JPH0337841B2 - - Google Patents
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- JPH0337841B2 JPH0337841B2 JP59205539A JP20553984A JPH0337841B2 JP H0337841 B2 JPH0337841 B2 JP H0337841B2 JP 59205539 A JP59205539 A JP 59205539A JP 20553984 A JP20553984 A JP 20553984A JP H0337841 B2 JPH0337841 B2 JP H0337841B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- moisture
- sensitive
- zro
- electrode
- humidity
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、ZrO2系、ZrO2＋Y2O3系感湿素材を
使用するセラミツク感湿素子に関するものであ
り、特には感湿部として上記感湿素材にLi2CO3
及びV2O5のうちの少くとも一方を添加したこと
を特徴とする、抵抗値が低く、経時安定性に優れ
そして湿度応答性も良好な感湿素子に関するもの
である。
使用するセラミツク感湿素子に関するものであ
り、特には感湿部として上記感湿素材にLi2CO3
及びV2O5のうちの少くとも一方を添加したこと
を特徴とする、抵抗値が低く、経時安定性に優れ
そして湿度応答性も良好な感湿素子に関するもの
である。
発明の背景
近年、感湿素子が多くの分野で用いられるよう
になつている。家庭用品においては、電子レンジ
の食品調理制御用、衣類乾燥機の乾燥度検出用、
ルームエアコンの湿度制御用、VTRのシリンダ
の結露検出用等に多く用いられ、また工業用途に
おいては各種電子部品製造の際の湿度管理用に広
く用いられている。その他、農業用ハウス空調用
や自動車におけるリアウインド・デ・フオツガの
結露防止用等に用いる試みが広く進んでいる。食
品調理、空調、乾燥等の各種自動化システムにお
いて、温度管理に加えて湿度管理が不可欠となつ
ており、高い信頼性の下で動作する感湿素子の開
発が要望されている。
になつている。家庭用品においては、電子レンジ
の食品調理制御用、衣類乾燥機の乾燥度検出用、
ルームエアコンの湿度制御用、VTRのシリンダ
の結露検出用等に多く用いられ、また工業用途に
おいては各種電子部品製造の際の湿度管理用に広
く用いられている。その他、農業用ハウス空調用
や自動車におけるリアウインド・デ・フオツガの
結露防止用等に用いる試みが広く進んでいる。食
品調理、空調、乾燥等の各種自動化システムにお
いて、温度管理に加えて湿度管理が不可欠となつ
ており、高い信頼性の下で動作する感湿素子の開
発が要望されている。
こうした要望に答えるものとして、電気抵抗式
感湿素子が実用化されている。これは、湿度の変
化を電気抵抗の変化として検知するものであり、
使用される感湿素材としては塩化リチウムに代表
される電解質材料系、有機高分子材料系、セラミ
ツク材料系等多種類のものが提唱されている。電
気抵抗式感湿素子としては、基本的に、電気抵抗
値が低いこと、抵抗−湿度特性の直線性が良いこ
と、適正な動作範囲を持つこと、使用環境におい
て劣化しないこと等が要求され、これらを総合的
に満たすものとして最近ではセラミツク材料系感
湿素材が脚光を浴びている。
感湿素子が実用化されている。これは、湿度の変
化を電気抵抗の変化として検知するものであり、
使用される感湿素材としては塩化リチウムに代表
される電解質材料系、有機高分子材料系、セラミ
ツク材料系等多種類のものが提唱されている。電
気抵抗式感湿素子としては、基本的に、電気抵抗
値が低いこと、抵抗−湿度特性の直線性が良いこ
と、適正な動作範囲を持つこと、使用環境におい
て劣化しないこと等が要求され、これらを総合的
に満たすものとして最近ではセラミツク材料系感
湿素材が脚光を浴びている。
セラミツク材料系感湿素材としては、これまで
多数の提唱があるが、重要な特性として、 (イ) 電気抵抗が小さい（電流が大きい程感度が良
好となる）こと、 (ロ) 抵抗−湿度特性の直線性が良好なこと、及び (ニ) 応答性がよいこと が要求される。こうした特性を基本的に満足させ
るセラミツク感湿素材としては本発明者等は ZrO2及びZrO2＋Y2O3系セラミツクスとりわけ
安定した好特性を示すとの結論を得ている。
多数の提唱があるが、重要な特性として、 (イ) 電気抵抗が小さい（電流が大きい程感度が良
好となる）こと、 (ロ) 抵抗−湿度特性の直線性が良好なこと、及び (ニ) 応答性がよいこと が要求される。こうした特性を基本的に満足させ
るセラミツク感湿素材としては本発明者等は ZrO2及びZrO2＋Y2O3系セラミツクスとりわけ
安定した好特性を示すとの結論を得ている。
感湿素子の形態としては、上記セラミツクの焼
結体の対向する面に一対の電極を設けたパルク形
もとりうるが、好ましい形態は、セラミツク基板
の少くとも一面に電極層を形成しそしてその電極
層上に上記セラミツクをバインダーと混合した混
合物を塗布しそして乾燥後焼結した感湿層を形成
した薄膜形のものである。スクリーン印刷により
塗膜を形成することが好ましい。更に重要なこと
として、電極層における電極模様として、電極間
の間隔を0.20mm以下のなるだけ小さなものとして
形成すべきである。例えば、一対のくし形電極を
くし歯を互い違いに噛合せ、そのくし歯間隔を
0.20mm以下とすることによつて、好結果が得られ
る。
結体の対向する面に一対の電極を設けたパルク形
もとりうるが、好ましい形態は、セラミツク基板
の少くとも一面に電極層を形成しそしてその電極
層上に上記セラミツクをバインダーと混合した混
合物を塗布しそして乾燥後焼結した感湿層を形成
した薄膜形のものである。スクリーン印刷により
塗膜を形成することが好ましい。更に重要なこと
として、電極層における電極模様として、電極間
の間隔を0.20mm以下のなるだけ小さなものとして
形成すべきである。例えば、一対のくし形電極を
くし歯を互い違いに噛合せ、そのくし歯間隔を
0.20mm以下とすることによつて、好結果が得られ
る。
しかしながら、こうしたZrO2系及びY2O3＋
ZrO2系セラミツク感湿素子もまだ尚性能上改善
すべき余地は多く、現在も試行が重ねられつつあ
る。改善点の一つは経時変化の防止であり、併せ
て抵抗値を一層低減することも所望される。湿度
応答時間も更に一段と短縮することが望まれる。
ZrO2系セラミツク感湿素子もまだ尚性能上改善
すべき余地は多く、現在も試行が重ねられつつあ
る。改善点の一つは経時変化の防止であり、併せ
て抵抗値を一層低減することも所望される。湿度
応答時間も更に一段と短縮することが望まれる。
こうした総合的特性に優れたZrO2系及びY2O3
＋ZrO2系セラミツク感湿素子を得るため、これ
まで、感湿部への添加剤の添加、焼成方法、表面
後処理方法等を含めて多くの検討が為されてき
た。ある特定種の感湿素材に好適な添加剤、焼成
方法及び表面後処理方法が別の種類の感湿素材に
適合するとの保証はなく、その選定は仲々困難で
ある。
＋ZrO2系セラミツク感湿素子を得るため、これ
まで、感湿部への添加剤の添加、焼成方法、表面
後処理方法等を含めて多くの検討が為されてき
た。ある特定種の感湿素材に好適な添加剤、焼成
方法及び表面後処理方法が別の種類の感湿素材に
適合するとの保証はなく、その選定は仲々困難で
ある。
発明の概要
本発明者は、ZrO2系及びZrO2＋Y2O3系セラミ
ツク感湿素子において、感湿部にLi2CO3及び
V2O5のうちの少くとも一種を含めることにより
低抵抗性、経時変化安定性及び湿度応答性に著し
い改善が為しうることを知見した。これら添加剤
は、低温焼成を可能ならしめると共に、非常に安
定した感湿部を形成する。更に、KOH或いは
Na2CO3表面処理と併用すると一段と性能が向上
することも判明した。
ツク感湿素子において、感湿部にLi2CO3及び
V2O5のうちの少くとも一種を含めることにより
低抵抗性、経時変化安定性及び湿度応答性に著し
い改善が為しうることを知見した。これら添加剤
は、低温焼成を可能ならしめると共に、非常に安
定した感湿部を形成する。更に、KOH或いは
Na2CO3表面処理と併用すると一段と性能が向上
することも判明した。
斯くして、本発明は、ZrO2系及びZrO2＋Y2O3
系感湿素材を主体とする感湿部にLi2CO3及び
V2O5のうちの少くとも一方を添加したことを特
徴とする感湿素子を提供する。更には、本発明
は、ZrO2系及びZrO2＋Y2O3系感湿素材を主体と
する感湿部にLi2CO3及びV2O5のうちの少くとも
一方を添加しそしてKOH或はNa2CO3の水溶剤
に浸漬し表面処理を施すことを特徴とする感湿素
子の製造方法をも提供する。
系感湿素材を主体とする感湿部にLi2CO3及び
V2O5のうちの少くとも一方を添加したことを特
徴とする感湿素子を提供する。更には、本発明
は、ZrO2系及びZrO2＋Y2O3系感湿素材を主体と
する感湿部にLi2CO3及びV2O5のうちの少くとも
一方を添加しそしてKOH或はNa2CO3の水溶剤
に浸漬し表面処理を施すことを特徴とする感湿素
子の製造方法をも提供する。
具体的な説明
本発明において使用される感湿素子は、セラミ
ツク焼結体の対面する面に一対の電極を形成した
所謂パルク形においても実現しうるが、好ましく
は基板上に感湿膜を形成する薄膜型として作製さ
れる。第１図は、薄膜型感湿素子の一例を示す。
基板１の一面或いは両面に電極層３が形成され、
そしてその上に感湿層５が形成される（感湿層は
一部省略）。基板としては、Al2O3、SiO2、ZrO2
等のセラミツクが使用される。基板上への電極層
の形成は、例えばアンダー電極としてのニツケル
等を蒸着し、ついでその上に防錆用のアツパー電
極として金、白金等を蒸着し、フオトエツチング
技術により所望の電極模様を賦形することができ
るし、またルテニウムペーストによるスクリーン
印刷法によりルテニウム電極を形成することもで
きる。近時、電子回路用プリント回路板製造の為
の微細加工技術が多数実用化されており、それら
を応用して微細な電極模様を形成することができ
る。例えば、スパツタ法も有用な手段である。電
極模様としては、第１図に示すように一対のくし
形電極をくし歯を互い違いに噛合せた形態のもの
が好ましい。くし歯間の間隔は小さい程抵抗値を
下げるので感湿素子の高感度化を計ることができ
る。0.05〜0.20mmのくし歯間隔を使用して好結果
を得た。
ツク焼結体の対面する面に一対の電極を形成した
所謂パルク形においても実現しうるが、好ましく
は基板上に感湿膜を形成する薄膜型として作製さ
れる。第１図は、薄膜型感湿素子の一例を示す。
基板１の一面或いは両面に電極層３が形成され、
そしてその上に感湿層５が形成される（感湿層は
一部省略）。基板としては、Al2O3、SiO2、ZrO2
等のセラミツクが使用される。基板上への電極層
の形成は、例えばアンダー電極としてのニツケル
等を蒸着し、ついでその上に防錆用のアツパー電
極として金、白金等を蒸着し、フオトエツチング
技術により所望の電極模様を賦形することができ
るし、またルテニウムペーストによるスクリーン
印刷法によりルテニウム電極を形成することもで
きる。近時、電子回路用プリント回路板製造の為
の微細加工技術が多数実用化されており、それら
を応用して微細な電極模様を形成することができ
る。例えば、スパツタ法も有用な手段である。電
極模様としては、第１図に示すように一対のくし
形電極をくし歯を互い違いに噛合せた形態のもの
が好ましい。くし歯間の間隔は小さい程抵抗値を
下げるので感湿素子の高感度化を計ることができ
る。0.05〜0.20mmのくし歯間隔を使用して好結果
を得た。
更に、最近、本件出願人によつて中性電極を使
用する電極層が提唱された。これは第２図に示す
ように、くし歯電極対の各々の間に中性電極４を
配列するものである。中性電極は電極を構成する
導電材料と同一か或いは水素よりイオン化傾向の
小さい金属及び又は金属化合物から形成される。
中性電極は、電極と呼称されるが通電機能は果さ
ず、感湿特性を有利に導くイオンが本来の電極に
向け偏析移動する傾向を抑制する働きをなす。即
ち、感湿層には、そのマトリツクス中への水の吸
着によつて感湿特性を有利に導くイオンが最初は
均一に分布している。しかし、金属相互のイオン
化傾向の差によつて感湿特性を有利に導くイオン
が経時的に電極層の各電極側に向つて移動する。
感湿特性を有利に導くイオンとは、使用したセラ
ミツク材料、バインダー、及び浸漬処理等の表面
処理や予備添加処理が為された場合には処理剤や
予備添加剤から焼結体マトリツクスに導入された
Li、Na、Ca、Ｋ等のイオンである。感湿層中の
これらイオンが例えばくし形電極の場合くし歯電
極に向け移動し、くし歯間でこれらイオンの均一
分布が損われる。中性電極の存在により、上述し
たイオンは中性電極の周囲にも移動するから、例
えイオン移動が起つても、全体として、当初のイ
オン均一分散状態は左程には損われない。斯様
に、中性電極は、上述したようなイオンの電極へ
向けての偏析移動を防止し、それにより感湿素子
の特性の経時変化を抑えるのに有用である。中性
電極は、図示のように、直線状のものに限らず、
点列状その他任意の形状のものとして形成しう
る。電極層をスクリーン印刷することにより、中
性電極を同時に簡便に形成することができる。
用する電極層が提唱された。これは第２図に示す
ように、くし歯電極対の各々の間に中性電極４を
配列するものである。中性電極は電極を構成する
導電材料と同一か或いは水素よりイオン化傾向の
小さい金属及び又は金属化合物から形成される。
中性電極は、電極と呼称されるが通電機能は果さ
ず、感湿特性を有利に導くイオンが本来の電極に
向け偏析移動する傾向を抑制する働きをなす。即
ち、感湿層には、そのマトリツクス中への水の吸
着によつて感湿特性を有利に導くイオンが最初は
均一に分布している。しかし、金属相互のイオン
化傾向の差によつて感湿特性を有利に導くイオン
が経時的に電極層の各電極側に向つて移動する。
感湿特性を有利に導くイオンとは、使用したセラ
ミツク材料、バインダー、及び浸漬処理等の表面
処理や予備添加処理が為された場合には処理剤や
予備添加剤から焼結体マトリツクスに導入された
Li、Na、Ca、Ｋ等のイオンである。感湿層中の
これらイオンが例えばくし形電極の場合くし歯電
極に向け移動し、くし歯間でこれらイオンの均一
分布が損われる。中性電極の存在により、上述し
たイオンは中性電極の周囲にも移動するから、例
えイオン移動が起つても、全体として、当初のイ
オン均一分散状態は左程には損われない。斯様
に、中性電極は、上述したようなイオンの電極へ
向けての偏析移動を防止し、それにより感湿素子
の特性の経時変化を抑えるのに有用である。中性
電極は、図示のように、直線状のものに限らず、
点列状その他任意の形状のものとして形成しう
る。電極層をスクリーン印刷することにより、中
性電極を同時に簡便に形成することができる。
こうして電極層を形成した後、本発明の対象と
するZrO2系及びY2O3＋ZrO2系感湿素材とバイン
ダーとの混合物から成る感湿層がその上に形成さ
れる。
するZrO2系及びY2O3＋ZrO2系感湿素材とバイン
ダーとの混合物から成る感湿層がその上に形成さ
れる。
感湿素材としては、
(1) Y2O3＋ZrO2（0.01〜99.00％）
(2) ZrO2＋（CaO、MgO、BaO、TiO2、Ta2O5
及びNb2O3）の少なくとも１種（0.01〜99.00
％） 等がとりわけ好適に使用しうる。
及びNb2O3）の少なくとも１種（0.01〜99.00
％） 等がとりわけ好適に使用しうる。
本発明に従えば、バインダーは、Li2CO3及び
V2O5のうちの少く共一種として構成される。両
者の併用が好ましい。Li2CO3は１〜10モル％そ
してV2O5は10モル％以下使用され、両者の合計
が１〜10モル％の範囲とするのがよい。
V2O5のうちの少く共一種として構成される。両
者の併用が好ましい。Li2CO3は１〜10モル％そ
してV2O5は10モル％以下使用され、両者の合計
が１〜10モル％の範囲とするのがよい。
別法として、従来から用いられているバインダ
ー、中でも無鉛ホウケイ酸ガラスにLi2CO3及び
V2O5を添加混合してもよい。無鉛ホウケイ酸と
して使用に好ましい組成のものは、酸化ナトリウ
ムの含有量が10〜15重量％、酸化カリウムの含有
量が２〜５重量％、酸化カルシウムの含有量が５
〜10重量％、酸化マグネシウムの含有量が0.5〜
３重量％、酸化アルミニウムの含有量が５〜10重
量％、二酸化ケイ素の含有量が30〜45重量％、お
よび酸化ホウ素の含有量が20〜30重量％である。
このバインダーは、一般の無鉛ホウケイ酸ガラス
に比べアルカリ金属およびアルカリ土類金属の酸
化物の含有量が多く、低融点であるため好まし
い。
ー、中でも無鉛ホウケイ酸ガラスにLi2CO3及び
V2O5を添加混合してもよい。無鉛ホウケイ酸と
して使用に好ましい組成のものは、酸化ナトリウ
ムの含有量が10〜15重量％、酸化カリウムの含有
量が２〜５重量％、酸化カルシウムの含有量が５
〜10重量％、酸化マグネシウムの含有量が0.5〜
３重量％、酸化アルミニウムの含有量が５〜10重
量％、二酸化ケイ素の含有量が30〜45重量％、お
よび酸化ホウ素の含有量が20〜30重量％である。
このバインダーは、一般の無鉛ホウケイ酸ガラス
に比べアルカリ金属およびアルカリ土類金属の酸
化物の含有量が多く、低融点であるため好まし
い。
一般には、上記セラミツクとバインダーとの混
合物を粉砕及び混錬後、樹脂塗料で粘度調整して
感湿ペーストを調製するが、Li2CO3＋V2O5のみ
をバインダーとして使用する場合次のようにして
感湿ペーストを調製するのが好結果につながるこ
とが判明した。
合物を粉砕及び混錬後、樹脂塗料で粘度調整して
感湿ペーストを調製するが、Li2CO3＋V2O5のみ
をバインダーとして使用する場合次のようにして
感湿ペーストを調製するのが好結果につながるこ
とが判明した。
() セラミツク（ZrO2、Y2O3）とLi2CO3とを
有機バインダ添加の下で撹拌する。
有機バインダ添加の下で撹拌する。
() 有機バインダ蒸発除去後、800℃前後の温
度で一次焼成を行う。
度で一次焼成を行う。
() 焼成物を有機バインダー添加下で破砕す
る。
る。
() 有機バインダー蒸発除去後、V2O5及び樹脂
塗料を添加する。
塗料を添加する。
() 混錬及び粘度調整して感湿ペーストを形成
する。
する。
こうして感湿ペーストが調製し終ると、感湿層
の膜厚が５〜200μｍ、好ましくは40〜120μｍ前
後となるようスクリーン印刷により感湿層が塗布
形成される。膜厚の厚い程、最終製品の電気抵抗
は低下する。
の膜厚が５〜200μｍ、好ましくは40〜120μｍ前
後となるようスクリーン印刷により感湿層が塗布
形成される。膜厚の厚い程、最終製品の電気抵抗
は低下する。
その後、130〜190℃の温度で0.2〜２時間予備
乾燥後、従来より低目の温度で焼成処理が行われ
る。Li2CO3及びV2O5は融点が低いので、それら
をバインダーとして使用することは或いはバイン
ダー中にそれらを存在せしめることは、低温焼成
を可能ならしめる。焼成処理はセラミツク粒子を
焼結して、感湿膜の骨格構造を形成すると共に、
構造強度を付与するものである。従来、所定の構
造強度を得るには最小限900℃の焼成温度が必要
と考えられていたが、かえつてこうした高温焼成
は作製感湿素子の特性、特に抵抗特性を悪化する
ことが判明した。本発明においては、500〜870℃
の温度、好ましくは550〜700℃の温度において焼
成が行われる。焼成保持時間は５分〜１時間、代
表的には数十分でよい。
乾燥後、従来より低目の温度で焼成処理が行われ
る。Li2CO3及びV2O5は融点が低いので、それら
をバインダーとして使用することは或いはバイン
ダー中にそれらを存在せしめることは、低温焼成
を可能ならしめる。焼成処理はセラミツク粒子を
焼結して、感湿膜の骨格構造を形成すると共に、
構造強度を付与するものである。従来、所定の構
造強度を得るには最小限900℃の焼成温度が必要
と考えられていたが、かえつてこうした高温焼成
は作製感湿素子の特性、特に抵抗特性を悪化する
ことが判明した。本発明においては、500〜870℃
の温度、好ましくは550〜700℃の温度において焼
成が行われる。焼成保持時間は５分〜１時間、代
表的には数十分でよい。
感湿素子を一層高安定性のものとするため焼結
後の感湿素子にエージング処理を施し、続いて熱
処理することが提案されており、ここでもその使
用を阻むものでない。
後の感湿素子にエージング処理を施し、続いて熱
処理することが提案されており、ここでもその使
用を阻むものでない。
斯うして、低抵抗を有しそして高感度で安定性
のある感湿素子が生成されるが、好ましくはこの
後表面処理を実施することによつて安定化及び低
抵抗化を更に向上させることができる。表面処理
法として様々の提唱があるが、本発明において好
適なものはKOH或いはNa2CO3含有液への浸漬
処理である。
のある感湿素子が生成されるが、好ましくはこの
後表面処理を実施することによつて安定化及び低
抵抗化を更に向上させることができる。表面処理
法として様々の提唱があるが、本発明において好
適なものはKOH或いはNa2CO3含有液への浸漬
処理である。
KOH含有液への浸漬処理は、上記生成感湿素
子を１〜120分といつた適宜の時間液中に浸漬す
ることによつてもたらされる。KOH濃度は10〜
30重量％が適切である。10％より少ないと含浸に
長時間を要し、逆に30％を越えると表面改質度が
大きくなりヒステリシスが大きくなる等の有害な
結果が発生する。
子を１〜120分といつた適宜の時間液中に浸漬す
ることによつてもたらされる。KOH濃度は10〜
30重量％が適切である。10％より少ないと含浸に
長時間を要し、逆に30％を越えると表面改質度が
大きくなりヒステリシスが大きくなる等の有害な
結果が発生する。
浸漬処理後、素子は好ましくは600〜870℃の温
度で焼成される。焼成は結露に際してのKOH表
面処理剤の垂れを防ぎ、安定した改質表面を生成
するのに必要である。焼成温度範囲として600〜
870℃が好ましいのは、前述した通り、電気抵抗
の上昇を防止するためである。
度で焼成される。焼成は結露に際してのKOH表
面処理剤の垂れを防ぎ、安定した改質表面を生成
するのに必要である。焼成温度範囲として600〜
870℃が好ましいのは、前述した通り、電気抵抗
の上昇を防止するためである。
Na2CO3処理の場合も上記と実質同態様で実施
できる。
できる。
実施例 １
18mm長さ×９mm巾のAl2O3基板上にスクリーン
印刷により第１図に示すようなくし形ルテニウム
電極を形成した。各電極くし歯間隔は0.20mmと
し、12mmの長さにわたつて印刷した。
印刷により第１図に示すようなくし形ルテニウム
電極を形成した。各電極くし歯間隔は0.20mmと
し、12mmの長さにわたつて印刷した。
ZrO2：Y2O3＝50：50重量比の混合セラミツク
にLi2CO31.5モル％を添加し、そして酢酸エチル
添加の下で撹拌した。酢酸エチルを蒸発させた後
800℃において１時間一次焼成を行つた。酢酸エ
チル添加の下で破砕を行い、酢酸エチルを蒸発さ
せ、その後V2O50.5モルとブチルカルビトール及
びエポキシ系樹脂塗料を添加し、混合後粘度調節
して感湿ペーストを調製した。
にLi2CO31.5モル％を添加し、そして酢酸エチル
添加の下で撹拌した。酢酸エチルを蒸発させた後
800℃において１時間一次焼成を行つた。酢酸エ
チル添加の下で破砕を行い、酢酸エチルを蒸発さ
せ、その後V2O50.5モルとブチルカルビトール及
びエポキシ系樹脂塗料を添加し、混合後粘度調節
して感湿ペーストを調製した。
感湿ペーストを前記電極上に感湿層の厚みが
40μｍとなるようスクリーン印刷により塗布し、
170℃の温度で１時間乾燥した。その後、600℃に
おいて15分低温焼成した。
40μｍとなるようスクリーン印刷により塗布し、
170℃の温度で１時間乾燥した。その後、600℃に
おいて15分低温焼成した。
続いて、20％KOH水溶液に５分間浸漬しそし
て後800℃で20分間焼成処理することにより後処
理を実施した。
て後800℃で20分間焼成処理することにより後処
理を実施した。
こうして得られた感湿素子の湿度−抵抗特性、
湿度応答性（90％応答、33％RH→55％RH及び
85％RH→55％RH）及び経時安定性（80℃及び
様々の湿度の下で放置）について調べた。結果を
第３，４及び５図にそれぞれ示す。第３図のグラ
フから非常に抵抗値が低く直線性も従来通り維持
されていることがわかる。第４図から、きわめて
応答特性が良い（10秒）ことがわかる。第５図は
経時安定性も良好であることを示す。本発明によ
り総合的に非常に優れた感湿素子が得られること
がわかる。
湿度応答性（90％応答、33％RH→55％RH及び
85％RH→55％RH）及び経時安定性（80℃及び
様々の湿度の下で放置）について調べた。結果を
第３，４及び５図にそれぞれ示す。第３図のグラ
フから非常に抵抗値が低く直線性も従来通り維持
されていることがわかる。第４図から、きわめて
応答特性が良い（10秒）ことがわかる。第５図は
経時安定性も良好であることを示す。本発明によ
り総合的に非常に優れた感湿素子が得られること
がわかる。
実施例 ２
第２図に示したような中性電極を有する電極層
上に実施例１と同様にして感湿層を塗布して感湿
素子を形成した。第３図に示すごとく、抵抗値は
多少低いだけであつてまた応答性は第４図に示す
ように良好である。第５図と同様の経時安定性を
測定した。結果を第６図に示す。非常に良好な経
時安定性が得られている。
上に実施例１と同様にして感湿層を塗布して感湿
素子を形成した。第３図に示すごとく、抵抗値は
多少低いだけであつてまた応答性は第４図に示す
ように良好である。第５図と同様の経時安定性を
測定した。結果を第６図に示す。非常に良好な経
時安定性が得られている。
尚、上記試験例において、抵抗値は測定周波数
