JPH03115966A - 固体電解質型酸素センサの製造方法 - Google Patents
固体電解質型酸素センサの製造方法Info
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- JPH03115966A JPH03115966A JP1254361A JP25436189A JPH03115966A JP H03115966 A JPH03115966 A JP H03115966A JP 1254361 A JP1254361 A JP 1254361A JP 25436189 A JP25436189 A JP 25436189A JP H03115966 A JPH03115966 A JP H03115966A
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Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (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）
本発明は固体電解質型酸素センサの多孔質白金電極を製
造する方法に関するものである。
造する方法に関するものである。
（従来技術とその問題点）
従来、固体電解質型酸素センサの多孔質白金電極は白金
ペーストを印刷、焼成し、１０〜２０μｍの白金厚膜を
形成させるか、無電解メツキ法によっている。これらの
方法では白金ペーストを用いた場合、膜厚が厚く、触媒
活性が低くさらに塗布、焼結工程を経て形成された厚膜
の再現性が乏しいため酸素センサ特性としての低温作動
性と応答性が十分でなく固体電解質経由の抵抗値にバラ
ツキが生じやすいという問題がある。
ペーストを印刷、焼成し、１０〜２０μｍの白金厚膜を
形成させるか、無電解メツキ法によっている。これらの
方法では白金ペーストを用いた場合、膜厚が厚く、触媒
活性が低くさらに塗布、焼結工程を経て形成された厚膜
の再現性が乏しいため酸素センサ特性としての低温作動
性と応答性が十分でなく固体電解質経由の抵抗値にバラ
ツキが生じやすいという問題がある。
また無電解メツキにより得られた白金膜は高温にてシン
タリング等を生じ白金の触媒活性低下と密着強度が弱い
等の欠点を有している。
タリング等を生じ白金の触媒活性低下と密着強度が弱い
等の欠点を有している。
他に蒸着法、スパッタリング法も薄膜形成方法として用
いられるが、多孔質薄膜としてはバラツキが大きく再現
性に乏しい点と経済性に問題がある。
いられるが、多孔質薄膜としてはバラツキが大きく再現
性に乏しい点と経済性に問題がある。
（発明の目的）
本発明は固体電解質型酸素センサの多孔質白金電極にお
ける」ユ記従来の諸問題を解決するためになされたもの
で、有機白金インクを用い薄膜で膜厚のバラツキが小さ
く、シンタリングが生じにくい多孔質ですぐれた触媒活
性を持ち、しかも密着性と低温作動性と応答性のよい白
金電極として安定したものを提供することを目的とする
。
ける」ユ記従来の諸問題を解決するためになされたもの
で、有機白金インクを用い薄膜で膜厚のバラツキが小さ
く、シンタリングが生じにくい多孔質ですぐれた触媒活
性を持ち、しかも密着性と低温作動性と応答性のよい白
金電極として安定したものを提供することを目的とする
。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、固体電解質型酸素センサの多孔質白金電極を
有機白金インクを用いて、多孔質薄膜を形成させること
を特徴とする固体電解質型酸素センサの製造方法である
。
有機白金インクを用いて、多孔質薄膜を形成させること
を特徴とする固体電解質型酸素センサの製造方法である
。
以下本発明をより詳細に説明する。
固体電解質素子上に有機白金インクをスクリ−ン印刷、
筆塗り、ディッピング、スプレ、スピンコーティング、
スタンプ法等各種の一般的方法で塗布し、室温で乾燥し
た後１００〜２００℃で加熱乾燥する。次に４００〜５
５０℃で一次焼成し、さらに７００〜目００℃で二次焼
成すれば、多孔質白金電極を形成することができる。
筆塗り、ディッピング、スプレ、スピンコーティング、
スタンプ法等各種の一般的方法で塗布し、室温で乾燥し
た後１００〜２００℃で加熱乾燥する。次に４００〜５
５０℃で一次焼成し、さらに７００〜目００℃で二次焼
成すれば、多孔質白金電極を形成することができる。
固体電解質は酸素センサとして用いられるンルコニア等
公知のもので問題はない。
公知のもので問題はない。
多孔質白金薄膜を形成するために塗布する有機白金イン
クは樹脂酸の白金塩と他の樹脂酸の金属塩とバインダと
してロジン誘導体樹脂及び溶剤で合成されたもので、そ
の合成割合は樹脂酸の白金塩を２０〜３５重量％、他の
樹脂酸の金属塩としてロジウム及び／またはビスマス等
の樹脂酸でｐｂ、Ｓ ｉ、Ｃａ、Ｌａ５ＳｂＳＣｒ、Ｖ
、Ｉｒ５Ｒｕ、Ｂ、Ｆｃ、Ａｕ、Ａｇ、Ａ Ｉ、Ｚｒ、
Ｙ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｎ、ＳＲ，ＴｉＳ Ｍ
ｏ。
クは樹脂酸の白金塩と他の樹脂酸の金属塩とバインダと
してロジン誘導体樹脂及び溶剤で合成されたもので、そ
の合成割合は樹脂酸の白金塩を２０〜３５重量％、他の
樹脂酸の金属塩としてロジウム及び／またはビスマス等
の樹脂酸でｐｂ、Ｓ ｉ、Ｃａ、Ｌａ５ＳｂＳＣｒ、Ｖ
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Ｙ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｎ、ＳＲ，ＴｉＳ Ｍ
ｏ。
Ｍｎ、Ｍｇ、Ｐ ｔ、Ｃｕ、Ｐｄ Ｏ，２〜３．０重量
％、ロジン誘導体樹脂には例えばロジンのグリセリンエ
ステル、ロジンのペンタエクスドールエステル等で５〜
２０重量％、溶剤（残部）は例えばテルプンアルコール
等で合成する。
％、ロジン誘導体樹脂には例えばロジンのグリセリンエ
ステル、ロジンのペンタエクスドールエステル等で５〜
２０重量％、溶剤（残部）は例えばテルプンアルコール
等で合成する。
上記の割合で合成された有機白金インクを用いてスクリ
ーン印刷により塗布し、乾燥、焼成した時の白金薄膜の
厚さは０．０５〜０．１μｍであり、任意の膜厚を得る
には膜形成工程を繰返せば簡単にでき、合成された有機
白金インクは液体であり、あらゆる形状の固体電解質素
子上に塗布することができ膜厚も安定したものが得られ
る。
ーン印刷により塗布し、乾燥、焼成した時の白金薄膜の
厚さは０．０５〜０．１μｍであり、任意の膜厚を得る
には膜形成工程を繰返せば簡単にでき、合成された有機
白金インクは液体であり、あらゆる形状の固体電解質素
子上に塗布することができ膜厚も安定したものが得られ
る。
また１回の膜形成工程で膜厚を厚くしたい場合は、樹脂
酸の白金塩の割合を高めれば可能であるが、若干密着性
の低下や膜厚のバラツキを生ずることになる。
酸の白金塩の割合を高めれば可能であるが、若干密着性
の低下や膜厚のバラツキを生ずることになる。
特に固体電解質型酸素センサの多孔質白金電極の膜厚は
０．１〜１μｎ］が好ましいとされている点からも上記
に示した合成割合で十分目的とする膜厚は得られる。し
かも繰返し塗布、乾燥、焼成工程を行ってもヒビ割れを
生じない。
０．１〜１μｎ］が好ましいとされている点からも上記
に示した合成割合で十分目的とする膜厚は得られる。し
かも繰返し塗布、乾燥、焼成工程を行ってもヒビ割れを
生じない。
この製造方法で得られた薄膜を拡大して観察すると均一
な多孔質のものであった。
な多孔質のものであった。
尚、該有機白金インクに合成されている白金以外の樹脂
酸金属塩は固体電解質の成分により割合及び金属成分を
変えることも密着性を高める場合等で可能である。さら
に膜の密着性を高めたい場合の方法として、固体電解質
に合った成分の樹脂酸金属塩で合成したインクをまず塗
布して乾燥させた後に有機白金インクを塗布することも
ひとつの方法である。
酸金属塩は固体電解質の成分により割合及び金属成分を
変えることも密着性を高める場合等で可能である。さら
に膜の密着性を高めたい場合の方法として、固体電解質
に合った成分の樹脂酸金属塩で合成したインクをまず塗
布して乾燥させた後に有機白金インクを塗布することも
ひとつの方法である。
以下本発明に係わる固体電解質酸素センサの多孔質白金
電極の製造方法の実施例を記載するが、該実施例は本発
明を限定するものではない。
電極の製造方法の実施例を記載するが、該実施例は本発
明を限定するものではない。
（実施例Ｉ）
第１図は本発明に係る固体電解質型酸素センサ部分拡大
断面図である。固体電解質ジルコニア素子ｌの表面はス
クリーン印刷にて内面はディッピング法により有機白金
インクを塗布し、室温で１０分間乾燥した後、２００℃
で１０分間乾燥し、次に５００℃で１０分間−次焼成し
、さらに１０００℃で１０分分間法焼成し、この操作を
６回繰返して０，６６μｍの多孔質白金膜を形成させ白
金電極２として酸素センサとした。
断面図である。固体電解質ジルコニア素子ｌの表面はス
クリーン印刷にて内面はディッピング法により有機白金
インクを塗布し、室温で１０分間乾燥した後、２００℃
で１０分間乾燥し、次に５００℃で１０分間−次焼成し
、さらに１０００℃で１０分分間法焼成し、この操作を
６回繰返して０，６６μｍの多孔質白金膜を形成させ白
金電極２として酸素センサとした。
ここで用いた有機白金インクの一例を示した。
樹脂酸白金塩 ３５重量％樹脂酸金属塩（
Ｒｈ） ０．３重量％樹脂酸金属塩（Ｂｉ）
３．０重量％口ジン誘導体樹脂 １５，０重
量％溶剤（ターピネオール’） ４６．７重量％作成
した酸素センサの特性として、１５００℃での耐久性、
低温作動性、応答性、抵抗値特性で表＝１のような結果
が得られた。
Ｒｈ） ０．３重量％樹脂酸金属塩（Ｂｉ）
３．０重量％口ジン誘導体樹脂 １５，０重
量％溶剤（ターピネオール’） ４６．７重量％作成
した酸素センサの特性として、１５００℃での耐久性、
低温作動性、応答性、抵抗値特性で表＝１のような結果
が得られた。
表−１
（実施例２）
実施例１と同一条件で塗布、乾燥、−次焼成、二次焼成
を繰返し行い作製した。繰返し回数は８回、９回、１０
