DE1952838C

DE1952838C - Keramikkörper als spannungsabhangi ger Widerstand

Info

Publication number: DE1952838C
Application number: DE19691952838
Authority: DE
Inventors: Michio Hirakata Masuyama Takeshi Takatsuki Iida Yoshio Sinta 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: 1973-02-15

Description

3 4

weisen jedoch einen relativ niedrigen /i-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 η-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 Umziindsystems und eines Halbleiterwiderstands, das gebungstemperatur beständig und weist eine verjcdoch 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 ir-,r! andere Oxide, und zwar von den Gruppen Ib, bestehen. Ein so zusammengesetzter Keramikkörper !Vb, VlIb und VIII des Periodischen Systems, enthält. weist eine sehr verbesserte Bestand ^;°keit gegenüber der Das Gemisch enthält jedoch kein Uranoxid 20 Umgebungstemperatur sowie en.m 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-

sow ie auf ein Verfahren zur Herstellung dieser proze't 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 «-Wert

außerdem kein Uran. erhöht.

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

Metalloxidwiderstand mit einem geringen Temperatur- stehend beschriebenen Keramikkörpers der Erfindung

koeffizienten und einem spezifischen Widerstand voa 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 nic'.t einen nicht- Uraroxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Kobaltoxid

ehmschen Widerstand. bestehen. Ein so zusammengesetzter Keramikkörper

Ziel der Erfindung ist es nun, einen Keramikkörper weist einen noch weiter erhöhten «-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 Uianoxld, 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- nrozent Kobaltoxid bestehen. Bei einem solchen gestellt werden kann. 40 keramikkörper kann ein hoher /i-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 Keramikkö^rpers 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 «-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. nrozent Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Molprozent Uranoxid,

Nach einer Ausführungsform der Erfindung be- 0,05 bis 8,0 Molprozent Wismutotid 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 wein einen hohen «-Wert, einen niedrigen prozent Uranoxid. Mit einem so zusammengesetzten C-Wert und gleichzeitig eine große Beständigkeit auf. Keramikkörper kann ein höherer «-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

10,0 Molprozent Uranoxid und 0_:05 bis 8,0 Mol- 0,1 bis 3,0 Milprozent Calciumoxid bestehen. Der so prozent Wismutoxid. Bei einem solchen Keramik- zusammengesetzte Keramikkörper weist einen extrem körper der Erfindung kann der C- .Vert ohne Änderung hohen »-Wert, einen niedrigen C-Wert und g'.eichder Größenabmessung des Widerstands und Ernied- 65 zeitig eine große Beständigkeit auf.

rigung des /i-Werts verringert werden. Diese und andere Merkmale der Erundung sind der

Nach noch einer weiteren Ausführungsform der nachfolgenden ausführlicheren Beschreibung in Vcr-Erfindung besteht der Keramikkörper im wesentlichen bindung mit deir Zeichnung zu entnehmen, die ein·.· ¹I

952 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 spannungsabhängigcn Widerstände der Erfindung weisen eine große Beständigkeit gegenüber der Temperatur und gegenüber einem Belastungsdauertcst auf, der bei 70⁰C bei einer Betriebsdauer von 500 Stunden ausgeführt wird. Der //-Wert und

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 Naßmühlc 3 Stunden lang vermischt. Das Gemisch wird getrocknet und dann 1 Stunde lang '.ei 700⁰C kalziniert. Das kalzinierte Ciemisi.1i wird in einem motorgetriebenen Keramikkörper inn.rhalb von 30 Minuten pulverisiert und dann in einer Form mit einem Druck von 500 kg/cm- zu einer Gestalt mit einem Durchmesser von 17,5 mm mn!

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 spannungsabhängigcn Widerstand als Ganzen bezeichnet, der als wirksames Element einen gesinterten Keramikkörper mit einem Paar

Elektroden 2 und 3 enthält, die an seinen gegenüber io der C-Wert ändern sich nach den Erwärmungsfolgen liegenden Oberflächen angebracht sind. Der gesinterte und dem Bclastungsdaucrlcsl nicht merklich. Es ist Keramikkörper ist auf eine nachfolgend beschriebene zur Erzielung einer großen Beständigkeit gegenüber Art und Weise hergestellt worden und besitzt irgend- Feuchtigkeit vorteilhaft, wenn die erhaltenen Widercinc Form, z. B. eine kreisförmige, quadratische oder stände mit variabler Spannung in ein fcuchtigkeitsrechtcckige Plattenform. Leitungsdrähte 5 und 6 sind 15 festes Harz, wie z. B. Epoxyharz und Phenolhar/. mit den Elektroden 2 und 3 durch ein Verbindungs- nach an sich bekannter Weise eingebettet werden, mittel 4, wie z. B. ein Lötmittel od. dgl., leitend verbunden.

