JPH0464162B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0464162B2 JPH0464162B2 JP58061278A JP6127883A JPH0464162B2 JP H0464162 B2 JPH0464162 B2 JP H0464162B2 JP 58061278 A JP58061278 A JP 58061278A JP 6127883 A JP6127883 A JP 6127883A JP H0464162 B2 JPH0464162 B2 JP H0464162B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- moisture
- humidity
- powder
- electrodes
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 23
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- -1 vanadate compound Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 2
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910000684 Cobalt-chrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000010952 cobalt-chrome Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Description
［発明の技術分野］
この発明は、湿度によつて電気抵抗が変化する
感湿物質を利用した感湿素子に関するものであ
る。 ［従来の技術及び欠点］ 感湿素子としては、従来より塩化リチウムを感
湿物質とするものが汎用されていたが、近年、金
属酸化物を用いた感湿素子が開発されている。こ
の金属酸化物系の感湿素子は、上記塩化リチウム
系の感湿素子に比較して特性の経時変化や適用で
きる相対湿度領域の大きさの面で優れる。しか
し、湿度サイクル中で感湿抵抗体層の表面に安定
な金属水酸化物層が形成されて感度低下をきたす
ため、定期的に加熱クリーニングを施す必要があ
る。そのため、このような金属酸化物系の感湿素
子では、その対策として傍熱型のヒーターを付設
しているが、それによつて構造が複雑となること
から量産性や製造価格の点で大きな問題を残して
いる。また、温度サイクルや湿度サイクル中に基
板と感湿抵抗体層との接着状態が悪くなつたり、
感湿抵抗体層にひび割れを生じたりすることが、
多々経験され、この面での特性の改善が望まれて
いる。一方非加熱型のセラミツク湿度センサーで
は、大気中の有機ガスを吸着し、経時変化を起し
やすいため、感湿膜表面の安定性の改善が望まれ
ている。 ［発明の目的］ この発明は、上記欠点を改善し広範囲の相対湿
度領域に渡つて高い感度と長時間安定した感湿性
能を有するうえ、絶縁性基板と乾湿抵抗体層との
接着層が良好で、特別なクリーニング手段を付設
することを不要とした感湿素子を提供することを
目的とする。 また、感湿特性において各相対湿度に対する抵抗
値を下げるために、スピネル型及びベロブスカイ
ト型の酸化物を添加し、抵抗値の制御を行い、さ
らに安定性を改善するために、第２添加物として
の金属酸化物を加え、低抵抗で量産性に富むとと
もに、低価格化が可能な、使い易い感湿特性を有
する素子を提供することを目的とする。 ［発明の構成と効果］ この発明の素子は、セラミツク等の絶縁基板上
に一対の電極と、これら両電極間に渡る感湿抵抗
体層が形成された感湿素子において、感湿抵抗体
層がLiを含む複合酸化物LiNbO3，LiTaO3，
Li2TiO3，Li2ZrO3，Li2MoO4，Li2WO4より選ば
れる少なくとも一種の酸化物粉末と、Al，Ba，
Bi，Ca，Pb，Cu，Fe，Mn，Sr，Zn、の元素か
らなる金属酸化物より選ばれる少なくとも一種の
酸化物粉末に、バナジン酸化合物粉末を添加した
組成物の仮焼成微粉末と、スピネル型複合酸化物
