JPS617604A - 直線抵抗体 - Google Patents
直線抵抗体Info
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- JPS617604A JPS617604A JP59127474A JP12747484A JPS617604A JP S617604 A JPS617604 A JP S617604A JP 59127474 A JP59127474 A JP 59127474A JP 12747484 A JP12747484 A JP 12747484A JP S617604 A JPS617604 A JP S617604A
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- oxide
- resistor
- resistance
- zinc oxide
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は酸化物抵抗体に係シ、特に遮断器等の開閉サー
ジ吸収に好適な酸化物抵抗体に関する。
ジ吸収に好適な酸化物抵抗体に関する。
従来、遮断器用直線抵抗体に関しては、酸化アルミニウ
ム−粘土−炭素系の組成物が知られておシ、抵抗値が約
４００Ω・副で、遮断器の開閉サージ耐量が２００ジユ
ール／ｃｃ（以下、Ｊ／ｃｃと略記する）、抵抗温度係
数が一９×１０−２／Ｃ（２０〜２５０Ｃ）、使用温度
２００Ｃの特性が得られている。
ム−粘土−炭素系の組成物が知られておシ、抵抗値が約
４００Ω・副で、遮断器の開閉サージ耐量が２００ジユ
ール／ｃｃ（以下、Ｊ／ｃｃと略記する）、抵抗温度係
数が一９×１０−２／Ｃ（２０〜２５０Ｃ）、使用温度
２００Ｃの特性が得られている。
最近、送電電圧の高圧化に伴い遮断器用直線抵抗体に対
して小型、軽量化が強く要望されていることから、抵抗
体としては（１）開閉サージ耐量を大きくすること。（
２）開閉サージを注入すれば温度上昇するが、高い温度
にさらしても抵抗値に変動が小さいこと。（３）抵抗温
度係数の小さいことなどの材料が要求されている。しか
し、従来の抵抗体は酸化アルミニウムー粘土系に炭素を
添加し、不活性ガス雰囲気中で焼結して抵抗値を炭素の
含有量で制御しているだめ、（１）焼結体の密度が低く
開閉サージ耐量が小さいこと、（２）高い温度にさらす
と抵抗値を制御している炭素が酸化され、抵抗値の変動
が大きいこと、（３）かつ、抵抗温度係数が大きいなど
の欠点があった。
して小型、軽量化が強く要望されていることから、抵抗
体としては（１）開閉サージ耐量を大きくすること。（
２）開閉サージを注入すれば温度上昇するが、高い温度
にさらしても抵抗値に変動が小さいこと。（３）抵抗温
度係数の小さいことなどの材料が要求されている。しか
し、従来の抵抗体は酸化アルミニウムー粘土系に炭素を
添加し、不活性ガス雰囲気中で焼結して抵抗値を炭素の
含有量で制御しているだめ、（１）焼結体の密度が低く
開閉サージ耐量が小さいこと、（２）高い温度にさらす
と抵抗値を制御している炭素が酸化され、抵抗値の変動
が大きいこと、（３）かつ、抵抗温度係数が大きいなど
の欠点があった。
尚、遮断器用抵抗体として酸化亜鉛系のものを用いるこ
とは特開昭５５−５７２１９号公報で公知である。但し
上記（１）〜（３）の要求、特に開閉サージ耐量の増加
という点では検討がなされていない。本発明者は抵抗体
を形成する焼結体の結晶粒について鋭意検討した結果上
記課題を解決するに至った。
とは特開昭５５−５７２１９号公報で公知である。但し
上記（１）〜（３）の要求、特に開閉サージ耐量の増加
という点では検討がなされていない。本発明者は抵抗体
を形成する焼結体の結晶粒について鋭意検討した結果上
記課題を解決するに至った。
本発明は上記従来技術を改良するためになされたもので
あり、その目的は、抵抗が４０〜１０００Ω・鋸の値を
有し、かつ遮断器の開閉サージ耐量が太きく、５００Ｃ
以上の高温にさらしても抵抗値に変動がなく、シかも抵
抗温度係数の小さい特性を有する酸化物抵抗体を提供す
ることにある。
あり、その目的は、抵抗が４０〜１０００Ω・鋸の値を
有し、かつ遮断器の開閉サージ耐量が太きく、５００Ｃ
以上の高温にさらしても抵抗値に変動がなく、シかも抵
抗温度係数の小さい特性を有する酸化物抵抗体を提供す
ることにある。
本発明の酸化物抵抗体は、酸化亜鉛からなる結晶粒と、
亜鉛以外の金属或いは半金属元素の酸化亜鉛化合物から
なる結晶粒とで構成される複合酸化物焼結体であって、
各結晶粒間には酸化亜鉛の結晶粒よりも高電気抵抗の粒
界層が存在しないことを特徴とする。また、酸化亜鉛か
