DE2459599C3 - Verfahren zur Herstellung eines aufgrund der Zusammensetzung seiner Masse selbst spannungsabhängigen Widerstandskörpers auf der Basis von Zirkoxid - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines aufgrund der Zusammensetzung seiner Masse selbst spannungsabhängigen Widerstandskörpers auf der Basis von Zirkoxid

Info

Publication number
DE2459599C3
DE2459599C3 DE19742459599 DE2459599A DE2459599C3 DE 2459599 C3 DE2459599 C3 DE 2459599C3 DE 19742459599 DE19742459599 DE 19742459599 DE 2459599 A DE2459599 A DE 2459599A DE 2459599 C3 DE2459599 C3 DE 2459599C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
powder
binder
pressing
produced
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19742459599
Other languages
English (en)
Other versions
DE2459599A1 (de
DE2459599B2 (de
Inventor
Rudolf Dr.-Ing. Foitzik
Johann Schering
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19742459599 priority Critical patent/DE2459599C3/de
Publication of DE2459599A1 publication Critical patent/DE2459599A1/de
Publication of DE2459599B2 publication Critical patent/DE2459599B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2459599C3 publication Critical patent/DE2459599C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-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
    • H01C7/10Non-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
    • H01C7/105Varistor cores
    • H01C7/108Metal oxide
    • H01C7/112ZnO type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C17/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/30Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for baking
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-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
    • H01C7/10Non-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
    • H01C7/12Overvoltage protection resistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

Es ist bekannt, daß sich zur Begrenzung von Übet- mi spannungen in elektrischen Anlagen .spannungsabhängige Widerstände eignen, deren Spannungsabhängigkeit derart ausgeprägt ist, daß ihre Strom-Spannungs-Kennlinie bei der Darstellung in üblichen Koordinaten einen Knick aufweist. Dies ist dann der *■ Fall, wenn der Exponent η in der Formel i = k if, in der 1 den Strom, u die Spannung und k eine Konstante bedeuten, einen hohen Wert besitzt, d. h. z. H.
lü, 20 oder auch 40. Je höher der Exponent /1 ist, um so kleiner ist das Spannungsintervall, in dem sich der Widerstandswert des Körpers von einem großen zu einem kleinen Wert verändert.
Auf der Basis von Zinkoxid, dem weitere Metalloxide als Dotierungsstoffe zugesetzt sind, lassen sich Widerstandskörper mit einer Spannungsabhängigkeit der beschriebenen Art herstellen. Hierzu ist ^s bekannt (DE-OS 2342172), Zinkoxid und weitere, zumeist ebenfalls als Oxide vorliegende Dotierungsstoffe wie Wismutoxid, Antimonoxid, Kobaltoxid und Chromoxid zu mischen und die Mischung durch eine Wärmebehandlung bei efwa 700 bis 1000° C zu entwässern. Anschließend wird diese kalzinierte Mischung pulverisiert und durch Pressen bei hohem Druck von etwa 50 bis 500 bar zu Körpern geeigneter Gestalt geformt, die dann bei etwa 1000 bis 1450° C durch eine weitere Wärmebehandlung gesintert werden.
Ein Herstellungsverfahren der eingangs genannten Art zeigt die DE-OS 2 345 753. widerstände dieser Art werden zur Begrenzung von Überspannungen in Einrichtungen und Anlagen eingesetzt, deren Betriebsspannung verhältnismäßig niedrig ist, z. B. bis zu der Höhe der im Haushalt üblichen Versorgungsspannung. Dem an sich naheliegenden Gedanken, mit Hilfe von Widerständen dieser Art, die auch als Varistoren bezeichnet werden, Überspannungen in elektrischen Anlagen zu begrenzen, die mit höheren Betriebsspannungen arbeiten, z. B. im Bereich der Mittelspannung bei 20 kV oder in Hochspannungsanlagen mit 220 kV, stehen erhebliche Schwierigkeiten entgegen. Einerseits wird die elektrische Isolation mit steigender Betriebsspannung aus Gründen der Wirtschaftlichkeit nicht mit einem so großen Sicherheitszuschlag bemessen, wie dies in Niederspannungsanlagen bis 1000 V der Fall ist. Dies bedeutet, daß ein für Hochspannungsnetze geeigneter spannungsabhängiger Widerstand imstande sein müßte, beim Wert der Betriebsspannung vollständig zu sperren, dagegen bei einer verhältnismäßig wenig über der Betriebsspannung liegenden Spannung anzusprechen. Dieses Verhalten läßt sich nur mit Widerständen erreichen, die eine besonders ausgeprägte Spannungsabhängigkeit besitzen, d. h. deren Exponent η in der angegebenen Formel einen besonders hohen Wert besitzt.
Ferner wird von spannungsabhängigen Widerständen für den Einsatz in Energieversorgungsnetzen bei mittleren und hohen Betriebsspannungen ein wesentlich höheres Energieaufnahmevermögen gefordert, als es bei Niederspannungsanlagen oder beim Schutz elektronischer Bauteile benötigt wird. Die Widerstände müssen daher hohen Stoßströmen standhalten, ohne ihre Eigenschaften zu ändern oder beschädigt zu werden.
Eine weitere Forderung besteht darin, daß Widerstände mit möglichst genau übereinstimmenden Eigenschaften hergestellt werden müssen, da es bei mittleren und hohen Betriebsspannungen erforderlich ist, eine Anzahl von Widerständen miteinander in Reihe zu schalten. Weichen jedoch die einzelnen in Reihe geschalteten Widerstände in ihrer Charakteristik voneinander ab, so werden bei der elektrischen Beanspruchung einzelne Widerstände stärker belastet als iindcre, wodurch der Überspannungsableiter zerstört werden kiinn.
F.s hat sich nun gezeigt, daß Schwierigkeiten beste-
hen, eine größere Anzahl spannungsabhängiger Widerstände auf der Basis von Zinkoxid mit völlig übereinstimmenden Eigenschaften herzustellen, die sich für die Reihenschaltung eignen. Zwar lassen sich in einer großen Anzahl von Widerstandskörpern solche mit ausreichend übereinstimmenden Eigenschaften finden, doch ist ein solches Auswahlverfahren nicht wirtschaftlich. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, große Widerstandskörper für die in der Energietechnik vorkommenden Spannungs- und Strombelastungen herzustellen.
Die Erfindung geht von einem Verfahren zur Herstellung eines auf Grund der Zusammensetzung seiner Masse selbst spannungsabhängigen Widerstandskörpers aus, bei dem Zinkoxid und Dotierungsstoffe in Pulverform gemischt, einer Wärmebehandlung bis zum Sintern unterzogen und wieder zu Pulver zermahlen werden, worauf dann — gegebenenfalls nach Zumischung eines Bindemittels — durch Pressen die gewünschte Formgebung des Widerstandskörpers erreicht wird, der dann gesintert und auf gegenüberliegenden Flächen mit leitenden Beschichtungen versehen wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Verfahren dahingehend zu verbessern, daß Widerstände mit untereinander weitgehend gleichen Eigenschaften und mit einem so hohen Energieaufhahmevermögen hergestellt werden können, daß sich daraus Überspannungsableiter für Mittel- und Hochspannungsnetze besser und wirtschaftlicher als bisher bzw. für besonders hohe Beanspruchungen überhaupt herstellen lassen.
Dies wird gemäß der Erfindung durch die folgenden Verfahrensschritte erreicht:
a) Aus der ursprünglichen Pulvermischung werden durch Pressen zunächst Zwischenkörper konstanter Wandstärke hergestellt, deren Form unabhängig von der Gestalt des endgültig herzustellenden Widerstandskörpers ist, und diese Zwischenkörper werden einer Wärmebehandlung bis zum Sintern unterzogen;
c) die aus der Zerkleinerung einer Anzahl von gesinterten Zwischenkörpern gewonnenen Pulverchargen werden in einer dem Verwendungszweck angepaßten Dosierung gemischt, woraus dann erst der Widerstandskörper in seiner endgültiggewünschten Gestalt in der üblichen Weise durch Pressen, Sintern und Kontaktieren hergestellt wird.
