JPS6254404A - Manufacture of non-linear resistor - Google Patents

Manufacture of non-linear resistor

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JPS6254404A
JPS6254404A JP61006201A JP620186A JPS6254404A JP S6254404 A JPS6254404 A JP S6254404A JP 61006201 A JP61006201 A JP 61006201A JP 620186 A JP620186 A JP 620186A JP S6254404 A JPS6254404 A JP S6254404A
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JP
Japan
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resistor
resistance layer
linear resistor
impulse
oxide
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丹野 善一
網治 登
東畑 孝二
大熊 英夫
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Toshiba Corp
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、電気系統における過電圧保護装置に使用され
る焼結体自体が電圧非直線性をもつ非直線抵抗体の製造
方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a method for manufacturing a nonlinear resistor whose sintered body itself has voltage nonlinearity and is used in an overvoltage protection device in an electrical system.

〔発明の技術的背景と問題点〕[Technical background and problems of the invention]

電気系統において、正常な電圧に重畳される過電圧を除
去し、電気系統や電気機器を保護するため、サージアブ
ソーバ及び避′m器などの過電圧保護装置が用いられる
2. Description of the Related Art In electrical systems, overvoltage protection devices such as surge absorbers and avoiders are used to protect electrical systems and electrical equipment by removing overvoltages superimposed on normal voltages.

この過電圧保護装置には、正常な電圧ではほぼ絶縁特性
を示し、過電圧が印加されたときには比較的低抵抗値に
なる非直線抵抗体が用いられる。
This overvoltage protection device uses a non-linear resistor that exhibits almost insulating properties at normal voltage and has a relatively low resistance value when overvoltage is applied.

非直線抵抗体は酸化亜鉛(zno)に金属酸化物を混合
した素材をプレスして成形し、焼成して造られる。
A non-linear resistor is made by pressing a material made of zinc oxide (zno) mixed with a metal oxide, molding it, and firing it.

ZnO系の非直線抵抗体は、小電流域における非直線特
性が急峻で、かつ、大電流域に到るまで鋭い立ち上りを
もつため、従来使用されていたSiC系の非直線抵抗体
を用いた過電圧保護装置よりもすぐれた過電圧保護装置
を作ることができる。
ZnO-based non-linear resistors have steep non-linear characteristics in the small current range and have a sharp rise up to the large current range, so it is better to use the conventionally used SiC-based non-linear resistors. It is possible to make an overvoltage protection device that is better than the overvoltage protection device.

このZnO系非直線抵抗体は、高湿状態において使用す
ると、非直線抵抗体側面の抵抗値が減少する。すなわち
、非直線指数αが著しく損われるという問題があり、従
来は非直線抵抗体の側面にアンチモン酸亜鉛(Zn、S
b、01□)を特徴とする特許抗層を設けることにより
、耐湿性の向−ヒでけでなく、鉛面閃絡の防止をも図っ
ていた。
When this ZnO-based nonlinear resistor is used in a high humidity condition, the resistance value of the side surface of the nonlinear resistor decreases. In other words, there is a problem that the nonlinear index α is significantly impaired, and conventionally, zinc antimonate (Zn, S
By providing a patented anti-layer characterized by b, 01 □), not only the moisture resistance was improved but also the prevention of lead surface flashing was attempted.

しかt、従来の非直線抵抗体は、例えば特公昭59−4
]、284号公報に示されているように、側面に高抵抗
層を形成する方法として、 ■ sb、o、 という形をとった物質を塗布して、s
b2’o、を焼結体内部のZnOと反応させて、” Z
n7Sbz −0□2を形成する方法。
However, the conventional non-linear resistor is, for example,
], as shown in Publication No. 284, a method of forming a high resistance layer on the side surface is to apply a substance in the form of ■ sb, o, and s.
b2'o, is reacted with ZnO inside the sintered body to form "Z
Method of forming n7Sbz-0□2.

■ 初めから最終組成物の形をとったZn、 5b2−
0.2を含む物質を側面に付着させる方法。
■ Zn in the form of the final composition from the beginning, 5b2-
A method of attaching a substance containing 0.2 to the side surface.

が知られている。しかし、前者の方法(1)では焼成時
に十分に反応しきれないで5b20.がそのまま残る部
分があり、また後者の方法■では反応の最終組成物を塗
布するので密着性が悪いというそれぞれの欠点かあ−っ
た。
It has been known. However, the former method (1) does not fully react during firing, resulting in 5b20. However, in the latter method (2), the final composition of the reaction is coated, so adhesion is poor.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、高抵抗層と素
体の密着性を良くすることにより、耐湿性に優れたしか
もインパルス耐量を向上させることができる非直線抵抗
体を得ることができる非直線抵抗体の製造方法を提供す
ることを目的とする。
The present invention was made in view of the above drawbacks, and by improving the adhesion between the high-resistance layer and the element body, it is possible to obtain a non-linear resistor that has excellent moisture resistance and can improve impulse resistance. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a nonlinear resistor.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

かかる目的を達成するため、本発明によれば、酸化亜鉛
を主体とする成形体素体あるいは予め成形体を仮焼した
素体の側面にZn、 Bi、 5bffO1,を含む物
質、あるいはZr+、 B13Sby O14と5in
2.Tie、、 Fe2O。
In order to achieve such an object, according to the present invention, a substance containing Zn, Bi, 5bffO1, or Zr+, B13Sby is added to the side surface of a compact body mainly composed of zinc oxide or a compact body obtained by calcining a compact in advance. O14 and 5in
2. Tie,, Fe2O.

からなる群から選ばれた1つの材料も含む物質を塗布し
た後、焼結して、焼結体の側面に高抵抗層を形成するこ
とによって、耐湿性に優れしかもインパルス耐量が向上
する非直線抵抗体を得る様にしたものである。
After applying a substance containing one material selected from the group consisting of This is to obtain a resistor.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 Examples of the present invention will be described in detail below.

(実施例1) まず、酸化亜鉛(ZnO)の粉末に、酸化ビスマス(B
xio3)−酸化コバルト(Co□03)、酸化マンガ
ン(MnO)、酸化クロム(Cr、 o3)を各々0.
5モル%、酸化アンチモン(s’bzoi)、酸化ニッ
ケル(NiO)の粉末を夫々1.0モル%の範囲で添加
し、これらの原料粉末を十分に混合するために水2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。
(Example 1) First, bismuth oxide (B
xio3)-cobalt oxide (Co□03), manganese oxide (MnO), and chromium oxide (Cr, o3) at 0.
5 mol%, antimony oxide (s'bzoi), and nickel oxide (NiO) powders were added in the range of 1.0 mol% each, and in order to thoroughly mix these raw material powders, water, 2 dispersants, a binder, It was mixed together with lubricant in a mixing device.

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120 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50mm厚さ30mmの円板に成形し
た。添加した分散材、バインダー、潤滑剤を予め除くた
め空気中で500℃で焼成後、1020℃で仮焼した素
体に予め用意した高抵抗層形成用スラリーをスプレーガ
ンを用いて塗布した。
This mixture slurry was granulated using a spray dryer to, for example, have an average particle size of 120 microns, and the powder was pressed to form a disk having a diameter of 50 mm and a thickness of 30 mm. After firing in air at 500°C to remove the added dispersant, binder, and lubricant, a slurry for forming a high-resistance layer prepared in advance was applied to the calcined body at 1020°C using a spray gun.

前記め高抵抗層形成用スラリーは、以下の様に調製され
た。酸化亜鉛(ZnO) 40モル%、酸化ビスマン(
Bi、、0.) 30モル%、酸化アンチモン(Sb2
03)30モル%で混合した粉末を650〜950℃で
焼成することにより生成させたZn2B1. Sb、 
O,、に、重量比1:1となる様に純水を加え適当なス
ラリーにした。
The slurry for forming the high resistance layer was prepared as follows. Zinc oxide (ZnO) 40 mol%, bisman oxide (
Bi,,0. ) 30 mol%, antimony oxide (Sb2
03) Zn2B1. produced by baking powder mixed at 30 mol% at 650 to 950°C. Sb,
Pure water was added to O, at a weight ratio of 1:1 to make a suitable slurry.

この時、ポリビニルアルコールの様な結合剤を0.1重
量%程添加することにより、塗膜の強度−が→大する。
At this time, the strength of the coating film is increased by adding about 0.1% by weight of a binder such as polyvinyl alcohol.

この様に調整したスラリーを前記素体に塗布した後この
素体を空気雰囲気中で1200℃の温度で焼成した。そ
の後、焼結素体の両面を平行に研磨し厚さ20mmとし
た後、アルミニウムの溶射により両面に電極を形成して
、非直線抵抗体を得た。
After the slurry prepared in this manner was applied to the element body, the element body was fired at a temperature of 1200° C. in an air atmosphere. Thereafter, both surfaces of the sintered element were polished in parallel to a thickness of 20 mm, and electrodes were formed on both surfaces by thermal spraying of aluminum to obtain a nonlinear resistor.

このようにして得られた非直線抵抗体の鮎性を第1図及
び第2図に示す。
The properties of the nonlinear resistor thus obtained are shown in FIGS. 1 and 2.

第1図は非直線抵抗体を湿度90%以上、温度90℃の
恒温糟内に長時間放置したとき、非直線抵抗体に10μ
Aの電流を流すのに必要な電圧v1゜μAを測定し、初
期値に対する変化率ΔVtoμAを算出し図示したもの
である。
Figure 1 shows that when a nonlinear resistor is left in a constant temperature chamber with a humidity of 90% or more and a temperature of 90°C for a long time,
The voltage v1°μA required to cause a current of A to flow was measured, and the rate of change ΔVtoμA with respect to the initial value was calculated and illustrated.

また、第2図は4X10マイクロ秒の波形のインパルス
電流を印加した時の合絡率を示す。
Further, FIG. 2 shows the convergence rate when an impulse current with a waveform of 4×10 microseconds is applied.

第1図、第2図において、実線Aは従来のZn7−3b
20t*を含む物質を塗布して高抵抗層を形成させた非
直線抵抗体の特性を、破線Bは本発明のZn、−B13
SbxOt*を含む物質を塗布して高抵抗層を形成させ
た非直線抵抗体の特性をそれぞれ示す。
In Figures 1 and 2, solid line A indicates the conventional Zn7-3b
The broken line B shows the characteristics of a non-linear resistor in which a high resistance layer was formed by applying a material containing 20t*,
The characteristics of a non-linear resistor in which a high resistance layer is formed by coating a substance containing SbxOt* are shown.

第1図及び第2図から明らかなように本発明のZn2B
i3Sb3014を含む物質を素体に塗布した後、焼結
して高抵抗層を形成させた非直線抵抗体は従来の非直線
抵抗体に比べ耐湿性が優れ、しかもインパルス耐量が向
上する。
As is clear from FIGS. 1 and 2, the Zn2B of the present invention
A non-linear resistor in which a substance containing i3Sb3014 is applied to an element body and then sintered to form a high-resistance layer has superior moisture resistance and improved impulse resistance compared to conventional non-linear resistors.

本発明においてこのような優れた特性が得られる理由は
次のように考えられる。即ちZn、 Bi、 Sb、 
−0□、は下記に示す反応で素体内部のZnOと反応し
てZr+、 5b20x□を形成し、しかもその時遊離
したBi2O。
The reason why such excellent characteristics are obtained in the present invention is considered as follows. That is, Zn, Bi, Sb,
-0□ is Bi2O which reacts with ZnO inside the element body to form Zr+, 5b20x□ in the reaction shown below, and is liberated at that time.

がZnOとの反応を促進するため、形成された高抵抗層
(Zn、 sb2 ’:h z )の密着性が増大する
。またZn2−B13Sb、0,4は非常に活性な物質
のため1反応しきれないでそのまま残ることもない。
Since Zn promotes the reaction with ZnO, the adhesion of the formed high-resistance layer (Zn, sb2':h z ) increases. Furthermore, since Zn2-B13Sb,0,4 is a very active substance, one reaction is not completed and it does not remain as it is.

2Zn2Bi、 Sb、 01. + I 7ZnO→
3Zn、5b20□2+3[+1203上記実施例によ
れば、本発明により製造した非直線抵抗体は、耐湿性及
びインパルス耐量特性に優れ、非直線抵抗体の湿度やイ
ンパルス電流に対する安定性を著しく改善するものであ
り、このことは、非直線抵抗体を電力用避雷器等に使用
した場合において、非常に優れた信頼性を保証するもの
で、実用的見地から見て重要である。
2Zn2Bi, Sb, 01. + I 7ZnO→
3Zn, 5b20□2+3[+1203 According to the above examples, the nonlinear resistor manufactured according to the present invention has excellent moisture resistance and impulse withstand characteristics, and significantly improves the stability of the nonlinear resistor against humidity and impulse current. This is important from a practical standpoint, as it guarantees extremely high reliability when the non-linear resistor is used in a power surge arrester or the like.

(実施例2) 実施例1と同様にして焼結体自体が電圧非直線性を有す
るような添加物を加えた。Iv化亜鉛を主成分とし、予
め成形体を仮焼した索体に、予め用意した高抵抗層形成
用スラリーをスプレーガンを用いて塗布した。
(Example 2) In the same manner as in Example 1, an additive was added so that the sintered body itself had voltage nonlinearity. A preliminarily prepared high-resistance layer forming slurry was applied using a spray gun to a preliminarily calcined molded body containing zinc IV chloride as a main component.

前記の高抵抗層形成用スラリーは、以下の様に調製した
。酸化亜鉛(ZnO) 40モル%、酸化ビスマン(B
L20J) 30モル%、酸化アンチモン(Sb20.
 )30モル%で混合した粉末を650〜950℃で焼
成することにより生成させたZn、 13i3SbJO
,、50モル%と酸化硅素(Sin、 )50モル%に
、重量比1:1となる様に純水を加え適当なスラリーに
した。この時、ボJ)ビニルアルコールの様な結合剤を
0.1重量%程添加することにより、塗膜の強度が増大
する。この様に調整したスラリーを前記素体に塗布した
後この素体を空気雰囲気中で1200℃の温度で焼成し
た。
The above slurry for forming a high resistance layer was prepared as follows. Zinc oxide (ZnO) 40 mol%, bisman oxide (B
L20J) 30 mol%, antimony oxide (Sb20.
) Zn, 13i3SbJO produced by firing a powder mixed at 30 mol% at 650 to 950°C
Pure water was added to 50 mol % of silicon oxide (Sin) and 50 mol % of silicon oxide (Sin) at a weight ratio of 1:1 to make a suitable slurry. At this time, the strength of the coating film is increased by adding about 0.1% by weight of a binder such as vinyl alcohol. After the slurry prepared in this manner was applied to the element body, the element body was fired at a temperature of 1200° C. in an air atmosphere.

その後、焼結素体の両面を平行に研磨し厚さ20mmと
した後、アルミニウムの溶射により両面に電極を形成し
て、非直線抵抗体を得た。
Thereafter, both surfaces of the sintered element were polished in parallel to a thickness of 20 mm, and electrodes were formed on both surfaces by thermal spraying of aluminum to obtain a nonlinear resistor.

このようにして得られた非直線抵抗体の特性を第3図及
び第4図に示す。
The characteristics of the nonlinear resistor thus obtained are shown in FIGS. 3 and 4.

第3図は非直線抵抗体を湿度90%以上、温度9゜℃の
恒温槽内に長時間放置したとき、非直線抵抗体に10μ
Aの電流を流すのに必要な電圧V i oμAを測定し
、初期値に対する変化率Δv1゜μAを算出し図示した
ものである。
Figure 3 shows that when a non-linear resistor is left in a constant temperature bath at a humidity of 90% or more and a temperature of 9°C for a long time, the non-linear resistor has a 10μ
The voltage V ioμA required to cause a current of A to flow was measured, and the rate of change Δv1°μA with respect to the initial value was calculated and illustrated.

また、第4図は4X10マイクロ秒の波形のインパルス
電流を印加した時の合絡率を示す。
Further, FIG. 4 shows the convergence rate when an impulse current with a waveform of 4×10 microseconds is applied.

第3図、第4図において、実線Aは従来のZn2−5i
O4とZn7.5b20□2を含む物質を塗布して高抵
抗層を形成させた非直線抵抗体の特性を、また破線Bは
本発明のZn、 B13Sb、 0.4と5un2を含
む物質を塗布して高抵抗層を形成させた非直線抵抗体の
特性をそれぞれ示す。
In Figures 3 and 4, solid line A indicates the conventional Zn2-5i
The characteristics of a non-linear resistor in which a high resistance layer was formed by coating a substance containing O4 and Zn7.5b20□2, and the broken line B shows the properties of a non-linear resistor formed by coating a substance containing Zn, B13Sb, 0.4 and 5un2 of the present invention. The characteristics of the non-linear resistor in which a high-resistance layer is formed are shown below.

第3図及び第4図から明らかなように本発明のZn、 
B13Sb3014とSin、を含む物質を素体に塗布
した後、焼結して高抵抗層を形成させた非直線抵抗体は
従来の非直線抵抗体に比べ耐湿性が優れ、しがもインパ
ルス耐量が向上する。
As is clear from FIGS. 3 and 4, the Zn of the present invention,
A non-linear resistor in which a material containing B13Sb3014 and Sin is coated on an element body and then sintered to form a high-resistance layer has superior moisture resistance and impulse resistance compared to conventional non-linear resistors. improves.

本発明においてこのような優れた特性が得られる理由は
次のように考えられる。即ちZn2B1. Sb、 −
014は下記に示す反、応で素体内部のZnOと反応し
てZn7Sb、0.、を形成し、しかもその時遊離した
Bi2O。
The reason why such excellent characteristics are obtained in the present invention is considered as follows. That is, Zn2B1. Sb, -
014 reacts with ZnO inside the element body in the reaction shown below to form Zn7Sb, 0.014. , and Bi2O was liberated at that time.

がSiO□とZnOとの反応を保進するため、形成され
た高抵抗層(zn7Sb20□2及びZn25in4)
の密着性が増大する。またZn2Bi3Sb、014は
非常に活性な物質のため、反応しきれないでそのまま残
ることもない。
The high resistance layer (zn7Sb20□2 and Zn25in4) was formed to promote the reaction between SiO□ and ZnO.
adhesion increases. Furthermore, since Zn2Bi3Sb, 014 is a very active substance, it does not react completely and does not remain as it is.

■ 2Zn2Bi1Sb304.+17ZnO−+3Z
n、Sb、01□+3Bi、03■ 5jO2+2zn
O→zn2SiO9・上記実施例によれば、本発明によ
り製造した非直線抵抗体は、耐湿性及びインパルス耐量
特性に優れ、非直線抵抗体の湿度やインパルス電流に対
する安定性を著しく改善するものであり、このことは、
非直線抵抗体を電力用避雷器等に使用した場合において
、非常に優れた信頼性を保証するもので、実用的見地か
ら見て重要である。
■ 2Zn2Bi1Sb304. +17ZnO-+3Z
n, Sb, 01□+3Bi, 03■ 5jO2+2zn
O→zn2SiO9 According to the above examples, the nonlinear resistor manufactured according to the present invention has excellent moisture resistance and impulse withstand characteristics, and significantly improves the stability of the nonlinear resistor against humidity and impulse current. , this means that
When a nonlinear resistor is used in a power surge arrester or the like, it guarantees extremely high reliability, and is important from a practical standpoint.

(実施例3) 実施例1と同様にして焼結体自体が電圧非直線性を有す
るような添加物を加えた、酸化亜鉛を主成分とし、予め
成形体を仮焼した素体に、予め用意した高抵抗層形成用
スラリーをスプレーガンを用いて塗布した。
(Example 3) In the same manner as in Example 1, an element body made of zinc oxide as a main component, to which an additive such that the sintered body itself has voltage nonlinearity, was pre-calcined. The prepared slurry for forming a high resistance layer was applied using a spray gun.

前記の高抵抗層形成用スラリーは、以下の様に調製した
。酸化亜鉛(ZnO) 40モル%、酸化ビスマ’/ 
(B12O3) 30 モ/L/%、酸化アンチモン(
Sb20. )30モル%で混合した粉末を650〜9
50℃で焼成することにより生成させたZn2B1.、
 Sb、 01450モル%と酸化、  チタン(Ti
O2)50モル%に、重量比1:1となる様に純水を加
え適当なスラリーにした。この時、ポリビニルアルコー
ルの様な結合剤を0.1重(&%程添加することにより
、塗膜の強度が増大する。この様に調整したスラリーを
前記素体に塗布した後この素体を空気雰囲気中で120
0℃の温度で焼成した。
The above slurry for forming a high resistance layer was prepared as follows. Zinc oxide (ZnO) 40 mol%, bisma' oxide/
(B12O3) 30 mo/L/%, antimony oxide (
Sb20. ) 650-9 powder mixed at 30 mol%
Zn2B1. produced by firing at 50°C. ,
Sb, oxidized with 01450 mol%, titanium (Ti
Pure water was added to 50 mol% of O2) at a weight ratio of 1:1 to make a suitable slurry. At this time, the strength of the coating film is increased by adding about 0.1 weight (&%) of a binder such as polyvinyl alcohol. After applying the slurry prepared in this way to the element body, 120 in air atmosphere
It was fired at a temperature of 0°C.

その後、焼結素体の両面を平行に研磨し厚さ20mmと
した後、アルミニラ11の溶射により両面に電極を形成
して、非直線抵抗体を得た。
Thereafter, both sides of the sintered element were ground parallel to each other to a thickness of 20 mm, and then electrodes were formed on both sides by thermal spraying of alumina 11 to obtain a nonlinear resistor.

このようにして得られた非直線抵抗体の特性を第5図及
び第6図に示す。
The characteristics of the nonlinear resistor thus obtained are shown in FIGS. 5 and 6.

第5図は非直線抵抗体を湿度90%以上、温度90℃の
恒温槽内に長時間放置したとき、非直線抵抗体にlOμ
Aの電流を流すのに必要な電圧v、0μAを測定し、初
期値に対する変化率ΔV+oμAを算出し図示したもの
である。
Figure 5 shows that when a non-linear resistor is left in a constant temperature bath at a temperature of 90°C and a humidity of 90% or more, the non-linear resistor changes to lOμ.
The voltage v required to flow a current of A, 0 μA, was measured, and the rate of change ΔV+oμA with respect to the initial value was calculated and illustrated.

また、第6図は4X10マイクロ秒の波形のインパルス
電流を印加した時の合絡率を示す。
Moreover, FIG. 6 shows the convergence rate when an impulse current with a waveform of 4×10 microseconds is applied.

第5図、第6図において、実線Aは従来のZn2−3i
O4とZn7Sb201□を含む物質を塗布して高抵抗
層を形成させた非直線抵抗体の特性を、また破線Bは本
発明のZn2B1 、5b100.とTiO2を含む物
質を塗布した高抵抗層を形成させた非直線抵抗体の特性
をそれぞれ示す。
In Figs. 5 and 6, solid line A indicates the conventional Zn2-3i
The broken line B shows the characteristics of a non-linear resistor in which a high resistance layer was formed by applying a material containing O4 and Zn7Sb201□. The characteristics of a non-linear resistor formed with a high resistance layer coated with a material containing TiO2 and TiO2 are shown.

第5図及び第6図から明らかなように本発明のZn2B
i3Sb、 014とT io2を含む物質を素体に塗
布した後、焼結して高抵抗層を形成させて製造した非直
線抵抗体は従来の非直線抵抗体に比べ耐湿性が優れ、し
かもインパルス耐量が向上する。
As is clear from FIGS. 5 and 6, the Zn2B of the present invention
The nonlinear resistor manufactured by coating a material containing i3Sb, 014, and Tio2 on an element body and then sintering it to form a high-resistance layer has better moisture resistance than conventional nonlinear resistors, and is also impulse-resistant. Tolerance is improved.

本発明においてこのような優れた特性が得られる理由は
次のように考えられる。即ちZn2B1.5b3−01
4は下記に示す反応で索体内部のZnOと反応してZr
1v Sbz 0,2を形成し、しかもその時遊離した
Bi2O。
The reason why such excellent characteristics are obtained in the present invention is considered as follows. That is, Zn2B1.5b3-01
4 reacts with ZnO inside the cord body to form Zr in the reaction shown below.
1v Sbz 0,2 was formed, and Bi2O was liberated at that time.

がTiO2とZnOとの反応を促進するため、形成され
た高抵抗層(Zn、5b20.、及びZn2Tio4)
の密着性が増大する。またZn213i、 Sb、 O
,、は非常に活性な物質のため1反応しきれないでその
まま残ることもない。
The formed high resistance layer (Zn, 5b20., and Zn2Tio4) promotes the reaction between TiO2 and ZnO.
adhesion increases. Also Zn213i, Sb, O
,, are very active substances, so they do not undergo a complete reaction and do not remain as they are.

■  2Zn2I3i、5b30,4+17ZnO→3
Zn7Sb20.2÷3BizO3■ Tie2+ 2
ZnO−+Zn、TiO4上記実施例によれば、本発明
により製造した非直線抵抗体は、耐湿性及びインパルス
1隈特性に優れ、非直線抵抗体の湿度やインパルス電流
に対する安定性を著しく改善するものであり、このこと
は、非直線抵抗体を電力用避′m器等に使用した場合に
おいて、非常に優れた信頼性を保証するもので、実用的
見地から見て重要である。
■ 2Zn2I3i, 5b30, 4+17ZnO→3
Zn7Sb20.2÷3BizO3■ Tie2+ 2
ZnO-+Zn, TiO4 According to the above examples, the non-linear resistor manufactured according to the present invention has excellent moisture resistance and impulse single-field characteristics, and significantly improves the stability of the non-linear resistor against humidity and impulse current. This guarantees extremely high reliability when the nonlinear resistor is used in a power evacuator or the like, and is important from a practical standpoint.

(実施例4) シ 実施例と同様にして焼結体自体が電圧非直線性を有する
ような添加物を加えた、酸化亜鉛を1重成分とし、予め
成形体を仮焼した素体に、予め用意した高抵抗層形成用
スラリーをスプレーガンを用いて塗布した。
(Example 4) In the same manner as in Example 2, an element body made of zinc oxide as a single component and pre-calcined as a molded body to which an additive such that the sintered body itself has voltage non-linearity was added. A slurry for forming a high resistance layer prepared in advance was applied using a spray gun.

前記の高抵抗層形成用スラリーは、以下の様に調製した
。酸化亜鉛(ZnO) 40モル%、酸化ビスマン(B
]、20.) 30 モJv%、酸化アンチモン(sb
2o、)3゜モル%で混合した粉末を650〜950℃
で焼成することにより生成させたZn2Bi3Sb30
.450モル%と酸化鉄(Fe201)50モル%に、
重に比1:1となる様に純水を加え適当なスラリーにし
た。この時、ポリビニルアルコールの様な結合剤を0.
1重量2程添加することにより、塗膜の強度が増大する
。この様に調整したスラリーを前記素体に塗布した後こ
の索体を空気雰囲気中で1200℃の温度で焼成した。
The above slurry for forming a high resistance layer was prepared as follows. Zinc oxide (ZnO) 40 mol%, bisman oxide (B
], 20. ) 30 MoJv%, antimony oxide (sb
2o,) 3゜mol% mixed powder at 650~950℃
Zn2Bi3Sb30 produced by firing with
.. 450 mol% and iron oxide (Fe201) 50 mol%,
Pure water was added to the slurry at a ratio of 1:1 to make a suitable slurry. At this time, add 0.0% of a binder such as polyvinyl alcohol.
By adding about 2 parts by weight, the strength of the coating film increases. After the slurry prepared in this manner was applied to the element body, the rope body was fired at a temperature of 1200° C. in an air atmosphere.

その後、焼結素体の両面を平行に研磨し厚さ20mmと
した後、アルミニウムの溶射により両面に電極を形成し
て、非直線抵抗体を得た。
Thereafter, both surfaces of the sintered element were polished in parallel to a thickness of 20 mm, and electrodes were formed on both surfaces by thermal spraying of aluminum to obtain a nonlinear resistor.

このようにして得られた非直線抵抗体の特性を第7図及
び第8図に示す。
The characteristics of the nonlinear resistor thus obtained are shown in FIGS. 7 and 8.

第7図は非直線抵抗体を湿度90%以上、温度90℃の
恒温槽内に長時間放置したとき、非直線抵抗体に10μ
Aの電流を流すのに必要な電圧V、。μAを測定し、初
期値に対する変化率ΔV、。μAを算出し図示したもの
である。
Figure 7 shows that when a non-linear resistor is left in a constant temperature bath at a humidity of 90% or more and a temperature of 90°C for a long time,
The voltage V required to cause a current of A to flow. Measure μA and change rate ΔV from the initial value. μA is calculated and illustrated.

また、第8図は4X10マイクロ秒の波形のインパルス
電流を印加した時の合絡率を示す。
Moreover, FIG. 8 shows the confluence rate when an impulse current with a waveform of 4×10 microseconds is applied.

第7図、第8図において、実線Aは従来のZn2−5i
O4とZn7Sb201□を含む物質を塗布して高抵抗
層を形成させた非直線抵抗体の特性を、また破線Bは本
発明のZn、B13Sb30.4とFe2O,を含む物
質を塗布して高抵抗層を形成させた・非直線抵抗体の特
性をそれぞれ示す。
In Figures 7 and 8, solid line A indicates the conventional Zn2-5i
The broken line B shows the characteristics of a non-linear resistor in which a high resistance layer was formed by coating a substance containing O4 and Zn7Sb201□. The characteristics of the non-linear resistor formed with layers are shown.

第7図及び第8図から明らかなように本発明のZn2B
1,5b3014とFe2O,を含む物質を素体に塗布
した後、焼結して高抵抗層を形成させた非直線抵抗体は
従来の非直線抵抗体に比べ耐湿性が優れ、しかもインパ
ルス耐量が向上する。
As is clear from FIGS. 7 and 8, the Zn2B of the present invention
A non-linear resistor in which a substance containing 1,5b3014 and Fe2O is coated on an element body and then sintered to form a high-resistance layer has superior moisture resistance and impulse resistance compared to conventional non-linear resistors. improves.

本発明においてこのような優れた特性が得られる理由は
次のように考えられる。即ちZnzBliSb、−01
4は下記に示す反応で素体内部のZnOと反応してZn
、Sb、0□2を形成し、しかもその時遊離したBi、
O。
The reason why such excellent characteristics are obtained in the present invention is considered as follows. i.e. ZnzBliSb, -01
4 reacts with ZnO inside the element body to form Zn in the reaction shown below.
, Sb, 0□2 was formed, and Bi was liberated at that time,
O.

がFe2O,とZnOとの反応を促進するため、形成さ
れた高抵抗層(Zn、 Sb、 01□及びZnFe2
0.)の密着性が増大する。またZn2B1. Sb、
 014は非常に活性な物質のため、反応しきれないで
そのまま残ることもない。
The formed high resistance layer (Zn, Sb, 01□ and ZnFe2
0. ) adhesion increases. Also, Zn2B1. Sb,
Since 014 is a very active substance, it does not react completely and does not remain as it is.

(1)  2ZnzBi3Sb、O□、+17ZnO→
3Zn、5b20□2+3Bi20゜■ Fe2O,+
 ZnO−+ Zn、Fe、04上記実施例によれば、
本発明により製造した非直線抵抗体は、耐湿性及びイン
パルス耐量特性に優れ、非直線抵抗体の湿度やインパル
ス電流に対する安定性を著しく改善するものであり、こ
のことは、非直線抵抗体を電力用避雷器等に使用した場
合において、非常に優れた信頼性を保証するも明の実施
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良く、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。また、
実施例に示した添加物以外に、非直線抵抗体の特性を向
上させる目的で他の成分を加えてもよい。
(1) 2ZnzBi3Sb, O□, +17ZnO→
3Zn, 5b20□2+3Bi20゜■ Fe2O, +
ZnO−+ Zn, Fe, 04 According to the above example,
The nonlinear resistor manufactured according to the present invention has excellent moisture resistance and impulse withstand characteristics, and significantly improves the stability of the nonlinear resistor against humidity and impulse current. In the example described above, oxide was used as the raw material, but any material can be used as long as it is sintered to become an oxide. For example, water oxides, carbonates,
The same effect can be obtained even with oxalate or the like. Also,
In addition to the additives shown in the examples, other components may be added for the purpose of improving the characteristics of the nonlinear resistor.

更に、不発発明の実施例では高抵抗層形成物質を仮焼し
た素体に塗布したが、成形した素体に塗布しても同様の
効果が認められた。
Further, in the examples of the non-exploding invention, the high-resistance layer-forming substance was applied to the calcined element body, but the same effect was observed even when it was applied to the molded element body.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した様に本発明によれば、耐湿特性及びインパ
ルス耐に特性に優れ、信頼性の高い非直線抵抗体を得る
ことのできる非直線抵抗体の製造方法を提供することが
できる。
As explained above, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a nonlinear resistor that can obtain a highly reliable nonlinear resistor that has excellent moisture resistance and impulse resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図は本発明の実施例1の効果を説明する
ための耐湿特性を示す図及びインパルス耐量特性線図、
第3図及び第4図は本発明の実施例2の効果を説明する
ための耐湿特性を示す図及びインパルス耐は特性線図、
第5図及び第6図は夫々本発明の実施例3の効果を説明
するための耐湿特性を示す図及びインパルス耐吐特性線
図、第7図及び第8図は本発明の実施例4の効果を説明
するための耐湿特性を示す図及びインパルス耐Fト特性
線図である。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同  三俣弘文 高温訴勃げ膨面 第  1 図 102030 !05060708090100イン/
マlレス電浚イ直(KA) 第2図 冒涜−那(峙商 第  3 図 :4”k&5m!I’Q 第  6 図 102030 !050607080 QO100イン
パルス喝口紺直(/<A)
1 and 2 are diagrams showing moisture resistance characteristics and impulse resistance characteristics diagrams for explaining the effects of Example 1 of the present invention,
3 and 4 are diagrams showing moisture resistance characteristics and impulse resistance characteristics diagrams for explaining the effects of Example 2 of the present invention,
5 and 6 are diagrams showing moisture resistance characteristics and impulse ejection resistance characteristics diagrams, respectively, for explaining the effects of Example 3 of the present invention, and FIGS. FIG. 2 is a diagram showing moisture resistance characteristics and an impulse resistance characteristic diagram for explaining the effect. Representative Patent Attorney Noriyuki Nori Yudo Hirofumi Mitsumata High-temperature lawsuit is on the rise 1st figure 102030! 05060708090100in/
Marres Densei Nao (KA) Figure 2 Blasphemy - Na (Chisho Figure 3: 4”k & 5m! I'Q Figure 6 102030 !050607080 QO100 Impulse Konnao Kakakuchi (/<A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)焼結体自体が電圧非直線性を有するような添加物を
加えた、酸化亜鉛を主成分とする成形体素体あるいは予
め成形体を仮焼した素体の側面にZn_2Bi_3Sb
_3O_1_4を含む物質を塗布した後、これを焼結し
て、焼結体の側面に高抵抗層を形成することを特徴とす
る非直線抵抗体の製造方法。 2)前記物質は、更にSiO_2、TiO_2、Fe_
2O_3からなる群から選ばれた1つの材料も含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の非直線抵抗体
の製造方法。
[Scope of Claims] 1) A side surface of a molded body mainly composed of zinc oxide or a pre-calcined molded body to which an additive is added so that the sintered body itself has voltage nonlinearity. Zn_2Bi_3Sb
A method for manufacturing a non-linear resistor, comprising applying a substance containing _3O_1_4 and then sintering it to form a high-resistance layer on the side surface of the sintered body. 2) The substance further includes SiO_2, TiO_2, Fe_
2. The method of manufacturing a nonlinear resistor according to claim 1, further comprising one material selected from the group consisting of 2O_3.
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JP60-111510 1985-05-24

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