らなる結晶粒と、２００Ωから３ Ｘ １０１３Ωの電
気抵抗値を示す結晶粒との複合焼結体で、酸化亜鉛結晶
粒よりも高電気抵抗の粒界層が存在せず、この焼結体は
板状（含、円板状）であって両端面に電極を形成したも
のであることを特徴とする。
亜鉛以外の金属或いは半金属元素の酸化亜鉛化合物から
なる結晶粒とで構成される複合酸化物焼結体であって、
各結晶粒間には酸化亜鉛の結晶粒よりも高電気抵抗の粒
界層が存在しないことを特徴とする。また、酸化亜鉛か
らなる結晶粒と、２００Ωから３ Ｘ １０１３Ωの電
気抵抗値を示す結晶粒との複合焼結体で、酸化亜鉛結晶
粒よりも高電気抵抗の粒界層が存在せず、この焼結体は
板状（含、円板状）であって両端面に電極を形成したも
のであることを特徴とする。
各結晶粒間には酸化亜鉛の結晶粒と同じ電気抵抗値の粒
界層が存在しても良く、また結晶粒間に１おける粒界相
当部分に隙間があっても良い。隙間のある場合とは、粒
界層が全く存在しない場合を含む。酸化亜鉛化合物の結
晶粒は２００Ωから３Ｘ １０１３Ωの範囲で酸化亜鉛
よりも高抵抗であることが望ましい。酸化亜鉛化合物は
次の化学式のものから選ばれることが望ましい、 Ｚｎ
２Ｔ ｌｏｚ 。
界層が存在しても良く、また結晶粒間に１おける粒界相
当部分に隙間があっても良い。隙間のある場合とは、粒
界層が全く存在しない場合を含む。酸化亜鉛化合物の結
晶粒は２００Ωから３Ｘ １０１３Ωの範囲で酸化亜鉛
よりも高抵抗であることが望ましい。酸化亜鉛化合物は
次の化学式のものから選ばれることが望ましい、 Ｚｎ
２Ｔ ｌｏｚ 。
Ｚｎ２５！０４． ＺｎｙＳｂｚＯｔｚ 、 Ｚｎ２Ｚ
ｒ０４゜Ｚｎ＠ＳｎＯ４゜これらの化合物を形成する為
には上記金属或いは半金属元素はチタン（Ｔｉ）、ケイ
素（Ｓｉ）、７ンチモン（８ｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ
）１スズ（Ｓｎ）である。ビスーｒス（Ｂｉ）の使用は
望ましくない。Ｂｉを使用すると高抵抗の粒界層が形成
され易いからである。
ｒ０４゜Ｚｎ＠ＳｎＯ４゜これらの化合物を形成する為
には上記金属或いは半金属元素はチタン（Ｔｉ）、ケイ
素（Ｓｉ）、７ンチモン（８ｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ
）１スズ（Ｓｎ）である。ビスーｒス（Ｂｉ）の使用は
望ましくない。Ｂｉを使用すると高抵抗の粒界層が形成
され易いからである。
焼結体の原料は、酸化亜鉛（ＺｎＱ）が主成分であシ、
副成分としてはｚｎｏｋ外の金属・半金属酸化物、例え
庁酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化ケイ素（８ｉ０ｓ）、
酸化アンチモン（Ｓｂ＊０ｓ）−酸化ジルコニウム（Ｚ
ｒＯｘ）、酸化スズ（８ｎＧ）が用いられる。
副成分としてはｚｎｏｋ外の金属・半金属酸化物、例え
庁酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化ケイ素（８ｉ０ｓ）、
酸化アンチモン（Ｓｂ＊０ｓ）−酸化ジルコニウム（Ｚ
ｒＯｘ）、酸化スズ（８ｎＧ）が用いられる。
上記焼結体の製法は、例えば上記の酸化物原料粉末を充
分混合し、これに水及びポリビニルアルコール等の適当
なバインダを加えて造粒し、金型を用いて成型する。成
形体は電気炉を用いて大気中で１２００〜１６００ｔ：
’の温度で焼成する。焼成した焼結体は電極を形成する
両端面を研磨調整し、電気溶射または焼付は法にて電極
を形成する。得られた抵抗体は使用中での沿面放電を防
止する為抵抗体側面に高抵抗セラミックス層やガラス層
を設けても良い。本発明の焼結体構造は結晶粒の相互関
係に特徴があるが、その製法は配合原料に応じて、その
成分の量と、製造圧力、温度９時間。
分混合し、これに水及びポリビニルアルコール等の適当
なバインダを加えて造粒し、金型を用いて成型する。成
形体は電気炉を用いて大気中で１２００〜１６００ｔ：
’の温度で焼成する。焼成した焼結体は電極を形成する
両端面を研磨調整し、電気溶射または焼付は法にて電極
を形成する。得られた抵抗体は使用中での沿面放電を防
止する為抵抗体側面に高抵抗セラミックス層やガラス層
を設けても良い。本発明の焼結体構造は結晶粒の相互関
係に特徴があるが、その製法は配合原料に応じて、その
成分の量と、製造圧力、温度９時間。
降・昇温速度とを適宜選択することになる。尚、得られ
た抵抗体は概ね直線性を示すが、非直線性を示す場合に
は高電圧をかけて高抵抗部分（特に粒界層）を破壊する
ことが有効である。
た抵抗体は概ね直線性を示すが、非直線性を示す場合に
