JPS63209104A - 酸化亜鉛形避雷器素子 - Google Patents
酸化亜鉛形避雷器素子Info
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- JPS63209104A JPS63209104A JP62041449A JP4144987A JPS63209104A JP S63209104 A JPS63209104 A JP S63209104A JP 62041449 A JP62041449 A JP 62041449A JP 4144987 A JP4144987 A JP 4144987A JP S63209104 A JPS63209104 A JP S63209104A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
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- Electromagnetism (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】
（産業上の利用分野）
本発明は良好な性状の電極を有する酸化亜鉛形避雷器素
子に関するものである。
子に関するものである。
（従来の技術）
従来、雷撃時の大電圧から碍子を保護するための酸化亜
鉛を主成分とする避雷器素子としては、第３図にその断
面を示すように酸化亜鉛を主成分としこれに少なくとも
一種類以上の金属酸化物を添加した金属酸化物焼結体で
あるＺｎＯ素子１１の対向する表面に、金属溶射法によ
り例えばアルミニウムメタリコン等の電極１２を形成し
たものが知られている。
鉛を主成分とする避雷器素子としては、第３図にその断
面を示すように酸化亜鉛を主成分としこれに少なくとも
一種類以上の金属酸化物を添加した金属酸化物焼結体で
あるＺｎＯ素子１１の対向する表面に、金属溶射法によ
り例えばアルミニウムメタリコン等の電極１２を形成し
たものが知られている。
上述した構成の酸化亜鉛形避雷器素子では、金属溶射電
極１２により、避雷器素子を積み重ねた時の接触抵抗を
減らすとともに、避雷器素子内部に流れる電流が均一に
分布するようにしている。
極１２により、避雷器素子を積み重ねた時の接触抵抗を
減らすとともに、避雷器素子内部に流れる電流が均一に
分布するようにしている。
（発明が解決しようとする問題点）
上述した従来の酸化亜鉛形避雷器素子では、電極として
粒子の大きい金属溶射電極１２を用いているので、Ｚｎ
Ｏ素子１１の表面の微小な凹凸に電極が接触していない
部分が生じることがあった。
粒子の大きい金属溶射電極１２を用いているので、Ｚｎ
Ｏ素子１１の表面の微小な凹凸に電極が接触していない
部分が生じることがあった。
その結果、雷インパルス電流などの大電流サージにより
避雷器素子が動作したときに、部分的な放電が生じると
ともにＺｎＯ素子１１内に均一に電流が流れないため、
ＺｎＯ素子本来の特性を充分に発揮できず、低いサージ
電流で破壊が生じる欠点があった。
避雷器素子が動作したときに、部分的な放電が生じると
ともにＺｎＯ素子１１内に均一に電流が流れないため、
ＺｎＯ素子本来の特性を充分に発揮できず、低いサージ
電流で破壊が生じる欠点があった。
また、微粒子金属電極を蒸着法により均一にＺｎＯ素子
表面に形成する方法も特開昭６１−１７１１０２号公報
において開示されているが、ＺｎＯ素子表面の電極は５
〜１０μｍ以上のある一定以上の厚さがないとサージ電
流で破れ安定的な効果を発揮しない一方、蒸着法のみで
５〜１０μｍ以上の厚みを達成することは経済性から困
難なため、避雷器素子として満足できる性能を得ること
ができない欠点があった。
表面に形成する方法も特開昭６１−１７１１０２号公報
において開示されているが、ＺｎＯ素子表面の電極は５
〜１０μｍ以上のある一定以上の厚さがないとサージ電
流で破れ安定的な効果を発揮しない一方、蒸着法のみで
５〜１０μｍ以上の厚みを達成することは経済性から困
難なため、避雷器素子として満足できる性能を得ること
ができない欠点があった。
本発明の目的は上述した不具合を解消して、ＺｎＯ素子
と電極との密着性が良好で高い雷サージ性能を発揮する
酸化亜鉛形避雷器素子を提供しようとするものである。
と電極との密着性が良好で高い雷サージ性能を発揮する
酸化亜鉛形避雷器素子を提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明の酸化亜鉛形避雷器素子は、酸化亜鉛を主成分と
して、これに少なくとも一種類以上の金属酸化物を添加
混合した金属酸化物焼結体と、この金属酸化物焼結体の
対向する表面に設けた３００Å以上の金属蒸着膜とこの
金属蒸着股上に設けた貴金属塗布膜とからなる電極とを
具えることを特徴とするものである。
して、これに少なくとも一種類以上の金属酸化物を添加
混合した金属酸化物焼結体と、この金属酸化物焼結体の
対向する表面に設けた３００Å以上の金属蒸着膜とこの
金属蒸着股上に設けた貴金属塗布膜とからなる電極とを
具えることを特徴とするものである。
（作 用）
上述した構成において、３００Å以上の金属蒸着膜好ま
しくは金蒸着膜をＺｎＯ素子表面に形成し、さらにその
上より貴金属ペースト好ましくは銀ペーストを１０〜２
０μｍ塗布して例えば５００ ’Ｃで焼成して好ましく
は銀よりなる貴金属塗布膜を作製することにより、必要
とする厚さの電極を安価にしかも均一にＺｎＯ素子表面
に形成することができる。その結果、素子内部に流れる
電流が均一となるため、サージ特性を大幅に向上するこ
とができる。
しくは金蒸着膜をＺｎＯ素子表面に形成し、さらにその
上より貴金属ペースト好ましくは銀ペーストを１０〜２
０μｍ塗布して例えば５００ ’Ｃで焼成して好ましく
は銀よりなる貴金属塗布膜を作製することにより、必要
とする厚さの電極を安価にしかも均一にＺｎＯ素子表面
に形成することができる。その結果、素子内部に流れる
電流が均一となるため、サージ特性を大幅に向上するこ
とができる。
本発明において、ＺｎＯ素子の表面に設ける金属蒸着膜
の厚さを３００Å以上と規定するのは、３００人未満で
はその外側の貴金属塗布膜と ゛ＺｎＯ素子とを安定的
に密着させる効果が少ないためである。
の厚さを３００Å以上と規定するのは、３００人未満で
はその外側の貴金属塗布膜と ゛ＺｎＯ素子とを安定的
に密着させる効果が少ないためである。
また、ＺｎＯ素子と電極との非接触部分が断面部の任意
の点での平均値で１００ ａｍあたり１０μｍ以下であ
ると好ましいのは、非接触部分が１００μｍあたり１０
μｍを超えると密着性が悪化し、安定的なサージ性能が
得られないためである。
の点での平均値で１００ ａｍあたり１０μｍ以下であ
ると好ましいのは、非接触部分が１００μｍあたり１０
μｍを超えると密着性が悪化し、安定的なサージ性能が
得られないためである。
さらに、金蒸着膜と銀ペーストを焼成して得る銀塗布膜
の組み合わせが好ましいのは、一般に入手しやすいとと
もに相互の密着性が良好でかつ安価な組み合わせである
ためである。
の組み合わせが好ましいのは、一般に入手しやすいとと
もに相互の密着性が良好でかつ安価な組み合わせである
ためである。
（実施例）
酸化亜鉛を主成分とする金属酸化物焼結体（ＺｎＯ素子
）５を得るには、まず所°定粒度に調整した酸化亜鉛原
料と所定の粒度に調整したＢ ＬＯａ、Ｃｏ＊Ｏｓ、Ｍ
ｎＯ，，５ｂｚＯｓ、Ｃｒ、０ＳｉＯ□、ＮｉＯ等の少
なくとも一種以上の金属酸化物をポリビニルアルコール
等の焼結助剤とともに混合、造粒、成形した後、成形体
に対して焼結助剤を飛散除去するための仮焼成を行い、
最後に本焼成をして所望の焼結体を得ている。
）５を得るには、まず所°定粒度に調整した酸化亜鉛原
料と所定の粒度に調整したＢ ＬＯａ、Ｃｏ＊Ｏｓ、Ｍ
ｎＯ，，５ｂｚＯｓ、Ｃｒ、０ＳｉＯ□、ＮｉＯ等の少
なくとも一種以上の金属酸化物をポリビニルアルコール
等の焼結助剤とともに混合、造粒、成形した後、成形体
に対して焼結助剤を飛散除去するための仮焼成を行い、
最後に本焼成をして所望の焼結体を得ている。
次に、得られた第１図（ａ）に示す金属酸化物焼結体１
の対向する表面を平滑に研磨した後、第１図（ｂ）に示
すように３００Å以上の所定厚さに好ましくは金よりな
る金属蒸着膜２を形成する。最後に、第１図（Ｃ）に示
すように金属蒸着１１！２上に好ましくは銀よりなる貴
金属ペースト３を好ましくはｌＯ〜２０ｕ＋ｗの厚さに
塗布した後、例えば５００ ’Ｃ前後の温度で焼成して
所望の酸化亜鉛゛形避雷器素子を得ている。
の対向する表面を平滑に研磨した後、第１図（ｂ）に示
すように３００Å以上の所定厚さに好ましくは金よりな
る金属蒸着膜２を形成する。最後に、第１図（Ｃ）に示
すように金属蒸着１１！２上に好ましくは銀よりなる貴
金属ペースト３を好ましくはｌＯ〜２０ｕ＋ｗの厚さに
塗布した後、例えば５００ ’Ｃ前後の温度で焼成して
所望の酸化亜鉛゛形避雷器素子を得ている。
以下、実際の例について説明する。
上述した方法により得られた同一形状の金属酸化物焼結
体に対して、第１表に示す条件で金属蒸着膜と貴金属塗
布膜とからなる電極を有する零発の試料Ｎα１〜５およ
び比較例の試料Ｎα６〜８の８．酸化亜鉛形避雷器素子
と、従来例としてアルミニラムを３０〜５０μｍの厚さ
に溶射して電極を形成した試料Ｎｏ、９を準備した。
体に対して、第１表に示す条件で金属蒸着膜と貴金属塗
布膜とからなる電極を有する零発の試料Ｎα１〜５およ
び比較例の試料Ｎα６〜８の８．酸化亜鉛形避雷器素子
と、従来例としてアルミニラムを３０〜５０μｍの厚さ
に溶射して電極を形成した試料Ｎｏ、９を準備した。
準備した各試料につき３個の避雷器素子に対して、第１
表に示す電流を２分間隔で２０回印加することにより開
閉サージ耐量を測定するとともに、電極塗布部分を走査
型電子顕微鏡にて観察して断面部分の長さに対する非接
触部分の長さを求めた。
表に示す電流を２分間隔で２０回印加することにより開
閉サージ耐量を測定するとともに、電極塗布部分を走査
型電子顕微鏡にて観察して断面部分の長さに対する非接
触部分の長さを求めた。
開閉サージ耐量は２０回とも破壊しなかったものを０１
２０回印加の途中で破壊したものを×として第１表に示
した。また、断面部分の長さに対する非接触部分の長さ
は、断面部分１００μｍに対する長さとして第１表に表
示した。
２０回印加の途中で破壊したものを×として第１表に示
した。また、断面部分の長さに対する非接触部分の長さ
は、断面部分１００μｍに対する長さとして第１表に表
示した。
第１表から明らかなように、金属蒸着膜厚が３００Å以
上で貴金属ペーストを使用した本発明の試料Ｎα１〜５
は１００ＯＡでも２０回の開閉サージ試験に耐えたのに
対し、金属蒸着膜厚が３００人未満の比較例Ｎｏ、 ６
はすべて１００ＯＡの開閉サージ試験に耐えられないこ
とがわかった。
上で貴金属ペーストを使用した本発明の試料Ｎα１〜５
は１００ＯＡでも２０回の開閉サージ試験に耐えたのに
対し、金属蒸着膜厚が３００人未満の比較例Ｎｏ、 ６
はすべて１００ＯＡの開閉サージ試験に耐えられないこ
とがわかった。
また、電極として金蒸着膜のみの試験Ｎα４および銀型
布膜のみの試験Ｎｏ、 ５では、ともに高い開閉サージ
耐量を得ることができないことがわかった。
布膜のみの試験Ｎｏ、 ５では、ともに高い開閉サージ
耐量を得ることができないことがわかった。
さらに、従来例である電極としてアルミニウムメタリコ
ンを使用した試験Ｎｏ、 ６では８００Ａの開閉サージ
試験に耐えら、れす、この点で本発明の試験Ｎｏ、 １
〜５と比べて劣ることがわかった。
ンを使用した試験Ｎｏ、 ６では８００Ａの開閉サージ
試験に耐えら、れす、この点で本発明の試験Ｎｏ、 １
〜５と比べて劣ることがわかった。
さらにまた、断面°部分の長さに対する非接触部分の長
さに関しては、本発明試験Ｎα１，２においては１００
μｍあたり１０μｍ以下であるのに対し、その他の比較
例および従来例においては１０μｍを超えているため、
断面部分の長さに対する非接触部分の長さは１００μｍ
あたり゛１０μｍ以下であると好ましいことがわかった
。
さに関しては、本発明試験Ｎα１，２においては１００
μｍあたり１０μｍ以下であるのに対し、その他の比較
例および従来例においては１０μｍを超えているため、
断面部分の長さに対する非接触部分の長さは１００μｍ
あたり゛１０μｍ以下であると好ましいことがわかった
。
おな、上述した実施例のうち本発明の試験Ｎｏ、 １、
比較例の試験Ｎα８および従来例の試験ＮＱ、９のそれ
ぞれの電極塗布部分を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて
観察した結果を第２図（ａ）〜（Ｃ）にそれぞれ示す。
比較例の試験Ｎα８および従来例の試験ＮＱ、９のそれ
ぞれの電極塗布部分を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて
観察した結果を第２図（ａ）〜（Ｃ）にそれぞれ示す。
すなわち、第２図ら）に示す本発明の試験Ｎα１に対す
るＳＥＭ写真からは白い貴金属蒸着膜と金属酸化物焼結
体とがほとんど完全に密着しているのに対し、第２図（
ａ）に示す比較例の試験Ｎα８に対するＳＥＭ写真およ
び第２図（Ｃ）に示す従来例の試験Ｎα９においては界
面に黒い非接触部が多く存在することがわかった。
るＳＥＭ写真からは白い貴金属蒸着膜と金属酸化物焼結
体とがほとんど完全に密着しているのに対し、第２図（
ａ）に示す比較例の試験Ｎα８に対するＳＥＭ写真およ
び第２図（Ｃ）に示す従来例の試験Ｎα９においては界
面に黒い非接触部が多く存在することがわかった。
（発明の効果）
以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
の酸化亜鉛形避雷器素子によれば、電極を金属蒸着膜と
貴金属塗布膜とより構成する事により、必要とする厚さ
の電極を安価にしかも均一に金属酸化物焼結体（ＺｎＯ
素子）表面に形成することができ、その結果素子内部を
流れる電流が均一となり、サージ特性を大幅に向上する
ことができる。
の酸化亜鉛形避雷器素子によれば、電極を金属蒸着膜と
貴金属塗布膜とより構成する事により、必要とする厚さ
の電極を安価にしかも均一に金属酸化物焼結体（ＺｎＯ
素子）表面に形成することができ、その結果素子内部を
流れる電流が均一となり、サージ特性を大幅に向上する
ことができる。
第１図（ａ）、Φ）、 （Ｃ）はそれぞれ本発明の避雷
器素子の製造工程を順に説明するための断面図、第２図
（ａ）、 （ｂ）、 （Ｃ）はそれぞれ比較例、本発明
例、従来例の結晶の構造を示すＳＥＭ写真、第３図は従
来の避雷器素子の構造を示すための断面図である。 ｌ−・金属酸化物焼結体 ２−・−金属蒸着膜３−貴金
属ペースト １１・−・ＺｎＯ素子１２−電極 特許出願人 日本碍子株式会社 代理人弁理士 杉 村 暁 秀 同 弁 理 士 杉 村 興
作第２図
器素子の製造工程を順に説明するための断面図、第２図
（ａ）、 （ｂ）、 （Ｃ）はそれぞれ比較例、本発明
例、従来例の結晶の構造を示すＳＥＭ写真、第３図は従
来の避雷器素子の構造を示すための断面図である。 ｌ−・金属酸化物焼結体 ２−・−金属蒸着膜３−貴金
属ペースト １１・−・ＺｎＯ素子１２−電極 特許出願人 日本碍子株式会社 代理人弁理士 杉 村 暁 秀 同 弁 理 士 杉 村 興
作第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、酸化亜鉛を主成分として、これに少なくとも一種類
以上の金属酸化物を添加混合した金属酸化物焼結体と、
この金属酸化物焼結体の対向する表面に設けた３００Å
以上の金属蒸着膜とこの金属蒸着膜上に設けた貴金属塗
布膜とからなる電極とを具えることを特徴とする酸化亜
鉛形避雷器素子。 ２、前記金属酸化物焼結体と電極との非接触部分が断面
部の任意の点での平均値で１００ μｍあたり１０μｍ以下である特許請求の範囲第１項記
載の酸化亜鉛形避雷器素子。 ３、前記金属蒸着膜が金からなるとともに、前記貴金属
塗布膜が銀ペーストを焼成したものからなる特許請求の
範囲第１項記載の酸化亜鉛形避雷器素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62041449A JPS63209104A (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | 酸化亜鉛形避雷器素子 |
| US07/112,275 US4835508A (en) | 1987-02-26 | 1987-10-26 | Zinc oxide type lightning-conducting element |
| CA000550670A CA1293294C (en) | 1987-02-26 | 1987-10-30 | Zinc oxide type lightning-conducting element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62041449A JPS63209104A (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | 酸化亜鉛形避雷器素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63209104A true JPS63209104A (ja) | 1988-08-30 |
| JPH0379846B2 JPH0379846B2 (ja) | 1991-12-20 |
Family
ID=12608683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62041449A Granted JPS63209104A (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | 酸化亜鉛形避雷器素子 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4835508A (ja) |
| JP (1) | JPS63209104A (ja) |
| CA (1) | CA1293294C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0325903A (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-04 | Ngk Insulators Ltd | 避雷素子の接合方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11186006A (ja) * | 1997-12-22 | 1999-07-09 | Toshiba Corp | 非直線抵抗体 |
| JP3399349B2 (ja) * | 1998-03-17 | 2003-04-21 | 株式会社村田製作所 | 積層バリスタおよびその製造方法 |
| JP2001176703A (ja) * | 1999-10-04 | 2001-06-29 | Toshiba Corp | 電圧非直線抵抗体及びその製造方法 |
| US9347137B2 (en) * | 2006-09-11 | 2016-05-24 | Ihi Corporation | Method of manufacturing electrode for electrical-discharge surface treatment, and electrode for electrical-discharge surface treatment |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4460497A (en) * | 1983-02-18 | 1984-07-17 | Westinghouse Electric Corp. | Voltage stable nonlinear resistor containing minor amounts of aluminum and selected alkali metal additives |
-
1987
- 1987-02-26 JP JP62041449A patent/JPS63209104A/ja active Granted
- 1987-10-26 US US07/112,275 patent/US4835508A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-10-30 CA CA000550670A patent/CA1293294C/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0325903A (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-04 | Ngk Insulators Ltd | 避雷素子の接合方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1293294C (en) | 1991-12-17 |
| US4835508A (en) | 1989-05-30 |
| JPH0379846B2 (ja) | 1991-12-20 |
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