JPH02103902A - 電圧非直線抵抗体の製造方法 - Google Patents
電圧非直線抵抗体の製造方法Info
- Publication number
- JPH02103902A JPH02103902A JP63255772A JP25577288A JPH02103902A JP H02103902 A JPH02103902 A JP H02103902A JP 63255772 A JP63255772 A JP 63255772A JP 25577288 A JP25577288 A JP 25577288A JP H02103902 A JPH02103902 A JP H02103902A
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- oxide
- resistor
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、酸化亜鉛を主成分とし、焼結体自体が電圧非
直線抵抗特性を有する電圧非直線抵抗体の製造方法に関
するものである。
直線抵抗特性を有する電圧非直線抵抗体の製造方法に関
するものである。
（従来の技術）
電気系統において、正常な電圧に重畳される過電圧を除
去し、電気系統や電気機器を保護するために、サージア
ブソーバ−及び避雷器等の過電圧保護装置が用いられて
いる。この過電圧保護装置には、正常な電圧では絶縁特
性を示し、過電圧が印加された時には、比較的低抵抗値
になる非直線抵抗体が用いられている。
去し、電気系統や電気機器を保護するために、サージア
ブソーバ−及び避雷器等の過電圧保護装置が用いられて
いる。この過電圧保護装置には、正常な電圧では絶縁特
性を示し、過電圧が印加された時には、比較的低抵抗値
になる非直線抵抗体が用いられている。
この様な電圧非直線抵抗体は一般にバリスタと呼ばれ、
酸化亜鉛（ＺｎＯ）に少量の酸化ビスマスや酸化鉛、酸
化バリウム等の金属酸化物を添加して均一に混合し、圧
縮成形後、焼成して得られる。また、上記の様な酸化亜
鉛系の非直線抵抗体は、小電流域における非直線特性が
急峻で、且つ、大電流域に至るまで鋭い立上がりを持つ
ため、従来使用されていたシリコンカーバイド（Ｓ ｉ
Ｃ）系の非直線抵抗体を用いた過電圧保護装置よりも
優れた過電圧保護装置を得ることができる。
酸化亜鉛（ＺｎＯ）に少量の酸化ビスマスや酸化鉛、酸
化バリウム等の金属酸化物を添加して均一に混合し、圧
縮成形後、焼成して得られる。また、上記の様な酸化亜
鉛系の非直線抵抗体は、小電流域における非直線特性が
急峻で、且つ、大電流域に至るまで鋭い立上がりを持つ
ため、従来使用されていたシリコンカーバイド（Ｓ ｉ
Ｃ）系の非直線抵抗体を用いた過電圧保護装置よりも
優れた過電圧保護装置を得ることができる。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上）ホした様な酸化亜鉛系の非直線抵抗
体は、高湿状態で使用すると、非直線抵抗体側面の抵抗
値が減少するという欠点があった。
体は、高湿状態で使用すると、非直線抵抗体側面の抵抗
値が減少するという欠点があった。
そのため、非直線抵抗体素子の側面からの漏れ電流が増
大していた。この様な欠点を解消するために、従来は非
直線抵抗体の側面に珪酸亜鉛（Ｚｎｚｓｉｏ４＞とアン
チモン酸亜鉛（Ｚｎｙ ５ｂｚ０１２）を主成分とする
高抵抗層を設けることにより、耐湿性の向上だけでなく
、沿面閃絡の防止をも図っていた。
大していた。この様な欠点を解消するために、従来は非
直線抵抗体の側面に珪酸亜鉛（Ｚｎｚｓｉｏ４＞とアン
チモン酸亜鉛（Ｚｎｙ ５ｂｚ０１２）を主成分とする
高抵抗層を設けることにより、耐湿性の向上だけでなく
、沿面閃絡の防止をも図っていた。
上述した様な非直線抵抗体の側面への高抵抗層の形成方