は高電圧をかけて高抵抗部分（特に粒界層）を破壊する
ことが有効である。
本発明者等は遮断器用抵抗体の小型・軽量化について種
々検討した結果、（１）用いる抵抗体は抵抗値が４０〜
４０００Ω・鐸で、かつ開閉サージ耐量が４００Ｊ／Ｃ
Ｃ以上、抵抗温度係数が±ｌＸ１０−３／Ｃ（２０〜５
ｏｏｃ）以下及び５００Ｃ以上の高温にさらした後でも
抵抗値変化が±１０俤以内であること、（２）抵抗体の
開閉サージ耐量は第１図に示すように、抵抗体中に抵抗
値の異なる多種類の結晶粒を生成させること、及び第２
図に示すように、抵抗体の比重に影響されることなどを
見出した。すなわち、第１図は得られた抵抗体の微構造
の模図、第２図は抵抗体の比重（ｇ／ｃｃ）と開閉サー
ジ耐量（Ｊ／（！ｅ）との関係を示すグラフである。し
たがって、抵抗体に用いる原料には焼結し易く、かつ原
料同志が反応して電気的抵抗の異なる新しい結晶粒を生
成し、さらに得られる焼結体の比重が大きいことなどが
考えられる。そこで、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化マグ
ネシウムを基本成分とし、酸化アンチモン、酸化けい素
、酸化ジルコニウム及び酸化錫などを添加した抵抗体の
特性を調べた。その結果、（１）開閉サージ耐量は８０
０Ｊ／ｃｃで従来品の約４倍と著しく高くなること、（
２）抵抗温度係数は基本成分酸化亜鉛（ＺｎＯ）。
々検討した結果、（１）用いる抵抗体は抵抗値が４０〜
４０００Ω・鐸で、かつ開閉サージ耐量が４００Ｊ／Ｃ
Ｃ以上、抵抗温度係数が±ｌＸ１０−３／Ｃ（２０〜５
ｏｏｃ）以下及び５００Ｃ以上の高温にさらした後でも
抵抗値変化が±１０俤以内であること、（２）抵抗体の
開閉サージ耐量は第１図に示すように、抵抗体中に抵抗
値の異なる多種類の結晶粒を生成させること、及び第２
図に示すように、抵抗体の比重に影響されることなどを
見出した。すなわち、第１図は得られた抵抗体の微構造
の模図、第２図は抵抗体の比重（ｇ／ｃｃ）と開閉サー
ジ耐量（Ｊ／（！ｅ）との関係を示すグラフである。し
たがって、抵抗体に用いる原料には焼結し易く、かつ原
料同志が反応して電気的抵抗の異なる新しい結晶粒を生
成し、さらに得られる焼結体の比重が大きいことなどが
考えられる。そこで、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化マグ
ネシウムを基本成分とし、酸化アンチモン、酸化けい素
、酸化ジルコニウム及び酸化錫などを添加した抵抗体の
特性を調べた。その結果、（１）開閉サージ耐量は８０
０Ｊ／ｃｃで従来品の約４倍と著しく高くなること、（
２）抵抗温度係数は基本成分酸化亜鉛（ＺｎＯ）。
酸化チタン（’ｌ’１０２）、酸化マグネシウム（Ｍｇ
Ｏ）の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の含有量で負から正
に変化して改善されること、（３）抵抗値は基本成分の
ＺｎＯ，Ｔ ｉｏｎ 、ＭｇＯに酸化アンチモン（８ｂ
＊０ｓ）−酸化けい素（ＳｉＯ３）−酸化ジルコニウム
（ＺｒＣｈ）及び酸化錫（ＳｎＯｚ）などを添加して改
善されることを発見した。
Ｏ）の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の含有量で負から正
に変化して改善されること、（３）抵抗値は基本成分の
ＺｎＯ，Ｔ ｉｏｎ 、ＭｇＯに酸化アンチモン（８ｂ
＊０ｓ）−酸化けい素（ＳｉＯ３）−酸化ジルコニウム
（ＺｒＣｈ）及び酸化錫（ＳｎＯｚ）などを添加して改
善されることを発見した。
本発明の抵抗体の望ましい組成としては、基本組成は６
５≦ＺｎＯ≦９４．８モル慢、５≦ＴｌＯ２〈２０モル
係、０．２≦ＭｇＯ≦１５モルチが良い。
５≦ＺｎＯ≦９４．８モル慢、５≦ＴｌＯ２〈２０モル
係、０．２≦ＭｇＯ≦１５モルチが良い。
さらに、この基本組成に８ｂａＯｓ ＋ ５ｔＯａ 、
ｚｒσ１ＳｎＯ！の酸化物から少なくとも１つ以上を
０．２〜１５重量憾添加しても良い。上記組成範囲よシ
多くとも少なくともＴ１０−の、場合には抵抗温度係数
が±Ｉ Ｘ １０’／Ｃよりも大きくなシ遮断器用抵抗
体としては望ましくない。しかし、Ｔ １０ｘを含有す
ることによって開閉サージ耐量が著しく向上する。この
原因は原料中のＺｎＯとＴｔＯｓとを焼結するとＺｎｚ
ＴｉＯ４なる結晶を生成すること、及びこの結晶の電気
的抵抗が約２００〜５００ΩでＺｎＯ結晶の１０〜５０
Ωよシやや高く、かつ焼結体密度の向上に寄与している
ためと考える。
ｚｒσ１ＳｎＯ！の酸化物から少なくとも１つ以上を
０．２〜１５重量憾添加しても良い。上記組成範囲よシ
多くとも少なくともＴ１０−の、場合には抵抗温度係数
が±Ｉ Ｘ １０’／Ｃよりも大きくなシ遮断器用抵抗
体としては望ましくない。しかし、Ｔ １０ｘを含有す
ることによって開閉サージ耐量が著しく向上する。この
原因は原料中のＺｎＯとＴｔＯｓとを焼結するとＺｎｚ
ＴｉＯ４なる結晶を生成すること、及びこの結晶の電気
的抵抗が約２００〜５００ΩでＺｎＯ結晶の１０〜５０
Ωよシやや高く、かつ焼結体密度の向上に寄与している
ためと考える。
また、ＭｇＯの場合は温度係数が負から正に変化させ、
ＴｉＯ２添加と同様に上記組成範囲よりも多くとも少な
くとも抵抗温度係数が±Ｉ Ｘ １０−３／Ｃよりも大
きくなる。かつ上記組成範囲よりも多いと開閉サージ耐
量が４００Ｊ／ＣＣよりも小さくなり遮断器用抵抗体と
して不適当になる。更に、添加物のＳｂ＊Ｏａ ＋ ８
ｉ０２． ＺｒＣｈ及びＳｎｏｗの場合には、上記組成
範囲よりも多いと抵抗値が４×１０１３ Ω・副よりも
高くなること、及び開閉サージ耐量が低下して遮断器用
抵抗体に不適当になる。この原因は次のように考える。
ＴｉＯ２添加と同様に上記組成範囲よりも多くとも少な
くとも抵抗温度係数が±Ｉ Ｘ １０−３／Ｃよりも大
きくなる。かつ上記組成範囲よりも多いと開閉サージ耐
量が４００Ｊ／ＣＣよりも小さくなり遮断器用抵抗体と
して不適当になる。更に、添加物のＳｂ＊Ｏａ ＋ ８
ｉ０２． ＺｒＣｈ及びＳｎｏｗの場合には、上記組成
範囲よりも多いと抵抗値が４×１０１３ Ω・副よりも
高くなること、及び開閉サージ耐量が低下して遮断器用
抵抗体に不適当になる。この原因は次のように考える。
すなわち、添加物の８ｂｚＯｓ ＃ Ｓｔｏｗ 、 Ｚ
ｒ０ｚ 、 ５ｎＯｚは主に基本成分０ＺｎＯと反応し
てＺｎ７ＳｂｚＯｔｚ ＊Ｚｎ５８ｉ０４．ＺｎｚＺｒ
０４＋ Ｚｎａ８ｎＯ４なる結晶粒を生成し、この生成
結晶粒の電気的抵抗が一１×１０７Ωから３ Ｘ １０
”Ωで、基本組成ＺｎＯ−Ｔｉ０ｗ ＭｇＯ系から生
成される結晶粒ＺｒｔＯ。
ｒ０ｚ 、 ５ｎＯｚは主に基本成分０ＺｎＯと反応し
てＺｎ７ＳｂｚＯｔｚ ＊Ｚｎ５８ｉ０４．ＺｎｚＺｒ
０４＋ Ｚｎａ８ｎＯ４なる結晶粒を生成し、この生成
結晶粒の電気的抵抗が一１×１０７Ωから３ Ｘ １０
”Ωで、基本組成ＺｎＯ−Ｔｉ０ｗ ＭｇＯ系から生
成される結晶粒ＺｒｔＯ。
ｚｎ２ＴｔＯ４よりも高いこと。かつ得られた抵抗体中
に電気的抵抗の異なった結晶粒の分布のバランスがくず
れたことによるものと思われる。
に電気的抵抗の異なった結晶粒の分布のバランスがくず
れたことによるものと思われる。
従って、本発明の抵抗体の特に望ましい組成は基本成分
の６５≦ＺｎＯ≦９４８モル係、５≦ＴｉＣｈ≦２０モ
ル％、０．２≦ＭｇＯ≦１５モル係に対して５ｂｚＯｓ
を０．２〜１５ｗｔチ、８１０ａを０．２〜１５ｗ ｔ
ｑｂ％Ｚ ｒ Ｃｈ及び８ｎＯ＊を０．２〜ｌ Ｑ
ｗ ｔ 嗟添加することである。尚、生成される結晶粒
の電気的抵抗の測定法は、焼結体を鏡面研磨、走査屋電
子顕微鏡で分析後裔結晶粒表面に微細電極を形成して電
流及び電圧から測定した。
の６５≦ＺｎＯ≦９４８モル係、５≦ＴｉＣｈ≦２０モ
ル％、０．２≦ＭｇＯ≦１５モル係に対して５ｂｚＯｓ
を０．２〜１５ｗｔチ、８１０ａを０．２〜１５ｗ ｔ
ｑｂ％Ｚ ｒ Ｃｈ及び８ｎＯ＊を０．２〜ｌ Ｑ
ｗ ｔ 嗟添加することである。尚、生成される結晶粒
の電気的抵抗の測定法は、焼結体を鏡面研磨、走査屋電
子顕微鏡で分析後裔結晶粒表面に微細電極を形成して電
流及び電圧から測定した。
本発明の抵抗体構造の一例を第３図及び第４図に示す。
すなわち、第３図及び第４図は本発明の抵抗体の一例の
断面概略図である。第３図において符号１は焼結体、２
は電極、３は結晶化ガラスまたはセラミックス材の膜を
意味する。この抵抗体の製法はＺｎＯ，Ｔ ｌｏｚ 、
ＭｇＯ粉末を基本成分とし、これに５ｂ２０３ ｇ ８
１０２ ＋ ＺｒＯｘ ｅ８ ｎ ０２から選ばれ７’
Ｃ１種以上を０．２〜３０ｗｔ％加え十分に混合し、こ
れに水及びポリビニル・アルコールなどの適当なバイン
ダを加えて造粒し、金型を用いて成形する。成形体は電
気炉を用い大気中で１２００〜１６００ ｔｌ：’の温
度で焼成する。焼成した焼結体は電極を形成する両端面
を研磨調整し、電気溶射または焼付は法によって電極を
形成して抵抗体とした。また、得られた抵抗体は使用中
での沿面放電を防止するため抵抗体側面に高抵抗セラミ
ックス層やガラス層（第３図参照）を設けても良ｂ０更
に第４図に示すように、抵抗体の中心部付近に穴４を設
けても良い。
断面概略図である。第３図において符号１は焼結体、２
は電極、３は結晶化ガラスまたはセラミックス材の膜を
意味する。この抵抗体の製法はＺｎＯ，Ｔ ｌｏｚ 、
