DE1952838B2 - CERAMIC BODY AS A VOLTAGE DEPENDENT RESISTANCE - Google Patents
CERAMIC BODY AS A VOLTAGE DEPENDENT RESISTANCEInfo
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Description
I 952 838 3 4I 952 838 3 4
weisen jedoch einen relativ niedrigen «-Wert auf und aus 94,0 bis 99,8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0however, have a relatively low value and from 94.0 to 99.8 mole percent zinc oxide, 0.1 to 3.0
werden durch Brennen in einer nicht oxydierenden Molprozent Uranoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozentare fired in a non-oxidizing mole percent uranium oxide and 0.1 to 3.0 mole percent
Atmosphäre hergestellt, damit insbesondere ein ge- Wismutoxid. Bei einem solchen Keramikkörper kannAtmosphere produced, so that in particular a bismuth oxide. With such a ceramic body can
ringerer C-Wert erzielt wird. ein niedriger C-Wert in Verbindung mit einem hohenlower C-value is achieved. a low C value combined with a high one
Aus der britischen Patentschrift 731 372, der USA,- 5 «-Wert erzielt werden.From British patent specification 731 372, the USA, -5 "value can be obtained.
Patentschrift 2 887 632 und der deutschen Patent- Der Keramikkörper der Erfindung kann mit Vorteil schrift 618 803 sind keramische Widerstandsmassen auch im wesentlichen aus 82,0 bis 99,9 Molprozent aus Zinkoxid und Zusätzen anderer Oxide bekannt. Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Molprozent Uranoxid und Die genannte britische Patentschrift bezieht sich auf 0,05 bis 8,0 Molprozent Calciumoxid bestehen. Ein ein keramisches Element eines Niedrigspannungs- io solcher Keramikkörper ist gegenüber der Umzündsystems und eines Halbleiterwiderstands, das gebungstemperatur beständig und weist eine verjedoch keine nichtohmschen Eigenschaften aufweist. besserte Lebensdauer bei elektrischer Belastung auf. Außerdem enthält das keramische Element dieser Nach einer speziellen Ausführungsform des vorbritischen Patentschrift ein zusammengedrücktes kera- stehend beschriebenen Keramikkörpers der Erfindung misches Grundmaterial aus einem feuerfesten und 15 kann der Keramikkörper im wesentlichen aus 94,0 bis isolierenden Material und eine Schicht aus einem 99,8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent gebrannten Gemisch von Metalloxiden, das Zinkoxid Uranoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Calciumoxid und andere Oxide, und zwar von den Gruppen Ib, bestehen. Ein so zusammengesetzter Keramikkörper IVb, VIIb und VIII des Periodischen Systems, enthält. weist eine sehr verbesserte Beständigkeit gegenüber der Das Gemisch enthält jedoch kein Uranoxid. 20 Umgebungstemperatur sowie eine sehr verbessertePatent Specification 2 887 632 and German Patent The ceramic body of the invention can advantageously 618 803 ceramic resistance masses are also essentially from 82.0 to 99.9 mole percent known from zinc oxide and the addition of other oxides. Zinc oxide, 0.05 to 10.0 mole percent uranium oxide and The aforesaid British patent relates to 0.05 to 8.0 mole percent calcium oxide. A a ceramic element of a low voltage io such ceramic body is opposite to the ignition system and a semiconductor resistor that is resistant to ambient temperature and has a ver however has no non-ohmic properties. improved service life under electrical load. In addition, the ceramic element contains this according to a special embodiment of the pre-British one Patent a compressed ceramic standing described ceramic body of the invention mixed base material of a refractory and 15, the ceramic body can essentially consist of 94.0 to insulating material and a layer of a 99.8 mole percent zinc oxide, 0.1 to 3.0 mole percent Burned mixture of metal oxides, the zinc oxide uranium oxide and 0.1 to 3.0 mole percent calcium oxide and other oxides from groups Ib. A ceramic body assembled in this way IVb, VIIb and VIII of the Periodic Table. exhibits a very improved resistance to the However, the mixture does not contain any uranium oxide. 20 ambient temperature as well as a very improved
Die USA.-Patentschrift 2 887 632 bezieht sich auf Lebensdauer bei elektrischer Belastung auf.U.S. Patent 2,887,632 relates to electrical load life.
Materialien, die hauptsächlich aus Zinkoxid bestehen Der Keramikkörper der Erfindung kann fernerMaterials composed mainly of zinc oxide The ceramic body of the invention can also
und einen geringen spezifischen Widerstand aufweisen, mit Vorteil auch im wesentlichen aus 82,0 bis 99,9 MoI-and have a low specific resistance, advantageously also essentially from 82.0 to 99.9 mol
sowie auf ein Verfahren zur Herstellung dieser prozent Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Molprozent Uranoxidand a method of making this percent zinc oxide, 0.05 to 10.0 mole percent uranium oxide
Materialien. Die dort beschriebenen Materialien 25 und 0,05 bis 8,0 Molprozent Kobaltoxid bestehen,Materials. The materials described there consist of 25 and 0.05 to 8.0 mol percent cobalt oxide,
haben jedoch ohmsche Eigenschaften und enthalten Bei einem solchen Keramikkörper ist der n-Werthowever, have ohmic properties and contain. In such a ceramic body, the n-value is
außerdem kein Uran. erhöht.besides, no uranium. elevated.
Die deutsche Patentschrift 618 823 betrifft einen Nach einer speziellen Ausführungsform des vor-The German patent 618 823 relates to a special embodiment of the above
Metalloxidwiderstand mit einem geringen Temperatur- stehend beschriebenen Keramikkörpers der ErfindungMetal oxide resistor with a low temperature standing ceramic body of the invention described
koeffizienten und einem spezifischen Widerstand von 30 kann der Keramikkörper im wesentlichen aus 94,0coefficient and a specific resistance of 30, the ceramic body can essentially consist of 94.0
annähernd 1 Ohm-cm. Auch diese Patentschrift be- bis 99,8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozentapproximately 1 ohm-cm. This patent also describes up to 99.8 mol percent zinc oxide, 0.1 to 3.0 mol percent
schreibt nur einen ohmschen und nicht einen nicht- Uranoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Kobaltoxidwrites only an ohmic and not a non-uranium oxide and 0.1 to 3.0 mole percent cobalt oxide
ohmschen Widerstand. bestehen. Ein so zusammengesetzter Keramikkörperohmic resistance. exist. A ceramic body assembled in this way
Ziel der Erfindung ist es nun, einen Keramikkörper weist einen noch weiter erhöhten η-Wert auf.
als spannungsabhängigen Widerstand mit nicht- 35 Der Keramikkörper der Erfindung kann außerdem
ohmschen Eigenschaften zur Verfügung zu stellen, auch im wesentlichen aus 74,0 bis 99,83 Molprozent
der insbesondere durch einen hohen η-Wert, der auf Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Molprozent Uranoxid, 0,05 bis
den Keramikkörper selbst zurückzuführen ist, aus- 8,0 Molprozent Wismutoxid und 0,05 bis 8,0 Molgezeichnet ist und hinsichtlich seines C-Werts ein- prozent Kobaltoxid bestehen. Bei einem solchen
gestellt werden kann. 40 Keramikkörper kann ein hoher /7-Wert zusammenThe aim of the invention is now to provide a ceramic body with an even further increased η value.
as a voltage-dependent resistor with non- 35 The ceramic body of the invention can also provide ohmic properties, also essentially from 74.0 to 99.83 mole percent, in particular due to a high η value due to zinc oxide, 0.05 to 10 .0 mole percent uranium oxide, 0.05 to the ceramic body itself, is made up of 8.0 mole percent bismuth oxide and 0.05 to 8.0 mole and, in terms of its C value, consists of one percent cobalt oxide. In such a case can be asked. 40 ceramic bodies can put together a high / 7 value
Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung durch einen mit einem niedrigen C-Wert erzielt werden.
Keramikkörper als spannungsabhängigen Widerstand Nach einer speziellen Ausführungsform des vorerreicht,
der im wesentlichen aus 90,0 bis 99,95 Mol- stehend beschriebenen Keramikkörpers der Erfindung
prozent Zinkoxid und 0,05 bis 10,0 Molprozent Uran- kann der Keramikkörper im wesentlichen aus 91,0 bis
oxid besteht. Ein solcher spannungsabhängiger Wider- 45 99,7 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent
stand weist einen nichtohmschen Widerstand auf, der Uranoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent Wismutoxid und
auf den Keramikkörper selbst zurückzuführen ist. 0,1 bis 3,0 Molprozent Kobaltoxid bestehen. Bei dem
Daher kann der C-Wert dieses Widerstands ohne so zusammengesetzten Keramikkörper ist der C-Wert
Beeinträchtigung des /7-Werts durch Änderung des verringert und der η-Wert außerordentlich stark erhöht.
Abstands zwischen den gegenüberliegenden Ober- 50 Der Keramikkörper der Erfindung kann auch
flächen des Keramikköipers geändert werden. Je schließlich im wesentlichen aus 74,0 bis 99,85 Molkürzer der Abstand ist, desto geringer ist der C-Wert. prozent Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Molprozent Uranoxid,
This object is achieved according to the invention by one with a low C-value.
Ceramic body as a voltage-dependent resistor According to a special embodiment of the previously achieved, the ceramic body of the invention described essentially from 90.0 to 99.95 mol percent zinc oxide and 0.05 to 10.0 mol percent uranium, the ceramic body can essentially consist of 91, 0 to oxide. Such a voltage-dependent resistor 45 99.7 mol percent zinc oxide, 0.1 to 3.0 mol percent stood has a non-ohmic resistance, the uranium oxide, 0.1 to 3.0 mol percent bismuth oxide and is due to the ceramic body itself. 0.1 to 3.0 mole percent cobalt oxide. Therefore, without the ceramic body thus composed, the C value of this resistor can be reduced, the C value deterioration of the / 7 value by changing the is decreased, and the η value is extremely increased. Distance between the opposing upper 50 The ceramic body of the invention can also be changed surfaces of the ceramic body. Finally, the shorter the distance, essentially from 74.0 to 99.85 mol, the lower the C value. percent zinc oxide, 0.05 to 10.0 mole percent uranium oxide,
Nach einer Ausführungsform der Erfindung be- 0,05 bis 8,0 Molprozent Wismutoxid und 0,05 bis steht der Keramikkörper im wesentlichen aus 97,0 8,0 Molprozent Calciumoxid bestehen. Dieser Keramikbis 99,9 Molprozent Zinkoxid und 0,1 bis 3,0 Mol- 55 körper weist einen hohen η-Wert, einen niedrigen prozent Uranoxid. Mit einem so zusammengesetzten C-Wert und gleichzeitig eine große Beständigkeit auf. Keramikkörper kann ein höherer /7-Wert erhalten Nach einer weiteren Ausführungsform des vorwerden, stehend beschriebenen Keramikkörpers der ErfindungAccording to one embodiment of the invention, 0.05 to 8.0 mol percent of bismuth oxide and 0.05 to the ceramic body consists essentially of 97.0 8.0 mole percent calcium oxide. This ceramic bis 99.9 mol percent zinc oxide and 0.1 to 3.0 molar body 55 has a high η value, a low one percent uranium oxide. With such a composite C-value and at the same time great durability. Ceramic body can receive a higher / 7 value. ceramic body of the invention described above
Nach einer weiteren Ausführungsform der Er- kann der Keramikkörper im wesentlichen aus 91,0According to a further embodiment of the invention, the ceramic body can essentially be made from 91.0
findung besteht der Keramikkörper im wesentlichen 60 bis 99,7 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 MolprozentAccording to the invention, the ceramic body consists essentially of 60 to 99.7 mole percent zinc oxide, 0.1 to 3.0 mole percent
aus 82,0 bis 99,9 Molprozent Zinkoxid, 0,05 bis Uranoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent Wismutoxid undfrom 82.0 to 99.9 mole percent zinc oxide, 0.05 to uranium oxide, 0.1 to 3.0 mole percent bismuth oxide and
1.0,0 Molprozent Uranoxid und 0,05 bis 8,0 Mol- 0,1 bis 3,0 Molprozent Calciumoxid bestehen. Der so1.0.0 mole percent uranium oxide and 0.05 to 8.0 mole percent 0.1 to 3.0 mole percent calcium oxide. The so
prozent Wismutoxid. Bei einem solchen Keramik- zusammengesetzte Keramikkörper weist einen extrempercent bismuth oxide. In such a ceramic composite ceramic body has an extreme
körper der Erfindung kann der C-Wert ohne Änderung hohen η-Wert, einen niedrigen C-Wert und gleich-body of the invention, the C value can be high η value, a low C value and equal to
der Größenabmessung des Widerstands und Ernied- 65 zeitig eine große Beständigkeit auf.the size of the resistor and the reduction in resistance.
rigung des /!-Werts verringert werden. Diese und andere Merkmale der Erfindung sind derthe /! value can be reduced. These and other features of the invention are
Nach noch einer weiteren Ausführungsform der nachfolgenden ausführlicheren Beschreibung in VerErfindung besteht der Keramikkörper im wesentlichen bindung mit der Zeichnung zu entnehmen, die einenAccording to yet another embodiment of the following more detailed description in the invention if the ceramic body is essentially a bond with the drawing, the one
teilweisen Querschnitt eines spannungsabhängigen Widerstands der Erfindung wiedergibt.represents partial cross-section of a voltage dependent resistor of the invention.
Bevor die nach der Erfindung vorgeschlagenen spannungsabhängigen Widerstände im einzelnen beschrieben werden, soll deren Aufbau unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert werden, in der die Ziffer 10 einen spannungsabhängigen Widerstand als Ganzen bezeichnet, der als wirksames Element einen gesinterten Keramikkörper mit einem Paar Elektroden 2 und 3 enthält, die an seinen gegenübeiliegenden Oberflächen angebracht sind. Der gesinterte Keramikkörper ist auf eine nachfolgend beschriebene Art und Weise hergestellt worden und besitzt irgendeine Form, z. B. eine kreisförmige, quadratische oder rechteckige Plattenform. Leitungsdrähte 5 und 6 sind mit den Elektroden 2 und 3 durch ein Verbindungsmittel 4, wie z. B. ein Lötmittel od. dgl., leitend verbunden. Before the voltage-dependent resistors proposed according to the invention are described in detail, their structure will be explained with reference to the drawing, in which the number 10 denotes a voltage-dependent resistor as a whole, which is a sintered ceramic body with a pair of electrodes 2 and 3 as an effective element which are attached to its opposing surfaces. The sintered ceramic body has been manufactured in a manner described below and has some shape, e.g. B. a circular, square or rectangular plate shape. Lead wires 5 and 6 are connected to the electrodes 2 and 3 by a connecting means 4, such as. B. a solder or the like., Conductively connected.
Der gesinterte Keramikkörper 1 kann nach einer auf dem Gebiet der Keramik an sich bekannten Verfahrensweise hergestellt werden. Die Ausgangsstoffe für die vorstehend beschriebenen Keramikkörper werden in einer Naßmühle unter Ausbildung homogener Mischungen gemischt. Die Gemische werden getrocknet und in einer Form mit einem-Druck von 100 bis 1000 kg/cm2 zu den gewünschten Körpergestalten zusammengedrückt. Die zusammengedrückten Körper werden an der Luft bei einer gegebenen Temperatur 1 bis 3 Stunden lang gesintert und dann im Ofen auf Raumtemperatur (etwa 15 bis etwa 300C) abgekühlt.The sintered ceramic body 1 can be produced by a method known per se in the field of ceramics. The starting materials for the ceramic bodies described above are mixed in a wet mill to form homogeneous mixtures. The mixtures are dried and pressed together in a mold with a pressure of 100 to 1000 kg / cm 2 to give the desired body shapes. The compressed bodies are sintered in the air at a given temperature for 1 to 3 hours and then cooled in the furnace to room temperature (about 15 to about 30 ° C.).
Die geeignete Sintertemperatur wird vom Gesichtspunkt des elektrischen spezifischen Widerstands, der Nichtlinearität und der Beständigkeit aus bestimmt und reicht von 1000 bis 14500C.The suitable sintering temperature is determined from the point of view of electrical specific resistance, non-linearity and durability and ranges from 1000 to 1450 ° C.
Die zusammengedrückten Körper werden, wenn der elektrische spezifische Widerstand verringert werden soll, vorzugsweise in nicht oxydierender Atmosphäre, wie z. B. in Stickstoff und Argon, gesintert.The compressed bodies will be reduced when the electrical resistivity should, preferably in a non-oxidizing atmosphere, such as. B. in nitrogen and argon, sintered.
Die Gemische können zur leichteren Handhabung beim nachfolgenden Preßvorgang zunächst bei 700 bis 10000C kalziniert und dann gepulvert werden. Das Gemisch, das zusammengedrückt werden soll, kann mit einem geeigneten Bindemittel, wie z. B. mit Wasser, Polyvinylalkohol usw., vermischt werden.The mixtures can be calcined and for ease of handling during the subsequent pressing process, first at 700 to 1000 0 C then pulverized. The mixture which is to be compressed can with a suitable binder, such as. B. with water, polyvinyl alcohol, etc., are mixed.
Es ist vorteilhaft, wenn der gesinterte Keramikkörper an den gegenüberliegenden Oberflächen mit Schleifpulver, wie z. B. mit Siliciumcarbid mit einer Teilchengröße von 300 bis 1500 Maschen, geschliffen oder poliert wird. It is advantageous if the sintered ceramic body on the opposite surfaces with abrasive powder, such as. B. with silicon carbide with a particle size of 300 to 1500 mesh, is ground or polished.
Die gesinterten Keramikkörper werden an ihren gegenüberliegenden Oberflächen mit Elektroden nach irgendeinem anwendbaren und geeigneten Verfahren, wie z. B. nach dem Galvanisierungs-, Vakuumaufdampfungs-, Metallisierungs-, Zerstäubungs- oder nach dem Silberfarbanstrichsverfahren, versehen.The sintered ceramic bodies are traced with electrodes on their opposite surfaces any applicable and suitable method, e.g. B. after electroplating, vacuum vapor deposition, metallization, sputtering or after the silver painting process.
Die spannungsabhängigen Eigenschaften werden praktisch nicht durch die Art der verwendeten Elektroden, aber durch die Dicke der gesinterten Körper beeinflußt. Insbesondere wechselt der C-Wert entsprechend der Dicke der gesinterten Körper, während der η-Wert von der Dicke fast unabhängig ist. Dieses läßt eindeutig erkennen, daß die Spannungsabhängigkeit auf den Keramikkörper selbst und nicht auf die Elektroden zurückzuführen ist.The voltage-dependent properties are practically not determined by the type of electrodes used, but by the thickness of the sintered body influenced. In particular, the C value changes according to the thickness of the sintered body while the η value is almost independent of the thickness. This clearly shows that the voltage dependence on the ceramic body itself and not on the Electrodes.
Leitungsdrähte können nach an sich bekannter Art und Weise unter Verwendung eines üblichen Lötmittels mit einem niedrigen Schmelzpunkt angebracht
werden. Es ist bequem, einen leitfähigen Klebstoff» der Silberpulver und Harz in einem organischen
Lösungsmittel enthält, zum Verbinden der Leitungsdrähte mit den Elektroden zu verwenden.
Die spannungsabhängigen Widerstände der Erfindung weisen eine große Beständigkeit gegenüber
der Temperatur und gegenüber einem Belastungsdauertest auf, der bei 70° C bei einer Betriebsdauer
von 500 Stunden ausgeführt wird. Der η-Wert und Lead wires can be attached in a manner known per se using a conventional solder having a low melting point . It is convenient to use a conductive adhesive containing silver powder and resin in an organic solvent to connect the lead wires to the electrodes.
The voltage-dependent resistors of the invention have a high resistance to temperature and to an endurance test carried out at 70 ° C. for an operating time of 500 hours. The η value and
ίο der C-Wert ändern sich nach den Erwärmungsfolgen und dem Belastungsdauertest nicht merklich. Es ist zur Erzielung einer großen Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit vorteilhaft, wenn die erhaltenen Widerstände mit variabler Spannung in ein feuchtigkeitsfestes Harz, wie z. B. Epoxyharz und Phenolharz, nach an sich bekannter Weise eingebettet werden.ίο the C-value change according to the heating effects and the endurance test not noticeable. It is to achieve great resistance to Moisture beneficial if the variable voltage resistors obtained in a moisture-proof Resin, such as B. epoxy resin and phenolic resin, are embedded in a conventional manner.
Zur Zeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend erläutert.Currently preferred embodiments of the invention are explained below.
Eine Mischung von Zinkoxid und Uranoxid mit einer der Tabelle 1 entsprechenden Zusammensetzung wird in einer Naßmühle 3 Stunden lang vermischt. Das Gemisch wird getrocknet und dann 1 StundeA mixture of zinc oxide and uranium oxide with a composition corresponding to Table 1 is mixed in a wet mill for 3 hours. The mixture is dried and then 1 hour
-15 lang bei 7000C kalziniert. Das kalzinierte Gemisch wird in einem motorgetriebenen Keramikkörper innerhalb von 30 Minuten pulverisiert und dann in einer Form mit einem Druck von 500 kg/cm2 zu einer Gestalt mit einem Durchmesser von 17,5 mm und einer Dicke von 2,5 mm zusammengedrückt.-15 long calcined at 700 ° C. The calcined mixture is pulverized in a motor-driven ceramic body for 30 minutes and then compressed in a mold at a pressure of 500 kg / cm 2 into a shape 17.5 mm in diameter and 2.5 mm in thickness.
Der zusammengedrückte Körper wird in Luft bei 13500C 1 Stunde lang gesintert und dann im Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt (auf etwa 15 bis etwa 30° C). Die gesinterte Scheibe wird an den gegenüberliegenden Oberflächen mit Silciumcarbid mit einer Teilchengröße von 600 Maschen geschliffen. Die entstandene gesinterte Scheibe hat eine Größe von 14 mm Durchmesser und 1,5 mm Dicke. Die im Handel erhältlichen Elektroden aus Silberfarbe werden an den gegenüberliegenden Oberflächen der gesinterten Scheibe mit Hilfe eines Anstrichs angebracht. Dann werden die Leitungsdrähte mit den Silberelektroden durch Verlöten verbunden. Die elektrischen Eigenschaften der erhaltenen Widerstände werden in Tabelle 1 angegeben. Es ist zu erkennen, daß der gesinterte Körper aus Zinkoxid mit einem Gehalt an Uranoxid in einer Menge von 0,05 bis 10,0 Molprozent für einen spannungsabhängigen Widerstand geeignet ist Insbesondere führt ein Zusatz von Uranoxid in einer Menge von 0,1 bis 3,0 Molprozent zu einem noch ausgeprägteren spannungsnichtlinearen Verhalten. The compressed body is sintered in air at 1350 0 C for 1 hour and then furnace cooled to room temperature (about 15 to about 30 ° C). The sintered disk is ground on the opposite surfaces with silicon carbide with a particle size of 600 mesh. The resulting sintered disk has a size of 14 mm in diameter and 1.5 mm in thickness. The commercially available electrodes made of silver paint are applied to the opposite surfaces of the sintered disk with the aid of a paint. Then the lead wires are connected to the silver electrodes by soldering. The electrical properties of the resistors obtained are shown in Table 1. It can be seen that the sintered body made of zinc oxide with a content of uranium oxide in an amount of 0.05 to 10.0 mol percent is suitable for a voltage-dependent resistance. In particular, an addition of uranium oxide in an amount of 0.1 to 3, 0 mole percent to an even more pronounced stress nonlinear behavior.
Aus 99,5 Molprozent Zinkoxid und 0,5 Molprozent Uranoxid bestehende Ausgangsstoffe werden in der in dem Beispiel 1 beschriebenen Art und WeiseStarting materials consisting of 99.5 mol percent zinc oxide and 0.5 mol percent uranium oxide are used in the in the manner described in Example 1
(ο(ο
gemischt, getrocknet, kalziniert und pulverisiert. Das pulverisierte Gemisch wird in einer Form zu einer Gestalt von 17,5 mm Durchmesser und 5 mm Dicke mit einem Druck von 500 kg/cm2 zusammengedrückt. Der zusammengedrückte Körper wird in Luft bei 135O0C 1 Stunde lang gesintert und dann im Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt. Die gesinterte Scheibe wird an den gegenüberliegenden Oberflächen zu einer Dicke, die in Tabelle 2 angegeben ist, mittels Siliciumcarbid mit einer Teilchengröße von 600 Maschen geschliffen. Die geschliffene Scheibe wird mit den Elektroden und den Leitungsdrähten an den gegenüberliegenden Oberflächen nach der in dem Beispiel 1 angegebenen Art und Weise versehen. Die elektrischen Werte der erhaltenen Widerstände werden in Tabelle 2 angegeben; der C-Wert ändert sich annähernd proportional der Dicke der gesinterten Scheibe, während der w-Wert von der Dicke praktisch unabhängig ist. Es ist leicht zu erkennen, daß das spannungsnichtlineare Verhalten der Widerstände dem gesinterten Körper selbst zuzuschreiben ist.mixed, dried, calcined and powdered. The pulverized mixture is compressed in a mold into a shape of 17.5 mm in diameter and 5 mm in thickness with a pressure of 500 kg / cm 2 . The compressed body is sintered in air at 135O 0 C for 1 hour and then cooled to room temperature in the oven. The sintered disk is ground on the opposite surfaces to a thickness shown in Table 2 using silicon carbide having a particle size of 600 mesh. The ground disk is provided with the electrodes and the lead wires on the opposite surfaces in the manner indicated in Example 1. The electrical values of the resistances obtained are given in Table 2; the C value changes approximately proportionally to the thickness of the sintered disk, while the w value is practically independent of the thickness. It is easy to see that the stress nonlinear behavior of the resistors is ascribed to the sintered body itself.
Aus Zinkoxid mit einem Gehalt an Uranoxid und Wismutoxid entsprechend einem in der Tabelle 3 angegebenen Anteil werden spannungsabhängige Widerstände nach dem in dem Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensgang hergestellt. Die erzielten Eigenschaften der Widerstände werden in der Tabelle 3 angegeben. Es kann leicht erkannt werden, daß die Kombination von Uranoxid und Wismutoxid als Zusatz zu niedrigeren C-Werten führt, ohne daß sich der «-Wert in einem entsprechend starken Maße ändert.Made of zinc oxide with a content of uranium oxide and bismuth oxide corresponding to one given in Table 3 Voltage-dependent resistances according to the one described in Example 1 are used Procedure established. The properties achieved the resistances are given in Table 3. It can easily be seen that the combination of uranium oxide and bismuth oxide as an additive leads to lower C values without changing the «value in changes to a correspondingly strong degree.
as Aus Zinkoxid mit einem Gehalt an Uranoxid und Calciumoxid in einem in der Tabelle 4 angegebenen Anteil werden spannungsabhängige Widerstände nach dem in dem Beispiel 1 angegebenen Verfahrensgang hergestellt. Die erhaltenen Widerstände werden nach den Methoden geprüft, die für elektronische Teile angewendet werden. Die Belastungsdauerprobe wird bei 700C Umgebungstemperatur und bei 0,5 Watt innerhalb einer Leistungsdauer von 500 Stunden ausgeführt. Der Erwärmungswiederholungstest wird durch fünfmaliges Wiederholen einer Folge, bei der die genannten Widerstände bei 85° C Umgebungstemperatur 30 Minuten lang gehalten, dann schnell auf —200C abgekühlt und bei dieser Temperatur 30 Minuten lang gehalten werden, durchgeführt. Die Tabelle 4 gibt eine Differenz für den C-Wert und den M-Wert von den Widerständen vor und nach dem Belastungsdauerversuch wieder. Es kann leicht ersehen werden, daß die Kombination von Uranoxid und Calciumoxid als Zusatz die elektrische Dauerhaftigkeit und die Beständigkeit gegenüber dei Umgebung beeinflußt.As zinc oxide with a content of uranium oxide and calcium oxide in a proportion given in Table 4, voltage-dependent resistors are produced according to the procedure given in Example 1. The resistances obtained are tested according to the methods used for electronic parts. The endurance test is carried out at an ambient temperature of 70 ° C. and at 0.5 watt over a period of 500 hours. The heating repeating test is five times repeating a sequence in which said resistors at 85 ° C ambient temperature, held for 30 minutes, then quickly cooled to -20 0 C and held for 30 minutes at this temperature is performed. Table 4 shows a difference for the C value and the M value of the resistances before and after the endurance test. It can be easily seen that the combination of uranium oxide and calcium oxide additive affects electrical durability and resistance to the environment.
209530/486209530/486
Aus Zinkoxid, das die in der Tabelle 5 angegebenen Zusätze enthält, werden spannungsabhängige Widerstände nach den in dem Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensgängen hergestellt. Die «-Werte der erhaltenen Widerstände werden in der Tabelle 5 angegeben. Es ist leicht zu erkennen, daß die Kombination von Uranoxid mit Kobaltoxid als Zusatz in ausgeprägter Weise zu einem außerordentlich starken spannungsnichtlinearen Verhalten führt.Zinc oxide, which contains the additives given in Table 5, becomes voltage-dependent resistors produced according to the procedures described in Example 1. The «values of the received Resistances are given in Table 5. It's easy to see the combination of uranium oxide with cobalt oxide as an addition in a pronounced way to an extraordinarily strong one leads to stress non-linear behavior.
oxid als Zusätze in ausgeprägter Weise zu einem ausgezeichneten η-Wert und gleichzeitig zu einem geringeren C-Wert führt.oxide as additives in a marked way to an excellent η value and at the same time to a lower one C value leads.
35 Beispiel 635 Example 6
Aus Zinkoxid, das die in der Tabelle 6 angegebenen Zusätze enthält, werden nach dem in dem Beispiel 1 beschriebenen Verfahren spannungsabhängige Widerstände hergestellt. Die elektrischen Eigenschaften der erhaltenen Widerstände werden in der Tabelle 6 angegeben. Es ist leicht zu erkennen, daß die Kombination von Uranoxid und Wismutoxid mit Kobalt-From zinc oxide, which contains the additives indicated in Table 6, according to the method in Example 1 described method voltage-dependent resistors produced. The electrical properties of the The resistances obtained are shown in Table 6. It's easy to see the combination of uranium oxide and bismuth oxide with cobalt
Aus Zinkoxid, das die in der Tabelle 7 angegebenen Zusätze enthält, werden nach dem in dem Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensgang spannungsabhängige Widerstände hergestellt. Die erhaltenen Widerstände werden unter den gleichen Bedingungen wie in dem Beispiel 4 getestet. Die Tabelle 7 gibt den Anfangs-C-Wert und die Unterschiede in dem C-Wert und dem /ι-Wert, die sich aus den Werten vor und nach dem Belastungsdauertest ergeben, wieder. Es kann leicht erkannt werden, daß bei Anwendung der Kombination von Uranoxid, Wismutoxid und Calciumoxid als Zusatz der Anfangs-C-Wert des Widerstands verkleinert ist und daß zur gleichen Zeit die Beständigkeit bei den elektrischen und Umweltsbelastungsdauertests ausgezeichnet ist.From zinc oxide, which contains the additives indicated in Table 7, according to the method in Example 1 Procedure described voltage-dependent resistors produced. The resistances obtained are tested under the same conditions as in Example 4. Table 7 gives the initial C value and the differences in the C value and the / ι value resulting from the values before and after Endurance test result, again. It can be easily seen that when using the combination uranium oxide, bismuth oxide and calcium oxide as an additive reduce the initial C value of the resistance and that at the same time resistance to electrical and environmental endurance tests is excellent.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (11)
Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 153. Ceramic body as a voltage-dependent
Resistor according to Claim 1, characterized in that it is 15
Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ,
zeichnet, daß er im wesentlichen aus 94,0 bis / _ | J_6. Ceramic bodies as a voltage-dependent stand are given by the equation
Resistance according to claim 1, characterized
shows that it consists essentially of 94.0 to / _ | J_
Uranoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Calciumoxid99.8 mole percent zinc oxide, 0.1 to 3.0 mole percent 35 ° C
Uranium oxide and 0.1 to 3.0 mole percent calcium oxide
Widerstand nach Anspruch!, dadurch gekenn- 45 n ~~ j (VIV) '
zeichnet, daß er im wesentlichen aus 94,0 bis 10 8. Ceramic body as a voltage-dependent _ lo gio (hlh)
Resistance according to claim !, characterized by 45 n ~~ j (VIV) '
draws that he is essentially from 94.0 to 10
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7773368 | 1968-10-22 | ||
| JP43077733A JPS4813313B1 (en) | 1968-10-22 | 1968-10-22 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1952838A1 DE1952838A1 (en) | 1970-07-09 |
| DE1952838B2 true DE1952838B2 (en) | 1972-07-20 |
| DE1952838C DE1952838C (en) | 1973-02-15 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2752150A1 (en) * | 1976-11-19 | 1978-06-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | VOLTAGE DEPENDENT RESISTANCE AND METHOD OF MANUFACTURING IT |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2752150A1 (en) * | 1976-11-19 | 1978-06-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | VOLTAGE DEPENDENT RESISTANCE AND METHOD OF MANUFACTURING IT |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2021217A1 (en) | 1970-07-17 |
| NL141009B (en) | 1974-01-15 |
| US3699058A (en) | 1972-10-17 |
| DE1952838A1 (en) | 1970-07-09 |
| GB1285379A (en) | 1972-08-16 |
| JPS4813313B1 (en) | 1973-04-26 |
| NL6915772A (en) | 1970-04-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |