JPS61102003A - 電圧非直線抵抗体の製造方法 - Google Patents
電圧非直線抵抗体の製造方法Info
- Publication number
- JPS61102003A JPS61102003A JP59222905A JP22290584A JPS61102003A JP S61102003 A JPS61102003 A JP S61102003A JP 59222905 A JP59222905 A JP 59222905A JP 22290584 A JP22290584 A JP 22290584A JP S61102003 A JPS61102003 A JP S61102003A
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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】
[発明の技術分野]
本発明は電気的特性の優れ之電圧非直線抵抗体の製造方
法に関する〇 「発明の技術的背景」 電圧非直線抵抗体は、一般にはバリスタと呼ばれ、その
優れた非直線電圧−一流特性が利用されて、電圧安定化
或いはサージ吸収を目的とした避雷器やサージアブンー
バに広く利用さnている。
法に関する〇 「発明の技術的背景」 電圧非直線抵抗体は、一般にはバリスタと呼ばれ、その
優れた非直線電圧−一流特性が利用されて、電圧安定化
或いはサージ吸収を目的とした避雷器やサージアブンー
バに広く利用さnている。
代表的なものとして、近年開発された酸化亜鉛バリスタ
がある。これは酸化亜鉛を王、成分とし、これに少量の
ビスマス、アンチモン、コバルト、マンガン、クロム等
の酸化物を添加し、混合造粒、成形した後、空気中で高
温焼成し、その焼結体に電極を取り付けて構成されるも
のである。その非直線抵抗特性は非常に優れておす、滉
結体は酸化亜鉛粒子とその周囲をとりまく重加物により
形成される粒界層から成り、優れた非直線抵抗特性は酸
化亜鉛粒子と粒界層との界面に起因すると考えられてお
り、電圧−電流特性をおる程度任意に調節し得る等多く
の特長を備えている。
がある。これは酸化亜鉛を王、成分とし、これに少量の
ビスマス、アンチモン、コバルト、マンガン、クロム等
の酸化物を添加し、混合造粒、成形した後、空気中で高
温焼成し、その焼結体に電極を取り付けて構成されるも
のである。その非直線抵抗特性は非常に優れておす、滉
結体は酸化亜鉛粒子とその周囲をとりまく重加物により
形成される粒界層から成り、優れた非直線抵抗特性は酸
化亜鉛粒子と粒界層との界面に起因すると考えられてお
り、電圧−電流特性をおる程度任意に調節し得る等多く
の特長を備えている。
[背景技術の問題点]
ところで、こj、ら酸化亜鉛系バリスタを電力用避M器
として使用するにσ、次の様な欠点があったO 近年送変電設備の建設費を軽減する目的で送電電圧の超
高圧化、絶縁保護レベルの低減化が要求されており、こ
れに対して避雷器用素子について(1)非直蔵特性の改
善、(2)高課電率での高寿命化の努力が続けられてい
る。これらに対する具体的施策としては(イ)焼結温匿
、焼結パターンの検討、(ロ)添加物の添加量を変化さ
せる、(ハ)新しい添加物を加える、に)特に寿命特性
改善のために酸化硼素を含むガラスを添加する方法等が
採られている。しかしくイ)〜に)の方法では非直線特
性あるいは寿命特性のうち一方は改善できるがその時に
は他方の特性を悪化させる傾向があり両方の特性を同時
に改善する事は難しかった。また最近の研究でB2O3
゜Ag2O,S A02等の酸化物の添加が試みられて
おり、これによれば非直線特性、寿命特性の両方の特性
の改善が同時に行われる事がわかってきた◇しかし一つ
の欠点を有している事が明らかになった。
として使用するにσ、次の様な欠点があったO 近年送変電設備の建設費を軽減する目的で送電電圧の超
高圧化、絶縁保護レベルの低減化が要求されており、こ
れに対して避雷器用素子について(1)非直蔵特性の改
善、(2)高課電率での高寿命化の努力が続けられてい
る。これらに対する具体的施策としては(イ)焼結温匿
、焼結パターンの検討、(ロ)添加物の添加量を変化さ
せる、(ハ)新しい添加物を加える、に)特に寿命特性