ＭｇＯ粉末を基本成分とし、これに５ｂ２０３ ｇ ８
１０２ ＋ ＺｒＯｘ ｅ８ ｎ ０２から選ばれ７’
Ｃ１種以上を０．２〜３０ｗｔ％加え十分に混合し、こ
れに水及びポリビニル・アルコールなどの適当なバイン
ダを加えて造粒し、金型を用いて成形する。成形体は電
気炉を用い大気中で１２００〜１６００ ｔｌ：’の温
度で焼成する。焼成した焼結体は電極を形成する両端面
を研磨調整し、電気溶射または焼付は法によって電極を
形成して抵抗体とした。また、得られた抵抗体は使用中
での沿面放電を防止するため抵抗体側面に高抵抗セラミ
ックス層やガラス層（第３図参照）を設けても良ｂ０更
に第４図に示すように、抵抗体の中心部付近に穴４を設
けても良い。
以下、本発明を実施例によシ更に具体的に説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されない。
本発明はこれらの実施例に限定されない。
実施例 １゜
基本成分Ｚｎ０３４６０ｇ 、 Ｔ ｉ Ｃｈ ３９８
ｇ。
ｇ。
Ｍｇ０１０２ｇに対し、添加物としてＳｂｚＯｓ１５０
ｇ、５ｉｎｓ ６０ｇ、’１ｒｏｚ ６２ｇを正確
に秤量し、ボールミルで１５時時間式で混合する。混合
粉は乾燥した後５俤ポリビニール・アルコール水溶液を
乾燥原初に対して５重量％混入して造粒する。造粒粉は
金型を用い成形圧力５５０Ｋｇ／ａｄで３５群φ×２０
閣に成形する。成形体は大気中で１４０００，３時間保
持して焼成した。この時の昇・降温速度は５０Ｃ／ｈで
ある。得られた焼結体中に生成された結晶粒は電気的抵
抗的２０ΩのＺｎＯ結晶、約４００ΩのＺｎｚＴｓＯ４
結晶、及びｌ×１０７〜３×１０１３ΩのＺｎｙ８ｂｚ
Ｏｚ２結晶、 ＺｎｚＳｌｏ＜結晶＋ Ｚ １１ ｘ
Ｚ ｒＯ４結晶が生成されてｂる。
ｇ、５ｉｎｓ ６０ｇ、’１ｒｏｚ ６２ｇを正確
に秤量し、ボールミルで１５時時間式で混合する。混合
粉は乾燥した後５俤ポリビニール・アルコール水溶液を
乾燥原初に対して５重量％混入して造粒する。造粒粉は
金型を用い成形圧力５５０Ｋｇ／ａｄで３５群φ×２０
閣に成形する。成形体は大気中で１４０００，３時間保
持して焼成した。この時の昇・降温速度は５０Ｃ／ｈで
ある。得られた焼結体中に生成された結晶粒は電気的抵
抗的２０ΩのＺｎＯ結晶、約４００ΩのＺｎｚＴｓＯ４
結晶、及びｌ×１０７〜３×１０１３ΩのＺｎｙ８ｂｚ
Ｏｚ２結晶、 ＺｎｚＳｌｏ＜結晶＋ Ｚ １１ ｘ
Ｚ ｒＯ４結晶が生成されてｂる。
別に、低融点結晶化ガラスで旭硝子社製ＡＳＦ−１４０
０ガラス（Ｚ ｎ ＯＳ ｉ ０２ Ｂ２Ｏ３系）粉
ヲエチルセルローズ・ブチルカルピトール溶液に懸濁し
ておき、これを焼成した焼結体の側面に厚さ５０〜３０
０μ！ｎになるように筆で塗布した。
０ガラス（Ｚ ｎ ＯＳ ｉ ０２ Ｂ２Ｏ３系）粉
ヲエチルセルローズ・ブチルカルピトール溶液に懸濁し
ておき、これを焼成した焼結体の側面に厚さ５０〜３０
０μ！ｎになるように筆で塗布した。
これを大気中で７５０Ｃ，３０分間熱処理してガラスを
焼付けた。ガラスを被覆した焼結体はその両端面をラッ
プマスタで約０．５ ｗｎずつ研磨し、トリクロルエチ
レンで洗浄した。洗浄した焼結体は人を電極を形成して
抵抗体とした。この本発明品と従来品との開閉サージ耐
量、抵抗温度係数及び大気中５００Ｃ熱処理後の抵抗値
変化率を比較すると第１表となる。
焼付けた。ガラスを被覆した焼結体はその両端面をラッ
プマスタで約０．５ ｗｎずつ研磨し、トリクロルエチ
レンで洗浄した。洗浄した焼結体は人を電極を形成して
抵抗体とした。この本発明品と従来品との開閉サージ耐
量、抵抗温度係数及び大気中５００Ｃ熱処理後の抵抗値
変化率を比較すると第１表となる。
第 １ 表
本発明品は従来品よ）も開閉サージ耐量が極めて大きく
、かつ抵抗温度係数及び５００Ｃ熱処理後の抵抗温度変
化率が小さく優れていることがわかる。
、かつ抵抗温度係数及び５００Ｃ熱処理後の抵抗温度変
化率が小さく優れていることがわかる。
実施例 ２
基本成分゛のＺｎＱ、ＴｉＯｘ及びＭｇＯの配合比によ
る特性の変化を得るため、配合式（１００％式％ 係まで変化させ、その配合量を正確に秤量した。
る特性の変化を得るため、配合式（１００％式％ 係まで変化させ、その配合量を正確に秤量した。
秤量した原料粉は実施例１と同様に大気中１３００〜１
６００Ｃの温度で４時間保持して焼成した。得られた焼
結体の密度は各々理論密度の９４〜９６チであった。焼
成した焼結体は両端面をラップマスクで約０．５ ｍず
つ研磨し、トリクロルエチレンで超音波洗浄した。洗浄
した焼結体はＡｔ溶射電極を形成して抵抗体とした。得
られた抵抗体の抵抗値、開閉サージ耐量及び抵抗温度係
