JPS5957151A - gas detection element - Google Patents
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- JPS5957151A JPS5957151A JP57168766A JP16876682A JPS5957151A JP S5957151 A JPS5957151 A JP S5957151A JP 57168766 A JP57168766 A JP 57168766A JP 16876682 A JP16876682 A JP 16876682A JP S5957151 A JPS5957151 A JP S5957151A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は可燃性ガスの検知に使用する金属酸化物半導体
を用いたガス検知素子に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a gas detection element using a metal oxide semiconductor used to detect combustible gases.
従来例の構成と問題点
近年、可燃性ガスの検知素子材料について種々の研究開
発が活発化してきている。これは、一般家庭を中心に各
種工場などで可燃性ガスによる爆発事故や有毒ガスによ
る中毒事故が多発し、大きな社会問題となっていること
に強く起因している。Structure and Problems of Conventional Examples In recent years, various research and development activities have been active regarding materials for sensing elements for flammable gases. This is strongly attributable to the fact that explosions caused by flammable gases and poisoning accidents caused by toxic gases occur frequently, mainly in households and in various factories, and these have become major social problems.
特にプロパンガスは、爆発下限界(LEL)が低く、か
つ比重が空気よりも大きく、部屋に停滞しやすいために
事故があとを断たず、毎年多数の死傷者を出している。Propane gas, in particular, has a low explosive limit (LEL) and a higher specific gravity than air, so it tends to stagnate in rooms, resulting in numerous accidents and injuries every year.
近年になって、酸化第二錫(5n02 )やガンマ型酸
化第二鉄(γ−Fe2O3)などの金属酸化物を用いた
ガス検知素子が実用化され、ガス漏れ警報器などに応用
されている。そして、ガス漏れなどの事態が発生しても
LELに至る1での間に、プロパンガスの存在をいち早
く検知し、爆発を未然に防げるようになっている。In recent years, gas detection elements using metal oxides such as stannic oxide (5n02) and gamma-type ferric oxide (γ-Fe2O3) have been put into practical use and are being applied to gas leak alarms, etc. . Even if a situation such as a gas leak occurs, the presence of propane gas can be quickly detected during the first stage leading to the LEL, and an explosion can be prevented.
ところで、日本でもメタンガスを主成分とする液化天然
ガス(LNG)が一般家庭用として用いられるようにな
り、徐々に普及して来ている。したがって、このLNG
の主成分であるメタンガスを感度よく検出するガス検知
素子の要請も非常に1大きくなってきている。Incidentally, in Japan, liquefied natural gas (LNG) whose main component is methane gas has come to be used for general household use and is gradually becoming popular. Therefore, this LNG
The demand for gas detection elements that can sensitively detect methane gas, the main component of methane gas, is also increasing.
勿論、すでにメタンガスに感応するガス検知素子は開発
されてはいるが、その多くは感応体材料に増感剤として
貴金属触媒を用いているだめ、種々のガスによる触媒被
毒の問題、メ゛タンガスに対する選択度が小さい点、あ
るいは苛性の経時変化が大きい点などの課題を抱えてい
る。Of course, gas detection elements that are sensitive to methane gas have already been developed, but most of them use noble metal catalysts as sensitizers in the sensitive material, so there are problems with catalyst poisoning by various gases and methane gas. However, there are problems such as low selectivity for caustic substances and large changes in causticity over time.
例えは、メタンガスはそれ自身非常に安定なガスである
だけに、これに十分な感度を有する検知素子は非常に高
活性である必要があるが、従来はメタンガスに対して大
きな感度を実現するために、貴金属触媒を感応体材料に
添加して用いるか、あるいは感応体を例えば460℃以
上のかなり高い温度で動作させるなどの工夫がなされて
きた。しかしながら、実用に除しては未だ不十分な特性
であるのが現状である。For example, since methane gas itself is a very stable gas, a detection element with sufficient sensitivity must be extremely active. In order to overcome this problem, efforts have been made to use a noble metal catalyst added to the sensitive material, or to operate the sensitive material at a considerably high temperature of, for example, 460.degree. C. or higher. However, at present, the characteristics are still insufficient for practical use.
発明の目的
本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、貴金
属触媒を一切添加することなく、まだ比較的低い動作温
度でも対メタン感度の大きいガス検知素子を実現するも
のである。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is intended to realize a gas detection element that has high sensitivity to methane even at relatively low operating temperatures without adding any noble metal catalyst.
発明の構成
本発明は酸化亜鉛(ZnO)をガス感応体として用いた
ガス検知素子において、これに含まれる種々の陰イオン
のガス感応特性に及ばず影響、ならひに添加物の効果に
ついて検討している中で見出されたものである。Structure of the Invention The present invention is a gas sensing element using zinc oxide (ZnO) as a gas sensitive material, and the effects of various anions contained therein on the gas sensitivity characteristics, as well as the effects of additives, have been investigated. This was discovered during the process.
すなわち、本発明のガス検知素子は、硫酸イオンが0.
006〜10重量%含有されたZnOに、添加物として
Sn、ZrおよびTiのうち少なくともひとつが、それ
ぞれSnO2,ZrO2およびTiO2に換算して添加
物総量で0.1〜50モル係含むものをガス感応体とし
て用いたものであり、これはガス感応体の母材料である
硫酸イオンを含有するZnOにZn、ZrあるいはTi
を添加することにより、ガス感応特性とその信頼性が飛
躍的に向上し、しかも先述のメタンガスに対しても実用
上十分大きな感度を実現し得ることを見出したことにょ
ってなされたものである。That is, in the gas sensing element of the present invention, sulfate ions are 0.
006 to 10% by weight of ZnO containing at least one of Sn, Zr and Ti as an additive in a total amount of 0.1 to 50 mol in terms of SnO2, ZrO2 and TiO2, respectively. This material was used as a gas sensitive material, and was made by adding Zn, Zr, or Ti to ZnO containing sulfate ions, which is the base material of the gas sensitive material.
This was based on the discovery that by adding , the gas sensitivity characteristics and its reliability were dramatically improved, and it was also possible to achieve a sufficiently high sensitivity for practical use even to the aforementioned methane gas. .
実施例の説明
以下に本発明の詳細な説明する。まず実施例1において
は、ZnOに含有される硫酸イオンの量を一定にし、添
加物であるSn、ZrあるいはTi の添加量ならびに
それらの組み合わせを変えた場合について述べることに
する。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below. First, in Example 1, a case will be described in which the amount of sulfate ions contained in ZnO is kept constant, and the amounts of additives Sn, Zr, or Ti and their combinations are varied.
〔実施例1」
市販の酸化亜鉛(ZnO)(これはX線回折から全てZ
nO相であることを確認した)試薬200f、に、硫酸
イオンを含有させるだめの添加剤として硫酸亜鉛(Zn
SO4−7H20)試薬を5of添加し、らいかい機で
2時間混合した。これらの混合物をいくつかに等分割し
、これにそれぞれ市販の酸化第二錫(SnO2)酸化ジ
ルコニウム(ZrO2)および酸化チタン(TiO2)
試薬を、単独あるいは複数の組み合わせで添加した。そ
してそれぞれの粉体をさらにらいかい機で3時間乾式混
合した。[Example 1] Commercially available zinc oxide (ZnO) (from X-ray diffraction, all ZnO
Zinc sulfate (Zn
5 of SO4-7H20) reagent was added and mixed for 2 hours using a sieve machine. These mixtures were equally divided into several parts, and commercially available stannic oxide (SnO2), zirconium oxide (ZrO2), and titanium oxide (TiO2) were added to each part.
Reagents were added singly or in combination. Then, each powder was further dry-mixed for 3 hours using a miller.
そしてこれらにそれぞれ有機バインダーを加えて100
〜200μの大きさの粒子に整粒した。次にこれらの粉
体を直方体形状に加圧成型し、空気中で600′Cの温
度で1時間焼成した。次にこ′の焼結体の表面にhuを
蒸着して一対の櫛形電極を形成し、その裏面には白金発
熱体を無機接着剤で貼りつけてヒータと、し検知素子を
作製した。この発熱体に電流を通じ、その電流値を調節
して素子の動作温度を制御した。素体温度を400 ’
Cに保持して、そのガス感応特性を611」定した。Then add an organic binder to each of these to give 100%
The particles were sized to a size of ~200μ. Next, these powders were pressure-molded into a rectangular parallelepiped shape and fired in air at a temperature of 600'C for 1 hour. Next, hu was vapor-deposited on the surface of this sintered body to form a pair of comb-shaped electrodes, and a platinum heating element was attached to the back surface with an inorganic adhesive to produce a heater and a detection element. A current was passed through this heating element, and the current value was adjusted to control the operating temperature of the element. Increase the body temperature to 400'
The gas sensitivity characteristics were determined at 611° C.
空気中における抵抗値(Ha’)については、乾燥した
空気が乱流のできない程度にゆっくり攪拌されている容
積601の測定容器中で画定し、ガス中での抵抗値(R
q)はこの容器の中に純度99チ以上のメタン(CH4
)及び水素(H2)の各ガスを容量比率にして10pp
m/秒の割合で流入させ、その濃度が0.2容量%に達
した時にそれぞれ測定した。測定するガス濃度を0.2
%に選んだのは、ガス検知素子として実用上要望される
検知濃度がそのガスの爆発下限界濃度(LEL)の数1
0分の1から数分の1の範囲であり、上記のガスのそれ
ぞれのLELが約2容、に%から5容量係であるからで
ある。The resistance value (Ha') in air is defined in a measurement container with a volume of 601 in which dry air is slowly stirred to the extent that no turbulence occurs, and the resistance value (R
q) contains methane (CH4) with a purity of 99% or higher in this container.
) and hydrogen (H2) in a volume ratio of 10pp.
It was made to flow in at a rate of m/sec, and each measurement was made when the concentration reached 0.2% by volume. The gas concentration to be measured is 0.2
% was chosen because the detection concentration practically required for a gas detection element is the number 1 of the lower explosive limit concentration (LEL) of the gas.
This is because the LEL of each of the above gases is approximately 2 volumes, by 5% to 5 volumes.
またガス感応体に含まれる硫酸イオン(S04一つの存
在は赤外線吸収スペクトルで確認し、含有されている量
はTG−DTA曲線及び螢光x&!分析から同定した。Further, the presence of one sulfate ion (S04) contained in the gas sensitive material was confirmed by infrared absorption spectrum, and the amount contained was identified from the TG-DTA curve and fluorescence x&! analysis.
その結果、これらの焼結感応体に含まれている硫酸イオ
ンの量は0.50〜o、64重量−であった。As a result, the amount of sulfate ions contained in these sintered sensitive bodies was 0.50 to 64% by weight.
第1図〜第3図に添加物をそれぞれ単独で添加した場合
のガス感応特性の添加量依存性を示す。Figures 1 to 3 show the dependence of the gas sensitivity characteristics on the amount added when each additive is added individually.
感応特性は、(:)ガス感度(Ra/Rcr )、(1
1)抵抗経時変化率ΔR(感応体を400℃のiVL度
で20oO時間保持した場合の抵抗値の初期値に対する
変化率うで評価した。また第1表には、添力O物を組み
合わせて用いた場合のやはクガス感度(Ra/Rq)と
、抵抗経時変化率(△R)を示す。なお△Rは表中の(
)内に記載した。The sensitivity characteristics are (:) gas sensitivity (Ra/Rcr), (1
1) Resistance change rate over time ΔR (Evaluated by the change rate of resistance value with respect to the initial value when the sensitive body is held at 400°C iVL degree for 20oO hours. Table 1 also shows that When used, the graph shows the gas sensitivity (Ra/Rq) and the resistance change rate over time (△R). Note that △R is (
).
