DE1952838B2

DE1952838B2 - Keramikkoerper als spannungsabhaengiger widerstand

Info

Publication number: DE1952838B2
Application number: DE19691952838
Authority: DE
Inventors: Michio Hirakata; Masuyama Takeshi Takatsuki; Iida Yoshio Suita; Matsuoka (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1968-10-22
Filing date: 1969-10-14
Publication date: 1972-07-20
Also published as: NL6915772A; US3699058A; DE1952838A1; NL141009B; FR2021217A1; JPS4813313B1; GB1285379A

Description

I 952 838 3 4

weisen jedoch einen relativ niedrigen «-Wert auf und aus 94,0 bis 99,8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0

werden durch Brennen in einer nicht oxydierenden Molprozent Uranoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent

Atmosphäre hergestellt, damit insbesondere ein ge- Wismutoxid. Bei einem solchen Keramikkörper kann

ringerer C-Wert erzielt wird. ein niedriger C-Wert in Verbindung mit einem hohen

Aus der britischen Patentschrift 731 372, der USA,- 5 «-Wert erzielt werden.

Patentschrift 2 887 632 und der deutschen Patent- Der Keramikkörper der Erfindung kann mit Vorteil schrift 618 803 sind keramische Widerstandsmassen auch im wesentlichen aus 82,0 bis 99,9 Molprozent aus Zinkoxid und Zusätzen anderer Oxide bekannt. Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Molprozent Uranoxid und Die genannte britische Patentschrift bezieht sich auf 0,05 bis 8,0 Molprozent Calciumoxid bestehen. Ein ein keramisches Element eines Niedrigspannungs- io solcher Keramikkörper ist gegenüber der Umzündsystems und eines Halbleiterwiderstands, das gebungstemperatur beständig und weist eine verjedoch keine nichtohmschen Eigenschaften aufweist. besserte Lebensdauer bei elektrischer Belastung auf. Außerdem enthält das keramische Element dieser Nach einer speziellen Ausführungsform des vorbritischen Patentschrift ein zusammengedrücktes kera- stehend beschriebenen Keramikkörpers der Erfindung misches Grundmaterial aus einem feuerfesten und 15 kann der Keramikkörper im wesentlichen aus 94,0 bis isolierenden Material und eine Schicht aus einem 99,8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent gebrannten Gemisch von Metalloxiden, das Zinkoxid Uranoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Calciumoxid und andere Oxide, und zwar von den Gruppen Ib, bestehen. Ein so zusammengesetzter Keramikkörper IVb, VIIb und VIII des Periodischen Systems, enthält. weist eine sehr verbesserte Beständigkeit gegenüber der Das Gemisch enthält jedoch kein Uranoxid. 20 Umgebungstemperatur sowie eine sehr verbesserte

Die USA.-Patentschrift 2 887 632 bezieht sich auf Lebensdauer bei elektrischer Belastung auf.

Materialien, die hauptsächlich aus Zinkoxid bestehen Der Keramikkörper der Erfindung kann ferner

und einen geringen spezifischen Widerstand aufweisen, mit Vorteil auch im wesentlichen aus 82,0 bis 99,9 MoI-

sowie auf ein Verfahren zur Herstellung dieser prozent Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Molprozent Uranoxid

Materialien. Die dort beschriebenen Materialien 25 und 0,05 bis 8,0 Molprozent Kobaltoxid bestehen,

haben jedoch ohmsche Eigenschaften und enthalten Bei einem solchen Keramikkörper ist der n-Wert

außerdem kein Uran. erhöht.