1000Hzそして測定電圧1Vとして測定した。
1000Hzそして測定電圧1Vとして測定した。
発明の効果
本発明は、抵抗値が非常に低く、経時安定性に
優れしかもきわめて応答特性が良い感湿素子を提
供するものであり、現在市販若しくは提唱されて
いる様々の感湿素子に比較して総合的にもつとも
優れたものである。
優れしかもきわめて応答特性が良い感湿素子を提
供するものであり、現在市販若しくは提唱されて
いる様々の感湿素子に比較して総合的にもつとも
優れたものである。
第１図は塗膜型感湿素子の一例の斜視図、第２
図は中性電極を使用する電極模様の平面図、第３
図は実施例１及び実施例２の感湿素子の湿度−抵
抗特性を表すグラフ、第４図は同じく湿度応答性
を示すグラフ、第５図は実施例１の感湿素子の経
時安定性を示すグラフ、そして第６図は実施例２
の感湿素子の経時安定性を示すグラフである。 １：基板、３：電極、４：中性電極、５：感湿
層。
図は中性電極を使用する電極模様の平面図、第３
図は実施例１及び実施例２の感湿素子の湿度−抵
抗特性を表すグラフ、第４図は同じく湿度応答性
を示すグラフ、第５図は実施例１の感湿素子の経
時安定性を示すグラフ、そして第６図は実施例２
の感湿素子の経時安定性を示すグラフである。 １：基板、３：電極、４：中性電極、５：感湿
層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ZrO2系及びZrO2＋Y2O3系感湿素材を主体と
する感湿部に結合剤としてLi2CO3及びV2O5のう
ちの少なくとも一方を添加することを特徴とする
感湿素子。 ２ ZrO2系及びZrO2＋Y2O3系感湿素材を主体と
する感湿部に結合剤としてLi2CO3及びV2O5のう
ちの少なくとも一方を添加し、そしてKOH或い
はNa2CO3の水溶剤に浸漬し表面処理を施すこと
を特徴とする感湿素子の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59205539A JPS6184001A (ja) | 1984-10-02 | 1984-10-02 | 感湿素子およびその製造方法 |
| US06/755,641 US4656455A (en) | 1984-07-20 | 1985-07-16 | Humidity-sensing element |
| GB08518338A GB2163970B (en) | 1984-07-20 | 1985-07-19 | Method of manufacturing a humidity-sensing element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59205539A JPS6184001A (ja) | 1984-10-02 | 1984-10-02 | 感湿素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6184001A JPS6184001A (ja) | 1986-04-28 |
| JPH0337841B2 true JPH0337841B2 (ja) | 1991-06-06 |
Family
ID=16508564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59205539A Granted JPS6184001A (ja) | 1984-07-20 | 1984-10-02 | 感湿素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6184001A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58190001A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-05 | 日本カーバイド工業株式会社 | 湿度測定素子 |
-
1984
- 1984-10-02 JP JP59205539A patent/JPS6184001A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6184001A (ja) | 1986-04-28 |
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