数を第２表に示す。
６００Ｃの温度で４時間保持して焼成した。得られた焼
結体の密度は各々理論密度の９４〜９６チであった。焼
成した焼結体は両端面をラップマスクで約０．５ ｍず
つ研磨し、トリクロルエチレンで超音波洗浄した。洗浄
した焼結体はＡｔ溶射電極を形成して抵抗体とした。得
られた抵抗体の抵抗値、開閉サージ耐量及び抵抗温度係
数を第２表に示す。
第２表から、組成番号３〜５、及び組成番号７〜１３、
すなわち組礎成分ＺｎＯにＴ ｉ Ｑ ｚを５〜２０モ
ル係添加したもの、及び７５〜８９，８モル俤のＺｎＯ
に１０モル係のＴｉＯ２を含有させ、さらにＭｇＯを０
．１〜１５モルチ添加した抵抗体の特性は、抵抗値が４
０〜１２０Ω・鋸、開閉サージ耐量が４００〜７５０
Ｊ、／ａｃ、かつ抵抗温度係数が−Ｉ Ｘ １０＝〜＋
ｌＸｌ０−”／Ｃで遮断器用抵抗体として優れているこ
とがわかる。
すなわち組礎成分ＺｎＯにＴ ｉ Ｑ ｚを５〜２０モ
ル係添加したもの、及び７５〜８９，８モル俤のＺｎＯ
に１０モル係のＴｉＯ２を含有させ、さらにＭｇＯを０
．１〜１５モルチ添加した抵抗体の特性は、抵抗値が４
０〜１２０Ω・鋸、開閉サージ耐量が４００〜７５０
Ｊ、／ａｃ、かつ抵抗温度係数が−Ｉ Ｘ １０＝〜＋
ｌＸｌ０−”／Ｃで遮断器用抵抗体として優れているこ
とがわかる。
他方第２表から、開閉サージ耐量は基礎成分のＺｎＯに
Ｔ ｉＯ２を添加することで著しるしく改善されること
がわかる。しかし、Ｔｌ０ｇを４０モル係（試料番号６
）と含有させ過ぎると１８０Ｊ／ｃｃで、従来品の２ｏ
ｏＪ／ｃｃよりも低くなってしまう。また、抵抗温度係
数はＭｇＯの含有量を増加することで負から正に変化し
、ＭｇＯの最適添加量を選定することで±ｌＸｌ０’／
ｒ以内に小さくできることがわかる。さらに、抵抗値は
Ｔｉ０−及びＭｇＯの含有量を増加させても４×１０〜
１．２Ｘ１０２Ω・副程度で大きな変化を示さないこと
もわかる。これらのことから、遮断器用抵抗体として特
に望ましい基本成分の組成はＺｎＯにＴｉＯ２を５〜２
０モルチ、ＭｇＯを０．２〜１５モル−含有させること
が良い。
Ｔ ｉＯ２を添加することで著しるしく改善されること
がわかる。しかし、Ｔｌ０ｇを４０モル係（試料番号６
）と含有させ過ぎると１８０Ｊ／ｃｃで、従来品の２ｏ
ｏＪ／ｃｃよりも低くなってしまう。また、抵抗温度係
数はＭｇＯの含有量を増加することで負から正に変化し
、ＭｇＯの最適添加量を選定することで±ｌＸｌ０’／
ｒ以内に小さくできることがわかる。さらに、抵抗値は
Ｔｉ０−及びＭｇＯの含有量を増加させても４×１０〜
１．２Ｘ１０２Ω・副程度で大きな変化を示さないこと
もわかる。これらのことから、遮断器用抵抗体として特
に望ましい基本成分の組成はＺｎＯにＴｉＯ２を５〜２
０モルチ、ＭｇＯを０．２〜１５モル−含有させること
が良い。
実施例 ３゜
基本成分のＺｎＯを８３〜９０−１１−ル％、’Ｉ’ｉ
０２を５〜１０モル係％ ＭｇＯを５〜７モル優に対し
、これに添加物として５ｂ２０３１ Ｓ ｆｏｘ 、
ＺｒＯ２及び８ｎＯｚから選ばれた１種類を各々０．２
〜３０ｗｔ％に変えて正確に秤量し、実施例２と同様に
して大気中１２００〜１６００Ｇの温度で４時間保持し
て抵抗体を作製した。得られた抵抗体の抵抗値。
０２を５〜１０モル係％ ＭｇＯを５〜７モル優に対し
、これに添加物として５ｂ２０３１ Ｓ ｆｏｘ 、
ＺｒＯ２及び８ｎＯｚから選ばれた１種類を各々０．２
〜３０ｗｔ％に変えて正確に秤量し、実施例２と同様に
して大気中１２００〜１６００Ｇの温度で４時間保持し
て抵抗体を作製した。得られた抵抗体の抵抗値。
開閉サージ耐量及び抵抗温度係数は第３表となる。
第３表から、添加物の５ｂｚＯｓ を０．２〜３０ｗｔ
＊、５ｌｏｚを０．２〜２５ ｗ ｔ ４、Ｚ ｒ Ｏ
ｘを０．２〜３０ ｗ ｔ ’Ａ、８ ｎ ０２を０．
２〜３０ｗｔ１に各々変えて得た抵抗体の特性は組成番
号１〜５゜７〜１０．１３〜１６．１９〜２２が抵抗値
９０〜４Ｘ１０３Ω・国となシ、かつ開閉サージ耐量４
００〜８１０ Ｊ／ＣＣ％抵抗温度係数−Ｉ Ｘ １０
−３／Ｃ〜＋ｌＸｌ０−”／Ｃ以下で遮断器用抵抗体と
して優れていることがわかる。
＊、５ｌｏｚを０．２〜２５ ｗ ｔ ４、Ｚ ｒ Ｏ
ｘを０．２〜３０ ｗ ｔ ’Ａ、８ ｎ ０２を０．
２〜３０ｗｔ１に各々変えて得た抵抗体の特性は組成番
号１〜５゜７〜１０．１３〜１６．１９〜２２が抵抗値
９０〜４Ｘ１０３Ω・国となシ、かつ開閉サージ耐量４
００〜８１０ Ｊ／ＣＣ％抵抗温度係数−Ｉ Ｘ １０
−３／Ｃ〜＋ｌＸｌ０−”／Ｃ以下で遮断器用抵抗体と
して優れていることがわかる。
一方、第３表から抵抗値は添加物中の８ｂ＊Ｏｓ＊８
