JPS6332241B2 - - Google Patents

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JPS6332241B2
JPS6332241B2 JP56032128A JP3212881A JPS6332241B2 JP S6332241 B2 JPS6332241 B2 JP S6332241B2 JP 56032128 A JP56032128 A JP 56032128A JP 3212881 A JP3212881 A JP 3212881A JP S6332241 B2 JPS6332241 B2 JP S6332241B2
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JP
Japan
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slurry
fine powder
solid content
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newtonian flow
Prior art date
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Expired
Application number
JP56032128A
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English (en)
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JPS57147202A (en
Inventor
Hoki Haba
Masao Hayashi
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.)
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP56032128A priority Critical patent/JPS57147202A/ja
Publication of JPS57147202A publication Critical patent/JPS57147202A/ja
Publication of JPS6332241B2 publication Critical patent/JPS6332241B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明はバリスタまたはギヤツプレスアレスタ
等に用いられる非直線抵抗体の製造方法に係り、
特にその造粒工程において生産される造粒微粉の
形状等を安定させるようにした非直線抵抗体の製
造方法に関する。 一般に、酸化亜鉛(ZnO)またはチタン酸バリ
ウム(BaTiO3)等を主成分とする非直線抵抗体
は、ZnO、BaTiO3(またはフエライト等)を主
としこれに少量のBi2O3、MnO2CO2O3、Cr2O3
SiO2およびSb2O3等の添加物を添加してなる混合
物を所定量のバインダーおよび分散剤を溶解した
液に分散させてスラリーとし、スラリーを造粒機
により造粒して微粒粉とした後、この微粒粉を成
形、焼成して形成されている。 しかして、造粒機を用いてスラリーから微粒粉
を造粒する造粒工程は、通常、スプレードライヤ
ーが使われ、その中でもスラリーを微粒液滴化す
るのに、従来、1流体ノズル(加圧ノズル)また
は空気を用いた2流体ノズルを用い、スラリーを
160℃以上の熱風が常時旋回しているチヤンバー
中に噴霧することにより乾燥造粒するようにされ
ている。 しかるに、ノズルから噴霧されるスラリーは、
通常55重量%以上の固形分を有しており、中に入
つている原料粉体、有機バインダーおよび分散剤
等の作用により、非ニユートン流動の性状(チク
ソトロピー性)を呈する。したがつて、スラリー
は、その製造後の時間経過に対し粘度変化の大き
なものとなつている。かかるスラリーのチクソト
ロピー性は、造粒工程におけるスラリーのノズル
からの噴霧状態に悪影響を及ぼし、造粒開始初期
においては安定した噴霧となるものの、経時変化
によるスラリーの高粘度化(ゲル化)に伴つて噴
霧範囲が偏つたりまたは不均一な噴霧を引き起こ
す結果を招来し、造粒微粉の形状、寸法を不均一
とし、ひいては非直線抵抗体の非直線性、課電安
定性等の特性に悪影響を与えている。 本発明は上述した問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、スラリーをニユー
トン流動またはこれに近似した性状を呈するよう
にすることによつて、造粒工程で生産される造粒
微分の形状、寸法を均一なものとし、ひいては非
直線抵抗体の特性を向上し得るようにした非直線
抵抗体の製造方法を提供するにある。以下、図面
を参照してこの発明の実施例を詳細に説明する。 本発明に係る非直線抵抗体の製造方法は、固形
分の微粉を製造する工程と、バインダーと分散剤
とに固形分を混合してスラリーとする工程と、ス
ラリーから造粒機により造粒して微粉を生産する
造粒工程と、微粉を成形、焼成する工程からなる
ものであり、電力用の酸化亜鉛系非直線抵抗体を
製造する場合について例示すると、まず、固形分
の微粉を製造する工程においては、ZnOの微粉
は、通気法により平均粒子径で0.3〜1μmの粒子
径とされており、固形分総量の85重量パーセント
に当る20Kgを秤量しておく。また、Bi2O3
MnO2、CO2O3、Cr2O3、SiO2およびSb2O3から
なる添加物は、固形分総量の15重量パーセントに
当る3.52Kgを秤量するとともに、これを鼓形ZrO2
ボール(寸法3/8in×3/8in)4Kg〜8Kgおよび水
5.4とともに8モノマロン製ポツトに入れ、
40〜60r.p.mの回転数で12〜20時間運転して粉砕
した後、熱風乾燥機中にて100〜160℃の温度によ
り12時間以上乾燥してケーキ状のかたまりとす
る。ついでこのかたまりを擂潰機(メノウ製の杵
と鉢からなる)により解砕し、60メツシユ以下の
粒度の粉末とする。以上はZnO20Kg使用する場合
についてであるがScale upをする場合でも比率
は同じである。 つぎに、固形分をスラリーとする工程において
は、まず、重合度300以上のポリビニルアルコー
ル(PVA)を結合剤(バインダー)として用い
るとともに、デシルアミンアセテート重合体(例
えば日本油脂製カチホンMA)を分散剤として用
い、それぞれ固形分総量の0.95〜2重量パーセン
トとなる223.4〜470.4gを秤量し、しかる後に、
80〜90℃に予加熱してある水10〜15中にバイン
ダーおよび分散剤を入れてかきまぜながら1〜3
時間かけて溶解した後放冷してバインダー液とす
る。 ついで、バインダー液中にZnOおよび添加物か
らなる固形分を分散してスラリーとする。このス
ラリーを調製するには、前述したバインダー液を
30タンク付分散機(細川鉄工製デイスパーミル
D−1、回転数2000〜4000r.p.m)のタンクに入
れるとともに分散機を駆動して最初にバインダー
液のみを分散させる。バインダー液の分散が終了
した後に、3.52Kgの添加物を少量づつ加えてバイ
ンダー液に分散させる。なお、この場合におい
て、添加物の混入は一度に行なつてはならない。
また、添加物のバインダー液への混入が終了した
後に、バインダー液は水分の蒸発により6〜8
となつているので、スラリーの固形分濃度が55〜
70重量%となるように、水を適宜加えて水分補正
を行なう。 上述の如くバインダー液に対する添加物の分散
等が完了した後に、ZnOの微粉を添加物と同様に
少量づつバインダー液に加えていき、約10Kgを加
えたら分散機を駆動しタンク内の混合液を撹拌す
る。なお、その際の回転数は2000r.p・m以上
4000r.p・m以下であることが望ましい。つづい
て残りのZnOを少量づつ加え、全て加え終つた後
に1〜2時間かけて分散させると、その終了時に
おけるスラリーの液温は40〜70℃となる。 このようにして分散が終了したスラリーを100
メツシユのふるいを通して別の容器に移しかえ
る。スラリーの移しかえが終ると、スラリーの液
面に発泡が認められるので、これをひしやくで除
去した後、1000r.p・m以下の回転数の撹拌機で
撹拌し、脱泡およびスラリーの安定化を1時間以
上かけて行なう。 ここで、上述した工程を経て調整したスラリー
は、横軸にずり速度Logr〓(sec-1)、縦軸に粘度
Logηa(poise)をとるとともに、固形分濃度をそ
れぞれ70重量%、65重量%としたものの特性を曲
線A,Bで表わし、かつ従来のものの特性を曲線
Cで表わしてチクソトロピー性状を比較した第1
図、横軸に角周波数Logω(sec-1)、縦軸に粘弾性
率LogG′,G″(dyne/cm2)、Logη(poise)をとる
とともに、固形分濃度を70%としたものの粘性項
の有無による特性を曲線A,B(dyne/cm2)およ
びC(poise)で表わし、かつ従来のものの特性を
曲線A′,B′(dyne/cm2)およびC′(poise)で表わ
して粘弾性的性質を比較した第2図からわかるよ
うに、従来のスラリーと比較してチクソトロピー
性が低減され、ニユートン流動の性状またはニユ
ートン流動に近似した性状を呈する流体、すなわ
ちニユートン流体またはニユートン流体に近似し
た流体となつている。 前述した性状を呈するスラリーから微粉を生産
する造粒工程は、スラリーポンプを用いてスラリ
ーを造粒機(スプレードライヤー)のノズルに導
くとともに、160℃以上の熱風が旋回しているチ
ヤンバー中に噴霧して行なわれる。この場合にお
いて、スラリーはニユートン流体またはこれに近
似した流体となつているので、ノズルにおけるス
ラリーの詰まりおよびノズルとスラリーポンプと
の間の配管中での流量変動等がなく常に安定した
造粒を行なうことができた。 造粒工程で生産した微粉は、成形、焼成工程に
おいて、まず、プレス等の成形機により直径80
mm、厚さ30mmの円板状に成形するとともに、この
成形体の周側面に絶縁層を形成すべく絶縁処理を
施し、しかる後に1000〜1400℃の温度の焼成炉中
で焼成し、かつ焼成後に両端面に研削加工および
Alのメタリコン電極の取付けを施すことによつ
て酸化亜鉛系の非直線抵抗体が完成する。 なお、本発明による固形分濃度70重量%、65重
量%のスラリーと従来のスラリーを用いて造粒さ
れた微粉の嵩密度とこの微粉を成形した後の成形
密度は、下記の第1表に示すようになつた。
【表】 したがつて、ニユートン流動またはこれに近似
した性状を呈するスラリーを用いて造粒される微
粉は、従来のスラリーを用いて造粒されるものに
比して、形状が均一になるとともに、粒子経を小
さくかつその分布巾を狭くできることが判る。 また、上述した工程を経て製造された電力用の
酸化亜鉛非直線抵抗体と従来のものの特性の試験
結果は、下記の第2表に示すようになつた。
【表】 したがつて、ニユートン流動またはこれに近似
した性状を呈するスラリーを用いてなる酸化亜鉛
系非直線抵抗体は、従来のものに比して優れた非
直線性、高いサージ吸収能力およびサージ吸収後
の特性変化が少ないことや常時の課電に対して優
れた安定性を具備していることが判る。 なお、上述した実施例においては、固形分の主
成分を酸化亜鉛とした場合について述べたが、こ
れに限定されるものではなく、たとえば固形分の
主成分をBaTiO3またはフエライトとしてニユー
トン流動またはこれに近似した性状を呈するスラ
リーとし、しかる後にこれを造粒して微粉とする
とともに、成形、焼成して電力用の非直線抵抗体
を製造することに用いることができるのは勿論で
あり、また低電力用のバリスタの製造に用いるこ
ともできるものである。 以上の如く本発明は、スラリー中の例えばZnO
粉末と添加物を含む固形分濃度が55〜70重量%と
高いため、非直線抵抗体の電気的特性を高いもの
とすることができる。そしてこのように固形分濃
度の高いスラリーをそのまま用いると、粘度が高
いので非ニユートン流動の性状を呈し、このため
造粒工程でノズルの目詰まり等を起こすが、本発
明ではスラリーを分散機により例えば2000r.p・
m〜4000r.p・mの回転数で1〜2時間高速攪拌
することによりニユートン流動またはこれに近似
した性状を呈するようにしたものであるから、造
粒工程におけるノズルからのスラリーの噴霧を均
一にしてかつ安定化せしめて行なうことができ、
造粒される微粒粉の粒子径を微細にできるととも
にその分布巾を狭くでき、かつその表面を粗なも
のとすることができる。したがつて、成形体のラ
ミネーシヨンによる割れを防止できるとともに、
焼成時において理想的な反応焼結を均一に行なう
ことができるので、従来の非直線抵抗体に比し極
めて優れた諸特性のものを得ることができる効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るスラリーのチクソトロピ
ー性の説明図、第2図は本発明に係るスラリーの
粘弾性的性質の説明図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 無機物粉体からなる固形分を主成分とし、こ
    れに対し所定量のバインダーと分散剤とを溶解し
    た液に分散せしめてスラリーとし、前記スラリー
    を造粒機により造粒して微粒粉とした後、この微
    粒粉を成形、焼成して非直線抵抗体を形成するよ
    うにした非直線抵抗体の製造方法において、前記
    スラリーの固形分濃度を55重量%〜70重量%と
    し、このスラリーを高速攪拌することによりニユ
    ートン流動またはこれに近似した性状を呈するよ
    うにしたことを特徴とする非直線抵抗体の製造方
    法。
JP56032128A 1981-03-06 1981-03-06 Method of producing nonlinear resistor Granted JPS57147202A (en)

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JP56032128A JPS57147202A (en) 1981-03-06 1981-03-06 Method of producing nonlinear resistor

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JPS57147202A JPS57147202A (en) 1982-09-11
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