JPH0812808B2 - 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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- JPH0812808B2 JPH0812808B2 JP63286885A JP28688588A JPH0812808B2 JP H0812808 B2 JPH0812808 B2 JP H0812808B2 JP 63286885 A JP63286885 A JP 63286885A JP 28688588 A JP28688588 A JP 28688588A JP H0812808 B2 JPH0812808 B2 JP H0812808B2
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- JP
- Japan
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- resistance layer
- compound
- voltage non
- linear resistor
- mol
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （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
製造方法に関するものである。
製造方法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，SiO2，
CO2O3，MnO2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。
CO2O3，MnO2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。
この電圧非直線抵抗体では、雷等のサージ電流が素子
に印加された場合に主として素子側面に沿った放電いわ
ゆる沿面放電が生じ素子が破壊することがあるため、円
周側面にBi−Sb−Si系化合物またはBi−Sb−Si−Zn系化
合物よりなる高抵抗層を設けるのが一般的である。
に印加された場合に主として素子側面に沿った放電いわ
ゆる沿面放電が生じ素子が破壊することがあるため、円
周側面にBi−Sb−Si系化合物またはBi−Sb−Si−Zn系化
合物よりなる高抵抗層を設けるのが一般的である。
（発明が解決しようとする課題） このうち、Si成分は高抵抗層中にケイ酸亜鉛を生成
し、雷サージ耐量向上に効果がある。しかしながら、従
来はSi成分付与として結晶質のSiO2等を粉砕せずそのま
ま使用していたため粒度も粗く、連続的に均一に生成し
てはじめてその効果のあるケイ酸亜鉛相が不均一に生成
する場合があった。そのような場合は、雷サージ耐量も
向上せずそのバラツキが大となるとともに、側面高抵抗
層も吸湿を示し長期信頼性に欠ける等良好な特性を有す
る電圧非直線抵抗体を得られない問題があった。
し、雷サージ耐量向上に効果がある。しかしながら、従
来はSi成分付与として結晶質のSiO2等を粉砕せずそのま
ま使用していたため粒度も粗く、連続的に均一に生成し
てはじめてその効果のあるケイ酸亜鉛相が不均一に生成
する場合があった。そのような場合は、雷サージ耐量も
向上せずそのバラツキが大となるとともに、側面高抵抗
層も吸湿を示し長期信頼性に欠ける等良好な特性を有す
る電圧非直線抵抗体を得られない問題があった。
本発明の目的は上述した課題を解消して、雷サージ耐
量の向上が可能でそのバラツキも少ないとともに側面高
抵抗層の吸湿性をも改善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。
量の向上が可能でそのバラツキも少ないとともに側面高
抵抗層の吸湿性をも改善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。
（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
主成分とする電圧非直線抵抗体の側面に、少なくともケ
イ素化合物、アンチモン化合物、ビスマス化合物よりな
る側面高抵抗層用の混合物を塗布し次いで焼成する電圧
非直線抵抗体の製造方法において、前記混合物中のケイ
素化合物が非晶質シリカであり、その平均粒径が9.5μ
ｍ以下であることを特徴とするものである。
主成分とする電圧非直線抵抗体の側面に、少なくともケ
イ素化合物、アンチモン化合物、ビスマス化合物よりな
る側面高抵抗層用の混合物を塗布し次いで焼成する電圧
非直線抵抗体の製造方法において、前記混合物中のケイ
素化合物が非晶質シリカであり、その平均粒径が9.5μ
ｍ以下であ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、本発明者らはSi成分の付与方
法について種々検討した結果、高抵抗層を形成する混合
物中のSi成分として非晶質シリカを使用するとともに、
その平均粒径が9.5μｍ以下好ましくは６μｍ以下であ
ると、良好なケイ酸亜鉛相が得られ、その結果後述する
実施例からも明らかなように雷サージ耐量が向上しその
バラツキが減少するとともに、側面高抵抗層の吸湿性も
改善されることを見出した。
法について種々検討した結果、高抵抗層を形成する混合
物中のSi成分として非晶質シリカを使用するとともに、
その平均粒径が9.5μｍ以下好ましくは６μｍ以下であ
ると、良好なケイ酸亜鉛相が得られ、その結果後述する
実施例からも明らかなように雷サージ耐量が向上しその
バラツキが減少するとともに、側面高抵抗層の吸湿性も
改善されることを見出した。
なお、非晶質シリカの製造方法については特に限定す
るものではないが、ケイ酸ナトリウムの複分解反応から
得られたものまたは四塩化ケイ素の熱分解により得られ
たものを使用すると、後述する実施例から明らかなよう
により特性が良好になるため好ましい。また、その純度
はSiO2として95％以上であると好ましい。
るものではないが、ケイ酸ナトリウムの複分解反応から
得られたものまたは四塩化ケイ素の熱分解により得られ
たものを使用すると、後述する実施例から明らかなよう
により特性が良好になるため好ましい。また、その純度
はSiO2として95％以上であると好ましい。
さらに、側面高抵抗層を形成する混合物としては、非
晶質シリカ、ビスマス化合物、アンチモン化合物をSi
O2，Bi2O3，Sb2O3に換算して、SiO270〜95モル％、好ま
しくは80〜90モル％、Bi2O3１〜15モル％、好ましくは
３〜10モル％、Sb2O3３〜20モル％、好ましくは５〜15
モル％、必要に応じて亜鉛化合物を外配でZnOに換算し
て150モル％以下好ましくは80モル％以下に添加したし
たものが好ましく、全体の平均粒径が10μｍ以下である
と好ましい。また、側面高抵抗層の厚さは30〜150μｍ
であると好ましい。
晶質シリカ、ビスマス化合物、アンチモン化合物をSi
O2，Bi2O3，Sb2O3に換算して、SiO270〜95モル％、好ま
しくは80〜90モル％、Bi2O3１〜15モル％、好ましくは
３〜10モル％、Sb2O3３〜20モル％、好ましくは５〜15
モル％、必要に応じて亜鉛化合物を外配でZnOに換算し
て150モル％以下好ましくは80モル％以下に添加したし
たものが好ましく、全体の平均粒径が10μｍ以下である
と好ましい。また、側面高抵抗層の厚さは30〜150μｍ
であると好ましい。
ここで側面高抵抗層用の混合物の組成として、ビスマ
ス化合物、アンチモン化合物、亜鉛化合物を規定した
が、各化合物とも1000℃以下、好ましくは800℃以下で
酸化物に変化するものであればよい。具体的には酸化
物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等があげられるが、酸化
物が最も好ましい。
ス化合物、アンチモン化合物、亜鉛化合物を規定した
が、各化合物とも1000℃以下、好ましくは800℃以下で
酸化物に変化するものであればよい。具体的には酸化
物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等があげられるが、酸化
物が最も好ましい。
（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，CO3O4，MnO2，Sb2O3，Cr2O3，Si
O2,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、好ましくはディ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
で所定の形成に成形する。その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
仮焼成する。
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，CO3O4，MnO2，Sb2O3，Cr2O3，Si
O2,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、好ましくはディ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
で所定の形成に成形する。その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
仮焼成する。
なお、仮焼の前に成形体を昇降温速度10〜100℃/hrで
400〜600℃で１〜10時間保持し、結合剤を飛散除去する
ことが好ましい。そして本発明の素体とは成形体を前記
条件で熱処理した脱脂体をいう。
400〜600℃で１〜10時間保持し、結合剤を飛散除去する
ことが好ましい。そして本発明の素体とは成形体を前記
条件で熱処理した脱脂体をいう。
次に、仮焼成した仮焼体の側面に側面高抵抗層を形成
する。本発明では、ビスマス化合物、アンチモン化合
物、ケイ素化合物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
えた側面高抵抗層用の混合物ペーストを、60〜300μｍ
の厚さに仮焼体の側面に塗布する。この際、本発明では
ケイ素化合物として、平均粒径が9.5μｍ以下の非晶質
シリカを使用する。なお、前記混合物ペーストは素体に
塗布してもよい。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側面高抵抗層上