Der gesinterte Keramikkörper 1 kann nach einer auf dem CJcbiet der Keramik an sich bekannten Verfahrensweise hergestellt werden. Die Ausgangsstoffe für die vorstehend beschriebenen Keramikkörper werden in einer Naßmühlc 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 Körpergcslallen 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 30 einer Dicke von 2,5 mm zusammengedruckt, etwa 30°C) abgekühlt. E)er zusammengedrückte Körper wird in Luft bei

" 135O°C 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 cinei Teilchengröße von 600 Maschen geschliffen. Die cm standcnc gesinterte Scheibe hat eine Größe mm 14 mm Durchmesser und 1,5 mm Dicke. Die in Handel erhältlichen Elektroden aus Silberfarbc werde;

Die Gemische können zur leichteren Handhabung 40 an den gegenüberliegenden Oberflächen der gesinterter beim nachfolgenden Preßvorgang zunächst bei 700 Scheibe mit Hilfe eines Anstrichs angebracht. Dam bis 1000 C 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 ent- 60
sprechend der Dicke der gesinterten Körner, während
der /i-Wert von der Dicke fast unabhängig ist. Dieses
läßt eindeutig erkennen, daß die Spannungsabhängigkei; auf den Keramikkörper selbst und nicht auf die .

Elektroden zurückzuführen ist. 65 Beispiel/

Leitungsdrähte können nach an sich bekannter Art Aus 99,5 Molprozent Zinkoxid und 0.5 Molprozei

und Weise unter Verwendung eines üblichen Lot- Uranoxid bestehende Ausgangsstoffe werden in di mi'.tels mit einem niedrigen Schmelzpunkt angebracht in dem Beispiel 1 beschriebenen Art und Wei:

Die geeignete Sintcrlcmpcralur wird vom Gesichtspunkt des elektrischen spezifischen Widerstands, der Nichllincarität und der Behändigkeit aus bestimmt und reicht von 1000 bis 1450° C.

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.

45 werden die Leitungsdrähte mit den Silbcrelcktrodn durch Verlöten verbunden. Die eic', \schcn Eigen schäften der erhaltenen Widerstände werden in Tu belle 1 angegeben. Es ist zu erkennen, daß der ge sinterte Körper aus Zinkoxid mit einem Gehalt ai Uranoxid in einer Menge von 0,05 bis 10,0 Molprozen für einen spannungsabhängigen Widerstand geeigne ist. Insbesondere führt ein Zusatz von Uranoxid ii einer Menge von 0,1 bk 3,0 Molprozent zu einen noch ausgepi ägteren spannungsnichtlinearen Ver halten.

Tabelle 1

UO₂	C	η	UO₂	C	η
(MoI-	(bei		(Mol	(bei
prozcnt)	1 mA)	3,1	prozent)	1 mA)	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

gemischt, getrocknet, kalziniert und pulverisiert. Das pulverisierte Gemisch wird in einer l-orm /u einer Gestall von 17,5 mm Durchmesser und 5 mm Dicke mit einem Druck von 500 kg/cni- zusammengedrückt. Der zusammengedrückte Körper wiid in LuTt bei 135.'· C I 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. "litteis 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 lieispiel I angegebenen Art und Weise versehen. Die elektrischen Werte der erhaltenen Widerstände werden in Tabelle 2 angegeben: del C-Wert ändert sich annähernd proportional der Dicke der gesinterten Scheibe, während der /i-Wcrt son der Dicke praktisch unabhängig ist. Es ist leicht zu erkennen, daß das spannungsnichtlincarc Verhalten der Widerstände dein gesinterten Körper selbst zuzuschreiben ist.

labeile 2

Dicke (mm)	( (bei I πιΛ)	»
Anfancs (4,0)	140	4.0
3.5	122	3,9
3.0	103	4,1
2,5	85	4,0
2.0	6S	4,1
1,5	50	4.0
1.0	35	3.9

15 e i s ρ i c 1 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 ;i-Wcrt in einem entsprechend starken Maße ändert.

Tabelle 3

UO₂
(Molpro/.ent)

0.05

0,05

0,5

0.5

10

H)

10
0,1
0,1
0,1
0.5
0.5
3
3
3
0,5

Hi₅O.,
(Mtilpro/.cnt)

0,05

0,5

0,05

0,5

0.1

0,5

0,1

.1

0.1

0,5

0.5

Beispiel 4

C	3,1
(bei 1 niA)	3,1
16	3,0
7	4,4
17	4,2
35	3,1
36	3,0
220	3,1
70	4,0
215	4,1
16	4,0
7	4,6
17	4.4
25	4,1
24	4,0
63	3,9
25	4,6
65
11

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 weiden. Die Re!;sstungs:d.;ucrprnhe wird bei 70 C Umgebungstemperatur und bei 0,5 Watt innerhalb einer l.eistungsdauer von 500 Stunden ausgeführt. Der Erwärmungswiedcrholungstest wird durch fünfmaliges Wiederholen einer Folge, bei der die genannten Widerstände bei 85°C Umgebungstemperatur 30 Minuten lang gehalten, dann schnell auf —20°C abgekühlt und bei dieser Temperatur 30 Minuten lang gehalten werden, durchgeführt. Die Tabelle 4 gibt eine Differenz für den C-Wert und den //-Wert von den Widerständen vor und nach dein Belastungsdauerversuch wieder. Es kann leicht ersehen werden, daß die Kr;nbination von Uranoxic und Calciumoxid als Zus itz die elektrische Dauer haftigkcit und die Bestän ligkeit gegenüber der Um gebung beeinflußt.

Tabelle 4

UOi	CaO	Belaßt jngsil .-wertest	; Jn(°/.l	Test mil periodischer	Erwärmung
(Molprozent)	(Molprozent)	.1 C- CU)	' -7,3	■:1 C («/„) i	Λ η CU)
0,05	0.05	-8,4	-4,4	-8,2 '	-8,1
0,05	0.5	-4,6	' 5,4	-5,9 !	-5,3
0,05	8	-6,1	ι -4,9	--7.7 '	-6,5
0,5	0.05	-5,5	^: -3,3	-4,0 ^!	-5.3
0,5	8 '	-4,8	i -6,4	-4,4 \	-5,4
10	0,05	-7,3	i -5,0	-7.5	-7,2
10	0,5	-5,4	! -6,7	-6,1	-6,4
JO	8	-8,2	i -3,8		-8.5
0.1	0,1	-4,9	i -2,4	-3,9 '	--5,1
0,1	0,5	-4,0	i -2,4	-3,8 !	-3,7
0,1	3	-4.3	-2,0	-3,6	-4,5
0,5	0,1	-3,0	I -¹·⁹	-3,1	-3.5
0,5	3	-2,9	! -2.3	-2,7	-3,1
3	0,1	-4,2	; -2,0	-2,3	-5,0
3	0,5	-3,3	3,4	-4,7	-4,2
3	3	-4,9	1 -1.8		-4,8
0.5	0,5	-1,0		-1,9



-3,2
-5,3 :
-1,2

VN) ΑΠ7/Τ

ίο

Beispiel 5

Aus Zinkoxid, das die in der Tabelle 5 angegebenen Zusätze enthält, werden spannungsabhängige Widerstände nach den in dem Beispiel I beschriebenen Verfahrensgängen hergestellt. Die /r-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 sti'"'xen spaniningsnichtlinearcn Verhalten führt.

Tabelle 5

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

UO,	CoO	C	ft
(Molprozcnl)	(Molprozent'	(bei 1 111Λ)	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	o,t	too	12
0,5	1 J	95	11
3	0,1	240	Ki
3	0,5	245	13
3	3	250	18
0,5	0,5	95

Tabelle 6	UO₂	CoO	Bi,O,	C	6,3
(M'jlprozcnt)	(Molprozent)	(Molprozent)	(bei 1 inA)	6,0
0,05	0,05	0,05	35	6,1
0,05	0,05	8	36	9,2
0,05	8	0,05	32	5,9
0,05	8	8	70	6,1
10	0,05	0,05	400	6,1
10	0,05	8	380	5,8
10	8	0,05	390	13
10	8	8	375	12
0,1	0,1	0,1	30	12
0,1	0,1	3	32	11
0,1	3	0,1	48	12
0,1	3	3	50	11
3	0,1	0,1	120	13
3	0,1	3	110	12
3	3	0,1	128	18
3	3	3	123
0,5	0,5	0,5	19

Beispiel 6

Aus Zinkoxid, das die in der Tabelle 6 angegebenen Zusätze enthält, werden nach dem in dem Beispiel I 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 I beschriebenen Verfahrensgang spannungsabhängige Widerslände 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 /i-Wert, die sich aus den Werten vor und nach dem Belastungsdauertest eigeben, 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. 7

UO₂	Bi₂O.,	CaO	C	Belastungsdauertcst	Λ " CM	Test mit periodischer Erwärmung	A η (»/„)
(Molprozent)	(Molprozcnt)	(Molprozent)	(bei 1 mA)	Δ C (·/„)	-8,1	JCC/„1	-7,9
0,05	0,05	0,05	12	-3,2	-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	-4,3	-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

I 952

als spannungsabhängiger

Patentansprüche:

1. Keramikkörper als spannungsabhängiger Widerstand, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus 90,0 bis 99,95 Molprozent Zinkoxid und 0,05 bis 10,0 Molprozent Uranoxid besteht.

