JPH0525364B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0525364B2 JPH0525364B2 JP61105802A JP10580286A JPH0525364B2 JP H0525364 B2 JPH0525364 B2 JP H0525364B2 JP 61105802 A JP61105802 A JP 61105802A JP 10580286 A JP10580286 A JP 10580286A JP H0525364 B2 JPH0525364 B2 JP H0525364B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- binder
- temperature
- manufacturing
- nonlinear resistor
- voltage nonlinear
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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
抗体の製造法に関し、更に詳しくは、電気的諸特
性が安定した電圧非直線抵抗体の製造法に関する
ものである。 （従来の技術） 酸化亜鉛を主成分とする原料粉末に、添加物と
して電圧非直線性を生じさせる金属酸化物を添加
混合し、この混合物に結合剤を添加した後造粒、
成形、焼成して焼結体を得る電圧非直線抵抗体の
製造法において、素子のバリスタ特性、課電寿命
および雷サージ耐量特性に悪影響を及ぼす結合剤
を本焼成工程あるいは本焼成工程前の仮焼工程に
おいて飛散除去する必要があつた。従来、この結
合剤除去のための仮焼成は、電気炉等より成る焼
成炉中で800〜900℃の温度で成形体を仮焼するこ
とにより実施されていた。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した仮焼においては、焼成
時の昇温速度および空気供給量等を規定していな
いため、仮焼成時の昇温速度が比較的速く、また
成形体中に含まれるPVA等の結合剤を完全燃焼
させるための空気量が少ない場合が多く、結合剤
を完全除去することができない欠点があつた。そ
のため、仮焼成品中に結合剤がカーボンとして残
留し、このカーボンが本焼成工程で酸化すること
により素子の結合酸素を奪いその結果得られる電
圧非直線抵抗体の電気的諸特性が悪化する欠点が
あつた。 本発明は上述した不具合を解消して、バリスタ
特性、課電寿命および雷サージ耐量特性の電気的
諸特性の良好な電圧非直線抵抗体の製造法を提供
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の製造法は、酸化亜
鉛を主成分とする原料に、添加物として電圧非直
線性を生じさせる金属酸化物を添加混合し、この
混合物に結合剤を添加した後造粒、成形、焼成し
て焼結体を得る電圧非直線抵抗体の製造法におい
て、前記本焼成前に、空気が流通中の焼成炉内に
おいて、 昇温速度＜60−V1／５（℃／hr） （V1：成形体体積 cm3、但しV1は200cm3以下） 空気供給量＞200V2（／min） （V2：炉内容積 m3） の条件で成形体を結合剤の分解完了温度まで昇温
して一定時間保持した後仮焼することを特徴とす
るものである。 なお、結合剤の分解完了温度が400〜500℃でそ
の温度で５時間以下保持した後、800〜1000℃の
仮焼温度で仮焼成すると、バリスタ特性、課電寿
命および雷サージ耐量特性の悪化がさらに少なく
なるため好ましい。 （作用） 上述した構成において、仮焼工程における結合
剤の分解完了温度までの昇温速度を素子体積に応
じて制御するとともに、この昇温時に焼成炉内の
体積に応じた所定量の空気を供給することによ
り、結合剤を完全に飛散除去することが可能とな
り、残留カーボンが少ない仮焼成体を得ることが
できる。その結果、この仮焼成体を本焼成して電
圧非直線抵抗体を作成すれば、バリスタ特性、課
電寿命および雷サージ耐量特性等の電気的諸特性
の良好な電圧非直線抵抗体を得ることができる。 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およ
びAl2O3源として硝酸アルミニウム溶液等を加
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す
る。造粒後、造粒粉を成形圧力800〜1000Kg／cm2
の下で所定の形状に成形して成形体を得る。 次に、成形体を空気が流通可能な焼成炉内に入
れ、炉内容積をV2（m3）としたときに200V2（／
min）以上の空気を供給しながら、結合剤の分解
完了温度例えば400〜500℃まで昇温する。このと
きの昇温は、成形体の体積をV1（cm3）としたとき
に60−V1／５（℃／hr）以下となる所定の速度で実 施する。この分解完了温度で一旦好ましくは５時
間以内の一定時間保持した後、所定の昇温速度で
好ましくは800〜1000℃の仮焼温度までさらに昇
温して、その温度で１〜５時間仮焼成後降温して
仮焼成体を得る。また、上述した仮焼は分解完了
温度で保持後連続して仮焼温度まで昇温している
が、分解完了温度で保持後一旦冷却した後仮焼を
行なつてもよい。 得られた仮焼成体の側面には絶縁被覆層を形成
する。この絶縁被覆層はBi2O3，Sb2O3，SiO2等
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ペース
トであり、これを30〜100μm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。 なお、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
100〜200μm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。そして、最後に電圧非直
線抵抗体の両端面を平滑に研磨し、アルミニウム
電極を溶射により設けて電圧非直線抵抗体を得
る。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電圧非直線抵抗体にお
いて、焼成炉内容積0.5m3、空気供給量300／
minの同一条件で、結合剤除去のための仮焼工程
における結合剤が分解する500℃の温度までの昇
温速度を変化させて、素子体積が50，100，150，
200（cm3）の試料を得た。これらの試料に対して、
結合剤の脱脂状態をその破面を観察して、変色部
がなく結合剤が完全に飛散して良好なものを○、
中央部に変色部があり結合剤が完全に飛散してい
ないものを×として評価した。結果を第１表に示
す。
抗体の製造法に関し、更に詳しくは、電気的諸特
性が安定した電圧非直線抵抗体の製造法に関する
ものである。 （従来の技術） 酸化亜鉛を主成分とする原料粉末に、添加物と
して電圧非直線性を生じさせる金属酸化物を添加
混合し、この混合物に結合剤を添加した後造粒、
成形、焼成して焼結体を得る電圧非直線抵抗体の
製造法において、素子のバリスタ特性、課電寿命
および雷サージ耐量特性に悪影響を及ぼす結合剤
を本焼成工程あるいは本焼成工程前の仮焼工程に
おいて飛散除去する必要があつた。従来、この結
合剤除去のための仮焼成は、電気炉等より成る焼
成炉中で800〜900℃の温度で成形体を仮焼するこ
とにより実施されていた。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した仮焼においては、焼成
時の昇温速度および空気供給量等を規定していな
いため、仮焼成時の昇温速度が比較的速く、また
成形体中に含まれるPVA等の結合剤を完全燃焼
させるための空気量が少ない場合が多く、結合剤
を完全除去することができない欠点があつた。そ
のため、仮焼成品中に結合剤がカーボンとして残
留し、このカーボンが本焼成工程で酸化すること
により素子の結合酸素を奪いその結果得られる電
圧非直線抵抗体の電気的諸特性が悪化する欠点が
あつた。 本発明は上述した不具合を解消して、バリスタ
特性、課電寿命および雷サージ耐量特性の電気的
諸特性の良好な電圧非直線抵抗体の製造法を提供
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の製造法は、酸化亜
鉛を主成分とする原料に、添加物として電圧非直
線性を生じさせる金属酸化物を添加混合し、この
混合物に結合剤を添加した後造粒、成形、焼成し
て焼結体を得る電圧非直線抵抗体の製造法におい
て、前記本焼成前に、空気が流通中の焼成炉内に
おいて、 昇温速度＜60−V1／５（℃／hr） （V1：成形体体積 cm3、但しV1は200cm3以下） 空気供給量＞200V2（／min） （V2：炉内容積 m3） の条件で成形体を結合剤の分解完了温度まで昇温
して一定時間保持した後仮焼することを特徴とす
るものである。 なお、結合剤の分解完了温度が400〜500℃でそ
の温度で５時間以下保持した後、800〜1000℃の
仮焼温度で仮焼成すると、バリスタ特性、課電寿
命および雷サージ耐量特性の悪化がさらに少なく
なるため好ましい。 （作用） 上述した構成において、仮焼工程における結合
剤の分解完了温度までの昇温速度を素子体積に応
じて制御するとともに、この昇温時に焼成炉内の
体積に応じた所定量の空気を供給することによ
り、結合剤を完全に飛散除去することが可能とな
り、残留カーボンが少ない仮焼成体を得ることが
できる。その結果、この仮焼成体を本焼成して電
圧非直線抵抗体を作成すれば、バリスタ特性、課
電寿命および雷サージ耐量特性等の電気的諸特性
の良好な電圧非直線抵抗体を得ることができる。 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およ
びAl2O3源として硝酸アルミニウム溶液等を加
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す
る。造粒後、造粒粉を成形圧力800〜1000Kg／cm2
の下で所定の形状に成形して成形体を得る。 次に、成形体を空気が流通可能な焼成炉内に入
れ、炉内容積をV2（m3）としたときに200V2（／
