JPS59205707A - 電圧非直線抵抗体の製造方法 - Google Patents

電圧非直線抵抗体の製造方法

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JPS59205707A
JPS59205707A JP58080125A JP8012583A JPS59205707A JP S59205707 A JPS59205707 A JP S59205707A JP 58080125 A JP58080125 A JP 58080125A JP 8012583 A JP8012583 A JP 8012583A JP S59205707 A JPS59205707 A JP S59205707A
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firing
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nonlinear resistor
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加藤 好朗
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 り帖明の技術分野] 不発明は酸化!lF鉛を主成分とし、焼結体自体が東庄
非i1′1. hd抵抗特性をもつ電圧非直線抵抗体の
製コヘ方法f二関するものである。
[発明の技(・ト」的背繋とその問題点]電圧非直線抵
抗体は一般C−はバリスタと呼ばれ、その優れた非直線
電圧−霜、波特性が利用1さねて電圧安定化、あるいは
サージ吸収を目的とした北小器やサージアブソーバl二
人く利用されている。代表的なものとして、近年開発さ
れた酸化m鉛バリスタがある。これは酸化亜鉛を主成分
と17、これf二少量のビスマス、アンチモン、コバル
ト、マンガン、クロム等の酸化物を添加し、混合造粒、
成形した後、空気中で高温焼成し、その焼結体に電極を
取り付けて構成されるものである。その非直線抵抗特性
は非常に優れており、焼結体は酸化亜鉛粒子とその周囲
を取りまく添加物により形成される粒界層からなり、優
れた非直線抵抗特性は酸化亜鉛粒子と粒界層との界面C
二起因すると考えられている。
しかしながら、これらの電圧非直線抵抗体を工業的に量
産製造すると非直線抵抗特性の低下やその特性上のバラ
ツキばかりでなく、課電寿命、放電耐量等の他の性能低
下をもが発生するという問題点がある。
その原因の一つとして製造工程における焼成条件の影響
を挙ける事ができる。
そのため焼成時の加熱方式、温度上昇と下降速度、最伍
賓7A度とその保持時間、匣鉢、敷台、敷粉の状態、特
性等を一定化する事は勿論であるが、炉内ガスの流排出
状縛即ち焼成雰囲気を安定化させる事も大切な事である
実験的レベルでは被焼成物固定の比較的雰囲気が安定す
る“マツフル炉□の活用率が高いが、量産’A 7a 
においては被淡成物が焼成工程中(二移動するトンネル
式焼成炉の活用率が必然的に画くなる。
このfcめ焼JJン雰囲気安定化の問題は特にM要なポ
イントとなる。
一般にトンネル式焼成炉内のガスの流排出は開放形の出
入口や煙突等の自然流(二頼っているため、炉周辺の大
気状態か変化する事(二よって流排出の柄及び方向付が
一定せず、炉内雰囲気安定化維持(二欠ける+:υ、す
1があった。
(−発明の目的] 本発明it上記点f−鑑みなされたもので、トンネル炉
内の焼成条件を一定化させ安定した非直線抵抗特性を有
する電圧非直線抵抗体の製造方法を提供する事を目的と
する。
[発明の概要] かかる目的を達成するため、本発明の主成分の酸化亜鉛
f二、少くとも1種以上の金属酸化物を添加混合し、こ
の混合物を成形し、この成形体を、トンネル式焼成炉内
でこのトンネル式焼成炉の一側端開口より他側端開口へ
向は移動させ焼成する電圧非直線抵抗体の製造方法1−
おいて、前記焼成は前記トンネル式焼成炉内に、前記他
側端開口より前記−側端開口への風向を有し、所定速度
で所定の風量を有する炉内風を強制的に生じさせた状態
で行なうことを特徴とする。
[発明の実施例] 以下、本発明の実施例を図面を参照して醗明する。酸化
亜鉛(ZnO)97.5 ?y1yJ%とげノ化ヒスマ
ス(13+ 208)酸化コバルト(co20B) +
 酸化? 7 カy (No、) 、 酸化7 ンf 
% ン(8b20B ) 、 酸化りOム(Crz03
) CI) 粉末を各々0.5 mp1%づつ秤皿する
次(−これを分散剤7潤滑剤、バインダーと共(二混合
−イtJ砕磯に投入し、史ら(二80〜150 wt係
の水を注入1. fこスラリー状の状態で1〜3時間混
合するO 混イ)、粉砕後のスラリーはスプレードライヤーで乾炊
”造粒し、肉径40〜130 m 、厚さ25關に圧縮
成形する。
その後、γコ5加した分散剤、潤滑剤、バインダーを予
め除去するため窒気甲で500℃で一次焼成し、史らに
1050°CでIll而に高抵抗層を形成させるのに必
−四斤二次131’を成をする。
二次焼Ijk後(二予めスラリー状に調整しておいた「
1.゛凱1ル展)現物を焼成物の1111而【−スプレ
ー塗布し、史らに1100〜1250℃で三次焼成する
こび違三次蜆成Hσには内部容積約2m”のトンネル式
史、成炉を使用し、上動容積率を20〜80チにおいて
、このトンネル式焼成炉の出口から入口へ向けて移・I
Iツノ芒せ焼成焼結させる。この焼成時、トンネル’j
’y 971.Nr、炉(’ +出口から入口へ向けて
、強制的f二rシ’r定=bで、151足風ml:の炉
内風を炉内部容積と有効容積率に対応させて生じさせる
。炉内風は、出口側C−送風ファンを設けるとともに、
入口仰1(二吸気ファンを設け、少なくともその1方を
運転させることにより生じさせる。尚、有効容積率とは
、の送り込みは炉壁熱を利用した間接的加熱の熱父換方
式を採用し、温度制御への影響を極力小さくした。
次−g二三次焼成したものは高抵抗層を史らi二完全駈
二するため、予めスラリー状に調整しておいた仕上げ用
高抵抗形成物を焼成物の側面に再度塗布し、500〜6
00℃で焼付ける。
次に焼結体の側平面を研磨し、アルミニウム電極を溶射
によってとりつけ、電圧非直線抵抗体を製造する。
尚、本実施例では第三次焼成時のみ炉内風を強制的に生
じさせているが第一次、第二次焼成においても同様に適
用可能である。
又、実施例で上けた次の項目は流排出を利用しての焼成
雰囲気安定化を目的とするものであれば表−1の様C二
J+7、大して適用できるものである。
表−1 一方、不火施1り111よって製造された非直線抵抗体
の電9目灼特性は第1図〜3図【二示す様になる。
第1図は120 ”Cの恒温槽中で■1扇、(1mAを
非直用抵抗体+二(n(L、 iこ焦合の端子間電圧)
の100%を非+rt糾砥f)+体に印加した時の漏洩
電流の変化率(IR/]、、。)を示す。また第2図は
l0KA(8X20μs)のJ’i’、 ?+礼を10
0回甘でせ加したときのVl mAの値の変化碑<(t
・〜″/V 1 mA)を示す。各図(二おいて、実線
Aは従来の非直線抵抗体の特性を、鎖線Bは本発明によ
る非直線抵抗体の特性を示す。
第1図から明らかな様(二本発明による非直線抵抗体は
従来の非直線抵抗体に比べて課電電圧に対する漏洩電流
の変化率、バラツキが著しく改善されている。
更らに、第2図から明らかな様(二、本発明による非直
線抵抗体は、従来の非直線抵抗体(ユ比べて、大電流パ
ルスに対するVlmAの変化率、バラツキをも著しく改
善きれている。
この様な第1図及び第2図に示す変化率、バランキ等C
二おいて改善された特性が得られたのは、下記の理由【
二よると考えられる。
先に述べた製造方法C二よって得られた非直線抵抗体は
約10μのZnO粒とそれを取す囲むB12O3を中心
とした1μより小さい薄い層で構成さ1jてぃて縦横に
無数C二連なった構造をとっており耐パルス性や寿命特
性はこの両者の粒界層の物理的化学的性質にあると考え
られている。この粒界層の性質を左右するのけその組成
と、焼成条件であり、均一な粒界層を作ることである。
その粒界層が不均一であると局部的な劣化が起こり、特
性のバラツキを大きくする。
したがって冷力1物の糊類、量が一定であれば、JJ、
j制約な粒界層は、焼成条件(−よって左右されるとこ
ろが太きいと考えられるからである。
本発明でに[焼成条件の一つである焼成雰囲気を安定化
させる一方法であり、これによって炉内風の流動方向、
焼成時に発生するビスマスやアンチ七ンガスの炉内充満
度が一定化し、酸化亜鉛を取り囲む粒界)1・lの安定
化に寄与したものと考えられる0 又1本ヴI明のイ1用1牛は、課電特性、衝撃′亀流耐
)0特(−L+−影響するhllの初期特性であるVl
mA。
IR(4J(抗分もれ電流)C(静電容量)等のノくラ
ツキが第3図の様な分布1ユなっているところからもい
える。
即ち、第3図のC曲線ハ炉内風を強制的に生じきせた状
態のバラツキ分布であり、8曲線は従来の製法■二よる
バラツキ分布である0 第3図で例えば管理値から30%以上外ね、たものがで
た場合を′ロット不良、と判定した場合 8曲線では約
3割不良ロットを宮んでいた。
本発明f二よれば標準バラツキはC曲線で示されるよう
C二、不良ロットを皆無f二する事ができる。
尚、実施例で示した材料組成、製造設備、方法は酸化亜
鉛を主成分とし、バリスタ特性が?4%られるものであ
れば上記実施例f1必ずしも限定されるものでない。
[発明の効果] 」り上醗明した様に本発明によ7′Lは電圧非直線抵抗
体の製造工程(二おいて焼成条件を却、制する事を二よ
って課電寿命及び衝撃大電流特性等を向上式せるととも
i二信頼性の高い非直線抵抗体を提供する事ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施物ロニイ系る電圧非1h線シに
抗体の課電時間−漏洩電流の関係を示す特性図、第2図
は衝撃電流耐量特性図、第3図に1童年時における特性
のバラツキを示す特性図である。 第  1 図 訴電祷用 第  2 図 1() KAr (ax 20)t6)印力ロ回牧第3
図 32−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 主成分の酸化亜鉛に、少くとも1種以上の金属酸化物を
    添〃11混曾し、この混合物を成形し、この成形体を、
    トンネル式焼成炉内でこのトンネル式焼成炉の−(11
    W’r1!開口より他側端開口へ向は移動きせ構成させ
    る電圧非直線抵抗体の製造方法において、前記焼成は9
    ij記トンネル式焼成炉内■二、前記他側端開口より前
    記−側端開口への風向を有し、所定速度でHI定のJ虱
    桁を廟する炉内風を強制的(二生じさせた状態で行なう
    ことを特徴とする電圧非1u線抵抗体の製造方法。
JP58080125A 1983-05-10 1983-05-10 電圧非直線抵抗体の製造方法 Granted JPS59205707A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61117163A (ja) * 1984-06-01 1986-06-04 鳴海製陶株式会社 低温焼成セラミツクスの製造方法並びに装置
JPS63210593A (ja) * 1987-02-27 1988-09-01 日本碍子株式会社 セラミツクハニカム構造体の焼成法
CN1307656C (zh) * 2002-02-13 2007-03-28 株式会社东芝 电压非线性电阻体的制造方法

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