JPS6214924B2 - - Google Patents
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- JPS6214924B2 JPS6214924B2 JP55055169A JP5516980A JPS6214924B2 JP S6214924 B2 JPS6214924 B2 JP S6214924B2 JP 55055169 A JP55055169 A JP 55055169A JP 5516980 A JP5516980 A JP 5516980A JP S6214924 B2 JPS6214924 B2 JP S6214924B2
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- voltage
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- praseodymium
- cobalt
- atomic
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- Expired
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
本発明は過電圧保護用素子として用いられる酸
化亜鉛を主成分とした電圧非直線抵抗磁器に関す
る。 電子機器、電気機器の過電圧保護を目的とし
て、それぞれ炭化けい素、セレン、けい素、酸化
亜鉛を主成分としたバリスタが幅広く利用されて
いる。このうち、本出願人が先に出願し特開昭49
−92599号公報（特公昭52−40039号公報）で公知
である酸化亜鉛を主成分とし、副成分としてプラ
セオジムならびにコバルトを元素あるいは化合物
の状態で、それぞれプラセオジムおよびコバルト
に換算して0.1〜1.00原子％（ただしプラセオジ
ムとコバルトの和は0.3原子％以上）添加し、焼
成してなる電圧非直線抵抗磁器は、電流−電圧特
性の非直線性が大きく、漏れ電流が小さく、制限
電圧が低いなどのすぐれた保護特性を有してい
る。この酸化亜鉛バリスタは、素子に所定の電流
を流したときの端子電圧であるバリスタ電圧が周
囲温度に対して負の変化を示す。バリスタ電圧が
温度の上昇によつて著しく減少すると漏れ電流が
大きくなり、従つて熱暴走を起こす可能性が生ず
る欠点があつた。 本発明は酸化亜鉛を主成分としプラセオジムお
よびコバルトを副成分とした電圧非直線抵抗磁器
を、バリスタ電圧の温度変動が小なるように改良
することを目的とする。 この目的は主成分である酸化亜鉛（ZnO）およ
び副成分であるプラセオジム（Pr）、コバルト
（Co）のほかに、カリウム（Ｋ）、ルビジウム
（Rb）セシウム（Cs）のうちの二元素以上および
クロムを添加して焼成することによつて達成され
る。この場合の添加量はPrは0.1〜５原子％、Co
は0.5〜５原子％であり、Ｋ、Rb、Csは合せて
0.06〜0.6原子％、Crは0.05〜0.5原子％とされ
る。 以下実施例について本発明を詳細に説明する。
ZnO粉末にPr6O11、Co3O4ならびにK2CO3、
RbCO3、Cs2CO3の内から二つ以上、さらに
Cr2O3をそれぞれ所定の量添加し、十分に混合し
たのち、500〜1000℃で数時間仮焼した。次いで
十分に粉砕し、直径17mmの金型で円板状に成形
し、空気中において1200〜1400℃で１時間焼成し
た。こうして出来上つた磁器を厚さ２mmに研摩
し、その両面に電極を焼付けて、その電気的特性
を測定した。電気的特性としては25℃において素
子に１ｍＡの電流を流したときのバリスタ電圧Ｖ
1mA、25℃における非直線係数α、ならびにＶ1
ｍＡの25℃と85℃の間の変化率（△V1／V1）
（％）を求めた。非直線性係数αは、バリスタの
電流Ｉの電圧Ｖに対する変化を次式で近似したと
きに得られる。 Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）〓 ここにＣは電流密度が１ｍＡ／cm2のときの素子
１mm当りの電圧である。 磁器の配合組成を種々に変えたときの測定結果
を第１表に示す。配合組成は配合された原料中の
各成分金属元素の原子数の総和に対する添加元素
の原子数の比から算出される原子％によつて示さ
れている。
化亜鉛を主成分とした電圧非直線抵抗磁器に関す
る。 電子機器、電気機器の過電圧保護を目的とし
て、それぞれ炭化けい素、セレン、けい素、酸化
亜鉛を主成分としたバリスタが幅広く利用されて
いる。このうち、本出願人が先に出願し特開昭49
−92599号公報（特公昭52−40039号公報）で公知
である酸化亜鉛を主成分とし、副成分としてプラ
セオジムならびにコバルトを元素あるいは化合物
の状態で、それぞれプラセオジムおよびコバルト
に換算して0.1〜1.00原子％（ただしプラセオジ
ムとコバルトの和は0.3原子％以上）添加し、焼
成してなる電圧非直線抵抗磁器は、電流−電圧特
性の非直線性が大きく、漏れ電流が小さく、制限
電圧が低いなどのすぐれた保護特性を有してい
る。この酸化亜鉛バリスタは、素子に所定の電流
を流したときの端子電圧であるバリスタ電圧が周
囲温度に対して負の変化を示す。バリスタ電圧が
温度の上昇によつて著しく減少すると漏れ電流が
大きくなり、従つて熱暴走を起こす可能性が生ず
る欠点があつた。 本発明は酸化亜鉛を主成分としプラセオジムお
よびコバルトを副成分とした電圧非直線抵抗磁器
を、バリスタ電圧の温度変動が小なるように改良
することを目的とする。 この目的は主成分である酸化亜鉛（ZnO）およ
び副成分であるプラセオジム（Pr）、コバルト
（Co）のほかに、カリウム（Ｋ）、ルビジウム
（Rb）セシウム（Cs）のうちの二元素以上および
クロムを添加して焼成することによつて達成され
る。この場合の添加量はPrは0.1〜５原子％、Co
は0.5〜５原子％であり、Ｋ、Rb、Csは合せて
0.06〜0.6原子％、Crは0.05〜0.5原子％とされ
る。 以下実施例について本発明を詳細に説明する。
ZnO粉末にPr6O11、Co3O4ならびにK2CO3、
RbCO3、Cs2CO3の内から二つ以上、さらに
Cr2O3をそれぞれ所定の量添加し、十分に混合し
たのち、500〜1000℃で数時間仮焼した。次いで
十分に粉砕し、直径17mmの金型で円板状に成形
し、空気中において1200〜1400℃で１時間焼成し
た。こうして出来上つた磁器を厚さ２mmに研摩
し、その両面に電極を焼付けて、その電気的特性
を測定した。電気的特性としては25℃において素
子に１ｍＡの電流を流したときのバリスタ電圧Ｖ
1mA、25℃における非直線係数α、ならびにＶ1
ｍＡの25℃と85℃の間の変化率（△V1／V1）
（％）を求めた。非直線性係数αは、バリスタの
電流Ｉの電圧Ｖに対する変化を次式で近似したと
きに得られる。 Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）〓 ここにＣは電流密度が１ｍＡ／cm2のときの素子
１mm当りの電圧である。 磁器の配合組成を種々に変えたときの測定結果
を第１表に示す。配合組成は配合された原料中の
各成分金属元素の原子数の総和に対する添加元素
の原子数の比から算出される原子％によつて示さ
れている。
【表】
【表】
第１表の試料No.1と他の試料との比較から明
らかなように、Ｋ、Rb、Cs、Crの添加が電圧非
直線性の向上と△V1／V1の値の低下をもたら
す。さらに表には示していないがPrおよびCoの
副成分を単独で添加すると、その電圧非直線性が
極めて悪く、ほぼオーミツクな特性しか得られな
い。また副成分のほかにCrのみを添加した場
合、あるいはＫ、Rb、Csのうちの二元素のみを
添加した場合も高抵抗化したり、あるいは低抵抗
化して非直線性が失われ、バリスタとして実用に
供することができない。 本発明の目的とする周囲温度に対するバリスタ
電圧の変化が少なく、△V1／V1が−３％より零
に近いものを得るには、第１表から明らかなよう
に、Prについては試料No.2およびNo.9、Coにつ
いては試料No.10およびNo.15、Ｋ、Rb、Csにつ
いては試料No.16およびNo.21、Crについては試
料No.22およびNo.27が適していない。従つて前
述のようにPrは0.1〜５原子％、Coは0.5〜５原子
％、Ｋ、Rb、Csは合計して0.06〜0.6原子％、Cr
は0.05〜0.5原子％の範囲内で添加することが必
要である。 焼成温度については、1200℃以下では焼結が不
十分で、特性が不安定であり、1400℃以上では均
質な焼結体を得るのが困難であり、非直線性も低
下し、特性の制御など再現性に難点があり、実用
に供することが出来ない。 添加成分は酸化物の形で加えられることが多い
が、焼成過程で酸化物になるものなら、炭酸塩、
弗化物などを用いることもできる。あるいは単体
元素の形で用いて焼成過程で酸化物にしてもよ
い。 以上に説明したように、本発明はZnOを主成
分、Pr、Coを副成分とする電圧非直線抵抗磁器
にＫ、Rb、Cs、Crの各成分を添加することによ
りバリスタ電圧の温度変化を少なくし、周囲温度
に対して安定にするものであり、かつ非直線特性
も良好な電圧非直線抵抗磁器が得られ、バリスタ
として極めて有効に実用に供することができる。
らかなように、Ｋ、Rb、Cs、Crの添加が電圧非
直線性の向上と△V1／V1の値の低下をもたら
す。さらに表には示していないがPrおよびCoの
副成分を単独で添加すると、その電圧非直線性が
極めて悪く、ほぼオーミツクな特性しか得られな
い。また副成分のほかにCrのみを添加した場
合、あるいはＫ、Rb、Csのうちの二元素のみを
添加した場合も高抵抗化したり、あるいは低抵抗
化して非直線性が失われ、バリスタとして実用に
供することができない。 本発明の目的とする周囲温度に対するバリスタ
電圧の変化が少なく、△V1／V1が−３％より零
に近いものを得るには、第１表から明らかなよう
に、Prについては試料No.2およびNo.9、Coにつ
いては試料No.10およびNo.15、Ｋ、Rb、Csにつ
いては試料No.16およびNo.21、Crについては試
料No.22およびNo.27が適していない。従つて前
述のようにPrは0.1〜５原子％、Coは0.5〜５原子
％、Ｋ、Rb、Csは合計して0.06〜0.6原子％、Cr
は0.05〜0.5原子％の範囲内で添加することが必
要である。 焼成温度については、1200℃以下では焼結が不
十分で、特性が不安定であり、1400℃以上では均
質な焼結体を得るのが困難であり、非直線性も低
下し、特性の制御など再現性に難点があり、実用
に供することが出来ない。 添加成分は酸化物の形で加えられることが多い
が、焼成過程で酸化物になるものなら、炭酸塩、
弗化物などを用いることもできる。あるいは単体
元素の形で用いて焼成過程で酸化物にしてもよ
い。 以上に説明したように、本発明はZnOを主成
分、Pr、Coを副成分とする電圧非直線抵抗磁器
にＫ、Rb、Cs、Crの各成分を添加することによ
りバリスタ電圧の温度変化を少なくし、周囲温度
に対して安定にするものであり、かつ非直線特性
も良好な電圧非直線抵抗磁器が得られ、バリスタ
として極めて有効に実用に供することができる。
Claims (1)
- １ 酸化亜鉛を主成分としプラセオジムおよびコ
バルトを副成分とするものにおいて、主成分およ
び副成分のほかに、カリウム、ルビジウム、セシ
ウムのうちの二元素以上およびクロムを、プラセ
オジムは0.1〜５原子％、コバルトは0.5〜５原子
％、カリウム、ルビジウム、セシウムは合せて
0.06〜0.6原子％そしてクロムは0.05〜0.5原子％
添加して焼成してなることを特徴とする電圧非直
線抵抗磁器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5516980A JPS56152205A (en) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | Voltage nonlinear resistance porcelain |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5516980A JPS56152205A (en) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | Voltage nonlinear resistance porcelain |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56152205A JPS56152205A (en) | 1981-11-25 |
| JPS6214924B2 true JPS6214924B2 (ja) | 1987-04-04 |
Family
ID=12991222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5516980A Granted JPS56152205A (en) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | Voltage nonlinear resistance porcelain |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56152205A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01165330A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-29 | Takeshi Matsudaira | 鳥類の除去方法とこれに用いる装置 |
-
1980
- 1980-04-25 JP JP5516980A patent/JPS56152205A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01165330A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-29 | Takeshi Matsudaira | 鳥類の除去方法とこれに用いる装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56152205A (en) | 1981-11-25 |
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