JPS6156845B2 - - Google Patents
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- JPS6156845B2 JPS6156845B2 JP55146683A JP14668380A JPS6156845B2 JP S6156845 B2 JPS6156845 B2 JP S6156845B2 JP 55146683 A JP55146683 A JP 55146683A JP 14668380 A JP14668380 A JP 14668380A JP S6156845 B2 JPS6156845 B2 JP S6156845B2
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Landscapes
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は酸化亜鉛（ZnO）を主成分とする電圧
非直線抵抗体の製造方法、特にその側面絶縁方法
に関するものである。
非直線抵抗体の製造方法、特にその側面絶縁方法
に関するものである。
従来、ZnOを主成分とする電圧非直線抵抗体
（以下抵抗体と略する。）の側面絶縁においては、
焼成後抵抗体側面にエポキシ系有機物を塗布して
絶縁するか、あるいは抵抗体の焼成前に種々の無
機化合物を抵抗体側面に塗布後焼成し、ガラス質
又は結晶質の絶縁被膜を形成させて絶縁してい
た。
（以下抵抗体と略する。）の側面絶縁においては、
焼成後抵抗体側面にエポキシ系有機物を塗布して
絶縁するか、あるいは抵抗体の焼成前に種々の無
機化合物を抵抗体側面に塗布後焼成し、ガラス質
又は結晶質の絶縁被膜を形成させて絶縁してい
た。
しかし、前者の方法においては、塗布するエポ
キシ系有機物と抵抗体との密着性が悪いため抵抗
体に水分が吸着され、特性劣化が大きく短波尾耐
量も弱くなる欠点がある。又、抵抗体とエポキシ
系有機物との間に熱膨張の差があるため熱衝撃で
エポキシ系有機物にクラツクが入り劣化の原因と
なる欠点がある。又、後者の方法においては、焼
成時に抵抗体と無機化合物との収縮率を一致させ
る必要があり、このため１次焼成してある程度抵
抗体を収縮させた後に無機化合物を塗布して本焼
成し、側面絶縁被膜を形成させている。従つてこ
の場合には、焼成を２回に分けて行なうこととな
り、燃料（電力を含む。）費が上昇するとともに
焼成装置を２回使用するので製造コストが上昇す
る欠点がある。又、両者の方法とも側面絶縁被膜
を必要厚に均一にするためには相当の技術と装置
を要する欠点がある。
キシ系有機物と抵抗体との密着性が悪いため抵抗
体に水分が吸着され、特性劣化が大きく短波尾耐
量も弱くなる欠点がある。又、抵抗体とエポキシ
系有機物との間に熱膨張の差があるため熱衝撃で
エポキシ系有機物にクラツクが入り劣化の原因と
なる欠点がある。又、後者の方法においては、焼
成時に抵抗体と無機化合物との収縮率を一致させ
る必要があり、このため１次焼成してある程度抵
抗体を収縮させた後に無機化合物を塗布して本焼
成し、側面絶縁被膜を形成させている。従つてこ
の場合には、焼成を２回に分けて行なうこととな
り、燃料（電力を含む。）費が上昇するとともに
焼成装置を２回使用するので製造コストが上昇す
る欠点がある。又、両者の方法とも側面絶縁被膜
を必要厚に均一にするためには相当の技術と装置
を要する欠点がある。
このため、抵抗体の焼成時に焼成用容器内にア
ンチモン酸化物（Sb2O3等）を配置し、焼成と同
時に気−固相反応により側面絶縁被膜を形成する
方法が提案されており、この方法ではアンチモン
酸化物の蒸気と抵抗体との気−固相反応を利用し
ているため抵抗体と絶縁被膜との密着性が良く、
ピンホールのない緻密で均一な結晶粒を持つ絶縁
被膜が得られ、電流放電耐量、耐コロナ性および
耐アーク性等の電気的諸特性がエポキシ系有機物