ｉ０２ 、 ＺｒＯ２及び８ｎＯ冨を増加するにしたが
い抵抗値が高くなることがわかる。しかし、抵抗値は添
加物中の５ｂ２０３の場合に３０ｗｔ％以上（試料番号
６）、５ｆＯｘの場合に２５ｗｔ悌以上（試料番号１２
）、Ｚ ｒ Ｏ＊の場合に１５ｗｔ 係以上、Ｓｎｏｗ
の場合に１５ｗｔ％以上（試料番号２３．２４）添加子
ると４Ｘ１０３Ω・α以上となって遮断器用抵抗体とし
て不適当になる。また、開閉サージ耐量は添加物３ｂ２
Ｑ３ 、８１０ｓ ＩＺｒＣｈ 、５ｎｏ２のいずれも
、添加量を多くし過ぎると低下し、Ｓｂ、０３ の場合
に３０ｗｔ１・以上（試料番号６）、８ｊＯ＊の場合に
２５ｗｔ悌以上（試料番号１２）、Ｚ ｒ ０２の場合
に３０ｗｔ１以上（試料番号１８ ） 、８ ｎ Ｏｘ
の場合に１５ｗｔ係以上（試料番号２３．２４）で７０
〜１９０Ｊ／ｃｃとなシ従来品の２００Ｊ／Ｃ，ｅより
も小さくなってしまう。さらに、抵抗温度係数は添加物
８ｂ２０３＋ Ｓ ｉｏ＊ ＊ Ｚｒ０ｚ 、 ８ｎＯ
＊ いずれも添加量を増加するにしたがい正から負に
なる傾向を示し、８ｂｚＯｓの場合に３ｏｗｔｔＩＡ（
試料番号６）、８ｉ’Ｏ＊の場合に２５ｗｔ係以上（試
料番号１２）、ｚ ｒ ｏｘの場合に２０ｗｔ１以上（
試料番号１８）、Ｓｎｏｗの場合に１５ｗｔ１以上（試
料番号２３．２４）にすると−Ｉ Ｘ １０−”／ｌ；
以上になって遮断器用抵抗体として不適当になることが
わかる。これらのことから、遮断器用抵抗体として基本
成分ｚｎｏ ＴｉＯ２ＭｇＯ系への添加物Ｓｂ＊Ｏｓ
＊ Ｓ ｆＯｉ 、 Ｚｒ（ｈ 、 ８ｎＯａ の添
加量は８ｂ２０ｘが０．２〜１５ｗｔ俤、５ｉＯｚが０
．２〜１５ｗｔ１、Ｚ ｒ Ｏ＊が０．２〜１０ｗｔ１
、Ｓｎｕｇが０．２〜１０ｗ ｔ ％カ良イ。
ｉ０２ 、 ＺｒＯ２及び８ｎＯ冨を増加するにしたが
い抵抗値が高くなることがわかる。しかし、抵抗値は添
加物中の５ｂ２０３の場合に３０ｗｔ％以上（試料番号
６）、５ｆＯｘの場合に２５ｗｔ悌以上（試料番号１２
）、Ｚ ｒ Ｏ＊の場合に１５ｗｔ 係以上、Ｓｎｏｗ
の場合に１５ｗｔ％以上（試料番号２３．２４）添加子
ると４Ｘ１０３Ω・α以上となって遮断器用抵抗体とし
て不適当になる。また、開閉サージ耐量は添加物３ｂ２
Ｑ３ 、８１０ｓ ＩＺｒＣｈ 、５ｎｏ２のいずれも
、添加量を多くし過ぎると低下し、Ｓｂ、０３ の場合
に３０ｗｔ１・以上（試料番号６）、８ｊＯ＊の場合に
２５ｗｔ悌以上（試料番号１２）、Ｚ ｒ ０２の場合
に３０ｗｔ１以上（試料番号１８ ） 、８ ｎ Ｏｘ
の場合に１５ｗｔ係以上（試料番号２３．２４）で７０
〜１９０Ｊ／ｃｃとなシ従来品の２００Ｊ／Ｃ，ｅより
も小さくなってしまう。さらに、抵抗温度係数は添加物
８ｂ２０３＋ Ｓ ｉｏ＊ ＊ Ｚｒ０ｚ 、 ８ｎＯ
＊ いずれも添加量を増加するにしたがい正から負に
なる傾向を示し、８ｂｚＯｓの場合に３ｏｗｔｔＩＡ（
試料番号６）、８ｉ’Ｏ＊の場合に２５ｗｔ係以上（試
料番号１２）、ｚ ｒ ｏｘの場合に２０ｗｔ１以上（
試料番号１８）、Ｓｎｏｗの場合に１５ｗｔ１以上（試
料番号２３．２４）にすると−Ｉ Ｘ １０−”／ｌ；
以上になって遮断器用抵抗体として不適当になることが
わかる。これらのことから、遮断器用抵抗体として基本
成分ｚｎｏ ＴｉＯ２ＭｇＯ系への添加物Ｓｂ＊Ｏｓ
＊ Ｓ ｆＯｉ 、 Ｚｒ（ｈ 、 ８ｎＯａ の添
加量は８ｂ２０ｘが０．２〜１５ｗｔ俤、５ｉＯｚが０
．２〜１５ｗｔ１、Ｚ ｒ Ｏ＊が０．２〜１０ｗｔ１
、Ｓｎｕｇが０．２〜１０ｗ ｔ ％カ良イ。
以上説明した通り、本発明によれば開閉サージ耐量が極
めて大きくかつ抵抗温度係数が正でしかも小さく、５０
０Ｃ熱処理後の抵抗温度変化も小という優れた酸化物抵
抗体が得られるという効果がある。
めて大きくかつ抵抗温度係数が正でしかも小さく、５０
０Ｃ熱処理後の抵抗温度変化も小という優れた酸化物抵
抗体が得られるという効果がある。
第１図は本発明の一例に係る酸化物抵抗体の微構造模式
図、第２図は酸化物抵抗体の比重と遮断器の開閉サージ
耐量との関係を示す特性図、第３図及び第４図は本発明
の実施例に係る酸化物抵抗体の断面図である。 １・・・焼結体、２・・・電極。
図、第２図は酸化物抵抗体の比重と遮断器の開閉サージ
耐量との関係を示す特性図、第３図及び第４図は本発明
の実施例に係る酸化物抵抗体の断面図である。 １・・・焼結体、２・・・電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、酸化亜鉛からなる結晶粒と、亜鉛以外の金属或いは
半金属元素の酸化亜鉛化合物からなる結晶粒とで構成さ
れる複合酸化物焼結体であつて、前記各結晶粒間には酸
化亜鉛の結晶粒よりも高電気抵抗の粒界層が存在しない
ことを特徴とする酸化物抵抗体。 ２、特許請求の範囲第１項記載において、前記各結晶粒
間には酸化亜鉛の結晶粒と同じ電気抵抗値の粒界層が存
在することを特徴とする酸化物抵抗体。 ３、特許請求の範囲第１項記載において、前記各結晶粒
間における粒界相当部分に隙間があることを特徴とする
酸化物抵抗体。 ４、特許請求の範囲第１項記載において、前記金属或い
は半金属元素はチタン、ケイ素、アンチモン、ジルコニ
ウム、スズから選ばれることを特徴とする酸化物抵抗体
。 ５、特許請求の範囲第１項記載において、前記酸化亜鉛
化合物は次の化学式で表わされるものから選ばれること
を特徴とする酸化物抵抗体； Ｚｎ＿２ＴｉＯ＿４、Ｚｎ＿２ＳｉＯ＿４、Ｚｎ＿７Ｓ
ｂ＿２Ｏ＿１＿２、Ｚｎ＿２ＺｒＯ＿４、Ｚｎ＿２Ｓｎ
Ｏ＿４。 ６、特許請求の範囲第１項記載において、前記酸化亜鉛
化合物の結晶粒の電気抵抗は２００Ωから３×１０＾１
＾３Ωの範囲で酸化亜鉛結晶粒よりも高いことを特徴と
する酸化物抵抗体。 ７、酸化亜鉛からなる結晶粒と、２００Ωから３×１０
＾１＾３Ωの電気抵抗値を示す結晶粒との複合焼結体で
、酸化亜鉛結晶粒よりも高電気抵抗の粒界層が存在せず
、該焼結体は板状で両端面に電極を形成することを特徴
とする酸化物抵抗体。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59127474A JPS617604A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 直線抵抗体 |
| KR1019850004286A KR860000680A (ko) | 1984-06-22 | 1985-06-17 | 산화물 저항체 |
| DE8585304428T DE3566184D1 (en) | 1984-06-22 | 1985-06-20 | Oxide resistor |
| EP85304428A EP0165821B1 (en) | 1984-06-22 | 1985-06-20 | Oxide resistor |
| CA000484856A CA1329477C (en) | 1984-06-22 | 1985-06-21 | Oxide resistor |
| US06/748,166 US4736183A (en) | 1984-06-22 | 1985-06-24 | Oxide resistor |
| US07/168,136 US4943795A (en) | 1984-06-22 | 1988-03-14 | Oxide resistor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59127474A JPS617604A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 直線抵抗体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS617604A true JPS617604A (ja) | 1986-01-14 |
| JPH0310205B2 JPH0310205B2 (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=14960821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59127474A Granted JPS617604A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 直線抵抗体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS617604A (ja) |
| KR (1) | KR860000680A (ja) |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP59127474A patent/JPS617604A/ja active Granted
-
1985
- 1985-06-17 KR KR1019850004286A patent/KR860000680A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR860000680A (ko) | 1986-01-30 |
| JPH0310205B2 (ja) | 1991-02-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |