JPH0619338B2 - 感湿素子材料 - Google Patents
感湿素子材料Info
- Publication number
- JPH0619338B2 JPH0619338B2 JP62215086A JP21508687A JPH0619338B2 JP H0619338 B2 JPH0619338 B2 JP H0619338B2 JP 62215086 A JP62215086 A JP 62215086A JP 21508687 A JP21508687 A JP 21508687A JP H0619338 B2 JPH0619338 B2 JP H0619338B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensitive element
- humidity
- moisture
- potassium
- element material
- 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
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は繊維状チタン酸カリウムの一軸成形体を焼結し
たものから構成された感湿素子に関し、詳しくは静電容
量の変化によって相対湿度の変化を検知する非加熱型の
感湿素子に関する。
たものから構成された感湿素子に関し、詳しくは静電容
量の変化によって相対湿度の変化を検知する非加熱型の
感湿素子に関する。
本発明のチタン酸カリウムの感湿素子は、相対湿度の変
化を鋭敏に検知することができ、空気の湿度のコントロ
ールにおけるセンサーとして利用することができ、さら
に一般の湿度センサーと同様に利用することができる。
化を鋭敏に検知することができ、空気の湿度のコントロ
ールにおけるセンサーとして利用することができ、さら
に一般の湿度センサーと同様に利用することができる。
空気の湿度の変化に応じて変化する物性の変動を検出し
て、空気中の湿度の変動を検知することは古くから知ら
れているが、水酸アパタイトや或種のセラミックスは空
気の湿度の変化に応じて、その電気抵抗が変動し、その
電気抵抗の変化によって空気の湿度の変化を検知するこ
とも提案されている。また、チタン酸金属塩が感湿素子
に用いられることも知られている（特開昭52-49498号公
報）。
て、空気中の湿度の変動を検知することは古くから知ら
れているが、水酸アパタイトや或種のセラミックスは空
気の湿度の変化に応じて、その電気抵抗が変動し、その
電気抵抗の変化によって空気の湿度の変化を検知するこ
とも提案されている。また、チタン酸金属塩が感湿素子
に用いられることも知られている（特開昭52-49498号公
報）。
本発明者は、チタン酸金属塩について研究を続けている
が、その研究において、繊維状チタン酸カリウムを一軸
成形した成形物の焼結体は、これと接触する空気の湿度
の変動によってその静電容量が特定の周波数範囲におい
て直線的に変動することを見出し、その知見に基づいて
本発明に到達した。
が、その研究において、繊維状チタン酸カリウムを一軸
成形した成形物の焼結体は、これと接触する空気の湿度
の変動によってその静電容量が特定の周波数範囲におい
て直線的に変動することを見出し、その知見に基づいて
本発明に到達した。
本発明の目的は、空気の湿度の変動を鋭敏に検知しうる
感湿素子を提供することにあり、詳しくは静電容量
（Ｆ）の変動によって空気の湿度の変動を鋭敏にして、
簡単に検知しうる感湿素子を提供することにある。
感湿素子を提供することにあり、詳しくは静電容量
（Ｆ）の変動によって空気の湿度の変動を鋭敏にして、
簡単に検知しうる感湿素子を提供することにある。
本発明は水蒸気を含む気体と接触したときに、その静電
容量の変化によって気体の湿度の変動を検知する感湿素
子において、その材料が繊維状チタン酸カリウムの一軸
成形体を焼結したものであることを特徴とする感湿素子
材料である。
容量の変化によって気体の湿度の変動を検知する感湿素
子において、その材料が繊維状チタン酸カリウムの一軸
成形体を焼結したものであることを特徴とする感湿素子
材料である。
本発明のチタン酸カリウムの感湿素子材料において、チ
タン酸カリウムとしては繊維状、チタン酸カリウムを一
軸成形し、焼結したものを使用することができ、またチ
タン酸カリウムは、四チタン酸カリウム、六チタン酸カ
リウム、二チタン酸カリウムまたはそれらの水和物を使
用することができる。
タン酸カリウムとしては繊維状、チタン酸カリウムを一
軸成形し、焼結したものを使用することができ、またチ