（MeM2O4）およびベロブスカイト型複合酸化物
（MeMO3）において、MeがNi，Mn，Co，Fe、
よりなる少なくとも一種の酸化物粉末と３価の金
属酸化物から選ばれる少なくとも一種の粉末とを
添加物として含有する組成物の焼結体からなるこ
とを特徴とするものである。上記組成物におい
て、LiNbO3，LiTaO3，Li2ZrO3，Li2TiO3，
Li2MoO4，Li2WO4より選ばれる少なくとも一種
の化合物粉末は、感湿膜中のLiイオン源として添
加されている。その場合、配合比が２０モルパー
セント以下であると素子の抵抗値の増加が著し
く、７０モルパーセント以上ではその添加効果が
飽和する。 金属酸化物には、上記元素の酸化物が適用され
るが、上記Liイオン源と反応しセラミツクの融点
を下げるMnO，SrO，PbOが焼結性の点から好
ましい。PbO粉末の場合では、配合比が２０モル
パーセント以下であると、感湿抵抗体層の絶縁基
板に対する接着強度が低下し、７０モルパーセン
ト以上であると上記イオン源としての化合物粉末
としての添加目的が阻害される。 さらにバナジン酸化物は、焼結促進剤および表
面の安定化の目的で添加されたものであり、
V2O5，V2O3，VO2，VN，VC，FeVO4，
MnV2O6等を使用することができ、その場合、上
記した二種の酸化物粉末の添加目的を阻害しない
有効な量として１〜20モルパーセントの範囲で適
当に選択することが望ましい。 次に添加するスピネル型複合酸化物
（MeM2O4）及びベロブスカイト型複合酸化物
（MeMO3）において、MeがNi，Mn，Co，Feよ
りなる酸化物粉末は感湿特性の抵抗値の制御のた
めに使用されるものであり、これらの酸化物中
に、Liイオンが固溶されると、セラミツク半導体
を形成し電子伝導成分を増加させ、その配合比
（20〜80モルパーセント）によつて、所望の抵抗
値の感湿膜を得ることができる。 さらに３価の金属酸化物Fe2O3，Cr2O3，
Al2O3，Ga2O3，Sb2O3，In2O3，La2O3，Bi2O3
を添加（３〜40モルパーセント）することによつ
て、感湿膜中に、高抵抗の粒子を介在させ、感湿
特性の曲線性および安定性を改善する。 次に、感湿抵抗体層を形成するには、上記の混
合粉末に、ビークルたとえばエチルセルローズや
アクリル樹脂と、ブチルカルビトールアセテート
と、テレピネオール等からなるビークルを加え、
ローラやボールミル等で充分に混合することによ
つて適度な粘度を有するペースト状とした組成物
を焼成すればよい。 この発明による感湿素子は、広範な相対湿度領
域にわたつて高感度で、特に高湿雰囲気での放置
に対して非常に安定した特性を示し、また、有機
ガスの吸着による経時変化が少ないため、クリー
ニングがほとんど不要となり、そのため、従来の
ように傍熱型ヒータ等の余分なクリーニング手段
を付設する必要がなく、しかも、この素子は、厚
膜技術によつて生産できる。したがつて、その量
産化と低価格化に適し、工業的利用価値の高い利
点を有する。 ［実施例の説明］ 次に、この発明の感湿素子の具体的な構造を図
面に従つて説明する。 第１図は、この発明の感湿素子の一例を示すも
のであり、図中１１はセラミツク等からなる絶縁
基板、１２および１３はそれぞれ櫛型の形状を有
して対向する一対の電極であり、この電極１２と
１３におけるそれぞれリードアウト部１２ｂと１
３ｂを除き主要部１２ａと１３ａにまたがつて既
述した焼結体よりなる感湿抵抗体層１４が被覆さ
れている。１５および１６は、電極１３と電極１
３とを各々の外部リード１７および１８に接続す
るための電極である。第２図は、第１図の２−
２′の断面を示す。 このような感湿素子は、たとえば次の方法によ
つて製造される。まず、あらかじめ電極１５およ
び１６が設けられた絶縁基板１１を用い、この表
面に櫛形の電極１２および１３をスクリーン印刷
によつて形成し、焼成炉中で850〜950℃程度にて
電極焼成する。ついで、既述したペースト状の組
成物を用いて、電極１２と１３の主要部１２ａと
１３ｂとを完全に覆うように均一な厚みでスクリ
ーン印刷を行つて被膜層を形成し、続いて絶縁基
板１１と感湿抵抗体層１４との密着性を増すため
に焼成炉中でたとえば900〜1200℃の適当な温度
で焼成する。この焼成炉の冷却過程で、感湿抵抗
体層１４は硬化するとともに絶縁基板１１に対す
る密着性が良好でしかも適度な細孔分布を有する
被膜となる。この冷却後、外部リード１７および
１８を取付け、続いて特性の安定化のために高温
高湿下で負荷エージングを行なう。 なお、上述した第１図および第２図の構成にお
いては、一対の電極１２および１３を被覆する状
態で感湿抵抗体層１４を形成した構成について説
明しているが、この発明の感湿素子は、両者の形
成順序を逆にして感湿抵抗体層上に一対の電極を
形成したものや、感湿抵抗体層を電極でサンドイ
ツチ状にした対向電極をも包含する。 次に、この発明の感湿素子を製造する手順を説
明する。 下記の表−１に示す配合比でLiを複合酸化物
LiNbO3、LiTaO3の微粉末の一種と、金属酸化
物PbOの微粉末に添加物として、バナジン酸化合
物V2O5を加え、乳鉢にて混合粉砕した後、950〜
1200℃空気中の湿度において３〜５時間仮焼成し
た。 上記仮焼成物を微粉砕し、スピネル型複合酸化
物としてNiCr2O4，FeCr2O4，CoCr2O4，
MnCr2O4より選ばれる少なくとも一種の酸化物
粉末と、３価の金属酸化物Fe2O3，Cr2O3，
Bi2O3，Al2O3より選ばれる少なくとも一種の酸
化物粉末をボールミル中で混合しエチルセルロー
ズとブチルカルビトールアセテートとテレピネオ
ールとからなるビークルを加え、めのう製乳鉢に
て均一な粘度のペースト状組成物とした。次に、
この組成物を第１図および第２図で示す構成にお
いて、電極１２および１３がRuO電極、電極１
５および１６がAg−Pd電極であるアルミナ製絶
縁基板上に膜厚が50〜100umとなるようにスクリ
ーン印刷し、空気中で約350℃にて加熱してビー
クル成分を揮散除去した後、950℃で焼結させ、
冷却後に60℃、90％RHにて通電化のエージング
を行ない、常法に準じて感湿素子とした。 上記実施例にて得られた感湿素子について、電
極間の電気抵抗を25℃において測定雰囲気の相対
湿度を変化させて測定した値を下表−２に示す。 第３図に、表２に示された試料３についての相
対湿度と抵抗値との関係を線図として表した。実
線は初期特性、破線は雰囲気試験後の特性を示
す。なお、第３図には、比較のために、従来の金
属酸化物系の感湿素子の特性をも一点鎖線で並記
した。 第３図から明らかなように、上記実施例の素子
は、広範な相対湿度領域にわたつて、従来のもの
に比べ、抵抗値が小さく、かつ直線性（安定性）
にすぐれ、特に、高湿雰囲気での放置に対して非
常に安定した特性を示す。 また、上述したところから明らかなように、こ
の素子は厚膜技術によつて容易に生産されるもの
である。
感湿物質を利用した感湿素子に関するものであ
る。 ［従来の技術及び欠点］ 感湿素子としては、従来より塩化リチウムを感
湿物質とするものが汎用されていたが、近年、金
属酸化物を用いた感湿素子が開発されている。こ
の金属酸化物系の感湿素子は、上記塩化リチウム
系の感湿素子に比較して特性の経時変化や適用で
きる相対湿度領域の大きさの面で優れる。しか
し、湿度サイクル中で感湿抵抗体層の表面に安定
な金属水酸化物層が形成されて感度低下をきたす
ため、定期的に加熱クリーニングを施す必要があ
る。そのため、このような金属酸化物系の感湿素
子では、その対策として傍熱型のヒーターを付設
しているが、それによつて構造が複雑となること
から量産性や製造価格の点で大きな問題を残して
いる。また、温度サイクルや湿度サイクル中に基
板と感湿抵抗体層との接着状態が悪くなつたり、
感湿抵抗体層にひび割れを生じたりすることが、
多々経験され、この面での特性の改善が望まれて
いる。一方非加熱型のセラミツク湿度センサーで
は、大気中の有機ガスを吸着し、経時変化を起し
やすいため、感湿膜表面の安定性の改善が望まれ
ている。 ［発明の目的］ この発明は、上記欠点を改善し広範囲の相対湿
度領域に渡つて高い感度と長時間安定した感湿性
能を有するうえ、絶縁性基板と乾湿抵抗体層との
接着層が良好で、特別なクリーニング手段を付設
することを不要とした感湿素子を提供することを
目的とする。 また、感湿特性において各相対湿度に対する抵抗
値を下げるために、スピネル型及びベロブスカイ
ト型の酸化物を添加し、抵抗値の制御を行い、さ
らに安定性を改善するために、第２添加物として
の金属酸化物を加え、低抵抗で量産性に富むとと
もに、低価格化が可能な、使い易い感湿特性を有
する素子を提供することを目的とする。 ［発明の構成と効果］ この発明の素子は、セラミツク等の絶縁基板上
に一対の電極と、これら両電極間に渡る感湿抵抗
体層が形成された感湿素子において、感湿抵抗体
層がLiを含む複合酸化物LiNbO3，LiTaO3，
Li2TiO3，Li2ZrO3，Li2MoO4，Li2WO4より選ば
れる少なくとも一種の酸化物粉末と、Al，Ba，
Bi，Ca，Pb，Cu，Fe，Mn，Sr，Zn、の元素か
らなる金属酸化物より選ばれる少なくとも一種の
酸化物粉末に、バナジン酸化合物粉末を添加した
組成物の仮焼成微粉末と、スピネル型複合酸化物
（MeM2O4）およびベロブスカイト型複合酸化物
（MeMO3）において、MeがNi，Mn，Co，Fe、
よりなる少なくとも一種の酸化物粉末と３価の金
属酸化物から選ばれる少なくとも一種の粉末とを
添加物として含有する組成物の焼結体からなるこ
とを特徴とするものである。上記組成物におい
て、LiNbO3，LiTaO3，Li2ZrO3，Li2TiO3，
Li2MoO4，Li2WO4より選ばれる少なくとも一種
の化合物粉末は、感湿膜中のLiイオン源として添
加されている。その場合、配合比が２０モルパー
セント以下であると素子の抵抗値の増加が著し
く、７０モルパーセント以上ではその添加効果が
飽和する。 金属酸化物には、上記元素の酸化物が適用され
るが、上記Liイオン源と反応しセラミツクの融点
を下げるMnO，SrO，PbOが焼結性の点から好
ましい。PbO粉末の場合では、配合比が２０モル
パーセント以下であると、感湿抵抗体層の絶縁基
板に対する接着強度が低下し、７０モルパーセン
ト以上であると上記イオン源としての化合物粉末
としての添加目的が阻害される。 さらにバナジン酸化物は、焼結促進剤および表
面の安定化の目的で添加されたものであり、
V2O5，V2O3，VO2，VN，VC，FeVO4，
MnV2O6等を使用することができ、その場合、上
記した二種の酸化物粉末の添加目的を阻害しない
有効な量として１〜20モルパーセントの範囲で適
当に選択することが望ましい。 次に添加するスピネル型複合酸化物
（MeM2O4）及びベロブスカイト型複合酸化物
（MeMO3）において、MeがNi，Mn，Co，Feよ
りなる酸化物粉末は感湿特性の抵抗値の制御のた
めに使用されるものであり、これらの酸化物中
に、Liイオンが固溶されると、セラミツク半導体
を形成し電子伝導成分を増加させ、その配合比
（20〜80モルパーセント）によつて、所望の抵抗
値の感湿膜を得ることができる。 さらに３価の金属酸化物Fe2O3，Cr2O3，
Al2O3，Ga2O3，Sb2O3，In2O3，La2O3，Bi2O3
を添加（３〜40モルパーセント）することによつ
て、感湿膜中に、高抵抗の粒子を介在させ、感湿
特性の曲線性および安定性を改善する。 次に、感湿抵抗体層を形成するには、上記の混
合粉末に、ビークルたとえばエチルセルローズや
アクリル樹脂と、ブチルカルビトールアセテート
と、テレピネオール等からなるビークルを加え、
ローラやボールミル等で充分に混合することによ
つて適度な粘度を有するペースト状とした組成物
を焼成すればよい。 この発明による感湿素子は、広範な相対湿度領
域にわたつて高感度で、特に高湿雰囲気での放置
に対して非常に安定した特性を示し、また、有機
ガスの吸着による経時変化が少ないため、クリー
ニングがほとんど不要となり、そのため、従来の
ように傍熱型ヒータ等の余分なクリーニング手段
を付設する必要がなく、しかも、この素子は、厚
膜技術によつて生産できる。したがつて、その量
産化と低価格化に適し、工業的利用価値の高い利
点を有する。 ［実施例の説明］ 次に、この発明の感湿素子の具体的な構造を図
面に従つて説明する。 第１図は、この発明の感湿素子の一例を示すも
のであり、図中１１はセラミツク等からなる絶縁
基板、１２および１３はそれぞれ櫛型の形状を有
して対向する一対の電極であり、この電極１２と
１３におけるそれぞれリードアウト部１２ｂと１
３ｂを除き主要部１２ａと１３ａにまたがつて既
述した焼結体よりなる感湿抵抗体層１４が被覆さ
れている。１５および１６は、電極１３と電極１
３とを各々の外部リード１７および１８に接続す
るための電極である。第２図は、第１図の２−
２′の断面を示す。 このような感湿素子は、たとえば次の方法によ
つて製造される。まず、あらかじめ電極１５およ
び１６が設けられた絶縁基板１１を用い、この表
面に櫛形の電極１２および１３をスクリーン印刷
によつて形成し、焼成炉中で850〜950℃程度にて
電極焼成する。ついで、既述したペースト状の組
成物を用いて、電極１２と１３の主要部１２ａと
１３ｂとを完全に覆うように均一な厚みでスクリ
ーン印刷を行つて被膜層を形成し、続いて絶縁基
板１１と感湿抵抗体層１４との密着性を増すため
に焼成炉中でたとえば900〜1200℃の適当な温度
で焼成する。この焼成炉の冷却過程で、感湿抵抗
体層１４は硬化するとともに絶縁基板１１に対す
る密着性が良好でしかも適度な細孔分布を有する
被膜となる。この冷却後、外部リード１７および
１８を取付け、続いて特性の安定化のために高温
高湿下で負荷エージングを行なう。 なお、上述した第１図および第２図の構成にお
いては、一対の電極１２および１３を被覆する状
態で感湿抵抗体層１４を形成した構成について説
明しているが、この発明の感湿素子は、両者の形
成順序を逆にして感湿抵抗体層上に一対の電極を
形成したものや、感湿抵抗体層を電極でサンドイ
ツチ状にした対向電極をも包含する。 次に、この発明の感湿素子を製造する手順を説
明する。 下記の表−１に示す配合比でLiを複合酸化物
LiNbO3、LiTaO3の微粉末の一種と、金属酸化
物PbOの微粉末に添加物として、バナジン酸化合
物V2O5を加え、乳鉢にて混合粉砕した後、950〜
1200℃空気中の湿度において３〜５時間仮焼成し
た。 上記仮焼成物を微粉砕し、スピネル型複合酸化
物としてNiCr2O4，FeCr2O4，CoCr2O4，
MnCr2O4より選ばれる少なくとも一種の酸化物
粉末と、３価の金属酸化物Fe2O3，Cr2O3，
Bi2O3，Al2O3より選ばれる少なくとも一種の酸
化物粉末をボールミル中で混合しエチルセルロー
ズとブチルカルビトールアセテートとテレピネオ
ールとからなるビークルを加え、めのう製乳鉢に
て均一な粘度のペースト状組成物とした。次に、
この組成物を第１図および第２図で示す構成にお
いて、電極１２および１３がRuO電極、電極１
５および１６がAg−Pd電極であるアルミナ製絶
縁基板上に膜厚が50〜100umとなるようにスクリ
ーン印刷し、空気中で約350℃にて加熱してビー
クル成分を揮散除去した後、950℃で焼結させ、
冷却後に60℃、90％RHにて通電化のエージング
を行ない、常法に準じて感湿素子とした。 上記実施例にて得られた感湿素子について、電
極間の電気抵抗を25℃において測定雰囲気の相対
湿度を変化させて測定した値を下表−２に示す。 第３図に、表２に示された試料３についての相
対湿度と抵抗値との関係を線図として表した。実
線は初期特性、破線は雰囲気試験後の特性を示
す。なお、第３図には、比較のために、従来の金
属酸化物系の感湿素子の特性をも一点鎖線で並記
した。 第３図から明らかなように、上記実施例の素子
は、広範な相対湿度領域にわたつて、従来のもの
に比べ、抵抗値が小さく、かつ直線性（安定性）
にすぐれ、特に、高湿雰囲気での放置に対して非
常に安定した特性を示す。 また、上述したところから明らかなように、こ
の素子は厚膜技術によつて容易に生産されるもの
である。
【表】
【表】
第１図は、この発明の感湿素子の一例を示す平
面図、第２図は第１図の２−２′断面図、第３図
は相対湿度と電気抵抗値の関係を示す特性図であ
る。 １１……絶縁基板、１２，１３……対向する一
対の電極、１４……感湿抵抗体層。
面図、第２図は第１図の２−２′断面図、第３図
は相対湿度と電気抵抗値の関係を示す特性図であ
る。 １１……絶縁基板、１２，１３……対向する一
対の電極、１４……感湿抵抗体層。
Claims (1)
- １ セラミツクなどの絶縁基板上に、一対の電極
と、これら両電極間にわたる感湿抵抗体層が形成
された感湿素子において、感湿抵抗体層がLiを含
