JPS6197801A - 非直線抵抗体 - Google Patents
非直線抵抗体Info
- Publication number
- JPS6197801A JPS6197801A JP59217323A JP21732384A JPS6197801A JP S6197801 A JPS6197801 A JP S6197801A JP 59217323 A JP59217323 A JP 59217323A JP 21732384 A JP21732384 A JP 21732384A JP S6197801 A JPS6197801 A JP S6197801A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spinel phase
- nonlinear resistor
- spinel
- phase
- grain size
- Prior art date
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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〕
本発明は酸化亜鉛を主成分とし、焼結体自体が電圧非直
線性をもつ非直線抵抗体に関するものである。
線性をもつ非直線抵抗体に関するものである。
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′Ｂ圧圧電電流特性利用されて電圧安定化、ある
いはサージ吸収を目的としたａ雪詰やサージアブソーバ
に広く利用されている。代表的なものとして、酸化亜鉛
バリスタがある。これは酸化亜鉛を主成分とし、これに
電圧非直線性生じさせる少量のビスマス、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
ｔＳを取り付けて構成されるものである。その非直線性
は非常に優れており、焼結体は酸化亜鉛粒子とその周囲
を取りまく添卯物により形成される粒界層とＺｎ、Ｓｂ
、Ｏ，□主成分のスピネル相からなり、優れた非直線性
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。しかしながら、スピネル相は粒界に不連続に析
出するため、粒界での電流の流れが妨げられ、非直線抵
抗体の特性にバラツキが生じる原因となる。換言すれば
、バリスタ電圧のバラツキが生じ、そのバラツキからく
る耐量特性の低下につながる欠点がある。従って、理想
的にはスピネル相を除くことができれば良いが、それは
その生成機構より困難である。つまり、酸化亜鉛バリス
タはその優れた非直線性を発揮するためＫはｎｉ、ｓｂ
酸成分不可欠で、Ｂｉ 、８ｂ成分はＺｎＯと反応して
６５０〜９５０’Ｏ（Ｄ ｆｊｉ テＺｎ、Ｂ１５８ｂ
３０，４（パイロクロア相）になり、１０００”０以上
で最終。
非直線′Ｂ圧圧電電流特性利用されて電圧安定化、ある
いはサージ吸収を目的としたａ雪詰やサージアブソーバ
に広く利用されている。代表的なものとして、酸化亜鉛
バリスタがある。これは酸化亜鉛を主成分とし、これに
電圧非直線性生じさせる少量のビスマス、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
ｔＳを取り付けて構成されるものである。その非直線性
は非常に優れており、焼結体は酸化亜鉛粒子とその周囲
を取りまく添卯物により形成される粒界層とＺｎ、Ｓｂ
、Ｏ，□主成分のスピネル相からなり、優れた非直線性
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。しかしながら、スピネル相は粒界に不連続に析
出するため、粒界での電流の流れが妨げられ、非直線抵
抗体の特性にバラツキが生じる原因となる。換言すれば
、バリスタ電圧のバラツキが生じ、そのバラツキからく
る耐量特性の低下につながる欠点がある。従って、理想
的にはスピネル相を除くことができれば良いが、それは
その生成機構より困難である。つまり、酸化亜鉛バリス
タはその優れた非直線性を発揮するためＫはｎｉ、ｓｂ
酸成分不可欠で、Ｂｉ 、８ｂ成分はＺｎＯと反応して
６５０〜９５０’Ｏ（Ｄ ｆｊｉ テＺｎ、Ｂ１５８ｂ
３０，４（パイロクロア相）になり、１０００”０以上
で最終。
的Ｋ ＢｌｔＯｓ ｔ 主成分トｆ ル粒界Ｍ （！：
ＺｎｔＳｂ＊ｏｌｔ （スピネル相）になるからであ
る。
ＺｎｔＳｂ＊ｏｌｔ （スピネル相）になるからであ
る。
本発明は、上記点に鑑みなされたもので耐量特性を向上
させ、電気特性の素体間のバラツキを防止し、均質な特
性を有する非直線抵抗体を提供する事を目的とする。
させ、電気特性の素体間のバラツキを防止し、均質な特
性を有する非直線抵抗体を提供する事を目的とする。
かかる目的を達成するため、本発明は主成分のＺｎＯに
