JPS6114702A - 電圧電流非直線抵抗体 - Google Patents
電圧電流非直線抵抗体Info
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- JPS6114702A JPS6114702A JP59133331A JP13333184A JPS6114702A JP S6114702 A JPS6114702 A JP S6114702A JP 59133331 A JP59133331 A JP 59133331A JP 13333184 A JP13333184 A JP 13333184A JP S6114702 A JPS6114702 A JP S6114702A
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- Japan
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- nonlinear resistor
- bismuth oxide
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- current nonlinear
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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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。
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］
本発明は酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とする焼結体から
なる電圧電流非直線抵抗体に関し、特に直流課電時の寿
命特性に優れた電圧電流非直線抵抗体に関する。
なる電圧電流非直線抵抗体に関し、特に直流課電時の寿
命特性に優れた電圧電流非直線抵抗体に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
従来から各柚の亀圧電１流非直線抵抗体（１！！！化物
バリスタ）が研究されているが、その中の一つにＺｎＯ
を主成分とした焼結体を用いたものがある。
バリスタ）が研究されているが、その中の一つにＺｎＯ
を主成分とした焼結体を用いたものがある。
このＺｎＯを主成分とした焼結体を用いたものにおいて
は、各種副成分を添加して所望の特性を得ることが試み
られている。
は、各種副成分を添加して所望の特性を得ることが試み
られている。
最近、直流送電の研究開発が行われているが、交流送電
の場合と異なり、非直線抵抗体には常に一方向の電界が
加わるため、非常に過酷な条件となる。このような過酷
な条件（二耐え得る直流寿命特性に優れた電圧電流非直
線抵抗体は得られていないのが現状である。例えば特開
昭４９−１１９１８８号に示されているＺｎＯｌ：Ｂ
ｉ ２０Ｂ、 Ｃｏｏ、 Ｓｂ！ＯＢ、 Ｎ ｉｏ、
ＭｎＯを添加したもの、特公昭４６−１９４７２号に示
されているＺｎＯにＢ、Ｂｉを添加したもの、特公昭５
６−３３８４２号に示されているＺｎＯに酸化硼素を含
むガラスを添加したもの等が知られているが、いずれも
十分な特性は得られていない。例えば直流課電時の漏れ
Ａｔ流が時間とともに増加し、熱暴走を生じてしまい、
ｉ■流寿命特性に劣るものであった。
の場合と異なり、非直線抵抗体には常に一方向の電界が
加わるため、非常に過酷な条件となる。このような過酷
な条件（二耐え得る直流寿命特性に優れた電圧電流非直
線抵抗体は得られていないのが現状である。例えば特開
昭４９−１１９１８８号に示されているＺｎＯｌ：Ｂ
ｉ ２０Ｂ、 Ｃｏｏ、 Ｓｂ！ＯＢ、 Ｎ ｉｏ、
ＭｎＯを添加したもの、特公昭４６−１９４７２号に示
されているＺｎＯにＢ、Ｂｉを添加したもの、特公昭５
６−３３８４２号に示されているＺｎＯに酸化硼素を含
むガラスを添加したもの等が知られているが、いずれも
十分な特性は得られていない。例えば直流課電時の漏れ
Ａｔ流が時間とともに増加し、熱暴走を生じてしまい、
ｉ■流寿命特性に劣るものであった。
また近年送電の高圧化（ＵＨＶ）が進むにつれ、要求さ
れる特性、例えば電圧電流非直線特性、寿命特性等は過
酷なものとなってきている。
れる特性、例えば電圧電流非直線特性、寿命特性等は過
酷なものとなってきている。
