JP4440743B2 - 白金合金線およびその製造方法 - Google Patents
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供するものである。
上述のように本発明による白金合金線は、外側の白金合金層と内側の白金層との二層から構成されているものである。
比較して引張り強度が大きいにも関わらずTCRが大きいこと、さらに、加熱による引張り強度の低下も小さいという特性を示すことであり、ガスセンサ用ヒータコイル材料として好適な材料の提供が可能となった。すなわち、コイル巻き工程の強加工が可能であることはもちろん、ガスセンサ用多重巻きのコイルのリード部におけるバネ弾性による優れた耐衝撃特性、および経時的な機械的強度劣化の程度が極めて小さく長期信頼性の優れた材料を提供するものであり、ガス感度の高い、高耐久性の接触燃焼式ガスセンサが得られるようになった。
図1は、本発明においてメッキ膜にロジウムを用いた場合の白金合金層19と白金層18との二層から構成された白金合金線の製造段階毎の断面模式図を示す。左から白金線14に金属メッキ15を施した白金線11、金属メッキを拡散させた白金合金層17と白金層16からなる拡散白金合金線12、さらに、拡散白金合金線12を線引きして所定の径に加工して出来る、白金合金層19と白金層18からなる白金合金線13を示す。
であるのに対し、本発明におけるNO.3(実施例1)の金合金層厚さ5.1μm(12.1%ロジウム相当)のTCRは2.2(10−3/℃)となり、10%ロジウムが均一固溶した白金合金線のTCRに比べ極めて高い値となる。これは、本発明による白金合金線の抵抗値は、白金合金層19と白金中心層18からなる並列の等価抵抗として考えてよいことを示すものである。
トとなる。
表3に示すように、φ20μmの白金線に、0.7、1.3、1.8μmの厚さのロジウムメッキを行う。次に、ロジウムメッキされた白金線に不活性ガス中で800℃×1時間の熱処理を行い、ロジウムを白金線中央部へ拡散させ、表面からロジウム濃度が傾斜的に変化する白金ロジウム合金層を形成する。このように形成された合金層の厚さは、断面のEPMAによるでロジウムの分析により測定した。その結果として、ロジウムメッキの厚さに応じた白金合金層厚さとなる。例えば、ロジウムを1.3μmメッキしたものでは、熱処理後の白金合金層厚さは4.5μmとなった。さらに、これに線引き加工を行い、φ10μmの白金合金線とした。ここで線引き後の白金合金層厚さは、表3に示すとおりである。上記実施例1と同様に、破断強度、TCRともに比較例2−1に比べ高いものが得られた。
18 白金層
19 白金合金層
20 ガスセンサ本体
30 制御回路
Claims (4)
- ガスセンサ用ヒータコイルに用いられる白金合金線であって、白金に固溶する金属が該白金合金線表面から中心部に向かって傾斜的な濃度を有して存在する白金合金層と、該白金合金層に囲まれており、白金のみからなる白金層とから構成される白金合金線。
- 前記白金に固溶する金属が、イリジウム、ロジウム、またはパラジウムであることを特徴とする請求項1に記載の白金合金線。
- ガスセンサ用ヒータコイルに用いられる白金合金線の製造方法であって、白金線に、白金に固溶する金属のメッキを施してメッキ膜を形成する工程と、該メッキ膜が形成された白金線に熱処理を施して前記メッキ膜を構成する金属元素を拡散させる工程と、該金属元素が拡散された白金線を目的の外径に加工する線引工程とを有する白金合金線の製造方法。
- 前記白金に固溶する金属が、イリジウム、ロジウム、またはパラジウムであることを特徴とする請求項3に記載の白金合金線の製造方法。
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