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Spannungsabhängiges Widerstandselement und Verfahren zu dessen Her-
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stellung Die Erfindung bezieht sich auf ein nichtlineares spannungsabhängiges
Widerstandselement, bei dem auf der Seite eines in der Hauptsache aus Zinkoxid bestehenden
und seinerseits eine nichtlineare Spannungsabhängigkeit aufweisenden Sinterkörpers
poppelschichten mit hohem Widerstand vorgesehen sind, die jeweils aus einem polykristallinen
material und aus einem nichtkristallinen Material aufgebaut sind, sowie ferner auf
ein Verfahren zu dessen Herstellung.
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Ein nichtlineares spannungsabhängiges Widerstandselement wird allgemein
als Varistor bezeichnet und Elemente dieser Art sind vielfach zum Zweck der Spannungsstabilisierung
und Stoßwellenabsorp tion eingesetzt worden. Als typisches Beispiel ist ein Varistor
aus Siliciumcarbid (SiC) zu nennen, bei dem man sich der hohen Empfindlichkeit
lichkeit
des Kontaktwiderstandes von Siliciumcarbidteilchen bedient und der als Funkenlöscher
für einen kontakt oder auch f-'jr andere Zwecke Anwendung gefunden hat. Die Spannung-Strom-Charakteristik
(Spannung V, Strom I) des Varistors läßt sich naberungsweise allgemein durch die
Beziehung I = (V/C)α ausdrücken, worin C eine der Spannung bei einem gegebenen
Stromwert entsprechende Konstante bezeichnet, während der Exponent S einen Zahlenwert
größer als 1 hat und als Nichtlineexitatsexponent bezeichnet wird. Die Charakteristik
des Varistors wird im allgemenein zweckdienlich durch eine Spannung bei einem bestimmten
Stror und durch den α-Wert dargestellt.
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Der SiC-Varistor ist kostenmäßig nicht aufwendig und kan deshalb
auch weithin in Anwendung, doch da der α-Wert klein ist und sich beispielsweise
auf 3 bis 7 belaufen mag, ließ sich bei der 7erwendung des SiC-Varistor zur Spannungsstabilisierung
und Stoßwellenabsorption eine hinlängliche Wirkung nicht hervorbringen und die Schaffung
eines Elements mit hohem α-Wert blieb daher nach wie vor sehr erwünscht.
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Im Einblick auf diese s .rfordernis wurde neuerdings ein Zinkoxidvaristor
entwickelt. Zu seiner Herstellung versetzt min das Zinkoxid mit geringen Mengenanteilen
wismutoxid, Bleioxid, Bariumoxid o.dgl., mischt durch verpreßt das Gemisch, urn
es dann an Luft bei- 800 bis 1500°C sintern zu lassen, so daß ein Sinterkörper entsteht,
auf dem Elektroden vorgesehen werden. Die Eigenschaft einer nichtlinearen Spannungsabhängigkeit
ist hierbei durch eine Sedimentationsschicht bedingt, welche die feinen Zinkoxidteilchen
umgibt und hauptsächlich aus den Zuschlagen besteht, wobei α-Werte bis 50
oder darüber erzielt werden. Der Zinkoxidvaristor wird daher für verschiedene Verwendungszwecke
gern eingesetzt.
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Wie aus dem Obengesagten hervorgeht, ist der Zinkoxidvaristor in
mancherlei Einsicht vorteilhaft, doch wirft er dank seinem guten Leistungsvarhalten
auch Probleme auf, die gelöst werden müssen.
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Eines dieser Probleme besteht darin, daß sich der Widerstandswert
an einer
einer Seite des Varistorelements in einer feuchten Atmosphäre
verringert, wodurch der α-Wert betr#chtlich herabgesetzt wird. Diese Tendenz
tritt besonders dann in Erscheinung, wenn in feuchter Umeebung eine Gleichspannung
angelegt wird Die Verschlechterung der Charal.teristik ist auf die Lackstromzunahme
infolge der Herabsetzung des Widerstandswerts an der Seite des Varistorelements
zurückzuführen.