Das Wesen der Erfindung besteht demnach einerseits darin, bereits bei der Herstellung der Zwischenkörper ein möglichst gleichmäßiges Produkt zu gewinnen. Dies gelingt durch die konstante, verhältnismäßig geringe Wandstärke der Zwischenkörper, die einen guten Brand über den ganzen Querschnitt gewährleistet Es empfiehlt sich daher, die Gestalt der Zwischenkörper vor allem mit Rücksicht auf günstige Voraussetzungen für eine einwandfreie Sinterung zu wählen. Günstig hierfür sind z. B. Platten, Rohre, Halbrund- oder Winkelprofile oder ähnliche Formen der Zwisehenkörper. Bei der Gestalt der endgültigen Widerstandskörper dagegen kann Rücksicht auf die zulässige Stromdichte, die Gestalt des Einbauraumes und die erforderliche Energieaufnahme genommen werden.
Andererseits gcstaUet die Erfindung durch gezielte Mischung der aus den Zwischenkörpern hergestellten Pulverchargen einen Ausgleich unterschiedlicher Eigenschaften und ermöglicht so die Gewinnung eines Endproduktes mit weitgehend konstanten Eigenschaften und großer innerer Homogenität.
An sich ist es bei Sinterprozessen zur Herstellung feuerfester Steine (DE-AS 12 57 655) bekannt, vorgesinterte Briketts zu verwenden. Bei der Herstellung von Ferriten ist es sinngemäß bekannt, eine Vorsinterung von Granalien durchzuführen und das dabei gewonnene Zwischenprodukt zu vermählen (Sonderdruck aus Keramische Zeitschrift, 21. Nr. 10/69;
ίο und 23, Nr. 9 und 10/71, Seite 5). In beiden Fällen hatte der Fachmann keinen unmittelbaren Anlaß zu einer näheren Beschäftigung mit den beschriebenen Vorgängen, weil sie nicht im Zusammenhang mit spannungsabhängigen Widerständen und insbesondere nicht mit solchen auf der Basis von Zinkoxid stehen, zumal dort das Merkmal, daß der Zwisehenkörper eine verhältnismäßig geringe Wandstärke aufweisen soll, nicht zu entnehmen ist.
Eine Siebuiig zur Beschränkung der Korngröße ist
μ bereits bei der Herstellung von V.Iiziumkarbid-Varistoren bekanntgeworden (Bücherei der Hochfrequenztechnik, Band 17: Nichtlineare Halbleiterwiderstände, Seiten 38 und 39, Leipzig 1965). Ferner sind Bindemittel zwischen 10 und 40°, ο der Masse zugesetzt worden. Beide Maßnahmen berühren nicht das Wesen der Erfindung, wie es vorstehend erläutert wurde.
Vor der Herstellung der endgültigen Widerstandskörper kann dem durch Zerkleinern dtr anfänglich
ίο hergestellten Körper gewonnenen Pulver ein Bindemittel zugemischt werden. Hierfür eignen sich beispielsweise die bereits bei der Herstellung von Siliziumkarbid-Widerständen bekannten isolierenden Bindemittel, z. B. Wasserglas, Glas- oder Porzellan-
J5 massen, oder auch Bindemittel auf der Basis von Kunststoffen. Diese Bindemittel tragen in gewissem Umfang zur Steigerung des Energieaufnahmevermögens bei, da sie an den Korngrenzen des Ausgangsi.-»aterials für einen Kühleffekt sorgen.
An Stelle der genannten Bindemittel kann jedoch auch Zinkoxid in Pulverform allein oder in Mischung mit Dotierungsstoffen dienen. Damit wird das Ausgangsmaterial in verwandten Stoffen gebunden, wobei die Möglichkeit besteht, die Eigenschaften noch zu beeinflussen und zu verbessern. Es können sowohl die bereits in dem Ausgangsmaterial enthaltenen Dotierungsstoffe verwendet werden oder aber andere, die noch nicht verwendet werden.
Wird als Bindemittel reines Zinkoxid verwendet,
so so kann es vorteilhaft .'«in, zur Herstellung der zu zerkleinernden Körper eine Mischung von Zinkoxid und einem höheren als bisher üblichen Anteil von Dotieningsstt f fen, d. h. mehr als etwa 5% zu verwenden. Der Überschuß von Dotierungsstoffen vermag dann beim Brennen des Widerstandskörpers das als Bindemittel zugesetzte reine Zinkoxid umzuwandeln, so daß dieses ebenfalls zum aktiven Bestandteil des Widerstandskörpers wird.
Die Menge der Bindemittel an der Gesamtmenge
bo kann etwa 5 bis 30% betragen.
Nach dem Pressen und der Wärmebehandlung der Widerstandskörper in der endgültigen Gestalt werden auf gegenüberliegenden Flächen in der bekannten Weise Elektroden aufgebracht, um den Widerstands-
h5 körper in einen Stromkreis einfügen zu können. Geeignete Verfahren hierfür sind beispielsweise das Aufspritzen oder Aufdampfen von Metallen sowie das Einbrennen metallhaltiger Farben oder Pasten.
Da bei der Herstellung der Widerstandskörper von einer Substanz ausgegangen wird, deren Teilchen bereits die Eigenschaft der Spannungsabhängigkeit besitzen, entfällt bei der Herstellung großer Widerstandskörper das Problem, erst bei dem abschließenden Brennprozeß im gesamten Querschnitt eine homogene Dotierung herbeizuführen. Sofern bei dem abschließenden Brennprozeß dennoch eine Dotierung beabsichtigt oder zusätzlich stattfindet, dient sie zur weiteren Verbesserung der Eigenschaften des Widerstandskörpers, der jedoch auch ohne diesen Vorgang bereits eine gute Homogenität und damit eine hohe Spannungsfestigkeit und Strombelastbarkeit aufweist.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert.
Fig. I ist ein Flußdiagramni. das die einzelnen Schritte des Herstellungsverfahrens für spannungsabilängige Wiuciäiäüuc liuisiciii,
Fig. 2 bis 7 zeigen Beispiele für die im ersten Teil des Verfahrens herzustellenden Körper;
Die Fig. 8 zeigt einen fertigen spannungsabhiingigen Widerstandskörper, während Fig. ^ einen unter Verwendung von Widerstandskörpern entsprechend der Fig. 8 aufgebauten Überspannungsableiter in vereinfachter Darstellung zeigt.
Bei dem Herstellungsverfahren, wie es in der Fig. I an Hand eines Flußdiagramms gezeigt ist. geht man von Zinkoxid ZnO und von Dotierungsstoffen aus. die in jeder gewünschten oder erforderlichen Menge angewendet werden können und die von verschiedener Beschaffenheit sein können. Das Flußdiagramm zeigt daher Dotierungsstoffe Dl. Dl, DS ... Dn, um diesen Sachverhalt zu kennzeichnen. Als Beispiele für geeignete Dotierungsstoffc seien Wismutoxid, Antimonoxid, Kobaltoxid, Lanthanoxid, Bariumoxid, Eisenoxid und Siliziumdioxid genannt. Diese Stoffe werden unter Zugabe eines Zusatzstoffes Zl. der die Mischung der Komponenten erleichtert, z. B. Wasser, einer Mischvorrichtung zugeführt, in welcher der erste Misch Vorgang Mil durchgeführt wird. Das Ergebnis ist eine weitgehend eleichförtniee preßfähiee Masse, die jedoch noch keine auswertbaren elektrischen Eigenschaften besitzt. Aus dieser Masse werden nun in einer hydraulischen Presse in einem ersten Preßvorgang Pl Körper geeigneter Gestalt hergestellt. Die Gestalt dieser Körper ist völlig unabhängig von der der späteren spannungsabhängigen Widerstandskörper und wird vor allem so gewählt, daß ein guter gleichmäßiger Brand erzielt wird. Hierfür geeignete Formen sind in den Fig. 2 bis 7 dargestellt. In Betracht kommen beispielsweise plattenförmige Körper nach Fig. 2. Rohrabschnitte nach Fig. 3 oder Halbrundprofile entsprechend der Fig. 4 sowie ein Winkelprofil entsprechend der Fig. 5. Ferner eignen sich für den vorliegenden Zweck mäanderförmige oder zickzackförmige Profile entsprechend den Fig. 6 und 7. Gemeinsames Merkmal aller dieser Körper ist eine verhältnismäßig geringe Wandstärke, was bei dem anschließenden ersten Brennvorgang Ol zu einer gleichmäßigen Sinterung führt.