第1図〜第3図、および第1表から明らかなように、S
n、ZrあるいはTiを単独ないしは組み合わせて添加
することにより、ガス感応特性(ガス感度:Ra/Rc
r)が大きく向上している。また注目すべきは抵抗値の
経時変化であり、これらの副加物を加えることによりそ
の変化率が大巾に減少している。このように8n、 Z
rあるいはTlの添加により、ガス感応特性と信頼性の
飛−的な向上が実現できることがわかる。As is clear from Figures 1 to 3 and Table 1, S
By adding n, Zr, or Ti singly or in combination, gas sensitivity characteristics (gas sensitivity: Ra/Rc
r) has been greatly improved. Also noteworthy is the change in resistance value over time, and the rate of change is greatly reduced by adding these additives. In this way, 8n, Z
It can be seen that the addition of r or Tl can dramatically improve gas sensitivity characteristics and reliability.
本発明において婦加物総量を0.1〜5O−E−ルーに
限定したのは、0.1モルチ禾満では、第1図〜第3図
および第1表に見られるように、ガス感応特性ならびに
信頼性を向上せしめる効果が見られず、逆に50モル%
を超えると抵抗イL自身が尚くなり、また特性の安定性
に欠けるからである。表中で*印を付したものがこれら
に該当するものであり、第1表の中では比較例として記
載しておいた。In the present invention, the total amount of additives is limited to 0.1 to 5 O-E-Rue, because at 0.1 mol/mole, as shown in Figures 1 to 3 and Table 1, No effect on improving characteristics and reliability was observed, and on the contrary, 50 mol%
This is because, if it exceeds the value, the resistance L itself becomes worse, and the characteristics lack stability. Those marked with * in the table correspond to these, and are listed as comparative examples in Table 1.
(以下余日)
第 1 表
*:比較例
ところで、一般的に感応体はある程度非晶質の状態の金
属酸化物の方が、結晶化されているものより可燃性ガス
に対する吸着現象などの物理化学現象が活性になり易い
と云われている。しかし、はぼ完全に近く結晶化されて
いる本実施例で使用した市販試薬の酸化亜鉛でも、硫酸
イオンを含有せしめ、さらにSn、ZrあるいはTiを
添加することにより極めて高い活性度を示し、しかもこ
れが経時的に安定なため、結果的に非常に大きなガス感
度と高い信頼性を実現しイ4Iることがわかる。(Details below) Table 1 *: Comparative Examples By the way, metal oxides in a somewhat amorphous state are generally more sensitive to physical properties such as adsorption phenomena for combustible gases than crystallized ones. It is said that chemical phenomena are likely to become active. However, even the commercially available zinc oxide reagent used in this example, which is almost completely crystallized, shows extremely high activity by containing sulfate ions and further adding Sn, Zr, or Ti. It can be seen that this is stable over time, resulting in extremely high gas sensitivity and high reliability.
この実施例1では、感応体が焼結体の場合であり、含有
される硫酸イオン量が一定で、そして添加物の量9組み
合わせが異る場合について述べた。In Example 1, the sensitive body is a sintered body, the amount of sulfate ions contained is constant, and nine combinations of amounts of additives are varied.
次に示す実施例2では感応体が焼結膜の場合で、実施?
I41とは逆に添加物の種類と量を一定にして含有され
る硫酸イオンの量を変えた場合について述べる。すなわ
ち実施例2では、本発明が感応体を焼結膜とした場合で
も有効であることを確認し、また含有される硫酸イオン
量がガス感応特性に対してどのような効果を持つかにつ
いて述べる。In Example 2 shown below, the sensitive body is a sintered film.
Contrary to I41, a case will be described in which the type and amount of additives are kept constant and the amount of sulfate ions contained is varied. That is, in Example 2, it is confirmed that the present invention is effective even when the sensitive body is a sintered film, and the effect of the amount of sulfate ions contained on the gas sensitivity characteristics will be described.
〔実施例2〕
市販の酸化亜鉛(ZnO)試薬100/−にゃはり市販
の酸化第二錫(5n02 ’)、酸化ジルコニウム(Z
rO2) および酸化チタン(Ti02)試薬を第2
辰に示す様な割合になる様に秤取し、それぞれをらいか
い磯にて2時間混合した。次にそれぞれの混合粉体を8
等分割し、これに予め種々の濃度に調製された硫酸亜鉛
(ZnSO4−7H20)溶液を加え、しかる後にそれ
ぞれの粉体をやはりらいかい磯で1時間混合した。この
ようにして代表例としての酸化物組成の種類が3種類(
試料A 、c)、硫酸イオン量の異るものがそれぞれの
酸化物組成に対して8種類、計24種類の試料が得られ
た。[Example 2] Commercially available zinc oxide (ZnO) reagent 100/- Commercially available tin oxide (5n02'), Zirconium oxide (ZnO)
rO2) and titanium oxide (Ti02) reagent in the second
The ingredients were weighed out in the proportions shown below, and each was mixed on a rocky shore for 2 hours. Next, add 8 pieces of each mixed powder.
The powder was divided into equal parts, and zinc sulfate (ZnSO4-7H20) solutions prepared in advance at various concentrations were added thereto, and then the respective powders were mixed for 1 hour on a clay rock. In this way, there are three types of oxide compositions as representative examples (
A total of 24 types of samples were obtained, including samples A and c), and 8 types for each oxide composition with different amounts of sulfate ions.
第 2 表
このようにして得られたいくつかの混合粉体を空気中で
400°Cの温度で2時間熱処理した。さらにこの粉体
を60〜100μに整粒し、トリエタノールアミンを加
えてペースト化した。一方、ガス検知素子の基板として
縦、横それぞれ5市。Table 2 Several mixed powders thus obtained were heat treated in air at a temperature of 400°C for 2 hours. Further, this powder was sized to a size of 60 to 100 microns, and triethanolamine was added to form a paste. On the other hand, there are 5 vertical and horizontal boards for the gas detection element.
厚み0.6Hのアルミナ基板を用意し、この表面に0.
6mの間隔に櫛形に金ペーストを印刷し、焼きつけて一
対の櫛形電極を形成した。そして、アルミナ基板の裏面
には金電極の間に市販の酸化ルテニウムのグレーズ抵抗
体を印刷し、焼きつけてヒータとした。Prepare an alumina substrate with a thickness of 0.6H, and coat the surface with 0.6H.
A pair of comb-shaped electrodes was formed by printing gold paste in a comb shape at 6 m intervals and baking it. A commercially available ruthenium oxide glaze resistor was printed on the back side of the alumina substrate between the gold electrodes and baked to form a heater.
次に、上述のペーストを基板の表面に約70μの厚みに
印刷し、室温で自然乾燥させた後、400℃の温度にな
るまで徐々に加熱し、この温度で1時間保持した。この
段階でペーストが蒸発し硫酸イオンを含有するそれぞれ
の酸化物組成の焼結膜になった。このガス感応体の厚み
は約55μであった。このようにしてガス検知素子を得
た。Next, the above-described paste was printed on the surface of the substrate to a thickness of about 70 μm, air-dried at room temperature, and then gradually heated to a temperature of 400° C. and held at this temperature for 1 hour. At this stage, the paste evaporated to form a sintered film of the respective oxide composition containing sulfate ions. The thickness of this gas sensitive member was approximately 55μ. A gas sensing element was thus obtained.
またガス感応膜に含まれる硫酸イオン量の同定は、上記
の各ペーストの一部を、アルミナ基板に印刷するのでは
なく、ペーストのまま上述と同じ様に400℃の温度で
徐加熱し、これをT(r−DTAならひに螢光X線分析
にかけて行なった。また硫酸イオンの存在の確認は実施
例1と同じく赤外線吸収スペクトルを分析することによ
り行なった。In addition, to identify the amount of sulfate ions contained in the gas-sensitive membrane, rather than printing a portion of each of the above pastes on an alumina substrate, the paste itself was slowly heated to 400°C in the same manner as described above. In the case of T (r-DTA), the sample was subjected to fluorescent X-ray analysis. The presence of sulfate ions was confirmed by analyzing the infrared absorption spectrum as in Example 1.
それぞれの検知素子のガス感応特性を実施例1の場合と
同様の方法で測定した。第4図〜第6図に酸化物組成の
異る試料A−COガス感度(Ra/Rq)と含有される
硫酸イオンとの関係をそれぞれ示す。また第3表には、
経時特性の代表例として、試料A−Cにおいて硫酸イオ
ンが2〜6重量係含有されているものについて実施例1
と同じ方法で評価した時の抵抗値の経時変化率を示す。The gas sensitivity characteristics of each sensing element were measured in the same manner as in Example 1. FIG. 4 to FIG. 6 show the relationship between the sample A-CO gas sensitivity (Ra/Rq) and the sulfate ion contained therein, each having a different oxide composition. Also, in Table 3,
As a representative example of the aging characteristics, Example 1 is shown for samples A-C containing 2 to 6 weight percent of sulfate ions.
It shows the rate of change in resistance value over time when evaluated using the same method as .
なお実施例2においては、被検ガスとしてはメタンとプ
ロパンを用いた。In Example 2, methane and propane were used as the test gases.
第4図〜第6図から明らかなように、感応体が焼結膜で
あっても、実施例1で得られたのとほぼ同じ特性が得ら
れていることがわかる。また第3表からも明らかなよう
に、抵抗値の経時変化率も実施例1と同様非常に小さい
。As is clear from FIGS. 4 to 6, it can be seen that almost the same characteristics as those obtained in Example 1 are obtained even when the sensitive body is a sintered film. Furthermore, as is clear from Table 3, the rate of change in resistance value over time is also very small, as in Example 1.
また第4図〜第6図を見ればわかるように、硫酸イオン
の量が0.005重量%未d1ではSn、Zrあるいは
Tiの添加効果がなく本発明の効果が期待できない。ま
た逆に10.0重量%を超えると特性の安定性、あるい
は機械的強度の面で実用性に欠けるようになる。本発明
のガス検知素子に含有される硫酸イオンの量を0.00
5〜1o・0重量%に限定したのは上述した理由に依る
。Further, as can be seen from FIGS. 4 to 6, if the amount of sulfate ions is less than 0.005% by weight d1, there is no effect of adding Sn, Zr or Ti, and the effects of the present invention cannot be expected. On the other hand, if it exceeds 10.0% by weight, it becomes impractical in terms of stability of properties or mechanical strength. The amount of sulfate ions contained in the gas sensing element of the present invention is 0.00
The reason why the content is limited to 5 to 10.0% by weight is based on the above-mentioned reason.
第 3 表
ところで、実施例1および2では出発原料として市販の
酸化物試薬を用いたものについて述べたが、本発明は最
終的に感応体の組成が前述した範囲内のものであればよ
く、何ら出発原料や製造工法を限定するものではない。Table 3 By the way, in Examples 1 and 2, a commercially available oxide reagent was used as the starting material, but in the present invention, the final composition of the reactor may be within the above-mentioned range. There are no limitations on starting materials or manufacturing methods.
寸だ実施例においては被検ガスとしてメタンと、水素あ
るいはプロパンを用いたが本発明の効果がこれらのガス
に決して限定されるものでなく、エタン、イソブタン、
アルコールといった可燃性ガスに対しても有効であるこ
とは勿論である。In the detailed examples, methane, hydrogen, or propane were used as the gases to be tested, but the effects of the present invention are by no means limited to these gases; ethane, isobutane,
Of course, it is also effective against flammable gases such as alcohol.
発明の詳細
な説明したように、本発明のガス検知素子は、硫酸イオ
ンを含有する酸化亜鉛に添加物としてSn、Zrあるい
はTi を添加した焼結体あるいは焼結膜を感応体と
して用いたものであり、これにより、ガス感度が飛躍的
に向上し、これまで貴金属触媒を用いずには微量検知が
難かしいとされてきたメタンガスに対して400℃とい
う比較的低い温度でも非常に大きい感度を実現し得るも
のである。これは都市ガスの天然ガス(主成分:メタン
ガス)化に伴って要求が大きくなりつつある社会ニーズ
に的確に対応するものであり、その効果は極めて犬なる
・ものがある。また、本発明のいまひとつの効果は寿命
特性、特に通電による抵抗値の経時変化の大幅な軽減で
ある。これは換言す− ればくあらゆる検知素子の最
も重要な要素である素子の信頼性の向上に極めて大きな
寄与をもたらすものである。As described in detail, the gas sensing element of the present invention uses a sintered body or a sintered film obtained by adding Sn, Zr, or Ti as an additive to zinc oxide containing sulfate ions as a sensitive body. As a result, gas sensitivity has been dramatically improved, and extremely high sensitivity has been achieved even at a relatively low temperature of 400℃ for methane gas, which until now has been considered difficult to detect in trace amounts without the use of precious metal catalysts. It is possible. This precisely responds to social needs, which are becoming increasingly demanding as city gas is replaced with natural gas (main component: methane gas), and its effects are extremely impressive. Another effect of the present invention is a significant reduction in the life characteristics, especially the change in resistance value over time due to energization. In other words, this makes an extremely large contribution to improving the reliability of the element, which is the most important element of any sensing element.
第1図〜第3図は本発明の一実施例における添加物量と
、メタンおよび水素に対する感度(Ra/Rq )な
らびに抵抗経時変化率(△R)との関係を示した特性図
、第4図〜第6図は本発明の他の実施例におけるfAt
Hイオン含有量と、メタンおよびプロパンに対する感
度(Ha/Rq)との関係を、3つの代表的な酸化物
組成の場合について示した特性図である。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名C゛
bビく鰹≧
Σ
イ将確宕枢¥訃雨?
図 央ビ<′#、預
に
図 ′−にく鞭ン
稼
第4図
+ta* イrat (tts)Figures 1 to 3 are characteristic diagrams showing the relationship between the amount of additives, sensitivity to methane and hydrogen (Ra/Rq), and rate of change in resistance over time (△R) in one embodiment of the present invention, and Figure 4 〜FIG. 6 shows fAt in another embodiment of the present invention
The relationship between the H ion content and the sensitivity (Ha/Rq) to methane and propane was determined using three representative oxides.
It is a characteristic diagram shown about the case of a composition. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other person Figure central bi
Claims (2)
酸化亜鉛(ZnO)に、添加物として錫(Sn)、ジル
コニウム(Zr)およびチタン(Ti)のウチ少なくと
もひとつが、それぞれ5n02 、 ZrO2およびT
iO2に換算して添加物総量でQ、1〜50モルチ含む
ものをガス感応体として用いることを特徴とするガス検
知素子。(1) Zinc oxide (ZnO) containing 0.005 to 10% by weight of sulfate ions is added with at least one of tin (Sn), zirconium (Zr), and titanium (Ti) as additives, 5n02 and ZrO2, respectively. and T
A gas sensing element characterized in that a gas sensing element containing Q, 1 to 50 molti in total amount of additives in terms of iO2, is used as a gas sensing element.
焼結体、またはペーストを印刷して焼成して得られる焼
結膜であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
記載のガス検知素子。(2) Claim (1) characterized in that the gas sensitive body is a sintered body obtained by pressure molding and firing, or a sintered film obtained by printing and firing a paste. The gas detection element described.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57168766A JPS5957151A (en) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | gas detection element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57168766A JPS5957151A (en) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | gas detection element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5957151A true JPS5957151A (en) | 1984-04-02 |
| JPS6160384B2 JPS6160384B2 (en) | 1986-12-20 |
Family
ID=15874048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57168766A Granted JPS5957151A (en) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | gas detection element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5957151A (en) |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP57168766A patent/JPS5957151A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6160384B2 (en) | 1986-12-20 |
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