JPS6364301A - 電圧非直線抵抗体の製造方法 - 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
製造方法に関し、とくに製品品質の均質化を図り、電気
特性のばらつきが小さくサージ耐量、課電寿命特性等の
良好な電圧非直線抵抗体を製造するのに有利な方法に関
するものである。

（従来の技術） 従来、電圧非直線抵抗体（以下酸化亜鉛素子と記す）は
酸化亜鉛と各種添加物との混合物を造粒工程においてス
プレードライヤーで微細粒子に造粒した後、この造粒物
を金型プレス等にて成形し、得られた成形体を所定の温
度で焼成することによって製造するのが一般的に広く知
られている。

（発明が解決しようとする問題点） このような製造過程を経て得られる酸化亜鉛素子の品質
等の向上を図るためには、とくに成形工程において均一
な成形体を作製することが重要である。このためには造
粒工程における造粒物の性質として例えば良好な流動性
を有し、適度の粒径、分布、形状を持った粒子を得るこ
とはもちろんのこと、とりわけ造粒物の水分量が均一か
つ適度な値を有することが必要である。しかしながら上
述したような従来の製造法においてはこのような性質を
有する造粒物を得るべき、条件については何ら検討がな
されていないために、酸化亜鉛素子の電気的緒特性のば
らつきが大きい欠点があった。

本発明の目的は成形工程に先立ち簡便な処置を施すこと
によって上述した不具合を解消し、電気的緒特性のバラ
ツキが少なく、サージ耐量、課電寿命特性の良好な電圧
非直線抵抗体を得るのに有利な製造方法を提供しようと
するものである。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明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各種金属酸化物を添加混合し
、この混合物を造粒、成形、焼成して焼結体を得る電圧
非直線抵抗体の製造方法において、造粒工程にて得られ
た造粒粉を、密閉容器に装入した状態で１日以上、１０
日以下放置することを特徴とする電圧非直線抵抗体の製
造方法である。

ここで本発明は、放置後における造粒物の水分量は０．
５〜２．０　ｗｔ％であるのが望ましく、造粒粉の平均
粒径は５０〜１５０μｍであるのが望ましい。

また、造粒粉を装入した状態における密閉容器の雰囲気
は相対湿度９０％以上の高湿度であるのが望ましい。

（作　用） 本発明は、上述した構成において、造粒して得られた造
粒粉を成形工程に供給するに先立ち密閉容器に装入した
状態で１日以上、１０日以下該造粒粉を放置するために
造粒粉の水分量を均一にすることが可能で、従ってこの
ような造粒粉を成形工程に供給すれば均一な成形体を得
ることができ電気的緒特性の良好な酸化亜鉛孝子を製造
し得る。

ここで密閉容器に装入した造粒粉の放置期間を１日以上
、１０日以下に限定する理由は、放置期間が１日未満で
は造粒粉の水分量を均一化すべく十分な効果が得られず
、一方１０日を超える場合には、混合工程の際に加えた
有機バインダーの変質などによって得られた製品の特性
が低下するためである。よって、放置期間は１日以上、
１０日以下に限定した。

造粒粉を装入する密閉容器は、錆にくい容器であること
が必要のためアルミニウム製の容器を用いるのが望まし
いが、その他ステンレス製容器、およびプラスチックス
製容器を用いることもできる。なお、造粒粉の水分量を
０．５〜２．０　ｗｔ％とするのが望ましいのは、０．
５　ｗｔ％未満および２．０ｔｉｔ％を超えると焼成体
の内部欠陥発生率が高くなるとともに、サージ耐量、課
電寿命が低下するためである。

また造粒粉の平均粒径を５０〜１５０μ涌とするのが望
ましいのは、成形時においてボイドおびピンホールの発
生を極力防止した均一な成形体を得るのに有利だからで
ある。

また造粒粉を装入した状態における密閉容器の雰囲気が
相対湿度９０９７６以上の高湿度とするのが望ましいの
は、造粒粉の水分量を均一にさせるのに有利だからであ
る。

以下酸化亜鉛を主成分とする酸化亜鉛素子の製造要領に
つき詳細に説明する。

まず所定の粒度に調整した酸化亜鉛原料と所定粒度に調
整した酸化ビスマス、酸化クロム、酸化マンガン、酸化
アンチモン、酸化コバルト、酸化けい素、酸化ニッケル
等よりなる添加物および好ましくは銀を含むホウケイ酸
ビスマスガラスの所定量をボールミルを用いて混合する
。

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
ルコール水溶液および酸化アルミニウム源として硝酸ア
ルミニウム溶液の所定量を添加する。この混合操作は好
ましくは乳化機例えばディスパーミルを用いる。その後
好ましくは２００　＊ｓＨｇ以下の真空度で減圧脱気を
行い混合泥漿を得る。

混合泥漿の水分量は３０〜３５重量％程度に調整すると
好ましい。

次に得られた混合泥非を１４９μｍの篩にＩＷ　Ｌ／造
粒工程においてスプレードライヤにより平均粒径５０〜
１５０　μｍ、より好ましくは８０〜１２０　μｍで、
かつ水分量が０．５〜２．０　ｗｔ％より好ましくは１
．０〜１．５　ｗｔ％の造粒粉に造粒する。

次に得られた造粒粉をアルミ製等の容器に７０〜８０％
程度装入し密閉する。そして造粒粉をこの状態で１日以
上、１０日以下放置する。

次にこの造粒粉を成形工程に供給し、成形圧力８００〜
１０００ｋｇ／ｃｊＯ下で所定の形状に成形する。

その成形体を昇降温速度５０〜７０℃／ｈｒで８００〜
１０００℃保持時間１〜５時間という条件で仮焼成して
混合の際に加えた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を形成する。

本発明では、酸化ビスマス、酸化アンチモン、酸化けい
素の所定量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物ペース
トを、３０〜１００μｍ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、　１０００
〜１３００℃好ましくは１１００〜１２５０℃で２〜７
時間という条件で本焼成して、酸化亜鉛素子を得る。

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
ペーストを前記絶縁被覆層上に１００〜２００μｍの厚
さに塗布し、空気中で昇降温速度１００〜２００℃／ｈ
ｒ、　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。

そして最後に酸化亜鉛素子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る。

（実施例） 上述した要領にて作製した直径４７１１、厚さ２０ｒ１
、の酸化亜鉛素子において、造粒後の造粒物の放置期間
を、本発明範囲内の試料＆１〜４と、本発明範囲外の試
料１１ｈ５〜７とを準備し、それぞれの欠陥発生率、電
圧非直線指数、サージ耐量破壊率、漏洩電流を測定した
。なお、本実施例では造粒粉の平均粒径はすべて１００
μｍとした。また水分量はすべて１．２　ｗｔ％とした
。

表−１にその結果を示す。

なお、表−１において、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Ｑ、５ｉｍ以上の欠陥の数
を調べてその割合を求めた。電圧非直線指数αはＩ＝Ｋ
Ｖ”（１：電流、Ｖ：電圧、Ｋ二比例定数）に基いてｖ
１□とＶ、。。μ、との値から求めた。また、サージ耐
量破壊率は１００ＯＡおよび１２０ＯＡの電流を２ｍｓ
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。さらに、漏洩電流の比は素子を周
囲温度１３０℃課電率９５％で課電し、課電直後に対す
る課電１００時間後の電流比１１゜。時間／ｒ、時間か
ら求めた。

表−１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光１〜４は、比較例述５〜７
と比べて電気的緒特性が良好でかつ安定しているととも
に欠陥発生率も少ないことがわかった。

（発明の効果） 本発明によれば造粒工程にて得られた造粒粉を、成形工
程に供給するに先立ち密閉容器に装入した状態で１日以
上、１０日以下放置することにより該造粒粉の水分量を
均一にすることが可能で、その結果電気的緒特性のバラ
ツキが少なくしかもサージ耐量、課電寿命特性の良好な
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各種金属酸化物を添加混合し、この
   混合物を造粒、成形、焼成して焼結体を得る電圧非直線
   抵抗体の製造方法において、 造粒工程にて得られた造粒粉を、密閉容器に装入した状
   態で１日以上、１０日以下放置することを特徴とする電
   圧非直線抵抗体の製造方法。 ２、放置後における造粒粉の水分量が０．５〜２．０ｗ
   ｔ％である特許請求の範囲第１項記載の電圧非直線抵抗
   体の製造方法。 ３、上記造粒粉の平均粒径が５０〜１５０μｍである特
   許請求の範囲第１項又は第２項の何れかに記載の電圧非
   直線抵抗体の製造方法。 ４、上記密閉容器の雰囲気が相対湿度９０％以上の高湿
   度である特許請求の範囲第１項、２項又は第３項の何れ
   かに記載の製造方法。