JPS61281501A - 酸化物抵抗体 - Google Patents
酸化物抵抗体Info
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- JPS61281501A JPS61281501A JP60122495A JP12249585A JPS61281501A JP S61281501 A JPS61281501 A JP S61281501A JP 60122495 A JP60122495 A JP 60122495A JP 12249585 A JP12249585 A JP 12249585A JP S61281501 A JPS61281501 A JP S61281501A
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- oxide
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は酸化物抵抗体に係り、特に抵抗温度係数が小さ
く、しかも、電圧−電流特性が直線性で、遮断器等の開
閉サージを吸収するに好適な酸化物抵抗体に関する。
く、しかも、電圧−電流特性が直線性で、遮断器等の開
閉サージを吸収するに好適な酸化物抵抗体に関する。
、従来、遮断器用抵抗体に関しては酸化アルミニウムー
粘土−炭素系の組成物が知られており、抵抗値が約40
0Ω・crn1放電耐量が500ジユール、7cm”
(以下、 J/crn”とする)、抵抗温度係数が負
で一9×19−リ/C(20〜250C)、最高使用温
度200Cの特性をもつ抵抗体が使用されている。
。
粘土−炭素系の組成物が知られており、抵抗値が約40
0Ω・crn1放電耐量が500ジユール、7cm”
(以下、 J/crn”とする)、抵抗温度係数が負
で一9×19−リ/C(20〜250C)、最高使用温
度200Cの特性をもつ抵抗体が使用されている。
。
最近、送電々圧の高圧化に伴い遮断器に用いる抵抗体の
小型、−量化が強く要望されている。このため用いる抵
抗体としては(1)整置耐量が大きいこと、(2)放電
サージを注入すれば抵抗体の温度が上昇するが、温度上
昇しぞも抵抗値の変動が小さいこと、(3)p抗温度係
数は正が望ましいが、少なくとも−1と191Ω/Cか
ら+4×10−lΩ/Cの範囲内であること、(4)電
圧−電流特性が直線的に量化すること、などの材料が要
求される。こ\。
小型、−量化が強く要望されている。このため用いる抵
抗体としては(1)整置耐量が大きいこと、(2)放電
サージを注入すれば抵抗体の温度が上昇するが、温度上
昇しぞも抵抗値の変動が小さいこと、(3)p抗温度係
数は正が望ましいが、少なくとも−1と191Ω/Cか
ら+4×10−lΩ/Cの範囲内であること、(4)電
圧−電流特性が直線的に量化すること、などの材料が要
求される。こ\。
で、電圧−電流腎性の直線性は近似的にI(電流)−K
(定数)×v(電圧)″で表わされ、αが1.3以下で
あることが望まれる。
(定数)×v(電圧)″で表わされ、αが1.3以下で
あることが望まれる。
従来、遮断器の抵抗体に使用されている炭素粉分散型の
セラミックス抵抗体は、焼結時に炭素粉の燃焼を防ぐた
めに不活性ガス穿囲気中で焼結され、抵抗値は炭素粉の
含有量で制御されている。
セラミックス抵抗体は、焼結時に炭素粉の燃焼を防ぐた
めに不活性ガス穿囲気中で焼結され、抵抗値は炭素粉の
含有量で制御されている。
この抵抗体は(1)400t:’以上の温度にさらすと
炭素が酸化され、抵抗値が変動すること。(2)抵抗温
度係数が負で一9X10”Ω/C(20〜zbO2T)
と大きいために放電サージを吸収して温度上昇すると抵
抗値が低下し、電圧が一定の場合には電流の急激表増加
により一層発熱して熱暴走状態におちいるなどの欠点が
ある。このため、炭素粉分散型抵抗体を使用する場合に
は、抵抗体の形状を犬きくして、単位体積当りの吸収エ
ネルギを小さくする方法をとっていた。しかし、この方
法では、抵抗体を入れる碍子等の容器が大形になり、高
価格になること、また、遮断器などの機器が大形になる
ため、設置面積も大きくなるなどの問題を生ずる。
炭素が酸化され、抵抗値が変動すること。(2)抵抗温
度係数が負で一9X10”Ω/C(20〜zbO2T)
と大きいために放電サージを吸収して温度上昇すると抵
抗値が低下し、電圧が一定の場合には電流の急激表増加
により一層発熱して熱暴走状態におちいるなどの欠点が
ある。このため、炭素粉分散型抵抗体を使用する場合に
は、抵抗体の形状を犬きくして、単位体積当りの吸収エ
ネルギを小さくする方法をとっていた。しかし、この方
法では、抵抗体を入れる碍子等の容器が大形になり、高
価格になること、また、遮断器などの機器が大形になる
ため、設置面積も大きくなるなどの問題を生ずる。
そこで、抵抗体としては(1)発熱しても燃焼して抵抗
変化をおこすようなことのない酸化物系であること、(
2)抵抗温度係数は小さく、望ましくは、温度上昇した
ときに電流の増加をおこさない正であることである。こ
の目的のために、酸化亜鉛を主成分とし、珪素とマグネ
シウムを含有し、しかもリチウム、銅、銀の少なくとも
1種以上を含有する酸化物抵抗体が適す・ることかわか
った。
変化をおこすようなことのない酸化物系であること、(
2)抵抗温度係数は小さく、望ましくは、温度上昇した
ときに電流の増加をおこさない正であることである。こ
の目的のために、酸化亜鉛を主成分とし、珪素とマグネ
シウムを含有し、しかもリチウム、銅、銀の少なくとも
1種以上を含有する酸化物抵抗体が適す・ることかわか
った。
また、酸化亜鉛を主成分とした抵抗体として従来、サー
ジアブソーバ、定電圧素子として使用されている非直線
抵抗体が知られている。しかし、本発明の目的とする抵
抗体は、この抵抗体とは特性を全く異にするものである
。
ジアブソーバ、定電圧素子として使用されている非直線
抵抗体が知られている。しかし、本発明の目的とする抵
抗体は、この抵抗体とは特性を全く異にするものである
。
本発明は上記従来技術を改良するためになされたもので
あり、その目的は抵抗が40〜4000Ω・副の値を有
し、かつ電圧−電流特性の直線性が良く、遮断器の放電
耐量が大きく、500C以上の高温にさらしても抵抗値
に変動がなく、しかも抵抗温度係数が一1×10−sΩ
/Cから+4×10−8Ω/Cの範囲を有する酸化物抵
抗体を提供することにある。
あり、その目的は抵抗が40〜4000Ω・副の値を有
し、かつ電圧−電流特性の直線性が良く、遮断器の放電
耐量が大きく、500C以上の高温にさらしても抵抗値
に変動がなく、しかも抵抗温度係数が一1×10−sΩ
/Cから+4×10−8Ω/Cの範囲を有する酸化物抵
抗体を提供することにある。
本発明の酸化物抵抗体゛は主成分の酸化亜鉛に。
酸化マグネシウム、酸化珪素、酸化リチウム、酸化銅、
酸化銀などの金属あるいは半金属酸化物を添加し、酸化
亜鉛からなる粒子と亜鉛以外の金属あるいは半金属元素
の酸化物から成る粒子とで構成される複合酸化物焼結体
であって、酸化亜鉛から成る粒子と70Ωから3.7X
10”Ωの電気抵抗値を示す粒子との複合焼結体で、こ
の焼結体は板状または円筒状であって両端面に電極を形
成したものであることを蒔徴とする。
酸化銀などの金属あるいは半金属酸化物を添加し、酸化
亜鉛からなる粒子と亜鉛以外の金属あるいは半金属元素
の酸化物から成る粒子とで構成される複合酸化物焼結体
であって、酸化亜鉛から成る粒子と70Ωから3.7X
10”Ωの電気抵抗値を示す粒子との複合焼結体で、こ
の焼結体は板状または円筒状であって両端面に電極を形
成したものであることを蒔徴とする。
各結晶粒子間には酸化亜鉛の粒子と同等の電気抵抗の粒
界層が存在しても良い。酸化亜鉛化香物及び酸化亜鉛を
除いた酸jヒ物の粒子は70Ω・鋸から3.7X10”
Ω・副の範囲で酸化亜鉛よりも高抵抗であることが望ま
しい。酸化亜鉛化合物及び酸化亜鉛以外の酸化物は次の
化学式のものである。
界層が存在しても良い。酸化亜鉛化香物及び酸化亜鉛を
除いた酸jヒ物の粒子は70Ω・鋸から3.7X10”
Ω・副の範囲で酸化亜鉛よりも高抵抗であることが望ま
しい。酸化亜鉛化合物及び酸化亜鉛以外の酸化物は次の
化学式のものである。
すなわち、Zn0z8i04.Mg*8i04.Liz
cuOg。
cuOg。
Litai’s + Cu2Mg0z 、 Cu5iO
a 、 Cuo、st ・Zno、3oO,Li4Zn
03 、 Ag 5ins 、 AgzMgOs+Ag
4zno、、LjiZnS104 、SiO2,MgO
,Lf20゜CuzOi及びkgxoから選ばれる1種
以上含有することである。これらの化合物を形成するた
めには主成分ZnOに珪素(8i)、マグネシウム(M
g) 。
a 、 Cuo、st ・Zno、3oO,Li4Zn
03 、 Ag 5ins 、 AgzMgOs+Ag
4zno、、LjiZnS104 、SiO2,MgO
,Lf20゜CuzOi及びkgxoから選ばれる1種
以上含有することである。これらの化合物を形成するた
めには主成分ZnOに珪素(8i)、マグネシウム(M
g) 。
リチウム(Li)、銅(Cu) 、銀(Ag)などの金
属あるいは半金属元素または、それら酸化物等の化合物
を添加することである。ビスマス′(旧)の使用は望ま
しくなら。Biを使用すると結晶粒界相に高抵抗層が形
成され易いからである。
属あるいは半金属元素または、それら酸化物等の化合物
を添加することである。ビスマス′(旧)の使用は望ま
しくなら。Biを使用すると結晶粒界相に高抵抗層が形
成され易いからである。
焼結体の原料は、酸化亜鉛(ZnO)が主成分であり、
副成分としては酸化マグネシウム(MgO)。
副成分としては酸化マグネシウム(MgO)。
酸化珪素(SjO*)、及び酸化リチウム(Lj□O)
。
。
酸化鋼(cuzo)及び酸化銀(AgzO)の1種以上
から選らばれる。
から選らばれる。
上記焼結体の製造法は、例えば上記の酸化物原料粉を十
分に混合し、これに水及びポリビニルアルコール等の適
当なバインダを加えて造粒し、金型を用いて成形する。
分に混合し、これに水及びポリビニルアルコール等の適
当なバインダを加えて造粒し、金型を用いて成形する。
成形体は電気炉を用いて大気中1200〜1700Cの
温度で焼成する。焼成した焼結体は電極を形成する両端
面を研磨調整し。
温度で焼成する。焼成した焼結体は電極を形成する両端
面を研磨調整し。
電気溶射または焼付は法によって電極を形成する。
得られた抵抗体は使用中における沿面放電を防止するた
め抵抗体側面に高抵抗セラミックス層やガラス層を設け
ても良い。なお、得られた抵抗体は電圧−電流特性に直
線性を示すが、非直線性を示す場合には、高抵抗部分(
%に、粒界層)全破壊することが有効である。
め抵抗体側面に高抵抗セラミックス層やガラス層を設け
ても良い。なお、得られた抵抗体は電圧−電流特性に直
線性を示すが、非直線性を示す場合には、高抵抗部分(
%に、粒界層)全破壊することが有効である。
酸化物粒子はMgOe S S O2+ L’ 20
r C” 20 mAgzO,ZnzS+04.Mg2
.S、10a、LhCuCh +Li28 iQ 3
、 CuCu21V 2 、 Cu2 S 10 s
、Cu6,6+ jZn(1,a90+ L i
4ZnOs 、Ag2S its + kgz
MgO3゜Ag4ZnOs 、 L 12Zns 10
4を1種以上含有スルコとを特徴とする酸化物抵抗体。
r C” 20 mAgzO,ZnzS+04.Mg2
.S、10a、LhCuCh +Li28 iQ 3
、 CuCu21V 2 、 Cu2 S 10 s
、Cu6,6+ jZn(1,a90+ L i
4ZnOs 、Ag2S its + kgz
MgO3゜Ag4ZnOs 、 L 12Zns 10
4を1種以上含有スルコとを特徴とする酸化物抵抗体。
前記酸化物粒子の電気抵抗は70Ωから3゜7 X 1
01aΩの範囲で、酸化亜鉛結晶粒よりも高いことを特
徴とする酸化物抵抗体。
01aΩの範囲で、酸化亜鉛結晶粒よりも高いことを特
徴とする酸化物抵抗体。
酸化亜鉛からなる結晶粒と70Ωから3.7X10”Ω
の電気抵抗を示す粒子との複合焼結体で、該焼結体は板
状で両端面に電極を形成することを特徴とする酸化物抵
抗体。 、 。
の電気抵抗を示す粒子との複合焼結体で、該焼結体は板
状で両端面に電極を形成することを特徴とする酸化物抵
抗体。 、 。
本発明者等は抵抗体の小型・軽量化について種種検討し
た結果、(1)用いる抵抗体は抵抗値が40〜4000
Ω・mで、かつ放電耐量が500 J 7cm”以上、
電圧−電流特性の直線指数αが1.3以下、抵抗温度係
数が−IXIO−”Ω/Cから+4X、10−”Ω/C
(2o〜500C)及び500C以上の高温にさらした
後でも抵抗値の変化が±10%以内であること。(2)
抵抗体の放電耐量は第2図に示すように、抵抗体の比重
が大きくなる程、太きい。
た結果、(1)用いる抵抗体は抵抗値が40〜4000
Ω・mで、かつ放電耐量が500 J 7cm”以上、
電圧−電流特性の直線指数αが1.3以下、抵抗温度係
数が−IXIO−”Ω/Cから+4X、10−”Ω/C
(2o〜500C)及び500C以上の高温にさらした
後でも抵抗値の変化が±10%以内であること。(2)
抵抗体の放電耐量は第2図に示すように、抵抗体の比重
が大きくなる程、太きい。
これは第1図に示すように、抵抗体中に抵抗値の異なる
多種類の粒子の形成により制御することができる。(3
)抵抗体の電圧−電流特性は第3図に示すように、電流
密度と電界強度の関係が直線性である。特に、:[、i
、Cu、Agなどの1価の金属元素を含有する抵抗体が
直線性が良い。すなわち、第1図は得られた抵抗体の微
構造の構図、第2図は抵抗体の比重(g10y+”)と
開閉サージ耐量(J/crn”)との関係、第3図は得
られた抵抗体の電流密度−電界強度特性である。
多種類の粒子の形成により制御することができる。(3
)抵抗体の電圧−電流特性は第3図に示すように、電流
密度と電界強度の関係が直線性である。特に、:[、i
、Cu、Agなどの1価の金属元素を含有する抵抗体が
直線性が良い。すなわち、第1図は得られた抵抗体の微
構造の構図、第2図は抵抗体の比重(g10y+”)と
開閉サージ耐量(J/crn”)との関係、第3図は得
られた抵抗体の電流密度−電界強度特性である。
抵抗体に用いる原料には焼結し易く、かつ原料粉同志が
反応して電気的抵抗の異なる新しい結晶粒子を生成し、
さらに得られる焼結体の比重が大きくなることが必要で
ある。そこで、酸化亜鉛(7,no)k主成分とし、ケ
イ素、マグネシウムを含み、リチウム、銅、銀を1種以
上含む焼結体で、目標を達成することができた。
反応して電気的抵抗の異なる新しい結晶粒子を生成し、
さらに得られる焼結体の比重が大きくなることが必要で
ある。そこで、酸化亜鉛(7,no)k主成分とし、ケ
イ素、マグネシウムを含み、リチウム、銅、銀を1種以
上含む焼結体で、目標を達成することができた。
すなわち、(1)放電耐量は主成分ZnOに8i0zの
1 添加で焼結密度が向上して870J/c−
・と従来品□ I の約1.7倍と著しく高くなること。(2
)抵抗温度係数は主成分のZnOに、MgOの添加量で
負から正に変化して改善できること。(3)抵抗値及び
電圧−電流特性の直線性は主成分のZnOにL 120
+ Cu 20 +Ag5Oなどを添加することによ
って改善されること全見出した。
1 添加で焼結密度が向上して870J/c−
・と従来品□ I の約1.7倍と著しく高くなること。(2
)抵抗温度係数は主成分のZnOに、MgOの添加量で
負から正に変化して改善できること。(3)抵抗値及び
電圧−電流特性の直線性は主成分のZnOにL 120
+ Cu 20 +Ag5Oなどを添加することによ
って改善されること全見出した。
本発明の抵抗体の望ましい組成としては含有元素を酸化
物に換算して50≦ZnOく99.9モル%。
物に換算して50≦ZnOく99.9モル%。
;1
、 0.5 <°“Oi:<20%″ゞパゝ“′。
ゝ゛°゛%及び0.01≦1’vhO≦10モル%(M
はLi。
はLi。
Cu 、 A gなどの1価元素)を含むものである。
こ\で添加物中のSio2は上記の組成範囲より多くす
ると抵抗温度係数が負となって一1刈0−1Ω/Cよシ
大きくなり遮断器用抵抗体として望ましくない。しかし
、5to2を添加することによって放電耐量が著しく向
上する。この原因は主成分のZnOと5tosを焼結さ
せると、Zn18i04結晶を生成し、かつこの結晶粒
子の電気抵抗が150〜300ΩでZn0M晶の10〜
50Ωに比べや\高く、さらに焼結体密度の向上に寄与
しているためと考える。また、MgOの含有は抵抗温度
係数を負から正に変化させる。上記組成範囲よりも多く
とも少なくとも抵抗温度係数が−I X10−IΩ/C
から+4X10”Ω/Cよシも大きくなる。かつ、Mg
Oの添加は上記組成範囲よりも多いと放電耐量が500
J 7cm”より小さくなって遮断器用抵抗として不
適当になる。一方、添加物中のL l * 0 *Cu
* 0 、 Ag m Oの場合は、上記組成範囲よ
りも多いと抵抗値が4000Ω・副よりも高くなると共
に、放電耐量が低下して遮断器用抵抗体として不適当に
なる。しかし、LIsO,cu、o、、Ag*0の添加
は得られる抵抗体の抵抗値が制御でき、かつ電圧−電流
の直線特性音向−トできる。この原因については次のよ
うに考える。すなわち、添加物中のLi2O。
ると抵抗温度係数が負となって一1刈0−1Ω/Cよシ
大きくなり遮断器用抵抗体として望ましくない。しかし
、5to2を添加することによって放電耐量が著しく向
上する。この原因は主成分のZnOと5tosを焼結さ
せると、Zn18i04結晶を生成し、かつこの結晶粒
子の電気抵抗が150〜300ΩでZn0M晶の10〜
50Ωに比べや\高く、さらに焼結体密度の向上に寄与
しているためと考える。また、MgOの含有は抵抗温度
係数を負から正に変化させる。上記組成範囲よりも多く
とも少なくとも抵抗温度係数が−I X10−IΩ/C
から+4X10”Ω/Cよシも大きくなる。かつ、Mg
Oの添加は上記組成範囲よりも多いと放電耐量が500
J 7cm”より小さくなって遮断器用抵抗として不
適当になる。一方、添加物中のL l * 0 *Cu
* 0 、 Ag m Oの場合は、上記組成範囲よ
りも多いと抵抗値が4000Ω・副よりも高くなると共
に、放電耐量が低下して遮断器用抵抗体として不適当に
なる。しかし、LIsO,cu、o、、Ag*0の添加
は得られる抵抗体の抵抗値が制御でき、かつ電圧−電流
の直線特性音向−トできる。この原因については次のよ
うに考える。すなわち、添加物中のLi2O。
Cu2O、AgzOは(1)主成分ノZnOや添加物中
の8102及びMgOと反応してfilzs its
、cu2Mgo!。
の8102及びMgOと反応してfilzs its
、cu2Mgo!。
CuS io 3. Ag S i(’)a 、 Ag
gMg(、) s 、 Ag4zno 3 。
gMg(、) s 、 Ag4zno 3 。
Li2ZnSiO4,Cuo、s+ −Zn(,4gO
などの結晶粒子を生成し、この生成結晶粒子の電気抵抗
が800〜3.7×101mΩで、 ZnO結晶、 z
n2sio4結晶。
などの結晶粒子を生成し、この生成結晶粒子の電気抵抗
が800〜3.7×101mΩで、 ZnO結晶、 z
n2sio4結晶。
MgzS104結晶よりも高いこと、(2)生成される
ZnO結晶粒内にLi、(’!u、Agが拡散1.、、
ZnO結晶粒子のキャリヤ濃度を低くしてZnO粒子自
体の抵抗を高くすること々どによって生じたものと思わ
れる。
ZnO結晶粒内にLi、(’!u、Agが拡散1.、、
ZnO結晶粒子のキャリヤ濃度を低くしてZnO粒子自
体の抵抗を高くすること々どによって生じたものと思わ
れる。
従って1本発明の抵抗体の特に望ましい組成は単独の酸
化物に換算してSiO+全0.5 <S iOz<20
モル%、 MgOを1くMgO<30モル%、及びL
’ 20 + Cu20 * A I? 2001種以
上を0.01〜10モル%、残シがZnOである抵抗体
である。なお、生成粒子の電気抵抗の測定法は、焼結体
を鏡面器磨、走査型電子顕微鏡で分析後者結晶の表面に
微細電極を形成して電流及び電圧から測定した。
化物に換算してSiO+全0.5 <S iOz<20
モル%、 MgOを1くMgO<30モル%、及びL
’ 20 + Cu20 * A I? 2001種以
上を0.01〜10モル%、残シがZnOである抵抗体
である。なお、生成粒子の電気抵抗の測定法は、焼結体
を鏡面器磨、走査型電子顕微鏡で分析後者結晶の表面に
微細電極を形成して電流及び電圧から測定した。
本発明の抵抗体構造の一例全第4図及び第5図に示す。
第4図においての符号1は焼結体、2は電極、3はガラ
スまたはセラミックス材の膜4は円筒内部を意味する。
スまたはセラミックス材の膜4は円筒内部を意味する。
こ\で、焼結体の側面にガラスまたはセラミックス材の
膜を設けたのは、使用中における沿面放電を防止するた
めである。
膜を設けたのは、使用中における沿面放電を防止するた
めである。
以下、本発明の実施例によりさらに具体的に説明するが
、本発明はこれらの実施例に限定されない。
、本発明はこれらの実施例に限定されない。
実施例1
主成分のZn0k 89モル%、副成分のS 102
k5モル%、(Ji2cOs全2cル%、MgOを5モ
ル%を正確に秤量し、ボールミルで15時時間式で混合
する。混合粉は乾燥した後10wt%ポリビニール・ア
ルコール水溶液を乾燥原料粉に対1〜て7重量%加えて
造粒する。造粒粉は金型を用い成形圧力500Kg/c
m”で35闘φ×20調に成形する。成形体は大気中1
350C,3時間保持して焼成しまた。このときの列・
降温速度は70tZ’/hである。得られた焼結体の粒
子は電気抵抗が約40〜90Ωで純すいのZnO結晶よ
りも高い抵抗値をもつZnO粒子、約150〜300Ω
のZnzS104粒子、約400〜750ΩのIJ14
ZnOa及びM g ! 810 g粒子、約800〜
3.7xlO”ΩノLizsfOaLi2ZnS104
.MgO,5iOz、LizOなどの粒子が生成されて
いる。
k5モル%、(Ji2cOs全2cル%、MgOを5モ
ル%を正確に秤量し、ボールミルで15時時間式で混合
する。混合粉は乾燥した後10wt%ポリビニール・ア
ルコール水溶液を乾燥原料粉に対1〜て7重量%加えて
造粒する。造粒粉は金型を用い成形圧力500Kg/c
m”で35闘φ×20調に成形する。成形体は大気中1
350C,3時間保持して焼成しまた。このときの列・
降温速度は70tZ’/hである。得られた焼結体の粒
子は電気抵抗が約40〜90Ωで純すいのZnO結晶よ
りも高い抵抗値をもつZnO粒子、約150〜300Ω
のZnzS104粒子、約400〜750ΩのIJ14
ZnOa及びM g ! 810 g粒子、約800〜
3.7xlO”ΩノLizsfOaLi2ZnS104
.MgO,5iOz、LizOなどの粒子が生成されて
いる。
別に、低融点結晶化ガラスの旭硝子製ASF−1400
ガラス(ZnO−8IQ、−820,系)粉をエチルセ
ルローズ・ブチルカルピトール溶液に懸濁しておき、こ
れを焼成した焼結体の側面に厚さ50〜300μmにな
るように筆塗りした。ガラスペースト塗布した焼結体は
大気中750tZ’、30分間熱処理(7てガラスを焼
付けた。ガラス形成した焼結体はその両端面をラップマ
スタで約0.5 trrmずつ研磨し、トリクロルエチ
レンで洗浄した。洗浄後の焼結体はA7電極を形成して
抵抗体とした。
ガラス(ZnO−8IQ、−820,系)粉をエチルセ
ルローズ・ブチルカルピトール溶液に懸濁しておき、こ
れを焼成した焼結体の側面に厚さ50〜300μmにな
るように筆塗りした。ガラスペースト塗布した焼結体は
大気中750tZ’、30分間熱処理(7てガラスを焼
付けた。ガラス形成した焼結体はその両端面をラップマ
スタで約0.5 trrmずつ研磨し、トリクロルエチ
レンで洗浄した。洗浄後の焼結体はA7電極を形成して
抵抗体とした。
この発明品と従来品(炭素分散型セラミックス抵抗体)
との放電耐量、抵抗温度係数、大気中500C熱処理前
後の抵抗変化率及び電圧−電流特性の直線指数αを比較
すると第1表となる。
との放電耐量、抵抗温度係数、大気中500C熱処理前
後の抵抗変化率及び電圧−電流特性の直線指数αを比較
すると第1表となる。
本発明品は従来品よりも開閉サージ耐量が大きく、抵抗
温度係数が正で、直線指数が1に近く、かつ大気中50
0C熱処理前後の抵抗変化率が小さくすぐ7しているこ
とがわかる。
温度係数が正で、直線指数が1に近く、かつ大気中50
0C熱処理前後の抵抗変化率が小さくすぐ7しているこ
とがわかる。
のSin、l、及びMgOを0.1〜50モル%、lた
LIaO,Cu1O,Ag2Oから選らばれた1m類を
0.01〜30モル%に変化させ、その配合量を正確に
秤量した。秤量した原料粉は実施例と同様に混合、造粒
、成形して大気中1300〜1600t:’の温度で3
時間保持して焼成した。焼成後の焼結体密度は各々理論
密度の94〜98%でおった。得られた焼結体は両端面
をラップマスタで約0.5調ずつ研磨し、トリクロルエ
チレン中で超音波洗浄した。洗浄した焼結体は研磨面に
At溶射電極を形成して抵抗体とした。得られた抵抗体
の抵抗値。
LIaO,Cu1O,Ag2Oから選らばれた1m類を
0.01〜30モル%に変化させ、その配合量を正確に
秤量した。秤量した原料粉は実施例と同様に混合、造粒
、成形して大気中1300〜1600t:’の温度で3
時間保持して焼成した。焼成後の焼結体密度は各々理論
密度の94〜98%でおった。得られた焼結体は両端面
をラップマスタで約0.5調ずつ研磨し、トリクロルエ
チレン中で超音波洗浄した。洗浄した焼結体は研磨面に
At溶射電極を形成して抵抗体とした。得られた抵抗体
の抵抗値。
放電耐量、抵抗温度係数及び電圧−電流特性の直線指数
を第2表に示す。
を第2表に示す。
第2表か、ら、417〜23 、 A I 7〜23.
A26〜30.扁32〜37 、440〜43すなわち
、主成分Z1073〜88−E−ル%に、2〜10モル
%の5iO1,2〜15モル%のMgOを加え、さらに
0.01−15モル%のLi2O,0,01〜10モル
%のCu2o及び0.01〜10モル%のAgzOから
選ばれた1成分を添加した抵抗体の特性は抵抗値が40
0〜4.2X10”Ω・副、放電耐量が490〜870
J /cm” 、抵抗温度係数が一1×10−藝〜+
1.5X10−”Ω/T、直線指数αが1.04〜1.
3で遮断器用抵抗体として優れていることがわかる。
A26〜30.扁32〜37 、440〜43すなわち
、主成分Z1073〜88−E−ル%に、2〜10モル
%の5iO1,2〜15モル%のMgOを加え、さらに
0.01−15モル%のLi2O,0,01〜10モル
%のCu2o及び0.01〜10モル%のAgzOから
選ばれた1成分を添加した抵抗体の特性は抵抗値が40
0〜4.2X10”Ω・副、放電耐量が490〜870
J /cm” 、抵抗温度係数が一1×10−藝〜+
1.5X10−”Ω/T、直線指数αが1.04〜1.
3で遮断器用抵抗体として優れていることがわかる。
一方、第2表から放電耐量は主成分のZnOに81(h
を0.5モル%の微量添加で570 J/z” (煮2
)となり0.1モル%添加(AI)に比べ約2.5倍と
著しく大きくなることがわかる。しかし、8jOi′f
:50モル%(A8)と添加させすぎると340J/c
rn”で従来品の500 J/Crn” より低くなっ
てしまう。抵抗温度係数は主成分ZnOにMgOを添加
することで負から正に変化し、MgOの添加量を選定す
ることで−IXIO−’Ω/Cから−1−4X10−”
Ω/C以内に小さくできることがわかる。抵抗値は生成
分ZnOにS t 02 * M g Oの添加量全増
加しても20〜600Ω・cln (A1−16)程度
であるが、添加物中のLi2 Q 、 C+gO、Ag
zOの添加量によって400Ω・crn〜2X10’Ω
・副と著しく変化することがわかる。さらに、電圧非直
線指数は添加物中のL i20 、 Cu20 、 A
gzOなどの最適添加tを選定することによって1.0
4〜1゜3と著しく改善できる。しかし、LizO,C
uzO1Ag20の添加量を増加させすぎると放電耐量
が低下することがわかる。
を0.5モル%の微量添加で570 J/z” (煮2
)となり0.1モル%添加(AI)に比べ約2.5倍と
著しく大きくなることがわかる。しかし、8jOi′f
:50モル%(A8)と添加させすぎると340J/c
rn”で従来品の500 J/Crn” より低くなっ
てしまう。抵抗温度係数は主成分ZnOにMgOを添加
することで負から正に変化し、MgOの添加量を選定す
ることで−IXIO−’Ω/Cから−1−4X10−”
Ω/C以内に小さくできることがわかる。抵抗値は生成
分ZnOにS t 02 * M g Oの添加量全増
加しても20〜600Ω・cln (A1−16)程度
であるが、添加物中のLi2 Q 、 C+gO、Ag
zOの添加量によって400Ω・crn〜2X10’Ω
・副と著しく変化することがわかる。さらに、電圧非直
線指数は添加物中のL i20 、 Cu20 、 A
gzOなどの最適添加tを選定することによって1.0
4〜1゜3と著しく改善できる。しかし、LizO,C
uzO1Ag20の添加量を増加させすぎると放電耐量
が低下することがわかる。
まだ、試料番号40〜43は単一酸化物の形に換算して
Li1O,CuzO,AggO’に複合して含有する組
成の抵抗体である。この場合にも目標とする特性全満足
するものである。
Li1O,CuzO,AggO’に複合して含有する組
成の抵抗体である。この場合にも目標とする特性全満足
するものである。
これらのことから、遮断器用抵抗体として特に望ましい
組成は主成分のZn0K、各々酸化物に換算して8i0
zを0,5〜20モル%、MgOを1〜30モル%添加
し、さらにLizO,C+gO,AgxOの1fff1
以上′ff:0.01〜10モル%を含有するものであ
る。
組成は主成分のZn0K、各々酸化物に換算して8i0
zを0,5〜20モル%、MgOを1〜30モル%添加
し、さらにLizO,C+gO,AgxOの1fff1
以上′ff:0.01〜10モル%を含有するものであ
る。
実施例3
第6図及び第7図は本発明の酸化物抵抗体を8F6ガス
封入して電力用遮断器の投入時に発生するサージを吸収
する投入抵抗器用及び電力用変圧器の中性点(i−接地
する抵抗器すなわちBFBガス絶縁中性点接地抵抗器(
N(FR)用に応用した例を示したものである。本発明
の第5図に示した円筒状酸化物抵抗体5は絶縁!7′f
、かいして第6図の投入抵抗器6及び第7図のNGRに
組込み使用している。第6図及び第7図中での8はコン
デンサ、9は遮断部、IOは油ダツンユボット、11は
開閉用操作ピストン、12は空気タンク。
封入して電力用遮断器の投入時に発生するサージを吸収
する投入抵抗器用及び電力用変圧器の中性点(i−接地
する抵抗器すなわちBFBガス絶縁中性点接地抵抗器(
N(FR)用に応用した例を示したものである。本発明
の第5図に示した円筒状酸化物抵抗体5は絶縁!7′f
、かいして第6図の投入抵抗器6及び第7図のNGRに
組込み使用している。第6図及び第7図中での8はコン
デンサ、9は遮断部、IOは油ダツンユボット、11は
開閉用操作ピストン、12は空気タンク。
13はパイロット弁、14は開路用電磁弁、17はブッ
シング、18はタンク、19は接地端子である。
シング、18はタンク、19は接地端子である。
第8図及び第9図は本発明の酸化物抵抗体を用いた場合
と従来形抵抗体を用いた場合の遮断器の投入抵抗器及び
NGRを比v1〜たものである。
と従来形抵抗体を用いた場合の遮断器の投入抵抗器及び
NGRを比v1〜たものである。
以上説明したように、本発明によれば従来抵抗体(炭素
分散型抵抗体)に比べ開閉サージ耐量が約1.7倍と大
きく、電圧−電流特性の直線性が優れ、抵抗温度係数が
正でしかも小さく、かつ500C熱処理後の抵抗変化も
小さいという優れた酸化、物抵抗体が得られる。このこ
とから、従来遮蔽器の抵抗体占有面積(遮断器全体の2
73)を約1/2化できるという効果がある。
分散型抵抗体)に比べ開閉サージ耐量が約1.7倍と大
きく、電圧−電流特性の直線性が優れ、抵抗温度係数が
正でしかも小さく、かつ500C熱処理後の抵抗変化も
小さいという優れた酸化、物抵抗体が得られる。このこ
とから、従来遮蔽器の抵抗体占有面積(遮断器全体の2
73)を約1/2化できるという効果がある。
第1図は本発明の一例に係る酸化物抵抗体の微構造模式
図、第2図は酸化物抵抗体の比重と遮断器の開閉サージ
耐量との関係図、第3図は酸化物抵抗体の電圧−電流特
性図、第4図及び第5図は本発明の実施例に係る酸化物
抵抗体の説明図、第6図及び第7図は本発明を応用した
実施例の説明図、第8図及び第9図は本発明と従来技術
との比較説明図である。 1・・・焼結体、2・・・電極、3・・・膜、4・・・
内部円筒。
図、第2図は酸化物抵抗体の比重と遮断器の開閉サージ
耐量との関係図、第3図は酸化物抵抗体の電圧−電流特
性図、第4図及び第5図は本発明の実施例に係る酸化物
抵抗体の説明図、第6図及び第7図は本発明を応用した
実施例の説明図、第8図及び第9図は本発明と従来技術
との比較説明図である。 1・・・焼結体、2・・・電極、3・・・膜、4・・・
内部円筒。
Claims (1)
- 1、酸化亜鉛からなる結晶粒と、酸化亜鉛以外の金属ま
たは半金属元素と酸化亜鉛とが反応して生成される化合
物からなる酸化物粒子と、酸化亜鉛以外の金属あるいは
半金属元素の酸化物粒子から構成される複合酸化物抵抗
体において、酸化亜鉛を主成分とし、副成分として珪素
とマグネシウムを含有し、更に、リチウム、銅、銀から
選ばれた少なくとも1種以上の元素を、各々、Li_2
O、Cu_2O、Ag_2Oに換算して全体の0.01
モル%から10モル%を含有することを特徴とする酸化
物抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60122495A JPS61281501A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 酸化物抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60122495A JPS61281501A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 酸化物抵抗体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61281501A true JPS61281501A (ja) | 1986-12-11 |
Family
ID=14837257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60122495A Pending JPS61281501A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 酸化物抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61281501A (ja) |
-
1985
- 1985-06-07 JP JP60122495A patent/JPS61281501A/ja active Pending
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