JPS62254405A - 電圧非直線抵抗体の製造法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体の製
造法に関し、更に詳しくは、均質緻密で電気的緒特性の
バラツキの少ない電圧非直線抵抗体の製造法に関するも
のである。

（従来の技術） 従来、電圧非直線抵抗体の製造法においては、酸化亜鉛
と各種添加物との混合物を造粒後、造粒物をプレス金型
中に充填し、大気中において１０００ｋｇ　／　ｃｓ　
”程度の圧力で加圧成形して成形体を得ることが一般的
である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら従来の加圧成形法では、成形体各部分の密
度差が大きく、また成形体中に０．１〜１、Ｏｔｍ程度
の大きさのボイド及びピンホール等の内部欠陥を含み易
い欠点があった。その結果、得られる電圧非直線抵抗体
の電気的緒特性が悪化するとともにバラツキが大きくな
る欠点があった。

本発明の目的は上述した不具合を解消して、各部の密度
差が小さく内部欠陥も少ない成形体を得ることができ、
その結果電気的緒特性が良好で安定な電圧非直線抵抗体
の製造法を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の電圧非直線抵抗体の製造法は、酸化亜鉛を主成
分とする原料に、添加物として電圧非直線性を生じさせ
る金属酸化物を添加混合し、この混合物を成形、焼成し
て焼結体を得る電圧非直線抵抗体の製造法において、酸
化亜鉛と各種添加物とよりなる原料混合物を金型中に充
填し、金型プレスにより減圧脱気状態で８００　ｋｇ／
ｃｍ２以下の加圧力で加圧成形し、さらに得られた成形
体を収縮性を有する密閉容器内に収容して１０００〜２
０００　ｋｇ　／（Ｉｎ”の圧力で静加圧を行い、静加
圧成形後徐々に脱圧することを特徴とするものである。

また、脱圧時の速度は毎分５００　ｋｇ　／　ｃｓ　”
以下であると好ましく、その脱圧スケジュールは、圧力
２００　ｋｇ　／　ｃｓ　”までを毎分５ＱＱ　ｋｇ　
／　ａｌ”以下の比較的速い脱圧速度で脱圧し、圧力２
００　ｋｇ／ｃｍ”以下を毎分ＩＱＱ　ｋｇ　／　（Ｊ
　”以下の比較的遅い脱圧速度で脱圧するとより好まし
い。

（作　用） 上述した構成において、酸化亜鉛と各種添加物との混合
物を、まず第一に金型プレスにより減圧脱気状態好まし
くは２００　ｎ＋１１ｇ以下の真空度で８００ｋｇ　／
　ｃａｉ　”以下の加圧力で加圧成形することにより、
残留気孔の少ない成形体を得ている。さらに、得られた
成形体を収縮性を有する密閉容器内に脱気状態で収容し
て１０００〜２０００　ｋｇ　／　ａｌｌ”の圧力で静
加圧することにより、より均質で緻密な成形体を得てい
る。後段の静加圧は一般的にはラバープレスにより行な
っている。

なお、後段の静加圧後の脱圧条件は成形体の性状に大き
な影響をおよぼすため、脱圧を圧力２００ｋｇ　／　ｏ
ｎ　”までを毎分５ＱＱ　ｋｇ　／　ｃｓａ　”以下で
降圧し、圧力２００　ｋｇ　／　ａａ　”以下を毎分１
００　ｋｇ／ｃｍ”以下で降圧すると、残留応力を減少
することができ強度の高い成形体が得られるので好まし
い、特に成型体が大型のときに効果がある。

酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体を得るには、
まず所定の粒度に調整した酸化亜鉛原料ト所定の粒度に
調整したＢｉｚＯｓ＋　Ｃｏ２Ｏ３，ＭｎＯ，。

Ｓｂ＊Ｏｓ＋　Ｃｒｚ０３．５ｉｆｔ、　ＮｉＯ等より
なる添加物の所定量を混合する。この際、これらの原料
粉末に対して所定量のポリビニルアルコール水溶液等を
加え、好ましくはディスパーミルにより混合した後、好
ましくはスプレードライヤにより造粒して原料混合物を
得る。

次に、得られた原料混合物を成形用金型中に充填し、金
型プレスにより減圧脱気状態、８００ｋｇ／１Ｍｍ”以
下の加圧力で加圧成形して成形体を得る。

さらに、得られた成形体を収縮性を有する密閉容器内に
好ましくは２００　ｍ１ｇ以下の真空度で収容して１０
００〜２０００　ｋｇ　／　ｃｓ　”の圧力で静加圧を
行なう。

この静加圧にはラバープレスを使用すると好適である。

静加圧後の脱圧を、圧力２００　ｋｇ　／　ｃｍ　”ま
でを毎分５００　ｋｇ　／　ｃｓ　”以下例えば３００
　ｋｇ／ｃｍ”で降圧し、圧力２００　ｋｇ　／　ｅｒ
ａ　”以下を毎分１００　ｋｇ／ｃｍ２以下例えば、５
Ｑ　ｋｌＨ／　ｃｓ　”で降圧することにより最終的な
成形体を得る。

その後、成形体を昇降温速度５０〜７０℃／ｈｒで８０
０〜１０００℃保持時間１〜５時間という条件で仮焼成
して結合剤を飛散除去する。次に、仮焼成した仮焼体の
側面に絶縁被覆層を形成する。この絶縁被覆層はＢｉｚ
Ｏｓ＋　５ｂｚＯｓ＋　Ｓｔｏｗ等に有機結合剤として
エチルセルロース、ブチルカルピトール、酢酸ｎブチル
等を加えた酸化ペーストであり、これを３０〜１００μ
ｍの厚さに仮焼体の側面に塗布する。

次に、これを昇降温速度４０〜６０℃／ｈｒ、　１００
０〜１３００℃好ましくは１１００〜１２５０℃、３〜
７時間という条件で本焼成する。

なお、ガラス粉末に有機結合剤としてエチルセルロース
、ブチルカルピトール、酢酸ｎブチル等を加えたガラス
ペーストを前記の絶縁被覆層上に１００〜２００μ−の
厚さに塗布し、空気中で昇降温速度１００〜２００℃／
ｈｒ、４００〜６００℃保持時間０゜５〜２時間という
条件で熱処理することによりガラス層を形成すると好ま
しい。そして、最後に電圧非直線抵抗体の両端面を平滑
に研磨し、アルミニウム電極を溶射により設けて電圧非
直線抵抗体を得る。以下、実際に本発明範囲内および範
囲外の電圧非直線抵抗体について各種特性を測定した結
果について説明する。

叉並１−１ 上述した方法で作成した直径４７鶴、厚さ２０ｍの電圧
非直線抵抗体において、本発明の減圧脱気下での金型プ
レス成形とラバープレスによる静加圧成形を行なった試
料１１ｈｌ〜８と、金型プレス成形または静加圧成形の
どちらかで本発明範囲外の比較例阻１〜８を準備し、そ
れぞれの中央部および端面における焼成体嵩密度、欠陥
発生率、１００ＯＡおよび１２０ＯＡにおける放電耐量
破壊率を求めた。

なお、これらの試料のうち減圧脱気を実施したものは、
すべて５０ｍｍＨＨの真空度で金型プレス成形を実施し
た。また、降圧条件は圧力２００　ｋｇ　／　３　”ま
でを毎分３ＱＱ　ｋｇ　／　ａｍ　”で降圧し、圧力２
００１ｇ　／　ｃｓ　”以下を毎分５９　ｋｇ　／　ｃ
ｘ　”で降圧した。結果を第１表に示す。第１表中、欠
陥発生率は各試料に対して超音波探傷測定を実施して直
径０．５　ｔｍ以上の欠陥の数を調べてその割合から求
めた。また、放電耐量破壊率は１００ＯＡおよび１２０
０　Ａの電流を２＋ｍｓの電流波形で２０回繰り返し印
加した後の破壊した素子の割合として求めた。

第１表から明らかなように、本発明の方法で製造した電
圧非直線抵抗体である試料Ｎｌｌ’−８は、比較例魚１
〜８と比べて各部での密度差が少なく、欠陥発生率も少
ないとともに、放電耐量破壊率も少ないことがわかった
。また、金型プレスおよび／またはラバープレスの成形
圧力が大きすぎると得られた成形体中のクランク発生率
が多くなり、その結果電圧非直線抵抗体の放電耐量破壊
率が悪化することがわかった。

叉嵐五−主 上述した方法で作成した直径４７鶴、厚さ８０ｍの実施
例１の試料の４倍の厚さの電圧非直線抵抗体におム、）
で、ラバープレスによる静加圧後の降圧条件を種々変化
させた本発明内の試料１ｌｌｋＬ１〜９と、本発明範囲
外の比較例−１，２とを準備し、実施例１と同様に欠陥
発生率、放電耐量破壊率を求めた。なお、試料Ｉｌ＆Ｌ
１〜９に対しては、ｓｏｗｏｇの脱気状態で５００　ｋ
ｇ　／　ｃｓ　”の金型プレスを実施するとともに、ラ
バープレスの成形圧力は１５００ｋｇ／ｃ１ｍ”とした
、また、比較例１では金型プレスの成形圧力を１５００
ｋｇ／ａｍ”とした以外は実施例１と同一条件で作成す
るとともに、比較例２では脱気をせず金型プレスの成形
圧力を２００ｋｇ　／　ｃｓ”　、ラバープレスの成形
圧力を１５００ｋｇ／ｃｍ”として試料を作成した。結
果を第２表に示す。

第２表から明らかなように、本発明の範囲内であっても
、好ましい降圧条件すなわち圧力２００　ｋｆ／　ｃｘ
ａ　”までを毎分５ＱＱｋｇ／ｃｍ２以下で降圧し、か
つ圧力２００　ｋｇ　／　ａｍ”以下を毎分１００ｋｇ
／ｅ１ｍ”以下で降圧した試料ｒ４！Ｌ３．　４．　６
〜８が他の試料に比べて欠陥発生率が少なく、放電耐量
破壊率も少なく、特に大型の製品を製造する場合にを効
なことがわかった。

（発明の効果） 以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
の電圧非直線抵抗体の製造法によれば、減圧脱気状態で
１３９Ｑｋｇ／ｃｍ２以下の加圧力で加圧成形した後、
ラバープレス等により１０００〜２０００ｋｇ／３８で
静加圧成形することにより、残留気孔が少なく均一な成
形体を得ることができ、その結果放電耐量特性が良好な
電圧非直線抵抗体を得ることができる。

また、ラバープレス等による静加圧成形後の降圧条件を
制御すると、特に各特性が良好な大型の電圧非直線抵抗
体を得ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、酸化亜鉛を主成分とする原料に、添加物として電圧
   非直線性を生じさせる金属酸化物を添加混合し、この混
   合物を成形、焼成して焼結体を得る電圧非直線抵抗体の
   製造法において、酸化亜鉛と各種添加物とよりなる原料
   混合物を金型中に充填し、金型プレスにより減圧脱気状
   態で８００ｋｇ／ｃｍ＾２以下の加圧力で加圧成形し、
   さらに得られた成形体を収縮性を有する密閉容器内に収
   容して１０００〜２０００ｋｇ／ｃｍ＾２の圧力で静加
   圧を行い、静加圧成形後徐々に脱圧することを特徴とす
   る電圧非直線抵抗体の製造法。 ２、前記脱圧の速度が毎分５００ｋｇ／ｃｍ＾２以下で
   ある特許請求の範囲第１項記載の電圧非直線抵抗体の製
   造法。 ３、前記脱圧が、圧力２００ｋｇ／ｃｍ＾２までを毎分
   ５００ｋｇ／ｃｍ＾２以下で降圧し、圧力２００ｋｇ／
   ｃｍ＾２以下を毎分１００ｋｇ／ｃｍ＾２以下で降圧す
   る特許請求の範囲第２項記載の電圧非直線抵抗体の製造
   法。