JPS63122101A - 電圧非直線抵抗体 - Google Patents
電圧非直線抵抗体Info
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- JPS63122101A JPS63122101A JP61268324A JP26832486A JPS63122101A JP S63122101 A JPS63122101 A JP S63122101A JP 61268324 A JP61268324 A JP 61268324A JP 26832486 A JP26832486 A JP 26832486A JP S63122101 A JPS63122101 A JP S63122101A
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Landscapes
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- Thermistors And Varistors (AREA)
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（Ｂ ！ ２０３ ）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（Ｃｏ□０３）。
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（Ｂ ！ ２０３ ）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（Ｃｏ□０３）。
二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、ＦｉＩ化ニッケル（Ｎｉ
ｐ）、酸化アンチモン（Ｓｂ２０３）。
ｐ）、酸化アンチモン（Ｓｂ２０３）。
酸化クロム（Ｃｒ２０３）、二酸化ケイ素（Ｓｉ０２）
などの酸化物を適宜添加涙金し、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経て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
亜鉛粒子の周囲をと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涙金し、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経て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
亜鉛粒子の周囲をと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℃以上と高温であるため、酸化ビスマスまたは
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トロールが困難であるのに加え、低
融点酸化物として酸化ビスマスを使用したものにおいて
酸化亜鉛粒子の粒界層に形成されるＢｉ２Ｏ３相は添加
物の種類や仮焼条件および焼結条件によってα−Ｂｉ２
０３相、β−Ｂｉ２０３相。
１１００℃以上と高温であるため、酸化ビスマスまたは
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トロールが困難であるのに加え、低
融点酸化物として酸化ビスマスを使用したものにおいて
酸化亜鉛粒子の粒界層に形成されるＢｉ２Ｏ３相は添加
物の種類や仮焼条件および焼結条件によってα−Ｂｉ２
０３相、β−Ｂｉ２０３相。
γ−Ｂｉ Ｏ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
なる性質を有しており、かつα、β、δそれぞれのＢｉ
２Ｏ３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（゛）および使用中の電気エ
ネルギーによってγ−Ｂｉ２Ｏ３相に相変化を起こす性
ヱ１を有しているため、信頼性に問題があった。
をもち、該結晶相の分布度合によってバリスタ特性が異
なる性質を有しており、かつα、β、δそれぞれのＢｉ
２Ｏ３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（゛）および使用中の電気エ
ネルギーによってγ−Ｂｉ２Ｏ３相に相変化を起こす性
ヱ１を有しているため、信頼性に問題があった。
また低融点酸化物として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コストを高
いものとしてしまう不具合をもっていた。
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コストを高
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する問題点）
以上のように添加物としての液相焼結に必要な低融点酸
化物として酸化ビスマスを用いたものでは焼結時の雰囲
気コントロールが困難で、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コントロールが
困難であるのに加えコストアップ要因となり、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。
化物として酸化ビスマスを用いたものでは焼結時の雰囲
気コントロールが困難で、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コントロールが
困難であるのに加えコストアップ要因となり、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
にして高い非直線性が得られるバリスタを提供すること
を目的とするものである。
にして高い非直線性が得られるバリスタを提供すること
を目的とするものである。
［発明の構成］
（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ＳｒをＳｒＯに換
算して０．０５〜３．０モル％、ＣｒをＣｒ２Ｏ３に換
算して０．７≦Ｓｒ／Ｃｒ≦１．２０の比率、で含むこ
とを特徴としたバリスタで、さ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
、ＭｎＯ，Ｎ ｉｏに換算して１種の範囲が０．０５〜
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≦Ｓｒ／Ｃｒ≦１．２０の比率、で含むこ
とを特徴としたバリスタで、さ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
、ＭｎＯ，Ｎ ｉｏに換算して１種の範囲が０．０５〜
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ＳｒＯが０．０５
〜３．０モル％で、かつＢｒとＣｒの比率が０．７≦Ｓ
ｒ／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プラセオジ
ウムに代わる同性質の鋤ぎをするが、３ｒ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
定なりロム酸ストロンチ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（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ＢｒとＣｒの比率が０．７≦Ｓ
ｒ／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プラセオジ
ウムに代わる同性質の鋤ぎをするが、３ｒ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
定なりロム酸ストロンチ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（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。
丈１」（ユニ
主成分としての酸化亜鉛（ＺｎＯ）にストロンチウム（
Ｓｒ）とクロム（Ｏｒ）を酸化ストロンチウム（ＳｒＯ
）と酸化クロム（Ｃｒ２０３）に換算して含み、ＳｒＯ
の添加Ｇが０．０５〜３．０モル％のときＣｒ２Ｏ３が
０．７≦Ｓｒ／Ｃｒ≦１．２０の比率で含むセラミック
粉末を造粒成形し、１１００〜１４００℃の温度で焼成
し得た板状焼結体の両面に全屈焼付け、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ＳｒＯとＣｒ２Ｏ３の含有関
係を示すもので、表１はｓｒｏとＣｒ２Ｏ３の合右聞と
Ｂｒ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Ｖ １ ｍＡ／Ｍを示
したものである。
Ｓｒ）とクロム（Ｏｒ）を酸化ストロンチウム（ＳｒＯ
）と酸化クロム（Ｃｒ２０３）に換算して含み、ＳｒＯ
の添加Ｇが０．０５〜３．０モル％のときＣｒ２Ｏ３が
０．７≦Ｓｒ／Ｃｒ≦１．２０の比率で含むセラミック
粉末を造粒成形し、１１００〜１４００℃の温度で焼成
し得た板状焼結体の両面に全屈焼付け、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ＳｒＯとＣｒ２Ｏ３の含有関
係を示すもので、表１はｓｒｏとＣｒ２Ｏ３の合右聞と
Ｂｒ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Ｖ １ ｍＡ／Ｍ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１４５
ＩＩｌ＋、厚さが１ａ＋で電極直径は１３．４ｍである
。
ＩＩｌ＋、厚さが１ａ＋で電極直径は１３．４ｍである
。
第１図および第２図中の数字は試料Ｎα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Ｓｒ／Ｃｒ＞１．２０で非直線係数α≦２２
であり、参考例１８．２０゜２２．２４．２６はＳｒ／
Ｃｒ＜０．７で非直線係数α≦２４で、また参考例１６
はＳｒＯ〈０．０５モル％で非直線係数α＝１６、参考
例２７はＳｒＯ＞３．０モル％で非直線係数α＝２８で
、さらにＳｒＯ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、Ｃ’
ｒ２０３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Ｓｒ／Ｃｒ＞１．２０で非直線係数α≦２２
であり、参考例１８．２０゜２２．２４．２６はＳｒ／
Ｃｒ＜０．７で非直線係数α≦２４で、また参考例１６
はＳｒＯ〈０．０５モル％で非直線係数α＝１６、参考
例２７はＳｒＯ＞３．０モル％で非直線係数α＝２８で
、さらにＳｒＯ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、Ｃ’
ｒ２０３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≧３１′と高い非６線特性を示し、酸化亜鉛（ＺｎＯ
）を主成分としてＳｒＯとＣｒ２Ｏ３を含有したバリス
タにおいて高い非３．０モル％で、かつ１．２０≧３ｒ
／Ｃｒ１０．７の比率の範囲であることがわかる。
α≧３１′と高い非６線特性を示し、酸化亜鉛（ＺｎＯ
）を主成分としてＳｒＯとＣｒ２Ｏ３を含有したバリス
タにおいて高い非３．０モル％で、かつ１．２０≧３ｒ
／Ｃｒ１０．７の比率の範囲であることがわかる。
実施例−■
上記実施例−１を前提に上記実施例−■の組成範囲内に
新たに（：、ｏ、 Ｍｎ、Ｎ ｉをＣＯＯ。
新たに（：、ｏ、 Ｍｎ、Ｎ ｉ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Ｖ １ ｍＡ／ａｍ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
大ぎさおよび電極構成は実施例−工と同一とした。
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Ｖ １ ｍＡ／ａｍ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
大ぎさおよび電極構成は実施例−工と同一とした。
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０．０５〜３．０モル％を添加
することにより、非直線係数αが４１〜６４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 ｉ Ｏを入れてもα向上はせず意味がない
。
することにより、非直線係数αが４１〜６４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 ｉ Ｏを入れてもα向上はせず意味がない
。
実施例−■
上記実施例−■を前提にＣｏｏ、ＭｎＯ。
ＮｉＯの組合せ添加とその添加間（モル％）のちがいに
よる非直線係数αとＶ１ｍＡ／ｓを調べた結果、表３に
示すようになった。
よる非直線係数αとＶ１ｍＡ／ｓを調べた結果、表３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。
例−■と同一とした。
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分間における非直線係数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１゛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ストロン
チウム化合物が形成されることによるものと考えられる
。
例の熱処理後７００℃ １０分間における非直線係数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１゛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ストロン
チウム化合物が形成されることによるものと考えられる
。
ｒ発明の効果］
以上述べたＪ：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ｆ１を右し、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
。
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ｆ１を右し、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ど、ＳｒＯ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 第１図 ＣｒｚＯ３（モル〃） 第２図
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 第１図 ＣｒｚＯ３（モル〃） 第２図
Claims (2)
- （１）主成分としての酸化亜鉛にＢｒとＣｒをＳｒＯ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、ＳｒＯの含有量が ０．０５〜３．０モル％でＢｒとＣｒ（７）関係が０．
７≦Ｓｒ／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 |
|---|---|---|---|
| JP61268324A JPS63122101A (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 電圧非直線抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61268324A JPS63122101A (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 電圧非直線抵抗体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63122101A true JPS63122101A (ja) | 1988-05-26 |
Family
ID=17456958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61268324A Pending JPS63122101A (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 電圧非直線抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63122101A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009283892A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-12-03 | Panasonic Corp | 電圧非直線性抵抗体組成物および積層バリスタ |
| JP2013131596A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Panasonic Corp | 電圧非直線性抵抗体組成物およびこれを用いた積層バリスタ |
-
1986
- 1986-11-10 JP JP61268324A patent/JPS63122101A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009283892A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-12-03 | Panasonic Corp | 電圧非直線性抵抗体組成物および積層バリスタ |
| JP2013131596A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Panasonic Corp | 電圧非直線性抵抗体組成物およびこれを用いた積層バリスタ |
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