JPS5873853A - ガスセンサ組成物 - Google Patents
ガスセンサ組成物Info
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- JPS5873853A JPS5873853A JP56171416A JP17141681A JPS5873853A JP S5873853 A JPS5873853 A JP S5873853A JP 56171416 A JP56171416 A JP 56171416A JP 17141681 A JP17141681 A JP 17141681A JP S5873853 A JPS5873853 A JP S5873853A
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- composition
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、メタン，プロパン，水素等のガスを検知する
半導体式ガスセンナ組成物に関する亀のである。
半導体式ガスセンナ組成物に関する亀のである。
従来半導体式ガスセンナ材料として使用されてきたの轄
酸化スズ、ＷＲ化亜鉛、酸化鉄等である。
酸化スズ、ＷＲ化亜鉛、酸化鉄等である。
これらの材料はメタン、プロパン、水素等のガスに触れ
ると、そのガス濃度に応じて抵抗値が変動するため、セ
ンナ材料として利用されてきている。
ると、そのガス濃度に応じて抵抗値が変動するため、セ
ンナ材料として利用されてきている。
しかし、これらのセン＋ａ、（ｔ）特性の経時変化カ大
キい、（！）アルコール等Ｏ妨害ガスによター動すると
いう欠点があった。すなわち、上記（りＯ現象において
、上記材料社、一般にメタン、プロパン、水素等よりア
ルコールに対しての感度が高い。
キい、（！）アルコール等Ｏ妨害ガスによター動すると
いう欠点があった。すなわち、上記（りＯ現象において
、上記材料社、一般にメタン、プロパン、水素等よりア
ルコールに対しての感度が高い。
即ち、アルコールによる＃＃抗値変動が他のガスによる
ものより大きい。
ものより大きい。
以上を要約すると、従来センナ材料拡、信頼性に乏しい
という欠点を有している。これを解決する九めに各所で
種々の改善策を模索しているが、センナとしての改善線
されていない。
という欠点を有している。これを解決する九めに各所で
種々の改善策を模索しているが、センナとしての改善線
されていない。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくシ、セ
ンサ材料としての経時安定性が優れ、しかも妨害ガスで
あるアルコールによプ誤動作を起こさないガスセンサ組
成物管提供するＫある。
ンサ材料としての経時安定性が優れ、しかも妨害ガスで
あるアルコールによプ誤動作を起こさないガスセンサ組
成物管提供するＫある。
ガスセンサ組成物としてｓ ｔａｔ酸化スズに各種の添
加物を加えて検討してきた。その結果、酸化スズ２０〜
８０重量と酸化ニッケル、二ヴケル酸ランタンのうちか
ら選ばれた少なくとも１種類の化合物ｔ−２０〜８０重
量Ｘ混合したもの６０〜９８重量ＸＫ、（−ガラス４０
〜２重量Ｘを混合した組成物が、４Ｉ性の経時変化が少
なく、シかもアルコールによる誤動作を生じないことを
見い出した。
加物を加えて検討してきた。その結果、酸化スズ２０〜
８０重量と酸化ニッケル、二ヴケル酸ランタンのうちか
ら選ばれた少なくとも１種類の化合物ｔ−２０〜８０重
量Ｘ混合したもの６０〜９８重量ＸＫ、（−ガラス４０
〜２重量Ｘを混合した組成物が、４Ｉ性の経時変化が少
なく、シかもアルコールによる誤動作を生じないことを
見い出した。
酸化二ダケル、ニッケル酸ランタンのうちから選ばれた
１種類の化合物を２０〜８０重量％とじたのＦｉ、２０
重量Ｘ未満では、（１）％性の経時変化がまだ大きい、
