JPH0258807A - 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
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- JPH0258807A JPH0258807A JP63210297A JP21029788A JPH0258807A JP H0258807 A JPH0258807 A JP H0258807A JP 63210297 A JP63210297 A JP 63210297A JP 21029788 A JP21029788 A JP 21029788A JP H0258807 A JPH0258807 A JP H0258807A
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- Japan
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- sintered body
- heat
- temperature range
- treatment temperature
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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】
産業上の利用分野
本発明は主として電力分野において用いられる酸化亜鉛
を主成分とする電圧非直線抵抗体の製造方法に関するも
のである。
を主成分と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Ｂｉ２Ｏ，、
Ｇｏ、、０３．ＭｎＯ２，５ｂ２０．．０ｒ２０．
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り広く利用されている
。
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Ｂｉ２Ｏ，、
Ｇｏ、、０３．ＭｎＯ２，５ｂ２０．．０ｒ２０．
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り広く利用されている
。
酸化前鉛形バリスタをアレスタとして用イル場合、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４／１０μＳの衝隼電流を
５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。また、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。
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４／１０μＳの衝隼電流を
５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。また、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。
従来より、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几たように
、酸化亜鉛を主成分とし、Ｂｉ２Ｏ３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、ＳＯＯ°Ｃ〜１０００’Ｃで仮焼し、得られ
た仮焼体側面にＢｉ２Ｏ３，５ｂ２０３．Ｓｉｎ、、
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１１００〜１３ｏＯ°Ｃで焼成することに
より、側面剤と素子が反応し、焼結体側面にＺｎ２５２
０４ とＺｎ７Ｓｂ２０，２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、Ｂ、、０３−８ｉＯ２−ＰｂＯなど
からなるガラスペーストを３５０″Ｃ〜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。
特公昭５３−２９３７５号公報などに記載さ几たように
、酸化亜鉛を主成分とし、Ｂｉ２Ｏ３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、ＳＯＯ°Ｃ〜１０００’Ｃで仮焼し、得られ
た仮焼体側面にＢｉ２Ｏ３，５ｂ２０３．Ｓｉｎ、、
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１１００〜１３ｏＯ°Ｃで焼成することに
より、側面剤と素子が反応し、焼結体側面にＺｎ２５２
０４ とＺｎ７Ｓｂ２０，２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、Ｂ、、０３−８ｉＯ２−ＰｂＯなど
からなるガラスペーストを３５０″Ｃ〜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
しかし、以上のようにして製造された電圧非直線抵抗体
は、ガラスオーバーコート層にピンホールが発生し易く
、また放電耐量特性も悪いという欠点を有していた。
は、ガラスオーバーコート層にピンホールが発生し易く
、また放電耐量特性も悪いという欠点を有していた。
本発明はこのような従来の課題を解決するもので、ピン
ホール不良が少なく、放電耐量特性の優れた電圧非直線
抵抗体の製造を目的とするものである。
ホール不良が少なく、放電耐量特性の優れた電圧非直線
抵抗体の製造を目的とするものである。
課題を解決するための手段
この課題を解決するために本発明では、酸化亜鉛を主成
分とし、Ｚｎ２５ｉｎ４ および／またはＺｎ７Ｓｂ
２０，２ からなる側面高抵抗層を有する焼結体を４６
０°Ｃ〜７００℃の温度範囲で熱処理を実施した後、前
記熱処理温度以下で結晶化ガラスオーバーコート層を焼
付処理したものである。
分とし、Ｚｎ２５ｉｎ４ および／またはＺｎ７Ｓｂ
２０，２ からなる側面高抵抗層を有する焼結体を４６
０°Ｃ〜７００℃の温度範囲で熱処理を実施した後、前
記熱処理温度以下で結晶化ガラスオーバーコート層を焼
付処理したものである。
作用
本発明によれば、側面高抵抗層を保護する結晶化ガラス
オーバーコート層にピンホールが発生しないため、放電
耐量特性の優れた電圧非直線抵抗体を得ることができる
。
オーバーコート層にピンホールが発生しないため、放電
耐量特性の優れた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の製造方法について実
施例に基づき詳細に説明する。
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、Ｂｉ、、０３０．
５モル％、 ｃｏ２ｏ３ｏ、ｅｓモル％、 Ｍｎ０２０
．５モル％。
５モル％、 ｃｏ２ｏ３ｏ、ｅｓモル％、 Ｍｎ０２０
．５モル％。
Ｓｂ、、０５１．０モル％、 Ｏｒ、、０．０．５−Ｅ
−＃％、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
絹、厚さ３ＱＪｆｆの大きさに圧縮成形し、９００’Ｃ
で仮焼した。こうし°Ｃ得られた仮焼体にＢｉ２Ｏ，，
５ｂ２０３゜ＳｉＯ２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、１１０
０°Ｃ〜１２５０’Ｃの温度範囲で焼成した。この焼結
体を４６０°Ｃ〜７００℃の温度範囲で熱処理を行った
。また、結晶化ガラスオーバーコート材料は、Ｂ２０．
−５工ｏ２−ｐｂｏ系のガラスフリットをエチルセルロ
ース６重量％とブチルカルピトール９６重量％とからな
るバインダーと重量比で６対２の割合で配合し、十分に
混合し作成した。このガラスペーストラ焼結体の側面に
、ノ・ケにより単位面積当り２５ ｍｇ塗布し種々の温
度で焼付けた。その後、両端面を平面研磨し、アルミニ
ウムの溶射電極を作成した。
−＃％、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
絹、厚さ３ＱＪｆｆの大きさに圧縮成形し、９００’Ｃ
で仮焼した。こうし°Ｃ得られた仮焼体にＢｉ２Ｏ，，
５ｂ２０３゜ＳｉＯ２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、１１０
０°Ｃ〜１２５０’Ｃの温度範囲で焼成した。この焼結
体を４６０°Ｃ〜７００℃の温度範囲で熱処理を行った
。また、結晶化ガラスオーバーコート材料は、Ｂ２０．
−５工ｏ２−ｐｂｏ系のガラスフリットをエチルセルロ
ース６重量％とブチルカルピトール９６重量％とからな
るバインダーと重量比で６対２の割合で配合し、十分に
混合し作成した。このガラスペーストラ焼結体の側面に
、ノ・ケにより単位面積当り２５ ｍｇ塗布し種々の温
度で焼付けた。その後、両端面を平面研磨し、アルミニ
ウムの溶射電極を作成した。
第１図は上述のようにして得た電圧非直線抵抗体の断面
図であり、１は酸化亜鉛を主成分とする焼結体、２はＺ
ｎ２ＳｉＯ４，Ｚｎ２Ｓｂ、０．２からなる側面高抵抗
層、３は結晶化ガラスよりなるオーバーコート層、４は
アルミニウムの溶射電極である。
図であり、１は酸化亜鉛を主成分とする焼結体、２はＺ
ｎ２ＳｉＯ４，Ｚｎ２Ｓｂ、０．２からなる側面高抵抗
層、３は結晶化ガラスよりなるオーバーコート層、４は
アルミニウムの溶射電極である。
第２図１ｌ−ｊ：結晶化ガラスオーバ・−コート層のな
い焼結体の熱処理温度と電圧比（Ｌ＋ｍＡ ／ ｖｌｏ
ｐｋ ）および課電寿命特性の関係を示す図である。こ
こで、課電寿命特性は周囲温度１３０°Ｃ１課電率９６
％（ＡＣ，ピーク値）で実施し、漏れ電流が３ｍＡに至
る壕での時間を測定した。第２図に示すように電圧比は
７００”Ｃ以下の熱処理温度で良好な値を示し、課電寿
命特性は４６０°Ｃ以上７００゛Ｃ付近まで良好な特性
を示している。従って、熱処理温度は４６０°Ｃ〜７０
０℃の温度範囲が好ましい（より好ましくは６６０°Ｃ
まで）ことがわかる。第３図はこの試料の放電耐量試験
の結果を示す図である。ここで、放電耐量特性は４／１
０μｓのインパルスを６分間隔で同一方向に４０ＫＡよ
り２回ずつ印加し、素子外観の異常を調べた。この結果
、熱処理温度にほとんど依存せず、４０ＫＡ程度である
ことがわかる。
い焼結体の熱処理温度と電圧比（Ｌ＋ｍＡ ／ ｖｌｏ
ｐｋ ）および課電寿命特性の関係を示す図である。こ
こで、課電寿命特性は周囲温度１３０°Ｃ１課電率９６
％（ＡＣ，ピーク値）で実施し、漏れ電流が３ｍＡに至
る壕での時間を測定した。第２図に示すように電圧比は
７００”Ｃ以下の熱処理温度で良好な値を示し、課電寿
命特性は４６０°Ｃ以上７００゛Ｃ付近まで良好な特性
を示している。従って、熱処理温度は４６０°Ｃ〜７０
０℃の温度範囲が好ましい（より好ましくは６６０°Ｃ
まで）ことがわかる。第３図はこの試料の放電耐量試験
の結果を示す図である。ここで、放電耐量特性は４／１
０μｓのインパルスを６分間隔で同一方向に４０ＫＡよ
り２回ずつ印加し、素子外観の異常を調べた。この結果
、熱処理温度にほとんど依存せず、４０ＫＡ程度である
ことがわかる。
次に、結晶化ガラスオーバーコート材として、Ｔｇ （
ガラス転移点）：３１０°ＣノＢ２Ｏ３−３ｉＯ２−Ｐ
ｂＯ系ガラスを５００°Ｃで熱処理した焼結体に焼付処
理を行い、ガラス焼付温度とピンホール不良率および放
電耐量特性の関係を調べた。この結果を第４図に示す。
ガラス転移点）：３１０°ＣノＢ２Ｏ３−３ｉＯ２−Ｐ
ｂＯ系ガラスを５００°Ｃで熱処理した焼結体に焼付処
理を行い、ガラス焼付温度とピンホール不良率および放
電耐量特性の関係を調べた。この結果を第４図に示す。
第４図に示すようにビンホール不良は６００°Ｃ以下（
熱処理温度以下）で低いのに対し、それ以上の温度では
急激に増加することがわかる。また、放電耐量特性も５
００°Ｃ以下（熱処理温度以下）で６０ＫＡ程度まで向
上し、ビンホール不良が発生する温度領域では急激に低
下していることがわかる。次に、Ｔｇ＝４００℃の結晶
化ガラス、焼結体熱処理温度６００℃の条件で同様の実
験を行った。この結果を第５図に示す。
熱処理温度以下）で低いのに対し、それ以上の温度では
急激に増加することがわかる。また、放電耐量特性も５
００°Ｃ以下（熱処理温度以下）で６０ＫＡ程度まで向
上し、ビンホール不良が発生する温度領域では急激に低
下していることがわかる。次に、Ｔｇ＝４００℃の結晶
化ガラス、焼結体熱処理温度６００℃の条件で同様の実
験を行った。この結果を第５図に示す。
第５図に示すようにＴｇ＝３１ｏ”ｃの結晶化ガラスの
場合と全く同様に熱処理温度の前後でピンホール不良率
、放電耐量特性が変化していることがわかる。従って、
ガラス焼付温度は熱処理温度以下が最良であることがわ
かる。
場合と全く同様に熱処理温度の前後でピンホール不良率
、放電耐量特性が変化していることがわかる。従って、
ガラス焼付温度は熱処理温度以下が最良であることがわ
かる。
なお、本実施例においてガラス塗布方式としてハケ塗り
方式を用いたが、ローラー転写方式、デイツプ方式、ス
クリーン印刷方式など均一な塗膜が得られる方法であれ
ば本発明の効果に変わりはない。
方式を用いたが、ローラー転写方式、デイツプ方式、ス
クリーン印刷方式など均一な塗膜が得られる方法であれ
ば本発明の効果に変わりはない。
また、前記の実施例では、側面高抵抗層をＺｎ２５１０
４ 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。
４ 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。
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、
Ｚｎ２５１０４ および／またはＺｎ７Ｓｂ２Ｏ１２
からなる側面高抵抗層を有する焼結体ｆ４６０’Ｃ〜７
００℃の温度範囲で熱処理した後、結晶化ガラスを側面
高抵抗層上部に熱処理温度以上で焼付処理することによ
り、ピンホール不良率が低く、放電ｌｉｔ量特性の高い
電圧非直線抵抗体を製造することができる。
Ｚｎ２５１０４ および／またはＺｎ７Ｓｂ２Ｏ１２
からなる側面高抵抗層を有する焼結体ｆ４６０’Ｃ〜７
００℃の温度範囲で熱処理した後、結晶化ガラスを側面
高抵抗層上部に熱処理温度以上で焼付処理することによ
り、ピンホール不良率が低く、放電ｌｉｔ量特性の高い
電圧非直線抵抗体を製造することができる。
第１図は本発明の製造方法により得られた電圧非直線抵
抗体の断面図、第２図は本発明を説明するだめの熱処理
温度と電圧比および課電寿命特性との関係を示す図、第
３図は同じく熱処理温度と放電耐量特性との関係を示す
図、第４図および第６因は本発明の製造方法による電圧
非直線抵抗体の、ガラス焼付温度と放電耐量特性、ビン
ボール不良率との関係を示す図である。 １・・・・・・焼結体、２・・・・・・側面高抵抗層、
３・川・・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名第 図 尤プＬ＆百イ木 イ員１１ 面？ミｉ抵オｊｆＪシー１ オーバーコート１ 電極 第 図 一一処理湿漫（０Ｃ） 第 図 一愁処理渦２度（り） 第 図 →汝゛ラス大化刊−腹、叉（０８） 第 図 Ｓｅ２ ６θＯＩθ ２７−ラス５＃：、付沼呻艶（０）
抗体の断面図、第２図は本発明を説明するだめの熱処理
温度と電圧比および課電寿命特性との関係を示す図、第
３図は同じく熱処理温度と放電耐量特性との関係を示す
図、第４図および第６因は本発明の製造方法による電圧
非直線抵抗体の、ガラス焼付温度と放電耐量特性、ビン
ボール不良率との関係を示す図である。 １・・・・・・焼結体、２・・・・・・側面高抵抗層、
３・川・・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名第 図 尤プＬ＆百イ木 イ員１１ 面？ミｉ抵オｊｆＪシー１ オーバーコート１ 電極 第 図 一一処理湿漫（０Ｃ） 第 図 一愁処理渦２度（り） 第 図 →汝゛ラス大化刊−腹、叉（０８） 第 図 Ｓｅ２ ６θＯＩθ ２７−ラス５＃：、付沼呻艶（０）
Claims (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
を有する焼結体を４５０℃〜７００℃の温度範囲で熱処
理した後、前記側面高抵抗層上部に結晶化ガラスオーバ
ーコート層を前記熱処理温度以下で焼付処理した電圧非
直線抵抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63210297A JPH0258807A (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63210297A JPH0258807A (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0258807A true JPH0258807A (ja) | 1990-02-28 |
Family
ID=16587067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63210297A Pending JPH0258807A (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0258807A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0709863A1 (en) * | 1994-10-28 | 1996-05-01 | Hitachi, Ltd. | Voltage non-linear resistor and fabricating method |
| EP0924714A1 (en) * | 1997-12-22 | 1999-06-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonlinear resistor and manufacturing method of the same |
-
1988
- 1988-08-24 JP JP63210297A patent/JPH0258807A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0709863A1 (en) * | 1994-10-28 | 1996-05-01 | Hitachi, Ltd. | Voltage non-linear resistor and fabricating method |
| US5610570A (en) * | 1994-10-28 | 1997-03-11 | Hitachi, Ltd. | Voltage non-linear resistor and fabricating method thereof |
| EP0924714A1 (en) * | 1997-12-22 | 1999-06-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonlinear resistor and manufacturing method of the same |
| US6163245A (en) * | 1997-12-22 | 2000-12-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonlinear resistor with electrodes formed by plasma spraying |
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