法としては、特公昭５９−４１２８４号公報に示されて
いる様な方法がおる。即ち、Ｓ０２．５ｂ２０３という
形をとった物質を塗布して、それらを焼結体内部の酸化
亜鉛（ＺｎＯ）と反応させて、Ｚｎ２ＳｉＯ４とＺｎｙ
５ｂ２０ｔ２を形成する方法、また、初めから、最終
組成物であるＺｎ２ＳｉＯ４とＺｒ１ｙ Ｓｂｚ Ｏｔ
２を含む物質を側面に付着させる方法が知られている
。
法としては、特公昭５９−４１２８４号公報に示されて
いる様な方法がおる。即ち、Ｓ０２．５ｂ２０３という
形をとった物質を塗布して、それらを焼結体内部の酸化
亜鉛（ＺｎＯ）と反応させて、Ｚｎ２ＳｉＯ４とＺｎｙ
５ｂ２０ｔ２を形成する方法、また、初めから、最終
組成物であるＺｎ２ＳｉＯ４とＺｒ１ｙ Ｓｂｚ Ｏｔ
２を含む物質を側面に付着させる方法が知られている
。
しかし、前者の方法では、焼成時に十分に反応しきれな
いで、５ｉＯｚと５ｂｚＯ：＋がそのまま残る部分がお
り、また、後者の方法では、反応の最終組成物を塗布す
るので、密着性が悪いという欠点がおった。
いで、５ｉＯｚと５ｂｚＯ：＋がそのまま残る部分がお
り、また、後者の方法では、反応の最終組成物を塗布す
るので、密着性が悪いという欠点がおった。
本発明は、以上の欠点を解消するために提案されたもの
で、その目的は、高抵抗層と非直線抵抗体素子の密着性
を良くすることにより、耐湿性に優れ、しかもインパル
ス耐量を向上させることができる非直線抵抗体の製造方
法を提供することにおる。
で、その目的は、高抵抗層と非直線抵抗体素子の密着性
を良くすることにより、耐湿性に優れ、しかもインパル
ス耐量を向上させることができる非直線抵抗体の製造方
法を提供することにおる。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明の電圧非直線抵抗体の製造方法は、焼結体自体が
電圧非直線性を有するような添加物を加えた、酸化亜鉛
を主成分とする成形体素体必るいは予め成形体を仮焼し
た素体の側面に、Ｚｎ２Ｂｉ：＋ Ｓｂ３０ｔ ４と、
Ｃｒ２Ｏ３または５ｎ０２またはＭｇＯの少なくとも一
つ以上を含む物質を塗布した後焼結して、その焼結体の
側面に高抵抗病を形成することを特徴とするものでおる
。
電圧非直線性を有するような添加物を加えた、酸化亜鉛
を主成分とする成形体素体必るいは予め成形体を仮焼し
た素体の側面に、Ｚｎ２Ｂｉ：＋ Ｓｂ３０ｔ ４と、
Ｃｒ２Ｏ３または５ｎ０２またはＭｇＯの少なくとも一
つ以上を含む物質を塗布した後焼結して、その焼結体の
側面に高抵抗病を形成することを特徴とするものでおる
。
（作用）
本発明の電圧非直線抵抗体の製造方法によれば、Ｚｎ２
Ｂ １３Ｓｂ３０ｔ ４が素子内部のＺｎＯと反応し
てＺｒ１ｙ Ｓｂｚ Ｏｔ ２を形成し、そのとき遊離
したＢｉｚＯ：＋がＣｒ２Ｏ３またはＳｎＯ２またはＭ
Ｃｌ０との反応を促進するため、形成された高抵抗層（
Ｚｎｙ ５ｂ２０ｔ ２及びＺｎＣｒｚＯ４またはＺｎ
５ｒ１０３またはＺｎＭＣ］Ｏｚ ）の密着性を大幅に
増大させることができる。
Ｂ １３Ｓｂ３０ｔ ４が素子内部のＺｎＯと反応し
てＺｒ１ｙ Ｓｂｚ Ｏｔ ２を形成し、そのとき遊離
したＢｉｚＯ：＋がＣｒ２Ｏ３またはＳｎＯ２またはＭ
Ｃｌ０との反応を促進するため、形成された高抵抗層（
Ｚｎｙ ５ｂ２０ｔ ２及びＺｎＣｒｚＯ４またはＺｎ
５ｒ１０３またはＺｎＭＣ］Ｏｚ ）の密着性を大幅に
増大させることができる。
（実施例）
以下、本発明の電圧非直線抵抗体の製造方法について、
実施例に基づいて詳細に説明する。
実施例に基づいて詳細に説明する。
本実施例においては、まず、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の粉末
に、酸化ビスマス（Ｂ ｉｚ ０３ ＞、酸化コバルト