Dieser erste Brennvorgang führt zu einer Umwandlung der Ausgangsstoffe der gepreßten Körper in der Weise, wie sie bereits für die Herstellung spanniingsabhängiger Widerstände auf der Basis von Zinkoxid bekannt ist. Die Temperatur kann im Bereich von etwa 1 OfKl bis 1400' C liegen. Als Ergebnis mehrerer Misch-. Preß- und Brennvorgänge erhält man eine Anzahl von Chargen gebrannter Körper Cl.
Cl, CS ... Οι, die nun aus einem Material mit spannungsabhängigen Eigenschaften bestehen. Damit ist der erste Teil des Verfahrens abgeschlossen, was in Fig. 1 durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist.
Die Körper der einzelnen Chargen Cl, Cl, CS ... Cn werden nun jeweils gesondert einem Zerkleinerungsvorgang AiW*" unterworfen, der in einem Mahlwerk durchgeführt wird. Das Ergebnis sind Vorratsmengen Vl, Vl, VS ... Vn von Substanzen, die aus den Körpern der Chargen Cl bis Cn gewonnen sind. Der Mahlvorgang kann hierbei in unterschiedlicher Weise geführt werden. Beispielsweise läßt sich erreichen, daß die gebrannten Körper zu vorwiegend gleicher Teilchengröße zerkleinert werden. Diese kann je nach den später gewünschten Eigenschaften größer oder kleiner sein. Ferner läßt sich erreichen, daß neben einer körnigen Substanz gleichzeitig eine TeiliMCMgü in "wesentüch feinerer Teilchengröße arsis!!!. Falls es erwünscht ist, können die unterschiedlichen Korngrößen durch einen Trennvorgang 5 voneinander geschieden werden, so daß man beispielsweise aus der Vortatsmenge Vl Teilmengen VY und Vl" erhält. Der gleiche Vorgang könnte beispielsweise auch mit der Vorratsmenge Vl oder VS oder mit allen Vnrratsmcngcn geschehen.
Der nächste Schritt des Verfahrens besteht in einem Meß- n..d Prüfvorgang MP, der zur Feststellung der wichtigsten elektrischen Eigenschaften der Vorratsmengen Vl bis Vn dient. Insbesondere wird der Exponent /i ermittel!. Im folgenden besteht nun die Möglichkeit, die Eigenschaften der herzustellenden Widerstandskörper dadurch zu beeinflussen, daß die Vorratsmengen miteinander gemischt werden, wobei beispielsweise einzelne Vorratsmengen unberücksichtigt bleiben können, weil ihre Eigenschaften zu weit von den gewünschten Eigenschaften entfernt sind oder man sie zur Herstellung anderer Widerstandskörper benötigt. Zu den Ausgangsstoffen für die weiteren Verfahrensschritte gehören neben den bereits genannten Vorratsmengen zerkleinerter gebrannter Körper ein Zusatzstoff Z2, beispielsweise Wasser oder Polyvinylalkohol, zur Erleichterung d'". Mischvorgangcs sowie wahlweise ein oder mehrere Bindemittel (ßl ... Bn in Fig. I). Beispielsweise eignen sich als Bindemittel Wasserglas, Schlämmkreide. Steatit- oder Porzellanmasse sowie Glaspulver oder Kunststoffmassen. Einige dieser Bindemittel verflüchtigen sich ganz oder teilweise bei der hohen Temperatur des folgenden Brennprozesses, so daß nur eine Stützsubstanz verbleibt, die dem Körper einer, resten Zusammenhalt verleiht. Wärmebeständige mineralische Bindemittel wie die Porzellanmasse bleiben jedoch voll erhalten und bilden später einen wirksamen Bestandteil des fertigen Widerstandskörpers.
Außer Bindemitteln der vorstehend genannten Art kann jedoch auch pulverisiertes Zinkoxid als Bindemittel verwendet werden, das beim Brennprozeß in die Struktur der Teilchen des Ausgangsmaterials integriert wird. Als noch wirksamer kann es sich erweisen, an Stelle reinen Zinkoxides eine Mischung von Zinkoxid mit Dotieningsstoffen der eingangs genannten Art zu verwenden. Anstatt auf diese Weise den Gehalt des fertigen Widerstandskörpers an Dotierungsstofftn zu erhöhen, kann auch von vornherein, d. h. in dem ersten Mischvorgang Mil, eine höhere Meng« von Dotierungsstoffen vorgesehen werden, als dies üblicherweise bei der Herstellung spannungs-ibhängiger Widerstände geschieht. Der Überschuß an Dotie-
tungsstoHcn k μ η η dann bei dem /weilen Bivnnprovb /usammen mit dem beigemischten Zinkoxid zur VVn
kung gelangen.
Die Zusammenstellung der gewünschten Stoffe geschieht durch einen Dosiervoigang Da in einem Dosier·;, der unter Umstünden von dem MeIi- und l'riif- \ οι gang Λ//' h/w. von der da/u henut/ten Appanitui gesteuert sein kann, wie dies in dem llußdiagramin der I ig. I dureli ilie gestrichelte Verbindung .SV angedeutet ist. In dun anschließenden /weilen Mischvorgang Λ//2 weiden alle genannten Sloffe sorgfaltig mileinander vermischt, um eine homogene Vci teihrigder Ik'standteile /n erreichen.
Ausdci Masse, die man als [irgebnis des Misclnorganges \//2 gewinnt, werden nun Körper in der endgültig gewünschten Gestalt geformt. Dies geschieht im Verlauf eines /weiten l'rilUoniaiiin s /'2 milli-ls einer hydraulisch getriebenen Presse. I in die loimgelning ist hierbei vor allem die spater '.orliegciuk elektrische Beanspruchung maßgebend. Wählend "ι Ί die Ouerschnitlsform. d. h. beispielsweise kreisfonrig ciler rechteckig, nach konstruktiven Gesichtspunkten richtet, kommt es bei der Wahl von I lohe und Volumen auf die geforderte Spannungstestigkeit und das r.ncrgieaufnahmevermögen an. IUi dem anschließenden /weiten Brennvorgang Ol kann die gleiche oder eine andere Temperatur als bei dein ersten Brennvorgang gewühlt werden. Auch die Dauer der Warmcbehη 'illung kann unterschiedlich sein.
Nach der Abkühlung der Widerstandskörper, die unter Umstünden nach einem bestimmten Programm vorgenommen werden kann, versieht man einander gegenüberliegende I Wichen der Widerstandskörper mit einer leitenden Beschichtung in dem Arbeitsgang K. In bekanntet Weise kann dies durch Aufspritzen eines Metalls. /. Ii. /ink oder Aluminium, oder durch Kinbiennen leitfahige Stoffe enthaltender Pasten oder I aiben geschehen. Das lindprodukt des , beschriebenen Verfahrens ist eine Anzahl von Wider Standskörpern H .fürdie ein Beispiel in I ig. S gezeigt ist. Dieser Wideislandskoiper hat eine anniiheind würfelloimige (iestall mit einer Kantenlange in der (irol'ienordiHing von einigen Zentimetern. An der Oberseite des Widerstandskörper It'ist eine Metallisierung angedeutet.
Der für Ireilulteinsat/ vorgesehene Überspannungsableiter 1 in I ig. 'J kann mittels der Widerstandskörper Il nach I ig. .S aulgebaut sein. Insgesamt vier diesel Widerstandskörper sind /u einer Säule aufeinaiuleigestapell und unter Zwischenlage von Kontaktslücken 2 durch ledern 3 unter axialen Druck gesetzt. Diese leilern stüt/eii sieh an je einci oberen und unteren Metallkappe 4 ab. die mit einem
·:, AnschliilAbnl/en 5 versehen sind, um die mechanische Belestigungdes Oberspanniingsableiters 1 und semen elektrischen Anschluß /u ermöglichen. Die Metiillkappen 4 verschließen ein aus Porzellan bestehendes (iehäuse 6. das die aus den Widerstandskörper!! H
jj bestehende Säule mitnimmt. Zur Verlängerung des Kriechweges trügt das (iehüusc 6 Schirme 7. Die Metallkappen 4 sind mit dem Gehäuse 6 durch eine Kittung 10 verbunden, wobei /wischen ilen Stirnflächen des Gehäuses 6 und den Melallkappen 4 jeweils eine
ν Dichtung 11 eingelegt ist. Das Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere des Überspannungsableiters 1 ist dadurch verhindert. Zusätzlich kann das Gehäuse 6 mit einem neutralen Isolierglas, vorzugsweise unter höherem als Atmosphürendiuck. gefüllt sein.
Hiei/ii .* Blatt Zeichnungen

Claims (6)

15 20 Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines auf Grund der Zusammensetzung seiner Masse selbst spannungsabhängigen Widerstandskörpers, bei dem Zinkoxid und Dotierungsstoffe in Pulverform gemischt, einer Wärmebehandlung bis zum Sintern unterzogen und wieder zu Pulver zermahlen werden, woraus dann — gegebenenfalls nach Zumischung eines Bindemittels — durch Pressen die gewünschte Formgebung des Widerstandskörpers erreicht wird, der dann gesintert und auf gegenüberliegenden Flächen mit leitenden Beschichtungen versehen wird, gekennzeichnet d u r c h die folgenden Verfahrensschritte:
a) daß aus der ursprünglichen Pulvermischung (ZnO, Dl... Dn, Zl in Fig. 1) durch Pressen (Pl) Zwischenkörper (Cl ... Cn) mit konstaKter, verhältnismäßig geringer Wandstärke (vgl. F i g. 2 bis 7) hergestellt werden, deren Form unabhängig von der Gestalt des endgültig herzustellenden Widerstandskörpers ist, und daß diese Zwischenkörper einer Wärmebehandlung (01) bis zum Sintern unterzogen werden;
b) daß die aus der Zerkleinerung (Mw) einer Anzahl von gesinterten Zwischenkörpern gewonnenen Pulverchargen (Vl ... Vn) in einer dem Verwendungszweck angepaßten Dosierung (Do) gemischt (Mil) werden, woraus dann erst der V/iderstandskörper ( W) in seiner endgültig gewünschten Gestalt (Fig. 8) in der üblichen We %e durch Pressen (Pl), Sintern (Öl) und Kontaktieren (K) hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem durch Zerkleinern der anfänglich hergestellten Körper gewonnenen Pulver (Vl... Vn) vor dem Pressen (Pl) und der Warmebehandlung (Öl) ein Bindemittel (Bl ... Bit) zugemischt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Isolator ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Zinkoxid in Pulverform allein oder in Mischung mit Doticrungsstoffen dient.
5. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil von Dotierungsstoffen wenigstens 5% beträgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Bindemittels an der Gesamtmenge 5 bis 30% beträgt.
DE19742459599 1974-12-13 1974-12-13 Verfahren zur Herstellung eines aufgrund der Zusammensetzung seiner Masse selbst spannungsabhängigen Widerstandskörpers auf der Basis von Zirkoxid Expired DE2459599C3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742459599 DE2459599C3 (de) 1974-12-13 1974-12-13 Verfahren zur Herstellung eines aufgrund der Zusammensetzung seiner Masse selbst spannungsabhängigen Widerstandskörpers auf der Basis von Zirkoxid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742459599 DE2459599C3 (de) 1974-12-13 1974-12-13 Verfahren zur Herstellung eines aufgrund der Zusammensetzung seiner Masse selbst spannungsabhängigen Widerstandskörpers auf der Basis von Zirkoxid

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2459599A1 DE2459599A1 (de) 1976-06-16
DE2459599B2 DE2459599B2 (de) 1978-03-30
DE2459599C3 true DE2459599C3 (de) 1980-04-17

Family

ID=5933630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19742459599 Expired DE2459599C3 (de) 1974-12-13 1974-12-13 Verfahren zur Herstellung eines aufgrund der Zusammensetzung seiner Masse selbst spannungsabhängigen Widerstandskörpers auf der Basis von Zirkoxid

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2459599C3 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0630284B2 (ja) * 1987-09-11 1994-04-20 富士電機株式会社 電圧非直線抵抗素子の製造方法
GB201405753D0 (en) * 2014-03-31 2014-05-14 M & I Materials Ltd Varistor

Also Published As

Publication number Publication date
DE2459599A1 (de) 1976-06-16
DE2459599B2 (de) 1978-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH630486A5 (de) Verfahren zur herstellung eines widerstandskoerpers.
DE2701411C3 (de) Dielektrische Keramikverbindung
DE69937516T2 (de) Nicht-linearer Widerstand
DE2740808A1 (de) Metalloxydvaristor
DE2453065C2 (de) Varistor und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1646608A1 (de) Keramische Masse
DE2445627C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Varistorkörpers und nach diesem Verfahren hergestellter Varistorkörper
DE69912890T2 (de) Keramischer Sinterkörper für Zündkerze, sein Herstellungsverfahren und Zündkerze
DE3026374C2 (de) Zündkerze mit Widerstandsglasabdichtung
DE2459599C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines aufgrund der Zusammensetzung seiner Masse selbst spannungsabhängigen Widerstandskörpers auf der Basis von Zirkoxid
DE1301378B (de) Verfahren zur Herstellung vielschichtiger elektrischer Schaltungselemente auf keramischer Basis
DE2910841C2 (de) Spannungsabhängiger Widerstandskörper und Verfahren zu dessen Herstellung
DE1564163A1 (de) Verfahren zum Herstellen von Dielektrika aus Halbleiter- und ferroelektrischen Materialien,insbesondere fuer Entkopplungskondensatoren in monolithischen bzw. integrierten Schaltungen
DE60003099T2 (de) Zusammensetzung dielektrischer Keramik und Herstellungsverfahren dafür
DE3625463C2 (de)
DE2607454B2 (de) Selbst spannungsabhängiger Widerstand auf der Basis von Zinkoxid
DE1439207A1 (de) Verfahren zur Herstellung mechanisch fester keramischer Kondensatoren
DE2525054C2 (de) Nichtlinearer Widerstandskörper aus Zinkoxid (Varistor)
DE2307321A1 (de) Nichtlinearer widerstand
DE2526137A1 (de) Verfahren zur herstellung eines spannungsabhaengigen widerstandskoerpers
DE2918991A1 (de) Verfahren zum herstellen von varistoren sowie varistor nach diesem verfahren
DE1646435B1 (de) Keramischer elektrisch leitender werkstoff und verfahren zu seiner herstellung
DE1596098A1 (de) Brennstoffelement
AT207461B (de) Hitzebeständiger, unter Preßdruck gesinterter, kompakter Körper und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2911582A1 (de) Verfahren zur herstellung von werkstuecken aus alkalischer beta-tonerde

Legal Events

Date Code Title Description
BI Miscellaneous see part 2
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee