Effect of ZrO2 Addition on Tolerance Characteristics of the Electrical Degradation of ZnO Varistors

Effects of Sb, Zr, or Y addition on Electrical Degradation Characteristics of ZnO Varistors

“…(14) ，Sb の添加効 果を調べる試料ではさらに Sb 2 O 3 (添川理化学， 純度 99.9 %) 対する電流，即ち漏れ電流密度の値 5.6×10 -7 A/cm 2 を漏れ電 流の基準値とし， 各試料についての V-I 特性における基準電 流密度に対する電圧を立ち上がり電圧と再定義した (14) 。こ の立ち上がり電圧による評価は漏れ電流による評価と比較 して，異なる試料を比較する場合劣る面もあるが，課電劣 化特性を比較するに場合にはそれらの変化量も適切であ り，かつ同等の評価が可能である (14) 。課電劣化前および後 での立ち上がり電圧をそれぞれ V bef および V deg とする。 Fig. 2 に課電劣化後の立ち上がり電圧および相対立ち上がり電圧 (11) 。Fig. Zr:0 mol% Zr:0.20 mol% Zr:0.45 mol% Zr:0.60 mol%…”

Effects of Zr and Y Addition on the Electrical Degradation Characteristics of ZnO Varistors

“…Fig.2に示す(13) 。課電劣化前後のα の値は，再現性が良好であった。α bef は Zr の添加量の変化に対して大きな変化は無 かった。 また V bef は Zr の添加量が 1 mol%付近で小さくなる 傾向を示したものの Zr の添加量の変化に対して大きな変化 を示さなかったが，V deg は Zr の添加量が増加するに従い減 少傾向を示した。 Zr を添加せず，Y の添加量を変化させた type 2 の試料の 課電劣化前後のαおよび立ち上がり電圧の値を Fig.3 に示 す。 α bef は Y の添加量の変化に対して多少増減はあるものの 大きな変化は示さなかったが， α deg は Y の添加量が 2.0 mol% 付近で顕著に減少した。V bef は Y の少量添加により急激に 増加し，Y の添加量が 1 mol%付近で小さくなる傾向を示し たが Y の添加量の増加に対して大きな変化は示さなかっ た。 V deg は Y の添加量が 1.0 mol%付近から減少し始め， α degと同様に 2.0 mol%付近で顕著な課電劣化を示した。Fig.1 に 示すようにα deg が Y の添加量が 2.0 mol%付近で顕著に減少 するのは V deg の減小の影響が大きいと考えられる。 Zr の添加量を約 0.45 mol%と固定し， Y の添加量を変化さ せた type 3 の試料の課電劣化前後のαおよび立ち上がり電圧 の値を Fig.4 に示す。type 2 の場合と大きく異なる点は Y の 添加量が 2.0 mol%付近でαの減小が見られなかったことで ある。一方 V bef は type 2 と同様に Y の少量添加により急激 に増加するが，type 2 とは逆に Y の添加量が 1 mol%付近で 大きくなる傾向を示した。V deg は Y の添加量が少なくとも 1.25 mol%付近から減小し始めたが，type 2 の場合と比較し て，Y の添加量が 2.0 mol%付近での減小量は小さかった。 以上より，Y の少量添加により立ち上がり電圧が増加し， 漏れ電流が減少するが，多量添加しても，大きく変化しな いことが分かった。Y の多量添加による課電劣化特性の変 化はαよりも立ち上がり電圧に顕著に表れることが分かっ た。しかし，Zr の同時添加は Y の多量添加による立ち上が り電圧の減小を改善し，耐課電劣化特性の劣化を抑制する ことが分かった。Y を多量添加した場合の課電劣化後の立 ち上がり電圧をさらに改善するために，今後他の Zr 添加量 を変化させて比較検討を行う必要があると考えられる。 〈3･2〉 バリスタ電圧 Fig.5 に type 1～3 の課電劣化 前のバリスタ電圧および ZnO 粒子の平均粒径の逆数の関係 を示す。type 1 の場合，Zr の添加量が増加すると，バリスタ…”