（２）アルコールによる誤動作管生じる、（３）固有抵
抗が高く、実用的な数〜数十にΩの素子を作成する場合
、素子形状が大形になる。という欠点かあるためであ夛
、また８０重量ｉ％を越えると、ガスセンナとして、メ
タン、プロパン。
１種類の化合物を２０〜８０重量％とじたのＦｉ、２０
重量Ｘ未満では、（１）％性の経時変化がまだ大きい、
（２）アルコールによる誤動作管生じる、（３）固有抵
抗が高く、実用的な数〜数十にΩの素子を作成する場合
、素子形状が大形になる。という欠点かあるためであ夛
、また８０重量ｉ％を越えると、ガスセンナとして、メ
タン、プロパン。
水素等０ｓｉｉが小さくなるためである。
ガラス量Ｖｔ２〜４０重量％としたのは、２重量Ｘ未満
では、特性の経時変化が大きく、４０重量９６ｔ−越え
ると、（１）特性の経時変化が大きい、（りガスセンナ
としてメタン、プロパン、水素等の感度か小さくなる。
では、特性の経時変化が大きく、４０重量９６ｔ−越え
ると、（１）特性の経時変化が大きい、（りガスセンナ
としてメタン、プロパン、水素等の感度か小さくなる。
という欠点が表われてくるためである。
。
。
ガラス材料として紘１種々のものが適用できるが、特に
ホウケイ酸鉛Ｌｉ・ｉホウケイ酸鉛亜鉛系、クイ駿アル
カリ系、ＣａＯ−ＺｎＯ−ＰｂＯ−〒１１０２−８ｉｎ
系が適している。ｔたガラス材料として無定形の５ｉｎ
２＋８ｎ０２．ｋｌｘＯｓ等の酸化物を用いても同様の
効果が得られる。
ホウケイ酸鉛Ｌｉ・ｉホウケイ酸鉛亜鉛系、クイ駿アル
カリ系、ＣａＯ−ＺｎＯ−ＰｂＯ−〒１１０２−８ｉｎ
系が適している。ｔたガラス材料として無定形の５ｉｎ
２＋８ｎ０２．ｋｌｘＯｓ等の酸化物を用いても同様の
効果が得られる。
さらに、ガス感度を変えたシ、ガス応答時間を制御した
多、素子の焼結を制御する目的のために金属や、金属酸
化物を微量添加することも可能であり、本発明の効果を
そこなう亀ので扛ないこと紘当然である。
多、素子の焼結を制御する目的のために金属や、金属酸
化物を微量添加することも可能であり、本発明の効果を
そこなう亀ので扛ないこと紘当然である。
以下、不発１１を実施例により詳細に説明する。
実施例１
第１図に示すように９６％純度のアルミナ基板１の裏面
に白金ペース）を用いて加熱ヒータパターンを印刷する
。これを乾燥後アルミナ基板表面に同一の白金ペースト
を用いて、一対の電極を印刷する。この基板を乾燥後、
電気炉を用いて１２００ｃ２時間で焼成し白金ヒータ４
、白金電極２を形成する・一対の白書電極間２間に・Ｓ
“０′・Ｎ１°・Ｌａ１ｌｉＯｉおよび（：ａＯ−Ｚｎ
Ｏ−ＰｂＯ−ＴｉＯｚ−８１０ｓ＋系ガラスを第１表□
に示すように所定量秤量混合し厚膜ペーストとしたもの
を印刷する。これを乾燥俵、ベルト炉を用い、最高温［
９００℃で１０分間焼成しガスセンサ組成物層５を形成
する。
に白金ペース）を用いて加熱ヒータパターンを印刷する
。これを乾燥後アルミナ基板表面に同一の白金ペースト
を用いて、一対の電極を印刷する。この基板を乾燥後、
電気炉を用いて１２００ｃ２時間で焼成し白金ヒータ４
、白金電極２を形成する・一対の白書電極間２間に・Ｓ
“０′・Ｎ１°・Ｌａ１ｌｉＯｉおよび（：ａＯ−Ｚｎ
Ｏ−ＰｂＯ−ＴｉＯｚ−８１０ｓ＋系ガラスを第１表□
に示すように所定量秤量混合し厚膜ペーストとしたもの
を印刷する。これを乾燥俵、ベルト炉を用い、最高温［
９００℃で１０分間焼成しガスセンサ組成物層５を形成
する。
以上の様にして作成したセンサの特性をまとめて第１表
に示す。
に示す。
組成線４０点あ夛、三角図で示すと、第２図に示す点に
相当する（第１表中の嵐と第２図中の番号線対応してい
る）。各組成での試料数は約１０個である。第２表中の
表示特性値は約１０個の試料の平均値である。抵抗値の
経時変化線、センサ１４ｏｏｃに加熱し、ｊｃ子にり、
Ｃ０ｄＶ ｉ印加した状態で１０００時間経過した後の
素子抵抗値を初期値と比較した場合の抵控変化率である
。感度は、センｆｆ４００℃に加熱し、１０００ＰＰａ
の各ガスに触れさせた場合の抵抗変化率を表わしたもの
である。
相当する（第１表中の嵐と第２図中の番号線対応してい
る）。各組成での試料数は約１０個である。第２表中の
表示特性値は約１０個の試料の平均値である。抵抗値の
経時変化線、センサ１４ｏｏｃに加熱し、ｊｃ子にり、
Ｃ０ｄＶ ｉ印加した状態で１０００時間経過した後の
素子抵抗値を初期値と比較した場合の抵控変化率である
。感度は、センｆｆ４００℃に加熱し、１０００ＰＰａ
の各ガスに触れさせた場合の抵抗変化率を表わしたもの
である。
なお、ガラスの組成線、下記のとおりである。
ＺｎＯ：５ｗｔ％、ＰｂＯ：５ｗｔ＊、ＣａＯ：１ｄｗ
ｔＸ。
ｔＸ。
８１０ｚ：４５ｆｔＸ、ＡｊｌｚＯｉ：１５ｆｔＸ、
Ｔｉ０ｚ ：１６ｗｔ１ｇ。
Ｔｉ０ｚ ：１６ｗｔ１ｇ。
第１表中、Ｍａｌ、２，１７．２８０センチ扛、抵抗の
経時変化が大きいという欠点がある。またＮａ２゜６．
１７，２３ａ、ｘ、ｙノールのＩＩ＆度が大きく、ｘｙ
ノールによ〕誤動作を越こすことが予想できる。
経時変化が大きいという欠点がある。またＮａ２゜６．
１７，２３ａ、ｘ、ｙノールのＩＩ＆度が大きく、ｘｙ
ノールによ〕誤動作を越こすことが予想できる。
また−２のセンナ扛、固有抵抗が高すぎるという欠点も
ある。
ある。
しかし、上記龜１，２，５，１７，２３，２８１除いた
３４種の組成ｔ＝［、（１）固有抵抗値が適切である。
３４種の組成ｔ＝［、（１）固有抵抗値が適切である。
（２）抵抗の経時変化率が小さく、特性が安定である。
（３）メタン、プロパン、水素の感度が高い割にエタノ
ールの感度が低く、エタノールによる誤動作が防止でき
る。という利点があり、前記目標を達成できていること
がわかる。なお、目標を達成した上記組成線、第２図に
おいて、ハヴテング同部の組成に対応している。
ールの感度が低く、エタノールによる誤動作が防止でき
る。という利点があり、前記目標を達成できていること
がわかる。なお、目標を達成した上記組成線、第２図に
おいて、ハヴテング同部の組成に対応している。
実施例２
第１表中、Ｎａ２Ｏの組成（ＢｎＯｘ：４５ｆｔＸ＃Ｎ
ｉｐ：４５ｗｔＸ、ガラス：１ｏｗｔ、Ｘ）で、ガラス
ｔ（１）ホウケイ酸鉛系（ＰｂＯ：５４ｗｔ％、８１０
ｚ：５５Ｗ ｔ Ｘ ｅ Ｂ ２０ Ｓ ： １１ Ｗ
ｔ ！％）。
ｉｐ：４５ｗｔＸ、ガラス：１ｏｗｔ、Ｘ）で、ガラス
ｔ（１）ホウケイ酸鉛系（ＰｂＯ：５４ｗｔ％、８１０
ｚ：５５Ｗ ｔ Ｘ ｅ Ｂ ２０ Ｓ ： １１ Ｗ
ｔ ！％）。
（２）ホウケイ酸鉛亜鉛系（ＺｎＯ：、１５ｗ ｔＸ
、 ＰｂＯ：２０ｆｔＸ、 Ｓｉｎｇ ： ４０ｆｔＸ
、 ＢｚＯｉ ： １５ｗｔ％ｍｌＪｗＯｓ： １０ｗ
ｔ％）。
、 ＰｂＯ：２０ｆｔＸ、 Ｓｉｎｇ ： ４０ｆｔＸ
、 ＢｚＯｉ ： １５ｗｔ％ｍｌＪｗＯｓ： １０ｗ
ｔ％）。
（８）ケイ酸アルカリ系（ＳｉＯ２：６２ｆｔＸ、Ａｊ
ｌｚＯｉ： ２ ｆ ｔ Ｘ ＃ Ｃ＆ ０ ： ６
Ｗ ｔ Ｘ １Ｍ ｔ Ｏ： ５ Ｗ ｔ Ｘ ａ
Ｎ ａ ２０ ：５ＷｔａＮｅＫｘＯ： １ｏｗｔ、Ｘ
、ＢｒＯ： ８ｗｔ％、ＢａＯ：４ｗｔ％）。
ｌｚＯｉ： ２ ｆ ｔ Ｘ ＃ Ｃ＆ ０ ： ６
Ｗ ｔ Ｘ １Ｍ ｔ Ｏ： ５ Ｗ ｔ Ｘ ａ
Ｎ ａ ２０ ：５ＷｔａＮｅＫｘＯ： １ｏｗｔ、Ｘ
、ＢｒＯ： ８ｗｔ％、ＢａＯ：４ｗｔ％）。
とした場合にセンチを作成し、緒特性を調べた。
作成方法は、実施例１と同様である。測定結果を第２表
に示す。第２表から、ガラスの樵類が異なると、固有抵
抗値か多少異なるものの、安定性や感度の点で社、本質
的な差はないことがわかる。
に示す。第２表から、ガラスの樵類が異なると、固有抵
抗値か多少異なるものの、安定性や感度の点で社、本質
的な差はないことがわかる。
以上述べたように１本発明の組成物を用いて作成したガ
スセンナ灯、特性の経時安定性が優れ、しかも妨害ガス
であるアルコールによル誤動作を起こさない、したがっ
て本発明は従来品と比較して大幅に信頼性の高いガスセ
ンサを達成することができる。
スセンナ灯、特性の経時安定性が優れ、しかも妨害ガス
であるアルコールによル誤動作を起こさない、したがっ
て本発明は従来品と比較して大幅に信頼性の高いガスセ
ンサを達成することができる。
第１図は、本発明に基ずき作成したガスセンサの構造を
示し、第２図は、本発明のガスセンサ組成物の範１８ｉ
を示す図である。 １：アルミナ基板、 ２：白金電極、 ３；ガスセンサ組成物層、 ４：白金ヒータ。 ク ／ 図
示し、第２図は、本発明のガスセンサ組成物の範１８ｉ
を示す図である。 １：アルミナ基板、 ２：白金電極、 ３；ガスセンサ組成物層、 ４：白金ヒータ。 ク ／ 図
Claims (1)
- （ａ）酸化スズ２０〜８０重量％、酸化ニッケル、二！
ケル酸ランタンのうち選ばれた少なくと４１種類の化合
物８０〜２０重量Ｘから成る無機化合物の組成＠６０〜
９８重量ｘと、（ｂ）＃９ス４０−２重量％よりなるこ
とを特徴とするガスセンサ組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56171416A JPS5873853A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | ガスセンサ組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56171416A JPS5873853A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | ガスセンサ組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5873853A true JPS5873853A (ja) | 1983-05-04 |
| JPH022535B2 JPH022535B2 (ja) | 1990-01-18 |
Family
ID=15922726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56171416A Granted JPS5873853A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | ガスセンサ組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5873853A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59168352A (ja) * | 1983-03-15 | 1984-09-22 | Hitachi Ltd | ガス検出素子およびガス漏れ警報器 |
| JPS60227160A (ja) * | 1984-04-25 | 1985-11-12 | Shinkosumosu Denki Kk | 一酸化炭素検知素子 |
-
1981
- 1981-10-28 JP JP56171416A patent/JPS5873853A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59168352A (ja) * | 1983-03-15 | 1984-09-22 | Hitachi Ltd | ガス検出素子およびガス漏れ警報器 |
| JPS60227160A (ja) * | 1984-04-25 | 1985-11-12 | Shinkosumosu Denki Kk | 一酸化炭素検知素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH022535B2 (ja) | 1990-01-18 |
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