JPS6347902A - 感湿体の製造方法 - Google Patents
感湿体の製造方法Info
- Publication number
- JPS6347902A JPS6347902A JP61192239A JP19223986A JPS6347902A JP S6347902 A JPS6347902 A JP S6347902A JP 61192239 A JP61192239 A JP 61192239A JP 19223986 A JP19223986 A JP 19223986A JP S6347902 A JPS6347902 A JP S6347902A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- moisture
- humidity
- zirconium phosphate
- moisture sensitive
- sensitive element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000166 zirconium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 16
- LEHFSLREWWMLPU-UHFFFAOYSA-B zirconium(4+);tetraphosphate Chemical compound [Zr+4].[Zr+4].[Zr+4].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LEHFSLREWWMLPU-UHFFFAOYSA-B 0.000 claims description 16
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 4
- 150000003754 zirconium Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、水溶性ジルコニウム塩、リン酸及びＬｉ、
Ｎａ、 Ｋ、 Ｒｂ、又はＣｓを含む水）容性物質の混
合液相系から得られる結晶性及び／又は無定形リン酸ジ
ルコニウムを６０℃以上で熱処理した物質を主成分とし
、雰囲気中の湿度の変化に応してインピーダンス値の変
化する感湿体に関する。
Ｎａ、 Ｋ、 Ｒｂ、又はＣｓを含む水）容性物質の混
合液相系から得られる結晶性及び／又は無定形リン酸ジ
ルコニウムを６０℃以上で熱処理した物質を主成分とし
、雰囲気中の湿度の変化に応してインピーダンス値の変
化する感湿体に関する。
従来、雰囲気中のン、ｖ度に感応してインビルダンス値
が変化する感；湿体としては、Ａ１２（ｈ 、Ｚｒ５ｉ
Ｏｚ、ＭｇＡｌｚＯｎ 、ＭｇＣｒｚＯａ等の金属酸化
物の多孔質体、ＬｉＣ１飽和溶液等の電解質塩、或いは
セルロースや疎水ポリマーと親水ポリマーとの共重合ポ
リマー等の有機物質系のものがある。
が変化する感；湿体としては、Ａ１２（ｈ 、Ｚｒ５ｉ
Ｏｚ、ＭｇＡｌｚＯｎ 、ＭｇＣｒｚＯａ等の金属酸化
物の多孔質体、ＬｉＣ１飽和溶液等の電解質塩、或いは
セルロースや疎水ポリマーと親水ポリマーとの共重合ポ
リマー等の有機物質系のものがある。
ところで上記感湿体のうち、金属酸化物は、執的、化学
的安定性に優れ、多孔質焼結体を容易に得られるとこう
（３温体としての利点を有しているが、現在のところ実
用化及び試作されている金属酸化物系の忌ｌ？体のうち
、絶縁性のものは全体的にインピーダンス値が高く、特
に低湿度領域においては１０＠〜１１０９ｏｈ以上と高
い値を示すため、通常の検出回路では低湿度領域での湿
度測定が難しい。その解決策として、アルカリ金属塩を
添加し、イオン導電性を持たせてインピーダンス値を下
げる試みがなされている。しかし、その殆どの感湿体が
、水分等の吸着によって添加したアルカリ金属が溶離す
るなどのことから、経時変化及びヒステリシスが認めら
れ、信虻性に欠け、また応答速度が遅いう欠点がある。
的安定性に優れ、多孔質焼結体を容易に得られるとこう
