JPH0734403B2 - 電圧非直線抵抗体 - Google Patents
電圧非直線抵抗体Info
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- JPH0734403B2 JPH0734403B2 JP3029277A JP2927791A JPH0734403B2 JP H0734403 B2 JPH0734403 B2 JP H0734403B2 JP 3029277 A JP3029277 A JP 3029277A JP 2927791 A JP2927791 A JP 2927791A JP H0734403 B2 JPH0734403 B2 JP H0734403B2
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- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、過電圧保護機器に用い
られる電圧非直線抵抗体に関するものである。
られる電圧非直線抵抗体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から酸化亜鉛 (ZnO)を主成分として
Bi2O3, Sb2O3, SiO2, Co2O3，MnO2等の少量の金属酸化
物を副成分として含有した抵抗体は、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。
Bi2O3, Sb2O3, SiO2, Co2O3，MnO2等の少量の金属酸化
物を副成分として含有した抵抗体は、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。
【０００３】電力機器に用いられるこうした電圧非直線
抵抗体としては、例えば特開昭62−237703号公報におい
て開示された組成を有するものが好適である。しかし、
これらの組成を採用しても、未だ雷サージ印加後のバリ
スタ電圧Ｖ1mA の変化率ΔＶ1mA が大きいという欠点が
残った。
抵抗体としては、例えば特開昭62−237703号公報におい
て開示された組成を有するものが好適である。しかし、
これらの組成を採用しても、未だ雷サージ印加後のバリ
スタ電圧Ｖ1mA の変化率ΔＶ1mA が大きいという欠点が
残った。
【０００４】このため、避雷器を設計する場合に、予め
Ｖ1mA の変化率を見込んで設計しなければならなかっ
た。一方、サージによる劣化自体を抑制する方法とし
て、電圧非直線抵抗体の焼成後に 600℃以上の温度で熱
処理を行う方法が知られているが、この方法によると電
圧非直線抵抗体のバリスタ電圧が低下し、かつ制限電圧
比Ｖ40KA／Ｖ1mA が増大するという欠点があった。
Ｖ1mA の変化率を見込んで設計しなければならなかっ
た。一方、サージによる劣化自体を抑制する方法とし
て、電圧非直線抵抗体の焼成後に 600℃以上の温度で熱
処理を行う方法が知られているが、この方法によると電
圧非直線抵抗体のバリスタ電圧が低下し、かつ制限電圧
比Ｖ40KA／Ｖ1mA が増大するという欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、サー
ジ印加後のバリスタ電圧変化率ΔＶ1mA が少なく、制限
電圧比Ｖ40KA／Ｖ1mA 、サージ耐量、課電寿命に優れた
電圧非直線抵抗体を提供することである。
ジ印加後のバリスタ電圧変化率ΔＶ1mA が少なく、制限
電圧比Ｖ40KA／Ｖ1mA 、サージ耐量、課電寿命に優れた
電圧非直線抵抗体を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ビスマスを B
i2O3に換算して 0.3〜1.2 mol%、アンチモンを Sb2O3に
換算して 0.3〜1.5 mol%、クロムをCr2O3 に換算して
0.3〜1.0 mol%、コバルトを Co2O3に換算して 0.3〜1.5
mol%、マンガンを MnO2 に換算して 0.2〜0.8mol%、ケ
イ素を SiO2 に換算して 0.6〜3.0 mol%、ニッケルを N
iOに換算して 0.3〜2.5 mol%、アルミニウムを Al2O3に
換算して 0.002〜0.02 mol% 、ホウ素をB2O3 に換算し
て0.0001〜0.05 mol%,、銀を Ag2O に換算して0.0001〜
0.05 mol%,及びK2O に換算して 0.0005 〜0.015mol% の
カリウムと Na2O に換算して0.0005〜0.015mol% のナト
リウムとの少なくとも一方を含有し、残部が酸化亜鉛か
らなり、電流１ｍＡに対する制限電圧（Ｖ1mA ）が 180
〜300 Ｖ／mmであることを特徴とする電圧非直線抵抗体
に係るものである。
i2O3に換算して 0.3〜1.2 mol%、アンチモンを Sb2O3に
換算して 0.3〜1.5 mol%、クロムをCr2O3 に換算して
0.3〜1.0 mol%、コバルトを Co2O3に換算して 0.3〜1.5
mol%、マンガンを MnO2 に換算して 0.2〜0.8mol%、ケ
イ素を SiO2 に換算して 0.6〜3.0 mol%、ニッケルを N
iOに換算して 0.3〜2.5 mol%、アルミニウムを Al2O3に
換算して 0.002〜0.02 mol% 、ホウ素をB2O3 に換算し
て0.0001〜0.05 mol%,、銀を Ag2O に換算して0.0001〜
0.05 mol%,及びK2O に換算して 0.0005 〜0.015mol% の
カリウムと Na2O に換算して0.0005〜0.015mol% のナト
リウムとの少なくとも一方を含有し、残部が酸化亜鉛か
らなり、電流１ｍＡに対する制限電圧（Ｖ1mA ）が 180
〜300 Ｖ／mmであることを特徴とする電圧非直線抵抗体
に係るものである。
【０００７】
【作用】本発明によれば、前記した特定の組成を採用す
ることにより、サージ印加後のバリスタ電圧の変化率Δ
Ｖ1mA が少なく、制限電圧比Ｖ40KA／Ｖ1mA 、サージ耐
量、課電寿命に優れた電圧非直線抵抗体を提供できる。
ることにより、サージ印加後のバリスタ電圧の変化率Δ
Ｖ1mA が少なく、制限電圧比Ｖ40KA／Ｖ1mA 、サージ耐
量、課電寿命に優れた電圧非直線抵抗体を提供できる。
【０００８】ビスマスは Bi2O3に換算して、0.3 〜1.2
mol% を用いる。ビスマスは酸化亜鉛粒子間に粒界層を
形成しているが、バリスタ特性の発現に関係するショッ
トキー障壁の形成に係わっていると考えられる重要な添
加物である。これが 0.3mol%未満であると、ΔＶ1mA 、
Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなり、サージ耐量が悪化する。
一方、これが 1.2 mol% を超えると、ΔＶ1mA が大きく
なり、サージ耐量が悪化する。
mol% を用いる。ビスマスは酸化亜鉛粒子間に粒界層を
形成しているが、バリスタ特性の発現に関係するショッ
トキー障壁の形成に係わっていると考えられる重要な添
加物である。これが 0.3mol%未満であると、ΔＶ1mA 、
Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなり、サージ耐量が悪化する。
一方、これが 1.2 mol% を超えると、ΔＶ1mA が大きく
なり、サージ耐量が悪化する。
【０００９】アンチモン及びクロムは、それぞれ Sb2O3
及び Cr2O3に換算して、Sb2O3 0.3〜1.5mol% 、Cr2O3
0.3〜1.0mol% を用いる。アンチモン、クロムは酸化亜
鉛と反応してスピネル相を形成することにより、酸化亜
鉛粒子の異常粒成長を抑制して焼結体の均一性を向上さ
せる作用を有する。Sb2O3 への換算量が0.3mol% 未満で
あると、ΔＶ1mA が大きくなり、サージ耐量が悪化する
と共に、これが 1.5mol%を超えるとサージ耐量が悪化す
る。また、Cr2O3 への換算量が 0.3 mol% 未満である
と、ΔＶ1mA が大きくなり、課電寿命が悪化すると共
に、これが 1.0mol%を超えると、ΔＶ1mA が大きくな
り、Ｖ40KA／Ｖ1mA も大きくなる。
及び Cr2O3に換算して、Sb2O3 0.3〜1.5mol% 、Cr2O3
0.3〜1.0mol% を用いる。アンチモン、クロムは酸化亜
鉛と反応してスピネル相を形成することにより、酸化亜
鉛粒子の異常粒成長を抑制して焼結体の均一性を向上さ
せる作用を有する。Sb2O3 への換算量が0.3mol% 未満で
あると、ΔＶ1mA が大きくなり、サージ耐量が悪化する
と共に、これが 1.5mol%を超えるとサージ耐量が悪化す
る。また、Cr2O3 への換算量が 0.3 mol% 未満である
と、ΔＶ1mA が大きくなり、課電寿命が悪化すると共
に、これが 1.0mol%を超えると、ΔＶ1mA が大きくな
り、Ｖ40KA／Ｖ1mA も大きくなる。
【００１０】コバルトは Co2O3に換算して 0.3〜1.5 mo
l%を用いる。また、マンガンはMnO2に換算して 0.2〜0.
8 mol%を用いる。コバルト及びマンガンはその一部が酸
化亜鉛粒子内に固溶するとともに、一部は粒界層に析出
してショットキー障壁の高さを高める作用を有する。ま
た、障壁の安定性にも関係していると考えられる。Co2O
3 への換算量が 0.3 mol% 未満であるとΔＶ1mA が大き
くなり、これが1.5 mol%を超えると、やはりΔＶ1mA が
大きくなる。また、MnO2への換算量が0.2mol% 未満であ
ると課電寿命が悪化し、これが0.8mol% を超えると、や
はり課電寿命が悪化する。
l%を用いる。また、マンガンはMnO2に換算して 0.2〜0.
8 mol%を用いる。コバルト及びマンガンはその一部が酸
化亜鉛粒子内に固溶するとともに、一部は粒界層に析出
してショットキー障壁の高さを高める作用を有する。ま
た、障壁の安定性にも関係していると考えられる。Co2O
3 への換算量が 0.3 mol% 未満であるとΔＶ1mA が大き
くなり、これが1.5 mol%を超えると、やはりΔＶ1mA が
大きくなる。また、MnO2への換算量が0.2mol% 未満であ
ると課電寿命が悪化し、これが0.8mol% を超えると、や
はり課電寿命が悪化する。
【００１１】コバルトの原料中にCo3O4 を含有している
方が特性向上の点で好ましく、現実にはCo2O3 とCo3O4
との混合物を使用することもできる。
方が特性向上の点で好ましく、現実にはCo2O3 とCo3O4
との混合物を使用することもできる。
【００１２】ケイ素は SiO2 に換算して 0.6〜3.0mol%
を用いる。ケイ素は粒界層に析出して、酸化亜鉛粒子の
粒成長を抑制する効果がある。非晶質シリカを用いると
反応性が向上し、特性が向上するため好ましい。SiO2へ
の換算量が 0.6 mol% 未満であると、Ｖ40KA／Ｖ1mA も
大きくなり、サージ耐量が悪化する。これが3.0 mol%
を超えると、ΔＶ1mA 、Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなり、
サージ耐量が悪化する。
を用いる。ケイ素は粒界層に析出して、酸化亜鉛粒子の
粒成長を抑制する効果がある。非晶質シリカを用いると
反応性が向上し、特性が向上するため好ましい。SiO2へ
の換算量が 0.6 mol% 未満であると、Ｖ40KA／Ｖ1mA も
大きくなり、サージ耐量が悪化する。これが3.0 mol%
を超えると、ΔＶ1mA 、Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなり、
サージ耐量が悪化する。
【００１３】ニッケルは NiOに換算して 0.3〜2.5 mol
% を用いる。NiO2への換算量が 0.3mol%未満であると、
Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなり、サージ耐量が悪化する。
これが 2.5 mol% を超えると、ΔＶ1mA 及びＶ40KA／Ｖ
1mA が大きくなる。
% を用いる。NiO2への換算量が 0.3mol%未満であると、
Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなり、サージ耐量が悪化する。
これが 2.5 mol% を超えると、ΔＶ1mA 及びＶ40KA／Ｖ
1mA が大きくなる。
【００１４】アルミニウムは Al2O3に換算して 0.002〜
0.02 mol% を用いる。Al2O3 への換算量が 0.002 mol%
未満であると、Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなり、サージ耐
量が悪化する。これが 0.02 mol% を超えると、ΔＶ
1mA が大きくなる。
0.02 mol% を用いる。Al2O3 への換算量が 0.002 mol%
未満であると、Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなり、サージ耐
量が悪化する。これが 0.02 mol% を超えると、ΔＶ
1mA が大きくなる。
【００１５】ホウ素は B2O3 に換算して 0.0001 〜0.05
mol% を用いる。 B2O3 への換算量が 0.0001 mol% 未
満であると課電寿命が悪化し、これが0.05 mol% を超
えると、ΔＶ1mA 、Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなる。銀は
Ag2O に換算して0.0001〜0.05 mol% を用いる。Ag2Oへ
の換算量が0.0001 mol% 未満であると、Ｖ40KA／Ｖ1mA
が大きくなり、サージ耐量が悪化する。これが 0.05 mo
l% を超えると、ΔＶ1mA が大きくなる。
mol% を用いる。 B2O3 への換算量が 0.0001 mol% 未
満であると課電寿命が悪化し、これが0.05 mol% を超
えると、ΔＶ1mA 、Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなる。銀は
Ag2O に換算して0.0001〜0.05 mol% を用いる。Ag2Oへ
の換算量が0.0001 mol% 未満であると、Ｖ40KA／Ｖ1mA
が大きくなり、サージ耐量が悪化する。これが 0.05 mo
l% を超えると、ΔＶ1mA が大きくなる。
【００１６】ホウ素と銀はともに粒界層を安定化する作
用がある。銀を含むホウケイ酸ビスマスガラスとして添
加すると課電寿命が向上するため好ましい。なお、ガラ
ス中には酸化亜鉛等他の金属酸化物を含んでも良い。
用がある。銀を含むホウケイ酸ビスマスガラスとして添
加すると課電寿命が向上するため好ましい。なお、ガラ
ス中には酸化亜鉛等他の金属酸化物を含んでも良い。
【００１７】K2Oに換算して0.0005〜0.015 mol% のカ
リウムと、Na2Oに換算して0.0005〜0.015 mol% のナト
リウムの少なくとも一方を用いる。これらの添加は、バ
リスタ特性に大きく影響することが解った。カリウムと
ナトリウムの一方のみを添加する場合も、双方を添加す
る場合も、それぞれの添加量が0.0005〜0.015mol% の範
囲内でなければならない。この添加量が0.0005 mol% 未
満であるとΔＶ1mA が大きくなり、0.015mol% を超える
と、Ｖ40KA／Ｖ1mAが大きくなり、サージ耐量が悪化す
る。この添加量を0.002 〜0.005 mol% とすると、ΔＶ
1mA が一層小さくなる。また、一方を単独で添加する場
合には、ナトリウムを添加する方が、カリウムを添加す
るよりもΔＶ1mA が小さくなる。両者を同時に添加した
場合は、ΔＶ1mA は小さくなるが、Ｖ40KA／Ｖ1mA は単
独添加の場合にくらべて若干大きくなる。
リウムと、Na2Oに換算して0.0005〜0.015 mol% のナト
リウムの少なくとも一方を用いる。これらの添加は、バ
リスタ特性に大きく影響することが解った。カリウムと
ナトリウムの一方のみを添加する場合も、双方を添加す
る場合も、それぞれの添加量が0.0005〜0.015mol% の範
囲内でなければならない。この添加量が0.0005 mol% 未
満であるとΔＶ1mA が大きくなり、0.015mol% を超える
と、Ｖ40KA／Ｖ1mAが大きくなり、サージ耐量が悪化す
る。この添加量を0.002 〜0.005 mol% とすると、ΔＶ
1mA が一層小さくなる。また、一方を単独で添加する場
合には、ナトリウムを添加する方が、カリウムを添加す
るよりもΔＶ1mA が小さくなる。両者を同時に添加した
場合は、ΔＶ1mA は小さくなるが、Ｖ40KA／Ｖ1mA は単
独添加の場合にくらべて若干大きくなる。
【００１８】
【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酸化ビスマス、酸化コバルト（好ま
しくはCo3O4)、酸化マンガン、酸化アンチモン、酸化ク
ロム、酸化ケイ素（好ましくは非晶質）、酸化ニッケ
ル、酸化ホウ素、酸化銀等よりなる添加物の所定量を混
合する。なお、この場合酸化銀、酸化ホウ素の代わりに
硝酸銀、ホウ酸を用いてもよい。好ましくは銀を含むホ
ウケイ酸ビスマスガラスを用いるとよい。また、添加物
を 800〜1000℃で仮焼した後粉砕し、所定粒度に調整し
たものと酸化亜鉛原料を混合してもよい。この際、これ
らの原料粉末に対して所定量の結合剤（例えばポリビニ
ルアルコール水溶液）および分散剤等を加える。またア
ルミニウムは好ましくは硝酸アルミニウム溶液の形態で
加える。
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酸化ビスマス、酸化コバルト（好ま
しくはCo3O4)、酸化マンガン、酸化アンチモン、酸化ク
ロム、酸化ケイ素（好ましくは非晶質）、酸化ニッケ
ル、酸化ホウ素、酸化銀等よりなる添加物の所定量を混
合する。なお、この場合酸化銀、酸化ホウ素の代わりに
硝酸銀、ホウ酸を用いてもよい。好ましくは銀を含むホ
ウケイ酸ビスマスガラスを用いるとよい。また、添加物
を 800〜1000℃で仮焼した後粉砕し、所定粒度に調整し
たものと酸化亜鉛原料を混合してもよい。この際、これ
らの原料粉末に対して所定量の結合剤（例えばポリビニ
ルアルコール水溶液）および分散剤等を加える。またア
ルミニウムは好ましくは硝酸アルミニウム溶液の形態で
加える。
【００１９】ナトリウム、カリウムを電圧非直線抵抗体
中に含有させるには、例えば、ナトリウム、カリウムの
炭酸塩、硝酸塩の水溶液を原料中に加えるか、又はナト
リウム、カリウムを含有するガラスを原料中に加えると
よい。
中に含有させるには、例えば、ナトリウム、カリウムの
炭酸塩、硝酸塩の水溶液を原料中に加えるか、又はナト
リウム、カリウムを含有するガラスを原料中に加えると
よい。
【００２０】次に好ましくは 200mmHg以下の真空度で減
圧脱気を行い、混合泥漿の水分量は30〜35wt％程度に、
またその混合泥漿の粘度は 100±50cpとするのが好まし
い。次に得られた混合泥漿を噴霧乾燥装置に供給して平
均粒径50〜150 μm 、好ましくは、80〜120 μm で、水
分量が 0.5〜2.0wt％、より好ましくは 0.7〜1.2wt ％
の造粒粉を造粒する。次に、得られた造粒粉を、成形工
程において、成形圧力400 〜1000kg／cm2 の下で所定の
形状に成形する。
圧脱気を行い、混合泥漿の水分量は30〜35wt％程度に、
またその混合泥漿の粘度は 100±50cpとするのが好まし
い。次に得られた混合泥漿を噴霧乾燥装置に供給して平
均粒径50〜150 μm 、好ましくは、80〜120 μm で、水
分量が 0.5〜2.0wt％、より好ましくは 0.7〜1.2wt ％
の造粒粉を造粒する。次に、得られた造粒粉を、成形工
程において、成形圧力400 〜1000kg／cm2 の下で所定の
形状に成形する。
【００２１】次に、その成形体を昇降温速度10〜100 ℃
/hr温度 400〜700 ℃で有機成分を飛散除去し脱脂体を
得る。次に、脱脂体を昇降温度30〜70℃／hrで 800〜10
00℃、保持時間１〜５時間で焼成し、仮焼体を得る。
/hr温度 400〜700 ℃で有機成分を飛散除去し脱脂体を
得る。次に、脱脂体を昇降温度30〜70℃／hrで 800〜10
00℃、保持時間１〜５時間で焼成し、仮焼体を得る。
【００２２】次に、仮焼体の側面に高抵抗層を形成す
る。本例では酸化ビスマス、酸化アンチモン、酸化亜
鉛、酸化ケイ素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
た絶縁被覆用混合物ペーストを、30〜300 μm の厚さに
仮焼体の側面に塗布する。
る。本例では酸化ビスマス、酸化アンチモン、酸化亜
鉛、酸化ケイ素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
た絶縁被覆用混合物ペーストを、30〜300 μm の厚さに
仮焼体の側面に塗布する。
【００２３】次に、これを昇降温速度20〜100 ℃/hr 、
最高保持温度1000〜1300℃好ましくは1050〜1250℃、３
〜７時間という条件で本焼成する。
最高保持温度1000〜1300℃好ましくは1050〜1250℃、３
〜７時間という条件で本焼成する。
【００２４】その後、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前記側面の高抵抗層上に50〜
300 μm の厚さに塗布し、空気中で昇降温度50〜200 ℃
/hr 、 400〜550 ℃、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。
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側面の高抵抗層上に50〜
300 μm の厚さに塗布し、空気中で昇降温度50〜200 ℃
/hr 、 400〜550 ℃、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。
【００２５】その後、得られた電圧非直線抵抗体の両端
面をダイヤモンド砥石等で研磨する。次に、研磨面を洗
浄後、研磨した両端面に例えばアルミニウム等によって
電極を例えば溶射により設けて電圧非直線抵抗体を得
る。
面をダイヤモンド砥石等で研磨する。次に、研磨面を洗
浄後、研磨した両端面に例えばアルミニウム等によって
電極を例えば溶射により設けて電圧非直線抵抗体を得
る。
【００２６】次に、上述の製造方法に従い、下記表に示
す各組成を有する電圧非直線抵抗体を作製した。この抵
抗体は、径47mmφ、幅22.5mmの円板形状のものである。
ただし、ケイ素は非晶質シリカを用い、ホウ素及び銀は
ガラス化して用い、コバルト源として Co3O4を用い、ア
ルミニウムは硝酸アルミニウム溶液で加えた。単位幅当
りのＶ1mA は 180〜300 Ｖ／mmとするが、 230〜270 Ｖ
／mmがさらに好ましい。またＶ1mA ／Ｖ10μA は 1.5以
下が好ましい。
す各組成を有する電圧非直線抵抗体を作製した。この抵
抗体は、径47mmφ、幅22.5mmの円板形状のものである。
ただし、ケイ素は非晶質シリカを用い、ホウ素及び銀は
ガラス化して用い、コバルト源として Co3O4を用い、ア
ルミニウムは硝酸アルミニウム溶液で加えた。単位幅当
りのＶ1mA は 180〜300 Ｖ／mmとするが、 230〜270 Ｖ
／mmがさらに好ましい。またＶ1mA ／Ｖ10μA は 1.5以
下が好ましい。
【００２７】電圧非直線抵抗体の特性のうち、Ｖ
10μA , Ｖ1mA およびＶ40KAは前記円盤形状の抵抗体に
それぞれ10μA ，１mAおよび40KAの電流が流れた時に両
端面の電極間に発生する制限電圧を示す。ΔＶ1mA は、
雷サージ (4/10μs , 120KA,２回）印加後の逆方向Ｖ
1mA 変化率（％）で示した。サージ耐量については、雷
サージ（4/10μs, 120KA ,２回) 印加後の合格率（％）
で示した。課電寿命については、温度130 ℃、課電率95
％で1000時間課電した後の熱暴走の有（×）、無（〇）
によって示した。表１及び表２に示す試料は、いずれも
本願発明に係る実施例であり、表３及び表４に示す試料
は、いずれも比較例に係る。
10μA , Ｖ1mA およびＶ40KAは前記円盤形状の抵抗体に
それぞれ10μA ，１mAおよび40KAの電流が流れた時に両
端面の電極間に発生する制限電圧を示す。ΔＶ1mA は、
雷サージ (4/10μs , 120KA,２回）印加後の逆方向Ｖ
1mA 変化率（％）で示した。サージ耐量については、雷
サージ（4/10μs, 120KA ,２回) 印加後の合格率（％）
で示した。課電寿命については、温度130 ℃、課電率95
％で1000時間課電した後の熱暴走の有（×）、無（〇）
によって示した。表１及び表２に示す試料は、いずれも
本願発明に係る実施例であり、表３及び表４に示す試料
は、いずれも比較例に係る。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】
【発明の効果】表１の試料１、２及び試料２９．３０に
おいては、ビスマスの含有量が０．３又は１．２ｍｏｌ
％であるが、特性が良好である。表３の試料２及び２６
においては、ビスマスの含有量が０．１ｍｏｌ％である
が、ΔＶ1mA 、Ｖ40KA／Ｖ1mAが大きくなり、サージ耐
量が悪化していた。表３の試料３及び２７においては、
ビスマスの含有量が１．５ｍｏｌ％であるが、ΔＶ1mA
が大きくなり、サージ耐量が悪化していた。表１の試料
３、４及び表２の試料３１．３２においては、アンチモ
ンの含有量が０．３又は１．５ｍｏｌ％であるが、特性
が良好である。表３の試料４及び表４の試料２８におい
ては、アンチモンの含有量が０．１ｍｏｌ％であるが、
ΔＶ1mA が大きくなり、サージ耐量が悪化していた。表
３の試料５及び表４の試料２９においては、アンチモン
の含有量が２．０ｍｏｌ％であるが、サージ耐量が悪化
した。表１の試料５、６及び表２の試料３３．３４にお
いては、クロムの含有量が０．３又は１．０ｍｏｌ％で
あるが、特性が良好である。表３の試料６及び表４の試
料３０においては、クロムの含有量が０．１ｍｏｌ％で
あるが、ΔＶ1mA が大きくなり、課電寿命が悪化してい
た。表３の試料７及び表４の試料３１においては、クロ
ムの含有量が１．５ｍｏｌ％であるが、ΔＶ1mA が大き
くなり、Ｖ40KA／Ｖ1mA も大きくなった。表１の試料
７、８及び表２の試料３５．３６においては、コバルト
の含有量が０．３又は１．５ｍｏｌ％であるが、特性が
良好である。表３の試料８及び表４の試料３２において
は、コバルトの含有量が０．１ｍｏｌ％であるが、ΔＶ
1mA が大きくなった。表３の試料９及び表４の試料３３
においては、コバルトの含有量が２．０ｍｏｌ％である
が、ΔＶ1mA が大きくなった。表１の試料９〜１１及び
表２の試料３７〜３９においては、アルミニウムの含有
量が０．００２〜０．０２ｍｏｌ％であるが、特性が良
好である。表３の試料１０及び表４の試料３４において
は、アルミニウムの含有量が０．００１ｍｏｌ％である
が、Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなり、サージ耐量が悪化し
た。表３の試料１１及び表４の試料３５においては、ア
ルミニウムの含有量が０．０３ｍｏｌ％であるが、ΔＶ
1mA が大きくなった。表１の試料１２、１３及び表２の
試料４０、４１においては、マンガンの含有量が０．２
〜０．８ｍｏｌ％であるが、特性が良好である。表３の
試料１２及び表４の試料３６においては、マンガンの含
有量が０．１ｍｏｌ％であるが、課電寿命が悪化した。
表３の試料１３及び表４の試料３７においては、マンガ
ンの含有量が１．０ｍｏｌ％であるが、課電寿命が悪化
した。表１の試料１４〜１６及び表２の試料４２〜４４
においては、ケイ素の含有量が０．６〜３．０ｍｏｌ％
であるが、特性が良好である。表３の試料１４及び表４
の試料３８においては、ケイ素の含有量が０．３ｍｏｌ
％であるが、Ｖ40KA／Ｖ1mA も大きくなり、サージ耐量
が悪化した。表３の試料１５及び表４の試料３９におい
ては、ケイ素の含有量が４．０ｍｏｌ％であるが、ΔＶ
1mA 、Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなった。表１の試料１
７、１８及び表２の試料４５〜４６においては、ニッケ
ルの含有量が０．３〜２．５ｍｏｌ％であるが、特性が
良好である。表３の試料１６及び表４の試料４０におい
ては、ニッケルの含有量が０．１ｍｏｌ％であるが、Ｖ
40KA／Ｖ1mA が大きくなり、サージ耐量が悪化してい
た。表３の試料１７及び表４の試料４１においては、ニ
ッケルの含有量が３．５ｍｏｌ％であるが、ΔＶ1mA 及
びＶ40KA／Ｖ1mA が大きくなった。表１の試料１９〜２
１及び表２の試料４７〜４９においては、ホウ素の含有
量が０．０００１〜０．０５ｍｏｌ％であるが、特性が
良好である。表３の試料１８及び表４の試料４２におい
ては、ホウ素の含有量が０．０ｍｏｌ％であるが、課電
寿命が悪化した。表３の試料１９及び表４の試料４３に
おいては、ホウ素の含有量が０．１ｍｏｌ％であるが、
ΔＶ1mA 、Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなった。表１の試料
２２〜２４及び表２の試料５０〜５２においては、銀の
含有量が０．０００１〜０．０５ｍｏｌ％であるが、特
性が良好である。表３の試料２０及び表４の試料４４に
おいては、銀の含有量が０．０ｍｏｌ％であるが、Ｖ
40KA／Ｖ1mA が大きくなり、サージ耐量が悪化した。表
３の試料２１及び表４の試料４５においては、銀の含有
量が０．１ｍｏｌ％であるが、ΔＶ1mA が大きくなっ
た。表１の試料２５〜２８においては、ナトリウムの含
有量が０．０００５〜０．０１５ｍｏｌ％であるが、特
性が良好である。表３の試料２２においては、ナトリウ
ムの含有量が０．０００３ｍｏｌ％であるが、ΔＶ1mA
が大きくなった。表３の試料２３においては、ナトリウ
ムの含有量が０．０２５ｍｏｌ％であるが、Ｖ40KA／Ｖ
1mA が大きくなり、サージ耐量が悪化した。表２の試料
５３〜５６においては、カリウムの含有量が０．０００
５〜０．０１５ｍｏｌ％であるが、特性が良好である。
表３の試料２４においては、カリウムの含有量が０．０
００３ｍｏｌ％であるが、ΔＶ1mA が大きくなった。表
３の試料２５においては、カリウムの含有量が０．０２
５ｍｏｌ％であるが、Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなり、サ
ージ耐量が悪化した。上記した結果からも明らかとなっ
たように、本発明に従うことで、雷サージ印加後のバリ
スタ電圧の変化率ΔＶ1mA が小さく (10％未満）、制限
電圧比Ｖ40KA／Ｖ1mA (2.1未満）も小さく、サージ耐量
及び課電寿命も非常に優れた電圧非直線抵抗体を提供で
きる。これにより、避雷器を一層コンパクトに、軽量に
することができる。
おいては、ビスマスの含有量が０．３又は１．２ｍｏｌ
％であるが、特性が良好である。表３の試料２及び２６
においては、ビスマスの含有量が０．１ｍｏｌ％である
が、ΔＶ1mA 、Ｖ40KA／Ｖ1mAが大きくなり、サージ耐
量が悪化していた。表３の試料３及び２７においては、
ビスマスの含有量が１．５ｍｏｌ％であるが、ΔＶ1mA
が大きくなり、サージ耐量が悪化していた。表１の試料
３、４及び表２の試料３１．３２においては、アンチモ
ンの含有量が０．３又は１．５ｍｏｌ％であるが、特性
が良好である。表３の試料４及び表４の試料２８におい
ては、アンチモンの含有量が０．１ｍｏｌ％であるが、
ΔＶ1mA が大きくなり、サージ耐量が悪化していた。表
３の試料５及び表４の試料２９においては、アンチモン
の含有量が２．０ｍｏｌ％であるが、サージ耐量が悪化
した。表１の試料５、６及び表２の試料３３．３４にお
いては、クロムの含有量が０．３又は１．０ｍｏｌ％で
あるが、特性が良好である。表３の試料６及び表４の試
料３０においては、クロムの含有量が０．１ｍｏｌ％で
あるが、ΔＶ1mA が大きくなり、課電寿命が悪化してい
た。表３の試料７及び表４の試料３１においては、クロ
ムの含有量が１．５ｍｏｌ％であるが、ΔＶ1mA が大き
くなり、Ｖ40KA／Ｖ1mA も大きくなった。表１の試料
７、８及び表２の試料３５．３６においては、コバルト
の含有量が０．３又は１．５ｍｏｌ％であるが、特性が
良好である。表３の試料８及び表４の試料３２において
は、コバルトの含有量が０．１ｍｏｌ％であるが、ΔＶ
1mA が大きくなった。表３の試料９及び表４の試料３３
においては、コバルトの含有量が２．０ｍｏｌ％である
が、ΔＶ1mA が大きくなった。表１の試料９〜１１及び
表２の試料３７〜３９においては、アルミニウムの含有
量が０．００２〜０．０２ｍｏｌ％であるが、特性が良
好である。表３の試料１０及び表４の試料３４において
は、アルミニウムの含有量が０．００１ｍｏｌ％である
が、Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなり、サージ耐量が悪化し
た。表３の試料１１及び表４の試料３５においては、ア
ルミニウムの含有量が０．０３ｍｏｌ％であるが、ΔＶ
1mA が大きくなった。表１の試料１２、１３及び表２の
試料４０、４１においては、マンガンの含有量が０．２
〜０．８ｍｏｌ％であるが、特性が良好である。表３の
試料１２及び表４の試料３６においては、マンガンの含
有量が０．１ｍｏｌ％であるが、課電寿命が悪化した。
表３の試料１３及び表４の試料３７においては、マンガ
ンの含有量が１．０ｍｏｌ％であるが、課電寿命が悪化
した。表１の試料１４〜１６及び表２の試料４２〜４４
においては、ケイ素の含有量が０．６〜３．０ｍｏｌ％
であるが、特性が良好である。表３の試料１４及び表４
の試料３８においては、ケイ素の含有量が０．３ｍｏｌ
％であるが、Ｖ40KA／Ｖ1mA も大きくなり、サージ耐量
が悪化した。表３の試料１５及び表４の試料３９におい
ては、ケイ素の含有量が４．０ｍｏｌ％であるが、ΔＶ
1mA 、Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなった。表１の試料１
７、１８及び表２の試料４５〜４６においては、ニッケ
ルの含有量が０．３〜２．５ｍｏｌ％であるが、特性が
良好である。表３の試料１６及び表４の試料４０におい
ては、ニッケルの含有量が０．１ｍｏｌ％であるが、Ｖ
40KA／Ｖ1mA が大きくなり、サージ耐量が悪化してい
た。表３の試料１７及び表４の試料４１においては、ニ
ッケルの含有量が３．５ｍｏｌ％であるが、ΔＶ1mA 及
びＶ40KA／Ｖ1mA が大きくなった。表１の試料１９〜２
１及び表２の試料４７〜４９においては、ホウ素の含有
量が０．０００１〜０．０５ｍｏｌ％であるが、特性が
良好である。表３の試料１８及び表４の試料４２におい
ては、ホウ素の含有量が０．０ｍｏｌ％であるが、課電
寿命が悪化した。表３の試料１９及び表４の試料４３に
おいては、ホウ素の含有量が０．１ｍｏｌ％であるが、
ΔＶ1mA 、Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなった。表１の試料
２２〜２４及び表２の試料５０〜５２においては、銀の
含有量が０．０００１〜０．０５ｍｏｌ％であるが、特
性が良好である。表３の試料２０及び表４の試料４４に
おいては、銀の含有量が０．０ｍｏｌ％であるが、Ｖ
40KA／Ｖ1mA が大きくなり、サージ耐量が悪化した。表
３の試料２１及び表４の試料４５においては、銀の含有
量が０．１ｍｏｌ％であるが、ΔＶ1mA が大きくなっ
た。表１の試料２５〜２８においては、ナトリウムの含
有量が０．０００５〜０．０１５ｍｏｌ％であるが、特
性が良好である。表３の試料２２においては、ナトリウ
ムの含有量が０．０００３ｍｏｌ％であるが、ΔＶ1mA
が大きくなった。表３の試料２３においては、ナトリウ
ムの含有量が０．０２５ｍｏｌ％であるが、Ｖ40KA／Ｖ
1mA が大きくなり、サージ耐量が悪化した。表２の試料
５３〜５６においては、カリウムの含有量が０．０００
５〜０．０１５ｍｏｌ％であるが、特性が良好である。
表３の試料２４においては、カリウムの含有量が０．０
００３ｍｏｌ％であるが、ΔＶ1mA が大きくなった。表
３の試料２５においては、カリウムの含有量が０．０２
５ｍｏｌ％であるが、Ｖ40KA／Ｖ1mA が大きくなり、サ
ージ耐量が悪化した。上記した結果からも明らかとなっ
たように、本発明に従うことで、雷サージ印加後のバリ
スタ電圧の変化率ΔＶ1mA が小さく (10％未満）、制限
電圧比Ｖ40KA／Ｖ1mA (2.1未満）も小さく、サージ耐量
及び課電寿命も非常に優れた電圧非直線抵抗体を提供で
きる。これにより、避雷器を一層コンパクトに、軽量に
することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 ビスマスを Bi2O3に換算して 0.3〜1.2
mol%、 アンチモンを Sb2O3に換算して 0.3〜1.5 mol%、 クロムをCr2O3 に換算して 0.3〜1.0 mol%、 コバルトを Co2O3に換算して 0.3〜1.5 mol%、 マンガンを MnO2 に換算して 0.2〜0.8 mol%、 ケイ素を SiO2 に換算して 0.6〜3.0 mol%、 ニッケルを NiOに換算して 0.3〜2.5 mol%、 アルミニウムを Al2O3に換算して 0.002〜0.02 mol% 、 ホウ素を B2O3 に換算して0.0001〜0.05 mol%,、 銀を Ag2O に換算して0.0001〜0.05 mol%,及び K2O に換算して 0.0005 〜0.015mol% のカリウムと Na2
O に換算して0.0005〜0.015mol% のナトリウムとの少な
くとも一方を含有し、残部が酸化亜鉛からなり、電流１
ｍＡに対する制限電圧（Ｖ1mA ）が 180〜300 Ｖ／mmで
あることを特徴とする電圧非直線抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029277A JPH0734403B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 電圧非直線抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029277A JPH0734403B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 電圧非直線抵抗体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04245602A JPH04245602A (ja) | 1992-09-02 |
| JPH0734403B2 true JPH0734403B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=12271782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3029277A Expired - Lifetime JPH0734403B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 電圧非直線抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734403B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11501900B2 (en) | 2020-11-11 | 2022-11-15 | RIPD Intellectual Assets Ltd. | Zinc oxide varistor ceramics |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0734402B2 (ja) * | 1991-01-31 | 1995-04-12 | 日本碍子株式会社 | 電圧非直線抵抗体 |
| JP2001307909A (ja) | 2000-04-25 | 2001-11-02 | Toshiba Corp | 電流−電圧非直線抵抗体 |
| JP5150111B2 (ja) * | 2007-03-05 | 2013-02-20 | 株式会社東芝 | ＺｎＯバリスター粉末 |
| JP5388937B2 (ja) * | 2010-04-23 | 2014-01-15 | 三菱電機株式会社 | 電圧非直線抵抗体及び電圧非直線抵抗体を搭載した避雷器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0734402B2 (ja) * | 1991-01-31 | 1995-04-12 | 日本碍子株式会社 | 電圧非直線抵抗体 |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP3029277A patent/JPH0734403B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11501900B2 (en) | 2020-11-11 | 2022-11-15 | RIPD Intellectual Assets Ltd. | Zinc oxide varistor ceramics |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04245602A (ja) | 1992-09-02 |
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Legal Events
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