タン酸カリウムは、四チタン酸カリウム、六チタン酸カ
リウム、二チタン酸カリウムまたはそれらの水和物を使
用することができる。
本発明の感湿素子材料は、繊維状チタン酸カリウムを一
軸成形し、その成形物を焼結することによってつくられ
る。その焼結は９００℃以上の温度において少なくとも
30分（好ましくは1000〜1200℃の温度において30分〜24
時間）加熱することによって行なわれる。
軸成形し、その成形物を焼結することによってつくられ
る。その焼結は９００℃以上の温度において少なくとも
30分（好ましくは1000〜1200℃の温度において30分〜24
時間）加熱することによって行なわれる。
本発明の感湿素子材料１は、その両面に電極２を形成し
て、第１図に示すとおりの感湿素子とし、第２図に示す
とおり、感湿素子の電極２を結線３により交流電源４と
結線し、感湿素子材料１を測定場所に置き、交流電源４
に表示される静電容量（Ｆ）の変動により、測定場所に
おける湿度の変動を検出するものである。
て、第１図に示すとおりの感湿素子とし、第２図に示す
とおり、感湿素子の電極２を結線３により交流電源４と
結線し、感湿素子材料１を測定場所に置き、交流電源４
に表示される静電容量（Ｆ）の変動により、測定場所に
おける湿度の変動を検出するものである。
空気中の相対湿度とそれに対応する静電容量値（Ｆ）の
関係を計測しておくことにより、観測零囲気中において
交流電源４で計測された静電容量値（Ｆ）から空気中の
相対湿度（％PH）を求めることができる。
関係を計測しておくことにより、観測零囲気中において
交流電源４で計測された静電容量値（Ｆ）から空気中の
相対湿度（％PH）を求めることができる。
感湿素子材料を提供するチタン酸カリウムは、繊維状の
ものであれば、いかなるものであっても、これを使用す
ることができるが、二チタン酸カリウム、四チタン酸カ
リウム、六チタン酸カリウム、さらにそれらの水和物が
あり、特に均一な層状構造をとる繊維状の四チタン酸カ
リウムを使用するのが好ましい。
ものであれば、いかなるものであっても、これを使用す
ることができるが、二チタン酸カリウム、四チタン酸カ
リウム、六チタン酸カリウム、さらにそれらの水和物が
あり、特に均一な層状構造をとる繊維状の四チタン酸カ
リウムを使用するのが好ましい。
以下において、実施例によって本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明は、実施例に限定されるものではな
い。
明するが、本発明は、実施例に限定されるものではな
い。
実施例 （繊維状の四チタン酸カリウムの調製） 二酸化チタン（TiO2、守随彦太郎商店製、試薬特級）31
9.6gに、炭酸カリウム（K2CO3、守随彦太郎商店製、試
薬特級）138.2ｇ（モル比で４：１）を加え、さらに水5
0ｇを加えて、充分に混合し、その混合物を白金板上に
置いて軽く乾燥した後、これを電気炉に入れ、1000℃に
おいて96時間焼成した。塊状の焼成生成物を電気炉から
取り出し、常温に放冷した後、焼成生成物を乳鉢に入れ
てよく粉砕し、その粉砕品を420μｍの篩で分級して、
篩下の繊維状の四チタン酸カリウム413gを得た。
9.6gに、炭酸カリウム（K2CO3、守随彦太郎商店製、試
薬特級）138.2ｇ（モル比で４：１）を加え、さらに水5
0ｇを加えて、充分に混合し、その混合物を白金板上に
置いて軽く乾燥した後、これを電気炉に入れ、1000℃に
おいて96時間焼成した。塊状の焼成生成物を電気炉から
取り出し、常温に放冷した後、焼成生成物を乳鉢に入れ
てよく粉砕し、その粉砕品を420μｍの篩で分級して、
篩下の繊維状の四チタン酸カリウム413gを得た。
この繊維状の四チタン酸カリウムは１〜10μｍの繊維径
および50〜100μｍの繊維長を有するものであった。
および50〜100μｍの繊維長を有するものであった。
（試験片の調製） 上記で得た繊維状の四チタン酸カリウム１ｇを15mm径の
丸型成形器（蔵持科学製作所製）に入れ、100MPa（１to
n/cm2）の圧力において一軸成形し、その成形物を電気
炉に入れて、1000℃において５時間焼成した。その焼結
体ペレットの両面を1000＃のサンドペーパーで研磨した
後、研磨した面に金をスパッタリングによりコーティン
グし、電極を形成して試験片を得た。
丸型成形器（蔵持科学製作所製）に入れ、100MPa（１to
n/cm2）の圧力において一軸成形し、その成形物を電気
炉に入れて、1000℃において５時間焼成した。その焼結
体ペレットの両面を1000＃のサンドペーパーで研磨した
後、研磨した面に金をスパッタリングによりコーティン
グし、電極を形成して試験片を得た。
