JPS6165403A - 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

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JPS6165403A
JPS6165403A JP59186507A JP18650784A JPS6165403A JP S6165403 A JPS6165403 A JP S6165403A JP 59186507 A JP59186507 A JP 59186507A JP 18650784 A JP18650784 A JP 18650784A JP S6165403 A JPS6165403 A JP S6165403A
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JP
Japan
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firing
sagger
resistor
nonlinear resistor
present
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Application number
JP59186507A
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Inventor
加藤 好朗
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は液化亜鉛を主成分とし、焼結体自体が電圧非直
線抵抗特性をもつ電圧非直線抵抗体の製造方法に関する
ものでろる〇 〔発明の技術的背景とその問題点〕 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−電流特性が利用されて電圧安定化、ろ
るいはサージ吸収を目的とした避雷器やサージアプンー
バに広く利用されている。代表的なものとして、近年開
発され九酸化亜鉛バリスタがらる。これは酸化亜鉛を主
成分とし、これニ少量のビスマス、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
取り付けて搗成されるものである。その非直線抵抗特性
は非常に優れており、焼結体は酸化亜鉛粒子とその周囲
を取りまく添加物によυ形成される粒界層からなυ、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いるる しかしながら、これらの電圧非直線抵抗体を工業的に量
産製造すると非直線抵抗特性の低下やその特性上のバラ
ツキはかシでなく、評成寿命、放電耐量等の他の性能低
下をもが発生するという問題点がおる。
〔発明の目的〕
本発明は上記点に鑑みなされたもので、焼成時の匣鉢内
界囲気を安定化させ、バラツキの少ない電圧非直線抵抗
体を得ることのできる電圧非直線抵抗体の製造方法を提
供する事を目的とする。
〔発明の概要〕
かかる目的を達成するため、本発明によれば、主成分の
酸化亜鉛に、少くとも1種以上の金属酸化物を添υ口混
合し、この混合物を成形し、この成形体を、トンネル式
焼成炉内でこのトンネル式焼成炉の一側端間口より他側
端開口へ向は移動させ焼成する電圧非直線抵抗体の製造
方法において、被焼成物でちる抵抗体素子を収納する匣
鉢に円筒状のものを使用し匣鉢1個に対し抵抗体素子1
個を収納する事を特徴とする。
その原因の一つとして製造工程における焼成条件の影警
を挙げる事ができる。
そのため焼成時の加熱方式、温度上昇と下降速度、最高
1@度とその保持時間等を一定化する事は勿論であるが
、焼成時に抵抗体素子を収納する匣鉢を抵抗体素子に適
合した形状にする事も大切な事でちる。
実験的レベルでは被焼成物固定の比較的雰囲気が安定す
る′マツフル炉、の活用率が高いが、量産製造において
は被焼成物が焼成工程中に移動するトンネル式焼成炉の
活用率が必然的に高くなる。
このため焼成雰囲気安定化の問題が特に重要なポイント
となるからでらる。
一般にトンネル式焼成炉用匣鉢ば、量産製造の目的から
炉内寸法に合せた大型の箱形状をしており、第7図に示
すように上部を蓋1で閉基される匣鉢2内に数個乃至数
十個の抵抗体素子3を敷板3を介して入れて焼成してい
るのがIAI常でらる。
この大型箱形匣鉢の移動焼成方法は、出入口が開放形で
炉内雰囲気安定化維持に欠けるトンネル式炉では犬型匣
鉢内の雰囲気を一定に保つ事を一層困JIIVCシ、焼
成された素子の非直線性及びその他の特性が匣鉢2内の
上下左右位置で異なる欠点がろった。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を紗照して説明する。酸化
亜鉛(ZnO)97.5 mo1% と酸化ビスマス(
B !t’s)、酸化コバルト(Co2O3)、酸化マ
ンガン(MnO)、酸化アンチモア (Sb、Og)、
酸化クロム(Or、 O,)の粉末を各々o、s mo
l Sづつ秤量する。
次にこれを分散剤、潤滑剤、バインダーと共に混合−粉
砕機に投入し、ざらVc80〜150 wt%の水を注
入したスラリー状の状態で1〜3時間混合する。
混合、粉砕後のスラリーはスプレードライヤーで乾燥造
粒し、直径40〜130m1+1厚さ25翼篤に圧me
、形する。
その後、添加した分散剤、潤滑剤、バインダーを予め除
去するため空気中で500°Cで一次焼成し、さらに1
050°Cで側面に高抵抗層を形成させるのに必要な二
次焼成をする。
二次焼成後に予めスラリー状に調整しておいた高抵抗形
成物を焼成物の側面にスプレー塗布し、更ら[1100
〜1250°Cで三次焼成する。
この三次焼成には、第1図及び第2図に示す様に円筒状
匣鉢21個に対【7、抵抗体素子4を、敷板3を介して
1個を入れ、匣鉢2内の焼成雰囲気乱れを極力小さくす
るために蓋1で閉塞し第3図の様に支持台板5上にスペ
ーサ6を介して多段積みにして焼成し、た。ここで匣鉢
2を円筒形状にした理由は、被焼成物が受ける輻射熱及
び匣鉢2が移動の際受ける炉内風の流れ等が少しでも均
一になる事を考慮したものでbる。
次に三次焼成したものは高抵抗層金ざらに完全にするた
め、予めスラリー状に調整しておいた仕上げ用高抵抗形
成物を焼成物の側面に再度塗布し、500〜600°C
で焼付ける。
次に焼結体の両平面を研磨し、アルミニウム電極を溶射
によってとりつけ、電圧非直線抵抗体を製造する。
上記の様にして製造された非直線抵抗体の電気的特性は
第4図乃至第6図に示す様になる。
第4図は120°0の恒温槽中でV+ mA (1mA
;非直線抵抗体に流した場合の端子間電圧)の100チ
を非直線抵抗体に印加した時の漏洩電流の変化率(IR
/IR6)を示す。また第5図はl0KA(8X20μ
s)の電流を100回まで印加したときのV+mAの値
の変化率(ΔV/V、mA)を示す。各図において、実
線Aは従来の非直線抵抗体の特性を、鎖線Bは本発明の
製造方法による非直線抵抗体の特性を示す。
第4図から明らかな様に本発明による非直線抵抗体は従
来の非直線抵抗体に比べて課電電圧に対する漏洩電流の
変化率、バラツキが著し、く改善されている。
さらに、第5図から明らかな様に、本発明による非直線
抵抗体は、従来の非直線抵抗体に比べて大電流パルスV
こ対するVl mAの変化率、バラツキも著しく改善ぜ
れている。
この様な第4図及び第5図に示す変化率、バラツキ等に
おいて改善された特性が得られたのは、下記の理由によ
ると考えられる。
先に述べた製造方法によって得られた非直線抵抗体は、
約10μのZn0粒とそれを取り囲むBi、06を中心
とした1μより小ざい薄い層で構成されていて縦横に無
数に連なった慣造をとっており耐パルス性や寿命特性は
この両者の粒界層の物理的化学的性質にδると考えられ
ている。この粒界層の性質を左右する大半はその組成と
、焼成条件にらシ、粒界層が不均一でわると局部的な劣
化が起こシ、特性のバラツキを大きくする。
したがって添加物の種類、量が一定でわれは、理想的な
粒界層は、焼成条件によって左右されるところが大きい
と考えられるからである。
本発明では焼晟薬件の一つでちる焼成雰囲気を安定化さ
せる一方法でちり、被焼成物である抵抗体素子1個に対
し、これを収納する匣鉢1個が対応するため、焼成時に
発生するビスマスやアンチモンガスの匣鉢内充満度が一
定化し1、酸化亜鉛を取シ囲む粒界層の安定化に寄与し
たものと考えられる。
又、本発明の有用性は、課電特性、衝撃電流耐量特性に
影響する量産時の初期特性であるV 1mA 。
IR(抵抗分もれ電流)C(静電容量)等のバラツキが
第6図の様な分布になっているところからもいえる。
即ち、第6図のC曲線は匣鉢内を安定化させた本発明の