このように寿命特性１非直線性等の緒特性向上の要求は
年々大きくなってきており、このような要求を満足する
ため各所で研究が行なわれている。
年々大きくなってきており、このような要求を満足する
ため各所で研究が行なわれている。
［発明の目的］
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、直流寿命
特性に優れた電圧電流非直線抵抗体を提供することを目
的とする。さらに、電圧電流非直線特性に優れた電圧電
流非直線抵抗体を提供することを目的とする。
特性に優れた電圧電流非直線抵抗体を提供することを目
的とする。さらに、電圧電流非直線特性に優れた電圧電
流非直線抵抗体を提供することを目的とする。
［発明の概要］
本発明に、酸化亜鉛を主成分とし、副成分として少なく
とも酸化ビスマスを含有した焼結体中に不定比酸化ビス
マスが含有されていることを特徴とする電圧電流非直線
抵抗体である。
とも酸化ビスマスを含有した焼結体中に不定比酸化ビス
マスが含有されていることを特徴とする電圧電流非直線
抵抗体である。
不定比酸化ビスマスは、ＢＩＩＩＯＢから化学量論比的
にはずれた組成を有し、Ｂｌ？ＩＯ８，８８とＢＩＢＯ
Ｂ、？５が知られている。この不定比酸化ビスマスを含
む酸化亜鉛生体の焼結体は、非直線性、寿命特性等のバ
リスタ特性に優れたものとなる。
にはずれた組成を有し、Ｂｌ？ＩＯ８，８８とＢＩＢＯ
Ｂ、？５が知られている。この不定比酸化ビスマスを含
む酸化亜鉛生体の焼結体は、非直線性、寿命特性等のバ
リスタ特性に優れたものとなる。
本発明による電圧電流非直線抵抗体中の不定比酸化ビス
マスは焼成プロセス、熱処理プロセス。
マスは焼成プロセス、熱処理プロセス。
焼成雰囲気、熱処理雰囲気１組成等の製造条件で全酸化
ビスマス中の比率が変化する。しかしその不定比化合物
の量が微量なこと、および酸化ビスマスの他の相と面間
距離が近いこともあって、Ｘ線回折では不定比相を区別
することは難しく同定は電子線回折によった。そのため
不定比酸化ビスマスの全Ｂｔ２ｏＢ童に対する割合を定
量的に求めることはできないが、各種組成において不定
比酸化ビスマスの有無と非山紳特性、交流および直流寿
命特性の関係を調べたところ不定比酸化ビスマスを含む
ものけ、これを含まないものに対して優れた特性を示し
た。
ビスマス中の比率が変化する。しかしその不定比化合物
の量が微量なこと、および酸化ビスマスの他の相と面間
距離が近いこともあって、Ｘ線回折では不定比相を区別
することは難しく同定は電子線回折によった。そのため
不定比酸化ビスマスの全Ｂｔ２ｏＢ童に対する割合を定
量的に求めることはできないが、各種組成において不定
比酸化ビスマスの有無と非山紳特性、交流および直流寿
命特性の関係を調べたところ不定比酸化ビスマスを含む
ものけ、これを含まないものに対して優れた特性を示し
た。
焼結体の副成分としては、ＭｎＯ，Ｎ１（１，ＣｏＢＯ
Ｂ。
Ｂ。
５ｂＢＯＢ、 ＭｇＯ，ＢａＱ、 Ｆｅ ８ｏ４＋ Ｂ
１１Ｏ８＋ Ａ４０Ｂ、 ５ｎ０２． Ｓ ｌｏ、。
１１Ｏ８＋ Ａ４０Ｂ、 ５ｎ０２． Ｓ ｌｏ、。
Ａｇ１１０等の各種のものがあるが％特に王妃の組成物
が、バリスタ特性に優れているため好ましい。
が、バリスタ特性に優れているため好ましい。
すなわち、副成分として、ビスマス、コバルト。
マンガン、アンチモン及ヒニッケルカＢｉ２０１１＋Ｃ
０ＢＯＢ、 ＭｎＯ，５ｂ２ｏ８及びＮＩＯに換算して
、夫々０．１〜５ｍｏｌ％及び、アルミニウム、インジ
ウム及びガリウムから選ばれた少なくとも一種がＡｔ、
Ｉｎ。
０ＢＯＢ、 ＭｎＯ，５ｂ２ｏ８及びＮＩＯに換算して
、夫々０．１〜５ｍｏｌ％及び、アルミニウム、インジ
ウム及びガリウムから選ばれた少なくとも一種がＡｔ、
Ｉｎ。
Ｇａ”＋に換算して０．０００１〜ｏ、ｏｓｍｏｚ％含
有し、酸化亜鉛と前記副成分を加えた基本成分に対し、
さらに副成分として硼素がＢｉ１２に換算して０．００
１〜１ ｗｔ ％含有したことを特徴とする電圧電流非
直線抵抗体である。このような組成を有する電圧電流非
直線抵抗体は、そのものが各種バリスタ特性に優れてい
るため、本発明による不定比酸化ビスマスを含むことに
より、さらに優れたものとなる。
有し、酸化亜鉛と前記副成分を加えた基本成分に対し、
さらに副成分として硼素がＢｉ１２に換算して０．００
１〜１ ｗｔ ％含有したことを特徴とする電圧電流非
直線抵抗体である。このような組成を有する電圧電流非
直線抵抗体は、そのものが各種バリスタ特性に優れてい
るため、本発明による不定比酸化ビスマスを含むことに
より、さらに優れたものとなる。
ＢＩＢＯＢ、 Ｃｏ２０Ｂ、 ＭｎＯ，５ｂＢＯＢ、
ＮＩＯをそれぞれ０．１〜５ｍｏｌ％、 ｋｌ”、 Ｇ
ａ”、 Ｉｎ８＋を０．００１〜０．０５ｍｏｌ％。
ＮＩＯをそれぞれ０．１〜５ｍｏｌ％、 ｋｌ”、 Ｇ
ａ”、 Ｉｎ８＋を０．００１〜０．０５ｍｏｌ％。
Ｂ５１０８を０．００１〜１．Ｑｗｔ％とじたのはこの
範囲をはずれると各特性の劣化が大きくなり不定比酸化
ビスマス含有の効果があられれないためである。
範囲をはずれると各特性の劣化が大きくなり不定比酸化
ビスマス含有の効果があられれないためである。
上記各成分は換算値であり、炭酸塩等の各種の形態で添
加することができる。例えば硼素の添加形態としては各
種のものが考えられ＊ Ｂ８０８＋ ＨＢＢＯＢ。
加することができる。例えば硼素の添加形態としては各
種のものが考えられ＊ Ｂ８０８＋ ＨＢＢＯＢ。
ＨＢＯ＄！＋ Ｂ１１ （ＯＨ）４＋ ”ｎＢ４Ｏ？＋
Ａｇｌ３ｏ、、 Ａｇ１ｌ＋ Ｂ４０？＋ ”Ｂ４Ｏ
７＋Ｍｇ （Ｂｏｇ ）＄１．８ＨＢＯ，ＭｎＢ４Ｏ７
，８ＨＢＯ，Ｂ ＩＢＯＢ、 Ｎ Ｉ Ｂ （ＢＯＢ
）Ｂ。
Ａｇｌ３ｏ、、 Ａｇ１ｌ＋ Ｂ４０？＋ ”Ｂ４Ｏ
７＋Ｍｇ （Ｂｏｇ ）＄１．８ＨＢＯ，ＭｎＢ４Ｏ７
，８ＨＢＯ，Ｂ ＩＢＯＢ、 Ｎ Ｉ Ｂ （ＢＯＢ
）Ｂ。
Ｎｌ １ｌＢ１１０６等が挙げられる。
原材料の均一な混合を考えると硼素成分は水に易溶な形
態のものを用い、水滴液として混合することが好ましい
。例えばＨ８ＢＯＢ＋ ＨＢＯＩＩ＋ ８１１ （ＯＨ
）４＋ＺｎＢ４Ｏ７、硼酸アンモニウム、 Ａｇ１３ｏ
、、人ｇｌＢ４０７ 等が水に易溶彦ものとして挙げ
られる。
態のものを用い、水滴液として混合することが好ましい
。例えばＨ８ＢＯＢ＋ ＨＢＯＩＩ＋ ８１１ （ＯＨ
）４＋ＺｎＢ４Ｏ７、硼酸アンモニウム、 Ａｇ１３ｏ
、、人ｇｌＢ４０７ 等が水に易溶彦ものとして挙げ
られる。
ｋｌ”、 Ｉｎ”、 Ｇａ８＋は、０．０５ｍｏｌ％以
下の範囲で効果を発揮する。Ａｔ 等は微量の添加で
効果があられれるが、特に０．０００１ ｍｏｌ％以上
の添加含有ですぐれた効果を奏する。また、あまり多い
とかえって特性を劣化させてしまう。特に非直線特性に
おけるＡｔ 等の含有の効果は大である。この場合も
前述のごとく、ごく微量で特性向上の効果を得ることが
できるため、硝酸塩等の水に易溶な化合物の水溶液とし
て混合添加することが好ましい。
下の範囲で効果を発揮する。Ａｔ 等は微量の添加で
効果があられれるが、特に０．０００１ ｍｏｌ％以上
の添加含有ですぐれた効果を奏する。また、あまり多い
とかえって特性を劣化させてしまう。特に非直線特性に
おけるＡｔ 等の含有の効果は大である。この場合も
前述のごとく、ごく微量で特性向上の効果を得ることが
できるため、硝酸塩等の水に易溶な化合物の水溶液とし
て混合添加することが好ましい。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、直流寿命特性に優
れた電圧電流非直線抵抗体を得ることができる。また本
発明抵抗体は、非直線特性及び交流寿命特性にも優れて
いる。
れた電圧電流非直線抵抗体を得ることができる。また本
発明抵抗体は、非直線特性及び交流寿命特性にも優れて
いる。
従って直流高圧送電用のサージ吸収体としての避雷器に
有効である。また交流送電用としても有効である。特に
ＵＨＶ用として好適である。又、直流用、交流用として
両者を同一ラインで製造できるため、コスト低下等の製
造上のメリットも犬なるものである。また各特性に優れ
ているため、民生用の素子としても有効である。
有効である。また交流送電用としても有効である。特に
ＵＨＶ用として好適である。又、直流用、交流用として
両者を同一ラインで製造できるため、コスト低下等の製
造上のメリットも犬なるものである。また各特性に優れ
ているため、民生用の素子としても有効である。
［発明の実施例］
以下本発明の詳細な説明する。
ＺｎＯに副成分としてＢＩＢＯＢ、 Ｃｏ１１０Ｂ、
Ｍｎ０．８ＪＯＢ。
Ｍｎ０．８ＪＯＢ。
ＮＩＯ，Ａ／、（Ｎｏ８）８・９Ｈ＄Ｏを所望の組成比
で調合し、Ｂを含む化合物としてＨ，ＢＯｆｉを所望の
割合で溶解した水溶液を加え、混合の後、バインダーと
してＰＶＡを加え造粒し１円板状の板材に成形した。
で調合し、Ｂを含む化合物としてＨ，ＢＯｆｉを所望の
割合で溶解した水溶液を加え、混合の後、バインダーと
してＰＶＡを加え造粒し１円板状の板材に成形した。
この板材を乾燥の後、焼成条件、熱処理条件を変化させ
て、各種組成に対し、不定比酸化ビスマスを含むものと
含まないものを作成した。得られた焼結体の両面を研磨
し、直径２５謔、厚さ２．５藺とした。
て、各種組成に対し、不定比酸化ビスマスを含むものと
含まないものを作成した。得られた焼結体の両面を研磨
し、直径２５謔、厚さ２．５藺とした。
この試料の両面にＡｔ溶射により電極を設は電圧電流非
直線抵抗体を形成し各種特性を測定した。
直線抵抗体を形成し各種特性を測定した。
この結果を第１表に示す。第１表において、電圧電流非
直線特性はＶＩＩＫム／■１ｍＡ％寿命特性はＬ４００
で示す。またＢ量はＢ２Ｏ２に換算して基本成分に対す
る重量比で示した。
直線特性はＶＩＩＫム／■１ｍＡ％寿命特性はＬ４００
で示す。またＢ量はＢ２Ｏ２に換算して基本成分に対す
る重量比で示した。
Ｉ （４００）は周囲温度９５℃とし、Ｄ、 Ｃ３の場
合は０゜７５ＸＶ１ｍＡの電圧を４００時間印加し続け
た後室温で測定した漏れ電流であり、Ａ、Ｃ，の場合は
０．８５Ｘ Ｖｌ、Ａの電圧を４００時間印加し続けた
後、室温で測定した漏れ電流である。Ｉ（０）は初期値
であり、Ｌ４００はＩ（４００）トＩ（０）ノ比テ表ワ
シタ。
合は０゜７５ＸＶ１ｍＡの電圧を４００時間印加し続け
た後室温で測定した漏れ電流であり、Ａ、Ｃ，の場合は
０．８５Ｘ Ｖｌ、Ａの電圧を４００時間印加し続けた
後、室温で測定した漏れ電流である。Ｉ（０）は初期値
であり、Ｌ４００はＩ（４００）トＩ（０）ノ比テ表ワ
シタ。
不定比酸化ビスマスの同定は電子線回折により行ない、
ＡＳＴＭカード２２７−４９（ＢＩＢＯ，７１１） 、
２７−５１（Ｂ’ ｇＯｓ、ａａ ）を用いた。しかし
酸化ビスマスは他の副成分を固溶するため、面間距離の
値はＡ８ＴＭカードの値とは必ずしも一放せず、±３％
程度の幅がある。
ＡＳＴＭカード２２７−４９（ＢＩＢＯ，７１１） 、
２７−５１（Ｂ’ ｇＯｓ、ａａ ）を用いた。しかし
酸化ビスマスは他の副成分を固溶するため、面間距離の
値はＡ８ＴＭカードの値とは必ずしも一放せず、±３％
程度の幅がある。
なお、第２表に各試料の製造条件を示す。第３表は第２
表中の記号を証明する表である。傾向として昇降温速度
を一般の速度より速くした場合、不定比化合物が存在す
る。又、酸素分圧が低いときも不定比化合物がでやすい
が、低いと特性そのものが劣化してし甘う。
表中の記号を証明する表である。傾向として昇降温速度
を一般の速度より速くした場合、不定比化合物が存在す
る。又、酸素分圧が低いときも不定比化合物がでやすい
が、低いと特性そのものが劣化してし甘う。
第２表 （１）
第２表 （２）
第３表
※第２表中酸素分圧の記載のないものは大気中 （：’
０．２ａｔｎ） 第１表から明らかなように、焼結体中に不定比酸化ビス
マスを含むものは含まない場合に比べ、非直線特性、交
流および直流の寿命特性が優れていることがわかる。数
値的にはわずかではあるがその効果は絶大である。
０．２ａｔｎ） 第１表から明らかなように、焼結体中に不定比酸化ビス
マスを含むものは含まない場合に比べ、非直線特性、交
流および直流の寿命特性が優れていることがわかる。数
値的にはわずかではあるがその効果は絶大である。
以上副成分としてビスマスの他に、コバルト。
マンガン、アンチモン、ニッケル、アルミニウム。
ボロンを選んだが、不定比酸化ビスマスによる特性改善
の効果は他の副成分の組み合わせの場合でも同様である
。
の効果は他の副成分の組み合わせの場合でも同様である
。
Claims (3)
- （１）酸化亜鉛を主成分とし、副成分として少なくとも
酸化ビスマスを含有した焼結体中に不定比酸化ビスマス
が含有されていることを特徴とする電圧電流非直線抵抗
体。 - （２）前記不定比酸化ビスマスは、Ｂｉ＿２Ｏ＿２＿．
＿３＿３及びＢｉ＿２Ｏ＿２＿．＿７＿５の少くとも一
種であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
電圧電流非直線抵抗体。 - （３）前記焼結体は、副成分としてビスマス、コバルト
、マンガン、アンチモン及びニッケルがＢｉ＿２Ｏ＿３
、Ｃｏ＿２Ｏ＿３、ＭｎＯ、Ｓｂ＿２Ｏ＿３及びＮｉＯ
に換算して、夫々０．１〜５ｍｏｌ％及び、アルミニウ
ム、インジウム及びガリウムから選ばれた少なくとも一
種がＡｌ＾３＾＋、Ｉｎ＾３＾＋、Ｇａ＾３＾＋に換算
して０．０００１〜０．０５ｍｏｌ％含有し、酸化亜鉛
と前記副成分を加えた基本成分に対し、さらに副成分と
して硼素がＢ＿２Ｏ＿８に換算して０．００１〜１ｗｔ
％含有したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の電圧電流非直線抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59133331A JPS6114702A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 電圧電流非直線抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59133331A JPS6114702A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 電圧電流非直線抵抗体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6114702A true JPS6114702A (ja) | 1986-01-22 |
| JPH0576761B2 JPH0576761B2 (ja) | 1993-10-25 |
Family
ID=15102216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59133331A Granted JPS6114702A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 電圧電流非直線抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6114702A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01269364A (ja) * | 1988-04-21 | 1989-10-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | イメージセンサの出力補正方法 |
| JP2011123876A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-06-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
| CN108993474A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-12-14 | 陕西科技大学 | 一种BiO2-x/Bi2O2.75/Zn2SnO4复合光催化剂及其制备方法和应用 |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP59133331A patent/JPS6114702A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01269364A (ja) * | 1988-04-21 | 1989-10-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | イメージセンサの出力補正方法 |
| JP2011123876A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-06-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
| JP2015029354A (ja) * | 2009-11-12 | 2015-02-12 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
| CN108993474A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-12-14 | 陕西科技大学 | 一种BiO2-x/Bi2O2.75/Zn2SnO4复合光催化剂及其制备方法和应用 |
| CN108993474B (zh) * | 2018-06-26 | 2020-12-15 | 陕西科技大学 | 一种BiO2-x/Bi2O2.75/Zn2SnO4复合光催化剂及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0576761B2 (ja) | 1993-10-25 |
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