JPH0579940B2 - - Google Patents
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- JPH0579940B2 JPH0579940B2 JP31146191A JP31146191A JPH0579940B2 JP H0579940 B2 JPH0579940 B2 JP H0579940B2 JP 31146191 A JP31146191 A JP 31146191A JP 31146191 A JP31146191 A JP 31146191A JP H0579940 B2 JPH0579940 B2 JP H0579940B2
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】 本発明は、酸化スズ超微
粒子を主成分とする結合剤を用いて酸化スズ微粒
子を強固に焼結せしめて機械的強度を改善し、か
つガス感度の湿度依存性を抑制したガス検知素子
の製造方法に関するものである。
粒子を主成分とする結合剤を用いて酸化スズ微粒
子を強固に焼結せしめて機械的強度を改善し、か
つガス感度の湿度依存性を抑制したガス検知素子
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】 従来、SnO2，ZnO等金属酸化
物焼結体のガス検知素子の製造に当つては、感ガ
ス活性を維持するために強固な焼結温度とされて
いる1000℃以上の高温度での焼結を行うことがで
きないので、800℃以下での低温焼結を行わなけ
ればならなかつた。このため、通常のセラミツク
スに比べて著しく焼結強度が弱く、一般使用時の
衝撃や振動に耐えるだけの機械的強度が得られな
かつた。したがつて、ガス検知素子の機械的強度
を上げるため種々の提案がなされている。一方、
現在市販のガス検知素子には有機ケイ素化合物に
よるシリカが結合剤として使用されており、その
他研究開発段階のものにもアルミナゾルやシカゾ
ル等が用いられている。
物焼結体のガス検知素子の製造に当つては、感ガ
ス活性を維持するために強固な焼結温度とされて
いる1000℃以上の高温度での焼結を行うことがで
きないので、800℃以下での低温焼結を行わなけ
ればならなかつた。このため、通常のセラミツク
スに比べて著しく焼結強度が弱く、一般使用時の
衝撃や振動に耐えるだけの機械的強度が得られな
かつた。したがつて、ガス検知素子の機械的強度
を上げるため種々の提案がなされている。一方、
現在市販のガス検知素子には有機ケイ素化合物に
よるシリカが結合剤として使用されており、その
他研究開発段階のものにもアルミナゾルやシカゾ
ル等が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】 しかしなが
ら、これらの結合剤を用いて焼結した従来のもの
にはSiO2やAl2O3が残存し、このシリカやアルミ
ナが非常に吸湿性であるために、ガス検知素子と
してのガス感度の湿度依存性が大きく、また、高
湿雰囲気中で経時変化を生ずる等の欠点があつ
た。
ら、これらの結合剤を用いて焼結した従来のもの
にはSiO2やAl2O3が残存し、このシリカやアルミ
ナが非常に吸湿性であるために、ガス検知素子と
してのガス感度の湿度依存性が大きく、また、高
湿雰囲気中で経時変化を生ずる等の欠点があつ
た。
【0004】 本発明は、上記の欠点を解消するため
になされたもので、シリカやアルミナ系の結合剤
を使用することなく、酸化スズの超微粒子を使用
して低温焼結を行い、強固で、かつ湿度依存性を
抑制したガス検知素子の製造方法を提供すること
を目的とする。
になされたもので、シリカやアルミナ系の結合剤
を使用することなく、酸化スズの超微粒子を使用
して低温焼結を行い、強固で、かつ湿度依存性を
抑制したガス検知素子の製造方法を提供すること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】 本発明にかかる
ガス検知素子の製造方法は、粒径200Å以上の酸
化スズ微粒子を平均粒径50Åの酸化スズ超微粒子
を主成分とする結合剤を用いて800℃以下で焼結
するものである。
ガス検知素子の製造方法は、粒径200Å以上の酸
化スズ微粒子を平均粒径50Åの酸化スズ超微粒子
を主成分とする結合剤を用いて800℃以下で焼結
するものである。
【0006】
【作用】 本発明においては、酸化スズ超微粒子
が結合剤となり、酸化スズ微粒子を強固に固着
し、機械的強度を大にする。また、SiO2やAl2O3
を使用しないので、湿度依存性が低い。
が結合剤となり、酸化スズ微粒子を強固に固着
し、機械的強度を大にする。また、SiO2やAl2O3
を使用しないので、湿度依存性が低い。
【0007】
【実施例】 本発明は、ガス検知素子に使用する