焼成方法によるバラツキ分布でi、0曲線は従来の焼成
方法によるバラツキ分布でらる。
第6図で例えば管理値から30%以上外れたものがでた
場合を′ロット不良、と判定した場合、0曲線では約3
割不良ロットを含んでいた。
本発明によれば標準バラツキはC曲線で示されるように
、不良ロットを皆無にする編ができる。
以上の本発明による焼成方法は抵抗体素子の太きgVc
閂係なく有効でちるが、直径が大きく例えば40朋以上
で、信頼性を特に要求させる電力用素子に対しては大き
な効力を発揮する。
なお、実施例では円筒形匣鉢を採用したが、被焼成物で
ある抵抗体素子1個に対し、それを収納する匣鉢1個が
対応し、焼成雰囲気安定化を目的とするもので多れば、
円筒形状でなくても例えば正方形、長方形匣鉢等であっ
ても適用される事はもちろんの事である。
同様に大型匣鉢内に仕切りをこの仕切られ九匣鉢内に夫
々1個の抵抗体素子を収納して互の雰囲気をRiliさ
せて焼成するようにしても適用されるものでちる。即ち
匣鉢内には実質的に1個の抵抗体素子が収納されること
になるからである。
又、冥施例で示した材料組成、製造設備、方法は酸化亜
鉛を主成分とし、バリスタ特性が得られるものでられは
上記実施例に必ずしも限定きれるものでない。
〔発明の効果〕
以上説明した様に本発明によれば電圧非直線抵抗体の製
造工程において焼成条件を規制する小によってl!電寿
命及び衝撃大電流特性等を向上させるとともに信頼性の
高い非直線抵抗体を提供する事ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は匣鉢1個に対し、1個の抵抗体素子を収納する
本発明方法の断面説明図、第2図は本発明で採用した円
筒形匣鉢の説明図で、(a) ij Mの側面図、ら)
は匣鉢の平面図、(C)は匣鉢の側面図、第3図は本発
明で採用した匣鉢のセット状纏を示す説明図、第4図は
本発明の一実施例に係る電圧非直線抵抗体の課電時間−
漏洩電流の関係を示す特性図、第5図は衝撃電流耐量特
性図、第6図は量産時における特性のバラツキを示す特
性図、第7図は従来の大型の箱形匣鉢内に収納された抵
抗体素子を示す曲面説明図で多る。 l・・著     2・・匣鉢 3・・・敷板    4・・・抵抗体素子代理人 弁理
士 則 近 憲 佑 (ほか1名)第1図 第2図 Btノ   C:マ============二フ:コ
〜/第3図 第4図 課雷峙間 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 主成分の酸化亜鉛に、少なくとも1種以上の金属酸化物
    を添加混合し、この混合物を成形し、この成形体を焼成
    する電圧非直線抵抗体の製造方法において、実質的に焼
    成匣鉢1個に成形体1個を収納して焼成する事を特徴と
    する電圧非直線抵抗体の製造方法。
JP59186507A 1984-09-07 1984-09-07 電圧非直線抵抗体の製造方法 Pending JPS6165403A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59172201A (ja) * 1983-03-18 1984-09-28 株式会社明電舎 電圧非直線抵抗体素子の絶縁皮膜形成方法
JPS6161686A (ja) * 1984-08-31 1986-03-29 運輸省 船舶技術研究所長 タンク内付着残液の除去回収装置
JPS6320004A (ja) * 1986-07-11 1988-01-27 Kitazawa Valve:Kk 多孔膜積層型フイルタ−とその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59172201A (ja) * 1983-03-18 1984-09-28 株式会社明電舎 電圧非直線抵抗体素子の絶縁皮膜形成方法
JPS6161686A (ja) * 1984-08-31 1986-03-29 運輸省 船舶技術研究所長 タンク内付着残液の除去回収装置
JPS6320004A (ja) * 1986-07-11 1988-01-27 Kitazawa Valve:Kk 多孔膜積層型フイルタ−とその製造方法

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