JPS6025005B2 - 金属酸化物非直線抵抗体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 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
を主成分とする金属酸化物非直線抵抗体の製造方法に関
し、特にその焼成工程において、被焼成体とこの被焼成
体を支持する敷粉との接触面積を少〈することにより、
焼成工程の作業性を改善した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、電気系統や電気機器を保護するため、過電圧保護
装置が用いられる。

この過電圧保護装置には、正常な電圧では、ほぼ絶縁特
性を示し、過電圧が印加されたときには、比較的低抵抗
値になる非直線抵抗体が用いられる。

非直線抵抗体は炭化珪素（ＳＩＣ）若しくは酸化亜鉛（
Ｚｎ○）に添加物を混合した素材をプレスして成形し、
焼成して造られる。

例えば、Ｚｎ０９５．５ｍｏ〆％、Ｂｉ２０３０．５ｍ
ｏ〆％、ＣＱ〇３１．仇ｈ。

そ％、Ｎｉ〇１‐仇ｈ。そ％、Ｃｒ２〇３０‐５ｍ。そ
％，Ｃ。２〇３０．８ｈ。

そ％、ＭｎＣ〇３０．５ｍ。〆％、Ｓｉ０２０．５ｈｏ
ぐ％を秤量し、猛式で混合する。この混合物を頃霧乾燥
装置で乾燥を兼ねた造粒を行なう。このようにして得ら
れた造粒粉をプレスで所定の形状に成形し、１０００〜
１４００００で焼成して円板状抵抗体とする。その後、
上下二平面に金属溶射法で電極をつけて完成する。この
様にして製作する非直線抵抗体は、その焼成工程におい
て、被焼成体に数粉が焼きつくため作業性が著しく損な
われている。

又、この種の焼きつきをなくすため、被焼成体とは別組
成の悪い敷粉を用いる方法が考えられるが、一般的に酸
化亜鉛系の非直線抵抗体の製造においては好ましくない
場合が多い。

本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、被焼成体と数
粉の組成がほぼ同一の場合にも、焼きつきを生じない様
な作業性の優れた金属酸化物非直線抵抗体の製造方法を
提供することにある。

次に本発明の実施例を説明する。〔敷 粉〕酸化亜鉛と
水を適当な配合比（例えば１００：５〜１００：３０）
で涙練する。

この混練は通常の混練機を用いて行なえば充分である。
次に泥練された晒土を適当なスクリーン（例えば０．５
〜５側の網目）を有する押出装置でソーメン状に処理す
る。更に、この被処理物と酸化亜鉛の軟粉を適当な配合
比（例えば１：２〜２：１）で混ぜ合わせる。この混ぜ
合わせ工程の装置としては回転円板式の混合機が有効で
ある。この一連の工程を経て得られた敷粉は０．５〜８
側の粒径を有する。この敷粉を酸化亜鉛系非直線抵抗体
の製造方法の焼成工程に利用することにより、敷粉が被
焼成体に焼きつくことがなくなり作業性は大きく改善さ
れる。〔非直線抵抗体〕Ｚの９５．８ｈｏ〆％と少なく
とも１種類以上の金属酸化物例えばＢｊ２０３０．５ｍ
ｏそ％、ＳＱ０３１．０ｈｏそ％ 、Ｎｉ０１．肌ｏ
そ ％ 、Ｃｒ２０３０．靴ｏ そ ％ 、Ｃ。

２〇３０．５ｍｏｌ％、ＭｎＣ〇３０‐５ｍ。

〆％、Ｓｉ〇２０．５ｍ。そ％の割合で合計１００ｋ９
秤量する。次にこれら酸化物を混合する。

混合には例えばディスパーミルに酸化物と脱イオン水と
を入れ、所定時間作動させれば良い。次に混合物を乾燥
させ、電気炉に入れて仮擁する。

仮焼温度は例えば９００Ｑ０で、２時間が適当である。
仮擁すると酸化物は塊状になるので、粉砕して微粒子に
する。

粉砕後の粒子の均一性が製品の電気的特性の良否を決め
るため、例えば１．５±０．５ミクロンの粒径の粒子が
全軍量の６０％となるよう粉砕条件を定めることが望ま
しい。

粉砕前の酸化物に有機物結合剤例えばポリビニールアル
コールを酸化物に対する重量比で例えば１０び分の１混
合する。

混合された酸化物を例えばボールミルを用いて微粉砕し
、有機物結合剤と含有した酸化物微粒子を形成する。

酸化物徴流子の組成は、実質的に同時に混合仮凝してい
るため、Ｚｎ○その他の酸化物がほぼ均一に含まれてい
るとみなすことができる。次に酸化物混合物を造粒装置
例えばスプレードライヤーに入れ粒径が例えば１００な
いし３００ミクロンの球状団粒にする。

この粉末状混合物をプレスにかけ、例えば直径１０仇舷
、厚さ２５肋の円板に成形する。

成形圧力は例えば５００ｋｇ／ので良い。この円板状の
非直線抵抗体の素材である混合物を電気炉に入れ、例え
ば「 ３５０００で２時間加熱する。この加熱によりポ
リビニールーアルコールは焼却される。この加熱処理に
おいては「酸化物の組成はほとんど変化しない。〔仮
焼〕 加熱後の円板状混合物を例えばアルミナ質の匡鉢に入れ
、電気炉に入れ、成形体の仮蛾を行う。

この際、本発明の要点である敷粉を用いるのが有効であ
る。即ち、第１図に示すようにアルミナ質の崖鉢１に前
述した敷粉２を敷き、その上に円板状混合物３を置き、
成形体の仮焼を行う。成形体仮焼の温度は例えば１００
０００が良い。敷粉２の粒径は３肋のものを使用した。
この結果敷粉と円板状混合物との接触面積が、見かけの
接触面積の５０％以下となる。〔本焼成〕 成形体の仮蛭後、円板状素材の側面に例えばセラミック
組成物の泥凝を塗布したたのちセラミック組成物の嫌付
けを兼ねた本焼成を行なう。

この際にも、前述した粒径３脚の敷粉を用いるのが有効
である。即ち、第２図に示すようにアルミナ質の匡鉢１
に敷粉２を敷き、その上にセラミック組成物４を塗布し
た円板状混合物３を置き、本焼成を行なうと良い。本焼
成の条件は例えば１２００００で１〜１餌時間保持する
と良い。本焼成後、更に円板状素材の側面に列えばガラ
ス組成物の泥酸を塗布したのちガラス素成物の焼付けを
行なう。

ガラスの燐付け温度は例えば４００〜８００００が良い
。ガラス凝付後、円板状素材の両平面に例えばアルミニ
ウムを金属溶射して、電極を形成する。

この様にして製造した非直線抵抗体は、その製造工程（
特に焼成工程）において匡鉢との間で蟻付き、かじりな
どの問題を生じないため、外部欠陥則ち割れ、かけ、き
ず等の欠陥をほとんど伴なわない。又、この様にして製
造した非直線抵抗体の電気的諸特性は非常に優れており
、例えば非直線ｑ（１＝（ＶノＣ）ｏ ｌ：電流，Ｖ：
電圧，Ｃ：定数）は６０，波形１０×２０仏ｓで１００
００Ａの大軍流を３Ｍ秒間隔で１００回まで印加したと
きのＶ，ｍＡ（直粒ｌｍＡを流すのに必要な印加電圧）
の変化率は１０％以下であった。

更に波形４×１０仏ｓの１０００００Ａの大電流を３０
秒間隔で１０回印加しても、非直線抵抗体の側面せん絡
および破壊はおこらなかった。これに対し、従来の焼成
方法、即ち、被焼成体と敷粉の接触面積が見かけの接触
面積（被焼成体とこれを支持する物体との接触が完全に
面接触であるときの面積）の５０％以上であったり、被
焼成体と１個の敷粉との接触面積が５嫌以上であったり
すると非直線抵抗体に外部欠陥を生じることが多く、４
ｘｌｏｒｓの１００００Ｍの大電流で側面せん絡を生じ
ることが多かった。このような不都合は例えば敷粉の粒
蓬が０．５肋以下であったりすると実質上、被焼成体と
敷粉の接触面積が増大し、見かけの接触面積の５０％を
上回ることによる。

又、被焼成体を支える支持物が被焼成体と１点で５純を
上回る接触（実質上は面接触になっている。）の場合に
は、見かけの接触面積の５０％以下であっても、焼き付
き等による不具合を生じる。以上のように本発明による
非直線抵抗体の製造方法によれば、量産を行なった場合
にバラッキの少ない安定した特性を有することができる
。

特に短波尾の放電耐量は安定して優れている。上記実施
例ではＺｎ○を主体とし金属酸化物として、Ｂｉ２０３
，ＳＱ０３，Ｎｉ○，Ｃｒ２０３，Ｃの０３，ＭｎＣ０
３，Ｓｉ０２を添加した非直線抵抗体について説明した
が、Ｚｎ０に添加する金属酸化物として前記の外にＡそ
２０３，Ｂ２０３，Ａｇ２０，Ｔｉ０２，Ｆｅ２０３な
どのうちから選択することができる。

この場合、Ｚｎ０に添加する金属酸化物の種類および添
加量に対して、非直線抵抗体の電気特性に差異を生じる
が保護される電気系統が電気機器に合わせて非直線抵抗
体を選択できることになり有利である。

本発明の製造方法に使用する装置は上記実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の製造方法に使用しうるもの
であれば各種の装置を適用できることは勿論である。

また本発明で使用される敷粉に用いる原料は酸化亜鉛の
みに限定されず、製造工程中で生じる各種の原料例えば
贋霧乾燥工程で生じるサイクロン回収粉などを利用でき
ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は成形体の仮焼工程に本発明の製造方法を応用し
た工程説明図、第２図は本焼成工程に本発明の製造方法
を応用した工程説明図である。 １・・・・・・達鉢、２・・・・・・敷粉、３・…・・
円板状混合物、４・・・・・・セラミック組成物。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸化亜鉛あるいは酸化亜鉛と酸化マグネシウムを主
   成分とする金属酸化物非直線抵抗体の焼成工程において
   、被焼成体を容器内に敷粉を介して配置してなり敷粉と
   前記被焼成体との接触面積が見かけの接触面積の５０％
   以下であり、かつ、被焼成体と前記敷粉１個の粒子の接
   触面積が５ｍｍ＾２以下であるようにして焼成するよう
   にしたことを特徴とする金属酸化物非直線抵抗体の製造
   方法。 ２ 敷粉の主成分が酸化亜鉛であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の金属酸化物非直線抵抗体の製
   造方法。 ３ 敷粉の粒径が０．５ｍｍ以上であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項、或いは第２項記載の金属酸化
   物非直線抵抗体の製造方法。