Die deutsche Patentschrift 618 823 betrifft einen Nach einer speziellen Ausführungsform des vor-

Metalloxidwiderstand mit einem geringen Temperatur- stehend beschriebenen Keramikkörpers der Erfindung

koeffizienten und einem spezifischen Widerstand von 30 kann der Keramikkörper im wesentlichen aus 94,0

annähernd 1 Ohm-cm. Auch diese Patentschrift be- bis 99,8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent

schreibt nur einen ohmschen und nicht einen nicht- Uranoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Kobaltoxid

ohmschen Widerstand. bestehen. Ein so zusammengesetzter Keramikkörper

Ziel der Erfindung ist es nun, einen Keramikkörper weist einen noch weiter erhöhten η-Wert auf.
als spannungsabhängigen Widerstand mit nicht- 35 Der Keramikkörper der Erfindung kann außerdem ohmschen Eigenschaften zur Verfügung zu stellen, auch im wesentlichen aus 74,0 bis 99,83 Molprozent der insbesondere durch einen hohen η-Wert, der auf Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Molprozent Uranoxid, 0,05 bis den Keramikkörper selbst zurückzuführen ist, aus- 8,0 Molprozent Wismutoxid und 0,05 bis 8,0 Molgezeichnet ist und hinsichtlich seines C-Werts ein- prozent Kobaltoxid bestehen. Bei einem solchen gestellt werden kann. 40 Keramikkörper kann ein hoher /7-Wert zusammen

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung durch einen mit einem niedrigen C-Wert erzielt werden.
Keramikkörper als spannungsabhängigen Widerstand Nach einer speziellen Ausführungsform des vorerreicht, der im wesentlichen aus 90,0 bis 99,95 Mol- stehend beschriebenen Keramikkörpers der Erfindung prozent Zinkoxid und 0,05 bis 10,0 Molprozent Uran- kann der Keramikkörper im wesentlichen aus 91,0 bis oxid besteht. Ein solcher spannungsabhängiger Wider- 45 99,7 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent stand weist einen nichtohmschen Widerstand auf, der Uranoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent Wismutoxid und auf den Keramikkörper selbst zurückzuführen ist. 0,1 bis 3,0 Molprozent Kobaltoxid bestehen. Bei dem Daher kann der C-Wert dieses Widerstands ohne so zusammengesetzten Keramikkörper ist der C-Wert Beeinträchtigung des /7-Werts durch Änderung des verringert und der η-Wert außerordentlich stark erhöht. Abstands zwischen den gegenüberliegenden Ober- 50 Der Keramikkörper der Erfindung kann auch flächen des Keramikköipers geändert werden. Je schließlich im wesentlichen aus 74,0 bis 99,85 Molkürzer der Abstand ist, desto geringer ist der C-Wert. prozent Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Molprozent Uranoxid,

Nach einer Ausführungsform der Erfindung be- 0,05 bis 8,0 Molprozent Wismutoxid und 0,05 bis steht der Keramikkörper im wesentlichen aus 97,0 8,0 Molprozent Calciumoxid bestehen. Dieser Keramikbis 99,9 Molprozent Zinkoxid und 0,1 bis 3,0 Mol- 55 körper weist einen hohen η-Wert, einen niedrigen prozent Uranoxid. Mit einem so zusammengesetzten C-Wert und gleichzeitig eine große Beständigkeit auf. Keramikkörper kann ein höherer /7-Wert erhalten Nach einer weiteren Ausführungsform des vorwerden, stehend beschriebenen Keramikkörpers der Erfindung

Nach einer weiteren Ausführungsform der Er- kann der Keramikkörper im wesentlichen aus 91,0

findung besteht der Keramikkörper im wesentlichen 60 bis 99,7 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent

aus 82,0 bis 99,9 Molprozent Zinkoxid, 0,05 bis Uranoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent Wismutoxid und

1.0,0 Molprozent Uranoxid und 0,05 bis 8,0 Mol- 0,1 bis 3,0 Molprozent Calciumoxid bestehen. Der so

prozent Wismutoxid. Bei einem solchen Keramik- zusammengesetzte Keramikkörper weist einen extrem

körper der Erfindung kann der C-Wert ohne Änderung hohen η-Wert, einen niedrigen C-Wert und gleich-

der Größenabmessung des Widerstands und Ernied- 65 zeitig eine große Beständigkeit auf.

rigung des /!-Werts verringert werden. Diese und andere Merkmale der Erfindung sind der

Nach noch einer weiteren Ausführungsform der nachfolgenden ausführlicheren Beschreibung in VerErfindung besteht der Keramikkörper im wesentlichen bindung mit der Zeichnung zu entnehmen, die einen

teilweisen Querschnitt eines spannungsabhängigen Widerstands der Erfindung wiedergibt.

