JPH0373123B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0373123B2 JPH0373123B2 JP58043115A JP4311583A JPH0373123B2 JP H0373123 B2 JPH0373123 B2 JP H0373123B2 JP 58043115 A JP58043115 A JP 58043115A JP 4311583 A JP4311583 A JP 4311583A JP H0373123 B2 JPH0373123 B2 JP H0373123B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- metal oxide
- temperature
- oxide
- nonlinear resistor
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は金属酸化物非直線抵抗体、特に電気系
統における過電圧保護装置に使用される金属酸化
物非直線抵抗体の製造方法に関する。
統における過電圧保護装置に使用される金属酸化
物非直線抵抗体の製造方法に関する。
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、電気系統を保護するため、過電圧
保護装置が用いられる。
電圧を除去し、電気系統を保護するため、過電圧
保護装置が用いられる。
この過電圧保護装置には、正常な電圧ではほぼ
絶縁特性を示し、過電圧が印加されたときには比
較的低抵抗値になる非直線抵抗体が用いられる。
絶縁特性を示し、過電圧が印加されたときには比
較的低抵抗値になる非直線抵抗体が用いられる。
非直線抵抗体は炭化硅素（SiC）若しくは酸化
亜鉛（ZnO）に金属酸化物を混合し、成形した素
材を焼成して造られる。
亜鉛（ZnO）に金属酸化物を混合し、成形した素
材を焼成して造られる。
例えばZnO80モル％、酸化マグネシウム
（MgO）14モル％、酸化ビスマス（Bi2O3）、酸化
アンチモン（Sb2O3）、酸化コバルト（CoO）、酸
化マンガン（MnO）、酸化クロム（Cr2O3）、酸化
鉄（Fe2O3）を夫々0.05ないし3.5モル％を合計６
モル％、秤量し混合する。混合装置は、例えばボ
ールミルを用いる。
（MgO）14モル％、酸化ビスマス（Bi2O3）、酸化
アンチモン（Sb2O3）、酸化コバルト（CoO）、酸
化マンガン（MnO）、酸化クロム（Cr2O3）、酸化
鉄（Fe2O3）を夫々0.05ないし3.5モル％を合計６
モル％、秤量し混合する。混合装置は、例えばボ
ールミルを用いる。
次に、この混合物を造粒装置、例えばスプレー
ドライヤーを用いて粒径が例えば100〜300ミクロ
ンの球状団粒となるようにする。
ドライヤーを用いて粒径が例えば100〜300ミクロ
ンの球状団粒となるようにする。
この粉末混合物を円筒状の金型に充填し、一軸
プレス機械により加圧成形し、例えば、直径75
mm、厚さ25mmの円板状の成形体を得る。
プレス機械により加圧成形し、例えば、直径75
mm、厚さ25mmの円板状の成形体を得る。
この成形体を例えば1200℃ないし1300℃の温度
で例えば６時間焼成して、直径60mm、厚さ20mmの
円板状非直線抵抗体の素材をつくり電極を室温状
態で金属溶射法で形成して、非直線抵抗体とす
る。
で例えば６時間焼成して、直径60mm、厚さ20mmの
円板状非直線抵抗体の素材をつくり電極を室温状
態で金属溶射法で形成して、非直線抵抗体とす
る。
この様にして製造した非直線抵抗体において
は、大電流パルスを印加したときの非直線抵抗体
の抵抗の変化率が大きく、従つて長期間にわたつ
て雷パルスや電圧サージパルスを受ける過電圧保
護装置には、不適当であり、長期間にわたつて安
定した電気特性をもつ金属酸化物非直線抵抗体が
要望されていた。
は、大電流パルスを印加したときの非直線抵抗体
の抵抗の変化率が大きく、従つて長期間にわたつ
て雷パルスや電圧サージパルスを受ける過電圧保
護装置には、不適当であり、長期間にわたつて安
定した電気特性をもつ金属酸化物非直線抵抗体が
要望されていた。
〔発明の目的〕
本発明は上記要望に鑑みなされたもので、長期
間にわたり繰り返し過電流パルスが印加されても
電気特性の劣化の少ない金属酸化物非直線抵抗体
の製造方法を提供するものである。
間にわたり繰り返し過電流パルスが印加されても
電気特性の劣化の少ない金属酸化物非直線抵抗体
の製造方法を提供するものである。
かかる目的を達成するため、本発明は酸化亜鉛
に金属酸化物を混合した後成形し、この成形体を
焼結させ、この焼結体に電極付を行う金属酸化物
非直線抵抗体の製造方法において、前記電極付を
前記焼結体を50℃以上焼結温度以下の範囲内で加
熱して行うことを特徴とする。
に金属酸化物を混合した後成形し、この成形体を
焼結させ、この焼結体に電極付を行う金属酸化物
非直線抵抗体の製造方法において、前記電極付を
前記焼結体を50℃以上焼結温度以下の範囲内で加
熱して行うことを特徴とする。
尚、焼結体の加熱温度は50℃以上であることが
好ましい。
好ましい。
次に本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。ZnOを例えば80モル％と、金属酸化物例えは
MgO14モル％、Bi2O32モル％、Sb2O31.5モル％、
CoO1.1モル％、Cr2O30.5モル％、MnO0.5モル
％、Fe2O30.4モル％の割合で秤量する。次に秤量
した酸化物を例えばボールミルに入れ、脱イオン
水および有機バインダーと一諸に24時間ボールミ
ルを作動させて、混合する。
る。ZnOを例えば80モル％と、金属酸化物例えは
MgO14モル％、Bi2O32モル％、Sb2O31.5モル％、
CoO1.1モル％、Cr2O30.5モル％、MnO0.5モル
％、Fe2O30.4モル％の割合で秤量する。次に秤量
した酸化物を例えばボールミルに入れ、脱イオン
水および有機バインダーと一諸に24時間ボールミ
ルを作動させて、混合する。
混合した酸化物と有機バインダーとは実質的に
均質に混合されている。
均質に混合されている。
次に酸化物を造粒装置、例えばスプレードライ
ヤーを用いて、粒径が例えば100ないし300ミクロ
ンの球状団粒となるようにする。
ヤーを用いて、粒径が例えば100ないし300ミクロ
ンの球状団粒となるようにする。
この粉末状混合物を一軸プレス機械にかけ、例
えば直径75mm、厚さ25mmの円板状に成形する。
えば直径75mm、厚さ25mmの円板状に成形する。
次に、この成形体を電気炉に入れ焼成焼結させ
る。焼成温度は例えば1250℃で、時間は例えば６
時間が適当である。
る。焼成温度は例えば1250℃で、時間は例えば６
時間が適当である。
焼成後の円板状焼結体は焼成前より収縮するが
ほぼ均質な組成、密度を有する。
ほぼ均質な組成、密度を有する。
次に円板状焼結体の両面を軽く研磨して焼結体
を露出させる。その後、この焼結体を加熱し約
150℃に保つて露出面に例えばアルミニウムを溶
射して、電極付を行い非直線抵抗体を製造する。
を露出させる。その後、この焼結体を加熱し約
150℃に保つて露出面に例えばアルミニウムを溶
射して、電極付を行い非直線抵抗体を製造する。
この様にして製造した金属酸化物非直線抵抗体
の電気特性を第１図及び第２図に示す。
の電気特性を第１図及び第２図に示す。
第１図は800A−２ｍＳの矩形波電流を100回ま
で印加したときのV1mAの値を変化率〔△V1mA
＝（V1mA′−V1mA）／V1mA×100〕を示す。図
において、曲線Ａは従来の製造方法による非直線
抵抗体の値を、曲線Ｂは本発明の非直線抵抗体の
値を示す。図から明らかなように、本発明の製造
方法による金属酸化物非直線抵抗体の電気的特性
は著しく改善されている。
で印加したときのV1mAの値を変化率〔△V1mA
＝（V1mA′−V1mA）／V1mA×100〕を示す。図
において、曲線Ａは従来の製造方法による非直線
抵抗体の値を、曲線Ｂは本発明の非直線抵抗体の
値を示す。図から明らかなように、本発明の製造
方法による金属酸化物非直線抵抗体の電気的特性
は著しく改善されている。
第２図は印加衝撃波電流値を100KAまで変え
たときの合格率を示す。曲線Ａは従来の、曲線Ｂ
は本発明の夫々製造方法による金属酸化物非直線
抵抗体の合格率である。
たときの合格率を示す。曲線Ａは従来の、曲線Ｂ
は本発明の夫々製造方法による金属酸化物非直線
抵抗体の合格率である。
図から明らかなように、印加電流が小さな時に
は、両曲線Ａ，Ｂの差は小さいが、大電流パルス
が印加されると、従来の非直線抵抗体の合格率は
著しく低下する。
は、両曲線Ａ，Ｂの差は小さいが、大電流パルス
が印加されると、従来の非直線抵抗体の合格率は
著しく低下する。
又、焼結体の加熱温度を種々変化させて製造し
た金属酸化物非直線抵抗体の電気特性を第３図、
第４図に示す。第３図は焼結体を50℃以上に加熱
して、金属溶射により電極付を行つた場合には矩
形波電流（800A−２ｍＳ）を100回印加しても
V1mAはほとんど変化しないことを示している。
第４図は、焼結体を50℃以上に加熱して、電極付
を行つた場合には100KAの衝撃波大電流を印加
しても合格率が高いとこを示している。
た金属酸化物非直線抵抗体の電気特性を第３図、
第４図に示す。第３図は焼結体を50℃以上に加熱
して、金属溶射により電極付を行つた場合には矩
形波電流（800A−２ｍＳ）を100回印加しても
V1mAはほとんど変化しないことを示している。
第４図は、焼結体を50℃以上に加熱して、電極付
を行つた場合には100KAの衝撃波大電流を印加
しても合格率が高いとこを示している。
金属溶射により、電極付を行う場合、上記の如
く焼結体を加熱して行う方が放電耐量が優れてい
る理由として、焼結体と電極（金属の溶射膜）と
の付着強度が上がることによると考えられる。即
ち、焼結体と金属溶射膜（電極）の熱膨張係数が
異なるため、溶射時の温度から異なる温度へ変化
すると焼結体と金属溶射膜の間に応力が生じる。
高温で溶射を行なつた場合には室温で溶射膜に引
張り力が作用するが、溶射膜は充分に延展性があ
り、焼結体になじんで強い付着力を維持できる。
一方、低温で溶射を行なうと、高温で溶射膜に圧
縮力が作用する。溶射膜はこの圧縮力にはかなり
弱く、すぐに剥離が生じる。非直線抵抗体に放電
電流が流れると、ジユール熱により200℃位まで
はすぐに上昇する。このような使用条件下にあつ
ては上記のような理由により、高温で溶射を行な
つた方が良いことが判る。
く焼結体を加熱して行う方が放電耐量が優れてい
る理由として、焼結体と電極（金属の溶射膜）と
の付着強度が上がることによると考えられる。即
ち、焼結体と金属溶射膜（電極）の熱膨張係数が
異なるため、溶射時の温度から異なる温度へ変化
すると焼結体と金属溶射膜の間に応力が生じる。
高温で溶射を行なつた場合には室温で溶射膜に引
張り力が作用するが、溶射膜は充分に延展性があ
り、焼結体になじんで強い付着力を維持できる。
一方、低温で溶射を行なうと、高温で溶射膜に圧
縮力が作用する。溶射膜はこの圧縮力にはかなり
弱く、すぐに剥離が生じる。非直線抵抗体に放電
電流が流れると、ジユール熱により200℃位まで
はすぐに上昇する。このような使用条件下にあつ
ては上記のような理由により、高温で溶射を行な
つた方が良いことが判る。
加熱温度の上限は非直線抵抗体の特性を悪化さ
せず、溶射金属が変質しないような温度範囲であ
れば良い。即ち、焼結温度以下であれば良い。
せず、溶射金属が変質しないような温度範囲であ
れば良い。即ち、焼結温度以下であれば良い。
上記実施例において、酸化亜鉛の含有率及び金
属酸化物の組成及び含有率は、上記実施例に限定
されるものではない。
属酸化物の組成及び含有率は、上記実施例に限定
されるものではない。
また、工程の条件も、上記実施例に限定される
ものではないことは勿論である。
ものではないことは勿論である。
以上説明した様に、本発明によれば焼結体を50
℃以上焼結温度以下の範囲内で加熱して電極形成
することにより長時間にわたり繰り返し過電流パ
ルスが印加されても電気特性の劣化の少ない金属
酸化物非直線抵抗体を提供することができる。
℃以上焼結温度以下の範囲内で加熱して電極形成
することにより長時間にわたり繰り返し過電流パ
ルスが印加されても電気特性の劣化の少ない金属
酸化物非直線抵抗体を提供することができる。
第１図乃至第４図は、本発明の製造工程を用い
て製造した金属酸化物非直線抵抗体の電気特性を
説明する曲線図である。
て製造した金属酸化物非直線抵抗体の電気特性を
説明する曲線図である。
Claims (1)
- １ 酸化亜鉛に金属酸化物を混合した後成形し、
この成形体を焼結させ、この焼結体に電極付を行
う金属酸化物非直線抵抗体の製造方法において、
前記電極付を前記焼結体を50℃以上焼結温度以下
の範囲内で加熱して行うことを特徴とする金属酸
化物非直線抵抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58043115A JPS59169104A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | 金属酸化物非直線抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58043115A JPS59169104A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | 金属酸化物非直線抵抗体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59169104A JPS59169104A (ja) | 1984-09-25 |
| JPH0373123B2 true JPH0373123B2 (ja) | 1991-11-20 |
Family
ID=12654829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58043115A Granted JPS59169104A (ja) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | 金属酸化物非直線抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59169104A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61154105A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-12 | 株式会社東芝 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1063638B (it) * | 1976-09-01 | 1985-02-11 | Innocenti Santeustacchio Spa | Procedimento per ottenere sbozzati tondi assialmente forati |
| JPS596482B2 (ja) * | 1979-02-19 | 1984-02-13 | ティーディーケイ株式会社 | 磁器の電極形成方法 |
-
1983
- 1983-03-17 JP JP58043115A patent/JPS59169104A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59169104A (ja) | 1984-09-25 |
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