JPH0379852B2 - - Google Patents

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JPH0379852B2
JPH0379852B2 JP62262812A JP26281287A JPH0379852B2 JP H0379852 B2 JPH0379852 B2 JP H0379852B2 JP 62262812 A JP62262812 A JP 62262812A JP 26281287 A JP26281287 A JP 26281287A JP H0379852 B2 JPH0379852 B2 JP H0379852B2
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JP
Japan
Prior art keywords
resistance layer
high resistance
porosity
nonlinear resistor
voltage nonlinear
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP62262812A
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English (en)
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JPH01106403A (ja
Inventor
Masami Nakada
Osamu Imai
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NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
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Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
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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(ZnO)を主成分とする電圧
非直線抵抗体に関し、特にサージ耐量、課電寿命
等の諸特性のバラツキが少なく特性な良好な電圧
非直線抵抗体に関するものである。 (従来の技術) 従来から酸化亜鉛を主成分としSiO2、Sb2O3
Bi2O3、Co2O3、MnO2等の少量の添加物を含有
した抵抗体は、優れた電圧非直線性を示すことが
広く知られており、その性質を利用して避雷器等
に使用されている。 特に避雷器として使用した場合、落雷により過
大な電流が流れても、その電流を通常は絶縁体で
あり所定電圧よりも過大な電圧が印加されると導
体となる電圧非直線抵抗体により接地するため落
雷による事故を防止することができる。 (発明が解決しようとする問題点) 上述した電圧非直線抵抗体においては、抵抗体
の円周側面に沿つた放電いわゆる沿面放電が生
じ、その絶縁性が悪化するため、抵抗体の側面に
側面高抵抗層およびガラス層を設けるのが一般的
であるが、側面高抵抗層にはその内部に多数の気
孔が存在するため、例えば抵抗体および側面高抵
抗層の境界面近傍にも気孔が必然的に多数存在す
ることになる。この境界面近傍の気孔は側面高抵
抗層の密着性を低下させ、従つて、雷等のサージ
が抵抗体に印加された場合に、沿面放電が生じや
すい欠点があつた。 本発明の目的は上述した不具合を解消して、側
面高抵抗層の気孔に起因する沿面放電がなく、雷
サージ耐量が良好な電圧非直線抵抗体を提供しよ
うとするものである。 (問題点を解決するための手段) 本発明の電圧非直線抵抗体は、酸化亜鉛を主成
分とし、電圧非直線性を有する焼結体素子の側面
に、Zn2SiO4を主成分とする珪酸亜鉛相と、
Zn7Sb2O12を主成分とするスピネル相とを含有す
る高抵抗層を設けた電圧非直線抵抗体において、 前記高抵抗層中の、焼結体素子から30μm以内
の領域における気孔率が、焼結体素子の気孔率よ
り小さいことを特徴とする。 (作用) 上述した構造において、高抵抗層中の気孔率
を、焼結体素子から30μm以内の範囲内にわたり、
焼結体素子の気孔率より小さくすることにより、
高抵抗層の焼結体素子への密着性が良好となり、
サージ耐量の向上に顕著な効果が生じる。また、
30μm以内の領域は、主に、珪酸亜鉛相、スピネ
ル相、ビスマス相の混在相であり、これがサージ
耐量の向上に重要な働きをする。 (実施例) 酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体を得
るには、まず所定の粒度に調整した酸化亜鉛原料
と所定の粒度に調整したBi2O3、Co2O3、MnO2
Sb2O3、Cr2O3、SiO2、NiO等よりなる添加物の
所定量を混合する。この際、これらの原料粉末に
対して所定量のポリビニルアルコール水溶液等を
加え、好ましくはデイスパーミルにより混合した
後、好ましくはスプレードライヤにより造粒して
造粒物を得る。造粒後、成形圧力800〜1000Kg/
cm2の下で所定の形状に成形する。その成形体を昇
降温速度50〜70℃/hrで800〜1000℃保持時間1
〜5時間という条件で仮焼成して結合剤を飛散除
去する。 次に、仮焼成した仮焼体の側面に本発明の高抵
抗層(ガラス層を除く)を構成する絶縁被膜層を
形成する。本発明では、Bi2O3、Sb2O3、SiO2
の所定量に有機結合剤としてエチルセルロース、
ブチルカルビトール、酢酸nブチル等を加えた酸
化物ペーストを30〜70センチポイズに調整した後
真空脱気(好ましくは50mmHg以下)し、60〜
300μmの厚さに仮焼体の側面に塗布する。次に、
これを昇降温速度40〜60℃/hr、1000〜1300℃好
ましくは1100〜1250℃、3〜7時間という条件で
本焼成する。この際、好ましくは900℃程度まで
の昇温過程を減圧状態で行なう。さらに、ガラス
粉末に有機結合剤としてエチルセルロース、ブチ
ルカルビトール、酢酸nブチル等を加えたガラス
ペーストを前記の絶縁被覆層上に100〜300μmの
厚さに塗布し、空気中で昇降温速度100〜200℃/
hr、400〜600℃保持時間0.5〜2時間という条件
で熱処理することによりガラス層を形成すると好
ましい。 その後、得られた電圧非直線抵抗体の両端面を
SiC、Al2O3、ダイヤモンド等の#400〜2000相当
の研磨剤により水好ましくは油を使用して研磨す
る。次に、研磨面を洗浄後、研磨した両端面全面
に例えばアルミニウムメタリンコ等によつてアル
ミニウム電極を例えば溶射により設けて電圧非直
線抵抗体を得ている。 上述した実施例のほかに酸化物ペーストの組
成、酸化物ペーストの塗布方法及び焼成条件を組
合わせることにより、本発明の電圧非直線抵抗体
が得られる。 以下に、実際に本発明の範囲内および範囲外の
電圧非直線抵抗体について各種特性を測定した結
果について説明する。 実施例 1 上述した方法で作成した直径47mm、厚さ20mmの
電圧非直線抵抗体において、側面高抵抗層中の焼
結体素子から30μm以内の領域における気孔率
(%)と素子本体中の気孔率(%)との関係の、
雷サージ耐量への影響を調べるため、両物質の気
孔率を種々に変化させた抵抗体を準備し、これ
ら、抵抗体の雷サージ耐量を測定した。このう
ち、上記側面高抵抗層の気孔率(%)が素子本体
の気孔率(%)より小さい試料No.1〜6を本発明
とし、逆に素子本体の気孔率の方が大きい試料No.
7〜9を比較例とする。雷サージ耐量は、
100KA、120KAおよび140KAのパルス電流を
4/10μsの電流波形で2回繰返し印加した後の、
破壊した試料を×とし、破壊しなかつたものを〇
とした。この結果を第1表に示す。ただし、第1
表において、側面高抵抗層をで示し、素子本体
をで示した。また、気孔率の測定は、試料研摩
後SEMで観察して写真撮影後、その写真から画
像解析装置により気孔面積占有率(気孔面積/側
面高抵抗層面積、気孔面積/素子面積)を測定し
気孔率とした。
【表】 第1表の結果から、本発明の範囲内の側面高抵
抗層である試料No.1〜6は、比較例No.7〜9に比
べて雷サージ耐量が向上していることが分かる。
特に側面高抵抗層の気孔率が10%以下、より好ま
しくは5%以下であると所要の雷サージ耐量を得
ることができる。 実施例 2 同様に上述した方法で作成した直径47mm、厚さ
20mmの電圧非直線抵抗体において、側面高抵抗体
の素子本体の境界面から30μm以内の領域におけ
る平均気孔径が種々に異なる試料No.1〜8を準備
し、この試料における雷サージ耐量を実施例1と
同時に測定した。この結果を第2表に示す。ただ
しこの平均気孔径の測定は、試料を研摩後SEM
で観察して写真撮影後、その写真から画像解析装
置により気孔径分布を求め、この分布より平均気
孔径を算出した。
【表】 第2表の結果から、側面高抵抗層の平均気孔径
を、15μm以下とし、好ましくは10μm以下とする
と、所要の雷サージ耐量を得ることができる。こ
のような結果となる理由として、側面高抵抗層の
気孔径が大きくなると気孔に電界集中がおこりや
すくなるためと考えられる。 (発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明の電圧
非直線抵抗体によれば、この抵抗体の側面高抵抗
層中の気孔率を、焼結体素子から30μm以内の範
囲内にわたり、焼結体素子の気孔率より小さくし
たことにより、安定した電気特性、特に雷サージ
耐量特性の良好な電圧非直線抵抗体を得ることが
できる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 酸化亜鉛を主成分とし、電圧非直線性を有す
    る焼結体素子の側面に、Zn2SiO4を主成分とする
    珪酸亜鉛相と、Zn7Sb2O12を主成分とするスピネ
    ル相とを含有する高抵抗層を設けた電圧非直線抵
    抗体において、 前記高抵抗層中の、焼結体素子から30μm以内
    の領域における気孔率が、焼結体素子の気孔率よ
    り小さいことを特徴とする電圧非直線抵抗体。 2 前記高抵抗層中の、焼結体素子から30μm以
    内の領域における気孔率を10%以下とした特許請
    求の範囲第1項記載の電圧非直線抵抗体。 3 前記高抵抗層中の、焼結体素子から30μm以
    内の領域における平均気孔径を15μm以下とした
    特許請求の範囲第1項記載の電圧非直線抵抗体。
JP62262812A 1987-10-20 1987-10-20 電圧非直線抵抗体 Granted JPH01106403A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62262812A JPH01106403A (ja) 1987-10-20 1987-10-20 電圧非直線抵抗体

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62262812A JPH01106403A (ja) 1987-10-20 1987-10-20 電圧非直線抵抗体

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Publication Number Publication Date
JPH01106403A JPH01106403A (ja) 1989-04-24
JPH0379852B2 true JPH0379852B2 (ja) 1991-12-20

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JP62262812A Granted JPH01106403A (ja) 1987-10-20 1987-10-20 電圧非直線抵抗体

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JPH01106403A (ja) 1989-04-24

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