JPS617601A - 赤外光・湿度複合検知材料 - Google Patents

赤外光・湿度複合検知材料

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JPS617601A
JPS617601A JP59128046A JP12804684A JPS617601A JP S617601 A JPS617601 A JP S617601A JP 59128046 A JP59128046 A JP 59128046A JP 12804684 A JP12804684 A JP 12804684A JP S617601 A JPS617601 A JP S617601A
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JP
Japan
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infrared light
humidity
composite sensing
sensing material
sensitivity
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Application number
JP59128046A
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Inventor
英興 内川
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Non-Adjustable Resistors (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、電気抵抗値の変化によシ赤外元および雰囲
気の湿度を検知する赤外光・湿度複合検知材料に関する
ものである。
〔従来技術〕
従来、光伝導セルなどに使用する党導寛性材料のうち、
赤外光用としてはPbE 、 Pb2O,工nsb 、
 ’beなどの結晶、焼結体および薄膜などが古くから
知られておシ、現在も多方面で用いられている。
また、湿度センサに使用する電気抵抗変化式の感湿材料
としては、非常に多種類のものが提案嘔れているか、現
在は特開昭56−4201号公報、同57−80703
号公報、同57−145301号公報などのセラミック
材料および特開昭55−10502号公報、%公明55
−42700号公報、同57−20570号公報などの
高分子電解質材料の両者が主流であると言える。
このように、赤外光検知材料および感湿材料それぞれに
おいては多数のものがあるにも力1かわらす、同一材料
で赤外光と湿度の両方全電気抵抗値の変化によって検知
できる材料はこれまでに存在しな力)つた。わずかにこ
の発明者が提案した実公昭58−41474号公報、特
開昭55−51346号公報によるものがやや類似と思
われるものとして存在テるが、このものは光伝導セル上
ζい、そ、の光吸収端よシも短波長の照射党に応じて生
ずる光電流が湿度依存性を有すること金利用した光伝導
式の湿度検出装置でらって、材料自体の湿度による抵抗
値変化金利用して湿度を測定できるものではなく、この
発明の主旨とは別のものであった。
又、従来よりある赤外光検知材料と従来の感湿材料(有
機電解質、セラミックス、無機塩類など)とを結合(複
合化)した場合には1元検知又は湿度検知のどちらか一
方の作用しか得られないことが確力)められている。
〔発明の概要〕
この発明は、上=2従来のものの欠点全除去テるために
なでれたものでPI)のカルコゲン化合物。
InSb、Si およびGe である赤外元検知拐料の
内の少なくとも一種、並びに有機けい素化合物重合体全
含有する組成物の焼成残留物力)ら成るものを用いるこ
とによシ、同一材料により赤外光および雰囲気の湿度を
、高感度に検知することのできる赤外光・湿度複合検知
材料全提供することを目的とする。
〔発明の実施例〕
この発明に係わる有機けい素化合物重合体としては1例
えばオルガノポリシロキサンの初期重合物?トルエン、
キシレンなどの溶剤に溶解はぜた市販のシリコーンワニ
スなどが使い易いが、必ずしも初期重合体を用いる必要
はない。
この発明に係わΣ赤外光検知材料でPb のカルコゲン
化合物であるInSb、Si およびGe は単独又は
数種同時に用いることによ見充分実用に供することので
きるこの椙、明の赤外光・湿度複合検知材料を得ること
ができる。
以下実施例を示すことによシこの発明の詳細な説明する
が、これによりこの発明を限定するものではない。
実施例1 第1図は、この発明の一実施例の赤外光・湿度複合検知
材料音用いた赤外光・湿度複合検知素子の斜視図であ多
0図において、(1)は絶縁基板、(2)は赤外光・湿
度複合検知皮膜、(3)は電極、(4)はリード線であ
る。
即ち有機けい素化合物重合体としてメチルシリコーン初
期重合物をキシレンに溶解したワニス全屈い、これとP
bs粉末と’ll−2:8.の重量比でミルにより混線
した。ペースト状の混線物kA120sの絶縁基板(1
)上に約30μmの厚8で塗布し、5朋X1f@の大@
芒に成形した。このもの全乾燥後。
空気中において130℃で3.5時間焼滓した。焼成皮
膜の両端に和 を蒸着して電極(2)とし、これK A
g ペーストにてcu製リード線(4)′に取シ付け。
第1図に示すようなこの発明の一実施例の赤外光・湿度
複合検知材料を用いた赤外光・湿度複合検知素子を得た
。なお、この状態における赤外光・湿度複合検知皮膜(
2)は+  3MmX 10gyBの大きさで厚さ約1
0μmであった。
ざらに比較のため、従来の一般の光伝導セル用Pbs蒸
着膜に電極を取り付けたもの全用意した。
画素子を用いて赤外光における分光感度特性および感湿
特性0相対湿度−電気抵抗値)全測定したところ、第2
図および第3図1の結果が得られた。
第2図において1曲線(A)は従来のPbS蒸着膜を用
いた素子、(B)はこの発明の一実施例の赤外光・湿度
複合検知材料よυ成る皮膜を用いた素子のそれぞれ分光
感度特性曲線である。
なお、縦軸は元電流のピーク値を100とした際の相対
感度としである。この図において、従来のPbs蒸着膜
の方がピークが鋭く感度もやや良好であるが、この発明
の一実施例のものも感度は比較的良好で1.実用上とし
ては問題ないと考えられる。
第3図にお゛(、・て9曲M (C)は従来のPbs蒸
着膜。
(DJはこの発明の検知材料よシ成る皮膜のそれぞれ感
湿特性曲線であるに の図から明ら力)なように、従来のものは相対湿度−が
変化しても電気抵抗値(Q)がほとんど変化しない(感
度が低い)ため感湿材料としては全く実用Vζ供し得な
い。これに対してこの軛明の一実施例のものは感度が非
常に良好であって、相対湿度が10%力1ら95%まで
では、電気抵抗値がほぼ4桁も変化した。
この発明の一実施例のものが、良好な感湿特性を有する
原因としては、焼成によって有機化合物重合体が熱分解
して皮膜が多孔質化芒れることおよび熱分解によI) 
5i02  に類似した微粒子が生成することが挙げら
れる、 実施例2 有機けい素化合物重合体としてメチルフェニルシリコー
ン初期重合物をキシレンに溶解したフェスを用い、これ
とPbse 粉末と’i、−3 :、 Tの重量比でミ
ルによシ混練した。つぎに実施例1と同様にして第1図
のような素子全製作した。たたし、焼成は空気中とN2
  ガス気流中とでそれぞれ950℃にて3時間待なっ
て、この発明の一実施例の材料を用いた2種の素子全用
意した。画素子について。
実施例1と同様に分光感度特性および感湿特性全測定し
たところ、第4図および第5図の結果が得られた。第4
図において1曲線(Elは空気中での焼成皮膜を用いた
もの、(P)はN2  ガス中での焼成皮膜?用いたも
ののそれぞわ分光感度特性曲線で必る。
この図かられかるようにN2  ガス気流中で焼成した
ものの方が、吸収端ピーク(約5μm )がやや鋭く、
かつ高感度であった。
第5図VC′j6いて1曲線(G)は空気中で焼成した
もの、(H)はN2  ガス中で焼成したものの七ねぞ
′れ感湿特性曲線である。この1力1ら明ら力)なよう
に。
N2  カス中で焼成した場合の方が抵抗値が低く使い
易いものが製作できると言える。
上記と同学の実験を、空気中焼成の場合の雰囲気条件、
り温度等)を変えて行なったが、やけシN2雰囲気焼成
の方が赤外光・湿度複合検知材料として良好なものを製
作できることがわかった。
また、  N2  ガスの代ねp K Ar などの他
の不活性ガスを用い九場合にもやはシ上記と同様の結果
が得られた。
不活性ガス中での焼成によって光感度の高いものが得ら
れ、力)つ感湿特性において抵抗値の低いものができる
理由については、不純物としての酸素が混入せずに焼成
はれ、力きつ有機けい素化合物重合体の焼成物が一部5
iCiとなって空気中焼成で5io2  となる場合と
比べて導電性が高くなることによるものと思われる。
実施例3 実施例1で用いた混練物全絶縁基板に塗布後。
空気中での焼成温度によって、得られた赤外光・湿度複
合検知皮膜を用いた第1図と同様の基外九・湿度複合検
知素子Ω赤外光感度がどのように異なる力)全調査した
。この結果を第6図に示す。
第6図において1曲#(1)はこの発明の一実施例の材
料を用いた素子の焼成温度による光感度変化曲線を示す
。ただし、第6図では光吸収端波長(約3.3μm)に
おける充電流と暗電流との比を光感度として示しである
この図かられかるように、この発明の一実施例の材料音
用いた素子では、600℃以上で焼成することによって
9光感度の優れたものを得ることができる。この理由は
、  6oo℃以上において有機けい素化合物重合体の
熱分解がほぼ完了すること、および焼結が進行すること
のためと考えられる。また、不活性ガス中で焼成した場
合にも同様の傾向が見られた。
実施例4 実施例2で用いた混練物およびこれに3.5重量%のに
2C!05 k添加したもの全空気中において、それぞ
れ1050℃で3時間焼成して、この発明の他の実施例
およびこの発明の芒らに他の実施例の赤外光・湿度複合
検知材料上用いた第1図と同様の赤外光・湿度複合検知
素子金得る。画素子について、これまでと全く同様に分
光感度特性と感湿特性全測定した。その結果1分光感度
特性については9両者はほとんど同一の特性曲線を示し
たが。
感湿特性については、第7図のように異なる特性曲線を
示した。第7図において1曲線(J)はx2co5を添
加しないもの(K)線x2co3 ’2添加したものの
特性曲線である。この図から明らかなように、 K2C
!05全添加すると抵抗値が平均して約1桁低下し、よ
り使い易いものとなる。又、他のPb のカルコゲン化
合物、InSb、Eli およびGe O内の少なくと
も一種を用いた場合および他のアルカリ金属化合物全添
加した場合にも上記と同様の効果が見られ。
以上のことから、この発明に係わる組成物が、アルカリ
金属化合物を含むことは、この発明の赤外光・湿度複合
検知材料の感湿特性において、抵抗値が低下するため好
ましい。
〔発明の効果〕
以上説明したとう夛、この発明は、  Pb のカルコ
ゲン化合物、InSb、Si およびGe  である赤
外光検知材料の内の少なくとも一種、並びに有機けい素
化合物重合体を含有する組成物の焼成残留物から成るも
のを用いることによシ、同−材料によシ赤外元および雰
囲気の湿度を高感度に検知することのできる赤外光・湿
度複合検知材料全得るこyができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の赤外光・湿度複合検知材
料音用いた赤外光・湿度複合検知素子の斜視図、第2図
および第3図は、それぞれこの発明の一実施例の赤外光
・湿度複合検知材料を用いた赤外光・湿度複合検知素子
と従来の赤外光検知材料を用いた赤外光検知素子を比較
する分光感度特性図および感湿特性図、第4図および第
5図は。 それぞれこの発明の他の実施例の赤外光・湿度複合検知
材料音用いた赤外光・湿度複合検知素子の焼成雰囲気全
比較する分光感度特性図および感湿特性図、第6図はこ
の発明の一実施例の赤外光・湿度複合検知材料を用いた
赤外光・湿度複合検知素子の焼成温匿による光感度変化
図、第7図はこの発明の実施例の赤外光・湿度複合検知
材料を用いた赤外光・湿度複合検知素子のアルカリ金属
化合物含有効果を比較する感湿特性図である−1におい
て、(1)は絶縁基板、(2)は赤外光書湿度複合検知
皮膜、(3)は電極、(4)はリード線、 (A)、 
(0)は各々従来例の分光感度特性および感湿特性、(
B)(]!i)、 (F)はこの発明の実施例の赤外光
・湿度複合検知材料を用いた赤外光・湿度複合検知素子
の分光感度特性、 (D)、 (G)、 (H)、 (
J>、 (K)はこの発明の実施例の赤外光・湿度複合
検知材料を用いた赤外元瞬湿度複合検知素子の感湿特性
、(J)はこの発明の実施例の赤外光・湿度複合検知材
料を用いた赤外光・湿度複合検知素子の光感度曲線であ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. Pbのカルコゲン化合物、InSb、SiおよびGeで
    ある赤外光検知材料の内の少なくとも一種、並びに有機
    けい素化合物重合体を含有する組成物の焼成残留物から
    成る赤外光・湿度複合検知材料
JP59128046A 1984-06-21 1984-06-21 赤外光・湿度複合検知材料 Pending JPS617601A (ja)

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JP59128046A JPS617601A (ja) 1984-06-21 1984-06-21 赤外光・湿度複合検知材料

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04115992U (ja) * 1991-03-28 1992-10-15 新明和工業株式会社 貨物自動車の荷箱
CN1066433C (zh) * 1997-09-24 2001-05-30 中国石油化工总公司 碳酸二甲酯合成过程的催化剂回收方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04115992U (ja) * 1991-03-28 1992-10-15 新明和工業株式会社 貨物自動車の荷箱
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