Effect of Sintering Time on Degradation Characteristics of ZPCCY-Based Varistors

ZPCCY계 바리스터의 열화특성에 미치는 소결시간의 영향

The electrical stability of ZPCCY-based varistors composing of ZnO-Pr$_{6}$O$_{11}$-CoO-C $r_2$ $O_3$- $Y_2$ $O_3$ ceramics were investigated in various DC accelerated aging stress with sintering times. Sintering time greatly affected electrical properties and stability. Sintering time decreased nonlinear exponent in the range of 51.2∼23.8 and increased leakage current in the range of 1.3∼5.6 ${\mu}$A. The varistor sintered for 1 h exhibited high nonlinearity, whereas relatively low stability. On the contrary, the varistor sintered for 3 h exhibited low nonlinearity, whereas relatively high stability. But the varistor sintered for 2 h exhibited not only good nonlinearity, with nonlinear exponent of 38.6 and leakage current of 3.6 ${\mu}$A but also high stability, in which the variation rates of varistor voltage, nonlinear exponent, leakage current, and dissipation factor are -0.80%, -1.81 %, +74.4%, and +0.88%, respectively.

ZnO-P $r_{6}$ $O_{11}$-CoO-C $r_2$ $O_3$- $Y_2$ $O_3$계 세라믹스로 구성된 ZPCCY계 바리스터의 소결시간별 DC 가속열화 스트레스에 대한 전기적 안정성을 조사하였다. 소결시간은 전기적 특성 및 안정성에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 소결시간이 증가함에 따라 비직선 지수는 51.2∼23.8의 범위로 감소하였으며, 누설전류는 1.3∼5.6 $\mu$A의 범위로 증가하였다. 1시간 소결된 바리스터는 비직선성은 우수하나 밀도가 낮은 관계로 안정성이 상대적으로 낮았으며, 3시간 소결된 바리스터는 안정성은 양호하나 비직선성이 다소 낮은 것으로 나타났다 2시간 소결된 바리스터는 비직선 지수가 38.6, 누설전류가 3.6 $\mu$A로 양호 하고, DC스트레스_0.95 $V_{1㎃}$15$0^{\circ}C$/12h에서 바리스터 전압, 비직선 지수, 누설전류, 손실계수 변화율이 각각 -0.8%, -1.8%, +74.4%, +0.9%를 나타냄으로서 안정성이 우수한 것으로 나타났다.다.