を塗布した場合に比べて著しく改善されるととも
に、無機化合物を塗布焼成した場合に比べると収
縮率を考慮する必要がなく、焼成を１回で完了す
ることができ、製作容易で安価となる。しかる
に、この場合、Sb2O3の蒸発速度は1000℃で0.07
mg/min1050℃で0.45mg/minと比較的速い。この
ため、抵抗体中にガスが残つた状態で側面が反応
し、さらに高温になつた際に残存ガスが抵抗体か
ら放出され、抵抗体と側面絶縁被膜との密着性が
低下し、電気的諸特性も低下することとなつた。
ンチモン酸化物（Sb2O3等）を配置し、焼成と同
時に気−固相反応により側面絶縁被膜を形成する
方法が提案されており、この方法ではアンチモン
酸化物の蒸気と抵抗体との気−固相反応を利用し
ているため抵抗体と絶縁被膜との密着性が良く、
ピンホールのない緻密で均一な結晶粒を持つ絶縁
被膜が得られ、電流放電耐量、耐コロナ性および
耐アーク性等の電気的諸特性がエポキシ系有機物
を塗布した場合に比べて著しく改善されるととも
に、無機化合物を塗布焼成した場合に比べると収
縮率を考慮する必要がなく、焼成を１回で完了す
ることができ、製作容易で安価となる。しかる
に、この場合、Sb2O3の蒸発速度は1000℃で0.07
mg/min1050℃で0.45mg/minと比較的速い。この
ため、抵抗体中にガスが残つた状態で側面が反応
し、さらに高温になつた際に残存ガスが抵抗体か
ら放出され、抵抗体と側面絶縁被膜との密着性が
低下し、電気的諸特性も低下することとなつた。
本発明は上記の欠点を除去して、電圧非直線抵
抗体の側面絶縁被膜を密着性良く形成することが
できて電気的諸特性を向上することができるとと
もに、側面絶縁被膜を製作容易で安価に形成する
ことができる電圧非直線抵抗体の製造方法を提供
することを目的とする。
抗体の側面絶縁被膜を密着性良く形成することが
できて電気的諸特性を向上することができるとと
もに、側面絶縁被膜を製作容易で安価に形成する
ことができる電圧非直線抵抗体の製造方法を提供
することを目的とする。
以下本発明の実施例を図面とともに説明する。
まず、焼成装置の構成を第１図によつて説明する
と、１はアルミナ質の鞘（焼成用容器）、２は鞘
１の底に載置された耐熱性セラミツク材から成る
台座で、台座２の材質はアルミナ質又は酸化亜鉛
系焼結板等が良く、特に酸化亜鉛系焼結板は抵抗
体の主成分と同質であるので抵抗体の特性を損ね
る恐れがない。３は圧縮成形されたZnOを主成分
とする電圧非直線抵抗体で、抵抗体３は敷粉４を
介して台座２上に載置される。敷粉４は台座２と
抵抗体３との溶着を防ぐためのもので、抵抗体３
の成分に類似又は同質のものが要求され、アルミ
ナ質や抵抗体３の造粉末分又は抵抗体３を仮焼し
て砕いた粉等が用いられる。台座２を抵抗体３と
同質系とした場合には敷粉４はなくても良い。５
は鞘１の内側面に塗布された抵抗体３に側面絶縁
被膜を形成するための塗布剤、６は鞘１の上部を
ほぼ密閉状におおう蓋で、蓋６は鞘１と同質性の
部材により形成する。塗布剤５は鞘１の内面の一
部又は全部あるいは蓋６の内面に塗布しても良
く、要は焼成用の容器内に設けられていれば良
い。尚、実際には抵抗体３の上面には絶縁被膜が
形成されるのを防ぐためのしやへい部材が設けら
れる。
まず、焼成装置の構成を第１図によつて説明する
と、１はアルミナ質の鞘（焼成用容器）、２は鞘
１の底に載置された耐熱性セラミツク材から成る
台座で、台座２の材質はアルミナ質又は酸化亜鉛
系焼結板等が良く、特に酸化亜鉛系焼結板は抵抗
体の主成分と同質であるので抵抗体の特性を損ね
る恐れがない。３は圧縮成形されたZnOを主成分
とする電圧非直線抵抗体で、抵抗体３は敷粉４を
介して台座２上に載置される。敷粉４は台座２と
抵抗体３との溶着を防ぐためのもので、抵抗体３
の成分に類似又は同質のものが要求され、アルミ
ナ質や抵抗体３の造粉末分又は抵抗体３を仮焼し
て砕いた粉等が用いられる。台座２を抵抗体３と
同質系とした場合には敷粉４はなくても良い。５
は鞘１の内側面に塗布された抵抗体３に側面絶縁
被膜を形成するための塗布剤、６は鞘１の上部を
ほぼ密閉状におおう蓋で、蓋６は鞘１と同質性の
部材により形成する。塗布剤５は鞘１の内面の一
部又は全部あるいは蓋６の内面に塗布しても良
く、要は焼成用の容器内に設けられていれば良
い。尚、実際には抵抗体３の上面には絶縁被膜が
形成されるのを防ぐためのしやへい部材が設けら
れる。
次に上記の焼成装置を用いた製造方法について
述べると、まず、抵抗体３はZnO（91mol％）に
Sb2O3、Bi2O3、CO2O3、MnO2、Cr2O3、SiO2な
どを合計9mol％加え、充分混合した後に適当な
形状に圧縮成形する。例えば直径40mmφ、厚さ30
mmの円柱形の成形体とする。又、塗布剤５は、出
発原料としてSb2O3Sb2O3と反応する酸化物例え
ばZnOとSiO2を80Sb2O3−10ZnO−10SiO2（モル
比）となるように秤量後、これらに水を加えて充
分に混合して得られたスラリーを鞘１の内壁に塗
布して乾燥させる。そして、鞘１内に第１図のよ
うに抵抗体３を配置し、蓋６で鞘１をほぼ密閉す
る。この状態で1000℃〜1400℃（1100℃〜1300℃
が好ましい。）の温度範囲で焼成すると、塗布剤
５中のSb2O3が蒸発し、鞘１内はこれらの雰囲気
で満たされ、抵抗体３内のZnO、Bi2O3等と気−
固相反応し、抵抗体３の表面に高抵抗の絶縁被膜
が形成される。この絶縁被膜をＸ線回折により調
べると第２図に示すようになり、スピネル
（Zn2.33Sb0.67O4）が主成分で形成されていること
が判明した。このことはＸ線マイクロアナライザ
ーにより調べても同様であつた。
述べると、まず、抵抗体３はZnO（91mol％）に
Sb2O3、Bi2O3、CO2O3、MnO2、Cr2O3、SiO2な
どを合計9mol％加え、充分混合した後に適当な
形状に圧縮成形する。例えば直径40mmφ、厚さ30
mmの円柱形の成形体とする。又、塗布剤５は、出
発原料としてSb2O3Sb2O3と反応する酸化物例え
ばZnOとSiO2を80Sb2O3−10ZnO−10SiO2（モル
比）となるように秤量後、これらに水を加えて充
分に混合して得られたスラリーを鞘１の内壁に塗
布して乾燥させる。そして、鞘１内に第１図のよ
うに抵抗体３を配置し、蓋６で鞘１をほぼ密閉す
る。この状態で1000℃〜1400℃（1100℃〜1300℃
が好ましい。）の温度範囲で焼成すると、塗布剤
５中のSb2O3が蒸発し、鞘１内はこれらの雰囲気
で満たされ、抵抗体３内のZnO、Bi2O3等と気−
固相反応し、抵抗体３の表面に高抵抗の絶縁被膜
が形成される。この絶縁被膜をＸ線回折により調
べると第２図に示すようになり、スピネル
（Zn2.33Sb0.67O4）が主成分で形成されていること
が判明した。このことはＸ線マイクロアナライザ
ーにより調べても同様であつた。
上記の気−固相反応においては、塗布剤５の
Sb2O3とZnOは1000℃までの加熱過程で ZnO＋Sb2O3＋O2→ZnSb2O6 …………(1) の反応によりZnSb2O6が600℃〜700℃で形成され
はじめ、900℃までその生成量は増加しその後減
少する。又、 7ZnO＋Sb2O3＋O2→Zn7Sb2O12 …………(2) の反応によりZn7Sb2O12が800℃付近から形成さ
れはじめその後増加する。又、塗布剤５のZnOと
SiO2は 2ZnO＋SiO2→Zn2SiO4 …………(3) の反応によりZn2SiO4が800℃付近から形成され
る。そして、上記(1)、(2)式の反応によりSb2O3の
蒸発は抑制され、又Sb2O3と反応するZnOの反応
率は上記(3)式の反応によりSiO2によつて抑制さ
れる。しかし、第３図に示した7ZnO−Sb2O3−
SiO2系の加熱過程の結晶構造変化から判るよう
に、900℃以上になるとZnSb2O6もZn7Sb2O12に変
化するため、Sb2O3の蒸発は結果的には(2)、(3)式
の反応により抑制されたこととなる。従つて、
Sb2O3を蒸発させるためには(2)、(3)式の反応に必
要な量以上を要求されるので、Sb2O3とZnOおよ
びSiO2との割合は(2)式よりSb2O3／ZnO＞1/7、
又(3)式からのZnO／SiO2＞２に基いてSb2O3／
SiO3＞2/7となつている。このようにSb2O3は上
記の反応に必要な量以上存在するため上記反応残
余のSb2O3が1000℃前後で蒸発する。しかし、こ
の蒸発は上記反応においてSb2O3が費消されるた
めSb2O3単一塗布の場合より遅くなる。第４図は
塗布剤５がSb2O3単一の場合と80Sb2O3−10ZnO
−10SiO2の場合とにおける温度とSb2O3蒸発量と
の関係を示したもので、後者の場合は前者の場合
より蒸発が遅いことが判る。一方、抵抗体３は
800℃付近より収縮を始め、1000℃付近ではZnO
の他にZnSiO4、Zn2.33Sb0.67O4、Zn2Bi3Sb3O14、
14Bi2O3−Cr2O3等が形成される。この結果、抵
抗体３の側面ではSb2O3の蒸気と抵抗体３のZnO
とが気−固相反応し、Zn2.33Sb0.67O4を主成分と
する高抵抗の絶縁被膜が形成される。
Sb2O3とZnOは1000℃までの加熱過程で ZnO＋Sb2O3＋O2→ZnSb2O6 …………(1) の反応によりZnSb2O6が600℃〜700℃で形成され
はじめ、900℃までその生成量は増加しその後減
少する。又、 7ZnO＋Sb2O3＋O2→Zn7Sb2O12 …………(2) の反応によりZn7Sb2O12が800℃付近から形成さ
れはじめその後増加する。又、塗布剤５のZnOと
SiO2は 2ZnO＋SiO2→Zn2SiO4 …………(3) の反応によりZn2SiO4が800℃付近から形成され
る。そして、上記(1)、(2)式の反応によりSb2O3の
蒸発は抑制され、又Sb2O3と反応するZnOの反応
率は上記(3)式の反応によりSiO2によつて抑制さ
れる。しかし、第３図に示した7ZnO−Sb2O3−
SiO2系の加熱過程の結晶構造変化から判るよう
に、900℃以上になるとZnSb2O6もZn7Sb2O12に変
化するため、Sb2O3の蒸発は結果的には(2)、(3)式
の反応により抑制されたこととなる。従つて、
Sb2O3を蒸発させるためには(2)、(3)式の反応に必
要な量以上を要求されるので、Sb2O3とZnOおよ
びSiO2との割合は(2)式よりSb2O3／ZnO＞1/7、
又(3)式からのZnO／SiO2＞２に基いてSb2O3／
SiO3＞2/7となつている。このようにSb2O3は上
記の反応に必要な量以上存在するため上記反応残
余のSb2O3が1000℃前後で蒸発する。しかし、こ
の蒸発は上記反応においてSb2O3が費消されるた
めSb2O3単一塗布の場合より遅くなる。第４図は
塗布剤５がSb2O3単一の場合と80Sb2O3−10ZnO
−10SiO2の場合とにおける温度とSb2O3蒸発量と
の関係を示したもので、後者の場合は前者の場合
より蒸発が遅いことが判る。一方、抵抗体３は
800℃付近より収縮を始め、1000℃付近ではZnO
の他にZnSiO4、Zn2.33Sb0.67O4、Zn2Bi3Sb3O14、
14Bi2O3−Cr2O3等が形成される。この結果、抵
抗体３の側面ではSb2O3の蒸気と抵抗体３のZnO
とが気−固相反応し、Zn2.33Sb0.67O4を主成分と
する高抵抗の絶縁被膜が形成される。
上記実施例においては、塗布剤５中のSb2O3が
ZnOおよびZnOを介してSiO2と反応するため
Sb2O3の蒸発が遅くなる。このため、抵抗体３が
充分に収縮し充分にガスを放出してから気−固相
反応を生じ、残存ガスが生じないので抵抗体３と
側面絶縁被膜との密着性が良好となり、電流放電
耐量、耐コロナ性および耐アーク性などの電気的
諸特性が良好となる。因みに抵抗体３の短波尾放
電耐量を測定した結果、例えば塗布剤５を
80Sb2O3−10ZnO−10SiO2とした場合、４×10μ
Ｓのインパルスを２回印加して75KAの放電耐量
を示した。又、抵抗体３の側面に直接塗布剤５を
塗布する方法ではないので焼成中における抵抗体
３と塗布剤５との収縮率の相違を考慮する必要が
なく、１回の焼成で簡単かつ安価に高抵抗な側面
絶縁被膜を形成することができる。
ZnOおよびZnOを介してSiO2と反応するため
Sb2O3の蒸発が遅くなる。このため、抵抗体３が
充分に収縮し充分にガスを放出してから気−固相
反応を生じ、残存ガスが生じないので抵抗体３と
側面絶縁被膜との密着性が良好となり、電流放電
耐量、耐コロナ性および耐アーク性などの電気的
諸特性が良好となる。因みに抵抗体３の短波尾放
電耐量を測定した結果、例えば塗布剤５を
80Sb2O3−10ZnO−10SiO2とした場合、４×10μ
Ｓのインパルスを２回印加して75KAの放電耐量
を示した。又、抵抗体３の側面に直接塗布剤５を
塗布する方法ではないので焼成中における抵抗体
３と塗布剤５との収縮率の相違を考慮する必要が
なく、１回の焼成で簡単かつ安価に高抵抗な側面
絶縁被膜を形成することができる。
尚、上記実施例において、鞘１内に収納する抵
抗体３は圧縮成形した後に仮焼成してある程度収
縮させたものでも良い。又、塗布剤５とせずにス
ラリーを乾燥して粉状にし鞘１内に敷くようにし
ても良い。
抗体３は圧縮成形した後に仮焼成してある程度収
縮させたものでも良い。又、塗布剤５とせずにス
ラリーを乾燥して粉状にし鞘１内に敷くようにし
ても良い。
以上のように本発明においては、酸化亜鉛を主
成分とする電圧非直線抵抗体の焼成の際に、焼成
用容器内にアンチモン酸化物とアンチモン酸化物
と反応する酸化物とシリコン酸化物とを配置し、
焼成と同時にアンチモン酸化物と電圧非直線抵抗
体の気−固相反応により電圧非直線抵抗体の側面
絶縁被膜を形成している。このため、アンチモン
酸化物は亜鉛酸化物と反応してその蒸発を抑制さ
れ、又亜鉛酸化物のアンチモン酸化物との反応率
も亜鉛酸化物とシリコン酸化物との反応により抑
制され、アンチモン酸化物の蒸発はアンチモン酸
化物のみを配置した場合より遅くなる。従つて、
電圧非直線抵抗体が焼成により充分に収縮し充分
にガスを放出してから気−固相反応により絶縁被
膜が形成されるようになる。このため、抵抗体と
側面絶縁被膜との間に残存ガスが生じず、両者間
の密着性が良好となり、電気的諸特性が良好とな
る。又、アンチモン酸化物などは抵抗体の側面に
直接塗布するわけではないので焼成中におけるこ
れらの酸化物と抵抗体との間の収縮率の相違を考
慮する必要がなく、１回の焼成で簡単かつ安価に
高抵抗の絶縁被膜を形成することができる。
成分とする電圧非直線抵抗体の焼成の際に、焼成
用容器内にアンチモン酸化物とアンチモン酸化物
と反応する酸化物とシリコン酸化物とを配置し、
焼成と同時にアンチモン酸化物と電圧非直線抵抗
体の気−固相反応により電圧非直線抵抗体の側面
絶縁被膜を形成している。このため、アンチモン
酸化物は亜鉛酸化物と反応してその蒸発を抑制さ
れ、又亜鉛酸化物のアンチモン酸化物との反応率
も亜鉛酸化物とシリコン酸化物との反応により抑
制され、アンチモン酸化物の蒸発はアンチモン酸
化物のみを配置した場合より遅くなる。従つて、
電圧非直線抵抗体が焼成により充分に収縮し充分
にガスを放出してから気−固相反応により絶縁被
膜が形成されるようになる。このため、抵抗体と
側面絶縁被膜との間に残存ガスが生じず、両者間
の密着性が良好となり、電気的諸特性が良好とな
る。又、アンチモン酸化物などは抵抗体の側面に
直接塗布するわけではないので焼成中におけるこ
れらの酸化物と抵抗体との間の収縮率の相違を考
慮する必要がなく、１回の焼成で簡単かつ安価に
高抵抗の絶縁被膜を形成することができる。
第１図は本発明に係る焼成装置の縦断正面図、
第２図は本発明に係る側面絶縁被膜のＸ線回折
図、第３図は本発明に係る7ZnO−Sb2O3−SiO2
系の加熱過程の結晶構造変化図、第４図は本発明
に係る温度とSb2O3蒸発量との関係図。 １……鞘（焼成用容器）、３……電圧非直線抵
抗体、５……塗布剤、６……蓋。
第２図は本発明に係る側面絶縁被膜のＸ線回折
図、第３図は本発明に係る7ZnO−Sb2O3−SiO2
系の加熱過程の結晶構造変化図、第４図は本発明
に係る温度とSb2O3蒸発量との関係図。 １……鞘（焼成用容器）、３……電圧非直線抵
抗体、５……塗布剤、６……蓋。
Claims (1)
- １ 酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体を
焼成用容器内に入れて焼成する際に、焼成用容器
内にアンチモン酸化物とアンチモン酸化物と反応
してアンチモン酸化物の蒸発を遅らせる酸化物と
して二酸化珪素と酸化亜鉛を配置し、前記焼成と
同時に気−固相反応により電圧非直線抵抗体の側
面絶縁被膜を形成することを特徴とする電圧非直
線抵抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55146683A JPS5769705A (en) | 1980-10-20 | 1980-10-20 | Method of producing voltage nonlinear resistor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55146683A JPS5769705A (en) | 1980-10-20 | 1980-10-20 | Method of producing voltage nonlinear resistor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5769705A JPS5769705A (en) | 1982-04-28 |
| JPS6156845B2 true JPS6156845B2 (ja) | 1986-12-04 |
Family
ID=15413218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55146683A Granted JPS5769705A (en) | 1980-10-20 | 1980-10-20 | Method of producing voltage nonlinear resistor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5769705A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57145303A (en) * | 1981-03-03 | 1982-09-08 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Method of producing voltage nonlinear resistor |
| CN104589943A (zh) | 2015-01-22 | 2015-05-06 | 石宇 | 导出式多承点独立悬架 |
-
1980
- 1980-10-20 JP JP55146683A patent/JPS5769705A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5769705A (en) | 1982-04-28 |
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