min）以上の空気を供給しながら、結合剤の分解
完了温度例えば400〜500℃まで昇温する。このと
きの昇温は、成形体の体積をV1（cm3）としたとき
に60−V1／５（℃／hr）以下となる所定の速度で実 施する。この分解完了温度で一旦好ましくは５時
間以内の一定時間保持した後、所定の昇温速度で
好ましくは800〜1000℃の仮焼温度までさらに昇
温して、その温度で１〜５時間仮焼成後降温して
仮焼成体を得る。また、上述した仮焼は分解完了
温度で保持後連続して仮焼温度まで昇温している
が、分解完了温度で保持後一旦冷却した後仮焼を
行なつてもよい。 得られた仮焼成体の側面には絶縁被覆層を形成
する。この絶縁被覆層はBi2O3，Sb2O3，SiO2等
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ペース
トであり、これを30〜100μm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。 なお、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
100〜200μm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。そして、最後に電圧非直
線抵抗体の両端面を平滑に研磨し、アルミニウム
電極を溶射により設けて電圧非直線抵抗体を得
る。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電圧非直線抵抗体にお
いて、焼成炉内容積0.5m3、空気供給量300／
minの同一条件で、結合剤除去のための仮焼工程
における結合剤が分解する500℃の温度までの昇
温速度を変化させて、素子体積が50，100，150，
200（cm3）の試料を得た。これらの試料に対して、
結合剤の脱脂状態をその破面を観察して、変色部
がなく結合剤が完全に飛散して良好なものを○、
中央部に変色部があり結合剤が完全に飛散してい
ないものを×として評価した。結果を第１表に示
す。
【表】
第１表の結果から、昇温速度が成形体の体積を
V1（cm3）とした場合60−V1／５（℃／hr）以下の条 件であると結合剤を完全に飛散除去できることが
わかつた。 実施例 ２ 上述した方法で作成した電圧非直線抵抗体にお
いて、素子体積が100cm3、昇温速度30℃／hrの同
一条件で、結合剤除去のための仮焼成工程におけ
る焼成炉内容積および空気供給量を変化させて試
料を得た。これらの試料に対して、実施例１と同
様に脱脂状態を評価した。結果を第２表に示す。
V1（cm3）とした場合60−V1／５（℃／hr）以下の条 件であると結合剤を完全に飛散除去できることが
わかつた。 実施例 ２ 上述した方法で作成した電圧非直線抵抗体にお
いて、素子体積が100cm3、昇温速度30℃／hrの同
一条件で、結合剤除去のための仮焼成工程におけ
る焼成炉内容積および空気供給量を変化させて試
料を得た。これらの試料に対して、実施例１と同
様に脱脂状態を評価した。結果を第２表に示す。
【表】
【表】
第２表の結果から、空気供給量が炉内容積を
V2（m3）とした場合200V2（／min）以上の条件
であると結合剤を完全に飛散除去できることがわ
かつた。 実施例 ３ 上述した実施例１および実施例２の試料のう
ち、脱脂後の破面に変色部が無く結合剤が完全に
飛散した試料No.１〜８と、変色部が残り結合剤が
完全に飛散していない比較例No.１〜４を準備し
て、それぞれの電圧非直線指数、雷サージ後の
ΔV1nA、漏洩電流の比およびそれらの標準偏差を
求めた。結果を第３表に示す。第３表中、電圧非
直線指数αはＩ＝KV〓（Ｉ：電流、Ｖ：電圧、
Ｋ：比例定数）に基いてV1nAとV100〓Aとの値から
求めた。雷サージ後のΔV1nAは４×10μsの電流波
形で素子体積に応じた30，50，70KAの電流を10
回印加した後のV1nAの変化率を示す。さらに、
漏洩電流の比は素子の周囲温度130℃課電率95％
で課電し、課電直後に対する課電100時間後の電
流比I100時間／I0時間から求めた。
V2（m3）とした場合200V2（／min）以上の条件
であると結合剤を完全に飛散除去できることがわ
かつた。 実施例 ３ 上述した実施例１および実施例２の試料のう
ち、脱脂後の破面に変色部が無く結合剤が完全に
飛散した試料No.１〜８と、変色部が残り結合剤が
完全に飛散していない比較例No.１〜４を準備し
て、それぞれの電圧非直線指数、雷サージ後の
ΔV1nA、漏洩電流の比およびそれらの標準偏差を
求めた。結果を第３表に示す。第３表中、電圧非
直線指数αはＩ＝KV〓（Ｉ：電流、Ｖ：電圧、
Ｋ：比例定数）に基いてV1nAとV100〓Aとの値から
求めた。雷サージ後のΔV1nAは４×10μsの電流波
形で素子体積に応じた30，50，70KAの電流を10
回印加した後のV1nAの変化率を示す。さらに、
漏洩電流の比は素子の周囲温度130℃課電率95％
で課電し、課電直後に対する課電100時間後の電
流比I100時間／I0時間から求めた。
【表】
第３表から明らかなように、本発明の昇温方法
を実施して得た結合剤が完全に飛散した試料No.１
〜８は、比較例No.１〜４に比べて高い電圧非直線
指数、少ない雷サージ後のΔV1nAおよび少ない漏
洩電流の比を達成でき、その結果電気的諸特性が
良好であるとともにそれらの標準偏差値も小さく
特性の変動も少ないことがわかつた。 （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の製造法によれ
ば、結合剤を飛散除去するための仮焼工程におい
て、結合剤の分解完了温度までの昇温速度を素子
の体積に応じて制御するとともに、この昇温時に
焼成炉内の体積に応じた所定量の空気を供給する
ことにより、本焼成前の成形体より結合剤を完全
に飛散除去することができる。その結果、電圧非
直線性、課電寿命、雷サージ耐量等の電気的諸特
性が良好で変動の少ない電圧非直線抵抗体を得る
ことができる。
を実施して得た結合剤が完全に飛散した試料No.１
〜８は、比較例No.１〜４に比べて高い電圧非直線
指数、少ない雷サージ後のΔV1nAおよび少ない漏
洩電流の比を達成でき、その結果電気的諸特性が
良好であるとともにそれらの標準偏差値も小さく
特性の変動も少ないことがわかつた。 （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の製造法によれ
ば、結合剤を飛散除去するための仮焼工程におい
て、結合剤の分解完了温度までの昇温速度を素子
の体積に応じて制御するとともに、この昇温時に
焼成炉内の体積に応じた所定量の空気を供給する
ことにより、本焼成前の成形体より結合剤を完全
に飛散除去することができる。その結果、電圧非
直線性、課電寿命、雷サージ耐量等の電気的諸特
性が良好で変動の少ない電圧非直線抵抗体を得る
ことができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸化亜鉛を主成分とする原料に、添加物とし
て電圧非直線性を生じさせる金属酸化物を添加混
合し、この混合物に結合剤を添加した後造粒、成
形、焼成して焼結体を得る電圧非直線抵抗体の製
造法において、前記本焼成前に、空気が流通中の
焼成炉内において、 昇温速度＜60−V1／５（℃／hr） （V1：成形体体積 cm3、但しV1は200cm3以下） 空気供給量＞200V2（／min） （V2：炉内容積 m3） の条件で成形体を結合剤の分解完了温度まで昇温
して一定時間保持した後仮焼することを特徴とす
る電圧非直線抵抗体の製造法。 ２ 前記結合剤の分解完了温度が400〜500℃であ
る特許請求の範囲第１項記載の電圧非直線抵抗体
の製造法。 ３ 前記仮焼温度が800〜1000℃である特許請求
の範囲第１項記載の電圧非直線抵抗体の製造法。 ４ 前記結合剤の分解完了温度での保持時間が５
時間以内である特許請求の範囲第１項記載の電圧
非直線抵抗体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61105802A JPS62263607A (ja) | 1986-05-10 | 1986-05-10 | 電圧非直線抵抗体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61105802A JPS62263607A (ja) | 1986-05-10 | 1986-05-10 | 電圧非直線抵抗体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62263607A JPS62263607A (ja) | 1987-11-16 |
| JPH0525364B2 true JPH0525364B2 (ja) | 1993-04-12 |
Family
ID=14417244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61105802A Granted JPS62263607A (ja) | 1986-05-10 | 1986-05-10 | 電圧非直線抵抗体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62263607A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01230205A (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-13 | Ngk Insulators Ltd | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58225602A (ja) * | 1982-06-24 | 1983-12-27 | 株式会社東芝 | 非直線抵抗体の製造方法 |
-
1986
- 1986-05-10 JP JP61105802A patent/JPS62263607A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62263607A (ja) | 1987-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |