JPS59186308A - 電圧非直線抵抗体用半導体磁器組成物 - Google Patents
電圧非直線抵抗体用半導体磁器組成物Info
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- JPS59186308A JPS59186308A JP58061903A JP6190383A JPS59186308A JP S59186308 A JPS59186308 A JP S59186308A JP 58061903 A JP58061903 A JP 58061903A JP 6190383 A JP6190383 A JP 6190383A JP S59186308 A JPS59186308 A JP S59186308A
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Landscapes
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電圧非直線抵抗体用半導体磁器組成物に関する
ものである、。
ものである、。
近年、電圧電流特性が非直線的な抵抗体、いわゆるバリ
スタとして、チタン酸ストロンチウム系半導体磁器を素
体とするものが開発されている。
スタとして、チタン酸ストロンチウム系半導体磁器を素
体とするものが開発されている。
この種の電圧非直線抵抗体としては、（イ）チタン酸ス
トロンチウムを半導体化してなる半導体磁器の表面に・
Ｍｎ 、 、 Ｚｎ、 Ｃｏなとの金属酸化物を含有す
るペーストを塗布し、空気中まだは窒素雰囲気中で１２
００〜１３００°Ｃの温度で熱処理して前記半導体磁器
の結晶粒界に絶縁層を形成させたものを素体とし、これ
に電極を取付けだもの、あるいは（ロ）チタン酸ストロ
ンチウムの主成分に、半導体化促進用金属酸化物、例え
ば、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２０５、Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ□、
Ｎｄ２Ｏ３、ＷＯ３などと、電圧電流非直線特性改善用
金属酸化物である■２０５、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｕＯ１Ｃｕ
ｂ。
トロンチウムを半導体化してなる半導体磁器の表面に・
Ｍｎ 、 、 Ｚｎ、 Ｃｏなとの金属酸化物を含有す
るペーストを塗布し、空気中まだは窒素雰囲気中で１２
００〜１３００°Ｃの温度で熱処理して前記半導体磁器
の結晶粒界に絶縁層を形成させたものを素体とし、これ
に電極を取付けだもの、あるいは（ロ）チタン酸ストロ
ンチウムの主成分に、半導体化促進用金属酸化物、例え
ば、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２０５、Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ□、
Ｎｄ２Ｏ３、ＷＯ３などと、電圧電流非直線特性改善用
金属酸化物である■２０５、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｕＯ１Ｃｕ
ｂ。
ＭｏＯ２、Ｍｎ０２などを含有させたものを素体とし、
これに電極を取り付けだものが知られている５、この電
圧非直線抵抗体は、その素体がペロブスカイト結晶構造
を有し、強誘電性を示すため単にバリスタとしての機能
のみでなくコンデンサとしての機能をも有し、従って、
それ自体で異常高電圧（サージ）の吸収や電圧の安定化
などを行なえるという利点を有している。しかしながら
、従来のチタン酸ストロンチウム系半導体磁器を用いた
ものでは、例えば、前記（イ）のものでは、結晶粒界を
絶縁化するだめに隨、Ｚｎ、 Ｃｃ）などの金属酸化物
を小さな半導体磁器の表面に塗布しなければならず、さ
らに酸化物を半導体磁器の結晶粒界に均一に拡散させる
熱処理が必要であるなど製造工程が煩雑で、制御が困難
な工程を含む他、製造条件によって特性が左右され易い
ことに起因して電圧非直線抵抗体の非直線指数（ａ）や
しきい値電圧（Ｖｔｈ）などの特性のバラツキが太きい
という欠点があった。まだ、後者の（ロ）のものでは、
中性または還元性雰囲気中で焼成する際、電圧電流非直
線特性改善用金属酸化物が金属化して蒸発し、焼成炉の
炉材などを損傷したり、所望の組成のものが得難く、し
かも非直線指数（ａ）やしきい値電圧（Ｖｔｈ）などの
特性にノくラソキを生じるという欠点があった。
これに電極を取り付けだものが知られている５、この電
圧非直線抵抗体は、その素体がペロブスカイト結晶構造
を有し、強誘電性を示すため単にバリスタとしての機能
のみでなくコンデンサとしての機能をも有し、従って、
それ自体で異常高電圧（サージ）の吸収や電圧の安定化
などを行なえるという利点を有している。しかしながら
、従来のチタン酸ストロンチウム系半導体磁器を用いた
ものでは、例えば、前記（イ）のものでは、結晶粒界を
絶縁化するだめに隨、Ｚｎ、 Ｃｃ）などの金属酸化物
を小さな半導体磁器の表面に塗布しなければならず、さ
らに酸化物を半導体磁器の結晶粒界に均一に拡散させる
熱処理が必要であるなど製造工程が煩雑で、制御が困難
な工程を含む他、製造条件によって特性が左右され易い
ことに起因して電圧非直線抵抗体の非直線指数（ａ）や
しきい値電圧（Ｖｔｈ）などの特性のバラツキが太きい
という欠点があった。まだ、後者の（ロ）のものでは、
中性または還元性雰囲気中で焼成する際、電圧電流非直
線特性改善用金属酸化物が金属化して蒸発し、焼成炉の
炉材などを損傷したり、所望の組成のものが得難く、し
かも非直線指数（ａ）やしきい値電圧（Ｖｔｈ）などの
特性にノくラソキを生じるという欠点があった。
本発明は、製造条件によって組成や特性が変動せず、し
きい値電圧や非直線指数などの！特性の／（ラツキの少
ない電圧非直線抵抗体を容易に製造することができる半
導体磁器組成物を提供することを目的とし、その要旨は
、式 ％式％） （但し、Ｘ、ｙ、ｚは各成分のモ）し分率で、ル主成分
９９．’０〜９９９モル係と、希土類元素、Ｎｂ、Ｗお
よびＴａの酸化物からガる群から選ばれた少なくとも一
種の半導体化剤０１〜１０モノしチとを含有してなる電
圧非直線抵抗体用半導体磁器組成物にある。
きい値電圧や非直線指数などの！特性の／（ラツキの少
ない電圧非直線抵抗体を容易に製造することができる半
導体磁器組成物を提供することを目的とし、その要旨は
、式 ％式％） （但し、Ｘ、ｙ、ｚは各成分のモ）し分率で、ル主成分
９９．’０〜９９９モル係と、希土類元素、Ｎｂ、Ｗお
よびＴａの酸化物からガる群から選ばれた少なくとも一
種の半導体化剤０１〜１０モノしチとを含有してなる電
圧非直線抵抗体用半導体磁器組成物にある。
本発明の一実施態様においては、前記組成物に鉱化剤と
して５０モル嘱以下の５ＩＯ２および／またはＡｌ２Ｏ
３を含有させることが行なわれる。また、他の実施態様
においては、１０モル係以下のへｌＩｒ１０２その他の
成分を含有させることが行なわれる。これらの成分の含
有量を前記の如くしたのは、前記含有量を超えると特性
に悪影響を褐えるからである０ 本発明に係る半導体磁器組成物の組成を前記の如く限定
したのは次の理由による。すなわち、主成分におけるＭ
ｇのモル分率Ｘが０．０３未満では、非直線指数が小さ
く、また、０．３０を超えるとしきい値電圧が高くな９
、実用的でないので前記範囲とした。主成分における扼
のモル分率ｙ’ｔ０．０３〜０．３０としたのは、ｙが
０．０３未満では非直線ｉ旨数が小さくなり、０．３０
を超えるとしきいｆ直′屯圧が高くなって、いずれも実
用的でなくなるからである。まだ、ｘｌ−ｙを０．５０
以下としたのは、狗およびＢａのモル分率の和が前記範
囲を超えると、しきい値電圧が高くなって実用的でなく
なるからである。主成分中のＺｒのモル分率２を０．２
０以下としたのは、２が０２０を超えるとしきい値電圧
が高くなるからである。半導体化剤の含有量を０．１〜
１０モル係としたのは、その含有量が０１モル係未満で
はしきい値電圧が高く、１０モル係を超、ぐ２るとバリ
スタ特性が得られなくなるからである。
して５０モル嘱以下の５ＩＯ２および／またはＡｌ２Ｏ
３を含有させることが行なわれる。また、他の実施態様
においては、１０モル係以下のへｌＩｒ１０２その他の
成分を含有させることが行なわれる。これらの成分の含
有量を前記の如くしたのは、前記含有量を超えると特性