酸化スズ超微粒子が低温での焼結性に優れている
ことに着目し、従来用いられている200Å以上の
粒径の酸化スズ微粒子に、さらに超微粒子化した
（平均粒径50Å）酸化スズ超微粒子を主成分とす
る結合剤を混合して焼結することにより実用に耐
えうる機械的強度が得られたものである。
酸化スズ超微粒子が低温での焼結性に優れている
ことに着目し、従来用いられている200Å以上の
粒径の酸化スズ微粒子に、さらに超微粒子化した
（平均粒径50Å）酸化スズ超微粒子を主成分とす
る結合剤を混合して焼結することにより実用に耐
えうる機械的強度が得られたものである。
【0008】
以下、本発明の一実施例について説明する。
【0009】
SnCl4水溶液から沈殿法によつて得られる水和
物の１次粒子径は20Å以下であり、これを200〜
300℃で脱水・気相酸化して、粉砕して平均粒径
50Åの酸化スズ超微粒子を得る。この酸化スズ超
微粒子を粒径200Å以上の酸化スズ微粒子の総重
量の約30％混合した後、水で練り、ペースト状と
する。次に、白金膜ヒータと電極の付されたアル
ミナ基板上にこのペーストを塗布して乾燥し、
800℃／5hr焼結することにより目的とするガス検
知素子が得られる。
物の１次粒子径は20Å以下であり、これを200〜
300℃で脱水・気相酸化して、粉砕して平均粒径
50Åの酸化スズ超微粒子を得る。この酸化スズ超
微粒子を粒径200Å以上の酸化スズ微粒子の総重
量の約30％混合した後、水で練り、ペースト状と
する。次に、白金膜ヒータと電極の付されたアル
ミナ基板上にこのペーストを塗布して乾燥し、
800℃／5hr焼結することにより目的とするガス検
知素子が得られる。
【0010】 このようにして得られたガス検知素子
の一例を図１に示す。図１において、１はアルミ
ナ基板のような絶縁基板、２は白金膜ヒータ、３
は電極、４は平均粒径200Å以上の酸化スズ微粒
子、５は平均粒径が50Åの酸化スズ超微粒子を示
す。
の一例を図１に示す。図１において、１はアルミ
ナ基板のような絶縁基板、２は白金膜ヒータ、３
は電極、４は平均粒径200Å以上の酸化スズ微粒
子、５は平均粒径が50Åの酸化スズ超微粒子を示
す。
【0011】 図２は、本発明の製造方法により図１
に示すように、1.5×3.0×0.4mmのアルミナの絶縁
基板１に、0.1〜0.2mmの厚さに酸化スズペースト
を塗布し、焼結したガス検知素子のメタンガス感
度の湿度依存性を示す特性図である。
に示すように、1.5×3.0×0.4mmのアルミナの絶縁
基板１に、0.1〜0.2mmの厚さに酸化スズペースト
を塗布し、焼結したガス検知素子のメタンガス感
度の湿度依存性を示す特性図である。
【0012】 図３は従来のガス検知素子の湿度依存
性の特性図である。このガス検知素子は、酸化ス
ズを主成分とする微粒子粉末をペーストとし、
1.5×1.5×４mmのチツプ上に電極線コイルを埋設
成形し、乾燥後、テトラエチルオルトシリケート
の５〜６量体オリゴマーを塩酸で加水分解して得
たケイ酸ヒドロゾルの液中に浸漬し、乾燥後大気
中で約700℃で焼結して得られたものである。な
お、浸漬により含浸されたケイ酸ヒドロゾルは大
気中で約700℃に焼結されることによりSiO2とな
り、酸化スズ粒子間の固結剤として作用し、堅牢
強固な焼結体となつている。図４に、図３に用い
たガス検知素子の一部破断斜視図を示す。この図
で、１１はSnO2焼結体、１２，１３はIr−Pd合
金線からなる電極で、いずれもコイル状になつて
SnO2焼結体１１中に隔離して埋設されている。
性の特性図である。このガス検知素子は、酸化ス
ズを主成分とする微粒子粉末をペーストとし、
1.5×1.5×４mmのチツプ上に電極線コイルを埋設
成形し、乾燥後、テトラエチルオルトシリケート
の５〜６量体オリゴマーを塩酸で加水分解して得
たケイ酸ヒドロゾルの液中に浸漬し、乾燥後大気
中で約700℃で焼結して得られたものである。な
お、浸漬により含浸されたケイ酸ヒドロゾルは大
気中で約700℃に焼結されることによりSiO2とな
り、酸化スズ粒子間の固結剤として作用し、堅牢
強固な焼結体となつている。図４に、図３に用い
たガス検知素子の一部破断斜視図を示す。この図
で、１１はSnO2焼結体、１２，１３はIr−Pd合
金線からなる電極で、いずれもコイル状になつて
SnO2焼結体１１中に隔離して埋設されている。
【0013】 これらの図２，３において、特性曲線
Ａは本発明のガス検知素子、特性曲線Ｂは従来の
ガス検知素子で、それぞれメタンガス500ppmに
対するセンサ出力の絶対湿度（mmHg）に対する
依存性を示したものである。
Ａは本発明のガス検知素子、特性曲線Ｂは従来の
ガス検知素子で、それぞれメタンガス500ppmに
対するセンサ出力の絶対湿度（mmHg）に対する
依存性を示したものである。
【0014】 図２から本発明のガス検知素子は絶対
湿度20mmHg以下においてもセンサ出力（ｍＶ）
がほとんど変化しないことがわかる。
湿度20mmHg以下においてもセンサ出力（ｍＶ）
がほとんど変化しないことがわかる。
【0016】
【発明の効果】 本発明は以上説明したように、
粒径200Å以上の酸化スズ微粒子を平均粒径50Å
の酸化スズ超微粒子を主成分とする結合剤を用い
て800℃以下で焼結を行うので、低温焼結であつ
ても機械的強度の強いガス検知素子が得られ、か
つその湿度依存性が小さく、高湿雰囲気中での経
時変化が少ない利点がある。
粒径200Å以上の酸化スズ微粒子を平均粒径50Å
の酸化スズ超微粒子を主成分とする結合剤を用い
て800℃以下で焼結を行うので、低温焼結であつ
ても機械的強度の強いガス検知素子が得られ、か
つその湿度依存性が小さく、高湿雰囲気中での経
時変化が少ない利点がある。
【図１】本発明により製造されたガス検知素子を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】本発明によるガス検知素子のメタンガス
中における湿度依存性を示す特性図である。
中における湿度依存性を示す特性図である。
【図３】従来のガス検知素子のメタンガス中にお
ける湿度依存性を示す特性図である。
ける湿度依存性を示す特性図である。
【図４】図３に用いたガス検知素子の一部破断斜
視図である。
視図である。
Ａ……特性曲線
Ｂ……特性曲線
１……絶縁基板
２……白金膜ヒータ
３……電極
４……酸化スズ微粒子
５……酸化スズ超微粒子。
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化スズ焼結体を用いたガス検知
素子の製造方法において、粒径200Å以上の酸化
スズ微粒子を平均粒径50Åの酸化スズ超微粒子を
主成分とする結合剤を用いて800℃以下で焼結す
ることを特徴とするガス検知素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31146191A JPH055713A (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | ガス検知素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31146191A JPH055713A (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | ガス検知素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH055713A JPH055713A (ja) | 1993-01-14 |
| JPH0579940B2 true JPH0579940B2 (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=18017504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31146191A Granted JPH055713A (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | ガス検知素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH055713A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4659295B2 (ja) * | 2001-08-27 | 2011-03-30 | ウチヤ・サーモスタット株式会社 | 金属酸化物半導体ガスセンサ |
| JP4115482B2 (ja) | 2005-02-22 | 2008-07-09 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ |
| DE102008000140A1 (de) | 2008-01-23 | 2009-07-30 | Wacker Chemie Ag | Verfahren zur Herstellung Isocyanat-terminierter Siloxane |
| DE102017209269A1 (de) | 2017-06-01 | 2018-12-06 | Robert Bosch Gmbh | MEMS-Mediensensor |
-
1991
- 1991-10-31 JP JP31146191A patent/JPH055713A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH055713A (ja) | 1993-01-14 |
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