JPS63122102A - 電圧非直線抵抗体 - Google Patents
電圧非直線抵抗体Info
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- JPS63122102A JPS63122102A JP61268325A JP26832586A JPS63122102A JP S63122102 A JPS63122102 A JP S63122102A JP 61268325 A JP61268325 A JP 61268325A JP 26832586 A JP26832586 A JP 26832586A JP S63122102 A JPS63122102 A JP S63122102A
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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Ｊ
（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（
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（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（
Ｃｏ２０３ ）。
二酸化マンガン（Ｍｎ０２ ）、ａ化ニッケル（Ｎ ｉ
Ｏ） 、酸化アンチモン（Ｓｂ２０３）。
Ｏ） 、酸化アンチモン（Ｓｂ２０３）。
酸化クロム（Ｃｒ２０３ ）、二酸化ケイ素（Ｓ１０２
）などの酸化物を適宜添加混合し、造粒成形した後１１
００〜１４００℃にて＾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混合し、造粒成形した後１１
００〜１４００℃にて＾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８１２０３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−Ｂ１２
０゛３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８１２０３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−Ｂ１２
０゛３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、つまり電極焼付け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質を
右しているため、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、つまり電極焼付け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Ｉ−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Ｉ−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ＢａをＢａＯに換
口して０．０５〜３．０モル％、ＣｒをＣｒ２Ｏ３に換
算して０．７≦［３ａ／Ｃｒ≦１．２０の比率で合むこ
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Ｃｏ
ｏ、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。
口して０．０５〜３．０モル％、ＣｒをＣｒ２Ｏ３に換
算して０．７≦［３ａ／Ｃｒ≦１．２０の比率で合むこ
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Ｃｏ
ｏ、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ＢａＯが０．０５
〜３．０モル％で、かつＢａとｃｒの比率が０．７≦Ｂ
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プラセオジ
ウムに代わる同性質の働きをするが、Ｂａ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
定なりロム酸バリ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Ｂａとｃｒの比率が０．７≦Ｂ
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プラセオジ
ウムに代わる同性質の働きをするが、Ｂａ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
定なりロム酸バリ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。
実施例−■
主成分としての酸化亜鉛（ＺｎＯ）にバリウム（Ｂａ）
とクロム（Ｃｒ）を酸化バリウム（Ｂａｄ）と酸化クロ
ム＜ ｃ ｒ ２０３ ）に換算して含み、ＢａＯの添
加硲が０．０５〜３．０モル％のときＣｒ２Ｏ３が０．
７≦Ｂａ／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金属焼付け、メッキ。
とクロム（Ｃｒ）を酸化バリウム（Ｂａｄ）と酸化クロ
ム＜ ｃ ｒ ２０３ ）に換算して含み、ＢａＯの添
加硲が０．０５〜３．０モル％のときＣｒ２Ｏ３が０．
７≦Ｂａ／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ＢａＯとＣｒ２Ｏ３の
含有関係を示すもので、表１はＢａＯとＣｒ ２０３の
含有且と３ａ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／ｒ
１を示したものである。
のである。第１図および第２図はＢａＯとＣｒ２Ｏ３の
含有関係を示すもので、表１はＢａＯとＣｒ ２０３の
含有且と３ａ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／ｒ
１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媚で電極直径は１３．４Ｍである。
、厚さが１媚で電極直径は１３．４Ｍである。
第１図および第２図中の数字は試料順を示す。
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Ｂａ／Ｃｒ＞１．２０で非直線係数α≦２１
であり、参考例１８．２０゜２２．２４．２６はＢａ／
Ｃｒ＜０．７で非直線係数α≦２４で、また参考例１６
は３ａＱ＜０．０５モル％で非直線係数α−１３、参考
例２７はＢａＯ＞３．０モル％で非直線係数α−２９で
、さらにＢａＯ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ｉＸ線特性が劣り、Ｃ
ｒ２Ｏ３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Ｂａ／Ｃｒ＞１．２０で非直線係数α≦２１
であり、参考例１８．２０゜２２．２４．２６はＢａ／
Ｃｒ＜０．７で非直線係数α≦２４で、また参考例１６
は３ａＱ＜０．０５モル％で非直線係数α−１３、参考
例２７はＢａＯ＞３．０モル％で非直線係数α−２９で
、さらにＢａＯ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ｉＸ線特性が劣り、Ｃ
ｒ２Ｏ３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ＢａＯとＣｒ２Ｏ３を含有したバリスタ
において高い非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ＢａＯとＣｒ２Ｏ３を含有したバリスタ
において高い非０．７の比率の範囲であることがわかる
。
宋１」（二１
上記実施例−■を前提に上記実施例−■の組成範囲内に
新たにＣｏ、Ｍｎ、Ｎ ’＋をＣｏＯ、ＭｎＯ、ＮｉＯ
に換口してそれぞれを中独に添加量（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／ａｓ＋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−工と同一とした。
新たにＣｏ、Ｍｎ、Ｎ ’＋をＣｏＯ、ＭｎＯ、ＮｉＯ
に換口してそれぞれを中独に添加量（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／ａｓ＋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−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をぞれぞれ単独で０．０５〜３．０モル％を添加
することにより、非直線係数αが４０〜６２とより高い
非直線係数をｊワることができ、コ（ｆ）範囲外ではＣ
ｏｏ、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４０〜６２とより高い
非直線係数をｊワることができ、コ（ｆ）範囲外ではＣ
ｏｏ、ＭｎＯ，Ｎ ｉ Ｏを入れてもα向上はせず意味
がない。
友１且二Ｊ
上記実施例−■を前提にＣＯＯ，ＭｎＯ。
ＮｉＯの組合せ添加とその添加量（モル％）のらがいに
よる非直線係数αと■１ｍＡ／１ＩＩ１１を調べた結果
、表３に示ずようになった。
よる非直線係数αと■１ｍＡ／１ＩＩ１１を調べた結果
、表３に示ずようになった。
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ｒｉ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％とぎ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２００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バリウム
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ｒｉ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％とぎ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２００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バリウム
化合物が形成されることによるものと考えられる。
［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
直線切１１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
直線切１１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ＢａＯ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 ＣｒｚＱ３ （モ九ヅ） 第１図 Ｃｒ２ｂｓ （モル−／、） 第２図
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 ＣｒｚＱ３ （モ九ヅ） 第１図 Ｃｒ２ｂｓ （モル−／、） 第２図
Claims (2)
- （１）主成分としての酸化亜鉛にＢａとＣｒをＢａＯ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、ＢａＯの含有量が ０．０５〜３．０モル％でＢａとＣｒ（７）関係が０．
７≦Ｂａ／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 |
|---|---|---|---|
| JP61268325A JPS63122102A (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 |
|---|---|---|---|
| JP61268325A JPS63122102A (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 電圧非直線抵抗体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63122102A true JPS63122102A (ja) | 1988-05-26 |
Family
ID=17456972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61268325A Pending JPS63122102A (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 電圧非直線抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63122102A (ja) |
-
1986
- 1986-11-10 JP JP61268325A patent/JPS63122102A/ja active Pending
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