Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2000.05b
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pp.190-195
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2000
The electrical properties and stability of ZPCE varistors consisted of $ZnO-Pr_6O_{11}-CoO-Er_2O_3$ ceramics were investigated. $ZnO-Pr_6O_{11}-CoO-Er_2O_3$ based ceramics were sintered at $1300^{\circ}C$ and $1350^{\circ}C$, respectively, without and with 0.5 mol% $Er_2O_3$. The varistors sintered at $1300^{\circ}C$ exhibited a better nonlinearity than that $1350^{\circ}C$. The varistors with $Er_2O_3$ of 0.5 mol% exhibited a high nonlinear exponent of 52.8. However, they easily degraded due to the low density below 85% of TD. On the other hand, the varistors sintered at $1350^{\circ}C$ without $Er_2O_3$ exhibited an extremely poor nonlinearity, but the varistors with $Er_2O_3$ of 0.5 mol% exhibited a relatively good nonlinearity, which the nonlinear exponent is 34.8 and the leakage current is $7.4\;{\mu}A$ Morever, they exhibited a very high stability, which the variation rate of varistor voltage, nonlinear exponent, and leakage current are -0.9%, -2.9%, and +2.7%, respectively, under the third stress $(0.80 V_{1mA}/90^{\circ}C/12h)$ + $(0.85 V_{1mA}/115^{\circ}C/12h)$ + $(0.90 V_{1mA}/120^{\circ}C/12h)$. Consequently, it was estimated that $ZnO-Pr_6O_{11}-CoO-Er_2O_3$ ceramics will be usefully applied to develop the advanced $Pr_6O_{11}$-based ZnO varistors.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2005.07a
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pp.544-545
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2005
This paper describes the long duration withstand current characteristics of ZnO varistors. Two ZnO varistors were manufactured with general ceramic production methods and three abroad varistors were also prepared to be compared. During long duration withstand test, sample 1 was destroyed at 4th impulse current but the rest passed test. Before and After the test, the residual voltage variation of varistors passed was below 5%. According to the test results, it is thought that the manufacturing process such as insulating coating, sintering condition and soldering method should be improved.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2002.11a
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pp.552-556
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2002
The microstructure and electrical characteristics of A~C's ZnO varistors fabricated according to variable sintering condition, which sintering temperature is $1130^{\circ}C$ and speeds of pusher are A: 2mm/min, B: 4mm/min, C: 6mm/min, respectively, were investigated. In the microstructure, A~C's ZnO varist-ors fabricated variable sintering condition was consisted of ZnO grain(ZnO), spinel phase$(Zn_{2.33}Sb_{0.67}O_4)$ Bi-rich $phase(Bi_{2}O_{3})$, wholly. Varistor voltage of A~C's ZnO varistors sintered at $1130^{\circ}C$ increased in order A < B < C's ZnO varistors. C's ZnO varistor exhibited good characteristics that nonlinear exponent is 31.70. Leakage current of A~C's ZnO varistors exhibited below 2mA at rated voltage. Lightning impulse residual voltage of A's ZnO varistor suited standard characteristics, which is 3.85kV at 2.5kA, 4.4kV at 5kA and 5.16kV at 10kA. After multi lightning impulse residual voltage test of A's ZnO varistor exhibited good discharge characteristics which ZnO varistor reveals no evidence of puncture, flashover, cracking in visual examination. After high current impulse test of A's ZnO varistor exhibited good discharge characteristics, which variation rate of residual voltage is 0.4% before and after test, and revealed no evidence.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.14
no.8
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pp.640-646
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2001
The electrical stability for DC stress of Pr$_{6}$O$_{11}$-based ZnO varistos consisting of ZnO-Pr$_{6}$O$_{11}$-CoO-Cr$_2$O$_3$-Er$_2$O$_3$-based ceramics were investigated with sintering temperature in the range of 1325~1345$^{\circ}C$. A the sintering temperature is raised, the nonlinear exponent of varistors was decreased, whereas the stability was markedly improved. The density of ceramics was found to greatly affect the electrical stability for DC stress. The varistors sintered at 13$25^{\circ}C$ were completely degraded because of thermal runaway attributing to low density. The varistors sintered at 1335$^{\circ}C$ exhibited the highest nonlinearity, with a nonlinear exponent of 70.53 and a leakage current of 1.92$\mu$A, whereas they did not exhibit relatively high stability. On the contrary, the varistors sintered at >134$0^{\circ}C$ exhibited not only a high nonlinearity marking the nonlinear exponent above 50 and the leakage current below 3$\mu$A, but also a high stability marking the variation rate of the varistor voltage below 2%, even under DC stress such as (0.80V$_{1mA}$/9$0^{\circ}C$/12h)+(0.85V$_{1mA}$/115$^{\circ}C$/12h)+(0.90V$_{1mA}$/12$0^{\circ}C$/12h)+(0.95V$_{1mA}$/1$25^{\circ}C$/12h)+(0.95V$_{1mA}$/15$0^{\circ}C$/12h). In particular, ti was found that the varistors sintered at 134$0^{\circ}C$ were more nonlinear and more stable, compared with that of 1345$^{\circ}C$.EX>.}C$.EX>.
Kim, Seok-Sou;Choi, Ike-Sun;Park, Tae-Gon;Cho, I-Gon;Park, Choon-Hyun
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.17
no.6
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pp.683-689
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2004
The microstructure and electrical characteristics of A ∼ C's ZnO varistors fabricated according to variable sintering condition, which sintering temperature was 1130 $^{\circ}C$ and speeds of pusher were A: 2 mm/min, B: 4 mm/min, C: 6 mm/min, respectively, were investigated. The experimental results obtained from this study were summarized as follows: The sintering density of A ∼C's ZnO varistors sintered at 1130 $^{\circ}C$ were decreased by sintering keep time to shorten, such as A: 9hour, B: 4.5hour and C: 3hour. A's ZnO varistor exhibited good densification nearly 98 % of theory density. In the microstructure, A∼C's ZnO varistors fabricated variable sintering condition was consisted of ZnO grain(ZnO), spinel phase(Z $n_{2.33}$S $b_{0.67}$$O_4$), Bi-rich phasc(B $i_2$$O_3$), wholly. Varistor voltage of A∼C's ZnO varistors sintered at 1130 $^{\circ}C$ increased in order A
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2001.07a
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pp.955-958
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2001
The structure characteristics of varistor of Zn oxide to depend on the breakdown voltage has been investigated to annealing condition by additive material of Sb$_2$O$_3$ system. The breakdown voltage that has not doping Sb$_2$O$_3$ was 235[V]. ZnO varistors was shown ohmic properties when it's applied voltage was below critical voltage. It was shown non-ohmic properties over critical voltage, because current was increased with decreasing resistance. High voltage ZnO varistors had high breakdown voltage, but it had bad electrical stability with various surge. Sb$_2$O$_3$was increased non-linear coefficient in ZnO varistors grain boundary.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2001.07a
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pp.419-422
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2001
The electrical properties of Pr$_{6}$O$_{11}$-based ZnO varistors composed of ZnO-Pr$_{6}$O$_{11}$-CoO-Cr$_2$O$_3$-Dy$_2$O$_3$- based ceramics were investigated with CoO content in the range of 0.5~5.0 mol%. As CoO content is increased, the average grain size and the density were increased in the range of 9.86~27.22 $\mu$m and in the range of 5.25-5.55 g/cm$^3$, respectively. The varistor voltage was decreased in the range of 235.32~86.01 V/mm due to the increase of average grain size with CoO content. The varistors doped with CoO in the rage of 1.0~2.0 mol% exhibited a high nonlinearity, in which is above 55 in the nonlinear exponent and below 1.5 $\mu$A in the leakage current. Increasing CoO content further greatly decreased the nonlinearity.ity.ity.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.13
no.6
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pp.493-501
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2000
The microstructure and electrical properties of ZnO-Pr$_{6}$/O$_{11}$-CoO-Er$_{2}$/O$_{3}$ based varistors were investigated with Er$_{2}$/O$_{3}$ additive content of the range 0.0 to 2.0 mol%. Most of the added Er$_{2}$/O$_{3}$ were segregated at the nodal points and grain boundaries and it coexisted with Pr$_{6}$/O$_{11}$ in the bulk intergranular layer. The average grain size was decreased in the range of 7.44 to 5.62${\mu}{\textrm}{m}$ at 130$0^{\circ}C$ and 18.36 to 9.11 at 135$0^{\circ}C$ with increasing Er$_{2}$/O sub 3/ additive content. The density of ceramics was in the range 4.87 to 5.08 g/cm$^3$ at 130$0^{\circ}C$ and 5.35 to 5.62 g/cm$^3$at 135$0^{\circ}C$. At 130$0^{\circ}C$ the varistors without Er$_{2}$/O$_{3}$ exhibited 29.66 in the nonlinear exponent and 28.23 $\mu$A in the leakage current whereas the varistors with 0.5 mol% Er$_{2}$/O$_{3}$ exhibited a high nonlinearity which is 52.78 in thenonlinear exhibited and 9.75 $\mu$A in the leakage current. At 135$0^{\circ}C$ the varistors without Er$_{2}$/O$_{3}$ exhibited a very poor nonlinearity indicating 2.08 in the nonlinear exponent and 133.79 $\mu$A in the leakage current whereas the varistors with 1.0mol% Er$_{2}$/O$_{3}$ exhibited a relatively high nonlinearity which is 36.79 in the nonlinear exponent and 5.92 $\mu$A in the leakage current. Therefore Er$_{2}$/O$_{3}$ was additive which greatly improve the nonlinearity. It is believed that ZnO-0.5 mol% Pr$_{6}$/O$_{11}$-1.0 mol% CoO-0.5 mol% Er$_{2}$/O$_{3}$ based ceramicss will be usefully used as a basic composition to develop the advanced pr$_{6}$/O$_{11}$-based ZnO varistors.ristors.ristors.
Park, Jong-Ah;Lee, Hong-Hee;Kim, Myung-Jun;Ryu, Jung-Sun;Nahm, Choon-Woo
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2003.07b
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pp.747-750
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2003
The microstructure and nonlinear properties of ZPCMR-based varistors were investigated with various additives. The density of varistors were gradually decreased for the same R in order of NiO, MgO, and $Cr_2O_3$, respectively. The ZPCR-based varistors were not affected by NiO and MgO additives in nonlinear properties, whereas greatly affected by $Cr_2O_3$. Among the ZPCCR-based varistors, ZPCCD varistor exhibited the highest nonlinear properties, in which the nonlinear exponent is in the range of $40.5{\sim}67.4$ and the leakage current is in the range of $1.2{\sim}2.7{\mu}A$.
So, Soon-Jin;Kim, Young-Jin;Park, Young-Soon;Park, Choon-Bae
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2000.04b
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pp.64-67
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2000
Element distribution analysis and degradation characteristics of the ZnO varistors fabricated at the ambient sintering-process is investigated in this study. ZnO varistors made of Matsuoka's composition were fabricated by standard ceramic techniques. The ambient sintering-process is performed at the special electrical-furnace which is equipped with the vacuum system. The Gases of injection at sintering- process were oxygen, air, nitrogen and argon respectively. Element and quantitative analysis in the microstructure of ZnO varistors made use of EPMA equipment. Degradation characteristics were showed by DC degradation tests at $115{\pm}2\;^{\circ}C$ for period up to 13 h. From above analysis, it is found that at the DC degradation test the ZnO varistor sintered in oxygen atmosphere showed the excellent prop properties among them and these results could be explain by element and quantitative analysis in ZnO microstructure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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