（相対湿度の検出の試験） この試験片を測定ホルダーに取り付け、これを交流電源
インピーダンスアナライザー（4192A、YHP製）に結像
し、第１表に示す周波数交流電圧を印加し、インピーダ
ンスアナライザーにより第１表に示す相対湿度（％RH）
において静電容量を測定した。
インピーダンスアナライザー（4192A、YHP製）に結像
し、第１表に示す周波数交流電圧を印加し、インピーダ
ンスアナライザーにより第１表に示す相対湿度（％RH）
において静電容量を測定した。
（試験の結果） 試験の結果は第１表に示すとおりであった。相対湿度と
静電容量の変化は第３図に示すとおりで低い周波数域に
おいては直線的関係が得られた。
静電容量の変化は第３図に示すとおりで低い周波数域に
おいては直線的関係が得られた。
〔発明の効果〕 本発明の感湿素子材料は、相対湿度と静電容量が直線的
関係を示すため、複雑な補正を行なうことなくガス中の
湿分の変動をオン−ラインにおいて鋭敏に検出すること
ができるという効果が奏される。
関係を示すため、複雑な補正を行なうことなくガス中の
湿分の変動をオン−ラインにおいて鋭敏に検出すること
ができるという効果が奏される。
第１図は、本発明の感湿素子材料を使用した感湿素子の
一例の側面図であり、第２図は、本発明の感湿素子材料
を使用した感湿素子の使用状態を示すフローシートであ
り、第３図は、実施例の静電容量の測定の結果を示す図
表である。 〔図面の符号〕 １：感湿素子材料 ２：電極 ３：結線 ４：交流電源
一例の側面図であり、第２図は、本発明の感湿素子材料
を使用した感湿素子の使用状態を示すフローシートであ
り、第３図は、実施例の静電容量の測定の結果を示す図
表である。 〔図面の符号〕 １：感湿素子材料 ２：電極 ３：結線 ４：交流電源
Claims (2)
- 【請求項１】気体と接触して気体の湿度を検知する感湿
素子において、その材料が繊維状チタン酸カリウムであ
り、該繊維状チタン酸カリウムを一軸成形し、その成形
体を焼結したチタン酸カリウムの焼結体から構成されて
いることを特徴とする感湿素子材料。 - 【請求項２】チタン酸カリウムが、四チタン酸カリウ
ム、六チタン酸カリウム、二チタン酸カリウムおよびそ
れらの水和物からなる群より選択されたものである特許
請求の範囲第１項に記載の感湿素子材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62215086A JPH0619338B2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | 感湿素子材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62215086A JPH0619338B2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | 感湿素子材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6459052A JPS6459052A (en) | 1989-03-06 |
| JPH0619338B2 true JPH0619338B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=16666519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62215086A Expired - Lifetime JPH0619338B2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | 感湿素子材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0619338B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5249498A (en) * | 1975-10-17 | 1977-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Moisture-sensitive resistor |
-
1987
- 1987-08-31 JP JP62215086A patent/JPH0619338B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6459052A (en) | 1989-03-06 |
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