JPS6183950A - 感ガス素子 - Google Patents
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- JPS6183950A JPS6183950A JP20650784A JP20650784A JPS6183950A JP S6183950 A JPS6183950 A JP S6183950A JP 20650784 A JP20650784 A JP 20650784A JP 20650784 A JP20650784 A JP 20650784A JP S6183950 A JPS6183950 A JP S6183950A
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Classifications
-
- 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ｑＣ体の吸着に伴なう半導体の導電率の変化を
利用した感ガス素子に関するものである。
利用した感ガス素子に関するものである。
従来、還元性ガスの検出素子として５ｎｏ２、Ｚ ｎ
Ｏ、Ｆ ｅ２０３ 等が知られているが、ガス選択性が
乏しく目的とするガス以外のガスに感応して誤報を発す
るなど信頼性に欠ける間１があった。
Ｏ、Ｆ ｅ２０３ 等が知られているが、ガス選択性が
乏しく目的とするガス以外のガスに感応して誤報を発す
るなど信頼性に欠ける間１があった。
ガス選択性を持たせるために、貴金穫等の触媒を添徊す
る方法、ガスのＱＮＡに上り感度の夷なる素子を組合せ
る方法が考えられており、後者の方法についてはガスの
種ａにより感度の異なる多様な素子が要求されている。
る方法、ガスのＱＮＡに上り感度の夷なる素子を組合せ
る方法が考えられており、後者の方法についてはガスの
種ａにより感度の異なる多様な素子が要求されている。
木発明者は、触媒劣化の少ない後者の方法をこ着目し研
究を重ねた結果、酸化カドミウムは電気抵抗が低く各糎
添加物を加えても実用計測範囲内に入り、かつまた添顎
物により感ガス挙動が異なることを実験的に見出し本発
明に至った。
究を重ねた結果、酸化カドミウムは電気抵抗が低く各糎
添加物を加えても実用計測範囲内に入り、かつまた添顎
物により感ガス挙動が異なることを実験的に見出し本発
明に至った。
未発明の酸化カドミウムは金属カドミウムの酸化、カド
ミウム塩の分解のいずれで調智してもよい。
ミウム塩の分解のいずれで調智してもよい。
アルカリ金属塩、含アルカリ粘土鉱物中のアルカリとし
ては、ナトリウムが最も好ましく、特に粘土鉱物として
はナトリウムベントナイトが好適である。その添加量は
酸化カドミウムの調製方法により異なり、金属カドミウ
ムの酸化により調製加令が過少の場合はがス検出感度が
幡く、また趙多の曝合は、抵抗値が大なくなりすぎ実用
計測範囲から外れるので、その添加量は（ＬＯＯ１〜２
０重量弔さら−重量ｌ１ＩＰ−は０，０１〜５重量形が
望ましい。
ては、ナトリウムが最も好ましく、特に粘土鉱物として
はナトリウムベントナイトが好適である。その添加量は
酸化カドミウムの調製方法により異なり、金属カドミウ
ムの酸化により調製加令が過少の場合はがス検出感度が
幡く、また趙多の曝合は、抵抗値が大なくなりすぎ実用
計測範囲から外れるので、その添加量は（ＬＯＯ１〜２
０重量弔さら−重量ｌ１ＩＰ−は０，０１〜５重量形が
望ましい。
一方、ランタノイド化合物としては酸化）／り゛ ／
が最も好適であり、その添加により一次粒子が極めて＠
袖化し感度が上がるとともに添加量が多い程アＶコール
１ｌＩｃ対する一酸化炭素の感度が向とする。しかし、
添加酸が多すぎると素子の抵抗値が高くなり実用上好ま
しくないので、その添加量は０．０１〜２０重量のが好
ましい。
が最も好適であり、その添加により一次粒子が極めて＠
袖化し感度が上がるとともに添加量が多い程アＶコール
１ｌＩｃ対する一酸化炭素の感度が向とする。しかし、
添加酸が多すぎると素子の抵抗値が高くなり実用上好ま
しくないので、その添加量は０．０１〜２０重量のが好
ましい。
本素子の！ｌｉ！造方法としては、焼結体、厚膜体のい
ずれでも可能であるが、１Ｉｌａ工程における安定性、
再現性の面から厚ＩＩ体が好適であり、粒子径１マイク
ロメーター以下の粉砕混合物に力Ｍピトー〃等の有機バ
イ／グーを加えることにより容易にペースト化しスクリ
ーン印刷可能となる。乾燥後熱処理することにより容８
に感ガス素子となる。
ずれでも可能であるが、１Ｉｌａ工程における安定性、
再現性の面から厚ＩＩ体が好適であり、粒子径１マイク
ロメーター以下の粉砕混合物に力Ｍピトー〃等の有機バ
イ／グーを加えることにより容易にペースト化しスクリ
ーン印刷可能となる。乾燥後熱処理することにより容８
に感ガス素子となる。
熱処理温度が低すぎると厚膜の強度が弱く、また９００
℃が好ましく、さらに好適には６００〜８００℃である
。
℃が好ましく、さらに好適には６００〜８００℃である
。
本素子は、素子温度２５０〜５００℃で作動し還元性ガ
スに接触すると電気抵抗値が低下することによりガスを
検出できるが、素子温度が低いと感度が低下しＦＩ＆応
速度も遅くなる。また高すぎると焼結が進行し経時的に
感度が低下するので、５３０〜４５０℃が最も適してい
る作動温度植である。
スに接触すると電気抵抗値が低下することによりガスを
検出できるが、素子温度が低いと感度が低下しＦＩ＆応
速度も遅くなる。また高すぎると焼結が進行し経時的に
感度が低下するので、５３０〜４５０℃が最も適してい
る作動温度植である。
本発明の感ガス素子は、貴金属触媒を用いていないので
触媒の被毒による経時劣下がな（、また）／タノイド化
合物の添加量により感ガス特性を変えることができる。
触媒の被毒による経時劣下がな（、また）／タノイド化
合物の添加量により感ガス特性を変えることができる。
また赤外線吸収スペクトル等の方法と比較して装置が非
常に簡便なので、工場、実験室、あるいは一般家庭にお
ける大気中の有害成分、可燃成分の検出、警報装置とし
て利用でき、産業上極めて有益である。
常に簡便なので、工場、実験室、あるいは一般家庭にお
ける大気中の有害成分、可燃成分の検出、警報装置とし
て利用でき、産業上極めて有益である。
以下実施例を用いて本発明の詳細な説明する。
実施例１
特級試薬の酸化カドミウム１０ｇｒにナトリウムベント
ナイトＯ，＋ ＩＴ ｒを添加後メノウ製自動乳鉢で８
時間粉砕混合し力〜ピトー〃を加えてペースｒ状シこ１
７た。次ｔこアｖミナ質基板上に間隔１０ｍｍ１こなる
よう対向銀電極を形成させ、その上にペースト化したも
のを巾４ｍｍ、厚さ約２０マイクロメーターとなるよう
スクリーン印刷した。乾＊１１．７５０℃で２時間の焼
結処理を施し感ガス素子を得た。５９０℃における１％
の各種ガス雰囲気中での電気抵抗値（キロオーム）は次
の通りであった。
ナイトＯ，＋ ＩＴ ｒを添加後メノウ製自動乳鉢で８
時間粉砕混合し力〜ピトー〃を加えてペースｒ状シこ１
７た。次ｔこアｖミナ質基板上に間隔１０ｍｍ１こなる
よう対向銀電極を形成させ、その上にペースト化したも
のを巾４ｍｍ、厚さ約２０マイクロメーターとなるよう
スクリーン印刷した。乾＊１１．７５０℃で２時間の焼
結処理を施し感ガス素子を得た。５９０℃における１％
の各種ガス雰囲気中での電気抵抗値（キロオーム）は次
の通りであった。
空気４３０、−酸化炭素１６０、メタｙ２９Ｑ。
プロパｙ２０５．エタノ−ｖ３２
実施例２
実施例１において、ナトリウムベントナイトの代りに特
級試薬の酸化ランタン１ｇｒを添加した場合の結果は次
の通りであった。
級試薬の酸化ランタン１ｇｒを添加した場合の結果は次
の通りであった。
Claims (3)
- （１）酸化カドミウム１００〜８０重量％にランタノイ
ド化合物、アルカリ金属塩、含アルカリ粘土鉱物の中か
ら選ばれた１種、または２種以上を０．００１〜２０重
量％含み、還元性ガスの濃度変化を電気抵抗の変化とし
て検出することを特徴とする感ガス素子。 - （２）ランタノイド化合物として、酸化ランタンを用い
、その添加量が、０．０１〜２０重量％であることを特
徴とする、特許請求の範囲第１項記載の感ガス素子。 - （３）特許請求の範囲第１項記載において、耐熱性支持
基体上の対向電極上に形成され、４００〜９００℃で焼
成された５〜５０マイクロメーターの膜厚であることを
特徴とする感ガス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20650784A JPS6183950A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 感ガス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20650784A JPS6183950A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 感ガス素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6183950A true JPS6183950A (ja) | 1986-04-28 |
Family
ID=16524511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20650784A Pending JPS6183950A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 感ガス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6183950A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5270892A (en) * | 1975-12-10 | 1977-06-13 | Mitsutoshi Hirata | Metal oxide semiconductor device with characteristics of rapid change in electric resistance against concentration for the device of reducible gases and preparation process |
| JPS5366786A (en) * | 1976-11-26 | 1978-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Detecting element for combustible gas |
| JPS53101494A (en) * | 1977-02-03 | 1978-09-04 | Kaaku Kk | Carbon monoxide sensor element |
| JPS54151099A (en) * | 1978-05-16 | 1979-11-27 | Siemens Ag | Gas sensor |
-
1984
- 1984-10-01 JP JP20650784A patent/JPS6183950A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5270892A (en) * | 1975-12-10 | 1977-06-13 | Mitsutoshi Hirata | Metal oxide semiconductor device with characteristics of rapid change in electric resistance against concentration for the device of reducible gases and preparation process |
| JPS5366786A (en) * | 1976-11-26 | 1978-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Detecting element for combustible gas |
| JPS53101494A (en) * | 1977-02-03 | 1978-09-04 | Kaaku Kk | Carbon monoxide sensor element |
| JPS54151099A (en) * | 1978-05-16 | 1979-11-27 | Siemens Ag | Gas sensor |
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