JPH0258806A - 電圧非直線抵抗体およびその製造方法 - 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 本発明は主として電力分野に用いられる酸化亜鉛を主成
分とする電圧弁Ｍ線抵抗体およびその製造方法に関する
ものである〇 従来の技術 電圧非直線抵抗体は一般にバリスタと呼ばれ、電圧安定
化やサージ吸収素子として広く用いられている。なかで
も、酸化亜鉛を主成分とし、これに少量のＢｉＰ、　、
　Ｇｏ、、０５．　ＭｎＯ２，５ｂ２０．　、０ｒ２０
５などの金属酸化物を添加した酸化亜鉛形バリスタは、
その大きなサージ電流耐量と優れた電圧非直線性から、
近年ギャップレスアレスタ用の素子として従来のシリコ
ンカーバイトバリスタにとって代わシ広く利用されてい
る。

酸化亜鉛形バリスタをアレスタとして用いる場合、放電
耐量特性２課電寿命特性がきわめて重要な特性要素とな
る。ここで、放電耐量特性は４／１Ｑμｓの衝撃電流を
６分間隔で同一方向に２回印加できる電流の限界値であ
る。まだ、課電寿命特性は酸化亜鉛形バリスタ素子に定
格電圧を印加して使用した場合に推定されるバリスタ素
子の寿命で、通常温度および課電率を上げる加速試験が
行われる。

従来よシ、電圧非直線抵抗体の製造方法として、例えば
特公昭５３−２９３７５号公報などに記載されたように
、酸化亜鉛を主成分とし、Ｂｉ２Ｏ，を始めとする数種
の金属酸化物を加えた原料粉を適当な形状に圧縮、成形
した後、８００℃〜１０００℃で仮焼し、得られた仮焼
体側面にＢｉ２Ｏ５，５ｂ２０５゜５ｉ０２などからな
るペースト状側面剤を塗布する。

次いで、この仮焼体を１１００℃〜１３００℃ｆ焼成す
ることによ虱側面剤と素子が反応し、焼結体側面にＺｎ
２ＳｉＯ４とＺｎ７Ｓｂ２ｏ、２からなる高抵抗層が形
成される。こうして得られた焼結体の側面の絶縁耐圧を
さらに上げるために、Ｂ２０５ＳｉＯ−ＰｂＯなどから
なるガラスペーストを３５０℃〜６６０℃の温度範囲で
焼付処理を行い、非晶質高抵抗層を形成する。その後、
焼結体の両端面を平面研磨し、アルミニウムの溶射電極
を形成し、電圧非直線抵抗体を得るものであった。

発明が解決しようとする課題 シカシ、以上ノｊ　’）　Ｋ　Ｂ２Ｏ３−３ｉｎ２−Ｐ
ｂＯ系のガラスコートをした従来の電圧非直線抵抗体は
、ガラス層とその下部のＺｎ２５ｉｏ４．Ｚｎ７Ｓｂ２
０，２層の密着強度が弱いため、放電耐量特性が低く、
ガ・ラスにＰｂＯが含まれているだめ作業環境が悪いと
いう課題を有していた。

本発明はこのような課題を解決するもので、放電耐量特
性の優れた電圧非直線抵抗体を容易に製造することを目
的とするものである。

課題を解決するだめの手段 本発明では前記従来の課題を解決するため、Ｚｎ　２Ｓ
ｉＯ４および／またはＺｎ７Ｓｂ２ｏ、２からなる側面
高抵抗層を有する焼結体の側面に、ポリチタノカルボシ
ランを焼付処理したオ−バーコード層を有するものであ
る。また、前記側面高抵抗層を有する焼結体を４５０℃
〜７００℃の温度範囲で熱処理をしだ後、前記焼結体の
側面にポリチタノカルボシランを塗布し、２５０℃〜７
００℃の温度範囲で焼付処理を行い、オーバーコート層
を形成したものである。

作用 本発明によれば、ポリチタノカルボシランと焼結体との
密着強度を十分に上げることが可能となシ、放電耐量特
性に優れ、かつｐｂｏを含まないため作業環境にも優れ
た製造方法により電圧非直線抵抗体を得ることができる
。

実施例 以下、本発明の電圧非直線抵抗体およびその製造方法に
ついて実施例に基づき詳細に説明する。

まず、ＺｎＯの粉末に、合計量に対しＢｉ２０５０．６
モル％、　Ｇｏ２０５ｏ、ｓ　モル％、　Ｍｎ０２ｏ、
ｓ　モル％。

５ｂ２０．１．０モル％、　０ｒ２０．０．５　モル％
、　Ｎｉ００．５モル％を加え、充分に粉砕、混合した
後、造粒して原料粉を得た。この原料粉を直径４０簡。

厚さ３０餌の大きさに圧縮成形し、９００℃で仮焼した
。こうして得られた仮焼体にＢｉ２Ｏ５，５ｂ２０５゜
５ｉｎ２をそれぞれ１０モル％、１０モル％、８０モル
％含むペースト状側面剤を塗布し、１１００℃〜１２５
０℃の温度範囲で焼成した。次いで、この焼結体を４５
０℃〜７００℃の温度範囲で熱処理した。次に、この得
られた焼結体の側面にポリチタノカルボシラン（例えば
宇部興産（株）の商品名「チラノコート」）を単位面積
当り約１６■デイツプ法によシ塗布し、２５０℃〜７０
０℃の温度範囲で焼付処理を行った。このようにして得
られた焼結体の両端面を平面研磨し、アルミニウムの溶
射電極を形成した。第１図は以上のようにして得た電圧
非直線抵抗体の断面図で、１は酸化亜鉛を主成分とする
焼結体、２はＺｎ７Ｓｂ２ｏ１２１Ｚｎ２Ｓｉ０４　　
からなる側面高抵抗層、３はポリチタノカルボシランを
焼付処理したオーバーコート層、４はアルミニウムの溶
射電極である。

次に、比較検討例として本発明の実施例と同一の製造条
件で作成したＺｎ７Ｓｂ２０，２．Ｚｎ２ＳｉＯ４から
なる側面高抵抗層を有する焼結体に、ガラスペースト（
Ｂ２０５−５ｉｎ２−　ＰｂＯ系）を単位面積当り３０
１１１ｐ塗布し、６００℃で焼付処理を行った。

このようにして得られた素子の両端面を研磨し、アルミ
ニウムの溶射電極を形成した。

第１表に本発明および従来例による電圧非直線抵抗体の
外観、初期特性、放電耐量特性および課電寿命特性を示
す。ここで、試料数は各ロフトともにｎ二１０である。

また、放電耐量特性は４／１０μｓのインパルスを５分
間隔で同一方向に２回ずつ印加し、４０ｋＡよりステン
プアップした。さらに、課電寿命特性は周囲温度１３０
℃２課電率９５％（ＡＣ，ピーク値）の条件で実施した
。また、課電寿命特性は漏れ電流が３＋ｎＡ（ピーク値
）に至るまでの時間を測定した。

（以下余　白） 第１表より、低温でポリチタノカルボシランを焼付ける
場合は問題とはならないが、５００℃以上で焼付処理を
行う場合、予め熱処理を実施しておかないと剥離が発生
することがわかる。次に、熱処理を実施し、ポリチタノ
カルボシランを焼付処理した場合、焼付温度が２５０℃
〜７００℃の温度範囲で放電耐量特性は良好な値を示し
ている。

一方、従来例では放電耐量特性は６０ｋＡ、２回程度で
、ポリチタノカルボシランを焼付処理しオーバーコート
層とした場合に比べ約１０〜２０ｋＡの差があることが
わかる。また、課電寿命特性は、熱処理、焼付処理のい
かんにかかわらず、４６０℃〜７００℃の熱履歴を経る
ことにより良好な値を示すことがわかる。

本実施例においては、ポリチタノカルボシランの塗布方
法にデイツプ法を用いたが、これはスプレ一方式、ハケ
塗り方式、スクリーン印刷方式など、均一な塗布が可能
な方式であれば本発明の効果に変わりはない。まだ、熱
処理条件は６ｏｏ℃の場合についてのみ記載したが、４
６０℃〜Ｔｏ。

℃の温度範囲であれば本実施例と同様の効果があること
を確認した。そして、前記の実施例では、側面高抵抗層
をＺｎ２ＳｉＯ４とＺｎ７Ｓｂ２０，２とからなるもの
について説明したが、これはそれらを単独で用いて側面
高抵抗層を構成しても本発明の効果を基本的に得ること
ができるものである。ただし、両者を併用する方が良好
な結果を得ることができるものであった〇 発明の効果 以上のように本発明によれば、酸化亜鉛を主成分とし、
ｚｎ２ＳｉＯ４および／またはＺｎ７Ｓｂ２０，２から
なる側面高抵抗層を有する焼結体を４５０℃〜７００℃
の温度範囲で熱処理し、ポリチタノカルボシランを側面
に塗布後、２５０℃〜７００℃の温度範囲で焼付処理す
ることによυ、放電耐量特性に優れた電圧非直線抵抗体
を作業環境の良い状態で製造することができる。すなわ
ち、特性の優れた電圧非直線抵抗体を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電圧非直線抵抗体の断面図である
。 １・・・・・・焼結体、２・・・・・・側面高抵抗層、
３・・・・・オーバーコート層、４・・・・・・電極。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名焼結
体 側面＆ｂ抗１ オーバーコート層 電　　扱 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化亜鉛を主成分とし、Ｚｎ＿２ＳｉＯ＿４およ
   び／またはＺｎ＿７Ｓｂ＿２Ｏ＿１＿２からなる側面高
   抵抗層を有する焼結体の側面に、ポリチタノカルボシラ
   ンを焼付処理したオーバーコート層を有する電圧非直線
   抵抗体。
2. （２）酸化亜鉛を主成分とし、Ｚｎ＿２ＳｉＯ＿４およ
   び／またはＺｎ＿７Ｓｂ＿２Ｏ＿１＿２からなる側面高
   抵抗層を有する焼結体を４５０℃〜７００℃の温度範囲
   で熱処理をした後、前記焼結体の側面にポリチタノカル
   ボシランを塗布し、２５０℃〜７００℃の温度範囲で焼
   付処理を行い、オーバーコート層を形成したことを特徴
   とする電圧非直線抵抗体の製造方法。