JPH04299504A - 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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- JPH04299504A JPH04299504A JP3085844A JP8584491A JPH04299504A JP H04299504 A JPH04299504 A JP H04299504A JP 3085844 A JP3085844 A JP 3085844A JP 8584491 A JP8584491 A JP 8584491A JP H04299504 A JPH04299504 A JP H04299504A
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Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化亜鉛を主成分とし
、副成分として電圧非直線性を示す添加剤の少なくとも
一種以上を含有する電圧非直線抵抗体の製造方法に関す
るものである。
、副成分として電圧非直線性を示す添加剤の少なくとも
一種以上を含有する電圧非直線抵抗体の製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗
体は、その優れた非直線電圧ー電流特性から電圧安定化
あるいはサージ吸収を目的とした避雷器やサージアブソ
ーバに広く利用されている。この電圧非直線抵抗体は、
主成分の酸化亜鉛に電圧非直線性を発現する所定量のビ
スマス、アンチモン、クロム、ニッケル等の酸化物を添
加し、混合、造粒、成形したのち焼成し、好ましくは側
面高抵抗層を形成するため無機物質を塗布した後再度焼
成し、その焼結体に電極を取り付けることにより作製す
ることができる。近年、このようにして得られた電圧非
直線抵抗体のさらに安定な電気的特性を得る要望、およ
び大電流領域における制限電圧を低減させる要望がでて
きている。安定な電気的特性を得る方法としては、焼成
工程の降温過程を５００ ℃よりも高い温度から４０℃
／時間よりも遅い冷却速度で徐冷する方法が、特開昭５
７−１１４２０４ 号公報に開示されている。
体は、その優れた非直線電圧ー電流特性から電圧安定化
あるいはサージ吸収を目的とした避雷器やサージアブソ
ーバに広く利用されている。この電圧非直線抵抗体は、
主成分の酸化亜鉛に電圧非直線性を発現する所定量のビ
スマス、アンチモン、クロム、ニッケル等の酸化物を添
加し、混合、造粒、成形したのち焼成し、好ましくは側
面高抵抗層を形成するため無機物質を塗布した後再度焼
成し、その焼結体に電極を取り付けることにより作製す
ることができる。近年、このようにして得られた電圧非
直線抵抗体のさらに安定な電気的特性を得る要望、およ
び大電流領域における制限電圧を低減させる要望がでて
きている。安定な電気的特性を得る方法としては、焼成
工程の降温過程を５００ ℃よりも高い温度から４０℃
／時間よりも遅い冷却速度で徐冷する方法が、特開昭５
７−１１４２０４ 号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法で得られる電圧非直線抵抗体は、添加剤が焼成後にお
いて酸化亜鉛粒子を包んで３次元的な網目構造を構成す
るため、大電流域の制限電圧は依然として高いという問
題があった。
法で得られる電圧非直線抵抗体は、添加剤が焼成後にお
いて酸化亜鉛粒子を包んで３次元的な網目構造を構成す
るため、大電流域の制限電圧は依然として高いという問
題があった。
【０００４】本発明の目的は、大電流域の制限電圧が電
圧非直線抵抗体中の酸化亜鉛粒子の抵抗のみならず、３
次元網目構造を成す粒界相の抵抗にも依存することを見
出だした本発明者の知見に基づき、上述した課題を解消
して、大電流領域における制限電圧を低減することがで
き安定した電気的特性を得ることができる電圧非直線抵
抗体の製造方法を提供しようとするものである。
圧非直線抵抗体中の酸化亜鉛粒子の抵抗のみならず、３
次元網目構造を成す粒界相の抵抗にも依存することを見
出だした本発明者の知見に基づき、上述した課題を解消
して、大電流領域における制限電圧を低減することがで
き安定した電気的特性を得ることができる電圧非直線抵
抗体の製造方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の電圧非直線抵抗
体の製造方法は、酸化亜鉛を主成分とし、副成分として
ビスマスをＢｉ２Ｏ３ に換算して０．１−０．４ｍｏ
ｌ％ 、アンチモンをＳｂ２Ｏ３ に換算して０．１−
０．４ｍｏｌ％ 、クロムをＣｒ２Ｏ３ に換算して０
．０５−０．２ｍｏｌ％、ニッケルをＮｉＯ に換算し
て０．１−０．４ｍｏｌ％ 含有する原料粉末を混合、
成形、焼成した後、１５℃／ 時間以下の冷却速度で冷
却することを特徴とするものである。
体の製造方法は、酸化亜鉛を主成分とし、副成分として
ビスマスをＢｉ２Ｏ３ に換算して０．１−０．４ｍｏ
ｌ％ 、アンチモンをＳｂ２Ｏ３ に換算して０．１−
０．４ｍｏｌ％ 、クロムをＣｒ２Ｏ３ に換算して０
．０５−０．２ｍｏｌ％、ニッケルをＮｉＯ に換算し
て０．１−０．４ｍｏｌ％ 含有する原料粉末を混合、
成形、焼成した後、１５℃／ 時間以下の冷却速度で冷
却することを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】上述した構成において、副成分として添加する
添加剤の総量特にビスマスの添加量を少なくしても、粒
界相が形成される冷却過程の冷却速度を１５℃／時間以
下とすれば、ビスマスの析出が一様な粒界相を得ること
ができ、その結果大電流領域における電気的特性の良好
な電圧非直線抵抗体を得ることができる。
添加剤の総量特にビスマスの添加量を少なくしても、粒
界相が形成される冷却過程の冷却速度を１５℃／時間以
下とすれば、ビスマスの析出が一様な粒界相を得ること
ができ、その結果大電流領域における電気的特性の良好
な電圧非直線抵抗体を得ることができる。
【０００７】ここで、ビスマス添加量をＢｉ２Ｏ３ に
換算して０．１−０．４ｍｏｌ％ 、アンチモン添加量
をＳｂ２Ｏ３ に換算して０．１−０．４ｍｏｌ％ 、
クロム添加量をＣｒ２Ｏ３ に換算して０．０５−０．
２ｍｏｌ％、ニッケル添加量をＮｉＯ に換算して０．
１−０．４ｍｏｌ％ とし焼成後の冷却速度を１５℃／
時間以下と限定することにより、制限電圧比、変化率
が顕著に低減した理由は、以下の通りである。上記組成
範囲では粒界構成成分が少ないため３次元網目構造が形
成されていない。このため、粒界構成成分が多く３次元
網目構造をとる組成に比べ大電流領域の制限電圧が小さ
くなり制限電圧比が低減する。また、粒界構成成分が少
なくかつ冷却速度が速いと酸化亜鉛の粒界でのビスマス
の析出にバラツキが生じる。しかし、焼成後の冷却速度
を１５℃／時間以下にした場合は、ビスマスの析出にバ
ラツキが無くなり微構造が均一となるため制限電圧比、
変化率ともに低減すると考えられる。
換算して０．１−０．４ｍｏｌ％ 、アンチモン添加量
をＳｂ２Ｏ３ に換算して０．１−０．４ｍｏｌ％ 、
クロム添加量をＣｒ２Ｏ３ に換算して０．０５−０．
２ｍｏｌ％、ニッケル添加量をＮｉＯ に換算して０．
１−０．４ｍｏｌ％ とし焼成後の冷却速度を１５℃／
時間以下と限定することにより、制限電圧比、変化率
が顕著に低減した理由は、以下の通りである。上記組成
範囲では粒界構成成分が少ないため３次元網目構造が形
成されていない。このため、粒界構成成分が多く３次元
網目構造をとる組成に比べ大電流領域の制限電圧が小さ
くなり制限電圧比が低減する。また、粒界構成成分が少
なくかつ冷却速度が速いと酸化亜鉛の粒界でのビスマス
の析出にバラツキが生じる。しかし、焼成後の冷却速度
を１５℃／時間以下にした場合は、ビスマスの析出にバ
ラツキが無くなり微構造が均一となるため制限電圧比、
変化率ともに低減すると考えられる。
【０００８】
【実施例】以下、実際の例について説明する。
実施例
酸化亜鉛を主成分とし、電圧非直線性を発現させる添加
剤として、Ｂｉ２Ｏ３ 、Ｓｂ２Ｏ３ 、Ｃｒ２Ｏ３
、ＮｉＯ を表１の比で添加するとともに、さらにＣｏ
Ｏ 、ＭｎＯ を添加し、これに有機バインダー、分散
剤および水を加えてスラリー化した。このスラリーをス
プレードライヤーにて乾燥、造粒した後、直径６０ｍｍ
の円板状に成形して成形体を得た。得られた成形体を５
００ ℃の熱処理により脱脂した後、８００−９５０
℃の温度で予備焼成し、側面に高抵抗層形成のための無
機物質をペースト状にして塗布し、温度１２００℃で５
時間焼成した。この焼成において冷却速度を表１に示す
ように変化させて冷却した。その後、得られた焼結体の
両端面を研磨し研磨面にアルミニウム溶射電極を付与し
て電圧非直線抵抗体を得た。
剤として、Ｂｉ２Ｏ３ 、Ｓｂ２Ｏ３ 、Ｃｒ２Ｏ３
、ＮｉＯ を表１の比で添加するとともに、さらにＣｏ
Ｏ 、ＭｎＯ を添加し、これに有機バインダー、分散
剤および水を加えてスラリー化した。このスラリーをス
プレードライヤーにて乾燥、造粒した後、直径６０ｍｍ
の円板状に成形して成形体を得た。得られた成形体を５
００ ℃の熱処理により脱脂した後、８００−９５０
℃の温度で予備焼成し、側面に高抵抗層形成のための無
機物質をペースト状にして塗布し、温度１２００℃で５
時間焼成した。この焼成において冷却速度を表１に示す
ように変化させて冷却した。その後、得られた焼結体の
両端面を研磨し研磨面にアルミニウム溶射電極を付与し
て電圧非直線抵抗体を得た。
【０００９】こうして得られた電圧非直線抵抗体につい
て電流１ｍＡ通電時の単位厚さ当たりの制限電圧Ｖ１ｍ
Ａ 、電流０．１ｍＡと１ｍＡ通電時の制限電圧から計
算される非直線指数α、Ｖ１ｍＡ と４０ＫＡ通電時の
単位厚さ当たりの制限電圧から計算される制限電圧比お
よび４／１０μｓ 波形の電流１００ＫＡ を２回印加
した時の印加前後のＶ１ｍＡ の差から計算される変化
率をそれぞれ測定した。結果を表１に示す。
て電流１ｍＡ通電時の単位厚さ当たりの制限電圧Ｖ１ｍ
Ａ 、電流０．１ｍＡと１ｍＡ通電時の制限電圧から計
算される非直線指数α、Ｖ１ｍＡ と４０ＫＡ通電時の
単位厚さ当たりの制限電圧から計算される制限電圧比お
よび４／１０μｓ 波形の電流１００ＫＡ を２回印加
した時の印加前後のＶ１ｍＡ の差から計算される変化
率をそれぞれ測定した。結果を表１に示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】表１において、それぞれＢｉ２Ｏ３ を０
．４ｍｏｌ％ 、Ｓｂ２Ｏ３ を０．４ｍｏｌ％ 、Ｃ
ｒ２Ｏ３ を０．２ｍｏｌ％ 、ＮｉＯ を０．４ｍｏ
ｌ％ を超えて添加した場合はいずれも制限電圧比が大
きかった。Ｂｉ２Ｏ３ が０．１ｍｏｌ％ 未満ではバ
リスタ特性が確認できず、Ｓｂ２Ｏ３ が０．１ｍｏｌ
％ 未満では制限電圧比、変化率が大きかった。また、
Ｃｒ２Ｏ３ が０．０５ｍｏｌ％未満では変化率が大き
く、ＮｉＯ が０．１ｍｏｌ％ 未満においては制限電
圧比、変化率が大きかった。上記以外の本発明の組成範
囲すなわちＢｉ２Ｏ３ を０．１ー０．４ｍｏｌ％ 、
Ｓｂ２Ｏ３ を０．１−０．４ｍｏｌ％ 、Ｃｒ２Ｏ３
を０．０５−０．２ｍｏｌ％、ＮｉＯ を０．１−０
．４ｍｏｌ％ においては、焼成後の冷却速度を遅くす
ることにより制限電圧比、変化率の少なくともいずれか
が低減し、特にこの組成範囲において焼成後の冷却速度
を本発明の１５℃／ 時間以下にすることにより、制限
電圧比、変化率がともに顕著に低減した。すなわち、組
成と冷却速度を本発明の範囲内に規定することにより顕
著な効果が現れた。
．４ｍｏｌ％ 、Ｓｂ２Ｏ３ を０．４ｍｏｌ％ 、Ｃ
ｒ２Ｏ３ を０．２ｍｏｌ％ 、ＮｉＯ を０．４ｍｏ
ｌ％ を超えて添加した場合はいずれも制限電圧比が大
きかった。Ｂｉ２Ｏ３ が０．１ｍｏｌ％ 未満ではバ
リスタ特性が確認できず、Ｓｂ２Ｏ３ が０．１ｍｏｌ
％ 未満では制限電圧比、変化率が大きかった。また、
Ｃｒ２Ｏ３ が０．０５ｍｏｌ％未満では変化率が大き
く、ＮｉＯ が０．１ｍｏｌ％ 未満においては制限電
圧比、変化率が大きかった。上記以外の本発明の組成範
囲すなわちＢｉ２Ｏ３ を０．１ー０．４ｍｏｌ％ 、
Ｓｂ２Ｏ３ を０．１−０．４ｍｏｌ％ 、Ｃｒ２Ｏ３
を０．０５−０．２ｍｏｌ％、ＮｉＯ を０．１−０
．４ｍｏｌ％ においては、焼成後の冷却速度を遅くす
ることにより制限電圧比、変化率の少なくともいずれか
が低減し、特にこの組成範囲において焼成後の冷却速度
を本発明の１５℃／ 時間以下にすることにより、制限
電圧比、変化率がともに顕著に低減した。すなわち、組
成と冷却速度を本発明の範囲内に規定することにより顕
著な効果が現れた。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、副成分として添加する添加剤の総量特にビス
マスの添加量を少なくするとともに、粒界相が形成され
る冷却過程の冷却速度を１５℃／時間以下とすれば、ビ
スマスの析出が一様な粒界相を得ることができ、その結
果大電流領域における電気的特性の良好な電圧非直線抵
抗体を得ることができる。
によれば、副成分として添加する添加剤の総量特にビス
マスの添加量を少なくするとともに、粒界相が形成され
る冷却過程の冷却速度を１５℃／時間以下とすれば、ビ
スマスの析出が一様な粒界相を得ることができ、その結
果大電流領域における電気的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)
- 【請求項１】 酸化亜鉛を主成分とし、副成分として
ビスマスをＢｉ２Ｏ３ に換算して０．１−０．４ｍｏ
ｌ％ 、アンチモンをＳｂ２Ｏ３ に換算して０．１−
０．４ｍｏｌ％ 、クロムをＣｒ２Ｏ３ に換算して０
．０５−０．２ｍｏｌ％、ニッケルをＮｉＯに換算して
０．１−０．４ｍｏｌ％ 含有する原料粉末を混合、成
形、焼成した後、１５℃／ 時間以下の冷却速度で冷却
することを特徴とする電圧非直線抵抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3085844A JPH04299504A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3085844A JPH04299504A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04299504A true JPH04299504A (ja) | 1992-10-22 |
Family
ID=13870179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3085844A Pending JPH04299504A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04299504A (ja) |
-
1991
- 1991-03-27 JP JP3085844A patent/JPH04299504A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990420 |