改善のために酸化硼素を含むガラスを添加する方法等が
採られている。しかしくイ)〜に)の方法では非直線特
性あるいは寿命特性のうち一方は改善できるがその時に
は他方の特性を悪化させる傾向があり両方の特性を同時
に改善する事は難しかった。また最近の研究でB2O3
゜Ag2O,S A02等の酸化物の添加が試みられて
おり、これによれば非直線特性、寿命特性の両方の特性
の改善が同時に行われる事がわかってきた◇しかし一つ
の欠点を有している事が明らかになった。
すなわち各製造ロット、′素子間で寿命特性が変動する
ことすなわち寿命のバラツキが大きいという事である。
ことすなわち寿命のバラツキが大きいという事である。
これは避雷器用素子を安定して工業的に生産する上から
大きな問題となる。
大きな問題となる。
[発明の目的コ
本発明は上記要望に鑑みなされたもので、寿命特性の安
定したしかも非直線特性の良好な電圧非直線抵抗体の↓
遣方法を提供するものである。
定したしかも非直線特性の良好な電圧非直線抵抗体の↓
遣方法を提供するものである。
[発明の概要]
かかる目的を達成するため、本発明は、酸化亜鉛を主成
分とし副成分としてBi2O8、Sb2O 5bzo3
などを添加し、これを混合、成形、焼結する事によって
非オーム性を有する焼結体を得る工程において、少くと
もB、Agを含みかつB、Ag源が水に可溶な原料であ
りあらかじめ水溶液にしておき他の成分と混合する事に
より微量で寿命特性に効果のあるB、Agを他の成分の
間に均一分散させることにより寿命特性の安定したしか
も非直線特性の良好な非直線抵抗体を得ることができる
。
分とし副成分としてBi2O8、Sb2O 5bzo3
などを添加し、これを混合、成形、焼結する事によって
非オーム性を有する焼結体を得る工程において、少くと
もB、Agを含みかつB、Ag源が水に可溶な原料であ
りあらかじめ水溶液にしておき他の成分と混合する事に
より微量で寿命特性に効果のあるB、Agを他の成分の
間に均一分散させることにより寿命特性の安定したしか
も非直線特性の良好な非直線抵抗体を得ることができる
。
C発明の実施例コ
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
本発明に係る電圧非直線抵抗体の組成は主成分のZnO
を99.7−86.9%、副成分のBi20Bを0.1
−3.0モル% 、 5b2011 k 0.05−3
.0モル% 、 CO20Bを0.05−2.0モル
% 、 MnOを0.05〜2.0モルチ。
を99.7−86.9%、副成分のBi20Bを0.1
−3.0モル% 、 5b2011 k 0.05−3
.0モル% 、 CO20Bを0.05−2.0モル
% 、 MnOを0.05〜2.0モルチ。
NiOを0.05〜3.0モルチ、 A220gをO,
OOO5〜0.1モルチ含むものを基本としB、Agを
0.002〜0.1重i%含んだ組成のものが適するも
のである。なおその他特性を改善する目的でさらに他の
副成分を添加してもよい。この様な構成の非直線抵抗体
を製造するにはまず、酸化亜鉛(ZnO)の粉末と1酸
化ビスマスCB’20B) +酸化コバルト(CO20
8) 、酸化マンガン(MnO) 、酸化77 f モ
:/ (Sb20B) 、酸化ニッケル(Nip)の粉
末を秤量し、これらの原料粉末を十分に混合するために
水1分散剤、バインダー、潤滑剤と共に混合装置に入れ
た。これにBの原料としてH8BO3(硼酸)Agの原
料としてMM3(硝酸銀)を用いこれを水に溶解してか
ら後混合装置に入れ更にAj 20Bも加えて所定の時
間混合しB、Agを各成分と均一に混合した。
OOO5〜0.1モルチ含むものを基本としB、Agを
0.002〜0.1重i%含んだ組成のものが適するも
のである。なおその他特性を改善する目的でさらに他の
副成分を添加してもよい。この様な構成の非直線抵抗体
を製造するにはまず、酸化亜鉛(ZnO)の粉末と1酸
化ビスマスCB’20B) +酸化コバルト(CO20
8) 、酸化マンガン(MnO) 、酸化77 f モ
:/ (Sb20B) 、酸化ニッケル(Nip)の粉
末を秤量し、これらの原料粉末を十分に混合するために
水1分散剤、バインダー、潤滑剤と共に混合装置に入れ
た。これにBの原料としてH8BO3(硼酸)Agの原
料としてMM3(硝酸銀)を用いこれを水に溶解してか
ら後混合装置に入れ更にAj 20Bも加えて所定の時
間混合しB、Agを各成分と均一に混合した。
この混合物スラリーを、スプレードライヤーで例えば平
均粒径120ミクロンになる様に造粒し、この粉末をプ
レスにかけ直径50m厚さ30馴の円板に成形した。添
加した分散材、バインダー、潤滑剤を予め除くため空気
中で500℃で焼成後。
均粒径120ミクロンになる様に造粒し、この粉末をプ
レスにかけ直径50m厚さ30馴の円板に成形した。添
加した分散材、バインダー、潤滑剤を予め除くため空気
中で500℃で焼成後。
1020℃で仮焼し友素体に予め用意した高抵抗層形成
用スラリーをスプレーがンを用いて塗布した〇この素体
を空気雰囲気中で1200℃の温度で焼成した。このよ
うにして得た焼結素体の両面を平行に研磨し厚さ20紹
とした後、アルミニウムの溶射により電極を形成して、
iit圧非圧線直線抵抗体た。
用スラリーをスプレーがンを用いて塗布した〇この素体
を空気雰囲気中で1200℃の温度で焼成した。このよ
うにして得た焼結素体の両面を平行に研磨し厚さ20紹
とした後、アルミニウムの溶射により電極を形成して、
iit圧非圧線直線抵抗体た。
この電圧非直線抵抗体の特性測足結果を第1表に示す。
以下余白
ここで非直線特性をV1xA/Vo、zmAで示し次式
により求めた。
により求めた。
更に寿命特性(Δvlo人/■1mA) id温度12
0℃。
0℃。
昧電率85チで200時間諌電し次の式より求めたもの
とする。
とする。
第1表において従来例Aのガラスフリットは酸化硼素を
含むガラスを用いたものである。又従来例B ニB20
81 Ag、o、 S ”’2と酸化物原料で添加した
例である。これらの例にそれぞれ添加量な変えて検討し
他のものはこA6の例より特性的に上まわる事がない事
を確認している0 又実施例では少くともB、Agを含む水溶性の原料をあ
らかじめ水に溶解して用いれば従来例エリ □優n
7?、特性が得られる事がわかった0そして第1表の結
果から次の事が明らかとなった。ガラス成分をガラスフ
リットで添加した従来例Aは寿命特性(Δ■1鰍/Vx
m* )は比較的良好であるが非直?IM特性(Vl島
/Vtm人)が悪く、ま7tBaOs+ Ag 20
+ 、Si OBのように酸化物の形態で添加し友。
含むガラスを用いたものである。又従来例B ニB20
81 Ag、o、 S ”’2と酸化物原料で添加した
例である。これらの例にそれぞれ添加量な変えて検討し
他のものはこA6の例より特性的に上まわる事がない事
を確認している0 又実施例では少くともB、Agを含む水溶性の原料をあ
らかじめ水に溶解して用いれば従来例エリ □優n
7?、特性が得られる事がわかった0そして第1表の結
果から次の事が明らかとなった。ガラス成分をガラスフ
リットで添加した従来例Aは寿命特性(Δ■1鰍/Vx
m* )は比較的良好であるが非直?IM特性(Vl島
/Vtm人)が悪く、ま7tBaOs+ Ag 20
+ 、Si OBのように酸化物の形態で添加し友。
従来例Bでは、非直線特性(Vlx人/Vtm人)は良
好でめるが寿命特性(Δ■11人/v1m人)はかなら
ずしも満足できるものではない0この様に非直線特性。
好でめるが寿命特性(Δ■11人/v1m人)はかなら
ずしも満足できるものではない0この様に非直線特性。
寿命特性共に優れたもの全書る事は難しかった。
これC対して本発明の実施例1〜13までは非直線特性
、寿命特性共に優れた非直線抵抗体が得られている事が
わかる。しかし実施例14.15の様にHBBOB、
AgN0Bのどちらか一方がかけると寿命特性が若干悪
化する事がわかる。
、寿命特性共に優れた非直線抵抗体が得られている事が
わかる。しかし実施例14.15の様にHBBOB、
AgN0Bのどちらか一方がかけると寿命特性が若干悪
化する事がわかる。
又第1図にB2O3+ AgBO+ S i02の原料
形態で添加した従来例BとHB BO3+AgN0 B
の原料形態で添加した実施例1の試料10個について前
述の条件で試験した寿命特性のバラツキl調査した結果
を示す0これによれば実施例1は試料間のバラツキが少
く全試料糸安定したしかも艮好な寿命特性を示している
事がわかる。
形態で添加した従来例BとHB BO3+AgN0 B
の原料形態で添加した実施例1の試料10個について前
述の条件で試験した寿命特性のバラツキl調査した結果
を示す0これによれば実施例1は試料間のバラツキが少
く全試料糸安定したしかも艮好な寿命特性を示している
事がわかる。
これに対して従来例Bは10個の試料中2個(煮3.7
)は良い寿命特性を示すが、残りの8個はΔV 1mA
/V1mAの変化率が大きくしかもバラツキが大きい事
がわかった。すなわちl(zOg +Ag2O+ S
fogのように酸化物の原料形態で添加し友ものは不良
率が多く、安定し友生産が望まれる製造視駒では大きな
問題である。−万H3BOB+AgNO3の原料を用い
他の成分原料と混合する前にあらかじめ水浴液にして添
加した本発明の実施例は安定した寿命特性を示す事がわ
かった。
)は良い寿命特性を示すが、残りの8個はΔV 1mA
/V1mAの変化率が大きくしかもバラツキが大きい事
がわかった。すなわちl(zOg +Ag2O+ S
fogのように酸化物の原料形態で添加し友ものは不良
率が多く、安定し友生産が望まれる製造視駒では大きな
問題である。−万H3BOB+AgNO3の原料を用い
他の成分原料と混合する前にあらかじめ水浴液にして添
加した本発明の実施例は安定した寿命特性を示す事がわ
かった。
なお)13BO3,AgNO3の形で添加された涼科a
仮焼工程中にそれぞれ分解、酸化しh B20B+ A
g2oの形になっていると考えられる。
仮焼工程中にそれぞれ分解、酸化しh B20B+ A
g2oの形になっていると考えられる。
本発明の実施例の寿命ダj性が安定した直接の原因は明
らかでないが大略的には次の牢が考えられる。過去の研
究によすZnOを主成分とする非直線抵抗体の大多数の
組成系において寿命特性の改良又は安定化にはガラス相
を形成する成分の添加が有効である事が知られている。
らかでないが大略的には次の牢が考えられる。過去の研
究によすZnOを主成分とする非直線抵抗体の大多数の
組成系において寿命特性の改良又は安定化にはガラス相
を形成する成分の添加が有効である事が知られている。
しかし従来個人。
B(二足した様に添加する原料形態により非直線特性を
悪化させたり寿命特性の悪化又はバラツキが大きいなど
種々の問題があり非直紳特性、寿命特性共に満足できる
ものが得られていないのが実情である。これは寿命特性
に効果のあるガラス相を形成する成分の量が総計でも高
々0.1 と非常に微量である事がその大きな原因と
考えられる。すなわち非常に徴幇のガラス相を形成する
成分が他の成分と混合する混合工程で十分に均一に分散
され難い事が大きな要因であろう。したがって比較的分
散が良好な素子は寿命特性も良好であるが。
悪化させたり寿命特性の悪化又はバラツキが大きいなど
種々の問題があり非直紳特性、寿命特性共に満足できる
ものが得られていないのが実情である。これは寿命特性
に効果のあるガラス相を形成する成分の量が総計でも高
々0.1 と非常に微量である事がその大きな原因と
考えられる。すなわち非常に徴幇のガラス相を形成する
成分が他の成分と混合する混合工程で十分に均一に分散
され難い事が大きな要因であろう。したがって比較的分
散が良好な素子は寿命特性も良好であるが。
分散が悪い部分の素子は寿命特性も悪いものになってし
まう。本発明はこの分散性の問題に着目し水に可溶な原
料を用いあらかじめ水に分子オーダーに分散させた後他
の原料成分と混合する方法により微量のガラス相を形成
する成分の分散性が良くなり寿命特性が安定したもので
あろう。なおガラス相成分の祭加量を単純に増やしても
非直#MvF性が悪化するのみで寿命特性も改嵜場れず
得策でにない。なおガラスフリットv Ag2o、 5
i02 ts 水に不溶という事もあり分散性を悪くす
る一因と考えられる。
まう。本発明はこの分散性の問題に着目し水に可溶な原
料を用いあらかじめ水に分子オーダーに分散させた後他
の原料成分と混合する方法により微量のガラス相を形成
する成分の分散性が良くなり寿命特性が安定したもので
あろう。なおガラス相成分の祭加量を単純に増やしても
非直#MvF性が悪化するのみで寿命特性も改嵜場れず
得策でにない。なおガラスフリットv Ag2o、 5
i02 ts 水に不溶という事もあり分散性を悪くす
る一因と考えられる。
「発明の効果]
以上説明したように本発明によれば、非直線特性、寿命
特性ともに優れた非直線抵抗体を得ることができる。従
って超扁圧送電の様な優れた非直線特性、高課電率での
安定した寿命特性が袂求される避雷器用素子に用いると
好適である。
特性ともに優れた非直線抵抗体を得ることができる。従
って超扁圧送電の様な優れた非直線特性、高課電率での
安定した寿命特性が袂求される避雷器用素子に用いると
好適である。
図に本発明の一実施例に係る寿命特性の素子毎の分布を
示した図である。
示した図である。
Claims (1)
- ZnOを主成分とし副成分としてBi_2O_8、Sb
_2O_8などを添加し、これを混合、成形、焼結する
ことによつて非オーム性を有する焼結体を得る工程にお
いて、少くともB、Agを含みかつB、Ag源が水に可
溶な原料であり、あらかじめ水溶液にしておき前記他の
成分と混合する工程を具備する事を特徴とする電圧非直
線抵抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59222905A JPS61102003A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59222905A JPS61102003A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61102003A true JPS61102003A (ja) | 1986-05-20 |
JPH0510804B2 JPH0510804B2 (ja) | 1993-02-10 |
Family
ID=16789699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59222905A Granted JPS61102003A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61102003A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58122701A (ja) * | 1982-01-14 | 1983-07-21 | 株式会社東芝 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
JPS5934603A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-25 | 株式会社東芝 | 非直線抵抗体 |
JPS5968907A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-19 | 三菱電機株式会社 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
-
1984
- 1984-10-25 JP JP59222905A patent/JPS61102003A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58122701A (ja) * | 1982-01-14 | 1983-07-21 | 株式会社東芝 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
JPS5934603A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-25 | 株式会社東芝 | 非直線抵抗体 |
JPS5968907A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-19 | 三菱電機株式会社 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0510804B2 (ja) | 1993-02-10 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |