JPS58200507A - 非直線抵抗体の製造方法 - Google Patents
非直線抵抗体の製造方法Info
- Publication number
- JPS58200507A JPS58200507A JP57083650A JP8365082A JPS58200507A JP S58200507 A JPS58200507 A JP S58200507A JP 57083650 A JP57083650 A JP 57083650A JP 8365082 A JP8365082 A JP 8365082A JP S58200507 A JPS58200507 A JP S58200507A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat treatment
- temperature
- sintering
- manufacturing
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
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】
本発明はＺｎＯ’ｌ（主成分とする非直線抵抗体の製造
方法に関する。
方法に関する。
ＺｎＯｔ−主成分とするＺＥＬＯ系素子は、優れｔ非直
線性を呈し、ギャップレス避雷器など常時課電状態の使
用で可能にする。しかし、ＺｎＯ系素子は課電状態で微
小次漏れ電流？伴い、この漏れ電流は長期間にわする課
電で次第に増加し、熱暴走することがある。この定め、
ＺｎＯ系素子の寿命向上には漏れ電流の増加率が小さい
ことが重要となる。
線性を呈し、ギャップレス避雷器など常時課電状態の使
用で可能にする。しかし、ＺｎＯ系素子は課電状態で微
小次漏れ電流？伴い、この漏れ電流は長期間にわする課
電で次第に増加し、熱暴走することがある。この定め、
ＺｎＯ系素子の寿命向上には漏れ電流の増加率が小さい
ことが重要となる。
特に、近年には直流で使用できる非直線抵抗体の要望も
高く、寿命特性の良い素子開発が望まれている。
高く、寿命特性の良い素子開発が望まれている。
これまでのＺｎＯｆ主成分とする非直線抵抗体は、焼結
に１０５０〜１３００℃の高温で１〜１２時間保持しｔ
後、 １００℃／ ｈｒ以下の降温速度で徐冷し、そ
の後寿命特性の向上のｔめＩｃ ５００〜７００℃で１
〜２時間の熱処理で施している。しかし、従来方法では
直流系統に高課電率使用するｔめには信頼性の点で不充
分であるし、熱処理に二つて素子の低電流域−での電圧
−電流特性が大きく低下する問題もあつｔｏ 本発明の目的は、寿命及び電圧−電ａＳ性を向上し、製
造容易になる製造方法で提供することにある。
゛ 本発明においては、第１図に示す焼結ノくターンで焼成
する。即ち、ＺｎＯ素子？主成分とする原材料？混合成
形しｔ後、１時間当り１００℃の昇温速度で１０５０〜
１３００ｔ：まで昇ｍし、コノ温度ＶＣ１〜１２時間保
持しｔ後、１時間当り５ｏ〜１ｏｏ℃の降温速度で９５
０℃まで冷却し、次いで２５０〜３５０ ℃／ｈｒの降
温速度で５００’Ｃまで冷却し、さらに１００〜ｂ の焼成パターンにおいて、９５０℃から５ＧＯ’Ｃまで
の急降温により溶解したＢｉ、Ｏ，層に固溶する不純物
（例えばＭｘｔ 、 Ｎｉ 、 Ｃｏイオン）の量七変
えることなぐＢ１□０５層で結晶化させる。なお、この
急降＠に３５０℃／ｈｒよジ速いと素子に歪が加わるし
、２５０℃／ｈｒｊジ遅いと急降温効果が著しく低下す
る。
に１０５０〜１３００℃の高温で１〜１２時間保持しｔ
後、 １００℃／ ｈｒ以下の降温速度で徐冷し、そ
の後寿命特性の向上のｔめＩｃ ５００〜７００℃で１
〜２時間の熱処理で施している。しかし、従来方法では
直流系統に高課電率使用するｔめには信頼性の点で不充
分であるし、熱処理に二つて素子の低電流域−での電圧
−電流特性が大きく低下する問題もあつｔｏ 本発明の目的は、寿命及び電圧−電ａＳ性を向上し、製
造容易になる製造方法で提供することにある。
゛ 本発明においては、第１図に示す焼結ノくターンで焼成
する。即ち、ＺｎＯ素子？主成分とする原材料？混合成
形しｔ後、１時間当り１００℃の昇温速度で１０５０〜
１３００ｔ：まで昇ｍし、コノ温度ＶＣ１〜１２時間保
持しｔ後、１時間当り５ｏ〜１ｏｏ℃の降温速度で９５
０℃まで冷却し、次いで２５０〜３５０ ℃／ｈｒの降
温速度で５００’Ｃまで冷却し、さらに１００〜ｂ の焼成パターンにおいて、９５０℃から５ＧＯ’Ｃまで
の急降温により溶解したＢｉ、Ｏ，層に固溶する不純物
（例えばＭｘｔ 、 Ｎｉ 、 Ｃｏイオン）の量七変
えることなぐＢ１□０５層で結晶化させる。なお、この
急降＠に３５０℃／ｈｒよジ速いと素子に歪が加わるし
、２５０℃／ｈｒｊジ遅いと急降温効果が著しく低下す
る。
ｔ＊、 ９５０℃以上の領域で急降温すると、ＺｎＯ結
晶粒子へ拡散が望まれる不純物の＃度が恥０結晶内で不
均一になり、素子特性に悪影響を及ぼす。
晶粒子へ拡散が望まれる不純物の＃度が恥０結晶内で不
均一になり、素子特性に悪影響を及ぼす。
ま７’？、 ５００℃以下の領域で急降温することはＺ
ｎＯ素子に熱歪金残すことに′！にジ、上記パターンに
示す程度のものが好ましい。この５００℃以下の領域で
の急降温は同様の理由から以後の熱処理にも考慮される
。
ｎＯ素子に熱歪金残すことに′！にジ、上記パターンに
示す程度のものが好ましい。この５００℃以下の領域で
の急降温は同様の理由から以後の熱処理にも考慮される
。
上記焼結パターンによる焼結体は、さらｆｃ ５００〜
γＯＯ℃で１〜３時間の熱処理茫施丁。この熱処理によ
りＺｎＯ素子の電気特性に必要な不純物でＺｎＯ結晶粒
子とＢｉ！０３層界面ＩＣＶ効に偏析させることができ
る。
γＯＯ℃で１〜３時間の熱処理茫施丁。この熱処理によ
りＺｎＯ素子の電気特性に必要な不純物でＺｎＯ結晶粒
子とＢｉ！０３層界面ＩＣＶ効に偏析させることができ
る。
以上の焼結と熱処理？施す本発明方法による素子は、低
電流域での電圧−電Ｒ特性では第２図（Ａ）に示すよう
ＶＣ特性（インのものになり、従来方法による特性（ロ
）のものに比して同じ課電圧で対する漏れ電流が小さく
なる実験結果を得ｔ６まｔ１本発明方法による素子は、
直流印加による漏れ電流の経時変化が第２図（ＢＩ Ｋ
示す特性（イ）のものになり、従来方法による特性（ロ
）のものに比して漏れ電流の増加がなく、長寿命が期待
できる実験結果で得ｔ０なお、第２図（Ｂ）の実験にお
いて、直流印加は１４０℃温度雰囲気中で７０チＶｌ
ｒｒＬＩ−課電にし友。
電流域での電圧−電Ｒ特性では第２図（Ａ）に示すよう
ＶＣ特性（インのものになり、従来方法による特性（ロ
）のものに比して同じ課電圧で対する漏れ電流が小さく
なる実験結果を得ｔ６まｔ１本発明方法による素子は、
直流印加による漏れ電流の経時変化が第２図（ＢＩ Ｋ
示す特性（イ）のものになり、従来方法による特性（ロ
）のものに比して漏れ電流の増加がなく、長寿命が期待
できる実験結果で得ｔ０なお、第２図（Ｂ）の実験にお
いて、直流印加は１４０℃温度雰囲気中で７０チＶｌ
ｒｒＬＩ−課電にし友。
第３図は本発明方法による素子でのＣｏとｉのＺｎＯ結
晶への固溶状態で示すＥＰＭ＆（ＥｌｅｃｔｒｏｎＰｒ
ｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ）による線分析
結果ｆ、ｌ、Ｚｎ 、 Ｇｏ 、 Ｍｎ ＶＣついて夫
々焼成後と熱処理後のものｒ示す。
晶への固溶状態で示すＥＰＭ＆（ＥｌｅｃｔｒｏｎＰｒ
ｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ）による線分析
結果ｆ、ｌ、Ｚｎ 、 Ｇｏ 、 Ｍｎ ＶＣついて夫
々焼成後と熱処理後のものｒ示す。
上記までの製造方法では情緒と熱処理とは別工程の場合
？示すが、本発明方法による焼結ノくターフに：：れば
焼結と熱処！？連硬した鷹４図に示すパターンにして熱
処理効果を損うことなく製造工程の簡単化と製造コスト
の低減？図ることができる。第４図中、時刻ｔ、までは
第１図に示す焼結パターンに従つｔ処理を施し、５００
℃から１００〜ｂｉ５０〜１００℃／ｈｒＯ昇温速度［
！コテ５００〜７００℃まで昇温し、この状態で１〜３
時間保持した後、５０〜ｂ 熱処理【施丁。この連続処理による素子特性は第２図中
（ハ）に示すように（イ）とほぼ同じものが得られｔｏ
なお、焼結から熱処理に入るの［３００’Ｃまで降温し