に100〜300μｍの厚さに塗布し、空気中で昇降温速度10
0〜200℃/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。
する。本発明では、ビスマス化合物、アンチモン化合
物、ケイ素化合物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
えた側面高抵抗層用の混合物ペーストを、60〜300μｍ
の厚さに仮焼体の側面に塗布する。この際、本発明では
ケイ素化合物として、平均粒径が9.5μｍ以下の非晶質
シリカを使用する。なお、前記混合物ペーストは素体に
塗布してもよい。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側面高抵抗層上
に100〜300μｍの厚さに塗布し、空気中で昇降温速度10
0〜200℃/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。
その後、得られた電圧非直線抵抗体の両端面をSiC,Al
2O3，ダイヤモンド等の＃400〜2000相当の研磨剤により
水好ましくは油を使用して研磨する。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てい
る。
2O3，ダイヤモンド等の＃400〜2000相当の研磨剤により
水好ましくは油を使用して研磨する。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てい
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。
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 上述した方法で作成した直径47mm、厚さ20mmの電圧非
直線抵抗体において、側面高抵抗層用の混合物中のケイ
素化合物の状態および平均粒径の影響を調べるため、素
子本体の組成はBi2O31.0モル％、Co3O40.7モル％、MnO2
0.5モル％、Sb2O31.0モル％、Cr2O30.5モル％、NiO0.5
モル％、Al2O30.005モル％、SiO2２モル％および残部が
ZnOとしてケイ素化合物として非晶質シリカを使用する
とともに平均粒径が9.5μｍ以下である本発明範囲内の
試料No.1〜９と、いずれかの点で本発明の範囲を満たさ
ない比較例No.1〜４を準備し、それぞれの雷サージ耐量
破壊率と側面高抵抗層の吸湿性を測定した。ここで、側
面高抵抗層用のケイ素化合物以外の混合物はビスマス化
合物としては平均粒径５μｍの酸化ビスマスを、アンチ
モン化合物としては平均粒径３μｍの酸化アンチモンを
使用した。また、側面高抵抗層用の混合物はSiO285モル
％、Bi2O3５モル％、Sb2O310モル％の三元系とした。使
用したケイ素化合物のうち非晶質シリカについては、第
１図（ａ）〜（ｃ）の製造方法に従って作成したものを
使用し、第１図（ａ）に従ったものをＡ、第１図（ｂ）
に従ったものをＢ、第１図（ｃ）に従ったものをＣと第
１表中に表記した。結果を第１表に示す。
直線抵抗体において、側面高抵抗層用の混合物中のケイ
素化合物の状態および平均粒径の影響を調べるため、素
子本体の組成はBi2O31.0モル％、Co3O40.7モル％、MnO2
0.5モル％、Sb2O31.0モル％、Cr2O30.5モル％、NiO0.5
モル％、Al2O30.005モル％、SiO2２モル％および残部が
ZnOとしてケイ素化合物として非晶質シリカを使用する
とともに平均粒径が9.5μｍ以下である本発明範囲内の
試料No.1〜９と、いずれかの点で本発明の範囲を満たさ
ない比較例No.1〜４を準備し、それぞれの雷サージ耐量
破壊率と側面高抵抗層の吸湿性を測定した。ここで、側
面高抵抗層用のケイ素化合物以外の混合物はビスマス化
合物としては平均粒径５μｍの酸化ビスマスを、アンチ
モン化合物としては平均粒径３μｍの酸化アンチモンを
使用した。また、側面高抵抗層用の混合物はSiO285モル
％、Bi2O3５モル％、Sb2O310モル％の三元系とした。使
用したケイ素化合物のうち非晶質シリカについては、第
１図（ａ）〜（ｃ）の製造方法に従って作成したものを
使用し、第１図（ａ）に従ったものをＡ、第１図（ｂ）
に従ったものをＢ、第１図（ｃ）に従ったものをＣと第
１表中に表記した。結果を第１表に示す。
第１表において、雷サージ耐量破壊率は、100KA,110K
A,120KAのパルス電流を4/10μｓの電流波形で２回印加
た後破壊したものの割合を示した。また、側面高抵抗層
の吸湿性は、素子を蛍光探傷液中に圧力200kg/cm2の状
態で24時間浸漬した後の吸湿状態を検査し、高抵抗層に
滲みのないものを○、滲みの若干あるものを△、滲みの
多いものを×として表示した。
A,120KAのパルス電流を4/10μｓの電流波形で２回印加
た後破壊したものの割合を示した。また、側面高抵抗層
の吸湿性は、素子を蛍光探傷液中に圧力200kg/cm2の状
態で24時間浸漬した後の吸湿状態を検査し、高抵抗層に
滲みのないものを○、滲みの若干あるものを△、滲みの
多いものを×として表示した。
第１表の結果から、ケイ素化合物として非晶質シリカ
を使用するとともにその平均粒径を9.5μｍ以下とした
本発明試料No.1〜９は、いずれかの点で本発明を満足し
ない比較例No.1〜４と比較して、良好な雷サージ耐量と
良好な吸湿性を示すことがわかった。また、本発明の中
でも、非晶質シリカとしてケイ酸ナトリウムの複分解反
応を利用して得たものまたは四塩化ケイ素の熱分解反応
を利用して得たものを使用すると、雷サージ耐量がより
減少し好ましいことがわかる。さらに、ケイ素化合物の
平均粒径については、６μｍ以下であるとさらに雷サー
ジ耐量破壊率が減少し好ましいことがわかる。
を使用するとともにその平均粒径を9.5μｍ以下とした
本発明試料No.1〜９は、いずれかの点で本発明を満足し
ない比較例No.1〜４と比較して、良好な雷サージ耐量と
良好な吸湿性を示すことがわかった。また、本発明の中
でも、非晶質シリカとしてケイ酸ナトリウムの複分解反
応を利用して得たものまたは四塩化ケイ素の熱分解反応
を利用して得たものを使用すると、雷サージ耐量がより
減少し好ましいことがわかる。さらに、ケイ素化合物の
平均粒径については、６μｍ以下であるとさらに雷サー
ジ耐量破壊率が減少し好ましいことがわかる。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明の電圧非直線
抵抗体の製造方法によれば、側面高抵抗層用の混合物中
のケイ素化合物の状態および平均粒径を規定することに
より、良好でバラツキも少ない雷サージ耐量を有すると
ともに側面高抵抗層の吸湿性も改善された電圧非直線抵
抗体を得ることができる。
抵抗体の製造方法によれば、側面高抵抗層用の混合物中
のケイ素化合物の状態および平均粒径を規定することに
より、良好でバラツキも少ない雷サージ耐量を有すると
ともに側面高抵抗層の吸湿性も改善された電圧非直線抵
抗体を得ることができる。
また、開閉サージ耐量、課電寿命、制限電圧について
も良好な特性が確認された。
も良好な特性が確認された。
第１図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明で使用する非晶
質シリカの製造方法の一例を示すフローチャートであ
る。
質シリカの製造方法の一例を示すフローチャートであ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体
の側面に、少なくともケイ素化合物、アンチモン化合
物、ビスマス化合物よりなる側面高抵抗層用の混合物を
塗布し次いで焼成する電圧非直線抵抗体の製造方法にお
いて、前記混合物中のケイ素化合物が非晶質シリカであ
り、その平均粒径が9.5μｍ以下であることを特徴とす
る電圧非直線抵抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63286885A JPH0812808B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63286885A JPH0812808B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02133902A JPH02133902A (ja) | 1990-05-23 |
| JPH0812808B2 true JPH0812808B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=17710261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63286885A Expired - Lifetime JPH0812808B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0812808B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020119935A (ja) * | 2019-01-21 | 2020-08-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 積層バリスタおよびその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5329375A (en) * | 1976-09-01 | 1978-03-18 | Suwa Seikosha Kk | Method of manufacturing colored mouldings |
| JPS5548441A (en) * | 1979-09-22 | 1980-04-07 | Kitamura Gokin Seisakusho:Kk | Center deflection reforming and rolling device of valve bar material in thread rolling machine |
-
1988
- 1988-11-15 JP JP63286885A patent/JPH0812808B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02133902A (ja) | 1990-05-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |