_2O_3またはG
a_2O_3を0.0005〜0.025モル%、B_
2O_3を0.005〜0.3モル%、Ag_2Oを0
.0005〜0.3モル%添加物として含むZnOを主
成分とする焼結体から成る電圧非直線抵抗素子。 2 Bi_2O_3の形に換算して0.1〜3.0モル
%のビスマス化合物、Co_2O_3の形に換算して0
.1〜3.0モル%のコバルト化合物、MnO_2の形
に換算して0.1〜3.0モル%のマンガン化合物、S
b_2O_3の形に換算して0.1〜3.0モル%のア
ンチモン化合物、Cr_2O_3の形に換算して0.0
5〜1.5モル%のクロム化合物、SiO_2の形に換
算して0.1〜10.0モル%の珪素化合物、Al_2
O_3またはGa_2O_3の形に換算して0.000
5〜0.025モル%のアルミニウム化合物またはガリ
ウム化合物、B_2O_3の形に換算して0.005〜
0.3モル%のホウ素化合物、Ag_2Oの形に換算し
て0.0005〜0.3モル%の銀化合物を酸化亜鉛粉
末に添加混合する際に、ホウ素と銀の全部及び少くとも
珪素の一部をガラス化して添加混合し、この混合物を成
形した後焼成することを特徴とする電圧非直線抵抗素子
の製造方法。 3 B_2O_3が5〜30重量%、SiO_2が45
〜90重量%、Ag_2Oが3〜25重量%の組成の銀
をドープしたホウ珪酸ガラス粉末の形で、ホウ素と銀の
全部及び珪素の一部を添加することを特徴とすることを
特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の製造方法。 4 Bi_2O_3が45〜85重量%、B_2O_3
が5〜25重量%、SiO_2が5〜25重量%、Ag
_2Oが3〜25重量%の組成の銀をドープしたホウ珪
酸ビスマスガラス粉末の形で、ホウ素と銀の全部及びビ
スマスと珪素の一部を添加することを特徴とする特許請
求の範囲第2項に記載の製造方法。 5 Bi_2O_3が45〜85重量%、B_2O_3
が5〜25重量%、SiO_2が5〜25重量%、Co
_2O_3が2〜10重量%、Ag_2Oが3〜25重
量%の組成のコバルト、銀をドープしたホウ珪酸ビスマ
スガラス粉末の形で、ホウ素と銀の全部及びビスマスと
コバルトと珪素の一部を添加することを特徴とする特許
請求の範囲第2項に記載の製造方法。 6 ZnOが20〜60重量%、B_2O_3が5〜3
0重量%、SiO_2が10〜60重量%、Ag_2O
が3〜25重量%の組成の銀をドープしたホウ珪酸亜鉛
ガラス粉末の形で、ホウ素と銀の全部及び珪素と亜鉛の
一部を添加することを特徴とする特許請求の範囲第2項
に記載の製造方法。 7 PbOが10〜70重量%、B_2O_3が5〜3
0重量%、SiO_2が10〜60重量%、Ag_2O
が3〜25重量%の組成の銀をドープしたホウ珪酸鉛ガ
ラス粉末の形で、ホウ素と銀の全部及び珪素の一部を添
加することを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の
製造方法。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP54154087A JPS604563B2 (ja) | 1979-11-27 | 1979-11-27 | 電圧非直線抵抗素子とその製造方法 |
US06/210,394 US4386021A (en) | 1979-11-27 | 1980-11-25 | Voltage-dependent resistor and method of making the same |
AU64695/80A AU524277B2 (en) | 1979-11-27 | 1980-11-25 | Sintered oxides voltage dependent resistor |
CA000365566A CA1144658A (en) | 1979-11-27 | 1980-11-26 | Voltage-dependent resistor and method of making the same |
DE8080304263T DE3068909D1 (en) | 1979-11-27 | 1980-11-27 | Voltage dependent resistor and method of making same |
EP80304263A EP0029749B1 (en) | 1979-11-27 | 1980-11-27 | Voltage dependent resistor and method of making same |
US06/465,678 US4551268A (en) | 1979-11-27 | 1983-02-10 | Voltage-dependent resistor and method of making the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP54154087A JPS604563B2 (ja) | 1979-11-27 | 1979-11-27 | 電圧非直線抵抗素子とその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5676506A JPS5676506A (en) | 1981-06-24 |
JPS604563B2 true JPS604563B2 (ja) | 1985-02-05 |
Family
ID=15576603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP54154087A Expired JPS604563B2 (ja) | 1979-11-27 | 1979-11-27 | 電圧非直線抵抗素子とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS604563B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56144502A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-10 | Hitachi Ltd | Voltage nonlinear resistor |
-
1979
- 1979-11-27 JP JP54154087A patent/JPS604563B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5676506A (en) | 1981-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0029749B1 (en) | Voltage dependent resistor and method of making same | |
CN102020463B (zh) | 一种氧化锌压敏电阻材料及其制备方法 | |
US3806765A (en) | Voltage-nonlinear resistors | |
EP0497566B1 (en) | Voltage non-linear resistor | |
JPS5941285B2 (ja) | 電圧非直線抵抗素子とその製造方法 | |
US4436650A (en) | Low voltage ceramic varistor | |
EP0159820B1 (en) | Zinc oxide voltage - non-linear resistor | |
CA1276731C (en) | Voltage non-linear resistor | |
EP0709863B1 (en) | Voltage non-linear resistor and fabricating method | |
US5366935A (en) | Passivating coating for metal oxide varistors | |
JPS604563B2 (ja) | 電圧非直線抵抗素子とその製造方法 | |
JPS5941286B2 (ja) | 電圧非直線抵抗素子とその製造方法 | |
JPS6059724B2 (ja) | 電圧非直線抵抗素子およびその製造方法 | |
JPS622442B2 (ja) | ||
JPH0425681B2 (ja) | ||
JPS622441B2 (ja) | ||
JPS6329802B2 (ja) | ||
KR0153126B1 (ko) | 전압 비직선 저항체 및 그 제조방법 | |
JPH04139702A (ja) | 電圧非直線抵抗体 | |
JPH04245602A (ja) | 電圧非直線抵抗体 | |
JP2719023B2 (ja) | ギャップ形避雷装置用酸化亜鉛素子 | |
JP3317015B2 (ja) | 酸化亜鉛バリスタ | |
JP2572884B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体とその製造方法 | |
JP2572859B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体および避雷器 | |
JPS6196703A (ja) | 非直線抵抗体 |