、副成分として少なくともＢｉ、８１）成分を含む非直
線抵抗体において、Ｚｎ、８ｂ、０．、を主成分とする
スピネル相の粒径をコントロールし、粒径が３μｍ以上
のスピネル相を全スピネル相の２四以下にすることを特
徴とする。
、副成分として少なくともＢｉ、８１）成分を含む非直
線抵抗体において、Ｚｎ、８ｂ、０．、を主成分とする
スピネル相の粒径をコントロールし、粒径が３μｍ以上
のスピネル相を全スピネル相の２四以下にすることを特
徴とする。
ｃ本発明の実施例〕
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
まず、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の粉末に酸化ビスマスＣＢ’
＊Ｏｓ） 、酸化コバルト（Ｃｏ、 ０．）、酸化マン
ガン（ＭｎＯ）、酸化アンチモン（Ｓｂｚ Ｏｓ ）
、ＩＩ−化ニッケル（ＮｉＯ）の粉末を夫々０．５〜５
モル−〇範囲で添即し、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
装置に入れて混合した。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１００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１２５ ｍＭ
１８゜さ３０龍の円板に成形した。添卯した分散材、バ
インダー、潤滑剤を予め除くため空気中でｓ ｏ ｏ
’ａで焼成ｆｆｌ、１０２０’Ｑで仮焼した素体に予め
用意した高抵抗層形成物を塗布した。この素体を１０５
０〜１３００℃の温度で焼成し、スピネル相を任意に粒
成長させた。このようにして得た焼結素体の両面を研磨
し、第１図に示す様に焼結体１の底面にア −ルミニウ
ムのメタリコン電極２を形成し、上面に放射状に多数の
点電極３を設け、■１ｆｆＬＡバラツキを測定するため
の試料とした。尚耐ｉ−特性の測定には上下面に全面メ
タリコンした試料を用いた。
＊Ｏｓ） 、酸化コバルト（Ｃｏ、 ０．）、酸化マン
ガン（ＭｎＯ）、酸化アンチモン（Ｓｂｚ Ｏｓ ）
、ＩＩ−化ニッケル（ＮｉＯ）の粉末を夫々０．５〜５
モル−〇範囲で添即し、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
装置に入れて混合した。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１００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１２５ ｍＭ
１８゜さ３０龍の円板に成形した。添卯した分散材、バ
インダー、潤滑剤を予め除くため空気中でｓ ｏ ｏ
’ａで焼成ｆｆｌ、１０２０’Ｑで仮焼した素体に予め
用意した高抵抗層形成物を塗布した。この素体を１０５
０〜１３００℃の温度で焼成し、スピネル相を任意に粒
成長させた。このようにして得た焼結素体の両面を研磨
し、第１図に示す様に焼結体１の底面にア −ルミニウ
ムのメタリコン電極２を形成し、上面に放射状に多数の
点電極３を設け、■１ｆｆＬＡバラツキを測定するため
の試料とした。尚耐ｉ−特性の測定には上下面に全面メ
タリコンした試料を用いた。
まず最初に上述のようにして得られた非直線抵抗体の点
′Ｉｉｉ相互間のＶｌ−のバラツキを求め、次にそのバ
ラツキ値と同じ値を示す部分のスピネル相の粒径を求め
た。その結果を第１表と第３図に示した。
′Ｉｉｉ相互間のＶｌ−のバラツキを求め、次にそのバ
ラツキ値と同じ値を示す部分のスピネル相の粒径を求め
た。その結果を第１表と第３図に示した。
尚、スピネル相の粒径は次のようにして求めた。
第２図に示すように、非直線抵抗体を各々の点電極が存
在する位置を含むように厚さ方向に細分化し、細分化し
た試料のうち第１表に示す■３ｍＡのバラツキ値と同じ
値を示す点−極の位置の試料、例えば符号４で示した試
料を選び出した。その試料をＨＣｌ溶液に入れＺｎＯ粒
子とＢｉ、０．相を溶かし、不溶性のスピネル結晶相を
抽出する。抽出したスピネル結晶相の粒径を光透過式粒
度分布測定器を用い重盆累積粒度分布により求めた。
在する位置を含むように厚さ方向に細分化し、細分化し
た試料のうち第１表に示す■３ｍＡのバラツキ値と同じ
値を示す点−極の位置の試料、例えば符号４で示した試
料を選び出した。その試料をＨＣｌ溶液に入れＺｎＯ粒
子とＢｉ、０．相を溶かし、不溶性のスピネル結晶相を
抽出する。抽出したスピネル結晶相の粒径を光透過式粒
度分布測定器を用い重盆累積粒度分布により求めた。
゛また、スピネル相の粒径が３μｍを越えると、ＺｎＯ
粒子の異常粒成長が現れる場合があるので、３μｍ以上
のスピネル相により各特性を判断した。
粒子の異常粒成長が現れる場合があるので、３μｍ以上
のスピネル相により各特性を判断した。
第１表
第１表並びに第３図から明らかなように、粒径が３μｍ
以上のスピネル相を全スピネル相の２０係以下にするこ
とにより、バリスタ′シ圧のバラツキが小さい、言い換
えれば、素体の均一性が良好な非直線抵抗体が得られる
。
以上のスピネル相を全スピネル相の２０係以下にするこ
とにより、バリスタ′シ圧のバラツキが小さい、言い換
えれば、素体の均一性が良好な非直線抵抗体が得られる
。
さらに、同様に点電極相互間の■１ｍＡのバラツキを求
めた試料において、その試料の上下面に全面メタリコン
した後、放電耐量特性（２ｍＳのく形波電流を段階的に
印加し破壊する直前の電流における消費エネルギーを単
位体積あたりに換算したもの）を評価し、その結果を第
４図に示した。
めた試料において、その試料の上下面に全面メタリコン
した後、放電耐量特性（２ｍＳのく形波電流を段階的に
印加し破壊する直前の電流における消費エネルギーを単
位体積あたりに換算したもの）を評価し、その結果を第
４図に示した。
第４図から明らかなように、ｖＩｍＡのバラツキが大き
いほど耐量特性が低下する。すなわち、非直線抵抗体の
耐量特性を向上させるにはバリスタ電圧のバラツキが小
さい、言い換えれば、素体が均一でおることが望ましい
。従って、本発明による粒径が３μｍ以上のスピネル相
を全スピネル相の２０％以下にすることＫより、非直線
抵抗体の耐量特性が向上する。
いほど耐量特性が低下する。すなわち、非直線抵抗体の
耐量特性を向上させるにはバリスタ電圧のバラツキが小
さい、言い換えれば、素体が均一でおることが望ましい
。従って、本発明による粒径が３μｍ以上のスピネル相
を全スピネル相の２０％以下にすることＫより、非直線
抵抗体の耐量特性が向上する。
このようにして得られた非直線抵抗体は電力用避雷器等
に使用した場合において、非常に浸れた信頼性を保証す
るものであり、実用的見地から見て■要である。
に使用した場合において、非常に浸れた信頼性を保証す
るものであり、実用的見地から見て■要である。
本実施例においては、スピネル相の粒径をコントロール
するのを焼成＠度により行ったが、他に例えば混合装置
の種類や混合時間等により、スピネル相の粒径を変える
ことができるが、いずれも本発明と同じ効果が得られる
。
するのを焼成＠度により行ったが、他に例えば混合装置
の種類や混合時間等により、スピネル相の粒径を変える
ことができるが、いずれも本発明と同じ効果が得られる
。
なお、本発明の実施例では、原料として酸化物を用いた
が、焼結して酸化物になるものであれば艮く、例えば水
酸化物、炭酸化物、シュウ酸化物等であっても同じ効果
が得られることはいうまでもない。また、実施例に示し
た務加物以外に、非直線抵抗体の特性を向上させる目的
で他の成分を月日えてもよい。
が、焼結して酸化物になるものであれば艮く、例えば水
酸化物、炭酸化物、シュウ酸化物等であっても同じ効果
が得られることはいうまでもない。また、実施例に示し
た務加物以外に、非直線抵抗体の特性を向上させる目的
で他の成分を月日えてもよい。
以上説明したように本発明によれば耐量特性を向上させ
、′電気特性の素体間のパラツーＩＰを防止し、均質な
特性を有する非直線抵抗体を提供することができる。
、′電気特性の素体間のパラツーＩＰを防止し、均質な
特性を有する非直線抵抗体を提供することができる。
１・・焼結体 ２・・・メタリコン電極 ３・・点を極
４・、・スピネル相の粒径を求めた試料代理人 弁理士
則 近 憲 佑 （ほか１名）第１図 第２図 （ｂ） 胃■工下■旧 第３囚 第４図
４・、・スピネル相の粒径を求めた試料代理人 弁理士
則 近 憲 佑 （ほか１名）第１図 第２図 （ｂ） 胃■工下■旧 第３囚 第４図
Claims (2)
- （１）ＺｎＯに少なくともＢｉ、Ｓｂ成分を含む電圧非
直線性をもつ非直線抵抗体において、この非直線抵抗体
中のＺｎ＿７Ｓｂ＿２Ｏ＿１＿２を主成分とするスピネ
ル相における粒径が３μｍ以上の該スピネル相が、全ス
ピネル相の２０％以下であることを特徴とする非直線抵
抗体。 - （２）スピネル相の粒径の制御が焼成温度の制御により
行なわれたものである特許請求の範囲第１項記載の非直
線抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59217323A JPS6197801A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 非直線抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59217323A JPS6197801A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 非直線抵抗体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6197801A true JPS6197801A (ja) | 1986-05-16 |
