TW293916B - - Google Patents

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五、發明説明（1 ) 本發明係有關以主要用於送變電系統等的電力領域， 以Ζ η 0爲主成份的電壓非線性電阻體及其製造方法。 以Ζ η 0爲主成分的m壓非線性髦阻體（以下稱 Ζ η 0元件）具有電流電壓特性儍異之非線性，廣被作爲 送變電系統之避雷器用元件使用。此電壓非線性電阻體含 有主成分之Ζ η 0及主添加成分之B i氧化物，添加少量 的 Sb，Mn，Co，Cr，_Si ，Ni ，A1 ，B 等氧 ，. . P—***--：.*·^ . 化物的副添加物，這些可藉由一般的陶瓷製造技術來合成 。這裡所謂的陶瓷製造技術係指將原料粉末混合，預燒結 ，造粒，然1轰形成圓板狀，圓筒狀或甜甜圈狀等所定形狀 後，經燒成，熱處理得燒結體後，形成電極的步驟。 對於以上述方法製得之電力用電壓非線性電阻體需要 改善髙非線性係數値），形成最適合的限制電壓（可 變電阻電壓），增加耐脈沖置，及荷電壽命特性等重要的 特性。其中重要的是當外加雷電脈沖，開關派沖等'的衡擊 高電壓時，Ζ η 0元件的沿面m流短路（防止沿面跳火） 0 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 對於上述要求，例如在Ζ η 0元件的測面塗佈具有比 該元件更高電阻之無機物的高電阻靥，然後烘烤成形，抑 制流向Ζ η 0元件的沿面的電流的方法。這些無機物髙電 阻靥，例如代表性有如特公昭5 4 — 2 5 7 1 0號，特公 昭5 8-2 7 6 4 3號中揭示酸雙圣_放H，事年化 .鮮矽酸系的玻瑰爲人所知。 防止Ζ η 0元件的沿面跳火確保避雷器裝置安定，使 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Μ規格（210X297公釐） Μ

2d〇diQ B7 五、發明説明（2 ) 送變電系統本身具信賴性’安全：性。在產業上佔有重要的 技術地位。 從防止沿面跳火的觀點來看’使用以往技術之電壓非 線性電阻體有以下的缺點。例如設置硼矽酸鋅系的玻璃時 ，Ζ η 0元件的非線性係數降低。又因玻璃的耐酸性差， 如避雷器將Ζ η 0元件封入氮氣中使用時，玻璃會被電晕 放電所產生的硝酸氣體等侵涵，使沿面耐置降低。又爲解_ 決道些缺點而使用上述揭示的氧化鋁矽酸系的玻璃時，本 發明人等依所揭示的化學組成，成分比進行實驗時發現 Z n 0元件與玻璃的潤濕性不良，製造過程中或作爲避雷 器使用時，以元件與玻璃層界面爲主發生微小龜裂，結果 造成玻璃層的剝離，沿面耐量降低。 防止Ζ η 0元件的沿面跳火，確保避雷器裝置的安定 性，信賴性時，需要優異之側面高電阻層及形成該電阻層 的製造步驟。本發明之目的係提供有關避雷器等的放電耐_ 量，防止Ζ η 0元件之沿面跳火的電壓非線性電阻體等及 其製造方法。 以作爲防止Ζ η 0元件之沿面跳火爲目的之側面高電 阻層的重要的要件需考慮以下三點， (1 )與ΖηΟ元件的粘附性優。 (2) 材料內不均匀的電阻分佈等要少。 (3) 設置側面髙電阻靥時的熱處理步驟不能損傷 ~ Ζ η 0元件的特性。 本發明人等由上述觀點，考慮熱膨眼特性，耐氧化性 本紙張尺度適用中國囷家橾準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） ^訂— ^太 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __ B7 五、發明説明（3 ) 等結果，針對於作爲側面高電阻層的結晶化玻璃進行硏究 。而且也檢討與Ζ η 〇元件的粘附性，結果將z n 〇與鹸 土金屬同時加入玻璃內時，發現與Ζ η 0元件的濕潤性增 加，而且界面上形成反應層。