（ＣＯ３０４） 、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化クロ
ム（Ｃｒｚ ０３ ）を各々０．５モル％、酸化アンチ
モン（Ｓｂ２０３ ） 、酸化ニッケル（Ｎｉｐ＞を各
々１．０モル％の範囲で添加し、これらの原料粉末を十
分に混合するために、水、分散剤、バインダー、潤滑剤
と共に混合装置に入れて混合した。この混合物スラリー
をスプレードライヤーで造粒して、直径５Ｑｍｍ、厚さ
・３０ｍｍの円板に圧縮成形した。そして、添加した分
散剤、バインダー、潤滑剤を予め除くため、空気中で４
５０℃で焼成後、１０５０°Ｃで仮焼した素体に、予め
用意した高抵抗層用スラリーをスプレーガンを用いて塗
布した。
に、酸化ビスマス（Ｂ ｉｚ ０３ ＞、酸化コバルト
（ＣＯ３０４） 、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化クロ
ム（Ｃｒｚ ０３ ）を各々０．５モル％、酸化アンチ
モン（Ｓｂ２０３ ） 、酸化ニッケル（Ｎｉｐ＞を各
々１．０モル％の範囲で添加し、これらの原料粉末を十
分に混合するために、水、分散剤、バインダー、潤滑剤
と共に混合装置に入れて混合した。この混合物スラリー
をスプレードライヤーで造粒して、直径５Ｑｍｍ、厚さ
・３０ｍｍの円板に圧縮成形した。そして、添加した分
散剤、バインダー、潤滑剤を予め除くため、空気中で４
５０℃で焼成後、１０５０°Ｃで仮焼した素体に、予め
用意した高抵抗層用スラリーをスプレーガンを用いて塗
布した。
また、前記高抵抗層用スラリーは以下の様にして調整し
た。即ち、酸化亜鉛（ＺｎＯ）４０モル％、酸化ビスマ
ス（８ｉｚ ０３ ）３０モル％、酸化アンチモン（Ｓ
ｂｚ ０３ ）３０モル％で混合した粉末を７５０〜１
０００℃で焼成し、これを粉砕して作ったＺｎ２Ｂ １
３Ｓｂ：＋ Ｏｔ ４４０モル％と酸化クローム（Ｃｒ
ｚ Ｏ：３ ）６０モル％を、水と結合剤（例えばポリ
ビニルアルコール）を加えて適当なスラリーにしたもの
でおる。
た。即ち、酸化亜鉛（ＺｎＯ）４０モル％、酸化ビスマ
ス（８ｉｚ ０３ ）３０モル％、酸化アンチモン（Ｓ
ｂｚ ０３ ）３０モル％で混合した粉末を７５０〜１
０００℃で焼成し、これを粉砕して作ったＺｎ２Ｂ １
３Ｓｂ：＋ Ｏｔ ４４０モル％と酸化クローム（Ｃｒ
ｚ Ｏ：３ ）６０モル％を、水と結合剤（例えばポリ
ビニルアルコール）を加えて適当なスラリーにしたもの
でおる。
この様にして調整したスラリーを前記の素体の側面に塗
布し、空気雰囲気中で１２００℃の温度で焼成した。そ
の後、焼結素体の両端面を平行に研磨し厚さ２０ｍｍと
した後、アルミニウムを溶射することにより両面に電極
を形成して、非直線抵抗体を得た。
布し、空気雰囲気中で１２００℃の温度で焼成した。そ
の後、焼結素体の両端面を平行に研磨し厚さ２０ｍｍと
した後、アルミニウムを溶射することにより両面に電極
を形成して、非直線抵抗体を得た。
上記の様にして得られた本実施例の非直線抵抗体の特性
を第１図及び第２図に示した。即ち、第１図は、非直線
抵抗体をｉり度９５％以上、温度９０℃の恒温槽内に長
時間放置した時に、非直線抵抗体に１０μＡの電流を流
すのに必要な電圧Ｖ（１０μＡ）を測定し、初期値に対
する変化率ΔＶを算出したものである。また、第２図は
、４Ｘ１０μｓの波形のインパルス電流を印加した時の
合格率を示すものである。なお、第１図及び第２図にお
いて、実線Ａは従来法によりＺｎ２ＳｉＯ４とＺｎｙ
５ｂ２０＋ ２を含む物質を塗布することにより高抵抗
層を形成させた非直線抵抗体の特性を示し、破線Ｂは本
発明の製造方法によりＺｎ２ Ｂ１３Ｓｂ３０１４とＣ
ｒｚＯ３を含む物質を塗布して高抵抗層を形成させた非
直線抵抗体の特性を示している。
を第１図及び第２図に示した。即ち、第１図は、非直線
