JPH0160921B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0160921B2 JPH0160921B2 JP57152342A JP15234282A JPH0160921B2 JP H0160921 B2 JPH0160921 B2 JP H0160921B2 JP 57152342 A JP57152342 A JP 57152342A JP 15234282 A JP15234282 A JP 15234282A JP H0160921 B2 JPH0160921 B2 JP H0160921B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- ceramic sintered
- mgo
- zro
- sintering temperature
- 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.)
- Expired
Links
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 29
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 12
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 9
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 claims description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002001 electrolyte material Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- HWLDNSXPUQTBOD-UHFFFAOYSA-N platinum-iridium alloy Chemical compound [Ir].[Pt] HWLDNSXPUQTBOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は同一の感湿材料を用いながら、処理条
件（焼結温度、焼結時間）を変えることによつて
Ｒ−Ｈ特性を変化させる方法とこの方法により湿
度の広範囲測定用とか結露検出用などの異なる用
途のセンサを得るための水分濃度センサを製造す
る方法に関するものである。
件（焼結温度、焼結時間）を変えることによつて
Ｒ−Ｈ特性を変化させる方法とこの方法により湿
度の広範囲測定用とか結露検出用などの異なる用
途のセンサを得るための水分濃度センサを製造す
る方法に関するものである。
従来の水分濃度センサには、ダンマー型と含浸
式のものとがあるが、これらは電解質材料として
LiClを用いているので、つぎのような欠点があつ
た。
式のものとがあるが、これらは電解質材料として
LiClを用いているので、つぎのような欠点があつ
た。
LiClは潮解性があるため、高湿度下では、濃
度が次第に薄くなり、寿命が短かいこと。
度が次第に薄くなり、寿命が短かいこと。
長時間の経過によつて昇華してしまうので、
一定時間毎に較正する必要があること。
一定時間毎に較正する必要があること。
LiCl溶液の濃度により測定範囲が異なり、し
かも、その測定範囲も狭いので、広範囲の測定
には濃度を異ならせた何種類かのセンサを組合
せ切換えて使用しなければならず、したがつて
センサの数が多くなれば測定端子もそれだけ多
くなつて組立てや制御回路が面倒になること。
かも、その測定範囲も狭いので、広範囲の測定
には濃度を異ならせた何種類かのセンサを組合
せ切換えて使用しなければならず、したがつて
センサの数が多くなれば測定端子もそれだけ多
くなつて組立てや制御回路が面倒になること。
などである。
本出願人は、以上のような従来の欠点を除去し
た新たなセンサを既に種々提案したが、その中で
も、特にZrO2とMgOを混合したセラミツク焼結
体を母体としたものが最も好ましい結果を得てい
る。
た新たなセンサを既に種々提案したが、その中で
も、特にZrO2とMgOを混合したセラミツク焼結
体を母体としたものが最も好ましい結果を得てい
る。
ところが、このZrO2とMgOを混合して形成し
たセンサにも若干の問題点があることが判明し
た。そこで、さらにNa3PO4・12M0O3水溶液で
処理したものも既に提案し（特願昭57−17328
号）、相当な効果を得ている。
たセンサにも若干の問題点があることが判明し
た。そこで、さらにNa3PO4・12M0O3水溶液で
処理したものも既に提案し（特願昭57−17328
号）、相当な効果を得ている。
本発明はこのようなZrO2とMgOとを混合して
形成したセラミツク焼結体を母体とし、この母体
をNa3PO4・12M0O3水溶液で処理してなるもの
において、セラミツク焼結体を作るときの焼結温
度および／または焼結時間を変えることによつ
て、Ｒ−Ｈ特性を変化させ湿度の広範囲測定用と
か結露検出用などのような異なる用途のセンサを
得るようにした方法である。
形成したセラミツク焼結体を母体とし、この母体
をNa3PO4・12M0O3水溶液で処理してなるもの
において、セラミツク焼結体を作るときの焼結温
度および／または焼結時間を変えることによつ
て、Ｒ−Ｈ特性を変化させ湿度の広範囲測定用と
か結露検出用などのような異なる用途のセンサを
得るようにした方法である。
以下、本発明の実施例を説明する。
まず、基本となる特願昭57−17328号にて示し
た試料の作成順序はつぎの通りである。
た試料の作成順序はつぎの通りである。
純度99.99％以上で平均粒径が1μｍ以下の
ZrO2とMgOの微粉末を用意する。そして、
ZrO2を99モル％、MgOをモル％ずつ秤量し
て、これら２種類の微粉末をプラスチツク容器
内のエタノール中に入れ、同時にメノーボール
を入れ、ボールミルで湿式混合する。
ZrO2とMgOの微粉末を用意する。そして、
ZrO2を99モル％、MgOをモル％ずつ秤量し
て、これら２種類の微粉末をプラスチツク容器
内のエタノール中に入れ、同時にメノーボール
を入れ、ボールミルで湿式混合する。
湿式混合後、放置して上澄み液を除き、加熱
乾燥する。
乾燥する。
乾燥した粉末をポリビニルアルコールの水溶
液で練り上げる。
液で練り上げる。
この練り上げたものを金型に入れて所定圧
（例えば300Kg／cm2または500Kg／cm2）をかけ常
温で３〜５分間加圧することにより錠剤にす
る。
（例えば300Kg／cm2または500Kg／cm2）をかけ常
温で３〜５分間加圧することにより錠剤にす
る。
錠剤を電気炉に入れて所定温度を加え、所定
時間加熱焼結し、焼結後自然冷却する。このよ
うにして多孔質のセラミツク焼結体を形成す
る。この場合における焼結温度と焼結時間を変
えることによつて、異なる用途のセンサを得る
ことができるものであり、この点については後
で詳しく説明する。
時間加熱焼結し、焼結後自然冷却する。このよ
うにして多孔質のセラミツク焼結体を形成す
る。この場合における焼結温度と焼結時間を変
えることによつて、異なる用途のセンサを得る
ことができるものであり、この点については後
で詳しく説明する。
この焼結体をダイヤモンドブレードを用いて
所定厚（約300μｍ）にスライスし、かつ１辺
が所定長（約４〜５mm）の角形に切断する。す
ると、第１図ａ，ｂに示すようなZrO2とMgO
の混合物からなる多孔質のセラミツク焼結体１
が形成され、これが母体となる。
所定厚（約300μｍ）にスライスし、かつ１辺
が所定長（約４〜５mm）の角形に切断する。す
ると、第１図ａ，ｂに示すようなZrO2とMgO
の混合物からなる多孔質のセラミツク焼結体１
が形成され、これが母体となる。
この母体１の表裏面に、母体１の外周がやや
残る程度にルテニウム系の厚膜ペーストを印刷
して少なくとも１対の電極２，３となし、この
電極２，３に、白金イリジウムからなる電極線
４，５をルテニウム系の厚膜ペーストで接合す
る。
残る程度にルテニウム系の厚膜ペーストを印刷
して少なくとも１対の電極２，３となし、この
電極２，３に、白金イリジウムからなる電極線
４，５をルテニウム系の厚膜ペーストで接合す
る。
これを最高800℃のコンベア炉内で焼付ける。
つぎに、このようにして形成した素子にリンモ
リブデン酸ナトリウム（Na3PO4・12M0O3）（以
下SPMという）の水溶液による浸漬被覆処理を
行う。以下、この浸漬処理法を説明する。
リブデン酸ナトリウム（Na3PO4・12M0O3）（以
下SPMという）の水溶液による浸漬被覆処理を
行う。以下、この浸漬処理法を説明する。
脱イオン水10c.c.に、SPMを40mg、400mg、４
ｇずつを秤量して添加し、撹拌してそれぞれ
0.4、4.0、40重量％の水溶液を作る。
ｇずつを秤量して添加し、撹拌してそれぞれ
0.4、4.0、40重量％の水溶液を作る。
この所定濃度に調整した水溶液をそれぞれビ
ーカーに入れ、その中に、第１図で形成した素
子を浸漬し、超音波を20〜30分かける。
ーカーに入れ、その中に、第１図で形成した素
子を浸漬し、超音波を20〜30分かける。
ビーカーから素子をとり出し、加熱または自
然乾燥して水分を除去し、センサー６を得る。
なおSPM水溶液の濃度によつて素子のインピ
ーダンスの絶対値を決定し、実際に使用し易い
状態に設定する。
然乾燥して水分を除去し、センサー６を得る。
なおSPM水溶液の濃度によつて素子のインピ
ーダンスの絶対値を決定し、実際に使用し易い
状態に設定する。
以上のように、SPM水溶液で浸漬処理された
センサ６が、前述の焼結温度と焼結時間を変える
ことによつてどのように特性が変化し、どのよう
な用途に適応するかについて、実験結果に基づき
説明する。それにはまず、第２図に示すように、
センサ６を、1V、100Hz程度の信号源７に、抵抗
８（例えば10kΩ）と直列に接続し、さらにこの
抵抗８と並列に電圧計９を接続する。
センサ６が、前述の焼結温度と焼結時間を変える
ことによつてどのように特性が変化し、どのよう
な用途に適応するかについて、実験結果に基づき
説明する。それにはまず、第２図に示すように、
センサ６を、1V、100Hz程度の信号源７に、抵抗
８（例えば10kΩ）と直列に接続し、さらにこの
抵抗８と並列に電圧計９を接続する。
つぎに測定結果を第３図、第４図および第５図
の特性図に基づいて説明する。
の特性図に基づいて説明する。
第３図は焼結温度900℃、焼結時間２時間で
焼結したセラミツク焼結体を用いたセンサ６の
Ｒ−Ｈ特性で、特性(イ)(ロ)(ハ)(ニ)はそれぞれSPM
水溶液濃度が０（SPM処理なし）、0.4、4.0、40
重量％で処理したものの特性図である。この特
性図から、SPM処理したものは少なくとも10
〜90％RHの範囲内で略直線的な変化を示し、
かつ抵抗値も低いので、広範囲測定用として好
適であることがわかる。4.0と40重量％の場合
が特に好適である。なお、測定雰囲気温度を25
℃とした。
焼結したセラミツク焼結体を用いたセンサ６の
Ｒ−Ｈ特性で、特性(イ)(ロ)(ハ)(ニ)はそれぞれSPM
水溶液濃度が０（SPM処理なし）、0.4、4.0、40
重量％で処理したものの特性図である。この特
性図から、SPM処理したものは少なくとも10
〜90％RHの範囲内で略直線的な変化を示し、
かつ抵抗値も低いので、広範囲測定用として好
適であることがわかる。4.0と40重量％の場合
が特に好適である。なお、測定雰囲気温度を25
℃とした。
第４図は焼結温度1200℃、焼結時間10分間で
焼結したセラミツク焼結体を用いたセンサのＲ
−Ｈ特性で、特性(ホ)(ヘ)(ト)（チ）は、それぞれ
SPM水溶液濃度が０、0.4、4.0、40重量％で処
理したものの特性図である。この特性図から、
SPM処理したものは少なくとも10〜90％RHの
範囲内で略直線的な変化を示し、かつ抵抗値も
低く、広範囲測定用として好適である。4.0と
40重量％の場合が特に好適である。
焼結したセラミツク焼結体を用いたセンサのＲ
−Ｈ特性で、特性(ホ)(ヘ)(ト)（チ）は、それぞれ
SPM水溶液濃度が０、0.4、4.0、40重量％で処
理したものの特性図である。この特性図から、
SPM処理したものは少なくとも10〜90％RHの
範囲内で略直線的な変化を示し、かつ抵抗値も
低く、広範囲測定用として好適である。4.0と
40重量％の場合が特に好適である。
第５図は焼結温度1200℃、焼結時間２時間で
焼結したセラミツク焼結体を用いたセンサのＲ
−Ｈ特性で、特性（リ）（ヌ）（ル）はそれぞれ
SPM水溶液濃度が０、0.4、40重量％で処理し
たものの特性図である。この特性図から、10〜
70％RHでは抵抗値の変化がほとんどなく、70
％RH以上になると急激に減少する傾向をみせ
ている。このことは水分濃度が高くなつた結露
状態を検出するのに好適である。したがつて、
この場合は結露検出用として用いることができ
る。
焼結したセラミツク焼結体を用いたセンサのＲ
−Ｈ特性で、特性（リ）（ヌ）（ル）はそれぞれ
SPM水溶液濃度が０、0.4、40重量％で処理し
たものの特性図である。この特性図から、10〜
70％RHでは抵抗値の変化がほとんどなく、70
％RH以上になると急激に減少する傾向をみせ
ている。このことは水分濃度が高くなつた結露
状態を検出するのに好適である。したがつて、
この場合は結露検出用として用いることができ
る。
以上の第３図、第４図および第５図からいえる
ことは、焼結温度が高く、かつ焼結時間も長いも
のは結露検出用となり、焼結温度が低いか、焼結
時間が短かいものは広範囲測定用となる。
ことは、焼結温度が高く、かつ焼結時間も長いも
のは結露検出用となり、焼結温度が低いか、焼結
時間が短かいものは広範囲測定用となる。
本発明は上述のように、ZrO2とMgOの混合し
たセラミツク焼結体を母体とし、これにSPM水
溶液で処理したものにおいて、焼結温度および／
または焼結時間を可変すれば、同一材料であつて
も湿度の広範囲測定用にもなるし、結露検出用に
もなる。つまり、湿度の広範囲測定用では抵抗値
が相対湿度の高い方から低い方まで全体的に略一
定して変化し、測定範囲は少なくとも10〜90％
RHとなり１個のセンサでも非常に広くなる。ま
た結露検出用では相対湿度が10〜70％程度では抵
抗値はほとんど変化せず、70％以上で急激に変化
し、正確な結露の検出ができる。しかもSPM処
理をしたので、経時変化が少なく、特性が極めて
安定しているものである。
たセラミツク焼結体を母体とし、これにSPM水
溶液で処理したものにおいて、焼結温度および／
または焼結時間を可変すれば、同一材料であつて
も湿度の広範囲測定用にもなるし、結露検出用に
もなる。つまり、湿度の広範囲測定用では抵抗値
が相対湿度の高い方から低い方まで全体的に略一
定して変化し、測定範囲は少なくとも10〜90％
RHとなり１個のセンサでも非常に広くなる。ま
た結露検出用では相対湿度が10〜70％程度では抵
抗値はほとんど変化せず、70％以上で急激に変化
し、正確な結露の検出ができる。しかもSPM処
理をしたので、経時変化が少なく、特性が極めて
安定しているものである。
第１図ａは母体となるセンサの正面図、第１図
ｂは同側面図、第２図は特性を測定する電気回路
図、第３図、第４図および第５図はそれぞれ焼結
温度と焼結時間を変えたセラミツク焼結体を用い
たセンサのＲ−Ｈ特性図である。 １……多孔質のセラミツク焼結体、２，３……
電極、４，５……電極線、６……センサ、７……
信号源、８……抵抗、９……電圧計。
ｂは同側面図、第２図は特性を測定する電気回路
図、第３図、第４図および第５図はそれぞれ焼結
温度と焼結時間を変えたセラミツク焼結体を用い
たセンサのＲ−Ｈ特性図である。 １……多孔質のセラミツク焼結体、２，３……
電極、４，５……電極線、６……センサ、７……
信号源、８……抵抗、９……電圧計。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ZrO2とMgOの微粉末を所定割合で混合して
多孔質のセラミツク焼結体となし、このセラミツ
ク焼結体に少なくとも１対の電極を設けたものを
母体とし、この母体に、Na3PO4・12MoO3水溶
液による浸漬被覆処理を施したものにおいて、前
記セラミツク焼結体の焼結温度および／または焼
結時間を可変してＲ−Ｈ特性を変化させるように
したことを特徴とするセラミツク焼結体のＲ−Ｈ
特性を変化させる方法。 ２ ZrO2とMgOの微粉末を所定割合で混合して
多孔質のセラミツク焼結体となし、このセラミツ
ク焼結体に少なくとも１対の電極を設けたものを
母体とし、この母体に、Na3PO4・12MoO3水溶
液による浸漬被覆処理を施したものにおいて、前
記セラミツク焼結体を高い焼結温度で、かつ短か
い焼結時間で処理し、これを結露検出用素子とし
て用いるようにした水分濃度センサを製造する方
法。 ３ ZrO2とMgOの微粉末を所定割合で混合して
多孔質のセラミツク焼結体となし、このセラミツ
ク焼結体に少なくとも１対の電極を設けたものを
母体とし、この母体に、Na3PO4・12MoO3水溶
液による浸漬被覆処理を施したものにおいて、前
記セラミツク焼結体を低い焼結温度で、かつ短か
い焼結時間で処理し、これを湿度の広範囲測定用
素子として用いるようにした水分濃度センサを製
造する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57152342A JPS5941801A (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | セラミック焼結体のｒ―ｈ特性を変化させる方法および該方法により水分濃度センサを製造する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57152342A JPS5941801A (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | セラミック焼結体のｒ―ｈ特性を変化させる方法および該方法により水分濃度センサを製造する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5941801A JPS5941801A (ja) | 1984-03-08 |
| JPH0160921B2 true JPH0160921B2 (ja) | 1989-12-26 |
Family
ID=15538440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57152342A Granted JPS5941801A (ja) | 1982-09-01 | 1982-09-01 | セラミック焼結体のｒ―ｈ特性を変化させる方法および該方法により水分濃度センサを製造する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5941801A (ja) |
-
1982
- 1982-09-01 JP JP57152342A patent/JPS5941801A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5941801A (ja) | 1984-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0114310A2 (en) | Carbon monoxide sensing element and process for manufacturing it | |
| US4280115A (en) | Humidity sensor | |
| JPH0160921B2 (ja) | ||
| JP2007163449A (ja) | 湿度センサー及びその製造方法 | |
| JPH027162B2 (ja) | ||
| JPH0153483B2 (ja) | ||
| JPS6347243B2 (ja) | ||
| JPS6347241B2 (ja) | ||
| JPS58134402A (ja) | 感湿素子 | |
| JPS6347321B2 (ja) | ||
| JPS6347244B2 (ja) | ||
| JP3074968B2 (ja) | 湿度センサ | |
| JPS6348162B2 (ja) | ||
| JPS6348161B2 (ja) | ||
| JP2525517B2 (ja) | 炭酸ガス検知センサ | |
| JPS5965404A (ja) | 感湿抵抗体およびその製造方法 | |
| JP3032441B2 (ja) | オゾンセンサ | |
| JPH0218310B2 (ja) | ||
| JPS6322601B2 (ja) | ||
| JPH043081B2 (ja) | ||
| WO1991013447A1 (fr) | Detecteur d'humidite | |
| JPH04132653A (ja) | 湿度センサー素子 | |
| JPS6250778B2 (ja) | ||
| JPS6122901B2 (ja) | ||
| JPS6351363B2 (ja) |