JPH0242325A - パイロ電気センサ - Google Patents
パイロ電気センサInfo
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- JPH0242325A JPH0242325A JP1136281A JP13628189A JPH0242325A JP H0242325 A JPH0242325 A JP H0242325A JP 1136281 A JP1136281 A JP 1136281A JP 13628189 A JP13628189 A JP 13628189A JP H0242325 A JPH0242325 A JP H0242325A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N15/00—Thermoelectric devices without a junction of dissimilar materials; Thermomagnetic devices, e.g. using the Nernst-Ettingshausen effect
- H10N15/10—Thermoelectric devices using thermal change of the dielectric constant, e.g. working above and below the Curie point
- H10N15/15—Thermoelectric active materials
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ｌｌ上曵■且分１
本発明は、請求項１の上位概念によるパイロ電気センサ
及び該パイロ・センサを製造する方法に関する。
及び該パイロ・センサを製造する方法に関する。
良米弦ｌ
パイロ電気放射検知器（放射検出器、パイロ・センサ）
は、従来多くの場合、極軸に対して垂直な面上にそれぞ
れ１個の電極を備えている薄肉のパイロ電気単結晶から
構成されている（例えば、Ｊ、＾ｐｐ１．Ｐｈｙｓ、ｖ
ｏ１．４４、Ｎｏ、２、頁９２９−９３１（１９７３年
２月〕り参照されたい）。このようなパイロ電気放射検
知器の製造における１つの問題は、一般に、電極面の平
面が結晶の強誘電軸に対して垂直になるように単結晶を
正確に切断しなければならない点にある。
は、従来多くの場合、極軸に対して垂直な面上にそれぞ
れ１個の電極を備えている薄肉のパイロ電気単結晶から
構成されている（例えば、Ｊ、＾ｐｐ１．Ｐｈｙｓ、ｖ
ｏ１．４４、Ｎｏ、２、頁９２９−９３１（１９７３年
２月〕り参照されたい）。このようなパイロ電気放射検
知器の製造における１つの問題は、一般に、電極面の平
面が結晶の強誘電軸に対して垂直になるように単結晶を
正確に切断しなければならない点にある。
パイロ電気センサに好適な材料は、トリグリシン硫酸塩
（Ｔ Ｇ Ｓ ）であった。この材料を使用する上の欠
点は、上述の欠点に加えて、単結晶の形態で非常に破砕
し易く、製造及び使用に際して極めて注意深い取り扱い
が要求されることである。
（Ｔ Ｇ Ｓ ）であった。この材料を使用する上の欠
点は、上述の欠点に加えて、単結晶の形態で非常に破砕
し易く、製造及び使用に際して極めて注意深い取り扱い
が要求されることである。
このような理由から、パイロ電気検出素子を、例えば、
ＴＧＳまたは硫酸リチウム−水和物からなるパイロ電気
マイクロ結晶を結合剤を用いて基板上に塗布し、有極直
流電圧を一度印加してマイクロ結晶の強誘電軸を配向さ
せて製造することが提案されている（西独特許願公開公
報第１９０５１９７号に対応する米国特許明細書箱３，
５１１，９９１号及び英国特許明細１第１，３７７．８
２５号参照されたい）。
ＴＧＳまたは硫酸リチウム−水和物からなるパイロ電気
マイクロ結晶を結合剤を用いて基板上に塗布し、有極直
流電圧を一度印加してマイクロ結晶の強誘電軸を配向さ
せて製造することが提案されている（西独特許願公開公
報第１９０５１９７号に対応する米国特許明細書箱３，
５１１，９９１号及び英国特許明細１第１，３７７．８
２５号参照されたい）。
しかしながら、米国特許明細書箱３，５１１，９９１号
に記述しであるパイロ電気検出器には次のような欠点が
ある。
に記述しであるパイロ電気検出器には次のような欠点が
ある。
トリグリシン塩は、５０°Ｃより低いキューり点を有す
る。従って、５０°Ｃを越える温度に対しては減極が生
じ、センサは最早や信号を発生しなくなるためにこのよ
うな温度には不適当である。
る。従って、５０°Ｃを越える温度に対しては減極が生
じ、センサは最早や信号を発生しなくなるためにこのよ
うな温度には不適当である。
合理的な製造を実現するためには、例えば、接着剤の硬
化、ろう付け、乾燥等々の目的でパイロ・センサを約１
５０〜２００”Ｃの温度に加熱することが可能でなけれ
ばならないが、明らかなように、トリグリシン塩ではこ
れは不可能である。
化、ろう付け、乾燥等々の目的でパイロ・センサを約１
５０〜２００”Ｃの温度に加熱することが可能でなけれ
ばならないが、明らかなように、トリグリシン塩ではこ
れは不可能である。
熱可塑性セメント（結合剤）の含有量は、トリグリシン
塩の最大２５重量％である。しかしながら、より多量の
結合剤の含有量は望ましい。と言うのは、パイロ電気係
数が大きく変化させないでパイロ電気材料の誘電率が減
少させることができるからである。
塩の最大２５重量％である。しかしながら、より多量の
結合剤の含有量は望ましい。と言うのは、パイロ電気係
数が大きく変化させないでパイロ電気材料の誘電率が減
少させることができるからである。
熱可塑性セメントは加熱により柔らかくなる。
従ってその使用は完全に不可能である。何故ならば、パ
イロ電気材料は高温度で成極（極性を与えること）しな
ければならないからである。
イロ電気材料は高温度で成極（極性を与えること）しな
ければならないからである。
上記米国特許明細署で述べられている硫酸リチウム−水
和物は非常に高い吸湿性を有し、そのためにパイロ・セ
ンサは過度に小さい直流抵抗を有するようになる。従っ
て、水を吸収することにより信号は発生されない。
和物は非常に高い吸湿性を有し、そのためにパイロ・セ
ンサは過度に小さい直流抵抗を有するようになる。従っ
て、水を吸収することにより信号は発生されない。
英国特許明細１第１，３７７．６２５号には、電気絶縁
性の結合剤に分散されたパイロ電気セラミックからなる
パイロ・センサが記述しである。しかしながら、このパ
イロ・センサの品質係数は不充分である。因に、パイロ
電気品質係数Ｇは下記のように定義される。
性の結合剤に分散されたパイロ電気セラミックからなる
パイロ・センサが記述しである。しかしながら、このパ
イロ・センサの品質係数は不充分である。因に、パイロ
電気品質係数Ｇは下記のように定義される。
ｃ＝ ＤＫ、Ｄ、。（Ｃ・ｃｍ／Ｊ ）上式中、ｐはパ
イロ電気係数（μＣ／ｍ２・Ｋ）を表し、ＤＫは誘電率
を表し、Ｄは密度（ｇ／ｃａ＋３）を表し、そしてＣは
熱容量を（Ｊ／ｇ４）表す。
イロ電気係数（μＣ／ｍ２・Ｋ）を表し、ＤＫは誘電率
を表し、Ｄは密度（ｇ／ｃａ＋３）を表し、そしてＣは
熱容量を（Ｊ／ｇ４）表す。
見肌Ω月濃
本発明の課題は、公知のパイロ電気センサの欠点を回避
するパイロ電気センサを提供することにある。本発明の
課題は、高いキューリ点（例えば、６１０°Ｃ）を有し
、検出器の製造中及び使用中に減極が生ぜず、パイロ電
気係数ｐ及び誘電率ＤＫが、３０°Ｃ〜＋８０°Ｃの範
囲で実質的に温度に依存性であり、公知のパイロ・セン
サと比較して本質的に改善された品質係数を有し、高い
直流抵抗を有すると共に、吸湿性の材料を使用せず、そ
れにより水分吸収による劣化を阻止するようにしたパイ
ロ電気センサを提供することにある。
するパイロ電気センサを提供することにある。本発明の
課題は、高いキューリ点（例えば、６１０°Ｃ）を有し
、検出器の製造中及び使用中に減極が生ぜず、パイロ電
気係数ｐ及び誘電率ＤＫが、３０°Ｃ〜＋８０°Ｃの範
囲で実質的に温度に依存性であり、公知のパイロ・セン
サと比較して本質的に改善された品質係数を有し、高い
直流抵抗を有すると共に、吸湿性の材料を使用せず、そ
れにより水分吸収による劣化を阻止するようにしたパイ
ロ電気センサを提供することにある。
九訓五１Ｌ
上記の課題は、冒頭に述べた型式のパイロ電気センサに
おいて、請求項１の謂わゆる特徴部分に記載の構成並び
に方法に関しては請求項７の謂わゆる特徴部分に記載の
構成により解決される。
おいて、請求項１の謂わゆる特徴部分に記載の構成並び
に方法に関しては請求項７の謂わゆる特徴部分に記載の
構成により解決される。
他の従属請求項には、本発明の有利な実施態様及び構成
が記述しである。
が記述しである。
本発明のパイロ電気センサにおける結合剤としは防水性
で非吸湿性のガラスが使用される。このガラスは、パイ
ロ電気材料の成極温度を越える融点を有する。
で非吸湿性のガラスが使用される。このガラスは、パイ
ロ電気材料の成極温度を越える融点を有する。
火亀」
以下、パイロ電気センサの製造に関する実施例で説明す
る。
る。
実１１殊ユ
２．５７ｇのホウ酸、０．３３ｇの酸化アルミニウム、
１．３５ｇの二酸化ケイ素、５．８６ｇの酸化鉛及び１
．９３ｇのカドミウム・アセテートの混合、８００°Ｃ
での融解及びそれに続いての粉砕により得られたガラス
粉末を、結合剤の流動性ペーストが生成される量のテル
ピネオールと混合した。３６．７モル％の五酸化タンタ
ル、６３モル％の酸化リチウム及び０．３モル％の五酸
化バナジウムの割合を有するタンタル酸リチウムの単結
晶を粉末化しふるい分けし、５〜１０Ｊ、Ｌｍの粒度を
有する区分を、タンタル酸リチウム／結合剤の重量比が
１．０４／ １となるように上記結合剤ペーストと混合
した。その結果得られた粘稠なペーストを５Ｘ５ｕ＋ｍ
の開口を有する５０μｍ厚さの鋼薄板からなる型板を用
いて、金電極が設けられている酸化アルミニウム製の基
板上に塗布し、次いで５００″Ｃで焼成した。
１．３５ｇの二酸化ケイ素、５．８６ｇの酸化鉛及び１
．９３ｇのカドミウム・アセテートの混合、８００°Ｃ
での融解及びそれに続いての粉砕により得られたガラス
粉末を、結合剤の流動性ペーストが生成される量のテル
ピネオールと混合した。３６．７モル％の五酸化タンタ
ル、６３モル％の酸化リチウム及び０．３モル％の五酸
化バナジウムの割合を有するタンタル酸リチウムの単結
晶を粉末化しふるい分けし、５〜１０Ｊ、Ｌｍの粒度を
有する区分を、タンタル酸リチウム／結合剤の重量比が
１．０４／ １となるように上記結合剤ペーストと混合
した。その結果得られた粘稠なペーストを５Ｘ５ｕ＋ｍ
の開口を有する５０μｍ厚さの鋼薄板からなる型板を用
いて、金電極が設けられている酸化アルミニウム製の基
板上に塗布し、次いで５００″Ｃで焼成した。
上記のようにして形成された第１の層上に、同様に１０
０Ｊ、ＬＴ＠厚さのシート材型板を用いて第２の層を被
着し再度５００°Ｃで焼成した。かくして形成されたパ
イロ電気層の全厚は１０７μｍであった。上記第２のパ
イロ電気層上に、スクリーン印刷で金電極を被着し、同
様に５００”Ｃで焼成した。スクリーン印刷ペーストと
しては、市販品として入手可能な「セルマロイ（Ｃｅｒ
ｍａｌｌｏｙ） Ｃ４３５０Ｊを使用した。
０Ｊ、ＬＴ＠厚さのシート材型板を用いて第２の層を被
着し再度５００°Ｃで焼成した。かくして形成されたパ
イロ電気層の全厚は１０７μｍであった。上記第２のパ
イロ電気層上に、スクリーン印刷で金電極を被着し、同
様に５００”Ｃで焼成した。スクリーン印刷ペーストと
しては、市販品として入手可能な「セルマロイ（Ｃｅｒ
ｍａｌｌｏｙ） Ｃ４３５０Ｊを使用した。
次いで５分間４５０″Ｃで、上部電極と下部電極との間
に４ ＭＹ／ｍの強度の電界を印加してパイロ電気層を
成極した。
に４ ＭＹ／ｍの強度の電界を印加してパイロ電気層を
成極した。
この層は、パイロ電気品質係数
Ｇ ＝ ０．４２０ ・１０ｅｘｐ−１０Ｃ−ｃｍ／Ｊ
を示した。
を示した。
支胤■ユ
実施例１と同じ結合剤を使用した。従って、結合剤に対
するタンタル酸リチウムの比は実施例１と同じである。
するタンタル酸リチウムの比は実施例１と同じである。
タンタル酸リチウム粉末は、５μ石を越えない粒度にし
た。実施例１におけると同様にしてパイロ電気層を被着
し成極した。
た。実施例１におけると同様にしてパイロ電気層を被着
し成極した。
かくして得られた層は、パイロ電気品質係数Ｇ ＝０．
１９４・１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ｃｍ／Ｊを示した。
１９４・１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ｃｍ／Ｊを示した。
火ム１ユ
実施例１の場合と同じ結合剤ペーストを使用した。従っ
て結合剤に対するタンタル酸リチウムの比は実施例１と
同じである。タンタル酸リチウム粉末の粒度は１０〜２
０μｍとした。パイロ電気層を実施例１におけると同様
に被着し成極した。
て結合剤に対するタンタル酸リチウムの比は実施例１と
同じである。タンタル酸リチウム粉末の粒度は１０〜２
０μｍとした。パイロ電気層を実施例１におけると同様
に被着し成極した。
かくして得られた層は、パイロ電気品質係数Ｇ ＝０．
７３３−１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ｃｍ／Ｊを示した。
７３３−１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ｃｍ／Ｊを示した。
夫豊［４
実施例１におけるのと同じ結合剤ペーストを使用した。
従って、結合剤に対するタンタル酸リチウムの比は実施
例１の場合と同じである。タンタル酸リチウムの粉末の
粒度は、２０〜７５μｍとした。
例１の場合と同じである。タンタル酸リチウムの粉末の
粒度は、２０〜７５μｍとした。
パイロ電気層は、実施例１と同様に被着し成極した。
この層は、パイロ電気品質係数
Ｇ ＝ ０．７７３ ・１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ｃｎ＋
／Ｊを示した。
／Ｊを示した。
え胤■５
実施例１におけるのと同じ結合剤ペーストを使用した６
タンタル酸化チウム／結合剤の比は、この実施例では１
．２７１とした。タンタル酸リチウム粉末の粒度は１０
〜２０μ…とした。パイロ電気層を実施例１と同様に被
着し、４．４ ＭＶ／ｎ＋の強度の電界を印加して成極
した。
タンタル酸化チウム／結合剤の比は、この実施例では１
．２７１とした。タンタル酸リチウム粉末の粒度は１０
〜２０μ…とした。パイロ電気層を実施例１と同様に被
着し、４．４ ＭＶ／ｎ＋の強度の電界を印加して成極
した。
この層は、パイロ電気品質係数
Ｇ ＝ ０．７７６−１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ａｍ／Ｊ
を示した。
を示した。
火見１玉
実施例１におけるのと同じ結合剤ペーストを使用した。
タンタル酸リチウム／結合剤の比は、この実施例では０
．８／ １とした。タンタル酸リチウム粉末の粒度は、
１０〜２０μＩｌｌであった。実施例１と同様にパイロ
電気層を被着し、４．５ ＭＹ／Ｉ１１の電界を印加し
て成極した。
．８／ １とした。タンタル酸リチウム粉末の粒度は、
１０〜２０μＩｌｌであった。実施例１と同様にパイロ
電気層を被着し、４．５ ＭＹ／Ｉ１１の電界を印加し
て成極した。
この層は、パイロ電界品質係数
Ｇ ＝ ０．７１４ ・１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ｃｍ／
Ｊを示した。
Ｊを示した。
夫胤■ユ
実施例１におけるのと同じ結合剤ペーストを使用した。
タンタル酸リチウム／°結合剤の比は、この実施例では
０．６／ １とした。タン、タル酸リチウム粉末の粒度
は１０〜２０μ論とした。実施例１の場合と同様にパイ
ロ電気層を被着し、４．Ｉ ＭＶ／ｍの電界を印加して
成極した。
０．６／ １とした。タン、タル酸リチウム粉末の粒度
は１０〜２０μ論とした。実施例１の場合と同様にパイ
ロ電気層を被着し、４．Ｉ ＭＶ／ｍの電界を印加して
成極した。
この層は、パイロ電気品質係数
Ｇ＝０．５２５−１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ｃｍ／Ｊを示
した。
した。
火廠勇Ｊ
実施例１の場合と同じ結合剤ペーストを使用した。タン
タル酸リチウム／結合剤の比は、この実施例では０．４
／ １とした。タンタル酸リチウム粉末の粒度は１０〜
２０μｍとした。パイロ電気層は実施例１と同様に被着
し、３．Ｉ ＭＶ／ｍの電界を印加して成極した。
タル酸リチウム／結合剤の比は、この実施例では０．４
／ １とした。タンタル酸リチウム粉末の粒度は１０〜
２０μｍとした。パイロ電気層は実施例１と同様に被着
し、３．Ｉ ＭＶ／ｍの電界を印加して成極した。
この層は、パイロ電気品質係数
Ｇ＝０．１７７・１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ｃｍ／Ｊを示
した。
した。
火見■ユ
実施例１の場合と同じ結合剤ペーストを使用した。この
実施例においては、タンタル酸リチウム／結合剤の比は
１．６／１であった。タンタル酸リチウムの粉末の粒度
は１０〜２０μ論であった。実施例１と同様にパイロ電
気層を被着し、１．２ ＭＶ／ｍの電界を印加して成極
した。
実施例においては、タンタル酸リチウム／結合剤の比は
１．６／１であった。タンタル酸リチウムの粉末の粒度
は１０〜２０μ論であった。実施例１と同様にパイロ電
気層を被着し、１．２ ＭＶ／ｍの電界を印加して成極
した。
この層は、パイロ電気品質係数
Ｇ ＝０．５１５−１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ｃｍ／Ｊを
示した。
示した。
夾ＪＬｆＬ匹
実施例１と同じ結合剤ペーストを使用した。この実施例
においては、タンタル酸リチウム／結合剤の比は２．４
７１であった。タンタル酸リチウム粉末の粒度は１０〜
２０μｍであった。実施例１におけると同様にパイロ電
気層を被着し、２．ＯＭＹ／ｍの電界を印加して成極し
た。
においては、タンタル酸リチウム／結合剤の比は２．４
７１であった。タンタル酸リチウム粉末の粒度は１０〜
２０μｍであった。実施例１におけると同様にパイロ電
気層を被着し、２．ＯＭＹ／ｍの電界を印加して成極し