更詳細檢討玻璃的成分時， 發現由主成分 ZnO，A 1 2〇3，S i 〇2，Z r 〇2， B a 0，C a 0所構成之結晶化玻璃適合作爲側面高電阻 層。本發明人以這些爲主，禱檢討熱處理條件等遂完成本 發明。 本發明係具有以Al2〇3，S i 〇2，ZnO， B a 0，k r 〇2，C a 0爲必須成分之結晶化玻璃作爲 側面高電阻層的電壓非線性電阻體（Ζ η 0元件）。 各成分的組成範園換算成氧化物時，ΖηΟ爲1 0〜 2 0 重；1:%，A I 2〇3爲 1 0 〜3 0 重置 ％，S i 〇2爲 2 0〜4 0重量％，BaO爲2 0〜3 0重量％，

Zr〇2 爲 1. 5 〜5 重S：%，CaO 爲 0. 5 〜1. 0 重量％。 此玻璃中含有的A 1 2 Ο 3爲塡充料較理想。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 製造Ζ η 0元件，係藉由一般的陶瓷製造技術燒結， 然後將燒結髖冷卻至3 0 0°C以下，使玻璃粉末形成育狀 塗佈於該燒結髏側面的步驟，及該燒結體於大氣中昇溫至 8 0 0〜9 5 0 °C，保持1小時，然後降溫的步驟所構成 的製造方法。 如前述，作爲Ζ η 0元件之側面髙電阻層，基本上， 不能損害Ζ η 0元件本身的非線性，且爲耐酸性優之結晶 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） Α7 2ϋο9ι6 Β7 五、發明説明（4 ) 化玻璃。結晶化玻璃之主成分爲ZnO，BaO， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) S i 〇2，Al2〇3，Zr〇2，CaO，因玻璃中的 Z η 0及B a O增加Z η 0元件與玻瑰的濕潤悻承良粘麗 性。僅添加Ζ η 0及添加不含B a Ο之鹸土金屬氧化物也 未見改善的效果。藉由同時添加Ζ η 0及B a Ο容易與 Ζ η 0元件形成反應層，改善粘附性。C a 0隨著反應層 形成藉由 BaO，S i 〇2，.％12〇3，Zr〇2 與 ZnO 元件進行深層反應，因此，具有減少高電阻層之玻璃反應 層與Ζ η Ο元件間之電阻分佈的較差的效果。 結果盩現無界面龜裂或電場集中於空隙內，減少 ZnO元件內不均匀的電阻分佈，降低沿面跳火。 本發明之側面髙電阻層利用的玻璃經實施熱處理成爲 結晶化玻璃。理想的玻璃組成爲ZnO: 1 0〜2 0重量 %，Al2〇3: 1 0 〜3 0 重量％，S i 〇2: 2 0 〜 4 0 重量 ％，BaO : 2 0 〜3 0 重量％，Zr〇2: 1 . 5 〜5. 0 重量 ％，CaO:0. 5 〜1. 0 重量 ％ 〇 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 S i 〇2超過4 0重量％時玻璃軟化點，或作業溫度 變得太髙，玻璃燒結溫度比Ζ η 0元件的燒結溫度更髙， 故不理想。相反的，S i 〇2低於2 0重量％，或 A 12〇 3超過3 0重量％時玻璃層內產生多處龜裂，無法 作爲高電阻層。又，A 1 2〇 3低於1 0重置％時玻璃的軟 化溫度昇髙，故不理想。Ζ η 0低於1 0重量％時與 ZnO元件的熱膨脹係數不合（ZnO元件：5 0〜7 0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2.97公釐） _ ? _ A7 B7 五、發明説明（5 ) X 1 〇 7/ °c )，在製造過程中有剝離的問題。相反地， Ζ η 0超過2 0重量％時玻璃的耐酸性，玻璃的烘烤溫度 降低，故不理想。B a 0低於2 0重量％時無改善與 Ζ η 0元件的潤濕性的效果，超過3 〇重量％時熱處理過 程中產生不均勻的化學反應，玻璃反應層內形成不均匀的 電阻分佈，故不理想。Z r 〇2低於1 . 5重量％或超過 5重置％時，熱膨脹係數與f η 〇元件不合，故不理想。 CaO低於〇· 5重量％或超過1. 〇重量％時，玻璃屉 與Ζ η 0元件間形成不均勻電阻分佈，故不理想。 本發_之玻璃組成中可含有雜質S r 〇，Mg 0， C ο 0 » Β2Ο3» F e2〇3，Cu Ο，Υ2〇3» Μη 〇2 ，Ν a2〇，L i 2〇等。這些的含量太多時會造成玻璃特 性變化，因此，這些的總量以低於1重量％爲理想。 添加的A 1 2〇 3爲塡充料時可降至比通常使用氧化物 粉末的軟化溫度更低的溫度及可强化玻璃，形成結晶性良 好的玻璃，符合本發明之目的。 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之電壓非線性電阻體係於藉由一般之陶瓷製造 技術合成之圃板狀，園筒狀或甜甜圈狀之Ζ η 0元件的側 面上，再藉由噴塗法，浸潰法或機械複印法塗佈上述玻璃 粉末中添加適當有機物形成的賣狀物，經乾燥後，在大氣 中以8 0 0〜9 5 0 °C保持1小時以上，然後降溫製得。 最後，在該燒結體上，下端面藉由溶射或燒結法形成A 1 電極。限走熱處理溫度的理由如下。 熱處理溫度在8 0 0 °C以下時玻璃不會熔解。而超過 本紙張尺度適用中國困家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局身工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) 9 5 〇°C以上時Ζ η 0元件易殘留熱變形，因玻璃反應層 的變質及過度的結晶化使反應層界面及玻璃上產生微小龜 裂。燒結玻璃的溫度以1小時以上爲宜。少於1小時則反 應不足，從粘附性的觀點來看不理想。此製造步驟中也適 用如本發明人等揭示（特願平6 — 1 6 0 8 0號）提高 Ζ η 0元件本身的特性的熱處理條件（進行二次以上的熱 處理步驟）而不損本發明的姨果。 又，Ζ η 0元件與本發明之玻瑰層的界面上可設置高 ................. '· ·-- — m阻陶瓷曆（例如B i 2〇3，S i 〇2，S b2〇3等的複 合氧化物ί ，而不損本發明的效果。 〔實施例〕 (實施例1 ) 僅秤取所定置之各粉末，純度9 9. 9 %以上的 Ζ η 0 ： 9 4. 39mol%»Bi2〇3： 1. 0 m ο 1 % » S b 2 Ο 3 ； 1 . 0mol%，MnC〇3:0· 5 mol%>C〇2〇3： 1. 0mol%，Cr2〇3: 1. 0m〇l%，NiO:l. Omol%，B2〇3: 〇 1 m o 1 % » A 1 ( N 0 a ) a ： 0 . Olmol% 的 出發原料，以造粒機混合不含Ζ n 0之其他的添加物，經 乾燥後，在空氣中以8 5 0 °C保持2小時進行非正式燒結 ’然後粉碎該燒結物製作複合氧化物，所定量之複合氧化 物與Ζ n 〇粉末中添加逋置之聚乙烯醉水溶液，再以球磨 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 〇 _ I- I n ^~ II —訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2_i6 A7 __________ _B7 五、發明説明（7 ) 機混合製成造粒粉。 將造粒粉加壓成形後，在空氣中以1 1 9 0。(3燒結約 4小時。此時的昇溫•降溫速度約7 0^4。燒結後之 Zn〇元件的形狀尺寸爲沴5 0X2 5 t。 另外，使玻璃（軟化點：8 5 0 °C，組成：ZnO : 1 5重量％，BaO : 2 7重量％，Al2〇3塡充料： 2 5 重量 ％，S i 〇2: 2 9' 2 重量 ％，Zr〇2: 3 重— 量％，0&0:0_ 8重量％ )’粉懸浮於乙基纖維素的卡 必醇溶液中，形成，育狀，將此育狀物以Jt羞法塗廊玲.前_ 述燒結體的側面上.，塗膜厚度爲1 〇 〇〜2 0 0 a m，然 後予以乾燥。再經加熱至8 5 0 °C保持2小時後，以降溫 速度約7 5 °C/H冷卻至室溫。以此所得之燒結體上。下 端面上溶射A 1形成電極，示製成之z n 0元件的模式斷 面圖。 表1係表示製成之Ζ η 0元件的绅線性係數（""値）·*· 及耐脈沖置試驗結果。 11 ^~ 裝 訂-"I i(泉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梂率局員工消費合作社印製 -10 - 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五'發明説明（8) 〔表1 〕

非線性 係數 (a ) 耐脈沖量 40kA 60kA 80kA 100kA 本發明品 25 〜30 〇；' 〇 〇 〇 以往 (硼矽暖鲜 系玻璃） 5〜1 0 〇 X X X 以往 (氧化鋁矽 酸玻璃） 15 〜20 〇 X X X (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 非線性係數（α値）係於z n 0元件中通入DC 1 0 ( Ια)及1mA ( I2)的電流時ZnO元件端子間 的電壓：使用Vi及乂2，由（1 )式整理而得到的。 〔數1〕 0 g / ( I 2/ I !) (1 ) 1 0 g / ( V 2/ V 1 ) 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX 2.97公釐） -11 - 經濟部中央樣準局員工消費合作社印裝 A7 --〜_ _ 五、發明説明（9 ) X，耐脈沖量係通入二次8 X 2 0 A S之脈沖電流（ 電流値爲4種）時，檢討Ζ η 0元件有否被破壞（沿面跳 火）。同表中0表示正常，X表示跛壞。 本發明之Ζ η 0元件的非線性係數比在側面上燒上硼 @酸鋅系玻璃（表中以往品1 )或氧化鋁矽酸系玻璃（以 往品2)的以往元件約大兩倍以上。耐脈沖惫：以往元件 在4 〇 kA破壞，而本發明的元件在1 〇 〇 kA以內正常 Ο (實施例2 ) 僅秤取所定量之各粉末，純度9 9 . 9 %以上的 ζ η 〇 ： 9 4. 39mol%»Bi2〇3：l. 0 m ο 1 % » S b 2 Ο a ： 1 . 0mol%，MnC〇3:0. 5 m ο 1 % » C O 2 O si ： 1 . Omol%，Cr2〇3: 1. Omol%»Ni〇： 1. 0mol%»B2〇3： 〇. lmol%，A，l (N〇3)3:〇. Olmol% 的 出發原料，以造粒機混合不含Ζ τι O之其他的添加物，經 乾燥後，在空氣中以8 5 0 °C保持2小時進行非正式燒結 ，然後粉碎該燒結物製作複合氧化物，以造粒機混合所定 董之複合氧化物與Ζ η 0製成造粒粉。將造粒粉加壓成形 後，在空氣中以1 1 9 0 °C燒結約4小時。燒結後的 Ζ η 0元件的形狀尺寸爲0 5 0 X 2 5 t。 另外，使表2所示之29種玻瑰粉（ZnO: 5， 10，13，14，15，17，20 及 25 重；1 %， 本紙張尺度適用中®困家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本百) 裝. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7. B7 五、發明説明（10 )

Si〇2：15»20>26. 2 * 2 7. 7， 28, 2 8 . 2 9 2 9 2 9 3 0 ， 4 0 及 4 4 2 重 置 % 9 B a 0 • 1 5 9 2 0 9 2 3 ， 2 4 2 > 2 4 5 9 2 5 9 2 5 9 9 2 6 9 2 6 2 9 2 6 5 9 2 6 6 ί 2 7 ) 2 9 2 9 3 0 及 3 5 重 置 % > Z r 〇 2 : ：1 ( ) 9 1 5 9 3 9 4 9 5 ’ 5 5 重 量 % ， A 1 2 0 3 塡 充 料 • 7 9 1 0 9 1 5 9 2 2 9 2 3 2 5 9 2 8 及 3 0 重 :； % 9 C a 0 • 0 4 5 0 5 9 0 8 9 1 0 及 1 1 重 量 % 所 擔 稱 成 的 各 金 靥 化 合 物 的 組 合 ) 懸 浮 於 乙 基 ΛΜ9\ 纖 維 素 之 卡 必 醇 溶 液 中 5 形 成 育 狀 後 以 噴 塗 法 塗 佈 於 德 結 體 元 件 側 面 9 塗 膜 厚 爲 1 0 0 2 0 0 μ m 然 後 乾 m /PfC 之 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝·

、tT 泉 -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） A7 B7 五、發明説明（11 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ro to ro 03 ro ro cn fO cn ro A ro ω ro ro ro ►-· ΓΟ o H-* to t-» CD »-· «-J »-· O) H-* UI Ι-» h-· ω Η* r〇 卜 Η-· h-· o to CD -4 cn Ul c*> fO 7 仁 »-* »-* »-* »-· ro cn 〇 Ol 〇 H-* 〇 仁 fO 〇 仁 H-* 仁 Ol h ui ΓΟ Ο Η» ω ►"· ω I-* CJ Η» 办 — H* (J1 »-* u\ 卜 in »-· •^1 fO 〇 N 3 o 玻璃組成（w t %) ro 00 ro 0〇 ro 00 ro 03 fO 00 cu 〇 CJ o ω 〇 A A ro o ω ο ro 〇 H-* Ol ro A ro N) CD M CJ fO CJ H-* ro CJ »-· ΓΟ fO -j -j ro 03 ro fO 07 to fO CD fO ΓΟ ω ΙΟ f〇 ω fO NJ O) PO rj cn to ro i〇 r〇 c*> ω ΓΟ Ί ω 〇 ΡΛ ro in to ro O) ro 0) ro fO C7) cn ro cn O) M fO ro to fO N) (£) ro ro 〇 ΓΟ 仁 rO rj 仁 fO INJ 仁 ΓΟ ω ro ω Ol ω o ro cn ro 〇 »-* αι fO Cl ro CJ M ro A Ul ro Ul fO o N) tn ro -j CJ o ω; 〇ί ω fU 〇 Cj CJ ω ω οι <J1 cn ω C*J ω ω ui 0> CO Li ω CJ ui ui ut CJ H· Ol h-* CJ CJ ω ω OA N o M y-» >—* »—· o 〇 CD 〇 U1 〇 〇 0D 〇 CD 〇 03 〇 CD 〇 CD ο CD 〇 00 O 00 o 0D 〇 00 o 00 O 00 Ο CD O 00 o 03 〇 CO o 00 o CD 〇 03 o CD 〇 0Q 〇 σ> O 03 Ο 0Q n a 〇 CD fO 05 N> CD ro Φ Ni CD ►-· cn K> cn U) o ro |NJ ro fO ro 00 ro 00 ω O ro CJ ro ω ro Ol ω ο ω ο CJ o CO o a O CJ o CJ o ω o tn ω o ro Ul h-· 〇 -ί > o U o o o -j 〇 o 0) Ol σ> O <J1 cn cn O) cn 'J 〇 -J o ui w o O cn CD Ο) 〇> ο 旮 υ\ Ol UI O) ui o TO •j Ul o O) O) o o -J X* s W CD 00 -J CD 〇 c〇 〇 -j to 〇 (O 〇 -J U1 to Ul 03 ui 〇 CD CD 〇 CO 〇 O -j CD cn uo o -j cn 〇 -J CD 〇 -j 03 〇 -J 00 o -j 00 ο -j ο CO o 00 o UI 「8 00 | 8 0 0 ： ω Ul -j to Ol 00 o o ω Ul -J (0 o -g CD 〇 Ul o KiL* (*C) _ 0D U1 〇 CO o\ o CD (J) o CD cn 〇 CD cn 〇 -4 CD 〇 oo cn 〇 ω 〇 o CD ro 〇 CO o 00 Ol 〇 03 Ol o | 8 0 0' CD UI 〇 CO Οΐ o CD tn O 0□ cn Ο 00 A ο 00 ω o ω O) O OQ U\ 〇 00 cn 〇 CD cn 〇 CO Ul o 0Q cn 〇 0D O) o 00 u\ o CD cn 〇 I 800 ： (*C) ro (£) ΙΟ ω ro 〇» ω 〇 ro to M 03 fO (£) ω O ΓΟ 00 M ID N) 00 ω o ΚΪ -j fO CO CJ o (O ω u ο ro CD ro (O ro Φ ω O ro (O K> CD ro 00 K3 (D ω o rO CO ω 〇 a> 3P®« 係》 (a) M Ό o ΐ 3 X 〇 〇 〇 X X 〇 X X 〇 0 O X X 〇 〇 〇 X X 〇 〇 〇 o X X 〇 〇 〇 Ά .耐脈沖童1 _ -(lQOkA) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 14 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 -15 - A7 B7 五、發明説明（12 ) 然後再加熱至8 5 0 °C維持2小時後，以降溫速度 7 0°C/h冷卻至室溫。以此所得之燒結體的上，下端面 熔射A 1形成電極製成Ζ η 0元件。 表2係表示2 9種玻璃的組成熱膨脹係數，軟化溫度 ，作業溫度及藉由熱處理在Ζ η 0元件側面上燒上2 9種 玻璃之Ζ η 0元件的非線性係數與耐脈沖置。耐脈沖量係 通入二次1 0 0 kA ( 4Χ ί 〇 // s )的脈沖電流時，檢 討Ζ η Ο元件是否有被破壞（沿面跳火）。同表中〇係表 示正常，X係表示破壊。 燒上〗9種玻璃膏狀物之元件的非線性係數約2 7〜 3 0的範圍內，沒有很大差異。但是燒上No. 1，5， 6，11»12，16，17，21»22，24，25 及2 9之玻璃育狀物的元件經1 0 〇 kA的耐脈沖量試驗 時被破壞。 元件破壊的主要理由，因No. 6，1 1 ，2 2的玻 璃，其玻璃之熱膨脹係數與Ζ η Ο元件的熱膨脹係數（ 5 0〜7 0 X 1 0 7/°C)不合，故於ΖηΟ元件與玻璃 的界面產生剝離及玻璃龜列等現象，No. 21的玻璃的 軟化溫度太高，玻璃未與ΖηΟ元件熔接，又，No.1 ，5，7，2 4的玻璃，在玻璃上產生不均勻層而產生龜 裂。 NO. 12的玻璃係因ΖηΟ元件與玻璃的潤濕性不 良，在ΖηΟ元件與玻璃的界面產生剝離，No. 16的 玻璃係因與Ζ η 0元件產生不均匀的化學反應形成低氰阻 民張尺度適用中國國家梯準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 A7 _____B7 五、發明説明（l3 ) 部分，No. 25及No_ 29的玻璃係因玻璃層與 Ζ η Ο元件間的電阻分佈不均勻的緣故。 由以上得知，玻璃最適當的組成係Ζ η 0爲1 0〜 2 0重量％，S i 〇2爲2 0〜4 0重量％，BaO爲 2 0〜3 0重量％，21*〇2爲1· 5〜5. 0重置％， AI2O3爲 10 〜3 0 重H%，CaO 爲 0 5 〜1. 0 重:1 %。 释由熱處理燒上玻璃之Ζ η .0元件側面附近的斷面組 織，以掃描電子顯微鏡觀察及由圔2確認玻璃反應層附近 之金屬元秦的特性X射線强度（測定：X射線微量分析器 〉的模式圖得知，ΖηΟ元件6與玻璃4間有緻密的玻璃 反應層5緊密粘附著，與Ba，S i ，Zr，A1比較， C a由玻璃層4經玻璃反應層5，與ZnO元件6側面進 行更深層反應，減少玻璃反應層與Ζ η Ο元件間的電阻差 。此玻璃反應層的電阻平衡對於提高耐脈沖*有非常大的 Ί»Μ>. 助益。 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 (實施例3 ) 將表2之No. 3的玻璃育狀物於實施例2製作的 ΖηΟ元件側面上塗佈約1 0 0〜2 0 0 "m，乾燥後， 昇溫至8 5 0 °C保持2小時後，以約7 0°C/h的降溫速 度冷卻至室溫。以上所得之Ζ η Ο元件經硏磨•洗淨，乾 燥後，於蝕刻液（硝酸：水=1 : 9)中浸溃2分鐘，以 浸溃前後的重置減少作爲玻璃耐酸性的標準。爲了比較， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -16 - A7 _B7 五、發明説明（14 ) 將以往所用的硼矽酸鋅系玻璃燒上的元件，也同樣地在蝕 刻液中浸潰2分鐘査其耐酸性。 表3係試驗的結果。本發明的玻璃溶離量約爲以往的 玻璃溶離置（重量減少的程度）約1/5，耐酸性儍異。 表3 本發明 以往品玻璃 玻璃 (硼矽酸鋅系玻璃） 耐酸性 (重量減少 6000〜7000 3 0 000〜40000 μ g / c mJ ) (實施例4 ) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 將玻璃育狀物（表2，No. 3玻璃）於實施例2製 作的ZnO元件側面塗佈約1 〇 〇 "m〜2 0 0 "m，然 後多以乾燥，將熱處理步驟加熱溫度改爲7 5 0，8 0 0 ，9 5 0，1 0 0 0 X，熱處理後形成《極，檢査ZnO 元件的熱處理溫度與玻璃在Ζ η 0元件上的粘附性及與耐 脈沖量的關係。脈沖條件與實施例2相同。同表中〇係表 示耐脈沖置正常，X表示破壞。 結果如表4所示。 -17 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 五、發明説明（15) 〔表4 〕

\熱處理 度 \rc ) 項目 750 800 ¢-- 900 950 1000 玻璃粘附性 界面剝離 良 良 良 龜裂 耐脈沖Ί& .X 〇 〇 〇 X (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -絮·

Γ I -** 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 熱處理步驟的加熱溫度爲7 5 0及1 0 0 0 °C時粘附 性差，界面上產生間隙或微小龜裂，耐脈沖量差。然而選 擇8 0 0〜9 5 0 °C的熱處理溫度時粘附性隹__，耐脈沖量 也良好。因此，熱處理步驟的加熱溫度以8 0 0〜95 0 間較爲理想。 (實施例5 ) 將玻璃育狀物（表2，No. 3玻璃）於實施例2製 作的Ζ η Ο元件側面上塗佈約1 0 〇 〜2 0 0 pm， 經乾燥後，以8 5 0 °C，燒結2小時之電壓非線性《阻慷 放入絕緣管內，製作如圓3的絕緣型避雷器。 對於上述的避笛器進行與實施例4相同的耐脈沖量轼 本紙張尺度逋用中國國家橾率（CMS ) A4規格（210X 297公釐） -18 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7五、發明説明（16) 驗。試驗結束後檢査絕緣管內之Ζ η 0元件有否貫穿破壞 ，結果未見被貫穿破壞的元件。 依本發明可得到比以往耐脈沖量優異之電壓非線性電 阻體，結果提高使用該電阻體之電力用送變電系統的依賴 性，安定性。 〔圖面簡單說明〕 " 圖1係本發明之Ζ η Ο元件的斷面說明圖。 圖2係確認本發明之ζ η Ο元件之玻璃反應層附近的 金靥元素的特性X射線强度的模式圖。 圖3係表示使用本發明之電壓非線性電阻體的避雷器 的構造圖。 〔符號說明〕 ‘ 1，6 ...... Ζ η Ο元件，2，4 ......玻瑰層，3 ...... Α 1層，5 ......玻璃反應層，7……電壓非線性電阻體， 8 ......絕緣子，9 ......護罩，1 0 ......絕緣基體。 ---------π^--------訂------泉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -19 -

Claims (1)

1. 2d3diG A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 六、申請專利範圍 1 1 1 —種 電 壓 非 線 性 電 阻 體 9 係 在 含 有 Ζ η 0 爲 主 成 1 1 分 1 以 鉍 之氧 化 物 爲 添 加 成 分 的 梅 燒 結 體 (U& 所 構 成 的 電 壓 非 線 1 1 性 電 阻 體 中， 其 特 徵 爲 以 S i 0 2 ，A 1- 2 0 3 ，Ζ η 0 9 請 1 先 1 Z r 0 2 ，B a 0 Cao 爲 必 須 成 分 之 高 融 點 結 晶 化 玻 璃 被 閲 讀 1 背 1 覆 於 該 燒 結體 的 側 面 > 該 燒 結 體 的 兩 端 面 上 形 成 電 極 0 1¾ 之 1 注 I 2 暑 如申 請 利 範 圍 第 1 項 的 電 壓 非 線 性 電 阻 體 j 其 意 事 1 項 I 中 被 覆 形 成之 玻 璃 各 成 分 的 組 成 範 圍 換 算 成 氧 化 物 時 » 再 填 1 Z η 〇 爲 10 2 0 重 量 % S i 0 2 爲 2 0 ” - 4 0重量 % 本 頁 I % j A 1 2〇3 爲 1 0 3 0 重 量 % B a 0 爲 2 0 3 0 1 I 重 量 % » Z r 〇 2爲 1 · )- ~ 5重量％ C £ i 〇 爲 〇 . 5 1 1 1 1 0 重量 % 〇 1 1 訂 3 如申 請 專 利 範 圍 第 1 項 或 第 2 項 的 電 壓 非 線 性 電 1 阻 體 > 其 中被 覆 形 成 之 玻 璃 中 的 A 1 2 〇 3 爲 填 充 料 〇 1 J 4 一種 電 壓 非 線 性 電 阻 體 的 製 造 方 法 其 特 徵 係 含 1 I 有 將 含 有 Ζ η 0 主 成 分 B i 〇 氧 化 物 的 主 添 加 成 分 的 粉 1 末 以 1 15 0 1 3 0 0 °c 燒 結 後 將 該 燒 結 體 降 溫 至 1 I 3 0 0 °c 以下 將 如 串 請 專 利 範 圍 第 1 3 項 的 玻 璃 粉 末 1 1 製 成 資 狀 ，塗 佈 於 燒 結 體 側 面 t 然 後 昇 溫 至 8 0 0 1 1 9 5 0 °c 保持 1 小 時 以 上 予 以 烘 烤 的 步 驟 該 燒 結 體 端 面 1 1 上 形 成. 電 極。 1 1 5 一種 避 雷 器 ， 其 特 徵 係 將 藉 由 如 串 請 專 利 範 圍 第 1 I 1 ^*w 3 項 中任 — 項 的 電 壓 非 線 性 電 阻 體 或 如 丰 請 專 利 範 圍 I 1 I 第 4 項 的 製造 方 法 製 成 之 圓 板 » 或 圓 板 狀的 電 壓 非 線 性 電 1 阻 體 放 入 絕緣 管 或 槽 內 所 成 〇 1 1 豕 因 围 T 用 通 «t 紙 尽 * 公 7 V 2