ないと熱処理の効果が現われない。
？示すが、本発明方法による焼結ノくターフに：：れば
焼結と熱処！？連硬した鷹４図に示すパターンにして熱
処理効果を損うことなく製造工程の簡単化と製造コスト
の低減？図ることができる。第４図中、時刻ｔ、までは
第１図に示す焼結パターンに従つｔ処理を施し、５００
℃から１００〜ｂｉ５０〜１００℃／ｈｒＯ昇温速度［
！コテ５００〜７００℃まで昇温し、この状態で１〜３
時間保持した後、５０〜ｂ 熱処理【施丁。この連続処理による素子特性は第２図中
（ハ）に示すように（イ）とほぼ同じものが得られｔｏ
なお、焼結から熱処理に入るの［３００’Ｃまで降温し
ないと熱処理の効果が現われない。
よよ。おお５．４８１□よ、−よ。イ、ヶよアよに比し
て寿命特性及び電圧−電流特性に優れるし、焼成工程で
の除冷時間が短棒されるし熱処理に連続しｔ１工程の温
度制御に減らすことができる。
て寿命特性及び電圧−電流特性に優れるし、焼成工程で
の除冷時間が短棒されるし熱処理に連続しｔ１工程の温
度制御に減らすことができる。
第１図は本発明方法における焼結７くターン図、第２図
は本発明方法による素子特性？従来方法のものと併せて
示す図、第３図は本発明方法による素子のマイクロアナ
ライザＶＣよる分析結果を示す図、第４図は本発明方法
の他の実施例で示す焼結ト熱処理パターン図である。
は本発明方法による素子特性？従来方法のものと併せて
示す図、第３図は本発明方法による素子のマイクロアナ
ライザＶＣよる分析結果を示す図、第４図は本発明方法
の他の実施例で示す焼結ト熱処理パターン図である。
Claims (1)
- （１） ＺｎＯｔ−主成分とする原材料上混合成形し
、焼結と熱処理で施して得る非直線抵抗体の製造方法Ｉ
Ｃおいて、焼＃は１０６０〜１３００℃で１〜１２時間
矢時間力持、５０〜ｂ ９５０℃まで冷却し、次いで２５０〜３５０℃／ ｈｒ
の降（ 温速度で５００’Ｃまで急冷却し、その後５０〜１００
’Ｃ／ｈｒの降温速度で冷却する処理で施し、熱処理は
５００〜γＯＯ℃で１〜Ｓ＊間施すことｔ−特徴とする
非直線抵抗体の製造方法。 （２、特許請求の範囲第１項において、焼結工程の５０
０℃からの冷却で３００’Ｃに達し之ときに５０〜ｂ 結と熱処理上連続しｔこと七特徴とする非直線抵抗体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57083650A JPS58200507A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 非直線抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57083650A JPS58200507A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 非直線抵抗体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58200507A true JPS58200507A (ja) | 1983-11-22 |
| JPH0121603B2 JPH0121603B2 (ja) | 1989-04-21 |
Family
ID=13808320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57083650A Granted JPS58200507A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 非直線抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58200507A (ja) |
-
1982
- 1982-05-18 JP JP57083650A patent/JPS58200507A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0121603B2 (ja) | 1989-04-21 |
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