JPS6114702A - 電圧電流非直線抵抗体 - Google Patents
電圧電流非直線抵抗体Info
- Publication number
- 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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- voltage
- nonlinear resistor
- bismuth oxide
- current
- current nonlinear
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Thermistors And Varistors (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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