JPH0465521B2 - - Google Patents
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- JPH0465521B2 JPH0465521B2 JP58183196A JP18319683A JPH0465521B2 JP H0465521 B2 JPH0465521 B2 JP H0465521B2 JP 58183196 A JP58183196 A JP 58183196A JP 18319683 A JP18319683 A JP 18319683A JP H0465521 B2 JPH0465521 B2 JP H0465521B2
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- sintering
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- sintered
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- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
本発明は複合酸化物焼結体からなる感湿素子の
製造方法、特に比較的低温で焼結するセラミツク
感湿素子の製造方法に関する。 半導体を応用した素子として湿度変化に応じて
電気抵抗値が変化する、いわゆる感湿素子が一般
に知られている。この種の感湿素子は湿度に対す
る抵抗の変化率が大きく、加湿および除湿の応答
時間が敏速であり、ヒステリシスが小さく、かつ
製造工程の影響が少なく安定した特性を再現する
ことのできることが必要である。とくに製造工程
における焼結温度はエネルギー消費の観点から、
比較的低温で焼結できることが望まれている。 複合酸化物焼結体からなる感湿素子、例えば一
般に知られているMgCr2O4，TiO2等を主成分と
する焼結体では1000℃を超える焼結温度を必要と
しており、そのためエネルギー消費や焼成炉の耐
久性において省資源の面で問題があると共に焼結
工程の正確な制御を困難にしている。 従つて本発明は上記に鑑みなされたもので、比
較的低温の焼結によつて複合酸化物焼結体感湿素
子を製造する方法を提供するものである。 ＞すなわち本発明の要旨は1.5≦Li3VO4＜100モ
ル％と98.5≧ZnO＜０モル％を混合して成形し、
750℃以上800℃未満の温度で焼結した後、焼結体
に電極装着する複合酸化物感湿素子の製造方法で
ある。 本発明の焼結体は比較的低温で焼結できると共
に湿度センサーとして満足に機能する抵抗変化率
および応答特性を有している。すなわちZnOに対
するLi3VO4の含有量を１モル％以上とすること
により湿度に対して実用に適した抵抗変化率を満
足させると共に湿度変化に伴なうヒステリシスが
小さく、安定した特性を有する。 以下に本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。第１図は本発明の感湿素子の製造工程を示
すブロツク図である。全工程を４つにわけ、予備
焼成工程１０によつて得られたLi3VO4とZnOを
混合成形するプレス工程１１、成形体を加熱処理
する焼結工程１２、および焼結体を研磨し、電極
を装着する工程１３からなる。 Li3VO4を製造する予備焼成工程１０は出発原
料としてのバナジウム原料およびリチウム原料を
終局的にLi3VO4が得られるように混合調製され
（混合比はモル比で１：３）、混合物を600℃±10
℃で１時間加熱処理する。バナジウム原料として
はV2O5が挙げられ、リチウム原料としてはLi2O
やLi2CO3が挙げられるが、潮解性のないLi2CO3
が正確な秤量ができるので好ましい。なお市販で
高純度Li3VO4が入手できる場合には前述の予備
焼成工程１０は省略され、次工程から出発でき
る。 以上のようにして得られたLi3VO4はプレス工
程１１において所定のZnOを添加、粉砕し、さら
に粉末樹脂を少量添加混合して加圧成形される。 Li3VO4とZnOの混合比および成形工程以下の
手順について表１に示す各組成比の８個の試料に
ついて説明する。各試料はそれぞれの組成に調製
され乳鉢で粉砕後PVA樹脂を１重量％添加混合
し、１〜2t／cm2で加圧し10×10×0.5mmの成形体
を作成した。 得られた成形体は焼結工程１２において酸化雰
囲気下、３時間加熱処理され、得た焼結体の目視
観察およびハンドリングの容易さから焼結に要す
る最低温度を判断し、それぞれの焼結温度を表１
および第２図に示した。前記処理時間は必ずしも
それによることはないが経験から少なくとも１時
間以上は必要であり、それ以下の場合、焼結温度
の判断ができない。
製造方法、特に比較的低温で焼結するセラミツク
感湿素子の製造方法に関する。 半導体を応用した素子として湿度変化に応じて
電気抵抗値が変化する、いわゆる感湿素子が一般
に知られている。この種の感湿素子は湿度に対す
る抵抗の変化率が大きく、加湿および除湿の応答
時間が敏速であり、ヒステリシスが小さく、かつ
製造工程の影響が少なく安定した特性を再現する
ことのできることが必要である。とくに製造工程
における焼結温度はエネルギー消費の観点から、