む複合酸化物LiLbO3，LiTaO3Li2TiO3，
Li2ZrO3，Li2MoO4，Li2WO4より選ばれる少な
くとも一種の酸化物粉末と、Al，Ba，Bi，Ca，
Pb，Cu，Fe，Mn，Sr，Znの元素からなる金属
酸化物より選ばれる少なくとも一種の酸化物粉末
に、バナジン酸化合物粉末を添加した組成物の仮
焼成微粉末と、スピネル型複合酸化物
（MeM2O4）およびベロブスカイト型複合酸化物
（MeMO3）において、MeがNi，Mn，Co，Fe、
よりなる少なくとも一種の酸化物粉末と、３価の
金属酸化物から選ばれる少なくとも一種の粉末と
を添加物として含有する組成物の焼結体からなる
ことを特徴とする感湿素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58061278A JPS59186305A (ja) | 1983-04-06 | 1983-04-06 | 感湿素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58061278A JPS59186305A (ja) | 1983-04-06 | 1983-04-06 | 感湿素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59186305A JPS59186305A (ja) | 1984-10-23 |
| JPH0464162B2 true JPH0464162B2 (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=13166579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58061278A Granted JPS59186305A (ja) | 1983-04-06 | 1983-04-06 | 感湿素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59186305A (ja) |
-
1983
- 1983-04-06 JP JP58061278A patent/JPS59186305A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59186305A (ja) | 1984-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0187205B1 (en) | Moisture sensitive ceramic material and process for its production | |
| JPH0464162B2 (ja) | ||
| JPH0464161B2 (ja) | ||
| JPS59186302A (ja) | 感湿素子 | |
| JPH0376562B2 (ja) | ||
| JPS594102A (ja) | 感湿素子 | |
| JPS59186303A (ja) | 感湿素子 | |
| JPS5840801A (ja) | 湿度センサ素子とその製造法 | |
| JPS59184847A (ja) | ガスセンサ組成物 | |
| JPS58200505A (ja) | 感湿素子 | |
| JPH0572157A (ja) | 感湿素子 | |
| JPS6041841B2 (ja) | 感湿素子 | |
| JPH058841B2 (ja) | ||
| JPH04238260A (ja) | 感湿素子 | |
| KR840000260B1 (ko) | 감습소자 | |
| JPS6351361B2 (ja) | ||
| JPS61147138A (ja) | 感湿材料 | |
| JPS6250432B2 (ja) | ||
| JPS64348B2 (ja) | ||
| JPS6235058B2 (ja) | ||
| JPS6351362B2 (ja) | ||
| JPH05302908A (ja) | 感湿素子 | |
| JPS59186304A (ja) | 感湿素子 | |
| JPH0122964B2 (ja) | ||
| JPS6356940B2 (ja) |