JPH0541305A - 酸化亜鉛非直線抵抗体の製造方法 - Google Patents

酸化亜鉛非直線抵抗体の製造方法

Info

Publication number
JPH0541305A
JPH0541305A JP3196302A JP19630291A JPH0541305A JP H0541305 A JPH0541305 A JP H0541305A JP 3196302 A JP3196302 A JP 3196302A JP 19630291 A JP19630291 A JP 19630291A JP H0541305 A JPH0541305 A JP H0541305A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zinc oxide
pva
nonlinear resistor
polyvinyl alcohol
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3196302A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanobu Hikosaka
正信 彦坂
Kiyobumi Ogita
清文 荻田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP3196302A priority Critical patent/JPH0541305A/ja
Publication of JPH0541305A publication Critical patent/JPH0541305A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 焼成時におけるクラックや内部ピンホールの
発生を抑制し、非直線特性に優れてかつ生産性にも優れ
た酸化亜鉛非直線抵抗体を得る。 【構成】 ポリビニルアルコールを結合剤として酸化亜
鉛を主成分とする造粒粉を生成する際、灰分の含有量が
0.1%以下であるポリビニルアルコールを用い、その
添加量を酸化亜鉛に対して0.5wt%〜3wt%として酸
化亜鉛非直線抵抗体の製造を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は避雷器、サージアブソー
バ等に用いられる酸化亜鉛を主成分とする酸化亜鉛非直
線抵抗体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、非直線抵抗体はオームの法則に
従わず、電圧が高くなると抵抗が減少し電流が著しく増
加するという非直線的な電圧−電流特性を有するため、
避雷器やサージアブソーバのような異常電圧の吸収など
の用途において大きな効果を発揮する。
【0003】非直線抵抗体の代表的なものとして、Si
C粒子の接触抵抗の電圧敏感性を応用したSiC避雷器
特性要素およびSiCバリスタがあるが、これらは一般
にSiC粒子と粘土質からなる磁器質結合剤を加え成形
後高温で焼結して作られる。そしてその電圧−電流特性
は近似的に以下に示す式で表される。
【0004】I=(V/C) 上記式において、Iは電流、Vは電圧、Cは抵抗値に対
応する定数、kは非直線指数である。
【0005】SiC避雷器特性要素は数100アンペア
〜20キロアンペアの電流範囲においてのみ、k値が3
〜7程度であり、この範囲以外ではオーム性抵抗に近
く、このため直接線路に接続されるSiC特性要素を用
いた避雷器では線路と接地間の絶縁を保つために直列ギ
ャップを必要とする。
【0006】また、高圧、超高圧用避雷器では多数のギ
ャップおよび特性要素を使用するが、このとき各々のギ
ャップの電圧分担を均等するため並列にコンデンサある
いは抵抗を必要とする。
【0007】このようにギャップ、コンデンサ、抵抗を
多数取付けることは容器である碍子が大きくなるばかり
でなく、ギャップがあるため急峻波に対する応答と続流
しゃ断も悪い。
【0008】そこで、酸化亜鉛を主成分とし、副添加物
として酸化ビスマス、二酸化珪素、酸化アンチモン、酸
化コバルト、二酸化マンガン、酸化クロム、酸化ニッケ
ル等の酸化物を添加物として混合し、円板状、円柱状あ
るいは適当な形状に成形し、高温で焼結した後にこの焼
結された半導体素体の両側にエポキシ樹脂等の側面絶縁
材を被覆し、上下面に電極をつけた酸化物半導体を用い
た酸化亜鉛非直線抵抗体が提案されている。
【0009】上記酸化亜鉛非直線抵抗体は酸化亜鉛粒子
と、その周囲を取り巻く添加物により形成される粒界層
からなり、その優れた非直線特性は酸化亜鉛竜市と粒界
層との界面に起因すると考えられている。
【0010】上記酸化亜鉛非直線抵抗体は、ミリアンペ
アの電流領域においてk値が50程度であり、従来のS
iC抵抗体に比べて非直線性が非常に優れ、しかも相当
大きな誘電率を有する。通常この酸化亜鉛電圧非直線抵
抗体は以下の方法にて製造される。即ち、上記副添加物
をボールミル等で予備粉砕した後に有機バインダ及び酸
化亜鉛と混合し、スプレードライヤーで乾燥を行って流
動性の良い原料粉体(造粒粉)を得る。次に、この造粒
粉を金型プレスにより円板等の形状に成形し、脱脂を行
った後に1000℃〜1300℃で数時間焼成を行い、更に側面
に絶縁コーティングを施した後に両端面を研磨し、アル
ミニウムの電極を吹き付けて完成する。
【0011】上記の酸化亜鉛非直線抵抗体においては、
成形を施す上記造粒粉中の水分量が少ないので結合力は
弱く、成形工程においてクラックやボイドが発生しやす
い。特に、経済的で大量生産に適しているため通常用い
られる乾式プレスにて成形を行う際にはクラックが発生
視野水ので、ポリビニルアルコール(PVA)等の結合
剤を用いてクラックの発生を抑制している。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記造粒粉中
の結合剤量を増すと、クラックの発生は抑制されるが、
その添加量が一定値を超えると焼成により内部ピンホー
ル(ボイド)の発生を誘発し、その結果エネルギー耐量
等の非直線特性は低下する。
【0013】上記のようにボイドが発生する原因として
はPVA中に通常1wt%〜5wt%程度含まれている、主
としてNa2O、酢酸ソーダ等の灰分として焼成後も素子
中に残存してしまう不揮発成分である灰分が挙げられて
いる。
【0014】また、成形時間を短くするとクラックの発
生が起こり、これを防ぐためには成形時間を長くして成
形をゆっくり行う必要があり、このため生産性が低くな
ってしまう。
【0015】本発明は上記背景の下になされたものであ
り、クラック及びボイドの発生を抑制し非直線特性に優
れてかつ生産性にも優れた酸化亜鉛非直線抵抗体の製造
方法を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するため、本発明はポリビニルアルコールを結合剤とし
て酸化亜鉛を主成分とする造粒粉を生成し、この造粒粉
の加圧成形を行う工程を備えた酸化亜鉛非直線抵抗体の
製造方法において、前記ポリビニルアルコールとして灰
分の含有量が0.1%以下であるポリビニルアルコール
を用いることを特徴とする。また、上記ポリビニルアル
コールの添加量を酸化亜鉛に対して0.5wt%〜3wt%
とする酸化亜鉛非直線抵抗体の製造方法も提供される。
【0017】上記のように酸化亜鉛非直線抵抗体の製造
を行うことにより、成形時間が短く生産性に優れ、クラ
ック発生率、内部ピンホール発生率ともに低く非直線特
性に優れた酸化亜鉛非直線抵抗体の製造を行うことが可
能となる。
【0018】特にPVAの添加量を0.5wt%〜3wt%
の範囲にすることでクラックの発生及び内部ピンホール
の発生が殆どみられなくなり、非直線特性に非常に優れ
た酸化亜鉛非直線抵抗体の製造が可能となる。
【0019】
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。
【0020】まず、Bi23、Sb23、Co23、Mn
O、CrO等からなる添加成分を酸化亜鉛(ZnO)に対
して3wt%〜15wt%となるよう計量し、予め撹拌中の
純水中に固形分納度40wt%〜60wt%で投入する。こ
れを10分以上混合した後に振動ミルに投入して3〜1
0時間混合粉砕して添加原料スラリーを得る。
【0021】次に乳化剤と、PVAをZnOに対して1.
0wt%となるように秤量し、純水に投入して加熱撹拌を
行い、バインダー溶液を作成する。このバインダー溶液
にZnOを投入して十分スラリー化し、このスラリー化
した乳化槽に上記添加原料スラリーを加えて全体を1〜
5時間十分に乳化混合する。
【0022】更に、この乳化混合したスラリーをスプレ
ードライヤーにて噴霧乾燥して造粒粉を生成し、この造
粒粉を直径40mm、厚み40mmの円板状に(φ40-t4
0)成形圧力250kg/cm2にて金型成形して成形体を製
造した。
【0023】本実施例にては、まず上記成形体の製造方
法において、使用するPVAとして灰分含有率が各0.
05wt%,0.1wt%,1.0wt%,5.0wt%である4
種類のPVAを用いて成形時間を25秒として成形体を
製造した。
【0024】上記成形体におけるPVA中の灰分量とク
ラック発生率の相関を調べ、縦軸にクラック発生率、横
軸にPVA中の灰分量を取ってグラフを作成した。その
グラフを図1に示す。
【0025】同様に、上記成形体の製造方法において上
記4種のPVAのそれぞれに対してクラック発生率が1
%未満となる成形時間を調べ、縦軸に成形時間、横軸に
PVA中の灰分量を取ってグラフを作成した。そのグラ
フを図2に示す。
【0026】上記図1及び図2により、PVA中の灰分
量を0.1wt%以下とするとクラックの発生は全くみら
れなくなった。また、クラックの発生は加圧成形をゆっ
くり行い、圧力伝達性を向上させ、焼結後のクラックを
防止できるが、図2よりPVA中の灰分が0.1wt%以
下、1wt%、5wt%の各場合における上記成形時間は、
それぞれ1個あたり25秒、33秒、63秒となった。
【0027】従って、PVA中の灰分を0.1wt%以下
にすることで成形時間を30%以上短くすることができ
る。
【0028】次に、上記添加原料スラリーに乳化剤と、
灰分含有率各0.1wt%、1wt%、5wt%のPVAを用
意し、各PVAについてZnOに対して0.1wt%となる
ように秤量し、それぞれ純水に投入して加熱撹拌を行
い、バインダー溶液を作成する。このバインダー溶液に
ZnOを投入して十分スラリー化し、このスラリー化し
た乳化槽に上記添加原料スラリーを加えて全体を1〜5
時間十分に乳化混合を行った。
【0029】更に、この乳化混合したスラリーをスプレ
ードライヤーにて噴霧乾燥して造粒粉を生成し、この造
粒粉を直径80mm、厚み30mmの円板状に(φ80-t3
0)金型成形し、更に1100℃〜1250℃にて10
時間焼成を行って酸化亜鉛非直線抵抗素子を製造した。
【0030】同様に、上記酸化亜鉛非直線抵抗素子の製
造方法において各PVAの量を0.5wt%、1wt%、2w
t%、3wt%、4wt%、5wt%としてそれぞれ酸化亜鉛
非直線抵抗素子を製造し、これら7種の酸化亜鉛非直線
抵抗素子のそれぞれをX線により内部ピンホール発生率
を調べ、縦軸に内部ピンホール発生率、横軸にPVA添
加量をとってグラフを作成した。このグラフを図3に示
す。
【0031】また、上記各酸化亜鉛非直線抵抗素子のク
ラック発生率を調べて縦軸にクラック発生率、横軸にP
VA添加量をとってグラフを作成した。このグラフを図
4に示す。
【0032】上記図3において、A線、B線、C線はそ
れぞれPVA中の灰分を5wt%、1wt%、0.1wt%とし
たときにおけるPVA添加量と内部ピンホールの相関を
表している。また、図4においてD線、E線はそれぞれ
PVA中の灰分を1wt%、0.1wt%としたときにおけ
るPVA添加量とクラック発生率の相関を示している。
【0033】図3より、PVA中の灰分が1wt%以上と
なると、PVAの添加量を0.1wt%以上とすると内部
ピンホールの発生率が高くなって非直線特性が低下する
ことが示されるが、図4からクラック発生率に関しては
PVAの添加量を少なくとも2wt%以上としなければク
ラックが発生してしまうことがわかり、内部ピンホール
及びクラックの双方の発生を抑制することはできない。
【0034】これに対し、図3によりPVA中の灰分を
小さくすると内部ピンホールの発生率は低下し、特にP
VA中の灰分を0.1wt%以下とすると、PVAの添加
量が3wt%以下の範囲において内部ピンホールは殆ど発
生しない。更に、図4よりPVAの添加量を0.1wt%
以下とするとPVAの添加量が0.5wt%以上の範囲で
クラックが発生しなくなることがわかった。
【0035】従って、PVA中の灰分を0.1wt%以下
とするとクラック発生率、内部ピンホール発生率ともに
低くなり、特にPVAの添加量を0.5wt%〜3wt%の
範囲にすることでクラックの発生及び内部ピンホールの
発生が殆どみられなくなり、また生産性にも優れた非直
線特性に優れた酸化亜鉛非直線抵抗体の製造が可能とな
る。
【0036】
【発明の効果】本発明においては、灰分の含有率が0.
1wt%以下のPVAを使用することにより内部ピンホー
ルやクラックの発生率を低減し、特に上記PVAの添加
量を0.5wt%〜3wt%の範囲とすることにより内部ピ
ンホール及びクラックの発生が殆ど見られなくなる。
【0037】従って、雷サージ、開閉サージ等の非直線
特性に優れた酸化亜鉛非直線抵抗体の製造が可能とな
る。
【0038】また、本発明によれば短い加圧成形時間に
てクラックの発生をを短くすることができ、従来の灰分
含有率が1wt%〜5wt%のPVAを用いた場合に比べて
少なくとも30%以上生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】PVA中の灰分量とクラック発生率の相関を表
すグラフ
【図2】PVA中の灰分量と成形時間の相関を表すグラ
【図3】PVA添加量と内部ピンホール発生率の相関を
表すグラフ
【図4】PVA添加量とクラック発生率の相関を表すグ
ラフ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリビニルアルコールを結合剤として酸
    化亜鉛を主成分とする造粒粉を生成し、この造粒粉の加
    圧成形を行う工程を備えた酸化亜鉛非直線抵抗体の製造
    方法において、 前記ポリビニルアルコールとして灰分の含有量が0.1
    %以下であるポリビニルアルコールを用いることを特徴
    とする酸化亜鉛非直線抵抗体の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項第1項において、前記ポリビニル
    アルコールの添加量を酸化亜鉛に対して0.5wt%〜3w
    t%としたことを特徴とする酸化亜鉛非直線抵抗体の製
    造方法。
JP3196302A 1991-08-06 1991-08-06 酸化亜鉛非直線抵抗体の製造方法 Pending JPH0541305A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3196302A JPH0541305A (ja) 1991-08-06 1991-08-06 酸化亜鉛非直線抵抗体の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3196302A JPH0541305A (ja) 1991-08-06 1991-08-06 酸化亜鉛非直線抵抗体の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0541305A true JPH0541305A (ja) 1993-02-19

Family

ID=16355550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3196302A Pending JPH0541305A (ja) 1991-08-06 1991-08-06 酸化亜鉛非直線抵抗体の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0541305A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0701025A2 (en) 1994-09-06 1996-03-13 Ransburg Industrial Finishing KK Dual components mixing system for coating

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0701025A2 (en) 1994-09-06 1996-03-13 Ransburg Industrial Finishing KK Dual components mixing system for coating
US5632817A (en) * 1994-09-06 1997-05-27 Ransburg Industrial Finishing K.K. Dual components mixing system for coating

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6184771B1 (en) Sintered body having non-linear resistance characteristics
JPH0541305A (ja) 酸化亜鉛非直線抵抗体の製造方法
CN100562951C (zh) 一种避雷器用氧化锌非线性电阻片的制备方法
JP7242274B2 (ja) 電圧非直線抵抗体
JP2692210B2 (ja) 酸化亜鉛形バリスタ
JP3256366B2 (ja) 電圧非直線抵抗体の製造方法
JPH0582315A (ja) 非直線抵抗体の製造方法
JPS6115303A (ja) 酸化物電圧非直線抵抗体の製造方法
JPH02241003A (ja) 酸化亜鉛形バリスタの製造方法
JPH08138911A (ja) 電圧非直線抵抗体の製造方法
JPH0281403A (ja) 電圧非直線抵抗体の製造方法
JPH08138909A (ja) 電圧非直線抵抗体の製造方法
JPH02114603A (ja) グレーズバリスタの製造方法
JP2003007512A (ja) 非線形抵抗素子
JPH08213209A (ja) 電圧非直線型抵抗体の製造方法
JPH04338602A (ja) 酸化亜鉛非直線抵抗体の製造方法
JP2001052907A (ja) セラミック素子とその製造方法
JPS6322602B2 (ja)
JPH02119102A (ja) 電圧非直線抵抗体の製造方法
JP5929152B2 (ja) 非直線抵抗体素子の製造方法
JPH0536505A (ja) 酸化亜鉛非直線抵抗体の製造方法
JPH07272906A (ja) 電圧非直線型抵抗体の製造方法
JPH0773082B2 (ja) 酸化亜鉛形バリスタの製造方法
JPH03250605A (ja) 電圧非直線抵抗体の製造方法
JPH10223410A (ja) 電圧非直線抵抗体の製造方法