| JPH0577164B2 JPH0577164B2 (ja) | 1993-10-26 |
Family
ID=16702370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59217323A Granted JPS6197801A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 非直線抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6197801A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08115805A (ja) * | 1994-10-17 | 1996-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | 電圧非直線抵抗体およびその製造方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5066795A (ja) * | 1973-10-18 | 1975-06-05 | ||
| JPS56101712A (en) * | 1980-01-18 | 1981-08-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing voltage nonnlinear resistor |
| JPS57148308A (en) * | 1981-03-11 | 1982-09-13 | Tokyo Shibaura Electric Co | Voltage nonlinear resistor |
| JPS58153302A (ja) * | 1982-03-09 | 1983-09-12 | 株式会社東芝 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
| JPS58225605A (ja) * | 1982-06-25 | 1983-12-27 | 株式会社東芝 | 電圧非直線抵抗体 |
| JPS60206005A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-17 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | サ−ジ吸収素子およびその製造方法 |
-
1984
- 1984-10-18 JP JP59217323A patent/JPS6197801A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5066795A (ja) * | 1973-10-18 | 1975-06-05 | ||
| JPS56101712A (en) * | 1980-01-18 | 1981-08-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing voltage nonnlinear resistor |
| JPS57148308A (en) * | 1981-03-11 | 1982-09-13 | Tokyo Shibaura Electric Co | Voltage nonlinear resistor |
| JPS58153302A (ja) * | 1982-03-09 | 1983-09-12 | 株式会社東芝 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
| JPS58225605A (ja) * | 1982-06-25 | 1983-12-27 | 株式会社東芝 | 電圧非直線抵抗体 |
| JPS60206005A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-17 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | サ−ジ吸収素子およびその製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08115805A (ja) * | 1994-10-17 | 1996-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | 電圧非直線抵抗体およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0577164B2 (ja) | 1993-10-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |