JPH0381285B2 - - Google Patents
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- JPH0381285B2 JPH0381285B2 JP62273539A JP27353987A JPH0381285B2 JP H0381285 B2 JPH0381285 B2 JP H0381285B2 JP 62273539 A JP62273539 A JP 62273539A JP 27353987 A JP27353987 A JP 27353987A JP H0381285 B2 JPH0381285 B2 JP H0381285B2
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Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵
抗体に関し、特に雷サージ放電耐量の良好な電圧
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Bi2O3、Sb2O3
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、その電流は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） しかしながら上述した電圧非直線抵抗体におい
ては、瞬時に大電流が印加される雷サージ時に電
圧非直線抵抗体の側面の電界集中により破壊に通
じることがあり、さらに雷サージ放電耐量を良好
にする要求が高かつた。 本発明の目的は上述した不具合を解消して、従
来品より高い雷サージ耐量を得ることのできる電
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において、焼
結体側面の上端部および下端部から一定幅に導電
性物質からなる厚さ10000Å以下の薄層をリング
状に全周にわたつて設けることを特徴とするもの
である。 （作用） 上述した構成において、導電性物質からなる所
定厚さの薄層を素子側面の上端部および下端部か
ら一定の幅でリング状に全周にわたつて設けるこ
とにより、素子の電極形成面端部における雷サー
ジ印加時の電界の集中が緩和され、雷サージ耐量
を向上させることができる。 また、薄層の厚さが素子厚さの1/10を超えると
側面の絶縁性が低くなるとともに、後述する実施
例から雷サージ放電耐量が悪化するため、素子厚
さの1/10以下であると好ましい。 （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。本発明ではこの
成形を金型成形またはラバープレス成形により実
施し昇降圧速度および成形圧力をコントロールし
ている。その後得られた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絶縁被覆層を
形成する。本発明ではBi2O3、Sb2O3、SiO2等の
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、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30〜60
℃／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。 なお、本焼成後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絶縁被覆層上
に100〜300μｍの厚さに塗布したのち、空気中で
昇温速度100〜200℃／hr、400〜600℃で保持時間
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のはさらに好適である。 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、好ましくは油を研摩液に使用
して研磨する。その後、研磨面を洗浄する。 次に、金、銀等の金属やカーボン等の導電性物
質の厚さ10000Å以下の薄層を、蒸着、CVD、ス
パツタリング、溶射、塗布等の方法で高抵抗層で
ある絶縁被覆層の側面上に設ける。このとき、側
面上で上端部および下端部から一定の幅、好まし
くは素子厚さの1/10以下の幅でリング状に全周に
わたつて薄層が存在するようにする必要がある。 次に、研磨した両端面のほぼ全面に例えばアル
ミニウム等によつて例えば溶射により電極を設け
るかあるいは銀ペーストにより銀電極を設けて電
圧非直線抵抗体を得る。 なお、前記導電性物質の蒸着等の操作は、上記
のとおり電極形成前に行つても電極形成後に行つ
てもよい。 また、電極形成面は所要の表面粗さであれば必
ずしも研摩を行う必要はない。 以下、実際に本発明範囲内および範囲外の電圧
非直線抵抗体について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、
バリスタ電圧V1mA＝8kV、銀ペーストによる全
面電極および蒸着による側面部の薄層を設けた電
圧非直線抵抗体において、薄層の幅および厚さの
影響を調べるため、幅および厚さが本発明範囲内
の試料No.１〜８と本発明範囲外の比較例試料No.１
〜３を準備し、それぞれの雷サージ放電耐量を合
格率として求めた。結果を第１表に示す、第１表
において、雷サージ放電耐量は、60kA〜75kAの
電流を4/10μsの波形で２回繰返し印加した後の合
格率％で表示した。
抗体に関し、特に雷サージ放電耐量の良好な電圧
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Bi2O3、Sb2O3
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、その電流は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） しかしながら上述した電圧非直線抵抗体におい
ては、瞬時に大電流が印加される雷サージ時に電
圧非直線抵抗体の側面の電界集中により破壊に通
じることがあり、さらに雷サージ放電耐量を良好
にする要求が高かつた。 本発明の目的は上述した不具合を解消して、従
来品より高い雷サージ耐量を得ることのできる電
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において、焼
結体側面の上端部および下端部から一定幅に導電
性物質からなる厚さ10000Å以下の薄層をリング
状に全周にわたつて設けることを特徴とするもの
である。 （作用） 上述した構成において、導電性物質からなる所
定厚さの薄層を素子側面の上端部および下端部か
ら一定の幅でリング状に全周にわたつて設けるこ
とにより、素子の電極形成面端部における雷サー
ジ印加時の電界の集中が緩和され、雷サージ耐量
を向上させることができる。 また、薄層の厚さが素子厚さの1/10を超えると
側面の絶縁性が低くなるとともに、後述する実施
例から雷サージ放電耐量が悪化するため、素子厚
さの1/10以下であると好ましい。 （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。本発明ではこの
成形を金型成形またはラバープレス成形により実
施し昇降圧速度および成形圧力をコントロールし
ている。その後得られた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絶縁被覆層を
形成する。本発明ではBi2O3、Sb2O3、SiO2等の
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、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30〜60
℃／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。 なお、本焼成後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絶縁被覆層上
に100〜300μｍの厚さに塗布したのち、空気中で
昇温速度100〜200℃／hr、400〜600℃で保持時間
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のはさらに好適である。 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、好ましくは油を研摩液に使用
して研磨する。その後、研磨面を洗浄する。 次に、金、銀等の金属やカーボン等の導電性物
質の厚さ10000Å以下の薄層を、蒸着、CVD、ス
パツタリング、溶射、塗布等の方法で高抵抗層で
ある絶縁被覆層の側面上に設ける。このとき、側
面上で上端部および下端部から一定の幅、好まし
くは素子厚さの1/10以下の幅でリング状に全周に
わたつて薄層が存在するようにする必要がある。 次に、研磨した両端面のほぼ全面に例えばアル
ミニウム等によつて例えば溶射により電極を設け
るかあるいは銀ペーストにより銀電極を設けて電
圧非直線抵抗体を得る。 なお、前記導電性物質の蒸着等の操作は、上記
のとおり電極形成前に行つても電極形成後に行つ
てもよい。 また、電極形成面は所要の表面粗さであれば必
ずしも研摩を行う必要はない。 以下、実際に本発明範囲内および範囲外の電圧
非直線抵抗体について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、
バリスタ電圧V1mA＝8kV、銀ペーストによる全
面電極および蒸着による側面部の薄層を設けた電
圧非直線抵抗体において、薄層の幅および厚さの
影響を調べるため、幅および厚さが本発明範囲内
の試料No.１〜８と本発明範囲外の比較例試料No.１
〜３を準備し、それぞれの雷サージ放電耐量を合
格率として求めた。結果を第１表に示す、第１表
において、雷サージ放電耐量は、60kA〜75kAの
電流を4/10μsの波形で２回繰返し印加した後の合
格率％で表示した。
【表】
【表】
第１表の結果から、本発明範囲内の薄層の厚さ
を有する電圧非直線抵抗体である試料No.１〜８
は、比較例試料No.１〜３と比べて雷サージ放電耐
量が良好であることがわかる。 なお、電極面に金等を蒸着したのちに銀ペース
トを塗布した二重層電極を形成した場合にも同様
の結果の得られるものである。 実施例 ２ 同様に上述した方法で作成した直径47mm、厚さ
22.5mm、バリスタ電圧V1mA＝4.5kV、アルミニ
ウムメタリコンによる最外周部に0.5mmのひかえ
部を有する電極および蒸着により側面部の薄層を
設けた電圧非直線抵抗体において、薄層の幅およ
び厚さの影響を調べるため、幅および厚さが本発
明範囲内の試料No.１〜３と本発明範囲外の比較例
試料No.１を準備し、それぞれの雷サージ放電耐量
を合格率として求めた。結果を第２表に示す。
を有する電圧非直線抵抗体である試料No.１〜８
は、比較例試料No.１〜３と比べて雷サージ放電耐
量が良好であることがわかる。 なお、電極面に金等を蒸着したのちに銀ペース
トを塗布した二重層電極を形成した場合にも同様
の結果の得られるものである。 実施例 ２ 同様に上述した方法で作成した直径47mm、厚さ
22.5mm、バリスタ電圧V1mA＝4.5kV、アルミニ
ウムメタリコンによる最外周部に0.5mmのひかえ
部を有する電極および蒸着により側面部の薄層を
設けた電圧非直線抵抗体において、薄層の幅およ
び厚さの影響を調べるため、幅および厚さが本発
明範囲内の試料No.１〜３と本発明範囲外の比較例
試料No.１を準備し、それぞれの雷サージ放電耐量
を合格率として求めた。結果を第２表に示す。
【表】
第２表の結果から、電極が全面電極でなくて
も、本発明範囲内の薄層の厚さを有する電圧非直
線抵抗体である試料No.１〜３は、比較例試料No.１
と比べて雷サージ放電耐量が良好であることがわ
かる。 なお、電極形成面の最外周部の0.5mmのひかえ
部に金蒸着等によつて薄層を形成しても同様の結
果を得られるものである。 （発明の効果） 以上詳細に説明したところから明らかなよう
に、本発明の電圧非直線抵抗体によれば、導電性
物質からなる所定厚さの薄層を素子側面の上端部
および下端部から一定の幅でリング状に全周にわ
たつて設けているため、雷サージ放電耐量の良好
な電圧非直線抵抗体を得ることができ、さらに本
発明の抵抗体を複数個積重した場合にも同様な効
果の得られることが確認された。
も、本発明範囲内の薄層の厚さを有する電圧非直
線抵抗体である試料No.１〜３は、比較例試料No.１
と比べて雷サージ放電耐量が良好であることがわ
かる。 なお、電極形成面の最外周部の0.5mmのひかえ
部に金蒸着等によつて薄層を形成しても同様の結
果を得られるものである。 （発明の効果） 以上詳細に説明したところから明らかなよう
に、本発明の電圧非直線抵抗体によれば、導電性
物質からなる所定厚さの薄層を素子側面の上端部
および下端部から一定の幅でリング状に全周にわ
たつて設けているため、雷サージ放電耐量の良好
な電圧非直線抵抗体を得ることができ、さらに本
発明の抵抗体を複数個積重した場合にも同様な効
果の得られることが確認された。
Claims (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
焼結体において、焼結体側面の上端部および下端
部から一定幅に導電性物質からなる厚さ10000〓
以下の薄層をリング状に全周にわたつて設けるこ
とを特徴とする電圧非直線抵抗体。 ２ 前記薄層の幅が素子の厚みの1/10以下である
特許請求の範囲第１項記載の電圧非直線抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62273539A JPH01117301A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 電圧非直線抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62273539A JPH01117301A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 電圧非直線抵抗体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01117301A JPH01117301A (ja) | 1989-05-10 |
| JPH0381285B2 true JPH0381285B2 (ja) | 1991-12-27 |
Family
ID=17529244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62273539A Granted JPH01117301A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 電圧非直線抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01117301A (ja) |
-
1987
- 1987-10-30 JP JP62273539A patent/JPH01117301A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01117301A (ja) | 1989-05-10 |
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