回行い各３個ずつ作製したところそれぞれ表−２のよう
な結果を得た。
を繰返し行い作製した。繰返し回数は８回、９回、１０
回行い各３個ずつ作製したところそれぞれ表−２のよう
な結果を得た。
（実施例３）
密着強度試験は、ジルコニア基板上にＰｔインクを塗布
、焼成したもの」二にピンを半田付けして、垂直方向の
引張りテストを行った。比較例としてＰｔインクのかわ
りに、Ｐｔペースト、無電解メツキ法によるものと比較
したところ表−３のような結果を得た。
、焼成したもの」二にピンを半田付けして、垂直方向の
引張りテストを行った。比較例としてＰｔインクのかわ
りに、Ｐｔペースト、無電解メツキ法によるものと比較
したところ表−３のような結果を得た。
（発明の効果）
本発明は、固体電解質型酸素センサの製造方法で多孔質
白金電極を酸素センサとして従来問題とされていた欠点
を解決するために、有機白金インクを合成し、その塗布
、乾燥、−次焼成、二次焼成の薄膜形成方法により安定
した酸素センサを製造することが可能となったことはさ
らに利用価値を高めることができよう。
白金電極を酸素センサとして従来問題とされていた欠点
を解決するために、有機白金インクを合成し、その塗布
、乾燥、−次焼成、二次焼成の薄膜形成方法により安定
した酸素センサを製造することが可能となったことはさ
らに利用価値を高めることができよう。
第１図は本発明に係る固体電解質型酸素センサ部分拡大
断面図である。 １・・・固体電解質ジルコニア素子、 金電極、３・・・多孔質セラミックス。 ２・・・多孔質臼
断面図である。 １・・・固体電解質ジルコニア素子、 金電極、３・・・多孔質セラミックス。 ２・・・多孔質臼
Claims (1)
- １）固体電解質型酸素センサの多孔質白金電極を有機白
金インクを用いて多孔質薄膜を形成させることを特徴と
する固体電解質型酸素センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1254361A JPH03115966A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 固体電解質型酸素センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1254361A JPH03115966A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 固体電解質型酸素センサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03115966A true JPH03115966A (ja) | 1991-05-16 |
Family
ID=17263922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1254361A Pending JPH03115966A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 固体電解質型酸素センサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03115966A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06317555A (ja) * | 1993-05-07 | 1994-11-15 | Fujikura Ltd | セラミック酸素センサの製造方法 |
| US5421984A (en) * | 1993-01-22 | 1995-06-06 | Nippondenso Co., Ltd. | Oxygen concentration sensor |
| JP2007200564A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-09 | Mitsubishi Electric Corp | 電子放出源の製造方法 |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP1254361A patent/JPH03115966A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5421984A (en) * | 1993-01-22 | 1995-06-06 | Nippondenso Co., Ltd. | Oxygen concentration sensor |
| JPH06317555A (ja) * | 1993-05-07 | 1994-11-15 | Fujikura Ltd | セラミック酸素センサの製造方法 |
| JP2007200564A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-09 | Mitsubishi Electric Corp | 電子放出源の製造方法 |
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