JPS6014401A - 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
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- JPS6014401A JPS6014401A JP58120261A JP12026183A JPS6014401A JP S6014401 A JPS6014401 A JP S6014401A JP 58120261 A JP58120261 A JP 58120261A JP 12026183 A JP12026183 A JP 12026183A JP S6014401 A JPS6014401 A JP S6014401A
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- Japan
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- oxide
- nonlinear resistor
- resistor
- antimony
- mol
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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〕
本発明は金属酸化物非直線抵抗体、特に電気系統におけ
る過電圧保護装置に使用される金属酸化物非直線抵抗体
の製造方法に関する。
る過電圧保護装置に使用される金属酸化物非直線抵抗体
の製造方法に関する。
電気系統において、正常な電圧に重畳される過電圧を除
去し、電気系統を保護するため、過電圧保護装置が用い
られる。
去し、電気系統を保護するため、過電圧保護装置が用い
られる。
この過電圧保護装置には、正常な電１圧でしまｉ１番１
絶縁特性を示し、過電圧が印加され７穎とき；ニレまｊ
七較的低抵抗値になる非直線抵抗イ本力″−）口υ１ら
才する。
絶縁特性を示し、過電圧が印加され７穎とき；ニレまｊ
七較的低抵抗値になる非直線抵抗イ本力″−）口υ１ら
才する。
非直線抵抗体は炭化硅素（ＳｉＣ）若しく ｌ、Ｊ、酸
イヒ亜鉛（２００）に金属酸化物を混合し、１ｊ３Ｅ
Ｊ杉した素材を焼成して造られる。
イヒ亜鉛（２００）に金属酸化物を混合し、１ｊ３Ｅ
Ｊ杉した素材を焼成して造られる。
例えばＺｏｏ ８０モル％、酸化マグオ・シウム（Ｍｇ
Ｏ）１４モル％、酸化ビスマス（Ｂｉ２０ｓ） ＋ 酸
イヒアンチモン（８１）２０３） ｌ 酸化コノ（）し
ト（Ｃｏｏ） 、！駿イヒマンガン（ＭｎＯ） 、酸化
クロム（Ｃｒ ２０３ ） 、酢化石士素（Ｓ ＋ ０
２ ）を夫々０．０５ないし３５モル％を合計６モノし
Ｏ／も、杓−１■。
Ｏ）１４モル％、酸化ビスマス（Ｂｉ２０ｓ） ＋ 酸
イヒアンチモン（８１）２０３） ｌ 酸化コノ（）し
ト（Ｃｏｏ） 、！駿イヒマンガン（ＭｎＯ） 、酸化
クロム（Ｃｒ ２０３ ） 、酢化石士素（Ｓ ＋ ０
２ ）を夫々０．０５ないし３５モル％を合計６モノし
Ｏ／も、杓−１■。
し混合する。このときの酸化ヒ゛スマス、酸イヒアンチ
モン、酸化硅素の各平均粒径しま２〜７７ｏｎである。
モン、酸化硅素の各平均粒径しま２〜７７ｏｎである。
混合装置は、例えばボールミルカ−
次に、この混合済酸化物を造粒装置（＆ｌＩ身−（ずス
プレードライヤーにより、粒径力１例え）（１００〜３
００ミクロンの球状団粒を待する。
プレードライヤーにより、粒径力１例え）（１００〜３
００ミクロンの球状団粒を待する。
この粉末混合物を円筒状の金型にブ己ｊ眞し、−１１・
１１１プレス機械により加圧成形し、例え１、Ｕ（Ｍ７
５ｍｍ，厚さ２５ｍｍの円板状の成形信吏をイ尋る。
１１１プレス機械により加圧成形し、例え１、Ｕ（Ｍ７
５ｍｍ，厚さ２５ｍｍの円板状の成形信吏をイ尋る。
この成形体を例えば１２００℃ないし１３００°Ｃの温
度で例えば６時間焼成して、直径６０πｍ、厚′さ２０
龍の円板状非直線抵抗体の素材をつくり電極を金属溶射
法で形成して、非直線抵抗体とする。
度で例えば６時間焼成して、直径６０πｍ、厚′さ２０
龍の円板状非直線抵抗体の素材をつくり電極を金属溶射
法で形成して、非直線抵抗体とする。
この様にして製造した非直線抵抗体においては、大′侃
流パルスを印加したときの非直線抵抗体の抵抗の変化率
が大きく、従って長期間にわたって雷パルスや電圧サー
ジパルスを受ける過電圧保護装置には、不適当であり、
長期間にわたって安定した電気特性をもつ金属酸化物非
直線抵抗体が要望されていた。
流パルスを印加したときの非直線抵抗体の抵抗の変化率
が大きく、従って長期間にわたって雷パルスや電圧サー
ジパルスを受ける過電圧保護装置には、不適当であり、
長期間にわたって安定した電気特性をもつ金属酸化物非
直線抵抗体が要望されていた。
本発明は上記要望に鑑みなされたもので、長期間にわた
り繰り返し過電流パルスが印加されても電気特性の劣化
の少ない金属酸化物非直線抵抗体の製造方法を提供する
ものである。
り繰り返し過電流パルスが印加されても電気特性の劣化
の少ない金属酸化物非直線抵抗体の製造方法を提供する
ものである。
かかる目的を達成するため、本発明は酸化亜鉛あるいは
酸化亜鉛と酸化マグネシウムを主成分とし、この主成分
に少なくとも酸化ビスマス、酸化アンチモン、酸化硅素
を添加混合１−１この混合物を成形、焼結して成る非直
線抵抗体の製造方法において、前記酸化ビスマス、酸化
アンチモン、酸化硅素は平向粒径を１μｍ以下のものを
用いることＺｎＯを例えば８０モル％と、例えばＭｇ０
１４モル％、Ｂｉ２０３２モル％、５ｂ２０，１５モ°
ル％、 Ｃｏ０１．．１モル％、Ｃｒ２０３０．５モル
％、ＭｎＯ０，５モル％ｐ Ｓ ＋ ０２０４モル％の
割合で秤量する。このときの酸化ビスマス、酸化アンチ
モン、酸化硅素の各平均粒径は夫々０９μｍ、０．７μ
ｍ、０５μｍである。次に秤量した酸化物を例えばボー
ルミルに入れ、脱イオン水および有機バインダーと一諸
に２４ ｎ！ｊ間ボールミルな作動させて、混合する。
酸化亜鉛と酸化マグネシウムを主成分とし、この主成分
に少なくとも酸化ビスマス、酸化アンチモン、酸化硅素
を添加混合１−１この混合物を成形、焼結して成る非直
線抵抗体の製造方法において、前記酸化ビスマス、酸化
アンチモン、酸化硅素は平向粒径を１μｍ以下のものを
用いることＺｎＯを例えば８０モル％と、例えばＭｇ０
１４モル％、Ｂｉ２０３２モル％、５ｂ２０，１５モ°
ル％、 Ｃｏ０１．．１モル％、Ｃｒ２０３０．５モル
％、ＭｎＯ０，５モル％ｐ Ｓ ＋ ０２０４モル％の
割合で秤量する。このときの酸化ビスマス、酸化アンチ
モン、酸化硅素の各平均粒径は夫々０９μｍ、０．７μ
ｍ、０５μｍである。次に秤量した酸化物を例えばボー
ルミルに入れ、脱イオン水および有機バインダーと一諸
に２４ ｎ！ｊ間ボールミルな作動させて、混合する。
混合された酸化物と有機バインダーとは実ｐ′ｉ的に均
質に混合されている。
質に混合されている。
次に酸化物な造粒装置例えばスプレードライヤーにより
、粒径が例えば１００ないし３００ ミクロンの球状団
粒を得る。
、粒径が例えば１００ないし３００ ミクロンの球状団
粒を得る。
この粉末状混合物を一軸プレス機械にかけ、例えば直径
７５ｍｘ、厚さ２５７１１ｒＬの円板に成形する。
７５ｍｘ、厚さ２５７１１ｒＬの円板に成形する。
次に、この成形物を電気炉に入れイＩ４成する。焼成温
度は例えば１２５（３’Ｃで、時間は例えば６時間が適
当である。
度は例えば１２５（３’Ｃで、時間は例えば６時間が適
当である。
焼成後の円板状焼成物は焼成前より収縮するがほぼ均質
な組成、密度を有する。
な組成、密度を有する。
次に円板状焼成物の両面を軽く研磨して焼成物を露出さ
せる。この露出面に、例えばアルミニウムを金属溶射し
て、電極を形成し非直線抵抗体を形成する。
せる。この露出面に、例えばアルミニウムを金属溶射し
て、電極を形成し非直線抵抗体を形成する。
この様にして製造した金属酸化物非直線抵抗体の電気特
性を？Ａ１図及び第２図に示す。
性を？Ａ１図及び第２図に示す。
第１図は８００Ａ−２ｒｒ＋ｓの矩形波電流を１００回
まで印加したときのｖｌｍＡの値の変化率〔△” １ｍ
Ａ ”（ｖＩｍＡ’ −■ｔ＋ｎｘ） ／ Ｖｌ、、、
Ａ Ｘ １００ ） ’＆ 示ｔ。図ニオイテ、曲線Ａ
は従来の製造方法による非直線抵抗体の値を、曲線■３
は本発明の非直線抵抗体の値を示す。
まで印加したときのｖｌｍＡの値の変化率〔△” １ｍ
Ａ ”（ｖＩｍＡ’ −■ｔ＋ｎｘ） ／ Ｖｌ、、、
Ａ Ｘ １００ ） ’＆ 示ｔ。図ニオイテ、曲線Ａ
は従来の製造方法による非直線抵抗体の値を、曲線■３
は本発明の非直線抵抗体の値を示す。
図から明らかなように、本発明の製造方法による金属酸
化物非直線抵抗体の電気的特性は著しく改善された。
化物非直線抵抗体の電気的特性は著しく改善された。
第２図は印加衝撃波電流値を１００ ＫＡまで変えたと
きの合格率を示す９、曲線Ａは従来の、曲線Ｂは本発明
の夫々製造方法による金属酸化物非直線抵抗体の合格率
である。
きの合格率を示す９、曲線Ａは従来の、曲線Ｂは本発明
の夫々製造方法による金属酸化物非直線抵抗体の合格率
である。
図から明らかなように、印加電流が小さな時には、両曲
線Ａ、Ｈの差は小さいが、大′１１ｉ流パルスが印加さ
れると、従来の非■：ｆ線抵抗体の合格率は著しく低下
する。
線Ａ、Ｈの差は小さいが、大′１１ｉ流パルスが印加さ
れると、従来の非■：ｆ線抵抗体の合格率は著しく低下
する。
又、酸化ビスマスと酸緩アンチモンと酸化硅素の粒径な
一率に種々変更して、製造した金属酸化物非直線抵抗体
の′電気特性を第：３図、第４（％に示す１．第３図よ
り粒径］ｔｔｍ以下の場合は、矩形波電流を１００回印
加してもｖｌｍＡはほとんど変化しないことが判る。又
、第４図より１００ ＫＡの（！Ｉ！ｒ ’、！′１ζ
波犬−住流を印加したときの合格率も４′：Ｊいことが
判る。
一率に種々変更して、製造した金属酸化物非直線抵抗体
の′電気特性を第：３図、第４（％に示す１．第３図よ
り粒径］ｔｔｍ以下の場合は、矩形波電流を１００回印
加してもｖｌｍＡはほとんど変化しないことが判る。又
、第４図より１００ ＫＡの（！Ｉ！ｒ ’、！′１ζ
波犬−住流を印加したときの合格率も４′：Ｊいことが
判る。
このように酸化ビスマスと酸化アンチモンと酸化硅素の
粒径を所定値以下に規制することにより、放電耐量特性
が向上するのは、原料の微粒化により、焼結反応性が向
上し、より均一な微細４１４造が形成されるためである
と考えられる。即ち、酸化ビスマスは微粒化に伴い他の
成分と反応して、パイロクロア相を形成する温度が低温
化し高温での酸化ビスマス成分をより安定な状態に維持
できるため素子内部での酸化ビスマスの濃度分布が小さ
くなり、成分的に、より均一な素子が得られる。
粒径を所定値以下に規制することにより、放電耐量特性
が向上するのは、原料の微粒化により、焼結反応性が向
上し、より均一な微細４１４造が形成されるためである
と考えられる。即ち、酸化ビスマスは微粒化に伴い他の
成分と反応して、パイロクロア相を形成する温度が低温
化し高温での酸化ビスマス成分をより安定な状態に維持
できるため素子内部での酸化ビスマスの濃度分布が小さ
くなり、成分的に、より均一な素子が得られる。
又、酸化アンチモンと酸化硅素は酸化亜鉛の粒成長を制
御する働きをもつが、酸化アンチモン酸化硅素の微粒化
により、スピネルもより細かい粒子になりかつ均一に分
散するようになる。同時に、酸化亜鉛の粒径分布も均一
になる。これは素子の微細構造をより均一な状態に導く
ことになる。酸化ビスマスと酸化アンチモスと酸化硅素
を微粒化することにより、放電耐量特性が向上するのは
、上記のような焼結機構の改善によるものであると考え
られる。
御する働きをもつが、酸化アンチモン酸化硅素の微粒化
により、スピネルもより細かい粒子になりかつ均一に分
散するようになる。同時に、酸化亜鉛の粒径分布も均一
になる。これは素子の微細構造をより均一な状態に導く
ことになる。酸化ビスマスと酸化アンチモスと酸化硅素
を微粒化することにより、放電耐量特性が向上するのは
、上記のような焼結機構の改善によるものであると考え
られる。
上記実施例において、酸化亜鉛の含有率及び金属酸化物
の組成及び含有率は、上記実施例に限定されるものでは
ない。
の組成及び含有率は、上記実施例に限定されるものでは
ない。
また、工程の条件も、上記実施例に限定されるものでは
ないことは勿論である。
ないことは勿論である。
以上説明した様に、本発明によれば、長時間にわたり繰
り返し過電流パルスが印加されても電気特性の劣化の少
ない金属酸化物非直線抵抗体を提供することができる。
り返し過電流パルスが印加されても電気特性の劣化の少
ない金属酸化物非直線抵抗体を提供することができる。
第１図乃至第４図は、本発明の製造工程を用いて製造し
た金属酸化物非直線抵抗体の電気特性を説明する曲線図
である。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ばか１名）第１図 Ｒ１斤５；Ｐｊ 螺軽ンＬ ＜５ｏｏＡ−２ｓｓ） ｆ
ｐカロ図４父、（困り第２図 衡臀液賽流、埴（ｋＡ） 第３図 ｆｆ１％イ（ヒス７ス、直轄〔アンチモン西斐イ０山左
の１茜）（μ〃。 第４図
た金属酸化物非直線抵抗体の電気特性を説明する曲線図
である。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ばか１名）第１図 Ｒ１斤５；Ｐｊ 螺軽ンＬ ＜５ｏｏＡ−２ｓｓ） ｆ
ｐカロ図４父、（困り第２図 衡臀液賽流、埴（ｋＡ） 第３図 ｆｆ１％イ（ヒス７ス、直轄〔アンチモン西斐イ０山左
の１茜）（μ〃。 第４図
Claims (1)
- 酸化亜鉛あるいは酸化亜鉛と酸化マグネシウムを主成分
とし、この主成分に少なくとも酸化ビスマス、酸化アン
チモン、酸化硅素を添加混合し、この混合物を成形、焼
結して成る非直線抵抗体の製造方法において、前記酸化
ビスマス、酸化アンチモン、酸化硅素は平均粒径な１μ
ｍ以下のものを用いることを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 |
|---|---|---|---|
| JP58120261A JPS6014401A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 非直線抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58120261A JPS6014401A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 非直線抵抗体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6014401A true JPS6014401A (ja) | 1985-01-25 |
Family
ID=14781823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58120261A Pending JPS6014401A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 非直線抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014401A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62237707A (ja) * | 1986-04-09 | 1987-10-17 | 日本碍子株式会社 | 電圧非直線抵抗体の製造法 |
| JP2001233668A (ja) * | 2000-02-24 | 2001-08-28 | Mitsubishi Electric Corp | 電圧非直線抵抗体及びそれを用いた避雷器 |
-
1983
- 1983-07-04 JP JP58120261A patent/JPS6014401A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62237707A (ja) * | 1986-04-09 | 1987-10-17 | 日本碍子株式会社 | 電圧非直線抵抗体の製造法 |
| JP2001233668A (ja) * | 2000-02-24 | 2001-08-28 | Mitsubishi Electric Corp | 電圧非直線抵抗体及びそれを用いた避雷器 |
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