JPS5832764B2 - 電圧非直線抵抗器の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は酸化亜鉛を主体とする電圧非直線抵抗器の製造
方法に関するものであり、その目的は、大型焼結体にお
いて焼結体内部にクラック等の構造欠陥を有さない大型
の電圧非直線抵抗器を提供することにある。

従来、金属酸化物焼結体からなる電圧非直線抵抗器とし
て酸化亜鉛を主成分とするものが開発され、実用に供さ
れてきている。

この酸化亜鉛電圧非直線抵抗器は酸化亜鉛に少量の酸化
ビスマスや酸化鉛、酸化バリウム等を添加して均一に混
合し、成型した後、空気中において温度８００〜１５０
０℃で焼結し、そしてこの焼結体に一対の電極を形成し
得ている。

この電圧非直線抵抗器は電圧−電流特性における非直線
性がきわめて大きく、電圧の安定化、サージの吸収等に
広く利用されてきている。

最近では、避雷器の特性要素として高圧回路にも使われ
るようになってきた。

一般に避雷器に流れるサージ電流はきわめて大きく、特
性要素が問題なくサージを吸収するためには、必然的に
焼結体の体積が大きくならなければならない。

通常、２５００Ａ級避雷器には素子径３２ｍｍ、厚み２
５〜３０ｍｍの焼結体、１００ＯＯＡ級の避雷器には素
子径５６ｍ７１Ｌ、厚み２０〜２５朋の焼結体が使われ
ている。

しかしながら、従来の製造方法では焼結体内部にクラッ
ク等の構造欠陥を有するものがあり、性能が安定せず問
題があった。

これは成型方法に問題があったためであり、従来は第１
図に示すように酸化亜鉛を主体とし、微量の金属酸化物
を添加した混合物に有機バインダーを加えて作った造粒
体１を鉄製のシリンダー２ａ、２ｂ中に入れ、鉄製の上
パンチ３と下パンチ４により圧縮成型していた。

この方法では、特に成型体の厚みが１０山以上になると
圧力が成型体に均一にかかからず、端面及び周辺部に集
中し、中心部に圧力がかからない。

このように成型体内部に圧力ムラが発生し、焼成した場
合、焼結体内部にクラック等が発生する。

そこで本発明は従来の問題点を解決し、大型の焼結体で
も内部にクラック等が発生せず、性能の安定な電圧非直
線抵抗器を提供することを目的とするものである。

この目的を達成するために、本発明の電圧非直線抵抗器
は原料の混合物を薄板状に形成し、それを積み重ね、圧
着させる方法により、成型体の圧力ムラをなくし、内部
に構造欠陥を有さない焼結体を得ようとしたものである
。

以下、添付図面である第２図に示す一実施例を用いて本
発明の電圧非直線抵抗器の製造方法を詳述する。

第２図において、５は酸化亜鉛を主体とする原料の混合
物の薄板、６は鉄等からなる圧縮機の上パンチ、７は圧
縮機の下パンチである。

まず、酸化亜鉛ＺｎＯの粉末に酸化ビスマスＢｉ２Ｏ３
、酸化コバルトＣｏ０１酸化マンガンＭｎＯ，酸化アン
チモン５ｂ２０３及び酸化珪素ＳｉＯ２の粉末をそれぞ
れ０．０１〜１０モル係添加し、更にこの粉末原料に対
して有機バインダーとしてポリビニルブチラール３〜６
重量係、有機溶剤としてメチルアルコールを２５〜３５
重量係、可塑剤としてジブチルフタレートを１〜１０重
量多を加えて、１２〜２４時間混合し、スラリーを得る
。

このスラリーをガラス板またはポリエステルのフィルム
上にブレード等を用いて、０．０２〜２間の厚みにシー
ト引きを行う。

シート引き後６０〜１００’Ｃで２〜３時間乾燥する。

その後、適当な大きさく焼結体で素子径３２ｍｍの場合
は直径４０ｍｍの円板状）に切断する。

その後、混合物をガラス板またはフィルムからはく離さ
せ混合物の薄板５を得る。

次に、薄板５を適当な枚数、積み重ね、圧縮機の下パン
チ７の上に置き、上パンチ６を降下させ、圧力３００〜
６００ｋｇ／ｃｄで圧着させて、成型体を得た。

この成型体を空気中において温度８００℃〜１５００℃
で焼結させ、この焼結体の両端面にＡｔ−Ｃｕメタリコ
ンを施こし、電極を形成させ、電圧非直線抵抗体を得た
。

このようにして得た焼結体内部には構造欠陥はほとんど
見られず、しかも混合物の薄板の厚みかうすい程焼結体
内部の均一性は優れていることがわかった。

厚みは２朋が上限であり、それ以上では薄板自身にクラ
ックが入ったりするから避けなければならない。

なお、シート引き後の乾燥において乾燥時間が長過ぎた
り、温度が高過ぎると薄板が割れることがあるので避け
なければならない。

なお、実施例において酸化亜鉛ＺｎＯに対して、酸化ビ
スマスＢ１２Ｏ３、酸化コバルトＣｏ０１酸化マンガン
Ｍｎ０１酸化アンチモン５ｂ２０３及び酸化珪素Ｓ ｉ
Ｏ２を加えたものを使用したが、さらに酸化鉛ＰｂＯ１
酸化カルシウムＣａｂ、酸化ストロンチウム５ｒＯ１酸
化バリウムＢａＯ及び酸化ウランＵＯ２等を加えてもよ
く、酸化亜鉛焼結体において粒子の境界部分に電圧非直
線性を示す層を形成するものであれば有効である。

また、焼結体の抵抗値制御やその他の理由で、酸化アル
ミニウムＡｔ２０３、酸化ニッケルＮミル、酸化マグネ
シウムＭｇＯ，酸化クロムＣｒ ２０３ 、酸化スズＳ
ｎｏ ２あるいは酸化チタンＴｉＯ２等を添加するこ
ともあるが、そのような場合においても本発明による効
果は何ら損なわれるようなことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の電圧非直線抵抗器の成形方法を説明す
る図、第２図は本発明の電圧非直線抵抗器の成形方法を
説明する図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 酸化亜鉛ＺｎＯの粉末に酸化ビスマスＢ １２０ｓ
   、酸化コバルトＣｏ０１酸化マンガンＭｎＯ，酸化アン
   チモン５ｂ２０３及び酸化珪素Ｓ ｔ ０２の粉末をそ
   れぞれ０．０１〜１０モル係、更に有機バインダーと可
   塑剤を添加した混合物を厚さ０．０２〜２ｍｗの薄板状
   に形成したものを積み重ね、圧着させ成型体を形成させ
   ることを特徴とする電圧非直線抵抗器の製造方法。