に悪影響を褐えるからである０ 本発明に係る半導体磁器組成物の組成を前記の如く限定
したのは次の理由による。すなわち、主成分におけるＭ
ｇのモル分率Ｘが０．０３未満では、非直線指数が小さ
く、また、０．３０を超えるとしきい値電圧が高くな９
、実用的でないので前記範囲とした。主成分における扼
のモル分率ｙ’ｔ０．０３〜０．３０としたのは、ｙが
０．０３未満では非直線ｉ旨数が小さくなり、０．３０
を超えるとしきいｆ直′屯圧が高くなって、いずれも実
用的でなくなるからである。まだ、ｘｌ−ｙを０．５０
以下としたのは、狗およびＢａのモル分率の和が前記範
囲を超えると、しきい値電圧が高くなって実用的でなく
なるからである。主成分中のＺｒのモル分率２を０．２
０以下としたのは、２が０２０を超えるとしきい値電圧
が高くなるからである。半導体化剤の含有量を０．１〜
１０モル係としたのは、その含有量が０１モル係未満で
はしきい値電圧が高く、１０モル係を超、ぐ２るとバリ
スタ特性が得られなくなるからである。
本発明に係る電圧非直線抵抗体用半導体磁器組１戎物は
、前記組成のチタン酸ストロンチウム系磁器組成物から
なる主成分と半導体化剤を所定の割合で混合してなる組
成物に適当な量の有機バインダを加えて造粒した後、７
５０〜２５００ ｋｆｌ／Ｃ／ｄの加圧丁で成形し、次
いで自然雰囲気中１０００〜１２００゛Ｃで予備焼成し
、さらに中性捷だは還元性雰囲気中１３５０〜１４００
’Ｏで焼成して半導体化した後、自然雰囲気中または酸
化性雰囲気中９００〜１３００℃で熱処理することによ
り結晶粒界が絶縁化した半導体磁器となり、この半導体
磁器の表面に電極を形成することにより電圧非直線抵抗
体を製造することができる。
、前記組成のチタン酸ストロンチウム系磁器組成物から
なる主成分と半導体化剤を所定の割合で混合してなる組
成物に適当な量の有機バインダを加えて造粒した後、７
５０〜２５００ ｋｆｌ／Ｃ／ｄの加圧丁で成形し、次
いで自然雰囲気中１０００〜１２００゛Ｃで予備焼成し
、さらに中性捷だは還元性雰囲気中１３５０〜１４００
’Ｏで焼成して半導体化した後、自然雰囲気中または酸
化性雰囲気中９００〜１３００℃で熱処理することによ
り結晶粒界が絶縁化した半導体磁器となり、この半導体
磁器の表面に電極を形成することにより電圧非直線抵抗
体を製造することができる。
本発明に係る電圧非直線抵抗体用半導体磁器組成物は、
しきい値電圧が低い領域で犬−きな非直線指数を有し、
かつ特性のバラツキの少ない電圧非直線抵抗体を製造す
ることを可能にし、壕だ、結晶粒界に絶縁層を形成する
ために金属酸化物を塗布、拡散させる工程が不要であり
、しかも半導体化するだめ還元処理する際、成分が金属
化して蒸発することがほとんどなく、従って、製造が容
易で歩留りもよく、焼成炉を損傷したりすることがない
など優れた利点を有している。
しきい値電圧が低い領域で犬−きな非直線指数を有し、
かつ特性のバラツキの少ない電圧非直線抵抗体を製造す
ることを可能にし、壕だ、結晶粒界に絶縁層を形成する
ために金属酸化物を塗布、拡散させる工程が不要であり
、しかも半導体化するだめ還元処理する際、成分が金属
化して蒸発することがほとんどなく、従って、製造が容
易で歩留りもよく、焼成炉を損傷したりすることがない
など優れた利点を有している。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例
原料として５ｒＣＯ１、ＭｇＯ１ＢａＣＯ３、Ｔ１０□
およびＺｒＯ２を用い、これらを第１表の組成の主成分
が得られるように秤量し、ボールミルにて１０時時間式
混合し、脱水、乾燥した後、空気中にて１１００〜１２
５０°Ｃで３時間仮焼し、第１表に示す組成を有するチ
タン酸ストロンチウム系磁器組成物を得、これを第１表
に示す半導体化剤と同表に示す組成比で調合し、ボール
ミルにて充分に湿式混合し、脱水後、有機バインダ６重
量係加えて造粒し、２Ｃ１００１ｃｇ ／ ｃｒｄの圧
力を加えて円板状に成形した。この成形物を自然雰囲気
中１１５０°Ｃで１時間予備焼成し、さらに、還元性雰
囲気（９５％Ｎ、、４−５％Ｈ２）４ｓにて１３５０〜
１４００°Ｃで４時間焼成して直径８ｍｍ、肉厚１ｍｍ
の半導体磁器円板を得た。次に、この円板を自然雰囲気
