JP2013053906A - 積層型ガスセンサ素子および積層型ガスセンサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ジルコニア系固体電解質板11の表面に一対の電極12、13を設けたセンサ部2を設け、ジルコニア系固体電解質板11の下面に基準ガス室22を構成するセラミック体21を、被測定ガス室24を構成するスペーサ層23を接合する。セラミック体21およびスペーサ層23となるアルミナ系絶縁板は、アルミナを主成分とする基材中に、平均粒径が0.15μmより大きく0.3μm以下であるジルコニア粒子を分散させてなり、ジルコニア粒子のうち、ジルコニア系固体電解質板11との界面近傍に存在するジルコニア粒子の少なくとも一部が、接合界面層を超えてジルコニア系固体電解質板11におけるジルコニア粒子と結合している。
【選択図】図1
Description
上記アルミナ系絶縁板は、アルミナを主成分とする基材中に、平均粒径が0.15μmより大きく0.3μm以下であるジルコニア粒子を分散させてなり、
このジルコニア粒子のうち、上記ジルコニア系固体電解質板との界面近傍に存在するジルコニア粒子の少なくとも一部が、上記ジルコニア系固体電解質板と上記アルミナ系絶縁板との接合界面層を超えてジルコニア系固体電解質板におけるジルコニア粒子と結合していることを特徴とする。
本発明の効果を確認するために、以下の方法で、ジルコニア系固体電解質板とアルミナ系絶縁板を接合した種々の試験片を作製して、分散ジルコニア粒子による接合界面の剥離およびアルミナ系絶縁板の亀裂に対する効果を調べた。
原料のジルコニア粉末にイットリアを約6モル%添加して、乾式で混合、粉砕した。次に、このイットリア添加ジルコニア粉末に、エタノール等の溶媒を添加し、ボールミルで24時間混合すると同時に粗大粒子を粉砕した。さらに、分散剤(ED216;楠本化成(株)製)をジルコニアに対して2重量%、バインダ(PVB;ポリビニルブチラール)7.5重量%、可塑剤(フタル酸ベンジルブチル)4.5重量%を添加して、高圧ホモジナイザで1時間混合してスラリーを得た。
原料のアルミナ粉末(LS-412;日本軽金属(株)製)に、エタノール等の溶媒を添加したものに、サブミクロンジルコニア(平均粒径0.2μm)を、ジルコニア添加量が所定量となるように加えた。この原料粉末をボールミルで24時間混合すると同時に、粗大粒子を粉砕した。さらに、アルミナおよびジルコニアを一次粒子レベルに分散できる分散剤(ED216;楠本化成(株)製)を、アルミナとジルコニアの合計重量に対して2重量%、バインダ(PVB;ポリビニルブチラール)12.5重量%、可塑剤(フタル酸ベンジルブチル)7.5重量%を添加して、高圧ホモジナイザで1時間混合してスラリーを得た。
1)で作製したジルコニア系固体電解質板のグリーンシート1枚と、2)で作製したアルミナ系絶縁板のグリーンシート1枚を、冷間等方圧プレス(CIP)で85℃、50MPaで接着した。これを20mm×10mmに切断したものを、1450℃で焼成して、表1に示す種々の試験片を作製した(実施例1〜4、比較例1〜5)。なお、表1において、ジルコニア粒径、ジルコニア添加量は、アルミナ系絶縁板に分散するジルコニア粒子の平均粒径、添加量であり、アルミナ粒径は、アルミナ系絶縁板の基材となるアルミナ粒子の平均粒径である。
H ハウジング
1 積層型ガスセンサ素子
11 ジルコニア系固体電解質板
12 基準ガス側電極
13.被測定ガス側電極
2 センサ部
21 セラミック体(アルミナ系絶縁板)
22 基準ガス室
23 スペーサ層(アルミナ系絶縁板)
24 被測定ガス室
3 ヒータ部
31 ヒータ基体(アルミナ系絶縁板)
32 ヒータ
4 拡散抵抗層
41 多孔質拡散抵抗層
42 遮蔽層
Claims (8)
- ジルコニア系固体電解質板の表面に一対の電極を設けたセンサ部を有し、上記ジルコニア系固体電解質板の少なくとも一方の面にアルミナ系絶縁板を積層して接合することにより構成された積層型ガスセンサ素子において、
上記アルミナ系絶縁板は、アルミナを主成分とする基材中に、平均粒径が0.15μmより大きく0.3μm以下であるジルコニア粒子を分散させてなり、
このジルコニア粒子のうち、上記ジルコニア系固体電解質板との界面近傍に存在するジルコニア粒子の少なくとも一部が、上記ジルコニア系固体電解質板と上記アルミナ系絶縁板との接合界面層を超えてジルコニア系固体電解質板におけるジルコニア粒子と結合していることを特徴とする積層型ガスセンサ素子。 - 上記アルミナ系絶縁板に分散させるジルコニア粒子の添加量が5〜20重量%である請求項1記載の積層型ガスセンサ素子。
- 上記アルミナ系絶縁板のアルミナ粒子の平均粒径を0.5〜1μmとしている請求項1または2記載の積層型ガスセンサ素子。
- 上記センサ部を、上記ジルコニア系固体電解質板の一方の表面に設けた上記一対の電極の一方に基準ガスを導入し、他方の表面に設けた上記一対の電極の他方に、検出対象となる特定ガス成分を含む被測定ガスを導入する構成とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の積層型ガスセンサ素子。
- 上記ジルコニア系固体電解質板の一方の表面に接する基準ガス室を設けて上記一対の電極の一方を配置するとともに、上記基準ガス室を、上記ジルコニア系固体電解質板の上記一方の表面に接合した上記アルミナ系絶縁板にて構成する請求項4記載の積層型ガスセンサ素子。
- 上記ジルコニア系固体電解質板の他方の表面に接する被測定ガス室を設けて上記一対の電極の他方を配置するとともに、上記被測定ガス室を、上記ジルコニア系固体電解質板の上記他方の表面に接合した上記アルミナ系絶縁板にて構成する請求項4または5記載の積層型ガスセンサ素子。
- 上記センサ部にヒータ部を積層した構成とし、上記センサ部に接するヒータ基体を、上記アルミナ系絶縁板にて構成する請求項1ないし5のいずれか1項に記載の積層型ガスセンサ素子。
- 上記積層型ガスセンサ素子を用いたことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の積層型ガスセンサ。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016218068A (ja) * | 2015-05-21 | 2016-12-22 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh | 取付支持体上にmecsデバイスを備えたコンポーネント |
CN108258061A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-07-06 | 山东微感光电子有限公司 | 一种自带参考气室的光电探测器及其制备方法 |
JP2020003471A (ja) * | 2018-06-26 | 2020-01-09 | 株式会社Soken | ガスセンサ |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62123351A (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-04 | Toyota Motor Corp | 酸素センサの製造方法 |
JPH06300731A (ja) * | 1993-04-13 | 1994-10-28 | Nippondenso Co Ltd | 酸素センサの製造方法 |
JP2000292406A (ja) * | 1999-02-03 | 2000-10-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミック積層体及びその製造方法 |
JP2006105612A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサの製造方法 |
JP2007298490A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-11-15 | Nippon Soken Inc | ガスセンサ素子及びその製造方法 |
JP2009008435A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Nippon Soken Inc | ガスセンサ素子 |
JP2009298654A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Nippon Soken Inc | 複合セラミック体の製造方法 |
JP2010024128A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-02-04 | Nippon Soken Inc | 複合セラミック体 |
-
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62123351A (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-04 | Toyota Motor Corp | 酸素センサの製造方法 |
JPH06300731A (ja) * | 1993-04-13 | 1994-10-28 | Nippondenso Co Ltd | 酸素センサの製造方法 |
JP2000292406A (ja) * | 1999-02-03 | 2000-10-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミック積層体及びその製造方法 |
JP2006105612A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサの製造方法 |
JP2007298490A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-11-15 | Nippon Soken Inc | ガスセンサ素子及びその製造方法 |
JP2009008435A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Nippon Soken Inc | ガスセンサ素子 |
JP2009298654A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Nippon Soken Inc | 複合セラミック体の製造方法 |
JP2010024128A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-02-04 | Nippon Soken Inc | 複合セラミック体 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016218068A (ja) * | 2015-05-21 | 2016-12-22 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh | 取付支持体上にmecsデバイスを備えたコンポーネント |
CN108258061A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-07-06 | 山东微感光电子有限公司 | 一种自带参考气室的光电探测器及其制备方法 |
CN108258061B (zh) * | 2018-01-15 | 2019-09-17 | 山东微感光电子有限公司 | 一种自带参考气室的光电探测器及其制备方法 |
JP2020003471A (ja) * | 2018-06-26 | 2020-01-09 | 株式会社Soken | ガスセンサ |
JP7138055B2 (ja) | 2018-06-26 | 2022-09-15 | 株式会社Soken | ガスセンサ |
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