比較的低温で焼結できることが望まれている。 複合酸化物焼結体からなる感湿素子、例えば一
般に知られているMgCr2O4，TiO2等を主成分と
する焼結体では1000℃を超える焼結温度を必要と
しており、そのためエネルギー消費や焼成炉の耐
久性において省資源の面で問題があると共に焼結
工程の正確な制御を困難にしている。 従つて本発明は上記に鑑みなされたもので、比
較的低温の焼結によつて複合酸化物焼結体感湿素
子を製造する方法を提供するものである。 ＞すなわち本発明の要旨は1.5≦Li3VO4＜100モ
ル％と98.5≧ZnO＜０モル％を混合して成形し、
750℃以上800℃未満の温度で焼結した後、焼結体
に電極装着する複合酸化物感湿素子の製造方法で
ある。 本発明の焼結体は比較的低温で焼結できると共
に湿度センサーとして満足に機能する抵抗変化率
および応答特性を有している。すなわちZnOに対
するLi3VO4の含有量を１モル％以上とすること
により湿度に対して実用に適した抵抗変化率を満
足させると共に湿度変化に伴なうヒステリシスが
小さく、安定した特性を有する。 以下に本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。第１図は本発明の感湿素子の製造工程を示
すブロツク図である。全工程を４つにわけ、予備
焼成工程１０によつて得られたLi3VO4とZnOを
混合成形するプレス工程１１、成形体を加熱処理
する焼結工程１２、および焼結体を研磨し、電極
を装着する工程１３からなる。 Li3VO4を製造する予備焼成工程１０は出発原
料としてのバナジウム原料およびリチウム原料を
終局的にLi3VO4が得られるように混合調製され
（混合比はモル比で１：３）、混合物を600℃±10
℃で１時間加熱処理する。バナジウム原料として
はV2O5が挙げられ、リチウム原料としてはLi2O
やLi2CO3が挙げられるが、潮解性のないLi2CO3
が正確な秤量ができるので好ましい。なお市販で
高純度Li3VO4が入手できる場合には前述の予備
焼成工程１０は省略され、次工程から出発でき
る。 以上のようにして得られたLi3VO4はプレス工
程１１において所定のZnOを添加、粉砕し、さら
に粉末樹脂を少量添加混合して加圧成形される。 Li3VO4とZnOの混合比および成形工程以下の
手順について表１に示す各組成比の８個の試料に
ついて説明する。各試料はそれぞれの組成に調製
され乳鉢で粉砕後PVA樹脂を１重量％添加混合
し、１〜2t／cm2で加圧し10×10×0.5mmの成形体
を作成した。 得られた成形体は焼結工程１２において酸化雰
囲気下、３時間加熱処理され、得た焼結体の目視
観察およびハンドリングの容易さから焼結に要す
る最低温度を判断し、それぞれの焼結温度を表１
および第２図に示した。前記処理時間は必ずしも
それによることはないが経験から少なくとも１時
間以上は必要であり、それ以下の場合、焼結温度
の判断ができない。
【表】
【表】
かくして得られた８個の焼結体の焼結状態か
ら、ZnOに対してLi3VO4が１モル％以上含有さ
れた場合その焼結温度が急激に低下し、省エネル
ギーの面で極めて有利であることを示している。 次に得られた焼結体表面を通常の方法で研磨し
て形状を整えた後、第５図に示すように焼結体１
にくし形電極２，３とが形成された各電極２，３
に引出用リード線４，５が半田付けされる。なお
電極パターンは本焼結体が十分にポーラスである
から、くし形電極以外に円形またはメツシユ状パ
ターンに形成することもできる。また電極材料と
しては通常の導電性ペーストである白金、ニツケ
ル、銀、金、酸化ルテニウム等が使用できる。 かくして得られた各試料の湿度センサーとして
の機能を調べる。試料にスクリーン印刷法によつ
てくし形電極を形成し、その応答速度および抵抗
値の測定をしたところ、No.２〜No.７試料はいずれ
も感湿素子として良好な機能を有していた。例え
ばNo.３試料について、相対湿度30％と90％間の応
答速度は１分以内であること（第３図）、および
常温（20℃）下での相対湿度30〜90％間の低抗値
の変化は大きく、かつ直線であること（第４図）
から、感湿素子として十分な機能を具備してい
る。 本発明の感湿素子の製造方法は、従来の複合酸
化物焼結体感湿素子の製造法に比し著しく低い焼
結温度で製造できるので焼結が容易であり、また
品質が安定しており、しかも従来のものと比べ何
ら遜色のない感湿機能を有した実用性の高い、省
エネルギー型のきわめて有用なものである。
ら、ZnOに対してLi3VO4が１モル％以上含有さ
れた場合その焼結温度が急激に低下し、省エネル
ギーの面で極めて有利であることを示している。 次に得られた焼結体表面を通常の方法で研磨し
て形状を整えた後、第５図に示すように焼結体１
にくし形電極２，３とが形成された各電極２，３
に引出用リード線４，５が半田付けされる。なお
電極パターンは本焼結体が十分にポーラスである
から、くし形電極以外に円形またはメツシユ状パ
ターンに形成することもできる。また電極材料と
しては通常の導電性ペーストである白金、ニツケ
ル、銀、金、酸化ルテニウム等が使用できる。 かくして得られた各試料の湿度センサーとして
の機能を調べる。試料にスクリーン印刷法によつ
てくし形電極を形成し、その応答速度および抵抗
値の測定をしたところ、No.２〜No.７試料はいずれ
も感湿素子として良好な機能を有していた。例え
ばNo.３試料について、相対湿度30％と90％間の応
答速度は１分以内であること（第３図）、および
常温（20℃）下での相対湿度30〜90％間の低抗値
の変化は大きく、かつ直線であること（第４図）
から、感湿素子として十分な機能を具備してい
る。 本発明の感湿素子の製造方法は、従来の複合酸
化物焼結体感湿素子の製造法に比し著しく低い焼
結温度で製造できるので焼結が容易であり、また
品質が安定しており、しかも従来のものと比べ何
ら遜色のない感湿機能を有した実用性の高い、省
エネルギー型のきわめて有用なものである。
第１図は本発明の感湿素子の製造工程を示すブ
ロツク図であり、第２図はLi3VO4含有量と焼結
温度の関係を示すグラフ、第３図〜第４図は感湿
素子としての特性値のグラフである。第５図は感
湿素子の一実施例を示す。 １………焼結体、２，３……電極、４，５……
リード線、１０……予備焼成工程、１１……プレ
ス工程、１２……焼結工程、１３……電極装着工
程。
ロツク図であり、第２図はLi3VO4含有量と焼結
温度の関係を示すグラフ、第３図〜第４図は感湿
素子としての特性値のグラフである。第５図は感
湿素子の一実施例を示す。 １………焼結体、２，３……電極、４，５……
リード線、１０……予備焼成工程、１１……プレ
ス工程、１２……焼結工程、１３……電極装着工
程。
Claims (1)
- １ Li3VO4を1.5モル％以上100モル％未満と、
０モル％を超え98.5モル％以下のZnOと混合して
成形し、該成形体を750℃以上800℃未満の温度で
焼結した後、該焼結体に電極装着することを特徴
とすることを特徴とする感湿素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58183196A JPS6076101A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 感湿素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58183196A JPS6076101A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 感湿素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6076101A JPS6076101A (ja) | 1985-04-30 |
| JPH0465521B2 true JPH0465521B2 (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=16131446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58183196A Granted JPS6076101A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 感湿素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6076101A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6229101A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-07 | 日本セメント株式会社 | 感湿抵抗体 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5711122A (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-20 | Hitachi Ltd | Change-over device of drive power |
| JPS57169664A (en) * | 1981-04-13 | 1982-10-19 | Marcon Electronics Co Ltd | Humidity sensitive element |
-
1983
- 1983-10-03 JP JP58183196A patent/JPS6076101A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5711122A (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-20 | Hitachi Ltd | Change-over device of drive power |
| JPS57169664A (en) * | 1981-04-13 | 1982-10-19 | Marcon Electronics Co Ltd | Humidity sensitive element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6076101A (ja) | 1985-04-30 |
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| JPH0122965B2 (ja) |