JPS5853734B2 - カネンセイガスケンチソシノセイゾウホウホウ - Google Patents

カネンセイガスケンチソシノセイゾウホウホウ

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JPS5853734B2
JPS5853734B2 JP12498475A JP12498475A JPS5853734B2 JP S5853734 B2 JPS5853734 B2 JP S5853734B2 JP 12498475 A JP12498475 A JP 12498475A JP 12498475 A JP12498475 A JP 12498475A JP S5853734 B2 JPS5853734 B2 JP S5853734B2
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JP
Japan
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gas
gamma
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JP12498475A
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正剛 鮎沢
富 佐藤
彦文 大井戸
吉彦 中谷
涼 木村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可燃性ガス検知素子の製造方法に関するもので
、その目的とするところは、ガンマ型三二酸化鉄をガス
感応体とするガス検知素子を製造する1こ際して、ガス
1こ対して鋭敏1こ感応し且つ電気的および機械的1こ
安定した特性を有するガス感応体を得る方法を提供する
こと1こある。
可燃性ガス検知素子1こは種々の形式のものが知られて
いる。
その中で最も一般的なもののひとつは金属酸化物半導体
をガス感応体としたもので、これはこの材料が可燃性ガ
スlこ感応してその抵抗値が変化する性質をもつことを
利用したものである。
この種のガス検知素子は、基本的には、電子回路部品で
あるところの薄膜抵抗器や焼結体抵抗器と同じ構造をも
ち、従ってその製造法もそれら抵抗器類1こついて採用
されているいろいろの製造法1こ類似している。
たとえばN型酸化物半導体のひとつである酸化第2錫を
用いた可燃性ガス検知素子のガス感応体は酸化第2錫粉
末と適当な無機物バインダーの混合物を成型し、これを
高温で焼成すること1こよって得られる。
また前記混合物をスラリ状となしてこれを適当な絶縁性
基板上1こ塗布したのち焼成すること1こよっていわゆ
る厚膜型のガス感応体も得られる。
これらガス感応体の抵抗値を検出するため1こ1対の電
極を設けること、およびこの種のガス検知素子は室温よ
りも高温で動作させるのが有利であるためガス感応体の
近傍1こ発熱体を設けることなどしてガス検知素子が完
成する。
本発明はN型酸化物半導体のひとつであるガンマ型三二
酸化鉄(γ−Fe2O3)の焼結物をガス感応体とした
ガス検知素子の製造方法1こ係る。
γ−Fe203粉末を原料としてこれを焼結しガス感応
体を作る1こ際し考慮すべきいくつかの問題点がある。
そのひとつはガス1こ対する感度をたかめるため焼結物
の表面積をできるだけ犬ならしめるべき製造法を見出す
ことである。
これはガス1こ感応するという事が本質的1こ固体の表
面現象であることから当然である。
しかしながら表面積を過度1こ大きくする事は別の新た
な問題点を生む。
すなわち、そのようなガス感応体は電気抵抗が高く、且
つ機械的強度が小さく、寿命特性が劣るという事である
。
更1こ別の問題点はγ−Fe2O3は高温で熱せられる
事1こよりガス1こ対して著しく感度の小さいα型のF
e203fこ転移する性質があるため焼成温度をあまり
高くできないという点である。
このα型への転移の温度はγ−Fe2O3の製造履歴や
粒径、不純物の含有量等の影響をうけるのであるが、通
常470°C〜850℃であるとされている。
したがってα−Fe203への転移をさけるため1こガ
ス感応体の焼成温度は前記転移温度域より低く選ぶ必要
があり、酸化鉄粉末の焼成温度としては相当1こ低温で
あるというほかない。
従来、上述したような諸問題を解決するための方法がな
んら知られていなかったのであるが、発明者等は広範囲
の実験検討の結果、特に選択された有機化合物とγ−F
e20s粉末とを混練したものが前述の(1’−Fe2
Q3への転移温度以下の温度で焼結が可能であり且つ前
述の他の2つの問題点をもことごとく解決できる事を見
出し、ここtこガス検知素子の新らしい製造法を明らか
1こした。
すなわち、本発明はスピネル型結晶構造をもっガンマ型
三二酸化鉄(γ−Fe2O3)をガス感応体とする可燃
性ガス検知素子の製造1こおいて、ガンマ型三二酸化物
鉄粉末と有機化合物を混練して糊状物とし該糊状物を焼
結してγ−Fe203焼結物を作る事を特徴とするもの
である。
ここ1こ該有機化合物は、トリエタノールアミン、ジェ
タノールアミン、ポリエチレングリコール、クリセリン
、ベンタンジオール、テトラエチレンペンタミンのうち
のいずれか1つである。
次1こ本発明を実施例をあげて詳細1こ説明する。
実施例 塩化第一鉄0.1モル、塩化第二鉄0.2モルの双方を
含む水溶液400−を1.6モルのカセイソーダを溶か
したアルカリ水溶液500m1中Iこ滴下して沈澱物を
作る。
この沈澱は水和したマグネタイトである。
この沈澱物を傾瀉法で充分1こ水洗したのち100℃で
乾燥し、乳鉢で粉砕する。
このマグネタイト粉末を空気中で350°C1こ加熱酸
化してγ型三二酸化鉄(γ−Fe2O3)粉末を得た。
この粉末を種々の有機化合物と充分1こ混和する。
この実施例ではいわゆる厚膜型のガス感応体を得るため
1こ混和物がペースト状になるの1こ充分な量の有機物
を加えた。
その量は有機物の種類1こより異なる。
たとえばγ−Fe2o3粉末10.?rfこっき、トリ
エタノールアミンの場合1こは、6.5 ml、ポリエ
チレングリコールの場合1こは1077111ジエタノ
ールアミンの場合1こは6、Oml、グリセリンの場合
1こは7.7 ml、ベンタンジオールの場合およびテ
トラエチレンペンタミンの場合1こはそれぞれ5.2
mlで適度の柔らかさをもったペーストが得られた。
このペーストを予め一対の櫛型の金電極を設けであるア
ルミナ基板上1こ塗布し、空気中で450℃で2時間焼
成していわゆる厚膜状のγ−Fe2O3を得た。
なお、ガス検知素子はこのγ−Fe203厚膜を300
〜400℃に加熱できるよう発熱体をアルミナ基板の他
の一面1こ設けて組み立てた。
かくして得られたガス検知素子の特性1こついての結果
を第7頁tこ表tこして示した。
なおこの表では各特性を次のよう1こ定義している。
a、初期特性:作成された時点での特性。
Ra i r 、素子を350℃1こ保持した時の26
℃。
相対湿度65%の空気中での抵抗値。
Rgas、素子を350℃1こ保持した時、イソブタン
0.2%を含む25℃、相対湿度 65%の空気中での抵抗値。
b、寿命特性;素子を25℃、相対湿度65%の空気中
での350℃に保持して5000時間経過した時点での
前記Ra1r、およびRg a sの値。
C,ガス感応体の焼結度;ガス感応体が作成された時点
1こおいて、焼結体面1こ3M社製スコッチエレクトリ
カルテープ456を貼付し、これを静か1こ剥離した時
基板上1このこった酸化鉄の量を全酸化鉄量1こ対する
百分率として表わしたもの。
これらの結果かられかるよう1こ、トリエタノールアミ
ン、ジェタノールアミン、ポリエチレングリコール、グ
リセリン、ベンタンジオール、テトラエチレンペンタミ
ンを用いて作られたγFe2O3焼結物はガス感応体と
して優れた特性を有している。
先1こふれたようlこα−Fe203への転移温度を変
える目的や、ガス感応体としての安定性を改良する目的
で適当な不純物をドープしたγ−Fe203粉末を用い
てガス感応体を作る場合1こおいても、本発明の中で明
らかtこした有機化合物は全く同等な効果をもつ事は云
うまでもないことである。
さら1こまたガス感応体としての応答速度を改善する目
的で、γ−F e203粉末1こ貴金属を添加した場合
1こおいても、本発明の中で明らかにした有機化合物は
同等の効果をもつ。
以上、実施例を用いて説明したことからあきらかなよう
に、本発明はγ−Fe2O3より戒るすぐれた特性を有
するガス感応体を容易1こ作り出す方法を提供するもの
で、産業上大きな利益をもたらすものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 発熱体により加熱された状態において可燃性ガスに
    感応し抵抗値が変化するガンマ型三二酸化鉄焼結物を備
    えた可燃性ガス検知素子の製造方法において、前記ガン
    マ型三二酸化鉄焼結物が、スピネル型結晶構造をもつガ
    ンマ型三二酸化鉄粉末とトリエタノールアミン、ジェタ
    ノールアミン、ホリエチレングリコール、クリセリン、
    ベンタンジオール、テトラエチレンペンタミンのうちの
    いずれか1つとを混練して糊状物とし、該糊状物を焼成
    して作られることを特徴とする可燃性ガス検知素子の製
    造方法。
JP12498475A 1975-10-16 1975-10-16 カネンセイガスケンチソシノセイゾウホウホウ Expired JPS5853734B2 (ja)

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JPS5249096A JPS5249096A (en) 1977-04-19
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JP12498475A Expired JPS5853734B2 (ja) 1975-10-16 1975-10-16 カネンセイガスケンチソシノセイゾウホウホウ

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JPS6324156U (ja) * 1986-07-31 1988-02-17

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS6324156U (ja) * 1986-07-31 1988-02-17

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JPS5249096A (en) 1977-04-19

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