JPH0212901A - 酸化亜鉛バリスタの製造方法 - 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酸化亜鉛バリスタの
製造方法に関するものである。

（従来の技術）゛ 酸化亜鉛バリスタは、一般にバリスタと呼ばれ。

優れた非直線電圧−電流特性を利用して、サージ吸収を
目的としたサージアブソーバや避雷器に幅広く利用され
ている。

従来の酸化亜鉛バリスタは、一般に主原料である酸化亜
鉛に、添加物としてビスマス、マンガン。

アンチモン、コバルト、クロム等の酸化物を添加し、混
合、造粒、成形、焼成して焼結体を得、これに電極術は
等の工程を経て作成される。焼結体は、酸化亜鉛を主体
とする粒子と、添加物より形成される粒界層等からなり
、電圧非直線特性は、それら粒子と粒界層との界面に起
因すると考えられている。従って、これら粒子、界面層
を制御することにより、電圧−電流特性をある程度任意
に調節できる。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように作られた従来の酸化亜鉛バリスタを、サー
ジアブソーバおよび避雷器として使用する際、大電流パ
ルスを印加すると、バリスタのもつ電圧−電流特性に変
化が生じ、サージ耐量が減するという問題点があった。

本発明は上記の点に鑑み、サージ耐量が大きくなるよう
にする酸化亜鉛バリスタの製造方法を提供するものであ
る。

（課題を解決するための手段） そこで本発明は、酸化亜鉛粉末に酸化アルミニウムをＡ
ｌ１２０．の形に換算して５．ＯＸ　１０−’モル％な
いし５．Ｏｘ　１０−３モル％含む組成物を混合して乾
燥したものを、８００℃ないし１２００℃の範囲の温度
にて熱処理を施した後粉砕し、この粉砕した混合粉に上
記金属酸化物と異なった金属酸化物の添加物を混合して
造粒、加圧して焼結させるようにしたものである。

（作　用） 酸化亜鉛粉末に酸化アルミニウムを５．ＯＸ　１０−’
モル％ないしｓ、ｏ　ｘ　ｉｏ−’モル％を混合したも
のを乾燥し、８００℃ないし１２００℃の温度で１次焼
成し、これに酸化ビスマス、酸化コバルト、酸化マンガ
ンを含む金属酸化物の添加物を混合、造粒、加圧して２
次焼成することで、後記の実験結果がらも明らかなよう
に１作成されたバリスタ素子が緻密化され、サージ耐量
が向上する。

（実施例） 以下１本発明の一実施例について説明する。

酸化亜鉛粉末に酸化アルミニウムをＡ（１，０３の形に
換算して５．ＯＸ　１０−’モル％ないし５．ＯＸ　１
０−”モル％添加混合した混合物を乾燥した後、８００
℃ないし１２４０℃で２時間の１次焼成を行ない、これ
を粉砕する。粉砕した混合粉にＢｚ、０３ｇ　Ｃｏ２０
３１　ＭｎＯ，ｓＳｂ、０．　、　Ｎｉｐ、　Ｃｒ、０
．をそれぞれ０．５モル％、０．５モル％、１．０モル
％、０．５モル％、０．５モル％、０．５モル％添加し
混合して造粒、加圧し、１２５０℃で２時間２次焼成し
て素子径１０−１厚さ１ｍの焼結体を得るようにする。

なお、上記実施例では、１次焼成したものに、添加物と
してＢｉ２Ｏ，、Ｃｏ２Ｏ３，ＭｎＯ，、５ｂ２０３．
　Ｎ１ｃｅＣｒ２０．を加えたものとしたが、その他の
金属酸化物として１例えばＰｂＯ，５ｎ０２＋　ＭｇＯ
，Ｖ２Ｏ３、Ｂ２０．＋Ｐｒ５Ｏｘｚなどを含んでも差
支えなく、また、他の一部添加物を含まなくとも差支え
ない。

最初に示した実施例によるもので、酸化アルミニウムを
Ａｌｔ、、０３の形に換算して５．ＯＸ　１０−’モル
％にしたもの、１．ＯＸ　１０−３モル％にしたもの、
５、ＯＸ　１０−３モル％にしたものそれぞれについて
、・１次焼成温度ヲ８００℃、　１０００℃、　１２４
０℃ニした場合の９種類の焼結体を作成し、また一方、
１次焼成の工程を除き、八〇２０．を前記同様の３種類
の混合比、Ｂｉ、０３．　Ｃｏ２０．　、　Ｍｎ０２ｔ
’　５ｂ２ｏ、　、　Ｎｉｐ、　Ｃｒ、０゜を前記同様
の混合比で混合したものを造粒、加圧し、　１２５０℃
で２時間焼成して前記と同形状の焼結体を３種作成し、
これら試料について行なった各種試験結果を第１図ない
し第６図に示す。

第１図は、焼結体のバリスタ電圧（Ｖ、＠Ａ）の＾Ｑ２
０．濃度依存度を１次焼成（１０００℃）工程を加えた
ものについて、第２図は、１次焼成工程を加えないもの
について示す、これら第１図と第２図から、　ＡＯ，Ｏ
，添加量が多くなるとＶ、ｍＡ／ｍが低下し、また、１
次焼成工程を加えたものが、加えないものより相対的に
Ｖよ醜Ａ／閣が低いことがわかる。

第３図に、バリスタ電圧（Ｖ、■Ａ）の１次焼成温度依
存性を＾ａ２０３添加量１．ＯＸ　１Ｇ−”モル％のも
のについて示す、これより、１次焼成の温度の高い方が
ｖ０■Ａ／■の値が低いことがわかる。

第４図には、Ａｌｌ、０．１．０Ｘ１０−’モル％で１
次焼成温度１０００℃とした場合、第５図には、Ａｉ＋
２０゜１．０ＸＩＯ−３モル％で１次焼成のない場合の
サージ耐量試験結果を示す。サージ試験は、８／２０μ
ｓの波形を２分間隔で２回同方向にサージをかけた際の
Ｖ、＋ｓＡの負方向の変化率（ΔＶ１ｍＡ）を示す。こ
れから、１次焼成工程を加えて作成したバリスタ素子の
方が、１次焼成工程を加えない方よりサージに対する劣
化量が小さいことがわかる。

第６図には、ＡＱ、Ｏ，を１．ＯＸ　１０−３モル％混
合したものにおける１次焼成を行なわないものと、１次
焼成したものと、その温度を変えて行なった場合におけ
る１次焼成温度と作成されたバリスタ素子の密度の関係
を示す、この図から明らかなように。

１次焼成を行なった場合の方が緻密化されている。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、サージ耐量の優れた酸
化亜鉛バリスタを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法により作成したバリスタのＡｌｌ、
ＯＪ１度とバリスタ電圧の関係を示す曲線図、第２図は
１次焼成工程を加えないで作成したバリスタのＡＱ２０
．’ｐ度に対するバリスタ電圧の関係を示す曲線図、第
３図は１次焼成の温度とバリスタ電圧との関係を示す曲
線図、第４図および第５図はそれぞれ１次焼成工程を加
えて作成したバリスタおよび１次焼成工程を加えないで
作成したバリスタのサージ耐量の試験結果を示す曲線図
、第６図は１次焼成工程を加えないものと１次焼成工程
を加えたものと、焼成温度と作成されたバリスタの密度
との関係を示す曲線図である。 特許出願人　松下電器産業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　酸化亜鉛粉末に酸化アルミニウムをＡｌ＿２Ｏ＿３の
   形に換算して５．０×１０＾−＾４モル％ないし５．０
   ×１０＾−＾３モル％含む組成物を混合して乾燥したも
   のを、８００℃ないし１２００℃の範囲の温度にて熱処
   理を施した後粉砕し、この粉砕した混合粉に上記金属酸
   化物と異なった金属酸化物の添加物を混合し、造粒，加
   圧して焼結させることを特徴とする酸化亜鉛バリスタの
   製造方法。