抵抗体をｉり度９５％以上、温度９０℃の恒温槽内に長
時間放置した時に、非直線抵抗体に１０μＡの電流を流
すのに必要な電圧Ｖ（１０μＡ）を測定し、初期値に対
する変化率ΔＶを算出したものである。また、第２図は
、４Ｘ１０μｓの波形のインパルス電流を印加した時の
合格率を示すものである。なお、第１図及び第２図にお
いて、実線Ａは従来法によりＺｎ２ＳｉＯ４とＺｎｙ
５ｂ２０＋ ２を含む物質を塗布することにより高抵抗
層を形成させた非直線抵抗体の特性を示し、破線Ｂは本
発明の製造方法によりＺｎ２ Ｂ１３Ｓｂ３０１４とＣ
ｒｚＯ３を含む物質を塗布して高抵抗層を形成させた非
直線抵抗体の特性を示している。
第１図から明らかな様に、本発明のＺｎ２Ｂ＋３５ｂ３
０ｔ ４とＣｒｚＯ３を含む物質を塗布して高抵抗層を
形成させた非直線抵抗体は、従来のものに比べて高温高
湿中に放置する時間が長くても、電圧変化率ΔＶは非常
に小さく、優れた耐湿性を有するといえる。また、第２
図から明らかな様に、本発明による非直線抵抗体は、イ
ンパルス電流値が大きくなっても合格率はほとんど変化
せず、インパルス耐量も大幅に向上する。
０ｔ ４とＣｒｚＯ３を含む物質を塗布して高抵抗層を
形成させた非直線抵抗体は、従来のものに比べて高温高
湿中に放置する時間が長くても、電圧変化率ΔＶは非常
に小さく、優れた耐湿性を有するといえる。また、第２
図から明らかな様に、本発明による非直線抵抗体は、イ
ンパルス電流値が大きくなっても合格率はほとんど変化
せず、インパルス耐量も大幅に向上する。
なお、上述した様な優れた効果が得られるのは、以下に
述べる様な理由によると考えられる。即ち、Ｚｎｚ Ｂ
１３Ｓｂ：＋ Ｏｘ ４は下記の様な反応で素子内部
の酸化亜鉛（ＺｎＯ）と反応して、アンチモン酸亜鉛（
Ｚｎｙ ５ｂ２０＋ ２ ）を形成し、しかも、そのと
き遊離した酸化ビスマス（ＢｉｚＯ３）がＣｒ２Ｏ３ま
たは５ｎＯｚまたはＭｑＯとの反応を促進するため、形
成された高抵抗層＜２ｎｙ Ｓｂｚ Ｏｔ ２及びＺｎ
Ｃｒ２０４またはｚｎＳｎＯ３またはＺｎＭｇ０２）の
密着性か大幅に増大するためと考えられる。
述べる様な理由によると考えられる。即ち、Ｚｎｚ Ｂ
１３Ｓｂ：＋ Ｏｘ ４は下記の様な反応で素子内部
の酸化亜鉛（ＺｎＯ）と反応して、アンチモン酸亜鉛（
Ｚｎｙ ５ｂ２０＋ ２ ）を形成し、しかも、そのと
き遊離した酸化ビスマス（ＢｉｚＯ３）がＣｒ２Ｏ３ま
たは５ｎＯｚまたはＭｑＯとの反応を促進するため、形
成された高抵抗層＜２ｎｙ Ｓｂｚ Ｏｔ ２及びＺｎ
Ｃｒ２０４またはｚｎＳｎＯ３またはＺｎＭｇ０２）の
密着性か大幅に増大するためと考えられる。
２Ｚｎｚ Ｂ １３Ｓｂ３０＋ ４ ＋１７Ｚｒ１０→
３Ｚｒ１７ Ｓｂ２！ Ｏｔ ２ ＋３８１２０３また
、Ｚ、ｎ２ Ｂ ｉ ３５ｂ３０ｔ ４ ハ非常に活性
な物質のため、反応しきれないでそのまま残ると（７１
うこともない。
３Ｚｒ１７ Ｓｂ２！ Ｏｔ ２ ＋３８１２０３また
、Ｚ、ｎ２ Ｂ ｉ ３５ｂ３０ｔ ４ ハ非常に活性
な物質のため、反応しきれないでそのまま残ると（７１
うこともない。
この様に本実施例によれば、非直線抵抗体の耐湿性及び
インパルス電流に対する安定性を大幅に改善することが
できるので、非直線抵抗体を電力用避雷器等に使用した
場合においても、優れた信頼性を得ることができる。
インパルス電流に対する安定性を大幅に改善することが
できるので、非直線抵抗体を電力用避雷器等に使用した
場合においても、優れた信頼性を得ることができる。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、原料として酸化物を用いたが、焼結して酸化物にな
るものであれば良く、例えば、水酸化物、炭酸化物、蓚
酸化物等であっても同様の効果が１ｑられる。また、上
述した実施例に用いたＣｒｚＯ３の代りに、５ｎＯｚま
たはＭｇＯを用いても同様の効果が得られることを実験
的に確認している。さらに、実施例に示した添加物以外
でも、非直線抵抗体の特性を向上させる目的で他の成分
を添加しても良い。また、高抵抗層を形成する物質を、
仮焼した素体に塗布したが、成形した素体に塗布しても
同様な効果が得られた。
く、原料として酸化物を用いたが、焼結して酸化物にな
るものであれば良く、例えば、水酸化物、炭酸化物、蓚
酸化物等であっても同様の効果が１ｑられる。また、上
述した実施例に用いたＣｒｚＯ３の代りに、５ｎＯｚま
たはＭｇＯを用いても同様の効果が得られることを実験
的に確認している。さらに、実施例に示した添加物以外
でも、非直線抵抗体の特性を向上させる目的で他の成分
を添加しても良い。また、高抵抗層を形成する物質を、
仮焼した素体に塗布したが、成形した素体に塗布しても
同様な効果が得られた。
［発明の効果］
以上述べた様に、本発明によれば、酸化亜鉛を主成分と
する成形体素体あるいは予め成形体を仮焼した素体の側
ｍｉに、Ｚｎ２８１３Ｓｂ：＋ Ｏｔ ｑと、Ｃｒ２Ｏ
３または５ｒ１０２またはＭＱＯの少なくとも一つ以上
を含む物質を塗布した後焼結して、その焼結体の側面に
高抵抗層を形成するという簡単な手段によって、高抵抗
層と非直線抵抗体素子の密着性を良くすることができ、
耐湿性に優れ、しかもインパルス耐量を向上させること
を可能とした非直線抵抗体の製造方法を提供することが
できる。
する成形体素体あるいは予め成形体を仮焼した素体の側
ｍｉに、Ｚｎ２８１３Ｓｂ：＋ Ｏｔ ｑと、Ｃｒ２Ｏ
３または５ｒ１０２またはＭＱＯの少なくとも一つ以上
を含む物質を塗布した後焼結して、その焼結体の側面に
高抵抗層を形成するという簡単な手段によって、高抵抗
層と非直線抵抗体素子の密着性を良くすることができ、
耐湿性に優れ、しかもインパルス耐量を向上させること
を可能とした非直線抵抗体の製造方法を提供することが
できる。
第１図は本発明の電圧非直線抵抗体の製造方法を用いて
得られた非直線抵抗体の耐湿特性を示す図、第２図はイ
ンパルス耐量特性を示す図である。
得られた非直線抵抗体の耐湿特性を示す図、第２図はイ
ンパルス耐量特性を示す図である。
Claims (1)
- 焼結体自体が電圧非直線性を有するような添加物を加
えた、酸化亜鉛を主成分とする成形体素体あるいは予め
成形体を仮焼した素体の側面に、Ｚｎ＿２Ｂｉ＿３Ｓｂ
＿３Ｏ＿１＿４と、Ｃｒ＿２Ｏ＿３またはＳｎＯ＿２ま
たはＭｇＯの少なくとも一つ以上を含む物質を塗布した
後焼結して、焼結体の側面に高抵抗層を形成することを
特徴とする電圧非直線抵抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63255772A JPH02103902A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63255772A JPH02103902A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02103902A true JPH02103902A (ja) | 1990-04-17 |
Family
ID=17283410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63255772A Pending JPH02103902A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02103902A (ja) |
-
1988
- 1988-10-13 JP JP63255772A patent/JPH02103902A/ja active Pending
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