中９００〜１３００″Ｃで熱処理して、その結晶粒界を
絶縁化させ、半導体磁器を得た。この半導体磁器の相対
する表面に銀ペーストを印刷塗布し、自然雰囲気中８０
０℃で焼付けて電極を形成し、電圧非直線抵抗体を得だ
。
およびＺｒＯ２を用い、これらを第１表の組成の主成分
が得られるように秤量し、ボールミルにて１０時時間式
混合し、脱水、乾燥した後、空気中にて１１００〜１２
５０°Ｃで３時間仮焼し、第１表に示す組成を有するチ
タン酸ストロンチウム系磁器組成物を得、これを第１表
に示す半導体化剤と同表に示す組成比で調合し、ボール
ミルにて充分に湿式混合し、脱水後、有機バインダ６重
量係加えて造粒し、２Ｃ１００１ｃｇ ／ ｃｒｄの圧
力を加えて円板状に成形した。この成形物を自然雰囲気
中１１５０°Ｃで１時間予備焼成し、さらに、還元性雰
囲気（９５％Ｎ、、４−５％Ｈ２）４ｓにて１３５０〜
１４００°Ｃで４時間焼成して直径８ｍｍ、肉厚１ｍｍ
の半導体磁器円板を得た。次に、この円板を自然雰囲気
中９００〜１３００″Ｃで熱処理して、その結晶粒界を
絶縁化させ、半導体磁器を得た。この半導体磁器の相対
する表面に銀ペーストを印刷塗布し、自然雰囲気中８０
０℃で焼付けて電極を形成し、電圧非直線抵抗体を得だ
。
このようにして得た電圧非直線抵抗体のしきい値電圧（
Ｖｔｈ）および非直線指数（α）を求めた。それらの結
果を第１表に合わせて示す。第１表中、生卵を付した番
号の試料は本発明の範囲外のものを示し、Ｖｔｈは電圧
非直線抵抗体に１０・・Ａ流したときの電圧（■１ｏ）
であり、ａは前記■１゜と１−・−流したときの電圧（
ｖｌ）とから次式により求めた値である。α−１／ １
０ｇ （Ｖ、、／ Ｖ、）比較例 Ｓｒ’ｒｌｏ３９９．３モ＃％、、 Ｙ２Ｏ３Ｑ２モル
％、Ｃｕ０ ０．５モル係を秤量し、その混合物に有機
バインダを６重ｔ％加え、ボールミルにて充分；で湿式
混合し、脱水、乾燥させた後、２０００ｊｃ９／Ｃ１ｄ
の圧力を加えて円板状に成形した。次いで、この成形物
を自然雰囲気中１１５０℃で１時間予備焼成し、還元性
雰囲気（９５係Ｎ２＋５％Ｈ２）中１３８０℃で４時間
焼成した後、自然雰囲気中１１００°Ｃで熱処理して、
結晶粒界を絶縁層化した直径８ｍｍ、肉厚１龍の半導体
磁器円板を得、これに実施例と同様にして電極を形成し
て電圧非直線抵抗体を得た。
Ｖｔｈ）および非直線指数（α）を求めた。それらの結
果を第１表に合わせて示す。第１表中、生卵を付した番
号の試料は本発明の範囲外のものを示し、Ｖｔｈは電圧
非直線抵抗体に１０・・Ａ流したときの電圧（■１ｏ）
であり、ａは前記■１゜と１−・−流したときの電圧（
ｖｌ）とから次式により求めた値である。α−１／ １
０ｇ （Ｖ、、／ Ｖ、）比較例 Ｓｒ’ｒｌｏ３９９．３モ＃％、、 Ｙ２Ｏ３Ｑ２モル
％、Ｃｕ０ ０．５モル係を秤量し、その混合物に有機
バインダを６重ｔ％加え、ボールミルにて充分；で湿式
混合し、脱水、乾燥させた後、２０００ｊｃ９／Ｃ１ｄ
の圧力を加えて円板状に成形した。次いで、この成形物
を自然雰囲気中１１５０℃で１時間予備焼成し、還元性
雰囲気（９５係Ｎ２＋５％Ｈ２）中１３８０℃で４時間
焼成した後、自然雰囲気中１１００°Ｃで熱処理して、
結晶粒界を絶縁層化した直径８ｍｍ、肉厚１龍の半導体
磁器円板を得、これに実施例と同様にして電極を形成し
て電圧非直線抵抗体を得た。
実施例で得だ試料番号３および６の電圧非直線抵抗体と
、比較例で得た電圧非直線抵抗体について、３００■の
パルス電圧を印加する前後のしきい値（Ｖｔｈ）および
非直線指数（α）を求めた。それらの結果を第２表に示
す。なお、第２表には各試料１００個についての平均値
（ス）と偏差値（σ）を合ぜて示してあり、各試料の欄
中、上段はパルス印加前の結果を、下段はパルス印加後
の結果を示す。
、比較例で得た電圧非直線抵抗体について、３００■の
パルス電圧を印加する前後のしきい値（Ｖｔｈ）および
非直線指数（α）を求めた。それらの結果を第２表に示
す。なお、第２表には各試料１００個についての平均値
（ス）と偏差値（σ）を合ぜて示してあり、各試料の欄
中、上段はパルス印加前の結果を、下段はパルス印加後
の結果を示す。
第２表
第１表および第２表の結果から明らかなように本発明に
係る半導体磁器組成物を用いた電圧非直線抵抗体ｔよ、
しきい値電圧が低く、大きな非直線指数を有し、しかも
比較例に示す従来のものに比へ、しきい値電圧および非
直線指数の偏差値が半分以下と特性のバラツキが非常に
小さい。
係る半導体磁器組成物を用いた電圧非直線抵抗体ｔよ、
しきい値電圧が低く、大きな非直線指数を有し、しかも
比較例に示す従来のものに比へ、しきい値電圧および非
直線指数の偏差値が半分以下と特性のバラツキが非常に
小さい。
以上の説明から明らかなように、本発明は、従来のチタ
ン酸ストロンチウム系半導体磁器を素体とする電圧非直
線抵抗体における特性のバラツキが大きいという欠点を
なくし、しきい値電圧が低く、かつ大きな非直線指数を
有し、特性のバラツキの少ない電圧非直線抵抗体を製造
することを可能にし、また結晶粒界に絶縁層を形成する
ために金属酸化物を塗布、拡散させる工程が不要であり
、しかも還元処理する際、成分が蒸発することがほとん
どなく、従って、製造が容易で歩留りもよく焼成炉を損
傷したりすることがないなど優れた効果を特する
ン酸ストロンチウム系半導体磁器を素体とする電圧非直
線抵抗体における特性のバラツキが大きいという欠点を
なくし、しきい値電圧が低く、かつ大きな非直線指数を
有し、特性のバラツキの少ない電圧非直線抵抗体を製造
することを可能にし、また結晶粒界に絶縁層を形成する
ために金属酸化物を塗布、拡散させる工程が不要であり
、しかも還元処理する際、成分が蒸発することがほとん
どなく、従って、製造が容易で歩留りもよく焼成炉を損
傷したりすることがないなど優れた効果を特する
Claims (1)
- （１）式、（Ｓｒ１−ｘ７ＭｇｘＢａｙ）（Ｔ１１−２
ｚｒｚ）０３（但し、ｘ、ｙ、ｚは各成分のモル分率で
、００３ ≦Ｘ≦０３０．０．０３≦ｙ≦０．３０、ｘ
−１−ｙ≦０５０．０≦２≦００シ０である）で表わ
される主成分９９０〜９９９モル係と、希土類元素、Ｎ
ｂ、ＷおよびＴａの酸化物からなる群から選ばれた少な
くとも一種の半導体化剤０１〜１．０モル係とを含有し
てなる電圧非直線抵抗体用半導体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58061903A JPS59186308A (ja) | 1983-04-07 | 1983-04-07 | 電圧非直線抵抗体用半導体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58061903A JPS59186308A (ja) | 1983-04-07 | 1983-04-07 | 電圧非直線抵抗体用半導体磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59186308A true JPS59186308A (ja) | 1984-10-23 |
Family
ID=13184567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58061903A Pending JPS59186308A (ja) | 1983-04-07 | 1983-04-07 | 電圧非直線抵抗体用半導体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59186308A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6244377B1 (en) | 1998-12-10 | 2001-06-12 | Nec Corporation | Apparatus for absorbing machinery sound |
-
1983
- 1983-04-07 JP JP58061903A patent/JPS59186308A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6244377B1 (en) | 1998-12-10 | 2001-06-12 | Nec Corporation | Apparatus for absorbing machinery sound |
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