JPS58132902A - 積層バリスタおよびその製造方法 - Google Patents
積層バリスタおよびその製造方法Info
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- JPS58132902A JPS58132902A JP57016155A JP1615582A JPS58132902A JP S58132902 A JPS58132902 A JP S58132902A JP 57016155 A JP57016155 A JP 57016155A JP 1615582 A JP1615582 A JP 1615582A JP S58132902 A JPS58132902 A JP S58132902A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、組立作巣を省略するようにし北積層バリス
タに関する。
タに関する。
近年、酸化亜鉛形バリスタは、その優れた電圧４ｔＩｔ
、非ｌｌ１Ｌ線特性から各方面で使用され、例んば避ｉ
ｌ器の系子として用いられる第１図のものは、酸化亜鉛
を主成分として欧化ビスマス等の添加吻が配合され友原
料を、周知の製造方法即ち、粉砕。
、非ｌｌ１Ｌ線特性から各方面で使用され、例んば避ｉ
ｌ器の系子として用いられる第１図のものは、酸化亜鉛
を主成分として欧化ビスマス等の添加吻が配合され友原
料を、周知の製造方法即ち、粉砕。
混合、造粒、成形、沿面高抵抗化処理、焼成の過程を経
てバリスタ本体（７３を形成し、両端に電極（８３ｔ８
Ｊ ｅ Ｑ付けてバリスタ（９）にセ上げられている。
てバリスタ本体（７３を形成し、両端に電極（８３ｔ８
Ｊ ｅ Ｑ付けてバリスタ（９）にセ上げられている。
このように構成されたバリスタ（９）は、例えば避雷器
の定格に応じて４２図に示すように複数個積重ねられ、
絶縁管などを用いて一体に組立てられる。このため、組
立作業に手間がかかるという問題があった。
の定格に応じて４２図に示すように複数個積重ねられ、
絶縁管などを用いて一体に組立てられる。このため、組
立作業に手間がかかるという問題があった。
上記組立作業を省略する九めに、バリスタ本体（９１を
はんだ付けによって接合する方法や、焼結前のバリスタ
本体相互間に金属電極を挿入して一体に焼結して接合す
るいわゆるホットプレスによる製法、あるいは、バリス
タ本体を複数個積重ねて一体基こ焼結する方法等が考え
られる。しかし、はんだ付やホットプレスによる製法で
は、製造コストの低下を期待す番ことが困−であり、バ
リスタ本体４１数個を一体に焼結する方法では、均一性
の問題から−れ電流の部分果中傾向が助長される等の欠
陥があった。
はんだ付けによって接合する方法や、焼結前のバリスタ
本体相互間に金属電極を挿入して一体に焼結して接合す
るいわゆるホットプレスによる製法、あるいは、バリス
タ本体を複数個積重ねて一体基こ焼結する方法等が考え
られる。しかし、はんだ付やホットプレスによる製法で
は、製造コストの低下を期待す番ことが困−であり、バ
リスタ本体４１数個を一体に焼結する方法では、均一性
の問題から−れ電流の部分果中傾向が助長される等の欠
陥があった。
この発明は上記に鑑みてなされ友もので、バリスタ本体
と電極とを交互に配置した積層バリスタおよびその製造
方法を提供する。
と電極とを交互に配置した積層バリスタおよびその製造
方法を提供する。
バリスタは、注意深く製造しても漏れｔ流の不均一性を
解消することは極めて困難である。したがって、例えば
直径８０ｍｍで厚さ２５ｍｍのバリスタ本体で、厚さご
とに金属電極を配置して使用されることは、金Ａ１４極
によって漏れ電流の不均一性が補償される意義が大きい
。
解消することは極めて困難である。したがって、例えば
直径８０ｍｍで厚さ２５ｍｍのバリスタ本体で、厚さご
とに金属電極を配置して使用されることは、金Ａ１４極
によって漏れ電流の不均一性が補償される意義が大きい