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Zur Vermeidung der Verschlechterung der Charakteristik hat mm dann
die Seitenfläche mit epoxyharz oder in ähnlicher Weise beschichtet. Doch war durch
diese Maßsnahme zum Feuchtigkeitsschutz eine befriedigende Wirkung nicht zu erzielen,
da die Haftung zwischen dem hauptsächlich aus Zinkoxid bestehenden Sinterkörper
und dem Epoxyharz nicht hinreichend war. Zur Ausschaltung dieses Mangels hat man
neuerdings den Weg eingeschlagen, auf die Seitenfläche eines in der Hauptsache aus
zinkoxid bestehenden Formkörpers entweder einzeln oder in Kombination Wismutoxid
(Bi2O3), Siliciumdiosxid (SiO2), Antimonoxid (Sb203) o.dgl. aufzubringen und den
körper dann zu sintern, @@ so auf der Seite eine Schicht mit hohem Widerstand zu
bilden.
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Durch diese Methode konnte die obige Schwierigkeit bis zu einem gewissen
Gra beseitigt v.rerden. Sie eignete sich zur Verbesserung des Feuchtige itischutzes
und zur Vermeidung der Bildung eines Eriechentl@fungsweges Beim Anlegen einer hohen
Spannung an das Element.
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Allerdings wies auch das nach dieser Methode hergestellte Element
noch einen Mangel auf. Die Stärke der auf dem Element gebildeten hochohnigen Schicht
ist nämlich sehr gering und liegt größenordnungsmäßig bei einigen zehn likron. Falls
die Seitenfläche kontaminiert ist, eht daher nicht nur der Feuchtigkeitsschutz verloren1
sondern ebenso auch die Hochspannungsbeständigkeit dieser Seite, und die Seitefläche
mußte deshalb stets rein gehalten werden. Die Behandlung nach dem Brennvorgang war
demzufolge kritisch, was bei der Fertigung Komplikationen ult sich brachte.
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Eine Verunreinigung der Seitenfläche des Elements kann nicht nur
beim Fertigungsvorgang eintreten, sondern sie kann auch durch die Bedingungen in
der Umgebung des Elements hervorgerufen werden. @er@@t das Element beispielsweise
mit einer Atmosphäre von Kohlendioxidgas
Kohlendioxidgas, Schwefeldioxidgas,
Chlorgas, o.dgl. in Berührung, so lagern sich die Gasmoleküle an der Seitenfläche
des Elements an, um dann mit den in der Luft enthaltenen Wassermolekülen unter Bildung
von Kohlensäureionen (CO3 --), Hydrogensulfitionen (HSO3 -) oder Ohlorionen (Cl-)
zu reagieren, wodurch sich die Beständigkeit der Seitenfläche des Elements wesentlich
verschlechtert. Bei einem Dauerlastversuch in einer solchen Atmosphäre kommt es
im Verlauf von 100 bis 200 Stunden im allgemeinen zu einer beträchtlichen Abnahme
der Varistorspannung und des α-Wertes. Beim Eintauchen des nach dem obigen
Verfahren hergestellten Elements in siedendes Reinwasser ist zwar keine wesentliche
Änderungs'in der Charakteristik zu beobachten, doch sind nach dem Eintauchen in
siedendes Salzwasser beträchliche änderungen in der Varistorsparniung und im α-Wert
festzustellen.
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Nach oem Gesagten ist es klar, daß bei dem nach der obigen Methode
gefertigten Element nach wie vor Probleme hinsichtlich der Charakteristik wie ebenso
auch die genannten Mängel in Aussehen und im technischen Wert auftreten.
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Die Erfindung hat zur Aufgabe, ein nichtlineares spannungsabhängiges
Widerstandselement zu schaffen, bei dem die obigen Mängel entfallen.
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Die Erfindung hat weiterhin zur Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung
eines solchen nichtlinearen spannungsabhängigen Elements zu schaffen.
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In den beigegebenen Zeichnungen zeigen Fig. 1 eine Schnittansicht
einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen nichtlinearen spannungsabhängigen Elements;
lig. 2 eine Verglechsübersicht der l.i t de@ nach dei.- erfindungsgemäßen Verfahren
erzeugten Element und nach anderen Verfahren erzeugten Elementen im einer Atmosphäre
von Chlorgas, Kohlen dioxidgas bzw. Schwefeldioxidgas erzielten Versuchsergebnisse;
Fig. 3 eine graphische Darstellung der durch Wärmebehandlung herbeigeführten änderung
in der Charakteristik des Elements; und Fig. 4A und B eine vergleichende Schnittdarstellung
fiir die
die Glashaftung an den Sinterkörper, falls das Glas einerseits
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eingebrannt wird, und falls das Glas zun andern
direkt auf dem hauptsächlich aus Zinkoxid bestehenden Sinterkörper einer Wärmebehandlung
unterzogen wird.
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Durch die Erfindung wird ein nichtlineares spannungsabh#ngiges Widerstandselement
geschaffen, umfassend eine polykristalline hochohmige Schicht, die zumindest entweder
Zinksilicat (Zn2SiO4) oder Zinkantimonat (Zn7Sb2012) oder aber beides enthält und
die an der Seite eines hauptsächlich aus Zinkoxid bestehenden und seinersei ts eine
nichtlineare Spannungsabhängigkeit aufweisenden Sinterkörpers vorgesehen ist, und
eine nichtkristalline hochohmige Schicht, die auf die polykristalline Schicht aufgebracht
ist.
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Das erfindungsgemäße nichtlineare spannungsabhängige Widerstandselement
wird mit polykristallinen und nichtkristallinen Doppelschichten von hohem widerstand
versehen, indem die polykristalline hochohmige Schicht gleichzeitig mit dem Sintern
des hauptsächlich aus Zinkoxid bestehenden Sinterkörpers an dessen Seite ausgebildet
wird, un hierauf die Schicht aus dem nichtkristallinen hochohmigen Material auf
die polykristalline Schicht aufzubringen. Das so erzeugte Element zeigt eine hohe
Beständigkeit gegen die Kontamination der Seitenfläche urct ist gegen Luftfeuchtigkeit
beständig, wie ebenso auch gegen Stoßströme und gegen unterschiedliche atmosphärische
Bedingungen. DArüber hinaus ist das erfindungsgemäße Element auch im Aussehen ansprechend,
da die Seite Oberflächenglanz zeigt.
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Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiele näher erläutert
werden.
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Ausführungsbeispiel Gepulvertes Zinkoxid (ZnO) wurde mit gepulvertem
Wismutoxid (Bi2O3), gepulvertem Kobaltoxid (CoO), gepulvertem Manganoxid (MnO) und
gepulvertem Antimonoxid (Sb2O3) in dem Anteilsbereich von 0,01 bis 10 Molprozent
versetzt und das Material wurde vollständig druchgemischt, komprimiert und zu einem
Körper mit einem Durchmesser von 40 mm und einer Stärke von 30 mm verformt.
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Mebenher
Mebenher wurde ein Gemisch von Siliciumdioxid
(SiC2), Antimonoxid (Sb2O3) und Wismutoxid (Bi2O3) mit einem aus einem Gewichtsteil
Äthylcellulose und drei Gewichtsteilen Butylcarbitol zusammengesetzten Binder @@
@ischverhältnis von 1 zu 3 Gewichtsteilen vermengt, worauf bis zur Erzeugung einer
homogenen Mischung durchgeischt wurde. Die so erzeugte paste wurde auf die Seite
des verformten körpers aufgebracht, getrocknet und dann bei einer Temperatur von
800 bis 150C0C gebrannt. Die obere und die untere Fläche des so hergestellten Sinterkörpers
wurden poliert. Ein Glasfrittenmaterial mit einem Schmelznunktbereich von 360 bis
6500C wurde mit einem aus 5 Gewichtsteilen Äthylcellulose und 95 Gewichtsteilen
Butylcarbito-l zusammengesetzten Binder im LIischverhältnis von 5 zu 2 Gewichtsteilen
vermengt und es wurde bis zur Homogenität durchgemischt. Die hieraus resultierende
paste wurde auf die Seite des Sinterkörpers aufgebracht und bei einer entsprechenden
Temperatur gebrannt. Danach wurden an dei oberen und unteren Fl che des s Sinterkörpers
Aluminiumelektroden angebracht.
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In Fig. 1 ist das in der obenbeschriebenen Weise erzeugte nichtlineare
spannenabhängige Widerstandselement in einer Schnittansicht dargestellt, wobei mit
der Bezugszahl 1 der hauptsächtlich aus Zinkoxid bestehende Sinterkörper bezeichnet
ist und mit der Bezugszahl 2 die polykristalline hochohmige Schicht (erste Schicht),
die durch Diffusion des Silicium-, Antimon- oder Wismutanteils oder durch Umsetzung
mit Zinkoxid gebildet sein kann. Die @ol@kristalline hochohmige Schicht 2 ist eine
Hochwiderstandsschicht, die zumindest entweder Zinksilicat (Zn2SiO4) oder Zinkantimonat
(Zn7Sb2O12) oder aber beides enthalt. Die Bezugszahl 3 bezeichnet die durch Glas
gebildete nichtkristalline hochohmige Schicht (zweite Schicht) und mit deil Bezugszahlen
4-und 5 sind die Elektroden bezeichnet. Durch Röntgenbeugung wurde der Nachweise
erbracht, daß die polykristalline hochohmige Schicht aus Zinksilicat und Zinkantimonat
besteht. Aus Tabelle 1 geht hervor, wie sich eine änderung der Glasfrittenzusammensetzung
auf die verschiedenen elektrischen Eigenschaften auswirkt.
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Verwendet man als Material zur Bildung der ersten Schicht ein Gemisch,
bestehend aus Siliciumdioxid (SiO2), Antimonoxid (Sb2O3) und Wismutoxid (Bi2O3)
im Molverhältnis 70 zu 20 zu 10, so bezeichnen die
die in der Tabelle
erscheinenden Größen V1µA/mm und V1mA/mm die Spannungswerte pro Stärkeneinheit beim
Stromdurchgang mit Stromwerten von 1 µA bzw. 1 mA. Ls wurde mit diesen Spannungen
pro Stärkeneinheit gearbeitet, weil der hauptsächlich aus Zinkoxid bestehende Sinterkörper
eine nichtlineare Volumcharakteristik zeigt. Das Symbol α bezeichnet den Nichtlinearitätsexponenten,
der anhand der obenerwähnten :E3eziehung zwischen dem Strom- und dem Spannungswert
bestimmt werden kann, indem man den Spannungswert über den Elektroden beim Stromdurchgang
von 0,1 mA und 1 mA verwendet. Die Spannungsänderungsrate #V1µA gibt die Änderung
der Spannung V1µA zwischen den Werten vor und nach dem Versuch an. Die mit dem Bezugssymbol
I bezeichneten Versuchsbedingungen sind die einer Atmosphärentemperatur von 70°C,
einer relativen Feuchtigkeit von 95 Prozent, des Anlegens einer Gleichspannung von
1000 Volt und einer Dauer der Spannungszuführung von 1000 Stunden. Die mit den S-imbolen
II, III und IV bezeichneten Versuchsbedingungen umfassen zusätzlich zu den unten
I genannten Bedin-#ungen noch das Vorhandensein einer Atmosphäre von Chlorgas (C12),
Kohlendioxidgas (CO2) bzw. Schwefeldioxidgas (SO2) bei einem Partialdruck von 0
m Eg, 250 mm Hg bzv.. 50 mm Eg. Die mit den Symboler -r und VI bezeichneten Versuchsbedingungen
umfassen das Eintauchen in siedendes Reinwasser für die Dauer von 100 Stunden bzw.
in siedendes Salzwasser ebenfalls für die Dauer von 100 Stunden. Mit IF ist eine
H@chststromstärke bezeichnet, bei der beim Zuführen eines Stoßstroms (Wellenform:
4 x 10 µsec) noch keine Kriechentladung hervorgerufen wird.
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Di@ Bestandteile der jeweils in Tabelle 1 aufgeführten Massen, die
Mengenanteile dieser Bestandteile, die Brenntemperaturen (Schmelztemperaturen) und
die Wärmeausdehnungskoeffizienten sind in Tabelle 2 angegeben. In Tabelle 2 entsprechen
die in den mit der jewelligen Ansatznummer bezeichneten Spalten erscheinenden Zahlen
den Mengenanteilen der betreffenden, in der Spalte ganz links angegebenen Bestandteile
in Molprozent.
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W-ie aus den Tabellen 1 und 2 hervorgeht, ist für die Ausführung
gemäß dem bekannten Stand der Technik, bei der also nur die erste Schicht vorgesehen
ist, unter den tTmgebungsbedingungen II, III, IV
IV und VI eine
beträchtliche Verschlechtelung im Spannungswert zu verzeichnen, wogegen die Massen
1 bis 4, bei denen jeweils die zweite Schicht aus Glas mit einem Schmelzpunkt in
dem Bereich von mindestens 350°C bis 650°C vorgesehen ist, von den atmosphärischen
Bedingungen kaum beeinflußt werden und auch in den sonstigen Eigenschaften über
dem Stand der Technik nicht nachteilig sind. Insbesondere sind mit der Masse 4 hervorragende
Wirkungen hervorzubringen.
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Tabelle 1 Charakteristik Ansatz (V) (V) #V1µA (%) IF V1mA/mm V1µA/mm
α I II III IV V VI (kA) 1 105 85 46 0 -0,4 -0,1 -0,2 0 -3,2 90 2 107 85 47
0 -0,2 0 0 0 -0,8 90 3 105 81 44 ° -0,9 -0,3 -0,6 -0,1 -2,5 90 4 106 86 47 ° -0,1
Ü O ° -0,2 96 5 98 71 32 -0,8 -4,1 -1,1 -3,7 0 -0,1 95 6 82 49 21 -3,2 -9,6 -4,6
-8,5 -0,1 -0,1 96 nur erste 106 87 46 0 -15,4 -9,4 -12,6 0 -57 @0 Schicht X 105
78 41 -0,5 -18,3 -10,1 -15,3 -5,5 -62 40 Tabelle
Tabelle 2 Ansatz
(Molprozent) Mischungsbestandteile 1 2 3 4 5 6 SiO2 3 6 66 77 B2O3 22 37 48 32,5
25 15 ZnO 9 38,5 20 44 7 4,5 ZrO2 2,5 Al2O3 2 1 PbO 5 PbF2 59 20 30 15,5 TiO2 5
Bi2O3 2 1 2 Brenntemperatur (°C) 350 480 600 560 700 900 (Schmelztemperatur) Wärmeausdehnungskoeffizient
125 72 87 64 75 48 (x 10-7/°C) ' n Fig. 2 sind die Beziehungen wiedergegeben, die
zwischen der Versuchsdauer aus der Spannungsänderungsrate #V1µA bei einem Element
besteht, bei dem die zweite Schicht durch Brennen des Glases nach Ansatz 4 bei 560°C
gebildet und die Prüfung gemäß den Bedingungen II, III und IV vorgenommen wurde.
Die Ergebnisse der Prüfung eines nach dem Stand der Technik bekannten Elements sind
zu Vergleichszwecken mit durchbrochenen Linien wiedergegeben. Wie aus Fig. 2 zu
entnehmen ist, zeigt das erfindungsgemäße Element eine sehr geringe Spannungsänderungsrate
#V1µA und ist im Vergleich zu dem beispielhaft herangezogenen bekannten Element
stabil. Werden für die zweite Schicht die Gläser der @ns@ tze 5 und 6 verwendet,
sofallen die Größen der Spannungen v1mA/mm und V1µA/mm sowie der α-Wert allerdings
etwas kleiner aus als bei den übrigen Beispielen.
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In Fig. 3 sind die zwischen der Spannungsänderungsrate @@lµA und
der @@rmebehandlungstemperatur bestehen Beziehungen mit α als Parameter aufgetragen
für den Fall, daß ein nur mit der ersten Schicht versehener Sinterkörper bei verschiedenen
Temperaturen wärmebehandelt wird. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, erhöht sich die Größe
von #VlµA in dem Bereich von 650 bis 1000°C leicht in negativer Richtung und
und
der α-Wert pflegt abzunehmen. Ls ist somit durchaus verständlich, daß sich
die Eigenschaften beim Brennen eines hochschmelzenden Glases wie etwa der lassen
5 und 6 in Tabelle 1 infolge der hohen Tempe ratur etwas ändern werden. j-s ist
jedoch davon auszugehen, daß diese Änderung infolge der bei hoher Temperatur vorgenommen
Wärmebehand.
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lung nicht so groß ist, daß die Eignung des Elements als Varistor
gefährdet würde.
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Nach den obigen Darlegungen könnte es den Anschein haben, als käme
zur Bildung einer hochohmigen Schicht auch die Methode in Betracht, das Glas direkt
auf die Seitenfläche des hauptsächlich aus Zinkoxid bestehenden Sinterkörpers aufzubrennen.
;;ie die Daten für den Ansatz X in Tabelle 1 erkennen lassen, würde dies jedoch
eindeutig negative Resultate zeitigen. Beim Ansatz X wurde das Glas der lasse 4
unmittelbar auf der Seitenfläche des Körpers gebrannt. In diesem Fall ist mit höherer
;1ahrscheinlichkeit als in den übrigen Beispielen mit dem auftreten von Kriechentladungen
zu rechnen und bei dem Dauerlastversuch iir umgebenden Chlorgas, Kohlendioxidgas
oder Schwefeldioxidgas erhält man eine hohe Spannungsänderungsrate #VlµA. Dies ist
auf das Anhaften des Glases an dem Körper zurückzuführen. Ist eine hochohmige DopPelschicht
vorgesehen, so tritt die Kriechentladung stets an der Grenzfläche zwischen der zweiten
Schicht und der Atmosphäre auf. Falls hingegen nur das Glas vorgesehen ist, pflegt
die Kriechentladung an der Grenzfläche zwischen dem Körper und der Glasschicht aufzutreten.
aus Fi Fig. 4 ist zu ersehen, daß die Affinität zwischen dem Glas und der körper
beim Schmelzvorgang merklich verbessert wird, falls die erste Schicht vorgesehen
ist. In Fig?. 4A und B ist die räumliche Ausbildung der durch Aufbringen vor.
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C-,1 Gramm einer Glaspaste der Hasse 4 in Tabelle 2 auf einen hauptsächlich
aus Zinkoxid bestehenden Sinterkörper und auf einen hnlichen, mit einer Fläche der
ersten Schicht versehenen Sinterkörper gebildeten Schmelzschichten gezeigt, wobei
der Kontaktbereich mit der Ebene eine Kreisfläche von 0,02 cm² ist und fünf Minuten
bei 560°C gebrannt wird. In Fig. 4 ist mit der Bezugszahl 1 der hauptsächlich aus
Zinkoxid bestehende Sinterkörper bezeichnet und mit der Bezugszahl 2 die durch Diffusion
des Sili-cium-, Antimon- oder Wismutanteils oder-durch die Umsetzung mit dem Zinkoxid
gebildete polykristalline
etalline hochohmige Schicht. Die Bezugszahl
6 bezeichnet die den @lasanteil einbegreifende Paste und die Bezugszahl 3 die nichtkristalline
hOOh-Chi-ft!e schicht necl: dem Brennen. Der zeichnerischen Darstellung ist zu entnehmen,
daß der Schmelz beim Vorhandensein dc-' ersten Schicht auf der Körperoberfläche
beträchtlich erleichtert wird, wern nen verCleichsweise den Fell des Nichtvorhandenseins
der erste Schicht betrachtet. Dieser Aufschmelzzustand des Glases ist auch; bei
den Gläsern der übrigen Ansätze zu beobachten.
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Ist gemäß der obigen Beschreibung die erfindungsgemäße hochohmige
Doppelschchicht vorgesehen, so weist das element sehr stabile @i@enschaften licht
nur hinsichtlich der Luftfeuchtigkeit und das toßstroms auf, sondern auch in bezug
auf die Außenatmosphäre und die Kontamination. Eine solche Stabilität ließ sich
bislang curch Aufbringen der polykristallinen hochohmigen Schicht oder der nichtkristallinen
hochohmigen Schicht jeweils für sich nicht erzielen. Die durch die Erfindung vermittelte
Wirkung ist mithin auch nicht etwa die einer bloßen Kombination der beiden Schichten.
Das Durch die Erfindung @eschaffene Element, das gegen atmosphärische Bedingungen
verschiedener art und gegen Kontamination beständig ist, kann vorteilhaft im Freien
eingesetzt werden, beispielsweise als Überspannungsableiter für eine Verteilungsleitung,
kann aber auch in @ikrowellenöfen Verwendung finden.
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Bei dem obigen ausfahrungsbeispiel wurden Wismutoxid (Bi2O3), Kobaltoxid
(CoO), Manganoxid (MnO) und Antimonoxid (Sb2O3) zu den Zinkoxid hinzugegeben; doch
kann man auch Bleioxid (PbO), Calciumoxid (CaC), Strontiumoxid (SrO), Bariumoxid
(BaO) und Uranoxid (U02) oder andere Llemente verwenden, die an der Teilchengrenze
in dem Zinkoxid-Sinterkörper eine Schicht mit nichtlinearer Spannungsabhängigkeit
bilden. Zur Beeinflussung des Widerstandes des Sinterkörpers oder zu sonstigen Zwecken
kann man auch Nickeloxid (NiO), Magnesiumoxid (MgO), Chromoxid (Cr2O3), Zinnoxid
(SnO2), Siliciumoxid (SiO2) oder Titanoxid (Ti02) einbringen, ohne daß dies auf
die durch die Erfindung vermittelten Vorteile zurückschlüge.
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Auch bislang wurde schon Siliciumdioxid und Antimonoxid eIngebracht,
die in dem obigen Ausführungsbeispiel die erste Schicht bildeten
bildeten,
doch sei betont, daß sich eine ähnliche Wirkung auch mit Stoffen wie etwa Carbonaten
oder Hydroxiden erzielen l@ßt, die bei Brennen Oxide bilden und mit dem Zinkoxid
unter Bildung von Sinksilicat oder Zinkantimonat reagieren. Auf die Zugabe von Wismutoxid
(Bi203) kann verzichtet werden, doch kann stattdessen ein anderer Bestandteil vorgesehen
sein. dies ist ferner im Auge zu behalten, da8 je nach dem Verwendungszweck des
betreffenden Varistors auch ein Stoff eingebracht werden kann, der die obigen Wirkungen
nicht nennenswert beeinträchtigt.
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Verwendbar ist Glas von beliebiger Zusammensetzung, sofern es mit
dem Material des Körpers oder der ersten Schicht ohne nachteilige Wirkungen unter
Bil dung einer nichtkristallinen hochohmigen Schicht reagiert.
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Patentansprüche
L e e r s e i t e