JP7085714B2 - 酸素センサ素子 - Google Patents
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Description
酸素濃度の検知体としての、本発明の実施形態1に係る酸素センサ素子は、組成式LnBa2Cu3O7-δ(以降において、従来組成ともいう。)で表される第1の組成物に、後述する所定量の酸化銀(Ag2O)を添加したセラミック焼結体からなる。
本実施の形態例に係る酸素センサ素子を使用する酸素センサは、酸素センサ素子の中央部の発熱箇所(ホットスポット)が酸素濃度の検出部となる。例えば、図4に示す酸素センサ1は、酸素センサ素子の保護部材として機能する、耐熱ガラスからなる円筒形のガラス管4の内部に酸素センサ素子5を収容した構造となっている。ガラス管4の両端には、酸素センサ1が外部と電気的な接続を行うため、例えば銅(Cu)等からなる金属製の導電キャップ(口金)2a,2bが嵌着されている。
2a,2b 導電キャップ
3a,3b 通気孔
4 ガラス管
5 酸素センサ素子
Claims (10)
- セラミック焼結体からなり、電圧を印加したときの電流値をもとに酸素濃度を検出する酸素センサ素子であって、
前記セラミック焼結体は組成式LnBa2Cu3O7-δ(Lnは希土類元素で、δは0~1)で表される第1の組成物の一部を周期表第2属の元素より選択したいずれかの元素、およびランタノイド系の元素より選択したいずれかの元素で置換してなる第2の組成物に対して外掛けでxvol%(0<x<30)の酸化銀(Ag2O)または銀(Ag)を添加したことを特徴とする酸素センサ素子。 - 前記第2の組成物は、前記周期表第2属の元素より選択したカルシウム(Ca)と、前記ランタノイド系の元素より選択したランタン(La)とで置換してなり、該第2の組成物を組成式Ln1-zCazBa2-zLazCu3O7-δで表したとき、置換量zは0.25≦z≦1であることを特徴とする請求項1に記載の酸素センサ素子。
- 組成式Ln1-zCazBa2-zLazCu3O7-δで表される前記第2の組成物の一部を、さらにストロンチウム(Sr)で置換したことを特徴とする請求項2に記載の酸素センサ素子。
- 組成式Ln1-zCazBa2-zLazCu3O7-δで表される前記第2の組成物に、組成式Ln2BaCuO5で表される組成物を混合したことを特徴とする請求項2または3に記載の酸素センサ素子。
- セラミック焼結体からなり、電圧を印加したときの電流値をもとに酸素濃度を検出する酸素センサ素子であって、
前記セラミック焼結体は組成式LnBa2Cu3O7-δ (Lnは希土類元素で、δは0~1)の一部を周期表第2属の元素より選択したいずれかの元素で置換してなる第3の組成物に対して外掛けでxvol%(0<x<30)の酸化銀(Ag2O)を添加したことを特徴とする酸素センサ素子。 - 前記第3の組成物は、前記周期表第2属の元素より選択したストロンチウム(Sr)で置換してなり、該第3の組成物を組成式LnBa2-ySryCu3O7-δで表したとき、置換量yは0<y≦1.5であることを特徴とする請求項5に記載の酸素センサ素子。
- 組成式LnBa2-ySryCu3O7-δで表される前記第3の組成物の一部を、さらにカルシウム(Ca)およびランタン(La)で置換したことを特徴とする請求項6に記載の酸素センサ素子。
- 組成式LnBa2-ySryCu3O7-δで表される前記第3の組成物に、組成式Ln2BaCuO5で表される組成物を混合したことを特徴とする請求項6または7に記載の酸素センサ素子。
- 前記酸化銀(Ag2O)または銀(Ag)の添加量により前記セラミック焼結体の抗折強度を調整したことを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の酸素センサ素子。
- 前記セラミック焼結体は線状体のセンサ素子であることを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載の酸素センサ素子。
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