。
電流密度が１０−’−１０−’Ａ１０！＋１” ｖバリ
スタ本体の抵抗値は１０７Ω相当以上であｐ、例えば電
極寸法を直径ｓ Ｏｍｍで厚さ２■としたとき、金属ア
ルミニウムで理論上１Ｏ−８０（溶射したときは大きく
なる。）、酸化亜鉛ｒｍｍ震度なる。電極としては、抵
抗、比抵抗の小さいことは望ましいが、バリスタの使用
電流密度の領域で、数−の範囲の漏れ電流分布を管理す
る実態に鑑み、この領域で１０００Ω以下の比抵抗（従
って抵抗値としてはバリスタ本体の１０″以下）を有す
る酸化亜鉛、または酸化亜鉛に適診な添加物を加えたも
のは、電極の材料として十分に活用し得るものと考えら
れる。
スタ本体の抵抗値は１０７Ω相当以上であｐ、例えば電
極寸法を直径ｓ Ｏｍｍで厚さ２■としたとき、金属ア
ルミニウムで理論上１Ｏ−８０（溶射したときは大きく
なる。）、酸化亜鉛ｒｍｍ震度なる。電極としては、抵
抗、比抵抗の小さいことは望ましいが、バリスタの使用
電流密度の領域で、数−の範囲の漏れ電流分布を管理す
る実態に鑑み、この領域で１０００Ω以下の比抵抗（従
って抵抗値としてはバリスタ本体の１０″以下）を有す
る酸化亜鉛、または酸化亜鉛に適診な添加物を加えたも
のは、電極の材料として十分に活用し得るものと考えら
れる。
したがって前述のバリスタ本体の製造において、所定の
４気持性が得られる原料の配合（以下バリスタ配合とい
う。）、原料（とくに各粒度分布）、粉砕、混合、造粒
プロセス、成形条件（とくに成形圧力）、最終焼成条件
等により、成形から焼結までの収縮率が異なり、配合、
プロセスに応じて所要の品質を確保する条件の自由度は
あまり太き（ないのが通例である。
４気持性が得られる原料の配合（以下バリスタ配合とい
う。）、原料（とくに各粒度分布）、粉砕、混合、造粒
プロセス、成形条件（とくに成形圧力）、最終焼成条件
等により、成形から焼結までの収縮率が異なり、配合、
プロセスに応じて所要の品質を確保する条件の自由度は
あまり太き（ないのが通例である。
この九め、電極をバリスタ本体と同一条件で製造したと
き、あるいは、例えば電極の形成を原料を板状に成形し
たものから打抜き、バリスタ本体は通常の成形方法によ
る他は同一条件で製造（電極をこのように加工すること
は、均質性９作業効率冬向上する）したとき、゛罐圧４
流非直線が小さく、か一つ４ｉ密ｆがｌｏ１〜１０−’
Ａ／’Ｑｍ”の領域で、比抵抗が１０００Ω８ｍ以下に
なるという条件を満し、領数個のバリスタ本体間に゛電
極が挿入された積層焼結体を得るには、さらにいくつか
の技術的要素を付加する必要がある。
き、あるいは、例えば電極の形成を原料を板状に成形し
たものから打抜き、バリスタ本体は通常の成形方法によ
る他は同一条件で製造（電極をこのように加工すること
は、均質性９作業効率冬向上する）したとき、゛罐圧４
流非直線が小さく、か一つ４ｉ密ｆがｌｏ１〜１０−’
Ａ／’Ｑｍ”の領域で、比抵抗が１０００Ω８ｍ以下に
なるという条件を満し、領数個のバリスタ本体間に゛電
極が挿入された積層焼結体を得るには、さらにいくつか
の技術的要素を付加する必要がある。
まず、−極の収縮率がバリスタ本体の収縮率に近いとい
うことである。電極成形体のプレス成形、あるいは板状
に成形するロール等の条件を適切にすること、およびそ
の条件との関連で、−ｉ配合への添加物置、有機バイン
ダ量を制御することに・よって達成される。
うことである。電極成形体のプレス成形、あるいは板状
に成形するロール等の条件を適切にすること、およびそ
の条件との関連で、−ｉ配合への添加物置、有機バイン
ダ量を制御することに・よって達成される。
次に、焼結プロセスにおいて、バリスタ配合部と電極配
合部とが拡散機構などにより接合されるということであ
る。バリスタ本体と電極との十分な接合が行われないと
きは、その部分に大４ｆｔインパルスが負荷されたとき
、そこから破壊がはじまる等の欠陥をもつことになる。
合部とが拡散機構などにより接合されるということであ
る。バリスタ本体と電極との十分な接合が行われないと
きは、その部分に大４ｆｔインパルスが負荷されたとき
、そこから破壊がはじまる等の欠陥をもつことになる。
電極配合部とバリスタ配合部との収縮率の差が大きいと
、一体に焼結するときに鼓形の突出やくびれを生じ、接
合が不完全になりやすく−る。
、一体に焼結するときに鼓形の突出やくびれを生じ、接
合が不完全になりやすく−る。
以上の接合性と収縮率の整合性は、両配合に少くとも酸
化ビスマスを含むときは、電極配合の酸化ビスマス量を
制御することが極めて有効ゼ′ある。
化ビスマスを含むときは、電極配合の酸化ビスマス量を
制御することが極めて有効ゼ′ある。
すなわち、バリスタ配合を、酸化ビスマス（ＢｉｓＯａ
）０．５ｍｏ”１％ 、酸化コバルト（ＯｏｓＯ５）
０．５ｍ０１’Ｊ 、酸化マンガン（ＭｎＯ）０．５ｍ
１％、アンチモン（８ｂ）１．ｏｍａｌｌ、 。
）０．５ｍｏ”１％ 、酸化コバルト（ＯｏｓＯ５）
０．５ｍ０１’Ｊ 、酸化マンガン（ＭｎＯ）０．５ｍ
１％、アンチモン（８ｂ）１．ｏｍａｌｌ、 。
酸化クロム学０．５工ｌｑ／ｂに酸化けい素（Ｓ１０♀
）０．５ｎｏ１％ 、硝酸アルミニウム（ｋｔ（ＮＯｓ
） ！Ｉ ３０．Ｏ０５ｍｏ１％、酸化！ＪＲ給（乃０
）残部で、成形密度を３・５ｇ／ｃｍ’とし、４極配合
を、層化ビスマス（Ｂｉｌ１０３） １．０ｍｏｌｌ、
二酸）ヒチクン（ＴｉＯ２） ３．ｏｍｏ１％ 、硝酸
アルミニウム（Ａｔ（ＮＯ３）＋）Ｏ，１ｍｏ１％ 、
ｇｌｌ化亜鉛（Ｚｎｏ）残部とし九とき、艮好な結果
が得られた。
）０．５ｎｏ１％ 、硝酸アルミニウム（ｋｔ（ＮＯｓ
） ！Ｉ ３０．Ｏ０５ｍｏ１％、酸化！ＪＲ給（乃０
）残部で、成形密度を３・５ｇ／ｃｍ’とし、４極配合
を、層化ビスマス（Ｂｉｌ１０３） １．０ｍｏｌｌ、
二酸）ヒチクン（ＴｉＯ２） ３．ｏｍｏ１％ 、硝酸
アルミニウム（Ａｔ（ＮＯ３）＋）Ｏ，１ｍｏ１％ 、
ｇｌｌ化亜鉛（Ｚｎｏ）残部とし九とき、艮好な結果
が得られた。
上記の配合で、周知の方法によって同一径のバリスタ本
体（１）と、板状に成形された素材から打抜かれた４＝
ｔｚ＋とを、第３図のようにそれぞれ交互にＦＩＩ這
ね、焼結温度を約９５０℃以上とした通常の売値プロセ
スを経れば、０櫨だけで十分な接合と焼結が行われ之。
体（１）と、板状に成形された素材から打抜かれた４＝
ｔｚ＋とを、第３図のようにそれぞれ交互にＦＩＩ這
ね、焼結温度を約９５０℃以上とした通常の売値プロセ
スを経れば、０櫨だけで十分な接合と焼結が行われ之。
ここＣ１バリスタ本体ｆｉ＋の寸法が、厚さが直径より
小さいときは、積１−により最小寸法が厚さから直径に
変り大きくなる分だけ、有機バインダの除去を十分に行
うということが、付加すべき第３の技術Ｉｌｌ 美とし
て考慮されなければならない。例えば、バリスタ本体！
１１単体のバインダ除去時間にバリスタ本体（１１の直
径をバリスタ本体１１＋の厚さで除した値より大きい数
値を乗じた時間以上保持することが挙げられる。バイン
ダ除去においては、昇温速度、保持温度（途中保持温度
、最高保持１度）、酸素分圧、換気回数等がその１車の
制御ノ（ラメータである。
小さいときは、積１−により最小寸法が厚さから直径に
変り大きくなる分だけ、有機バインダの除去を十分に行
うということが、付加すべき第３の技術Ｉｌｌ 美とし
て考慮されなければならない。例えば、バリスタ本体！
１１単体のバインダ除去時間にバリスタ本体（１１の直
径をバリスタ本体１１＋の厚さで除した値より大きい数
値を乗じた時間以上保持することが挙げられる。バイン
ダ除去においては、昇温速度、保持温度（途中保持温度
、最高保持１度）、酸素分圧、換気回数等がその１車の
制御ノ（ラメータである。
このバインダ除去が不十分であると、例えば焼結を８５
ＣＩ’Ｃで中断してバリスタ本体（１）を切断してみる
と、中央部に明らかな変質部が残され２いることが確認
され之。このようなバリスタ本体（１１は、正規の焼結
が行われても、漏れ電流分布、放電耐盪等において、劣
悪な品質のものとなる。
ＣＩ’Ｃで中断してバリスタ本体（１）を切断してみる
と、中央部に明らかな変質部が残され２いることが確認
され之。このようなバリスタ本体（１１は、正規の焼結
が行われても、漏れ電流分布、放電耐盪等において、劣
悪な品質のものとなる。
＄３図は発明の実施例を示すもので、上記要素を満足す
るように、それぞれ成形されたバリスタ本体（１）と電
極（２）とを交互に配置して積層し、有機バインダ除去
処理を施した仮焼結によってバリスタ本体（１）と電磁
（２）とが一体に接合焼結された積層バリスタ（３）を
得た。この積層バリスタ（３）は、対照する単体のバリ
スタ（９１を同数積重ねたものと、はぼ同等の禰れ電流
分布、短波尾耐量、長波尾耐瀘特性が得られ比。
るように、それぞれ成形されたバリスタ本体（１）と電
極（２）とを交互に配置して積層し、有機バインダ除去
処理を施した仮焼結によってバリスタ本体（１）と電磁
（２）とが一体に接合焼結された積層バリスタ（３）を
得た。この積層バリスタ（３）は、対照する単体のバリ
スタ（９１を同数積重ねたものと、はぼ同等の禰れ電流
分布、短波尾耐量、長波尾耐瀘特性が得られ比。
但し、加速寿命試験においては、僅少値で対照品を下遡
ったが、実用上支障のない値であった。
ったが、実用上支障のない値であった。
上記埒瞳性能のわずかの差は、主として金１ｊｌ！＃射
４桟と金属スペーサによる熱伝導性と、酸化亜鉛を生体
とした４極材料の熱伝導性とに起因するものと推定され
る。熱伝導性を補償するため、同一温度での−れ電流分
布を中央部で少なくなるようにする方法として、バリス
タ本体の成形プロセス？？１京科の充填を中央部が突に
なるようにする方法、あるいは平面充填後凹面をもつ上
型で成型し、４桟はバリスタ本体と同じ曲率の凹レンズ
状になるようにする方法等が考えられる。
４桟と金属スペーサによる熱伝導性と、酸化亜鉛を生体
とした４極材料の熱伝導性とに起因するものと推定され
る。熱伝導性を補償するため、同一温度での−れ電流分
布を中央部で少なくなるようにする方法として、バリス
タ本体の成形プロセス？？１京科の充填を中央部が突に
なるようにする方法、あるいは平面充填後凹面をもつ上
型で成型し、４桟はバリスタ本体と同じ曲率の凹レンズ
状になるようにする方法等が考えられる。
この発明によれば、酸化亜鉛を主成分として成形され所
定の４気持性を有するバリスタ本体と、酸化亜鉛を主成
分として成形され磁気特性がパリスタネ体の４気特性よ
り極めて小さい所定の特性の一４准成形体とを交互に配
置した積）一体の有機バインダ除去処理を施し比換、焼
結することによって、バリスタ本体と４樵との接合性が
すぐれた積１−ハリスクを製造することができる。これ
によって、バリスタの組立作業を省略することができる
。
定の４気持性を有するバリスタ本体と、酸化亜鉛を主成
分として成形され磁気特性がパリスタネ体の４気特性よ
り極めて小さい所定の特性の一４准成形体とを交互に配
置した積）一体の有機バインダ除去処理を施し比換、焼
結することによって、バリスタ本体と４樵との接合性が
すぐれた積１−ハリスクを製造することができる。これ
によって、バリスタの組立作業を省略することができる
。
第１図は従来のバリスタを示す正ｒｋＪ図１．耳２図は
第１図の組立を示す正面図、＠３図はこの発明の一実施
例による積層バリスタの正ｒｋＪ図で５る。 図において、（１）はバリスタ本体、（２月ｉ′１ｌｌ
ｌｔ鵠、（３）は積層バリスタである。 − なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 １目° − 第１図 第２図 第３図
第１図の組立を示す正面図、＠３図はこの発明の一実施
例による積層バリスタの正ｒｋＪ図で５る。 図において、（１）はバリスタ本体、（２月ｉ′１ｌｌ
