JPS5935401A - 非直線抵抗体 - Google Patents
非直線抵抗体Info
- Publication number
- JPS5935401A JPS5935401A JP57145440A JP14544082A JPS5935401A JP S5935401 A JPS5935401 A JP S5935401A JP 57145440 A JP57145440 A JP 57145440A JP 14544082 A JP14544082 A JP 14544082A JP S5935401 A JPS5935401 A JP S5935401A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistor
- voltage
- thickness
- zno
- firing temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は酸化亜鉛(ZnO)を主成分とする焼結体自体
が非直線電圧−電流特性を肩する非直線抵抗体C:関す
るものである。
が非直線電圧−電流特性を肩する非直線抵抗体C:関す
るものである。
電力系統区二おいて発生する異常電圧を抑制し、電力系
統を促進するために避雷器が用いられる。
統を促進するために避雷器が用いられる。
避雷器には正常な電圧ではほぼ絶縁特性を示し、異常電
圧が印加された時≦二は低い抵抗値となる非直線抵抗体
が用いられる。最近では酸化亜鉛を主体とし、これ6二
数種の金属酸化物を混合した後、成形し、焼結して造ら
れ、優れた非直線性を有するものが用いられる。
圧が印加された時≦二は低い抵抗値となる非直線抵抗体
が用いられる。最近では酸化亜鉛を主体とし、これ6二
数種の金属酸化物を混合した後、成形し、焼結して造ら
れ、優れた非直線性を有するものが用いられる。
代表的な例としては主成分の酸化亜鉛(zno) +二
酸化ビスマス(BisOs) +酸化コバルト(coc
oa) 。
酸化ビスマス(BisOs) +酸化コバルト(coc
oa) 。
二酸化マンガン(Mnoz) l酸化アンチモン(sb
2os) +酸化クロム(ar20a)−二酸化ケイ素
(s1o2) +酸化ニッケル(Nto)をそれぞれ0
.5〜1.0 mo1%、さらC二必要に応じて微量の
酸化アルミニウム(AlgOa)酸化ホウ素(BsOa
) 、酸化銀(Ag20)を含み、これらの粉末原料を
正確C二押量し、混合機6二人れ充分−二分散・混合す
る。混合物は造粒され、所定の形状に成形し、焼成容器
(ザヤ)に入れ空気中で1050〜1300℃で焼成す
る0焼成後研磨して、直径25w〜130mg、厚さ1
0m〜30mの円柱、円板状とするのが普通である。さ
らに必要ならば熱処理等の後アルミニウム等のメタリコ
ン電極を取りつけて非直線抵抗体を製造する。
2os) +酸化クロム(ar20a)−二酸化ケイ素
(s1o2) +酸化ニッケル(Nto)をそれぞれ0
.5〜1.0 mo1%、さらC二必要に応じて微量の
酸化アルミニウム(AlgOa)酸化ホウ素(BsOa
) 、酸化銀(Ag20)を含み、これらの粉末原料を
正確C二押量し、混合機6二人れ充分−二分散・混合す
る。混合物は造粒され、所定の形状に成形し、焼成容器
(ザヤ)に入れ空気中で1050〜1300℃で焼成す
る0焼成後研磨して、直径25w〜130mg、厚さ1
0m〜30mの円柱、円板状とするのが普通である。さ
らに必要ならば熱処理等の後アルミニウム等のメタリコ
ン電極を取りつけて非直線抵抗体を製造する。
このよう5二して製造した非直m抵抗体を避雷器の内部
要素として用いた時の最も大切な性能は抵抗体に加えら
れている正常な電圧に長期間耐え得る能力すなわち課電
寿命特性である。非直線抵抗体の性能向上、小形化を進
める研究はその組成と製造方法の両面から行われてきて
いる。ところで、課電寿命特性向上問題解決のむつかし
さけ組成とその焼成条件と相関関係を考慮する必要があ
ることである。
要素として用いた時の最も大切な性能は抵抗体に加えら
れている正常な電圧に長期間耐え得る能力すなわち課電
寿命特性である。非直線抵抗体の性能向上、小形化を進
める研究はその組成と製造方法の両面から行われてきて
いる。ところで、課電寿命特性向上問題解決のむつかし
さけ組成とその焼成条件と相関関係を考慮する必要があ
ることである。
本発明は上記点I:@みなされたもので、課電寿命特性
を著しく改善した非直線抵抗体を提供することを目的と
するものである。
を著しく改善した非直線抵抗体を提供することを目的と
するものである。
か空る目的を達成するため、本発明はZnOを主成分と
し、添加物としてそれぞれの形1= iff BしてB
i20g 1.90〜5.71wt%、 5b2oB
’1.63〜4.88wt%。
し、添加物としてそれぞれの形1= iff BしてB
i20g 1.90〜5.71wt%、 5b2oB
’1.63〜4.88wt%。
Coo O,62〜1.85 wt% 、 MnOO
,19〜o、s7 wt % +0r20B 0.43
= 1.29 wt% 、 5iOB 0.49〜
1.47 wt%。
,19〜o、s7 wt % +0r20B 0.43
= 1.29 wt% 、 5iOB 0.49〜
1.47 wt%。
NiOO,43= 1.28 wt’% w A15
〜200 X 10 wt% 。
〜200 X 10 wt% 。
B 5 ”200xlOwt%、 Ag 3O−50
0x 10 vvt%。
0x 10 vvt%。
Fe 100 X 10 wt%以下の組成からなる焼
結体で、交流抵抗分電流1mAを流した時の電圧(vl
mA、ピーク値)が前記焼結体単位厚さく闘)あfC−
t) 170〜235vであることをその特徴とする0
〔発明の実施例〕 以下本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
結体で、交流抵抗分電流1mAを流した時の電圧(vl
mA、ピーク値)が前記焼結体単位厚さく闘)あfC−
t) 170〜235vであることをその特徴とする0
〔発明の実施例〕 以下本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
主成分のZnOにBi20B 、 CCJ40B 、
MnO2、0rBOB 。
MnO2、0rBOB 。
5in2を各々0.5mo1% I 5b2oB、 y
toを各々1mo1%さら■二これらの0.1 wt
%になるようにBiBOB 50wt% 、 Sing
10wt% 、 B2O3wt% + Ag2O20
wt%からなる混合物、A120Bを25810 wt
チとなるよう(二正確に秤量する。これらの粉末原料を
十分C二混合するために水、分散剤、バインダ、潤滑剤
とともに分散・混合装置に入れ分散・混合しfCo次に
混合物スラリーなスプレードライヤで例えば平均粒径1
20ミクロンg二カるように造粒する。この粉末をプレ
スg二かけ直径40.55.80.120.150藺、
厚さ40.30.25.15 Mの円板に成形した0添
加した分散剤、バインダ、潤滑剤を予じめ除くため空気
中で500℃で焼成する。さらに1050℃で側面に高
抵抗層を形成させるため予備焼成し、高抵抗形成物を塗
布後、焼成容器(サヤ)に入れ空気中で1100〜12
50℃まで変化させ焼成し、得られた焼結体の内平面を
研磨し、500℃で貴加熱し、側平面にアルミニウムの
メタリコン電極をとりつけた。
toを各々1mo1%さら■二これらの0.1 wt
%になるようにBiBOB 50wt% 、 Sing
10wt% 、 B2O3wt% + Ag2O20
wt%からなる混合物、A120Bを25810 wt
チとなるよう(二正確に秤量する。これらの粉末原料を
十分C二混合するために水、分散剤、バインダ、潤滑剤
とともに分散・混合装置に入れ分散・混合しfCo次に
混合物スラリーなスプレードライヤで例えば平均粒径1
20ミクロンg二カるように造粒する。この粉末をプレ
スg二かけ直径40.55.80.120.150藺、
厚さ40.30.25.15 Mの円板に成形した0添
加した分散剤、バインダ、潤滑剤を予じめ除くため空気
中で500℃で焼成する。さらに1050℃で側面に高
抵抗層を形成させるため予備焼成し、高抵抗形成物を塗
布後、焼成容器(サヤ)に入れ空気中で1100〜12
50℃まで変化させ焼成し、得られた焼結体の内平面を
研磨し、500℃で貴加熱し、側平面にアルミニウムの
メタリコン電極をとりつけた。
その後完成した非直線抵抗体の電気特性を測定し、課電
寿命試験を行った。第1図にその結果を示した。
寿命試験を行った。第1図にその結果を示した。
課電試験は抵抗素子の周囲温度を120℃に保ち、抵抗
素子に交流抵抗分電流1mAを流した時の電圧(Vlm
A、ピーク値)の100チの交流電圧(ピーク値)を加
える加速試験法で行ない交流抵抗分電流の変化を調べ、
10.000時間まで継続した。熱暴走を起さず且つ、
時間経過と共に変化を起さず且つ、変化の小さいものが
優れた課電寿命が良いことを示す。
素子に交流抵抗分電流1mAを流した時の電圧(Vlm
A、ピーク値)の100チの交流電圧(ピーク値)を加
える加速試験法で行ない交流抵抗分電流の変化を調べ、
10.000時間まで継続した。熱暴走を起さず且つ、
時間経過と共に変化を起さず且つ、変化の小さいものが
優れた課電寿命が良いことを示す。
第1図はφ100 x t20素子の例を示すもので、
焼成温度を変化させることによって得られた種々のVl
mAを持つ素子のうちAはVl mAを素子厚さく、
)で割った値が170■の場合で以下同様【二Bは18
5V、aは195V、Dは205V、、lは235V、
Fは165V、Gは250vの場合のものである0この
図でV1mA/wが165V 、 250Vの場合は味
気後すぐ熱暴走して破壊し、1707〜235vの範H
の場合は長時間の課電6二耐え、且つ安定した優れた性
能を有することがわかる。
焼成温度を変化させることによって得られた種々のVl
mAを持つ素子のうちAはVl mAを素子厚さく、
)で割った値が170■の場合で以下同様【二Bは18
5V、aは195V、Dは205V、、lは235V、
Fは165V、Gは250vの場合のものである0この
図でV1mA/wが165V 、 250Vの場合は味
気後すぐ熱暴走して破壊し、1707〜235vの範H
の場合は長時間の課電6二耐え、且つ安定した優れた性
能を有することがわかる。
第1図の関係は、素子の径を30〜120 m、厚さ1
0〜30酵と変えた場合でもまったく同様になることを
確認した。しかし、素子形状C二より717mと焼成温
度の関係は若干異なり、素子形状$二より必要なVl/
Mを得るlユは焼成温度を調節せねばならない。その例
を第2図、第3図に示す。
0〜30酵と変えた場合でもまったく同様になることを
確認した。しかし、素子形状C二より717mと焼成温
度の関係は若干異なり、素子形状$二より必要なVl/
Mを得るlユは焼成温度を調節せねばならない。その例
を第2図、第3図に示す。
第2図は厚さ2011Jの場合の素子径をパラメータと
したvImA/#JIと焼成温度(T’C)との関係な
表わす図である。Aは素子径30wz、Bは素子径12
0龍の場合である。Vl mA /藁aは交流抵抗分電
流1mAを流した時の電圧値(ピーク値)を素子の厚さ
く闘で割った値を示すものである。
したvImA/#JIと焼成温度(T’C)との関係な
表わす図である。Aは素子径30wz、Bは素子径12
0龍の場合である。Vl mA /藁aは交流抵抗分電
流1mAを流した時の電圧値(ピーク値)を素子の厚さ
く闘で割った値を示すものである。
第3図は第2図と同様に素子径10omRの場合C素子
の厚さく、)をパラメータとしてVl m入/ axと
焼成温度との関係を表わす図である。AFi素子厚さ1
0關、Bは30mの場合である。
の厚さく、)をパラメータとしてVl m入/ axと
焼成温度との関係を表わす図である。AFi素子厚さ1
0關、Bは30mの場合である。
素子径、素子高さともζ二図中の中間のものは図の中間
に位置するので省略した。
に位置するので省略した。
この結果から明らかなように素子径、素子厚さく素子形
状)により得られるVImA/mの値は若干変るかさC
1ど大きくはなく 、v1mA/mを決足づけるのは素
子形状でげなく焼成温度が支配的であることもまた判明
した。
状)により得られるVImA/mの値は若干変るかさC
1ど大きくはなく 、v1mA/mを決足づけるのは素
子形状でげなく焼成温度が支配的であることもまた判明
した。
また、ZnOを除いた他の厄介をそれぞれ上および2倍
として先に述べた方法で非直線抵抗を作った場合にもこ
れまで述べた結果とまったく同様の効果が得られた。
として先に述べた方法で非直線抵抗を作った場合にもこ
れまで述べた結果とまったく同様の効果が得られた。
本発明範囲内の非直線抵抗体の組成を限定するため組成
を変動させて課電寿命試験を行なつ7t。
を変動させて課電寿命試験を行なつ7t。
この試験より次の結果が得られた0
) B15iOs 1.90〜5.71 wt%
、S痴091.63〜4.88wt% * Coo O
,62〜1.85 wt% 、 MnO0,19−0,
57wt%。
、S痴091.63〜4.88wt% * Coo O
,62〜1.85 wt% 、 MnO0,19−0,
57wt%。
E 5 ” 200 X 10 wt % 、Ag30
” 500 X 10 vrt To +Na 10
0 X 10 wtチ以下。こ\で特に課電寿命特性C
二人きな影響を与えるものはFeの含有量であることが
判明した。Feは主として製造プロセスC;おいて混合
装置等から混入したものでめるoV1mA/saが17
0v〜235vである素子のFe含有量と課電寿命特性
の関係を示したのが第4図である。図1二おいてAはP
eを123 X 10 wt%含む。以下、同様にBは
100 X 10 wt% + Oは53 X 10
wt 96 + Dは20X10wt%、Eはsxlo
wt、1以下の場合を示す0図から明らかなようにFe
の含有量が100 X 10wtチ以下であれば優れた
課電寿命特性が得られることがわかる。
” 500 X 10 vrt To +Na 10
0 X 10 wtチ以下。こ\で特に課電寿命特性C
二人きな影響を与えるものはFeの含有量であることが
判明した。Feは主として製造プロセスC;おいて混合
装置等から混入したものでめるoV1mA/saが17
0v〜235vである素子のFe含有量と課電寿命特性
の関係を示したのが第4図である。図1二おいてAはP
eを123 X 10 wt%含む。以下、同様にBは
100 X 10 wt% + Oは53 X 10
wt 96 + Dは20X10wt%、Eはsxlo
wt、1以下の場合を示す0図から明らかなようにFe
の含有量が100 X 10wtチ以下であれば優れた
課電寿命特性が得られることがわかる。
以上のよう艦=含有量を100 X 10 wt%以下
とし焼成温度を調節することにより素子形状に関係なく
s 、V1mA/mを170v 〜235vにするこ
とにより優れた課を寿命が得られることが明らかとなっ
たがその理由は下記によると考えられる。
とし焼成温度を調節することにより素子形状に関係なく
s 、V1mA/mを170v 〜235vにするこ
とにより優れた課を寿命が得られることが明らかとなっ
たがその理由は下記によると考えられる。
先に述べた製造方法によって得られた非直線抵抗体は約
10μのZn0粒とそれを取り囲むB1101lを中心
とした1μより小さい薄い層で構成されており縦横に無
数C二連なった構造をとっており非直線性や寿命特性は
この両者の境界の物理的・化学的性質こめると考えられ
ている。この境界の性質を左右するのはその組成と、焼
成条件であり、均一な境界を作ることである。その境界
が不均一であると局部的な破壊が起こり、劣化を大きく
する。したがって添加物の種類、ff、’l二よって最
適な焼成温度があり、理想的な境界が構成されるためと
考えられる。この境界状態をもつとも良く表わし簡単な
方法は先に述べたVl mAを測定する方法であり境界
の状態のあらましを知ることができる。
10μのZn0粒とそれを取り囲むB1101lを中心
とした1μより小さい薄い層で構成されており縦横に無
数C二連なった構造をとっており非直線性や寿命特性は
この両者の境界の物理的・化学的性質こめると考えられ
ている。この境界の性質を左右するのはその組成と、焼
成条件であり、均一な境界を作ることである。その境界
が不均一であると局部的な破壊が起こり、劣化を大きく
する。したがって添加物の種類、ff、’l二よって最
適な焼成温度があり、理想的な境界が構成されるためと
考えられる。この境界状態をもつとも良く表わし簡単な
方法は先に述べたVl mAを測定する方法であり境界
の状態のあらましを知ることができる。
含有量を100 X H)’vt%以下とし71mJy
’mを170v〜235V lユなるような焼成条件で
焼成したznoを主体とした非直線抵抗体は優れfC,
課電寿命を有し、電力用避雷器に用いる場合はその小形
化、保睦レベルの低減、信頼性の向上など実用的価値は
きわめて大きいものがある。
’mを170v〜235V lユなるような焼成条件で
焼成したznoを主体とした非直線抵抗体は優れfC,
課電寿命を有し、電力用避雷器に用いる場合はその小形
化、保睦レベルの低減、信頼性の向上など実用的価値は
きわめて大きいものがある。
第1図は本発明の一実施例の課電寿命特性図、第2図、
第3図は本発明C;係る抵抗体の電気特性と焼成温度と
の関係図、第4図は抵抗体のFe含有量と課電寿命特性
との関係図である。 (7317)代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか
1名)第2図 娩べ温度 焼入沌度
第3図は本発明C;係る抵抗体の電気特性と焼成温度と
の関係図、第4図は抵抗体のFe含有量と課電寿命特性
との関係図である。 (7317)代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか
1名)第2図 娩べ温度 焼入沌度
Claims (1)
- (1) ZnOを主成分とし、添加物としてそれぞれ
の形に換算してB19091.90 = 5.71 w
t% 、 5b2oB1.63−4.88 wt%e
coo 0.62〜1.85 wt 9’b +
Mn00.19−0.57 wt%、 Or@OB 0
.43〜1.29 wt%、B11020.49 =
1.47 wt 96 e NiO0−43−1,28
wt % + A’l 5−200xlOwt%t B
5 ” 200 X 10 wt%e 1g304 −500X10 yt%、 Fe 100xlOit%
以下の組成からなる焼結体で、交流抵抗分電流1mAを
流した時の電圧(vlmA、ピーク値)が前記焼結体単
位厚さく、)あたり170〜235vであることを特徴
とする非直線抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57145440A JPS5935401A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | 非直線抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57145440A JPS5935401A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | 非直線抵抗体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5935401A true JPS5935401A (ja) | 1984-02-27 |
Family
ID=15385285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57145440A Pending JPS5935401A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | 非直線抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935401A (ja) |
-
1982
- 1982-08-24 JP JP57145440A patent/JPS5935401A/ja active Pending
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