た。
この層は、パイロ電気品質係数
Ｇ ＝０．３６４ ・１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ｃｍ／Ｊ
を示した。
を示した。
え１且旦
１．２６ｇのホウ酸、０．４９ｇの酸化アルミニウム、
１ 、２２ｇの二酸化ケイ素、７．３６ｇの酸化鉛及び
０．５２ｇのカドミウム・アセテートを混合し、８５０
’Ｃで融解し次いで粉砕することで得られたガラス粉末
を、結合剤の流動性ペーストが生成されるのに充分な量
のテルピネオールと混合した。５１，３モル％の五酸化
タンタル及び４８６７モル％の酸化リチウムの割合を有
するタンタル酸リチウムの単結晶を粉砕しふるい分けし
た。１０〜２０μｍの粒度を有する区分を、タンタル酸
リチウム／結合剤の重量比が１．６／１となるように結
合剤ペーストと混合した。その結果得られた粘稠ペース
トを、２００メツシユのふるい及び５Ｘｂ エマルジョン（Ｅｍｕｌｓｉｏｎ）を用いて、金電極が
設けられている酸化アルミニウム製の基板に塗布し次い
で５００”Ｃで焼成した。
１ 、２２ｇの二酸化ケイ素、７．３６ｇの酸化鉛及び
０．５２ｇのカドミウム・アセテートを混合し、８５０
’Ｃで融解し次いで粉砕することで得られたガラス粉末
を、結合剤の流動性ペーストが生成されるのに充分な量
のテルピネオールと混合した。５１，３モル％の五酸化
タンタル及び４８６７モル％の酸化リチウムの割合を有
するタンタル酸リチウムの単結晶を粉砕しふるい分けし
た。１０〜２０μｍの粒度を有する区分を、タンタル酸
リチウム／結合剤の重量比が１．６／１となるように結
合剤ペーストと混合した。その結果得られた粘稠ペース
トを、２００メツシユのふるい及び５Ｘｂ エマルジョン（Ｅｍｕｌｓｉｏｎ）を用いて、金電極が
設けられている酸化アルミニウム製の基板に塗布し次い
で５００”Ｃで焼成した。
この第１の層上に、同じふるいを用いて同様に第２の層
を被着し再度５００°Ｃで焼成した。パイロ電気層の全
厚は９９μ論であった。この第２のパイロ電気層上に、
スクリーン印刷で金電極を被着し、やはり５００°Ｃで
焼成した。スクリーン印刷ペーストとしては市販の「セ
ルマロイ Ｃ４３５０，を使用した。次いで５分間、４
５０’Ｃで、上部電極と下部電極との間に４ ＭＶ／ｎ
＋の電界を印加して、パイロ電気層を成極した。
を被着し再度５００°Ｃで焼成した。パイロ電気層の全
厚は９９μ論であった。この第２のパイロ電気層上に、
スクリーン印刷で金電極を被着し、やはり５００°Ｃで
焼成した。スクリーン印刷ペーストとしては市販の「セ
ルマロイ Ｃ４３５０，を使用した。次いで５分間、４
５０’Ｃで、上部電極と下部電極との間に４ ＭＶ／ｎ
＋の電界を印加して、パイロ電気層を成極した。
この層は、パイロ電気品質係数
Ｇ ＝ ０．６５１−１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ｃｍ／Ｊ
を示した。
を示した。
え１匠Ｈ
実施例１１におけるのと同じ結合剤ペーストを使用した
にの実施例においては、タンタル酸リチウム／結合剤の
比は０．４／１とした。タンク／Ｌ４、酸リチウム粉末
の粒度は、１０〜２０μＩとした。パイロ電気層を実施
例１１と同様に被着して、４．ＯＭＶ／ｍの電界を印加
して成極した。
にの実施例においては、タンタル酸リチウム／結合剤の
比は０．４／１とした。タンク／Ｌ４、酸リチウム粉末
の粒度は、１０〜２０μＩとした。パイロ電気層を実施
例１１と同様に被着して、４．ＯＭＶ／ｍの電界を印加
して成極した。
この層は、パイロ電気品質係数
Ｇ ＝ ０．２３７ ・１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ｃｍ／
Ｊを示した。
Ｊを示した。
及１監封
実施例１１の場合と同じ結合剤ペーストを使用した。し
かしながら、この実施例においては、タンタル酸リチウ
ム／結合剤の比は１．１／１とした。
かしながら、この実施例においては、タンタル酸リチウ
ム／結合剤の比は１．１／１とした。
このタンタル酸リチウム粉末の粒度は１０〜２０μｍと
した。実施例１１の場合と同様にパイロ電気層を被着し
、４．ＯＭＶ／ｍの電界を印加して成極した。
した。実施例１１の場合と同様にパイロ電気層を被着し
、４．ＯＭＶ／ｍの電界を印加して成極した。
この層は、パイロ電気品質係数
Ｇ ＝０．５５５・１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ｃｍ／Ｊを
示した。
示した。
及１匠■
実施例１１と同じ結合剤ペーストを使用した。タンタル
酸リチウム／結合剤の比は、この実施例では、０．８／
１とした。タンタル酸リチウム粉末の粒度は１０〜２
０μ瞳とした。実施例１１の場合と同様にパイロ電気層
を被着し４．ＯＭＶ／＋の電界を印加して成極した。
酸リチウム／結合剤の比は、この実施例では、０．８／
１とした。タンタル酸リチウム粉末の粒度は１０〜２
０μ瞳とした。実施例１１の場合と同様にパイロ電気層
を被着し４．ＯＭＶ／＋の電界を印加して成極した。
この層は、パイロ電気品質係数
Ｇ ＝０．４４７−１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ａｍ／Ｊを
示した。
示した。
夫１涯長
実施例１１の場合と同じ結合剤ペーストを使用した。こ
の実施例においては、タンタル酸リチウム／結合剤の比
は３．９／１とした。タンタル酸リチウム粉末の粒度は
１０〜２０μｍとした。実施例１１の場合と同様にパイ
ロ電気層を被着し、４．ＯＭＶ／ｍの電界を印加して成
極した。
の実施例においては、タンタル酸リチウム／結合剤の比
は３．９／１とした。タンタル酸リチウム粉末の粒度は
１０〜２０μｍとした。実施例１１の場合と同様にパイ
ロ電気層を被着し、４．ＯＭＶ／ｍの電界を印加して成
極した。
この層は、パイロ電気品質係数
Ｇ ＝０．３０６・１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ｃａｍ／Ｊ
を示した。
を示した。
及１匠長
２．７４ｇのホウ酸、０．２７．の酸化アルミニウム、
１．０９ｇの二酸化ケイ素、４．７ｇの酸化鉛、１．５
５ｇのカドミウム・アセテート及び３．５７ｇの五酸化
バナジウムの混合、１２００″Ｃにおける融解及びそれ
に続く粉砕により得られたガラス粉末を、結合剤の流動
性ペーストが生成されるような量のテルピネオールと混
合した。実施例１におけると同じ化学組成を有するタン
タル酸リチウムの単結晶を粉砕しふるい分けした。２０
μｍを越えない粒度を有する区分を、タンタル酸リチウ
ム／結合剤の重量比が１．０４７１となるように結合剤
ペースｌ−と混合した。かくして得られた粘稠のペース
トを、２００メツシユのふるい及び５Ｘ５ｍｍの開口を
有する１００μ…の厚さのエマルジョン（Ｅｍｕｌｓｉ
ｏｎ）を用いて、金電極が設けられている酸化アルミニ
ウム製の基板上に塗布し、次いで７００”Ｃで焼成した
。
１．０９ｇの二酸化ケイ素、４．７ｇの酸化鉛、１．５
５ｇのカドミウム・アセテート及び３．５７ｇの五酸化
バナジウムの混合、１２００″Ｃにおける融解及びそれ
に続く粉砕により得られたガラス粉末を、結合剤の流動
性ペーストが生成されるような量のテルピネオールと混
合した。実施例１におけると同じ化学組成を有するタン
タル酸リチウムの単結晶を粉砕しふるい分けした。２０
μｍを越えない粒度を有する区分を、タンタル酸リチウ
ム／結合剤の重量比が１．０４７１となるように結合剤
ペースｌ−と混合した。かくして得られた粘稠のペース
トを、２００メツシユのふるい及び５Ｘ５ｍｍの開口を
有する１００μ…の厚さのエマルジョン（Ｅｍｕｌｓｉ
ｏｎ）を用いて、金電極が設けられている酸化アルミニ
ウム製の基板上に塗布し、次いで７００”Ｃで焼成した
。
パイロ電気層は１０２μ俄の厚さを有していた。スクリ
ーン印刷で１つの金電極を被着し同様に、５００°Ｃで
焼成した。スクリーン印刷ペーストとしては市販の「セ
ルマロイ Ｃ４３５０Ｊを使用した。次いで、５分間４
５０″Ｃで、上部電極及び下部電極間に４Ｍ Ｖ ／
＋ｏの電界を印加しパイロ電気層を成極した。
ーン印刷で１つの金電極を被着し同様に、５００°Ｃで
焼成した。スクリーン印刷ペーストとしては市販の「セ
ルマロイ Ｃ４３５０Ｊを使用した。次いで、５分間４
５０″Ｃで、上部電極及び下部電極間に４Ｍ Ｖ ／
＋ｏの電界を印加しパイロ電気層を成極した。
かくして得られた層は、パイロ電気品質係数Ｇ ＝０．
５５１−１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ｃｍ／Ｊを示した。
５５１−１０ ｅｘｐ−１０Ｃ−ｃｍ／Ｊを示した。
パイロ セン の の
Ｗ會Ｍ皿裁
ガラス粉末は、６つの元素、即ちホウ素、アルミニウム
、ケイ素、釦、カドミウム、バナジウムのうち鉛と他の
少なくとも３つの元素を、それぞれ酸化物の形で含有す
べきである。これら６つの元素（酸化物ではない）の重
量の総和を１００％とした場合にガラス中のこれら元素
の重量％含有量は下記の通りである。
、ケイ素、釦、カドミウム、バナジウムのうち鉛と他の
少なくとも３つの元素を、それぞれ酸化物の形で含有す
べきである。これら６つの元素（酸化物ではない）の重
量の総和を１００％とした場合にガラス中のこれら元素
の重量％含有量は下記の通りである。
好適な範囲
ホウ素 ０〜２５％ １−１０％アルミ
ニウム ０〜２０％ １−１０％ケ・イ素
０〜５０％ ２〜２０％鉛
４０〜９９％ ６０〜９２％カドミウ
ム ０〜４０％ １−２０％バナジウム
０〜５０％ ０〜３０％結合剤はまた、クロム
、ニッケル及び（または）コバルトの５重量％までの酸
化物を含有することができる。これら添加物による利点
は、後の組立てに際して層が色分けされているために識
別が容易になる点に見られる。
ニウム ０〜２０％ １−１０％ケ・イ素
０〜５０％ ２〜２０％鉛
４０〜９９％ ６０〜９２％カドミウ
ム ０〜４０％ １−２０％バナジウム
０〜５０％ ０〜３０％結合剤はまた、クロム
、ニッケル及び（または）コバルトの５重量％までの酸
化物を含有することができる。これら添加物による利点
は、後の組立てに際して層が色分けされているために識
別が容易になる点に見られる。
ン ル １ ラムの
タンタル酸リチウムの最適な化学量論的組成は、五酸化
タンタルが２５〜７５モル％の範囲である。好ましい範
囲は五酸化タンタル３０〜６５モル％であり、特に好ま
しい範囲は五酸化タンタル４５〜５５モル％である。
タンタルが２５〜７５モル％の範囲である。好ましい範
囲は五酸化タンタル３０〜６５モル％であり、特に好ま
しい範囲は五酸化タンタル４５〜５５モル％である。
更に、タンタル酸リチウムは、１５モル％までの五酸化
バナジウムを含有することができる。
バナジウムを含有することができる。
タン ル １ ラム ム の ム
タンタル酸すチウム／結合剤の重量比の最適な範囲は、
０．１／１〜５／１であり、特に好適な範囲は０．３／
１〜３／１である。
０．１／１〜５／１であり、特に好適な範囲は０．３／
１〜３／１である。
結合剤の化学組成に従い、結合剤の比重は顕著に変動し
得る。最適な条件は、タンタル酸リチウムと結合剤との
間における約１／１の体積比にあると考えられる。
得る。最適な条件は、タンタル酸リチウムと結合剤との
間における約１／１の体積比にあると考えられる。
１ぷりＹベ
パイロ電気層の最適な層厚は、１〜３００μｍ、好まし
くは２０〜１５０μ翰の厚さの範囲内にある。
くは２０〜１５０μ翰の厚さの範囲内にある。
扛崖
最適な粒度は、０．１〜７５μ…の範囲、好ましくは１
．０〜２０μｍの範囲にある。
．０〜２０μｍの範囲にある。
パイロー の きさ
パイロ電気層の幅及び長さは全く自由に選択可能であり
、使用されるスクリーン印刷機械の大きさによってのみ
制限される。実際面で最小の寸法は、約０．３Ｘ０．３
ｍ＋ｎ２であることが判明した。
、使用されるスクリーン印刷機械の大きさによってのみ
制限される。実際面で最小の寸法は、約０．３Ｘ０．３
ｍ＋ｎ２であることが判明した。
上に述べたパイロ電気センサに関する実施態様の変更も
しくは均等物の交換は本発明の範囲内において可能であ
り、当業者には容易に想到し得るであろうところから、
これらも本発明の範囲に包摂されｂものと理解されたい
。
しくは均等物の交換は本発明の範囲内において可能であ
り、当業者には容易に想到し得るであろうところから、
これらも本発明の範囲に包摂されｂものと理解されたい
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板と、結合剤中に分散されて前記基板上に付着さ
れたパイロ電気材料と、該パイロ電気材料と導電接続さ
れた少なくとも２個の電極とから構成されるパイロ電気
センサにおいて、前記パイロ電気材料が、２５〜７５モ
ル％の化学量論的範囲の五酸化タンタルを基に得られる
単結晶粒子からなるタンタル酸リチウムを含有している
ことを特徴としているパイロ電気センサ。 ２、タンタル酸リチウムが、３５〜６５モル％の化学量
論的範囲の五酸化タンタルを基に得られ、０．１〜７５
μｍ、好ましくは１．０〜２０μｍの粒度を有している
請求項１記載のパイロ電気センサ。 ３、結合剤が、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、カドミ
ウム及びバナジウムの酸化物のうち少なくとも３つの酸
化物と酸化鉛とを含有するガラスからなる請求項１記載
のパイロ電気センサ。 ４、結合剤が、それぞれ元素として０〜２５重量％、好
ましくは１〜１０重量％のホウ素、０〜２０重量％、好
ましくは１〜１０重量％のアルミニウム、０〜５０重量
％、好ましくは２〜２０重量％のケイ素、４０〜９９重
量％、好ましくは６０〜９２重量％の鉛、０〜４０重量
％、好ましくは１〜２０重量％のカドミウム及び０〜５
０重量％、好ましくは０〜３０重量％のバナジウムの酸
化物を含有しているガラスからなる請求項３記載のパイ
ロ電気センサ。 ５、結合剤が、付加的に、最大５重量％のクロム、ニッ
ケル及び（または）コバルトの酸化物を含有しているガ
ラスからなる請求項４記載のパイロ電気センサ。 ６、タンタル酸リチウム／結合剤の重量比が０．１／１
〜５／１で請求項１〜５のいずれか１項記載のパイロ電
気センサ。 ７、請求項１記載のパイロ電気センサの製造方法におい
て、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、カドミウム及びバ
ナジウムの酸化物のうち少なくとも３つの酸化物と酸化
鉛とを一緒に融解することにより得られた結合剤を粉砕
し、高沸点の有機溶媒を用いて磨砕して流動性のペース
トにし、該ペーストを、タンタル酸リチウム／結合剤の
重量比が０．１／１〜５／１で、微粉砕されて０．１〜
７５μｍの粒度を有する単結晶粒子からなるタンタル酸
リチウムと混合し、その結果得られた粘稠のペーストを
貴金属の電極を備えた不活性の基板上に薄層の形態で塗
布して高温度で焼成し、スクリーン印刷により、不活性
金属からなる第２の電極を付着し、その結果得られた層
に数ＭＶ／ｍの強度の電界を印加することにより電極に
極性を与え、前記粘稠のペーストの塗布時における条件
を、焼成後に１〜３００μｍの層厚が生ずるように選択
することを特徴とするパイロ電気センサの製造方法。 ８、粘稠のペーストの塗布時の条件を、焼成後に２〜１
５０μｍの層厚が生ずるように選択する請求項７記載の
製造方法。 ９、結合剤が更に、クロム、ニッケル及び（または）コ
バルトの酸化物を含有している請求項７記載の製造方法
。 １０、タンタル酸リチウムが、２５〜７５モル％の五酸
化タンタル、好ましくは３５〜６５モル％の五酸化タン
タル、特に好ましくは４５〜５５モル％の五酸化タンタ
ルを含有するタンタル酸リチウムの単結晶を粉末化し、
０．１〜７５μｍ、好ましくは１．０〜２０μｍの粒度
を有する区分を使用することにより得られたものである
請求項７記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH2067/88-4 | 1988-06-01 | ||
| CH2067/88A CH676523A5 (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0242325A true JPH0242325A (ja) | 1990-02-13 |
Family
ID=4225122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1136281A Pending JPH0242325A (ja) | 1988-06-01 | 1989-05-31 | パイロ電気センサ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4940897A (ja) |
| EP (1) | EP0344670B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0242325A (ja) |
| AT (1) | ATE98052T1 (ja) |
| CH (1) | CH676523A5 (ja) |
| DE (1) | DE58906277D1 (ja) |
| ES (1) | ES2048785T3 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB0007634D0 (en) * | 2000-03-29 | 2000-05-17 | Ademco Microtech Ltd | Improved detector |
| DE102004002912A1 (de) * | 2004-01-20 | 2005-10-13 | Siemens Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Detektion mindestens einer Substanz mit Hilfe eines Pyrosensorelements |
| EP2306539A4 (en) | 2008-06-27 | 2013-06-12 | Panasonic Corp | PIEZOELECTRIC ELEMENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
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