ｌｔ鵠、（３）は積層バリスタである。 − なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 １目° − 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１酸化亜鉛を主成分とし所定の電圧罐流非直繊性を
有する複数１−のバリスタ本体間に酸化亜鉛を主成分と
し上記バリスタ本体の電圧電流非１１１４ｉ性より小さ
い電圧喝流非ＩＩＩ＃Ｉ性を有する電極を上記各バリス
タ本体間および両端に配置し上記各バリスタと接合した
ことを特徴とする積層バリスタ。 （２） 電圧４ｆＬ特性が所定の非直線性となるよう
に配合された原料からなる様数個のバリスタ本体と電圧
４流特性が上記バリスタ本体の電圧４Ｅ流非Ｕ婦性より
小さい値となるように配合されたＪボ料からｆｉ６！１
１！１個の４６とを交互に配置し、有機バイング除去処
理を施した後、焼結したことを特徴とする積層バリスタ
の製造方法。 （３） バリスタ本体と電極とは成形後焼結完了まで
の収−率がほぼ等しくなるように配合およびその池の加
工条件が調ｌＩすれていることを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載の横１−バリスタの製造方法。 （３） 電極は原料を所定の厚さの板状に成形し所定
の大１１さに打抜かれ有機バインダ除去処理が總δれた
ものであることを特徴とする特／Ｆ膚求の範囲第２項記
゛域の積層１５リスタの製造方法。 （４） 有機バインダ除去処理は積層しないバリスタ
の製造方法における有機バインダの嫌去時間にバリスタ
成形体の直径をバリスタ成形体の厚さで除した数値を乗
じて得られる時間を鍛しで行うことを特徴とする特許請
求の範囲第２項記載の積層バリスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57016155A JPS58132902A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 積層バリスタおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57016155A JPS58132902A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 積層バリスタおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58132902A true JPS58132902A (ja) | 1983-08-08 |
| JPS6318843B2 JPS6318843B2 (ja) | 1988-04-20 |
Family
ID=11908610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57016155A Granted JPS58132902A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 積層バリスタおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58132902A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0297036A (ja) * | 1988-10-03 | 1990-04-09 | Tel Sagami Ltd | 収容治具 |
-
1982
- 1982-02-01 JP JP57016155A patent/JPS58132902A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6318843B2 (ja) | 1988-04-20 |
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