（３温体としての利点を有しているが、現在のところ実
用化及び試作されている金属酸化物系の忌ｌ？体のうち
、絶縁性のものは全体的にインピーダンス値が高く、特
に低湿度領域においては１０＠〜１１０９ｏｈ以上と高
い値を示すため、通常の検出回路では低湿度領域での湿
度測定が難しい。その解決策として、アルカリ金属塩を
添加し、イオン導電性を持たせてインピーダンス値を下
げる試みがなされている。しかし、その殆どの感湿体が
、水分等の吸着によって添加したアルカリ金属が溶離す
るなどのことから、経時変化及びヒステリシスが認めら
れ、信虻性に欠け、また応答速度が遅いう欠点がある。
本発明は、上記の問題点を解決するためのもので、全温
度領域、特に低湿度側でのインピーダンスが低く、その
ため湿度測定が容易であり、経時変化が少なく、ヒステ
リシスが無く、応答速度も速い感湿体を提供することを
目的とする。
度領域、特に低湿度側でのインピーダンスが低く、その
ため湿度測定が容易であり、経時変化が少なく、ヒステ
リシスが無く、応答速度も速い感湿体を提供することを
目的とする。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
そのために本発明の感湿体は、水溶性ジルコニウム塩、
リン酸又はＬｉ、 Ｎａ５Ｋ、 Ｒｂ、又はＣｓを含む
水溶性物質の混合液相系より得られる結晶性及び／又は
無定形リン酸ジルコニウムＺｒ（Ｍ’ ＰＯ４） ｚ、
χＨ２Ｏ（０＜χ＜．０（０＜χ＜２０） （Ｍ’＝
Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、又はＣｓ）を熱処理して得られ
る物質を主成分とすることを特徴とする。
リン酸又はＬｉ、 Ｎａ５Ｋ、 Ｒｂ、又はＣｓを含む
水溶性物質の混合液相系より得られる結晶性及び／又は
無定形リン酸ジルコニウムＺｒ（Ｍ’ ＰＯ４） ｚ、
χＨ２Ｏ（０＜χ＜．０（０＜χ＜２０） （Ｍ’＝
Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、又はＣｓ）を熱処理して得られ
る物質を主成分とすることを特徴とする。
（作用〕
本発明では、水溶性ジルコニウム塩とリン酸の混合液相
中より得られたリン酸ジルコニウムＺｒ（ｌｌＰＯ−）
ｔ・ χ１ｈＯ（０＜χ〈２０）のＨ゛イオン、イオ
ン交換反応により他の陽イオンに交換することにより、
感湿体原料Ｚｒ（Ｍ’ ＰＯａ）ｚ ・ｚｌｌｚｏ
（Ｍ’ □Ｌ＋ ％ Ｎａ−、Ｋ −Ｒｈ、又はＣｓ）
を得、この感ン品体原料を１００〜１０００ ｋｇ／ｃ
ｄで圧縮・成形フＪ口ニレた後、大気中６０〜１０００
℃で熱処理したものの両面に、例えば対向電極を設けて
サンドウィンチ型の感湿素子を構成する。この素子は、
イオン導電性により全湿度領域で低いインピーダンス値
を示し、特に低湿度側でインピーダンス値が低くなり、
通常の検出回路でも容易に湿度測定を行うことが可能と
なる。また感湿体原料Ｚｒ（Ｍ’ ＰＯ４）２、χＨ２
Ｏ（０＜χ＜ｔＯの性質により、水分吸着等によるアル
カリ金属の溶離が少なく安定であるため、無定形量の多
い感湿体の中で若干ヒステリシスの認められるものがあ
るものの、殆ど経時変化及びヒステリシスが認められず
、また応答速度は、結晶性の高い感湿体で１〜２分以内
、無定形量の多い感湿体で２〜３分以内である。そして
無定形の存在量を少なくし、より結晶性を高めていくこ
とにより、ヒステリシス、経時変化を少なくし、応答速
度を速くすることができる。
中より得られたリン酸ジルコニウムＺｒ（ｌｌＰＯ−）
ｔ・ χ１ｈＯ（０＜χ〈２０）のＨ゛イオン、イオ
ン交換反応により他の陽イオンに交換することにより、
感湿体原料Ｚｒ（Ｍ’ ＰＯａ）ｚ ・ｚｌｌｚｏ
（Ｍ’ □Ｌ＋ ％ Ｎａ−、Ｋ −Ｒｈ、又はＣｓ）
を得、この感ン品体原料を１００〜１０００ ｋｇ／ｃ
ｄで圧縮・成形フＪ口ニレた後、大気中６０〜１０００
℃で熱処理したものの両面に、例えば対向電極を設けて
サンドウィンチ型の感湿素子を構成する。この素子は、
イオン導電性により全湿度領域で低いインピーダンス値
を示し、特に低湿度側でインピーダンス値が低くなり、
通常の検出回路でも容易に湿度測定を行うことが可能と
なる。また感湿体原料Ｚｒ（Ｍ’ ＰＯ４）２、χＨ２
Ｏ（０＜χ＜ｔＯの性質により、水分吸着等によるアル
カリ金属の溶離が少なく安定であるため、無定形量の多
い感湿体の中で若干ヒステリシスの認められるものがあ
るものの、殆ど経時変化及びヒステリシスが認められず
、また応答速度は、結晶性の高い感湿体で１〜２分以内
、無定形量の多い感湿体で２〜３分以内である。そして
無定形の存在量を少なくし、より結晶性を高めていくこ
とにより、ヒステリシス、経時変化を少なくし、応答速
度を速くすることができる。
以下、実施例を図面に基づき説明する。
〔例１〕
感湿体原料の出発物質となる結晶性リン酸ジルコニウム
＜ Ｚｒ（ｌＩ［’ｏ４） ｚ ・２ ＋１２０ ＞は
以下に述へる２つの調製法で合成する。
＜ Ｚｒ（ｌＩ［’ｏ４） ｚ ・２ ＋１２０ ＞は
以下に述へる２つの調製法で合成する。
１つは直接沈澱法で、ＺｒＯＣｌ２・８１１□０の水溶
液に過剰なｉＦを加えた後、更に、過剰な１１３ＰＯａ
を加えマ２ガスを吹き込むことにより合成する。もう１
つはカロ弛フ流法で、ＺｒＯＣｌ２−８１（２０＋ １
（ＣＩ の水溶液にＨｉＰＯ４＋ＨＣＩの水溶液を加え
て得られたゲル状の無定形リン酸ジルコニウムを２０℃
で数十時間保った後、！（、ＰＯ４及び水で洗浄し、更
にＩＩＩＰＯ，と共に数十時間加熱還流することにより
合成する。
液に過剰なｉＦを加えた後、更に、過剰な１１３ＰＯａ
を加えマ２ガスを吹き込むことにより合成する。もう１
つはカロ弛フ流法で、ＺｒＯＣｌ２−８１（２０＋ １
（ＣＩ の水溶液にＨｉＰＯ４＋ＨＣＩの水溶液を加え
て得られたゲル状の無定形リン酸ジルコニウムを２０℃
で数十時間保った後、！（、ＰＯ４及び水で洗浄し、更
にＩＩＩＰＯ，と共に数十時間加熱還流することにより
合成する。
次いで、以上の２つの調製法で合成された結晶性リン酸
ジルコニウムを分散させた水溶液に、各アルカリ金属Ｍ
（Ｌｉ、 Ｎａ、 Ｋ、 Ｒｂ、又はＣｓ）の水酸化
物の水溶液をＰｌ＋が１１になるまで加え、全てのＨ゛
をＭ゛に交換し、濾過、洗浄後乾燥してさ湿体原料とす
る。圧力２００ｋｇ／ｃｆｆｌで圧縮成形した後、厚さ
Ｑ、６ｍｍ、５ Ｘ ５ ＋ｕの板状に加工し、更に、
第１図に示す熱処理条件に従い感湿体とする。
ジルコニウムを分散させた水溶液に、各アルカリ金属Ｍ
（Ｌｉ、 Ｎａ、 Ｋ、 Ｒｂ、又はＣｓ）の水酸化
物の水溶液をＰｌ＋が１１になるまで加え、全てのＨ゛
をＭ゛に交換し、濾過、洗浄後乾燥してさ湿体原料とす
る。圧力２００ｋｇ／ｃｆｆｌで圧縮成形した後、厚さ
Ｑ、６ｍｍ、５ Ｘ ５ ＋ｕの板状に加工し、更に、
第１図に示す熱処理条件に従い感湿体とする。
次に、第２図に示すように、上記の方法により得られた
感湿体１の表面にＡｕを茎着して電（玉２を構成し、こ
れにリード線３を取り付けてサンドウィンチ型感湿素子
を構成する。
感湿体１の表面にＡｕを茎着して電（玉２を構成し、こ
れにリード線３を取り付けてサンドウィンチ型感湿素子
を構成する。
こうして作製した感湿素子の雰囲気温度３０℃、測定周
波数Ｉ ＫＨｚにおける相対湿度０９４．２０％、６０
％、９０％でのインピーダンス値は第１図に示すように
なる。
波数Ｉ ＫＨｚにおける相対湿度０９４．２０％、６０
％、９０％でのインピーダンス値は第１図に示すように
なる。
図において、２０％Ｒ１＋では全ての素子が１０’〜１
０６ｏｈｍのインピーダンス値を示す。また、０Ｈ１１
％では、寛２と隘３を除く全ての素子が４×１１０７ｏ
ｈ付近のインピーダンス値を示し、隘２と隘３の場合は
約３Ｘ１０ｂｏｂｍのインピーダンス値を示す。
０６ｏｈｍのインピーダンス値を示す。また、０Ｈ１１
％では、寛２と隘３を除く全ての素子が４×１１０７ｏ
ｈ付近のインピーダンス値を示し、隘２と隘３の場合は
約３Ｘ１０ｂｏｂｍのインピーダンス値を示す。
上記のような特性により、従来から問題となっている低
湿度側の低インピーダンス化を達成でき、湿度ＩＩＩ定
ｔま通常の検出回路で可能になる。一方、高温度側では
９０％Ｒ１１で、患３を除く全ての素子が１０３〜１０
’ ｏｈｍ付近のインピーダンス値を示し、覧２と胤
３を除く素子では０％Ｒ１＋から９０％Ｒ１＋の間でイ
ンピーダンス値は３〜４ ｆｔｊ程度変化する。したが
って、全湿度領域で精度ある測定が可能となる。また、
第１図に示す１３個のす。ぺての素子には増ン易、残湿
によるヒステリシスは認められなかった。障２と隅３の
素子は、０％Ｒ１１から９０％ｌ１ｌ（の間でのインピ
ーダンス値の変化は他と比較して１桁程度小さい。
湿度側の低インピーダンス化を達成でき、湿度ＩＩＩ定
ｔま通常の検出回路で可能になる。一方、高温度側では
９０％Ｒ１１で、患３を除く全ての素子が１０３〜１０
’ ｏｈｍ付近のインピーダンス値を示し、覧２と胤
３を除く素子では０％Ｒ１＋から９０％Ｒ１＋の間でイ
ンピーダンス値は３〜４ ｆｔｊ程度変化する。したが
って、全湿度領域で精度ある測定が可能となる。また、
第１図に示す１３個のす。ぺての素子には増ン易、残湿
によるヒステリシスは認められなかった。障２と隅３の
素子は、０％Ｒ１１から９０％ｌ１ｌ（の間でのインピ
ーダンス値の変化は他と比較して１桁程度小さい。
第３図は嵐１３の素子の雰囲気温度３０℃、３５℃、４
０℃、４５℃のインピーダンス特性を示す。横軸は相対
湿度、縦軸はインピーダンス値である。０％Ｒ１＋から
５０％Ｒ）Ｉ付近までは湿度が増すにつれて雰囲気温度
によるインピーダンス値の差が開く傾向が認められるが
、その差は小さい。この素子を温度補正回路無しで作動
させた場合も、誤差は±２．５％ＲＨ／１０℃程度と小
さく、温度補正回路を付けた場合は誤差は±１，５％Ｒ
Ｈ／１０℃程度である。他の隘１〜１２の素子について
もすべて上記のような傾向が認められる。
０℃、４５℃のインピーダンス特性を示す。横軸は相対
湿度、縦軸はインピーダンス値である。０％Ｒ１＋から
５０％Ｒ）Ｉ付近までは湿度が増すにつれて雰囲気温度
によるインピーダンス値の差が開く傾向が認められるが
、その差は小さい。この素子を温度補正回路無しで作動
させた場合も、誤差は±２．５％ＲＨ／１０℃程度と小
さく、温度補正回路を付けた場合は誤差は±１，５％Ｒ
Ｈ／１０℃程度である。他の隘１〜１２の素子について
もすべて上記のような傾向が認められる。
第４図は遅１３の素子のｌ易度変化に対する応答特性を
示し、横軸は応答時間、縦軸は出力電圧であり、雰囲気
温度３０℃、測定周波数ＩＫｌｆ２４こおけるもの゛で
ある。
示し、横軸は応答時間、縦軸は出力電圧であり、雰囲気
温度３０℃、測定周波数ＩＫｌｆ２４こおけるもの゛で
ある。
相対湿度を１０％、３０％、６０％、９０％と増湿して
応答性をみた後、逆に９０％、６０％、３０％、１０％
と残湿して応答性を見ると、応答速度は１〜２分以内で
あった。
応答性をみた後、逆に９０％、６０％、３０％、１０％
と残湿して応答性を見ると、応答速度は１〜２分以内で
あった。
〔例２〕
感湿体原料の出発物質となる無定形リン酸ジルコニウム
は以下の方法により調製する。Ｚｒ０Ｃ１□・８Ｈ２０
の水溶液に過剰なＨ＊ＰＯ４を加えて撹拌すると直ちに
無定形リン酸ジルコニウムが得られる。次いで例１と同
様な方法で全てのＨ゛を各アルカリ金属イオンＭ’
（Ｌｉ” 、Ｎａ” 、又はＫ”）に交換して感湿体原
料を得る。圧力１００又は’ｌ ＯＯｋｇ／ｃＩ１１で
圧縮成形した後、ｊｒＪさ０．６ ｕ、５×５鶴の板状
に加工する。更に第５図に示す熱処理条件に従って感湿
体を形成し、感湿素子は、例１と同様に第２図に示すサ
ンドウィンチ型とする。
は以下の方法により調製する。Ｚｒ０Ｃ１□・８Ｈ２０
の水溶液に過剰なＨ＊ＰＯ４を加えて撹拌すると直ちに
無定形リン酸ジルコニウムが得られる。次いで例１と同
様な方法で全てのＨ゛を各アルカリ金属イオンＭ’
（Ｌｉ” 、Ｎａ” 、又はＫ”）に交換して感湿体原
料を得る。圧力１００又は’ｌ ＯＯｋｇ／ｃＩ１１で
圧縮成形した後、ｊｒＪさ０．６ ｕ、５×５鶴の板状
に加工する。更に第５図に示す熱処理条件に従って感湿
体を形成し、感湿素子は、例１と同様に第２図に示すサ
ンドウィンチ型とする。
第５図はこうして作製した感湿素子の雰囲気温度３０’
Ｃ１測定周波数ｌＫＨ２、相対湿度０％、２０％、６０
％、９０％でのインピーダンス値及び増湿、残ン易過程
間のヒステリシスの有無を示す図である。
Ｃ１測定周波数ｌＫＨ２、相対湿度０％、２０％、６０
％、９０％でのインピーダンス値及び増湿、残ン易過程
間のヒステリシスの有無を示す図である。
図において、例１の結晶性リン酸ジルコニウムを出発物
質とした時と違い、無定形リン酸ジルコニウムを出発物
質とした時は熱処理条件の違いによって得られた感湿体
の中にヒステリシスの認められるものがある。ヒステリ
シスの認められない素子の中で、阻１５．１６．１７は
、０％Ｒ１ｉから９０％ＲＨの間でインピーダンス値が
１０” ｏｈｍ付近から１０ ’ ｏｈＩＮまで２桁程
度変化する。また、寛２０．２１．２５．２６．２７の
素子は０％Ｒ１（から９０％１１１１の間でインピーダ
ンス値がｌＱ’ｏｈｍ付近から１０’ｏｈｍ付近まで４
桁程度変化し、例１の素子と似た感湿特性が得られる。
質とした時と違い、無定形リン酸ジルコニウムを出発物
質とした時は熱処理条件の違いによって得られた感湿体
の中にヒステリシスの認められるものがある。ヒステリ
シスの認められない素子の中で、阻１５．１６．１７は
、０％Ｒ１ｉから９０％ＲＨの間でインピーダンス値が
１０” ｏｈｍ付近から１０ ’ ｏｈＩＮまで２桁程
度変化する。また、寛２０．２１．２５．２６．２７の
素子は０％Ｒ１（から９０％１１１１の間でインピーダ
ンス値がｌＱ’ｏｈｍ付近から１０’ｏｈｍ付近まで４
桁程度変化し、例１の素子と似た感湿特性が得られる。
応答速度を例１と同様に１０％Ｒ１１−−３０％１ｕｌ
ｌ −−６０％Ｒ１＋ −−９０％Ｒ１１という増湿、
残湿過程で測定したところ、２〜３分以内となり結晶性
リン酸ジルコニウムを出発物質に用いたものより１分程
度遅い。
ｌ −−６０％Ｒ１＋ −−９０％Ｒ１１という増湿、
残湿過程で測定したところ、２〜３分以内となり結晶性
リン酸ジルコニウムを出発物質に用いたものより１分程
度遅い。
〔例３］
例１、例２に示す方法に従って調製した結晶性と無定形
のリン酸ジルコニウムを混合して、感湿体原料の出発物
質とする。例１と同様な方法で得たリン酸ジルコニウム
中のＨ゛をずべで各アルカリ金属イオンＭ゛に交換して
１体原ネー（を得る。
のリン酸ジルコニウムを混合して、感湿体原料の出発物
質とする。例１と同様な方法で得たリン酸ジルコニウム
中のＨ゛をずべで各アルカリ金属イオンＭ゛に交換して
１体原ネー（を得る。
その原料より、例１、例２の場合と同様に、第２図に示
すサンドウィンチ型の感）■素子を構成する。
すサンドウィンチ型の感）■素子を構成する。
得られた素子の感湿特性は、処理温度が１００℃以下で
は、ヒステリシスが若干認められるが、１０００℃付近
の温度で熱処理するとヒステリシスはまったく認められ
ず、結晶性のリン酸ジルコニウムのみを出発物質として
得た感湿素子と同し特性が得られた。応答速度は、６０
０ ’Ｃ以下の温度で熱処理した素子は３分程度、１０
００℃付近で処理した素子は１〜２分以内で例１に示す
素子と同等である。
は、ヒステリシスが若干認められるが、１０００℃付近
の温度で熱処理するとヒステリシスはまったく認められ
ず、結晶性のリン酸ジルコニウムのみを出発物質として
得た感湿素子と同し特性が得られた。応答速度は、６０
０ ’Ｃ以下の温度で熱処理した素子は３分程度、１０
００℃付近で処理した素子は１〜２分以内で例１に示す
素子と同等である。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、出発
原料にリン酸ジルコニウムＺｒ（Ｍ’ Ｐｏ４）ｚ・
χＨ２０（０＜χ＜ ２０） （Ｍ’ ＝Ｌｉ、 Ｎ
ａ、、に、。
原料にリン酸ジルコニウムＺｒ（Ｍ’ Ｐｏ４）ｚ・
χＨ２０（０＜χ＜ ２０） （Ｍ’ ＝Ｌｉ、 Ｎ
ａ、、に、。
Ｒｈ、又はＣｓ）を用いることで、そのもののイオン窩
電性により全湿度領域、特に低湿度側の低インピーダン
ス化を達成でき、更に、応答速度が速く、ヒステリシス
が無＜、経時変化の小さい安定した感湿素子を得ること
ができる。
電性により全湿度領域、特に低湿度側の低インピーダン
ス化を達成でき、更に、応答速度が速く、ヒステリシス
が無＜、経時変化の小さい安定した感湿素子を得ること
ができる。
第１図は本発明による感湿体の一実施例の特性を示す図
、第２図は本発明による感湿体により構成した感湿素子
を示す図、第３図は本発明による感ンＷ体のインピーダ
ンス特性を示す図、第４図は本発明による感湿体の応答
特性を示す図、第５図は本発明による感湿体の他の実施
例の特性を示す図である。 １・・・感湿体、２・・・電極、３・・・リード線出
願 人 品川白煉瓦株式会社代理人 弁理士
蛭 川 晶 信（外２名）第３図 舊 Ｚ、ＱＨ 第４図 ｋＨｔ
、第２図は本発明による感湿体により構成した感湿素子
を示す図、第３図は本発明による感ンＷ体のインピーダ
ンス特性を示す図、第４図は本発明による感湿体の応答
特性を示す図、第５図は本発明による感湿体の他の実施
例の特性を示す図である。 １・・・感湿体、２・・・電極、３・・・リード線出
願 人 品川白煉瓦株式会社代理人 弁理士
蛭 川 晶 信（外２名）第３図 舊 Ｚ、ＱＨ 第４図 ｋＨｔ
Claims (4)
- （１）水溶性ジルコニウム塩、リン酸及びＬｉ、Ｎａ、
Ｋ、Ｒｂ、又はＣｓを含む水溶性物質の混合液相系より
得られる結晶性及び／又は無定形リン酸ジルコニウムＺ
ｒ（Ｍ＾１ＰＯ＿４）＿２・χＨ＿２Ｏ（０＜χ＜２０
）（Ｍ＾１＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、又はＣｓ）を熱処
理して得られる物質を主成分とする感湿体。 - （２）前記熱処理の温度は、６０℃以上であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の感湿体。 - （３）前記熱処理の温度を６００℃以上にして得られる
焼結体Ｍ＾１ＺｒＰ＿２Ｏ＿８を主成分とする特許請求
の範囲第１項記載の感湿体。 - （４）前記感湿体は、板状に加工され、その両面に対向
して一対の電極が設けられている特許請求の範囲第１項
乃至第３項のうち何れか１項記載の感湿体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61192239A JPS6347902A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 感湿体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61192239A JPS6347902A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 感湿体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6347902A true JPS6347902A (ja) | 1988-02-29 |
| JPH0447441B2 JPH0447441B2 (ja) | 1992-08-04 |
Family
ID=16287969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61192239A Granted JPS6347902A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 感湿体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6347902A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5568747A (en) * | 1992-01-13 | 1996-10-29 | Lloyd; Robert H. | Moisture sensor |
| CN105784786A (zh) * | 2015-01-09 | 2016-07-20 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于检测气态分析物的方法和传感器设备及其制造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54143187A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-08 | Hitachi Ltd | Moisture sensing element |
-
1986
- 1986-08-18 JP JP61192239A patent/JPS6347902A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54143187A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-08 | Hitachi Ltd | Moisture sensing element |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5568747A (en) * | 1992-01-13 | 1996-10-29 | Lloyd; Robert H. | Moisture sensor |
| CN105784786A (zh) * | 2015-01-09 | 2016-07-20 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于检测气态分析物的方法和传感器设备及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0447441B2 (ja) | 1992-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS59202052A (ja) | 感湿素子 | |
| JP2789522B2 (ja) | 基板上に黄緑石型酸化タングステン層を形成する方法および該黄緑石型酸化タングステン層含有湿度センサ素子 | |
| JP4448243B2 (ja) | リン酸イオン選択性電極およびその作製方法 | |
| JPS6156952A (ja) | 感湿抵抗素子 | |
| JPS60168044A (ja) | 感湿素子 | |
| JPS6347902A (ja) | 感湿体の製造方法 | |
| JPS60188835A (ja) | 感湿素子 | |
| US4424508A (en) | Moisture sensitive element | |
| Li et al. | Lacunar pyrochlore-type tungsten oxides as humidity-sensing materials | |
| JPS6344701A (ja) | 感湿体 | |
| JPS6217361B2 (ja) | ||
| JPH05119010A (ja) | 湿度センサ | |
| JPH05119009A (ja) | 湿度センサ | |
| JPS6133372B2 (ja) | ||
| JPH05196591A (ja) | 湿度センサ | |
| JPH05322826A (ja) | 湿度センサ | |
| JPH04152260A (ja) | 湿度センサ | |
| JPH04147049A (ja) | 湿度センサ | |
| JPH04279852A (ja) | 湿度センサ | |
| JPH05322825A (ja) | 湿度センサ | |
| JPH04143648A (ja) | 湿度センサ | |
| JPH0286101A (ja) | 高感度の感湿素子材料 | |
| WO1991013447A1 (en) | Moisture sensor | |
| JPWO1991013447A1 (ja) | 感湿素子 | |
| JPS62242847A (ja) | 高感度の炭酸ガスの検出素子材料およびその製造法 |