Bevor die nach der Erfindung vorgeschlagenen spannungsabhängigen Widerstände im einzelnen beschrieben werden, soll deren Aufbau unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert werden, in der die Ziffer 10 einen spannungsabhängigen Widerstand als Ganzen bezeichnet, der als wirksames Element einen gesinterten Keramikkörper mit einem Paar Elektroden 2 und 3 enthält, die an seinen gegenübeiliegenden Oberflächen angebracht sind. Der gesinterte Keramikkörper ist auf eine nachfolgend beschriebene Art und Weise hergestellt worden und besitzt irgendeine Form, z. B. eine kreisförmige, quadratische oder rechteckige Plattenform. Leitungsdrähte 5 und 6 sind mit den Elektroden 2 und 3 durch ein Verbindungsmittel 4, wie z. B. ein Lötmittel od. dgl., leitend verbunden.

Der gesinterte Keramikkörper 1 kann nach einer auf dem Gebiet der Keramik an sich bekannten Verfahrensweise hergestellt werden. Die Ausgangsstoffe für die vorstehend beschriebenen Keramikkörper werden in einer Naßmühle unter Ausbildung homogener Mischungen gemischt. Die Gemische werden getrocknet und in einer Form mit einem-Druck von 100 bis 1000 kg/cm² zu den gewünschten Körpergestalten zusammengedrückt. Die zusammengedrückten Körper werden an der Luft bei einer gegebenen Temperatur 1 bis 3 Stunden lang gesintert und dann im Ofen auf Raumtemperatur (etwa 15 bis etwa 30⁰C) abgekühlt.

Die geeignete Sintertemperatur wird vom Gesichtspunkt des elektrischen spezifischen Widerstands, der Nichtlinearität und der Beständigkeit aus bestimmt und reicht von 1000 bis 1450⁰C.

Die zusammengedrückten Körper werden, wenn der elektrische spezifische Widerstand verringert werden soll, vorzugsweise in nicht oxydierender Atmosphäre, wie z. B. in Stickstoff und Argon, gesintert.

Die Gemische können zur leichteren Handhabung beim nachfolgenden Preßvorgang zunächst bei 700 bis 1000⁰C kalziniert und dann gepulvert werden. Das Gemisch, das zusammengedrückt werden soll, kann mit einem geeigneten Bindemittel, wie z. B. mit Wasser, Polyvinylalkohol usw., vermischt werden.

Es ist vorteilhaft, wenn der gesinterte Keramikkörper an den gegenüberliegenden Oberflächen mit Schleifpulver, wie z. B. mit Siliciumcarbid mit einer Teilchengröße von 300 bis 1500 Maschen, geschliffen oder poliert wird.

Die gesinterten Keramikkörper werden an ihren gegenüberliegenden Oberflächen mit Elektroden nach irgendeinem anwendbaren und geeigneten Verfahren, wie z. B. nach dem Galvanisierungs-, Vakuumaufdampfungs-, Metallisierungs-, Zerstäubungs- oder nach dem Silberfarbanstrichsverfahren, versehen.

Die spannungsabhängigen Eigenschaften werden praktisch nicht durch die Art der verwendeten Elektroden, aber durch die Dicke der gesinterten Körper beeinflußt. Insbesondere wechselt der C-Wert entsprechend der Dicke der gesinterten Körper, während der η-Wert von der Dicke fast unabhängig ist. Dieses läßt eindeutig erkennen, daß die Spannungsabhängigkeit auf den Keramikkörper selbst und nicht auf die Elektroden zurückzuführen ist.

Leitungsdrähte können nach an sich bekannter Art und Weise unter Verwendung eines üblichen Lötmittels mit einem niedrigen Schmelzpunkt angebracht werden. Es ist bequem, einen leitfähigen Klebstoff» der Silberpulver und Harz in einem organischen Lösungsmittel enthält, zum Verbinden der Leitungsdrähte mit den Elektroden zu verwenden.
Die spannungsabhängigen Widerstände der Erfindung weisen eine große Beständigkeit gegenüber der Temperatur und gegenüber einem Belastungsdauertest auf, der bei 70° C bei einer Betriebsdauer von 500 Stunden ausgeführt wird. Der η-Wert und

ίο der C-Wert ändern sich nach den Erwärmungsfolgen und dem Belastungsdauertest nicht merklich. Es ist zur Erzielung einer großen Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit vorteilhaft, wenn die erhaltenen Widerstände mit variabler Spannung in ein feuchtigkeitsfestes Harz, wie z. B. Epoxyharz und Phenolharz, nach an sich bekannter Weise eingebettet werden.

Zur Zeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend erläutert.

Beispiel 1

Eine Mischung von Zinkoxid und Uranoxid mit einer der Tabelle 1 entsprechenden Zusammensetzung wird in einer Naßmühle 3 Stunden lang vermischt. Das Gemisch wird getrocknet und dann 1 Stunde

-15 lang bei 700⁰C kalziniert. Das kalzinierte Gemisch wird in einem motorgetriebenen Keramikkörper innerhalb von 30 Minuten pulverisiert und dann in einer Form mit einem Druck von 500 kg/cm² zu einer Gestalt mit einem Durchmesser von 17,5 mm und einer Dicke von 2,5 mm zusammengedrückt.

Der zusammengedrückte Körper wird in Luft bei 1350⁰C 1 Stunde lang gesintert und dann im Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt (auf etwa 15 bis etwa 30° C). Die gesinterte Scheibe wird an den gegenüberliegenden Oberflächen mit Silciumcarbid mit einer Teilchengröße von 600 Maschen geschliffen. Die entstandene gesinterte Scheibe hat eine Größe von 14 mm Durchmesser und 1,5 mm Dicke. Die im Handel erhältlichen Elektroden aus Silberfarbe werden an den gegenüberliegenden Oberflächen der gesinterten Scheibe mit Hilfe eines Anstrichs angebracht. Dann werden die Leitungsdrähte mit den Silberelektroden durch Verlöten verbunden. Die elektrischen Eigenschaften der erhaltenen Widerstände werden in Tabelle 1 angegeben. Es ist zu erkennen, daß der gesinterte Körper aus Zinkoxid mit einem Gehalt an Uranoxid in einer Menge von 0,05 bis 10,0 Molprozent für einen spannungsabhängigen Widerstand geeignet ist Insbesondere führt ein Zusatz von Uranoxid in einer Menge von 0,1 bis 3,0 Molprozent zu einem noch ausgeprägteren spannungsnichtlinearen Verhalten.

Tabelle 1

uo„	C	η	UO,	C	R
(Mol	(bei		(Mol	(bei
prozent)	ImA)	3,1	prozent)	ImA)	3,9
0,05	25	3,7	2	90	3,7
0,1	31	3,9	3	123	3,2
0,2	43	4,1	5	171	3,1
0,5	50	4,0	8	220	3,0
1	65	10	340

Beispiel 2

Aus 99,5 Molprozent Zinkoxid und 0,5 Molprozent Uranoxid bestehende Ausgangsstoffe werden in der in dem Beispiel 1 beschriebenen Art und Weise

(ο

gemischt, getrocknet, kalziniert und pulverisiert. Das pulverisierte Gemisch wird in einer Form zu einer Gestalt von 17,5 mm Durchmesser und 5 mm Dicke mit einem Druck von 500 kg/cm² zusammengedrückt. Der zusammengedrückte Körper wird in Luft bei 135O⁰C 1 Stunde lang gesintert und dann im Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt. Die gesinterte Scheibe wird an den gegenüberliegenden Oberflächen zu einer Dicke, die in Tabelle 2 angegeben ist, mittels Siliciumcarbid mit einer Teilchengröße von 600 Maschen geschliffen. Die geschliffene Scheibe wird mit den Elektroden und den Leitungsdrähten an den gegenüberliegenden Oberflächen nach der in dem Beispiel 1 angegebenen Art und Weise versehen. Die elektrischen Werte der erhaltenen Widerstände werden in Tabelle 2 angegeben; der C-Wert ändert sich annähernd proportional der Dicke der gesinterten Scheibe, während der w-Wert von der Dicke praktisch unabhängig ist. Es ist leicht zu erkennen, daß das spannungsnichtlineare Verhalten der Widerstände dem gesinterten Körper selbst zuzuschreiben ist.

Tabelle 2 Tabelle 3

UO₂	Bi₂O₃	C	η
(Molprozent)	(Molprozent)	(bei 1 mA)	3,1
0,05	0,05	16	3,1
0,05	0,5	7	3,0
0,05	8	17	4,4
0,5	0,05	35	4,2
0,5	8	36	3,1
10	0,05	220	3,0
10	0,5	70	3,1
10	8	215	4,0
0,1	0,1	16	4,1
0,1	0,5	7	4,0
0,1	3	17	4,6
0,5	0,1	25	4,4
0,5	3	■ 24	4,1
3	0,1	63	4,0
3	0,5	25	3,9
3	3	65	4,6
0,5	0,5	11

Dicke (mm)	C (bei 1 mA)	η
Anfangs (4,0)	140	4,0
3,5	122	3,9
3,0	103	4,1
2,5	85	4,0
2,0	68	4,1
1,5	50	4,0
1,0	35	3,9

Beispiel 3

Aus Zinkoxid mit einem Gehalt an Uranoxid und Wismutoxid entsprechend einem in der Tabelle 3 angegebenen Anteil werden spannungsabhängige Widerstände nach dem in dem Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensgang hergestellt. Die erzielten Eigenschaften der Widerstände werden in der Tabelle 3 angegeben. Es kann leicht erkannt werden, daß die Kombination von Uranoxid und Wismutoxid als Zusatz zu niedrigeren C-Werten führt, ohne daß sich der «-Wert in einem entsprechend starken Maße ändert.

Beispiel 4

as Aus Zinkoxid mit einem Gehalt an Uranoxid und Calciumoxid in einem in der Tabelle 4 angegebenen Anteil werden spannungsabhängige Widerstände nach dem in dem Beispiel 1 angegebenen Verfahrensgang hergestellt. Die erhaltenen Widerstände werden nach den Methoden geprüft, die für elektronische Teile angewendet werden. Die Belastungsdauerprobe wird bei 70⁰C Umgebungstemperatur und bei 0,5 Watt innerhalb einer Leistungsdauer von 500 Stunden ausgeführt. Der Erwärmungswiederholungstest wird durch fünfmaliges Wiederholen einer Folge, bei der die genannten Widerstände bei 85° C Umgebungstemperatur 30 Minuten lang gehalten, dann schnell auf —20⁰C abgekühlt und bei dieser Temperatur 30 Minuten lang gehalten werden, durchgeführt. Die Tabelle 4 gibt eine Differenz für den C-Wert und den M-Wert von den Widerständen vor und nach dem Belastungsdauerversuch wieder. Es kann leicht ersehen werden, daß die Kombination von Uranoxid und Calciumoxid als Zusatz die elektrische Dauerhaftigkeit und die Beständigkeit gegenüber dei Umgebung beeinflußt.

Tabelle 4

UO₂	CaO	Belastungsdauertest	Λ«(7ο)	Test mit periodischer Erwärmung	Λπ(7ο)
(Molprozent)	(Molprozent)		-7,3	Δ C (»/»)	-8,1
0,05	0,05	-8,4	-4,4	-8,2	-5,3
0,05	0,5	-4,6	-5,4	-5,9	-6,5
0,05	8	-6,1	-4,9	-7,7	-5,3
0,5	0,05	-5,5	-3,3	-4,0	-5,4
0,5	8	-4,8	-6,4	-4,4	-7,2
10	0,05	-7,3	-5,0	-7,5	-6,4
10	0,5	-5,4	-6,7	-6,1	-8,5
10	8	-8,2	-3,8	-3,9	-5,1
0.1	0,1	-4,9	-2.4	-3,8	-3,7
0,1	0,5	-4,0	-2,4	-3,6	-4,5
0.1	3	-4,3	-2,0	-3,1	-3,5
0,5	0,1	-3,0	-1,9	-2,7	-3,1
0.5	3	-2,9	-2,3	-2,3	-5,0
3	0,1	-4.2	-2,0	-4,7	-4,2
3	0,5	-3,3	-3.4	-3,2	-4,8
3	3	-4,9	-1,8	-5.3	-1,9
0,5	0,5	-1,0	-1,2

209530/486

Beispiel 5

Aus Zinkoxid, das die in der Tabelle 5 angegebenen Zusätze enthält, werden spannungsabhängige Widerstände nach den in dem Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensgängen hergestellt. Die «-Werte der erhaltenen Widerstände werden in der Tabelle 5 angegeben. Es ist leicht zu erkennen, daß die Kombination von Uranoxid mit Kobaltoxid als Zusatz in ausgeprägter Weise zu einem außerordentlich starken spannungsnichtlinearen Verhalten führt.

Tabelle 5

oxid als Zusätze in ausgeprägter Weise zu einem ausgezeichneten η-Wert und gleichzeitig zu einem geringeren C-Wert führt.

Tabelle 6

UO₂	CoO	C	η
(Molprozent)	(Molprozent)	(bei 1 mA)	6,2
0,05	0,05	50	12
0,05	0,5	50	6,0
0,05	8	48	9,1
0,5	0,05	99	8,9
0,5	8	102	6,1
10	0,05	620	13
10	0,5	570	5,8
10	8	585	12
0,1	0,1	60	17
0,1	0,5	61	12
0,1	3	95	13
0,5	0,1	100	12
0,5	3	95	11
3	0,1	240	16
3	0,5	245	13
3	3	250	18
0,5	0,5	95

UO₂	CoO	Bi₂O₃	C	η
(Molprozent)	(Molprozent)	(Molprozent)	(bei 1 mA)	6,3
0,05	0,05	0,05	35	6,0
0,05	0,05	8	36	6,1
0,05	8	0,05	32	9,2
0,05	8	8	70	5,9
10	0,05	0,05	400	6,1
10	0,05	8	380	6,1
10	8	0,05	390	5,8
10	8	8	375	13
0,1	0,1	0,1	30	12
0,1	0,1	3	32	12
0,1	3	0,1	48	11
0,1	3	3	50	12
3	0,1	0,1	120	11
3	0,1	3	110	13
3	3	0,1	128	12
3	3	3	123	18
0,5	0,5	0,5	19

35 Beispiel 6

Aus Zinkoxid, das die in der Tabelle 6 angegebenen Zusätze enthält, werden nach dem in dem Beispiel 1 beschriebenen Verfahren spannungsabhängige Widerstände hergestellt. Die elektrischen Eigenschaften der erhaltenen Widerstände werden in der Tabelle 6 angegeben. Es ist leicht zu erkennen, daß die Kombination von Uranoxid und Wismutoxid mit Kobalt-

Beispiel 7

Aus Zinkoxid, das die in der Tabelle 7 angegebenen Zusätze enthält, werden nach dem in dem Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensgang spannungsabhängige Widerstände hergestellt. Die erhaltenen Widerstände werden unter den gleichen Bedingungen wie in dem Beispiel 4 getestet. Die Tabelle 7 gibt den Anfangs-C-Wert und die Unterschiede in dem C-Wert und dem /ι-Wert, die sich aus den Werten vor und nach dem Belastungsdauertest ergeben, wieder. Es kann leicht erkannt werden, daß bei Anwendung der Kombination von Uranoxid, Wismutoxid und Calciumoxid als Zusatz der Anfangs-C-Wert des Widerstands verkleinert ist und daß zur gleichen Zeit die Beständigkeit bei den elektrischen und Umweltsbelastungsdauertests ausgezeichnet ist.

Tabelle

UO₂	Bi₂O₃	CaO	C	Belastungsdauertest	Δη (%)	Test mit periodischer Erwärmung	Λπ(%)
(Molprozent)	(Molprozent)	(Molprozent)	(bei 1 mA)	^COVo)	-8,1	^ C (°/o)	-7,9
0,05	0,05	0,05	12	-8,2	-7,0	-8,0	-6,8
0,05	0,05	8	13	-6,3	-6,4	-7,0	-6,3
0,05	8	0,05	12	-4,9	-5,9	-6,3	-5,8
0,05	8	8	14	-3,7	-7,0	-5,0	-4,2
10	0,05	0,05	150	-5,1	-4,9	-4,2	-6,9
10	0,05	8	140	-4,0	-5,0	-6,1	-5,9
10	8	0,05	153	-4,2	-6,9	-8,1	-7,0
10	8	8	139	-7,9	-2,8	-8,1	-4,6
0,1	0,1	0,1	18	-4,2	-3,8	-4,6	-3,7
0,1	0,1	3	16	-3,9	-4,8	-4,7	-3,8
0,1	3	0,1	14	-4,9	-4,1	-4,9	-4,9
0,1	3	3	17	-4,1	-3,9	-5,0	-2,8
3	0,1	0,1	40	-3,3	-4,7	-4,9	-4,6
3	0,1	3	37	-4,2	-4,3	-3,8	-3,8
3	3	0,1	50	-3,7	-4,8	' -3,7	-3,3
3	3	3	46	-3,5	-1,1	: -4,1	-1,0
0,5	0,5	0,5	10	-0,8	' -1,2

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

12. Keramikkörper als spannungsabhängiger Patentansprüche: Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus 74,0 bis

1. Keramikkörper als spannungsabhängiger 99,85 Molprozent Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Mol-Widerstand, dadurch gekennzeichnet, S prozent Uranoxid, 0,05 bis 8,0 Molprozent Wismut« daß er im wesentlichen aus 90,0 bis 99,95 Mol- oxid und 0,05 bis 8,0 Molprozent Calciumoxid prozent Zinkoxid und 0,05 bis 10,0 Molprozent besteht.

Uranoxid besteht. 13, Keramikkörper als spannungsabhängiger

2. Keramikkörper als spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn-Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn- io zeichnet, daß er im wesentlichen aus 91,0 bis zeichnet, daß er im wesentlichen aus 97,0 bis 99,7 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent 99,9 Molprozent Zinkoxid und 0,1 bis 3,0 Mol- Uranoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent Wismutoxid prozent Uranoxid besteht. und 0,1 bis 3,0 Molprozent Calciumoxid besteht.

3. Keramikkörper als spannungsabhängiger
Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15

zeichnet, daß er im wesentlichen aus 82,0 bis

99,9 Molprozent Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Molprozent Uranoxid und 0,05 bis 8,0 Molprozent

Wismutoxid besteht. Die Erfindung betrifft Keramikkörper als span-

4. Keramikkörper als spannungsabhängiger 20 nungsabhängigen Widerstand mit nichtohmschem Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Widerstand und im spezielleren Keramikkörper als zeichnet, daß er im wesentlichen aus 94,0 bis Varistoren, die Zinkoxid enthalten, mit nichtohm-

99.8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent schem Widerstand, der auf den Keramikkörper selbst Uranoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Wismutoxid zurückzuführen ist.

besteht. 25 Zahlreiche spannungsabhängige Widerstände, wie

5. Keramikkörper als spannungsabhängiger z. B. Siliciumcarbidvaristoren, Selengleichrichter und Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Germanium- oder Silicium-p-n-Flächengleichrichter, zeichnet, daß er im wesentlichen aus 82,0 bis sind in großem Umfange zur Stabilisierung der

99.9 Molprozent Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Mol- Spannung oder des Stroms von elektrischen Stromprozent Uranoxid und 0,05 bis 8,0 Molprozent 30 kreisen angewendet worden. Die elektrischen Charak-Calciumoxid besteht. teristiken eine solchen spannungsabhängigen Wider-

6. Keramikkörper als spannungsabhängiger stands werden durch die Gleichung
Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ,
zeichnet, daß er im wesentlichen aus 94,0 bis / _ | J_

99.8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent 35 \ C
Uranoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Calciumoxid

besteht. ausgedrückt, in der V die Spannung quer durch den

7. Keramikkörper als spannungsabhängiger Widerstand, / der durch den Widerstand fließende Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Strom, C eine Konstante, die der Spannung bei einem zeichnet, daß er im wesentlichen aus 82,0 bis 40 gegebenen Strom entspricht, und der Exponent η ein

99.9 Molprozent Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Mol- Zahlenwert größer als 1 ist.

prozent Uranoxid und 0,05 bis 8,0 Molprozent Der Wert für η wird nach der folgenden Gleichung

Kobaltoxid besteht. berechnet:

8. Keramikkörper als spannungsabhängiger _ logio (hlh)
Widerstand nach Anspruch!, dadurch gekenn- 45 ⁿ ~~ j (VIV) '
zeichnet, daß er im wesentlichen aus 94,0 bis ¹⁰

99,8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent in der V₁ und V₂ die durch die Stöme I₁ und I₂ ge-

Uranoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Kobaltoxid gebenen Spannungen sind. Der geeignete Wert für C

besteht. hängt von der Art der Anwendung ab, für die der

9. Keramikkörper als spannungsabhängiger 5° Widerstand eingesetzt werden soll. Es ist im all-Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn- gemeinen vorteilhaft, wenn der Wert η so groß wie zeichnet, daß er im wesentlichen aus 94,0 bis möglich ist, weil dieser Exponent das Ausmaß be-99,8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent stimmt, mit dem die Widerstände von den ohmschen Uranoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Kobaltoxid Werten abweichen.

besteht. 55 Bei üblichen Varistoren, die aus Germanium- oder

10. Keramikkörper als spannungsabhängiger Silicium-p-n-Flächengleichrichtern bestehen, ist es Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn- schwierig, den C-Wert für einen großen Bereich einzeichnet, daß er im wesentlichen aus 74,0 bis zustellen, weil die spannungsabhängige Eigenschaft 99,85 Molprozent Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 MoI- dieser Varistoren nicht auf dem Keramikkörper als prozent Uranoxid, 0,05 bis 8,0 Molprozent Wismut- 6° solchem, sondern auf dem p-n-Übergang beruht, oxid und 0,05 bis 8,0 Molprozent Kobaltoxid Andererseits weisen die Siliciumcarbidvaristoren eine besteht. Spannungsabhängigkeit auf, die auf die Kontakte

11. Keramikkörper als spannungsabhängiger zwischen den einzelnen Körnern des Siliciumcarbids Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zurückzuführen ist, die durch ein keramisches Bindezeichnet, daß er im wesentlichen aus 91,0 bis 65 mittel miteinander verbunden sind, und der C-Wert 99,7 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent kann durch Veränderung einer Dimension in einer Uranoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent Wismutoxid und Richtung, in der der Strom durch die Varistoren 0,1 bis 3,0 Molprozent Kobaltoxid besteht. fließt, eingestellt werden. Die Siliciumcarbidvaristoren