H - Electricity – 01 – C
Patent
H - Electricity
01
C
H01C 7/10 (2006.01) H01C 7/112 (2006.01) H01C 17/065 (2006.01)
Patent
CA 2211813
This invention involves new zinc-oxide-based varistors as well as a method of manufacturing them. The method uses nanocrystalline powders produced by intense mechanical milling as a starting material; the mixture obtained from these nanocrystalline powders is consolidated by a process such as sintering, under conditions of temperature and time chosen to retain the smallest possible ZnO grain size. Varistors produced in this way have a very fine, homogeneous microstructure, and an average grain size that is typically less than or equal to 2µm, which is five times smaller than the grain size of conventional materials. These new varistors have more grain boundaries per unit of length and therefore a much higher breakdown voltage. The breakdown field commonly exceeds 10 kV/cm and may be as high as 17 kV/cm, representing a breakdown voltage that is almost one order of magnitude greater than that of conventional varistors. The non-linear coefficient of the voltage-current curve is also improved. It exceeds 20 and may reach values as high as 60. In addition, leakage currents below the breakdown voltage of varistors produced by this method are weaker.
L'invention concerne de nouvelles varistances à base d'oxyde de zinc ainsi qu'une méthode de fabrication de celle-ci, dans laquelle on utilise comme produits de départ des poudres nanocristallines obtenues par broyage mécanique intense et on fait subir au mélange obtenu à partir de ces poudres nanocristallines un traitement de consolidation tel qu'un frittage, dans des conditions de température et de temps adéquatement choisies de façon à conserver la plus petite taille possible de grains de ZnO. Les varistances ainsi obtenues on une microstructure très fine, homogène et une taille moyenne des grains typiquement inférieure ou égale à 2 µm, ce qui est cinq fois plus petit que la taille de grains des matériaux conventionnels. Ces nouvelles varistances ont un plus grand nombre de joints de grain par unité de longueur et donc une tension de claquage beaucoup plus élevée. Cette tension typiquement supérieure à 10 kV/cm et peut atteindre 17 kV/cm ce qui est presqu'un ordre de grandeur au dessus de la tension de claquage des varistances conventionnelles. Le coefficient de non-linéarité de la courbe de courant-tension est aussi amélioré. Il est supérieur à 20 et peut atteindre des valeurs aussi élevées que 60. En outre, les courants de fuite en dessous de la tension de claquage des varistances ainsi produites, ont plus faibles.
Alamdari Houshang
Boily Sabin
Joly Alain
Schulz Robert
Van Neste Andre
Hydro-Quebec
Robic
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1356635