JPS63120401A - 電圧非直線抵抗体 - Google Patents
電圧非直線抵抗体Info
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- JPS63120401A JPS63120401A JP61266251A JP26625186A JPS63120401A JP S63120401 A JPS63120401 A JP S63120401A JP 61266251 A JP61266251 A JP 61266251A JP 26625186 A JP26625186 A JP 26625186A JP S63120401 A JPS63120401 A JP S63120401A
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Landscapes
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は非常に高い非直線特性を有する酸化亜鉛を主成
分とする電圧非直線抵抗体（以下バリスタと称す）に関
する。
分とする電圧非直線抵抗体（以下バリスタと称す）に関
する。
（従来の技術）
昨今、各種バリスタの開発はめざましいものがあり、中
でも酸化亜鉛を主成分としたバリスタはすぐれた非直線
性、サージ吸収性および定電圧性などの安定性が認めら
れ、雷サージおよび定電圧に対する防護用バリスタまた
は定電圧バリスタとして汎用されている。
でも酸化亜鉛を主成分としたバリスタはすぐれた非直線
性、サージ吸収性および定電圧性などの安定性が認めら
れ、雷サージおよび定電圧に対する防護用バリスタまた
は定電圧バリスタとして汎用されている。
一般にこの種バリスタは、主成分としての酸化亜鉛に添
加物として１）液相焼結に必要な低融点酸化物としての
酸化ビスマス（Ｂｉ２０３）または酸化プラセオジウム
と、２）非直線性を高めるために必要な酸化コバルト（
Ｃｏ２０３）。
加物として１）液相焼結に必要な低融点酸化物としての
酸化ビスマス（Ｂｉ２０３）または酸化プラセオジウム
と、２）非直線性を高めるために必要な酸化コバルト（
Ｃｏ２０３）。
二酸化マンガン（Ｍｎｏ２）、酸化ニッケル（Ｎｉｐ）
、酸化アンチモン（Ｓｂ２ｏ３）。
、酸化アンチモン（Ｓｂ２ｏ３）。
酸化クロム（Ｃｒ２０３）、二酸化ケイ素（Ｓｉ０２）
などの酸化物を適宜添加混合し、造粒成形した後１１０
０〜１４００℃にて高温焼結してなる焼結体両面に銀ペ
ーストを印刷−焼付けするか、または電極金属をメタリ
コンするかなどの手段を紅で電極を形成し実用に供して
いる。しかして前記焼結体は、酸化亜鉛粒子と、該酸化
亜鉛粒子の周囲をどりまく添加物によって形成される粒
界層からなり、非直線性は酸化亜鉛粒子と粒界層との界
面の物性に起因するものと考えられている。
などの酸化物を適宜添加混合し、造粒成形した後１１０
０〜１４００℃にて高温焼結してなる焼結体両面に銀ペ
ーストを印刷−焼付けするか、または電極金属をメタリ
コンするかなどの手段を紅で電極を形成し実用に供して
いる。しかして前記焼結体は、酸化亜鉛粒子と、該酸化
亜鉛粒子の周囲をどりまく添加物によって形成される粒
界層からなり、非直線性は酸化亜鉛粒子と粒界層との界
面の物性に起因するものと考えられている。
しかしながら、上記構成になるバリスタは、焼結温度が
１１００℃以−トと高温であるため、酸化どスマスまた
は酸化プラセオジウムなどの低融点酸化物の蒸発が生じ
、焼結時の雰囲気コンＩ−ロールが困難であるのに加え
、低融点酸化物としＴ酸化ビスマスを使用したものにお
いで酸化亜鉛粒子の粒界層に形成されるＢ１２ｏ３相は
添加物の種類ヤ）仮焼条件および焼結条件によってα−
Ｂ ＋ ２０３相、β−Ｂ１２０３相。
１１００℃以−トと高温であるため、酸化どスマスまた
は酸化プラセオジウムなどの低融点酸化物の蒸発が生じ
、焼結時の雰囲気コンＩ−ロールが困難であるのに加え
、低融点酸化物としＴ酸化ビスマスを使用したものにお
いで酸化亜鉛粒子の粒界層に形成されるＢ１２ｏ３相は
添加物の種類ヤ）仮焼条件および焼結条件によってα−
Ｂ ＋ ２０３相、β−Ｂ１２０３相。
ｒ−Ｆ３１２ｏ３相、δ−Ｂｉ２０３相の４種類の結晶
相をもち、該結晶相の分布度合によってバリスタ特性が
異なる性質を右しており、かつα、β、δそれぞれのＢ
ｉ２Ｏ３相が焼結後の５００〜６００℃の比較的低温下
での熱履歴、つまり電極焼付けおよび使用中の電気エネ
ルギーによ−）でγ−ｊ−３ｉ２０３相に相変化を起こ
す性質を右しているため、信頼性に問題があった。
相をもち、該結晶相の分布度合によってバリスタ特性が
異なる性質を右しており、かつα、β、δそれぞれのＢ
ｉ２Ｏ３相が焼結後の５００〜６００℃の比較的低温下
での熱履歴、つまり電極焼付けおよび使用中の電気エネ
ルギーによ−）でγ−ｊ−３ｉ２０３相に相変化を起こ
す性質を右しているため、信頼性に問題があった。
また低融点酸化物と１ノで酸化ビスマスに変え酸化プラ
セオジウムを使用した場合、該酸化プラセオジウムは希
土類であるため非常に高価でバリスタとしての］ス１−
を高いものとしてしまう不具合をもっていた。
セオジウムを使用した場合、該酸化プラセオジウムは希
土類であるため非常に高価でバリスタとしての］ス１−
を高いものとしてしまう不具合をもっていた。
（発明が解決しようと４る問題点）
以−トのように添加物どしての液相焼結に必要な低融点
酸化物どして酸化ビスマスを用いたものでは焼結時の雰
囲気コンｌ−ｎ 、−ルが困難で、かつＢｉ２Ｏ３相の
相変化による特性変動があり、また酸化プラセオジウム
を用いたものは酸化ビスマス同様焼結時の雰囲気」ン１
−［１−ルが困難であるのに加λ］ス］−アップ要因と
なり、いずれにしても添加物として低融点酸化物を用い
るものでは実用上大きな問題をかかえていた。
酸化物どして酸化ビスマスを用いたものでは焼結時の雰
囲気コンｌ−ｎ 、−ルが困難で、かつＢｉ２Ｏ３相の
相変化による特性変動があり、また酸化プラセオジウム
を用いたものは酸化ビスマス同様焼結時の雰囲気」ン１
−［１−ルが困難であるのに加λ］ス］−アップ要因と
なり、いずれにしても添加物として低融点酸化物を用い
るものでは実用上大きな問題をかかえていた。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、作業性良好
にしで高い非直線性が得られるバリスタを提供づること
を目的と４−るものである。
にしで高い非直線性が得られるバリスタを提供づること
を目的と４−るものである。
［発明の構成１
（問題点を解決するための手段）
本発明は、主成分としての酸化亜鉛にＣａをＣａＯに換
算して０．０５〜３．０モル％、ＣｒをＣｒ２Ｏ３に換
算して０．７≦Ｃａ／Ｃｒ≦１．２０の比率で含むこと
を特徴としたバリスタで、ざらに上記組成に添加物とし
てＣｏ、Ｍｎ、Ｎ ｉのうち少なくとも１種をＣｏｏ、
ｊｖｌｎＯ，Ｎ ｉｏに換算して１種の範囲が０．０５
へ−３，０モル％含むことを特徴としたバリスタである
。
算して０．０５〜３．０モル％、ＣｒをＣｒ２Ｏ３に換
算して０．７≦Ｃａ／Ｃｒ≦１．２０の比率で含むこと
を特徴としたバリスタで、ざらに上記組成に添加物とし
てＣｏ、Ｍｎ、Ｎ ｉのうち少なくとも１種をＣｏｏ、
ｊｖｌｎＯ，Ｎ ｉｏに換算して１種の範囲が０．０５
へ−３，０モル％含むことを特徴としたバリスタである
。
（作用）
以上の構成からなるバリスタによればＣａＯが０．０５
−３．０モル％で、かつＣａとＣｒの比率が０．７≦Ｃ
ａ／Ｃｒ≦１．２０の比率において液相焼結に必要な低
融点酸化物としての酸化ビスマスまたは酸化ブラセＡジ
ウムに代わる同性質の働きをするが、ＱａおよびＣｒは
低融点酸化物でないため高温焼結時蒸発の心配はなく、
焼結時の雰囲気コントロールが必要でなく高い非直線特
性を発揮する。また酸化亜鉛粒子の粒界層には熱的に安
定なりロム酸カルシウム化合物が形成される結果、熱履
歴によって粒界層が変質することは全くなくなり、熱履
歴による非直線特性劣化の要因は解消される。
−３．０モル％で、かつＣａとＣｒの比率が０．７≦Ｃ
ａ／Ｃｒ≦１．２０の比率において液相焼結に必要な低
融点酸化物としての酸化ビスマスまたは酸化ブラセＡジ
ウムに代わる同性質の働きをするが、ＱａおよびＣｒは
低融点酸化物でないため高温焼結時蒸発の心配はなく、
焼結時の雰囲気コントロールが必要でなく高い非直線特
性を発揮する。また酸化亜鉛粒子の粒界層には熱的に安
定なりロム酸カルシウム化合物が形成される結果、熱履
歴によって粒界層が変質することは全くなくなり、熱履
歴による非直線特性劣化の要因は解消される。
（実施例）
以下、本発明の一実施例につき詳細に説明する。
叉」Ｌ医ニュ
主成分としての酸化亜鉛（ＺｎＯ）にカルシウム（Ｃａ
）とクロム（Ｃｒ）を酸化カルシウム（Ｃａｂ）と酸化
クロム（Ｃｒ２０３）に換算して含み、ＣａＯの添加量
が０．０５〜３．０モル％のどきＣｒ２ｏ３が０．７≦
Ｃａ／Ｃｒ≦１．２０の比率で含むセラミック粉末を造
粒成形し、１１００へ一１４００℃の温度で焼成し得た
板状焼結体の両面に金属焼付け、メッキ、メタリコンま
たは蒸着などを施し電極を形成してなるものである。第
１図および第２図はＣａＯとＣｒ２Ｏ３の含有関係を示
すもので、表１はＣａＯとＣｒ２Ｏ３の含有量とＣａと
Ｃｒの関係比のちがいによるアルミニウム蒸着電極形成
構造による非直線係数αとＶ１ｍＡ／腺を示したもので
ある。
）とクロム（Ｃｒ）を酸化カルシウム（Ｃａｂ）と酸化
クロム（Ｃｒ２０３）に換算して含み、ＣａＯの添加量
が０．０５〜３．０モル％のどきＣｒ２ｏ３が０．７≦
Ｃａ／Ｃｒ≦１．２０の比率で含むセラミック粉末を造
粒成形し、１１００へ一１４００℃の温度で焼成し得た
板状焼結体の両面に金属焼付け、メッキ、メタリコンま
たは蒸着などを施し電極を形成してなるものである。第
１図および第２図はＣａＯとＣｒ２Ｏ３の含有関係を示
すもので、表１はＣａＯとＣｒ２Ｏ３の含有量とＣａと
Ｃｒの関係比のちがいによるアルミニウム蒸着電極形成
構造による非直線係数αとＶ１ｍＡ／腺を示したもので
ある。
なお、試料として用いた焼結体の大きさは直径が１４ｍ
、厚さが１＃ＩＩＩで電極直径は１３．４履である。
、厚さが１＃ＩＩＩで電極直径は１３．４履である。
第１図および第２図中の数字は試料ＮＯを示す。
以下余白
表 １
表１から明らかなように、参考例１７．１９゜２１．２
３．２５はＣａ／Ｃｒ＞１．２０で非直線係数α≦２２
であり、参考例１８，２０゜２２．２４．２６はＣａ／
Ｃｒ＜０．７で非直線係数α≦２５で、また参考例１６
はＣａＯ〈０．０５モル％で非直線係数α＝１５、参考
例２７はＣａＯ＞３．０モル％で非直線係数α＝２７で
、ざらにＣａＯのみを１．７５モル％添加した参考例２
８は非直線係数α＝４と極端に非直線特性が劣り、Ｃｒ
２Ｏ３のみを１．０モル％添加した参考例２９は単なる
抵抗体であった。
３．２５はＣａ／Ｃｒ＞１．２０で非直線係数α≦２２
であり、参考例１８，２０゜２２．２４．２６はＣａ／
Ｃｒ＜０．７で非直線係数α≦２５で、また参考例１６
はＣａＯ〈０．０５モル％で非直線係数α＝１５、参考
例２７はＣａＯ＞３．０モル％で非直線係数α＝２７で
、ざらにＣａＯのみを１．７５モル％添加した参考例２
８は非直線係数α＝４と極端に非直線特性が劣り、Ｃｒ
２Ｏ３のみを１．０モル％添加した参考例２９は単なる
抵抗体であった。
これに対し実施例１〜１５のものはいずれも非直線係数
α≧３０と高い非直線特性を示し、酸化亜鉛（ＺｎＯ）
を主成分としてＣａＯとＣｒ２Ｏ３を含有したバリスタ
において高い非直線特性を発揮するＣａＯの量は０．０
５〜３．０モル％で、かつ１．２０≧Ｃａ／Ｃｒ≦０．
７の比率の範囲であることがわかる。
α≧３０と高い非直線特性を示し、酸化亜鉛（ＺｎＯ）
を主成分としてＣａＯとＣｒ２Ｏ３を含有したバリスタ
において高い非直線特性を発揮するＣａＯの量は０．０
５〜３．０モル％で、かつ１．２０≧Ｃａ／Ｃｒ≦０．
７の比率の範囲であることがわかる。
−８一
実施例−■
上記実施例−■を前提に上記実施例−工の組成範囲内に
新たにＣｏ、Ｍｎ、Ｎ ＋をＣＯＯ。
新たにＣｏ、Ｍｎ、Ｎ ＋をＣＯＯ。
ＭｎＯ，ＮｉＯに換算してそれぞれを単独に添加量（モ
ル％）を変えて添加した場合の添加物と添加量のちがい
による非直線係数αとＶ１ｍＡ／ｍを調べた結果、表２
に示すようになった。試料として用いた焼結体の大きさ
および電極構成は実施例−■と同一とした。
ル％）を変えて添加した場合の添加物と添加量のちがい
による非直線係数αとＶ１ｍＡ／ｍを調べた結果、表２
に示すようになった。試料として用いた焼結体の大きさ
および電極構成は実施例−■と同一とした。
以下余白
表２から明らかなようにＣｏｏ、ＭｎＯ。
ＮｉＯをそれぞれ単独で０．０５へ−３，０モル％を添
加することにより、非直線係数αが４０〜６３とより高
い非直線係数を得ることができ、この範囲外ではｃｏｏ
、ＭｎＯ，Ｎ ｉｏを入れてもα向」二はせ１′意味が
ない。
加することにより、非直線係数αが４０〜６３とより高
い非直線係数を得ることができ、この範囲外ではｃｏｏ
、ＭｎＯ，Ｎ ｉｏを入れてもα向」二はせ１′意味が
ない。
…［ニー囮
上記実施例−■を前捉にＣｏｏ、ＭｎＯ。
ＮｉＯの組合ｆ！添加とその添加量（モル％）のちがい
による非直線係数αとＶ １ ｍＡ／ａｍを調べた結果
、表３に示１ようになった。
による非直線係数αとＶ １ ｍＡ／ａｍを調べた結果
、表３に示１ようになった。
試料として用いた焼結体の大きさおよび電極構成は実施
例−■と同一どしｔｃ ６ 以下余白 表３から明らかなようにｃｏｏ、ＭｎＯ。
例−■と同一どしｔｃ ６ 以下余白 表３から明らかなようにｃｏｏ、ＭｎＯ。
ＮｉＯを前記範囲内で複合添加することにより非直線係
数αが６０〜７５ときわめて高い値を示し、非直線特性
をさらに向上できることがわかる。
数αが６０〜７５ときわめて高い値を示し、非直線特性
をさらに向上できることがわかる。
また上記実施例で述べた本発明とＢｉ２Ｏ３を含む従来
例の熱処理後７００℃ １０分間におｔプる非直線係数
αを比較した結果、従来例のものはαが１０〜２０％の
範囲で大幅に低下するのに対し、本発明のものはαの変
化が数％ときわめて少なく熱的信頼性に富むことがわか
った。 しかして、以上のように熱的信頼性に富む根拠
としては、従来例による焼結体を構成するＺｎＯ粒子の
粒界層に存在するＢｉ２Ｏ３相が熱処理下で相変化を起
こし、非直線特性を低下させるのに対し、本発明のもの
はＺｎＯ粒子の粒界層に熱的に安定なりロム酸カルシウ
ム化合物が形成されることによるものど考えられる。
例の熱処理後７００℃ １０分間におｔプる非直線係数
αを比較した結果、従来例のものはαが１０〜２０％の
範囲で大幅に低下するのに対し、本発明のものはαの変
化が数％ときわめて少なく熱的信頼性に富むことがわか
った。 しかして、以上のように熱的信頼性に富む根拠
としては、従来例による焼結体を構成するＺｎＯ粒子の
粒界層に存在するＢｉ２Ｏ３相が熱処理下で相変化を起
こし、非直線特性を低下させるのに対し、本発明のもの
はＺｎＯ粒子の粒界層に熱的に安定なりロム酸カルシウ
ム化合物が形成されることによるものど考えられる。
［発明の効果１
以上述べたように本発明によれば低融点酸化物を使用し
ないため、焼結時の雰囲気コントロールが容易で高い非
直線初期特性を有し、熱履歴によっても非直線特性劣化
の少ない信頼性に富むバリスタを得ることができる。
ないため、焼結時の雰囲気コントロールが容易で高い非
直線初期特性を有し、熱履歴によっても非直線特性劣化
の少ない信頼性に富むバリスタを得ることができる。
第１図は添加物として用いるＣｒ２Ｏ３とＣａｏの含有
比率関係図、第２図は第１図Ａ部拡大図である。 特 許 出 願 人 マルコン電子株式会社 手 続 補 正 崗 （自発）昭和６２
年２月１２１」
比率関係図、第２図は第１図Ａ部拡大図である。 特 許 出 願 人 マルコン電子株式会社 手 続 補 正 崗 （自発）昭和６２
年２月１２１」
Claims (2)
- （１）主成分としての酸化亜鉛にＣａとＣｒをＣａＯと
Ｃｒ＿２Ｏ＿３に換算して含有した電圧非直線抵抗体に
おいて、ＣａＯの含有量が ０．０５〜３．０モル％でＣａとＣｒの関係が０．７≦
Ｃａ／Ｃｒ≦１．２０の比率であることを特徴とする電
圧非直線抵抗体。 - （２）添加物としてＣｏ、Ｍｎ、ＮｉをＣｏＯ、ＭｎＯ
、ＮｉＯに換算して少なくとも１種を１種の範囲が０．
０５〜３．０モル％含むことを特徴とする特許請求の範
囲第（１）項記載の電圧非直線抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61266251A JPS63120401A (ja) | 1986-11-08 | 1986-11-08 | 電圧非直線抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61266251A JPS63120401A (ja) | 1986-11-08 | 1986-11-08 | 電圧非直線抵抗体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63120401A true JPS63120401A (ja) | 1988-05-24 |
Family
ID=17428375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61266251A Pending JPS63120401A (ja) | 1986-11-08 | 1986-11-08 | 電圧非直線抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63120401A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5154296A (ja) * | 1974-11-07 | 1976-05-13 | Nippon Electric Co | Denatsuhichokusenteikotai |
| JPS51121797A (en) * | 1975-04-17 | 1976-10-25 | Nec Corp | Voltage non-liner resistor |
| JPS54163395A (en) * | 1978-06-14 | 1979-12-25 | Fuji Electric Co Ltd | Voltage nonlinear resistive porcelain |
| JPS6140001A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-26 | サンケン電気株式会社 | 酸化物電圧非直線抵抗体 |
-
1986
- 1986-11-08 JP JP61266251A patent/JPS63120401A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5154296A (ja) * | 1974-11-07 | 1976-05-13 | Nippon Electric Co | Denatsuhichokusenteikotai |
| JPS51121797A (en) * | 1975-04-17 | 1976-10-25 | Nec Corp | Voltage non-liner resistor |
| JPS54163395A (en) * | 1978-06-14 | 1979-12-25 | Fuji Electric Co Ltd | Voltage nonlinear resistive porcelain |
| JPS6140001A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-26 | サンケン電気株式会社 | 酸化物電圧非直線抵抗体 |
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