2. Keramikkörper als spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus 97,0 bis 99,9 Molprozent Zinkoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Uranoxid besteht.

3. Keramikkörper als spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn- »5 zeichnet, daß er im wesentlichen aus 82,0 bis 99,9 Molprozent Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Molprozent Lranoxid und 0,05 bis 8,0 Molprozent Wismutoxid besteht.

4. Keramikkörper als spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus 94,0 bis

99.8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent Uranoxid und 0,1 bis 3,0 Mulprr>zent Wismutoxid besteht.

5. Keramikkörper als spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d-^ß er im wesentlichen aus 82,0 bis

99.9 Molprozent Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 MoI-prozent Uranoxid und 0,Cj bis 8,0 Molprozent Calciumoxid besteht.

6. Keramikkörper als spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus 94,0 bis

99.8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent Uranoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Calciumoxid besteht.

7. Keramikkörper als spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 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 Kobaltoxid besteht.

8. Keramikkörper als spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus 94,0 bis 99,8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent Uranoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Kobaltoxid besteht.

9. Keramikkörper als spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus 94,0 bis 99,8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent Uranoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Kobaltoxid besteht.

10. Keramikkörper als spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus 74,0 bis 99,85 Molprozent Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Moiprozent Uranoxid, 0,05 bis 8,0 Molprozent Wismutoxid und 0,05 bis 8,0 Molprozent Kobaltoxid besteht.

11. Keramikkörper als spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus 91,0 bis 99,7 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent üranoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent Wismutoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Kobaltoxid besteht.

S&5saa£?

Exid und 0,05 bis 8,0 Molprozent Calc.umox.d ^^Keramikkörper als spannungsabhängiger

W derstand nach Anspruch 1. dadurch gekenn-

»vhnPt diß er im wesentlichen aus 91,1) b,s

97 Molprotnt Zinkoxid, 0,1 bis 3.0 Molprozent

Uranoxid 0,1 bL· 3,0 Molprozent Wismutox.d

und 0,1 bis 3,0 Molprozent Calciumox.d besteht.

_Die Erfindung

SS _imÄn Keramikkörper a, Varistoren, die Zinkoxid enthalten, mit nichtohmschem Widerstand, der auf den Keram.kkorper selbst

SSr^mun^abhängige Widerstände, wie ζ B Siliciumcarbidvaristoren, Selengle.chr.chter und Germanium- oder Silicium-p-n-Flächengle.chnchter, S in großem Umfange zur Stabilisierung der Spannung oder des Stroms von elektrischen Stromkreisen angewendet worden. Die elektrischen Charakteristiken Le solchen spannungsabhäng.gen W.derstands werden durch die Gleichung

ausgedrückt, in der V die Spannung quer durch den Widerstand, Ϊ der durch den Widerstand fließende Strom, C eine Konstante, die der Spannung bei einem gegebenen Strom entspricht, und der Exponent« ein Zahlenwert größer als 1 ist.

Der Wert für η wird nach der folgenden Gleichung berechnet:

in der V₁ und V_% die durch die Stöme Z₁ und I₂ gegebenen Spannungen sind. Der geeignete Wert für C hängt von der Art der Anwendung ab, für die der Widerstand eingesetzt werden soll. Es ist im allgemeinen vorteilhaft, wenn der Wert η so groß wie möglich ist, weil dieser Exponent das Ausmaß bestimmt, mit dem die Widerstände von den ohmschen Werten abweichen.

Bei üblichen Varistoren, die aus Germanium- oder Silicium-p-n-Flächengleichrichtern bestehen, ist es schwierig, den C-Wert für einen großen Bereich einzustellen, weil die spannungsabhängige Eigenschafl dieser Varistoren nicht auf dem Keramikkörper als solchem, sondern auf dem p-n-Übergang beruht, Andererseits weisen die Siliciumcarbidvaristoren eine Spannungsabhängigkeit auf, die auf die Kontakte zwischen den einzelnen Körnern des Siliciumcarbid! zurückzuführen ist, die durch ein keramisches Binde mittel miteinander verbunden sind, und der C-Wer kann durch Veränderung einer Dimension in eine: Richtung, in der der Strom durch die Varistorei fließt, eingestellt werden. Die Siliciumcarbidvaristorei