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Metal Oxide Varistor: Zinc Oxide with 2.5 % Manganese Dioxide, Bismuth Oxide Paste Fired On (Masuyama 1972, Ex. 5)
A varistor with bismuth oxide fired on from a paste instead of mixed in: 97.5 % zinc oxide with 2.5 % manganese dioxide by moles, sintered at 1350 °C, coated with bismuth oxide paste and fired at 800 °C. The disc measured a C-value of 177 at 1 mA and a nonlinearity exponent n of 6.8.
Source: T. Masuyama, M. Matsuoka and T. Nishi (Matsushita), US 3,663,458 (1972), Example 5. Unknown: what the silver paint is, and how strong the epoxy solution of the paste is. The spraying is ours, after US Army Corps of Engineers EM 1110-2-3401 (1999). The 10 g batch is our arithmetic. Picture: the patent's drawing.
Avanzado
2 days
Instrucciones
1
1
Weigh 97.5 : 2.5 and wet-mill 5 hours
Weigh 97.5 : 2.5 and wet-mill 5 hours
Mix zinc oxide and manganese dioxide 97.5 : 2.5 by moles. Ours, for 10 g: 9.733 g zinc oxide and 0.267 g manganese dioxide (our arithmetic). Mill wet for 5 hours, then dry, as in Example 1. Unknown: the milling liquid.
Materiales para este paso:
Óxido de zinc en polvo9.733 g
Dióxido de manganeso (pirolusita)0.267 gHerramientas necesarias:
Balanza de platillos
Molino de bolas de hierro
Horno de secado2
2
Press discs 13 mm by 2.5 mm
Press discs 13 mm by 2.5 mm
Press discs 13 mm across and 2.5 mm thick at 340 kg/cm², as in Example 1.
Herramientas necesarias:
Prensa hidráulica
Matriz de prensado de discos
Calibre vernier3
3
Sinter 1 hour at 1350 °C and furnace-cool
Sinter 1 hour at 1350 °C and furnace-cool
As in Example 2: sinter in air at 1350 °C for 1 hour and let the discs cool in the furnace.
Herramientas necesarias:
Horno mufla4
4
Lap both faces
Lap both faces
Lap both faces with silicon carbide abrasive. Example 5 gives no thickness.
Herramientas necesarias:
Granalla de carburo de silicioCalibre vernier5
5
Coat with bismuth oxide paste and fire at 800 °C
Coat with bismuth oxide paste and fire at 800 °C
Coat both lapped faces with a paste of 50 % by weight bismuth oxide in a solution of epoxy resin in butyl alcohol, and fire it in air at 800 °C for 30 minutes. The bismuth oxide diffuses into the zinc oxide. Not given: how much paste, or the strength of the epoxy solution.
Materiales para este paso:
Óxido de bismuto1 as requiredHerramientas necesarias:
Resina epoxi
n-ButanolHorno mufla6
6
Spray aluminium electrodes and attach leads
Spray aluminium electrodes and attach leads
Spray a metallised film of aluminium on both faces. Attach a lead wire to each with conductive silver paint, as in Example 1. Ours, after US Army Corps of Engineers EM 1110-2-3401 (1999): wire-arc spray the aluminium from two 3.2 mm wires melted by an 18-40 V DC arc and atomised by compressed air, 15-20 cm from the disc and never at less than 45°, in at least two coats at right angles of 50-75 µm each. Unknown: the paint.
Materiales para este paso:
Lingote de aluminio1 as 3.2 mm spray wire
Pintura conductora de plata1 as required
Alambre de cobre2 piezasHerramientas necesarias:
Calibre vernier
Pistola de proyección por arco eléctrico
Compresor de aire industrialMateriales
6- 9.733 gMarcador de posición
- Marcador de posición
- 1 as requiredMarcador de posición
- 1 as 3.2 mm spray wireMarcador de posición
- 1 as requiredMarcador de posición
- 2 piezasMarcador de posición
Herramientas requeridas
12- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
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