JPH08101149A - Gas sensor - Google Patents

Gas sensor

Info

Publication number
JPH08101149A
JPH08101149A JP9884595A JP9884595A JPH08101149A JP H08101149 A JPH08101149 A JP H08101149A JP 9884595 A JP9884595 A JP 9884595A JP 9884595 A JP9884595 A JP 9884595A JP H08101149 A JPH08101149 A JP H08101149A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
sensitive layer
cathode
anode
sintering
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.)
Granted
Application number
JP9884595A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2529547B2 (en
Inventor
Keizo Furusaki
圭三 古崎
Mineji Nasu
峰次 那須
Toshitaka Matsuura
利孝 松浦
Akio Takami
昭雄 高見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP7098845A priority Critical patent/JP2529547B2/en
Publication of JPH08101149A publication Critical patent/JPH08101149A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2529547B2 publication Critical patent/JP2529547B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To provide a gas sensor which prevents propagation of sintering in a gas sensitive layer on the cathode side and suppresses a deterioration due to such change with time that a response lag is generated for a change in the gas concentration. CONSTITUTION: The gas sensor is composed of a pair of electrodes 16a, 16b consisting of an anode and a cathode and a porous gas sensitive layer 24 which encloses the electrodes 16a, 16b, contains oxides of a transition metal such as titania having gas sensitivity, and whose electric resistance varies in accordance with the gas composition and/or concentration, wherein a sintering inhibiting agent to inhibit sintering of the layer 24 is added to that part of the layer 24 which is situated around the cathode.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ガス成分またはその濃
度を検出するためのガス検出器に関するものであって、
特に感ガス性の遷移金属酸化物を用いたガス検出器に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas detector for detecting a gas component or its concentration,
In particular, it relates to a gas detector using a gas-sensitive transition metal oxide.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりガスの存在、あるいはその濃度
を検出するためのガス検出器として、酸素ガス検出器、
可燃性ガス検出器等が実用化されている。これらの中
に、ガスが接触した場合に、その電気抵抗が変化する特
性を持った感ガス性の金属酸化物を使用しているものが
ある。例えばTiO2 CoO,NiO等の遷移金属元素
の酸化物等は酸素センサとして使用できる。
2. Description of the Related Art Conventionally, an oxygen gas detector has been used as a gas detector for detecting the presence or concentration of gas.
Combustible gas detectors have been put to practical use. Among these, there is one using a gas-sensitive metal oxide having a characteristic that its electric resistance changes when it comes into contact with gas. For example, oxides of transition metal elements such as TiO2 CoO and NiO can be used as oxygen sensors.

【0003】ここで例示した遷移金属酸化物は、非化学
量論的化合物である。そして、この非化学量論的化合物
中の荷電担体(ホール、電子)の量は、周囲の酸素ガス
分圧によって変化する。そのために、周囲の酸素ガス分
圧に応じて導電率が変化するのである。
The transition metal oxides exemplified here are non-stoichiometric compounds. Then, the amount of charge carriers (holes, electrons) in this non-stoichiometric compound changes depending on the partial pressure of oxygen gas in the surroundings. Therefore, the conductivity changes according to the partial pressure of oxygen gas in the surroundings.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記酸素セ
ンサのうち、例えば、TiO2センサでは、陰極と陽極
間のバイアスによるイオン電流のために、陽極側では、
Ti4+の不足状態になるとともに、O2-の過剰な状態に
なって酸素欠陥が少なくなる。このため陽極とTiO2
の感ガス層間の抵抗が上昇し、感ガス層の抵抗値が初期
状態から異なった値となって劣化する。一方、陰極側で
も、イオン電流のために、Ti4+の過剰状態になるとと
もに、O2-の不足状態になるが、O2-は雰囲気中から補
給させるのでTiO2からなる多孔質の感ガス層は焼結
して表面積が減少する。このような感ガス層の焼結の進
行により、ガス濃度の変化に対して応答遅れを起こす。
Among the above oxygen sensors, for example, in a TiO2 sensor, an ionic current due to a bias between the cathode and the anode causes the
As the Ti4 + becomes deficient, the oxygen deficiency becomes less due to the excess of O2-. Therefore, the anode and TiO2
The resistance between the gas-sensitive layers increases, and the resistance value of the gas-sensitive layers becomes different from the initial state and deteriorates. On the other hand, even on the cathode side, due to the ion current, Ti4 + is in an excessive state and O2- is in an insufficient state, but since O2- is supplied from the atmosphere, the porous gas-sensitive layer made of TiO2 is sintered. And the surface area is reduced. Such progress of sintering of the gas-sensitive layer causes a delay in response to changes in gas concentration.

【0005】本発明は、上記従来の技術の問題点を究明
した結果なされたもので、経時変化による劣化の少ない
ガス検出器を提供することを目的とする。
The present invention has been made as a result of investigating the problems of the above-mentioned conventional techniques, and an object of the present invention is to provide a gas detector which is less deteriorated due to aging.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するために次の手段を採用した。すなわち、第1の発
明は、陽極および陰極からなる1対の電極と、この電極
を覆い、感ガス性の遷移金属酸化物を含み、ガス成分お
よび/またはガス濃度に応じて電気抵抗が変化する多孔
質の感ガス層と、とを備え、上記陽極周辺の感ガス層
に、上記遷移金属より価数の大きい元素を含んだ電子の
ドナー添加剤を添加したことを特徴とするガス検出器を
要旨とする。
The present invention adopts the following means in order to solve the above problems. That is, the first invention includes a pair of electrodes composed of an anode and a cathode, and a pair of electrodes covering the electrodes, containing a gas-sensitive transition metal oxide, and having an electric resistance that changes according to a gas component and / or a gas concentration. A gas detector comprising a porous gas-sensitive layer, wherein the gas-sensitive layer around the anode is added with an electron donor additive containing an element having a higher valence than the transition metal. Use as a summary.

【0007】また、第2の発明は、陽極および陰極から
なる1対の電極と、この電極を覆い、感ガス性の遷移金
属酸化物を含み、ガス成分および/またはガス濃度に応
じて電気抵抗が変化する多孔質の感ガス層と、とを備
え、上記陰極周辺の感ガス層に、該感ガス層の焼結を抑
止する焼結抑止剤を添加したことを特徴とするガス検出
器を要旨とする。
The second invention includes a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, a pair of electrodes covering the electrodes, containing a gas-sensitive transition metal oxide, and having an electric resistance depending on a gas component and / or a gas concentration. A gas detector having a porous gas sensitive layer that changes, and a gas detector characterized in that a sintering inhibitor that suppresses sintering of the gas sensitive layer is added to the gas sensitive layer around the cathode. Use as a summary.

【0008】さらに、第3の発明は、陽極および陰極か
らなる1対の電極と、この電極を覆い、感ガス性の遷移
金属酸化物を含み、ガス成分および/またはガス濃度に
応じて電気抵抗が変化する多孔質の感ガス層と、とを備
え、上記陰極周辺の感ガス層の表面積を陽極側に対して
小さくしたことを特徴とするガス検出器を要旨とする。
Further, a third aspect of the present invention includes a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, a pair of electrodes covering the electrodes, containing a gas-sensitive transition metal oxide, and having an electric resistance depending on a gas component and / or a gas concentration. The gas detector is characterized in that it has a porous gas-sensitive layer having a variable surface area, and the surface area of the gas-sensitive layer around the cathode is smaller than that on the anode side.

【0009】ここで、上記電極としては、耐熱性の導電
体であれば特に限定はないが、通常、タングステン、モ
リブデン、金あるいは白金族を主成分としたものが用い
られる。感ガス層に用いられる感ガス性金属酸化物とし
ては、検出するガス成分に応じてその物質を選択すれば
よいが、通常用いられるものとして、TiO2 ,SnO
2 ,CoO,ZnO,Nb2O5,Cr2O3,NiO等の
遷移金属酸化物があげられ、本発明においてもこれらの
うちのいずれか1つまたは2つ以上の組合せの物質を用
いればよい。
Here, the above-mentioned electrode is not particularly limited as long as it is a heat-resistant conductor, but in general, one containing tungsten, molybdenum, gold or platinum group as a main component is used. As the gas-sensitive metal oxide used in the gas-sensitive layer, the substance may be selected according to the gas component to be detected, but as the commonly used substances, TiO2, SnO
Examples thereof include transition metal oxides such as 2, CoO, ZnO, Nb2O5, Cr2O3, and NiO. In the present invention, any one or a combination of two or more of these may be used.

【0010】ドナー添加剤として、例えばTiO2を主
成分とする酸素センサでは、Ti4+よりイオン価数の大
きいTa5+やNb5+等のドナーとなる陽イオンおよびそ
の酸化物がある。また、第2の発明においては、焼結抑
止剤として、例えば、TiO2を主成分とする酸素セン
サでは、ZrO2の母材中に安定化剤としてY2O3を含
有したもの、あるいはCeO2などの酸化物がある。
As the donor additive, for example, in an oxygen sensor containing TiO2 as a main component, there are cations and their oxides such as Ta5 + and Nb5 +, which have a larger ionic valence than Ti4 +. Further, in the second invention, as a sintering inhibitor, for example, in an oxygen sensor containing TiO2 as a main component, a base material of ZrO2 containing Y2O3 as a stabilizer or an oxide such as CeO2 is used. is there.

【0011】本発明のガス検出器は、例えば、セラミッ
ク基板上に厚膜技術等のハイブリッド技術により感ガス
層等を設けることにより作成できる。あるいは、厚膜技
術等を使用せずに、サーミスタ等で用いられる、ディス
ク型、ビード型等に形成してもよい。
The gas detector of the present invention can be produced, for example, by providing a gas sensitive layer or the like on a ceramic substrate by a hybrid technique such as a thick film technique. Alternatively, it may be formed into a disk type, a bead type or the like used in a thermistor or the like without using the thick film technique or the like.

【0012】さらに、測定時におけるガス検出器の温度
特性の変動の減少を目的として、発熱体を感ガス層の近
傍に設けても良い。そして、この発熱体の一部とガス検
出器の一方の電極とを連結して感ガス層に電圧を印加
し、端子の数を減らすと共に測定回路を簡単にしてもよ
い。
Further, a heating element may be provided in the vicinity of the gas-sensitive layer for the purpose of reducing fluctuations in the temperature characteristics of the gas detector during measurement. Then, a part of this heating element and one electrode of the gas detector may be connected to apply a voltage to the gas sensitive layer to reduce the number of terminals and simplify the measurement circuit.

【0013】[0013]

【作用】第1の発明では、陽極と陰極間のバイアスによ
るイオン電流によって、陽極側のTi4+の不足およびO
2-の過剰になっても、陽極側の感ガス層に添加されたド
ナー添加剤により、陽極側の感ガス層の陽イオンが多く
なっているので、過剰なO2-が酸化されてO2-を減少さ
せるとともに、還元されたドナー添加剤が感ガス層の結
合格子を構成することになる。したがって、感ガス層の
電極間抵抗の経時変化が低減される。
In the first aspect of the invention, due to the ion current due to the bias between the anode and the cathode, the shortage of Ti4 + on the anode side and O
Even if the amount of 2-excess, the cations in the gas-sensitive layer on the anode side are increased due to the donor additive added to the gas-sensitive layer on the anode side. And the reduced donor additive constitutes the bonding lattice of the gas sensitive layer. Therefore, the change with time of the interelectrode resistance of the gas sensitive layer is reduced.

【0014】第2の発明では、陰極周辺の感ガス層は、
イオン電流によりTi4+の過剰状態になり、周辺ガスの
雰囲気から供給されたO2-により焼結による表面積が減
少していくが、焼結抑止剤により陰極周辺の感ガス層の
焼結が抑止されるので、感ガス濃度の変化に対する応答
性の経時変化が低減される。
In the second invention, the gas sensitive layer around the cathode is
The ion current causes an excess of Ti4 +, and the surface area due to sintering is reduced by O2- supplied from the ambient gas atmosphere, but the sintering inhibitor suppresses the sintering of the gas-sensitive layer around the cathode. Therefore, the change with time of the responsiveness to the change in the gas-sensitive concentration is reduced.

【0015】また、第3の発明では、第2の発明と同様
に、陰極側の焼結を抑止するために、陰極側の感ガス層
の吸着面積を予め小さくしてあるので、焼結による吸着
面積の減少の割合を小さくできるから、応答性などの経
時変化が少なくなる。
Further, in the third invention, as in the second invention, the adsorption area of the gas-sensitive layer on the cathode side is made small in advance in order to suppress the sintering on the cathode side. Since the rate of decrease of the adsorption area can be reduced, changes in responsiveness and the like over time are reduced.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガス検出
器によれば、使用に伴う劣化を低減し、安定した特性を
得ることができる。そして、第1の発明によれば、陽極
周辺にドナー添加剤を添加することにより、陽極周辺の
抵抗の増加に伴う劣化を抑制できる。
As described above, according to the gas detector of the present invention, deterioration due to use can be reduced and stable characteristics can be obtained. Then, according to the first aspect of the present invention, by adding the donor additive to the periphery of the anode, it is possible to suppress deterioration due to an increase in resistance around the anode.

【0017】また、第2の発明によれば、陰極側の焼結
抑止剤により、陰極側の感ガス層の焼結が抑止され、ま
た、第3の発明によれば、陰極側の感ガス層の比表面積
が予め小さくなっているので、焼結に伴う比表面積の初
期状態からの変化が少なく、応答性の劣化を低減でき
る。
Further, according to the second invention, sintering of the gas sensitive layer on the cathode side is suppressed by the sintering inhibitor on the cathode side, and according to the third invention, the gas sensitive layer on the cathode side is suppressed. Since the specific surface area of the layer is made small in advance, the change in specific surface area due to sintering from the initial state is small, and deterioration of responsiveness can be reduced.

【0018】[0018]

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて説明する。な
お、説明上各図の縮尺は異なる。まず、本発明の一実施
例を第1図によって説明する。本実施例は、感ガス層と
してTiO2を使用した酸素ガス検出器10である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the scale of each drawing is different for the sake of explanation. First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is an oxygen gas detector 10 using TiO2 as a gas sensitive layer.

【0019】第1図の部分破断した斜視図に示すよう
に、セラミック基板12上には、端子13a,13b,
13eで白金リード線14a,14b,14eに接続さ
れた検出用電極16a,16bおよび熱抵抗電極16e
等の電極パターン16が形成され、さらに上記セラミッ
ク基板12上および電極パターン16上にセラミック基
板12と一体化された第1のセラミック積層板18およ
び第1のセラミック積層板18上に第2のセラミック積
層板19がそれぞれ積層されている。この第1のセラミ
ック積層板18には、仕切り部18aで分けられた陽極
側および陰極側下窓部20a,20bが形成され、さら
に、第2のセラミック積層板19には、上記両下窓部2
0a,20bにとともに窓部20を形成する上窓部20
cが形成されている。
As shown in the partially broken perspective view of FIG. 1, the terminals 13a, 13b,
Detection electrodes 16a, 16b and thermal resistance electrode 16e connected to platinum lead wires 14a, 14b, 14e at 13e
And the like. Further, a first ceramic laminated plate 18 integrated with the ceramic substrate 12 on the ceramic substrate 12 and the electrode pattern 16 and a second ceramic on the first ceramic laminated plate 18 are formed. The laminated plates 19 are laminated. Anode side and cathode side lower window portions 20a and 20b divided by a partition portion 18a are formed on the first ceramic laminated plate 18, and further, both lower window portions are formed on the second ceramic laminated plate 19. Two
0a, 20b and the upper window portion 20 forming the window portion 20
c is formed.

【0020】上記窓部20のうち陽極側および陰極側下
窓部20a,20bには、第1表に示すような組成の陽
極側および陰極側ペーストが充填されて陽極側および陰
極側感ガス下層24a,24bが形成されており、さら
に上窓部20cには、通常のTiO2の感ガス層を形成
するTiO2ペーストが充填されて感ガス上層24cが
形成されている。そして、これらの各層により感ガス層
24が形成されている。また、上記セラミック基板12
と感ガス層24との間に両者の剥離を防ぐ球形造粒粒子
22が介在している。
Anode-side and cathode-side lower windows 20a and 20b of the window 20 are filled with anode-side and cathode-side pastes having the compositions shown in Table 1 to form the anode-side and cathode-side gas-sensitive lower layers. 24a and 24b are formed, and the upper window portion 20c is filled with a TiO2 paste forming a normal gas-sensitive layer of TiO2 to form a gas-sensitive upper layer 24c. The gas sensitive layer 24 is formed by these layers. In addition, the ceramic substrate 12
Spherical granulated particles 22 are interposed between the gas-sensitive layer 24 and the gas-sensitive layer 24.

【0021】次に、上記酸素ガス検出器10の製造工程
を第2図ないし第6図にしたがって説明する。 アルミナ92wt%、マグネシア3wt%、および焼結
助剤(シリカ、カルシア等)5wt%をポットミルにて2
0時間混合する。その後、該混合物に有機バインダーと
してポリビニールブチラール12wt%、フタル酸ジブチ
ル4wt%を添加し、溶剤としてメチルエチルケトン、ト
ルエン等を加えた。さらにポットミルで15時間混合し
てスラリーとし、ドクタープレート法により基板用およ
び積層用グリーンシート12A,18A,19Aを形成
する。
Next, the manufacturing process of the oxygen gas detector 10 will be described with reference to FIGS. 2 wt% of alumina, 3 wt% of magnesia, and 5 wt% of sintering aid (silica, calcia, etc.) in a pot mill
Mix for 0 hours. Then, 12% by weight of polyvinyl butyral and 4% by weight of dibutyl phthalate were added to the mixture as an organic binder, and methyl ethyl ketone, toluene and the like were added as a solvent. Further, the mixture is mixed in a pot mill for 15 hours to form a slurry, and the substrate and laminating green sheets 12A, 18A and 19A are formed by the doctor plate method.

【0022】上記グリーンシートの形状は、基板用グリ
ーンシート12Aで47.8mm×4.0mm×0.8
mmt、第1,第2の積層用グリーンシート18A,1
9Aで47.8mm×4.0mm×0.28mmtであ
る。そして、上記第1の積層用グリーンシート18A
は、仕切り部18aで仕切られた2つの陽極側および陰
極側下窓部を3.05mm×0.8mmの寸法で形成
し、さらに、第2の積層用グリーンシート19Aの上窓
部20cを3.05mm×2.0mmの寸法で形成す
る。
The shape of the green sheet is 47.8 mm × 4.0 mm × 0.8 in the green sheet for substrate 12A.
mmt, first and second stacking green sheets 18A, 1
It is 47.8 mm × 4.0 mm × 0.28 mmt at 9A. Then, the first green sheet for lamination 18A
Forms the two anode-side and cathode-side lower window parts partitioned by the partition part 18a with a size of 3.05 mm × 0.8 mm, and further comprises the upper window part 20c of the second stacking green sheet 19A of 3 It is formed with dimensions of 0.05 mm × 2.0 mm.

【0023】 次に、白金黒とスポンジ状白金とを、
2:1の比率に調合し、他に上記で用いたグリーンシ
ートの材料混合物を10wt%添加し、ブチルカルビドー
ル、エトセル等の溶剤を加えて、電極用ペーストとす
る。 次に、で調整した電極用ペーストを用い厚膜印刷
により、基板用グリーンシート12A上に電極パターン
16を形成する。電極パターン16として、上述したよ
うに、検出用電極パターン16a,16b、および感ガ
ス層24を加熱するためのヒータとなる熱抵抗電極パタ
ーン16eと、上記両パターン16の端子となる端子パ
ターン13a,13b,13eを形成する。(第2図
(イ)(ロ)) その後、上記端子パターン13a,13b,13e
に、直径0.2mmの白金リード線14a,14b,1
4eをそれぞれ接続する(第3図(イ)(ロ))。
Next, platinum black and sponge-like platinum are
It is mixed at a ratio of 2: 1 and 10% by weight of the material mixture of the green sheet used above is added, and a solvent such as butyl carbidol and Ethocel is added to obtain an electrode paste. Next, the electrode pattern 16 is formed on the substrate green sheet 12A by thick film printing using the electrode paste adjusted in. As described above, as the electrode pattern 16, the detection electrode patterns 16a and 16b, the thermal resistance electrode pattern 16e that serves as a heater for heating the gas-sensitive layer 24, and the terminal pattern 13a that serves as a terminal of both patterns 16, 13b and 13e are formed. (FIG. 2 (a) (b)) Then, the terminal patterns 13a, 13b, 13e
The platinum lead wires 14a, 14b, 1 having a diameter of 0.2 mm
4e are respectively connected (FIG. 3 (a) (b)).

【0024】 次に、上記基板用グリーンシート12
A上に第1の積層用グリーンシート18A、さらに第2
の積層用グリーンシート19Aを積層熱圧着して積層体
を形成する。このとき、該積層用グリーンシート18
A,19Aの窓部20には、検出用電極パターン16
a,16bの先端が露出している。そして、窓部20中
にで調整したグリーンシートと同一の材料からなる8
0〜150メッシュの球形造粒粒子(2次粒子)22を
分散付着させてから、上記積層体を1500℃で大気と
ほぼ同一雰囲気中にて2時間焼成することで一体となっ
たセラミック基板12およびセラミック積層板18,1
9を形成する(第4図(イ)、(ロ))。
Next, the substrate green sheet 12
The first stacking green sheet 18A on A, and the second
The laminated green sheet 19A is laminated and thermocompression-bonded to form a laminated body. At this time, the green sheet for lamination 18
The detection electrode pattern 16 is provided on the windows 20 of A and 19A.
The tips of a and 16b are exposed. Then, it is made of the same material as the green sheet adjusted in the window 20.
A ceramic substrate 12 which is made integral by dispersing and adhering spherical granulated particles (secondary particles) 22 of 0 to 150 mesh for 2 hours at 1500 ° C. in substantially the same atmosphere as the atmosphere. And ceramic laminate 18,1
9 is formed (FIGS. 4A and 4B).

【0025】上述のように球形造粒粒子22を分散付着
させて焼成すると、各粒子22が、セラミック基板12
上に分散して凹凸面を形成する。 次に、セラミック積層板18,19の窓部20内
に、TiO2を主成分とする感ガス性の金属酸化物を充
填するのであるが、ここでは、まず、第1表の試料N
o.5に示すような陽極側ペーストを調整する。
When the spherical granulated particles 22 are dispersed and adhered and fired as described above, each particle 22 becomes a ceramic substrate 12.
Dispersed on top to form an uneven surface. Next, the window portions 20 of the ceramic laminated plates 18 and 19 are filled with a gas-sensitive metal oxide containing TiO2 as a main component. Here, first, the sample N in Table 1 is used.
o. An anode side paste as shown in 5 is prepared.

【0026】すなわち、大気中1200℃で1時間仮焼
した平均粒径1.2μmのTiO2粉末100重量部に
対して、電子導電性を高めるドナー添加剤として、平均
粒径0.5μmのTa2O5を5重量部添加し、触媒とし
て、白金黒20重量部を加え、さらに、バインダーとし
て、3重量%のエチルセルロースを2重量部だけ添加
し、これらをブチカルビトール(2−(2−ブトキシエ
トキシ)エタノールの商品名)中で混合し、300ポイ
ズの粘度にしてTiO2ペーストを調整する。そして、
この陽極側TiO2ペーストを、陽極側下窓部20a内
の陽極パターン16a上に20〜50μm厚膜塗布する
(第5図(イ)(ロ))。
That is, with respect to 100 parts by weight of TiO2 powder having an average particle size of 1.2 μm calcined at 1200 ° C. for 1 hour in air, Ta2O5 having an average particle size of 0.5 μm was used as a donor additive for increasing electron conductivity. 5 parts by weight was added, 20 parts by weight of platinum black was added as a catalyst, and 2 parts by weight of 3% by weight of ethyl cellulose was further added as a binder. These were added to butycarbitol (2- (2-butoxyethoxy) ethanol. (Commercial name), and the viscosity is adjusted to 300 poise to prepare a TiO2 paste. And
This anode side TiO2 paste is applied as a 20 to 50 [mu] m thick film on the anode pattern 16a in the anode side lower window portion 20a (Fig. 5 (a) (b)).

【0027】一方、陰極側ペーストは、まず陽極側Ti
O2粉末の粒径より大きい平均粒径3.5μmのTiO2
粉末の100重量部に対して、焼結抑止剤として、Y2
O37モル%含有のZrO2を5重量部、そして触媒とし
て白金黒20重量部を加えて、以下、陽極側ペーストと
同様に調整する。そして、この陰極側ペーストを陰極側
下窓部20b内に20〜50μm厚膜塗布する。
On the other hand, as for the cathode side paste, first the anode side Ti
TiO2 with an average particle size of 3.5 μm larger than the particle size of O2 powder
As a sintering inhibitor, Y2 was added to 100 parts by weight of the powder.
Then, 5 parts by weight of ZrO2 containing 7 mol% of O3 and 20 parts by weight of platinum black as a catalyst are added, and the same procedure as in the anode paste is performed. Then, this cathode-side paste is applied in a thickness of 20 to 50 μm in the cathode-side lower window portion 20b.

【0028】次に、陽極および陰極の両電極にまたがっ
て塗布されるペーストを調整するのであるが、まず、平
均粒径1.2μmのTiO2粉末100重量部に対し
て、触媒として白金黒10重量部とロジウム黒1重量部
を加え、上記ペーストと同様に調整してペーストを作
る。そして、このペーストを上記両層上の上窓部内20
cに50〜500μm厚膜印刷する。
Next, the paste applied over both the anode and cathode electrodes is prepared. First, with respect to 100 parts by weight of TiO 2 powder having an average particle size of 1.2 μm, 10 parts by weight of platinum black is used as a catalyst. Parts and 1 part by weight of rhodium black are added and adjusted in the same manner as the above paste to make a paste. Then, paste this paste into the upper window part 20 on both layers.
Print 50 to 500 μm thick film on c.

【0029】 その後に、上記工程を終えた積層体を
1200℃の大気中に1時間放置して焼成する(第6図
(イ)(ロ))。上記の工程で用いる陽極側および陰
極側ペーストの組成を第1表のように変えてガス検出器
の試料を作成する。この試料を酸素センサに組み立たて
た後に、次の実験によって各試料の応答速度、耐久性を
測定する。実験の結果を第2表に示す。 ○ 応答速度試験 プロパンガスバーナの排ガス中に酸素センサとして
組み立てられた試料をさらす。このプロパンガスバーナ
は、排気温が350℃で、かつ1秒毎に空気燃料比が燃
料過剰(以下リッチという、空気燃料比λ=0.9)と
燃料不足(以下リーンという、λ=1.1)との間で変
化するよう制御されている。
After that, the laminated body that has undergone the above steps is left to stand in the air at 1200 ° C. for 1 hour to be fired (FIG. 6 (a) (b)). Samples of gas detectors are prepared by changing the composition of the paste on the anode side and the paste on the cathode side used in the above steps as shown in Table 1. After assembling this sample into an oxygen sensor, the response speed and durability of each sample are measured by the following experiments. The results of the experiment are shown in Table 2. ○ Response speed test The sample assembled as an oxygen sensor is exposed to the exhaust gas of a propane gas burner. This propane gas burner has an exhaust temperature of 350 ° C., and has an air fuel ratio of fuel excess (hereinafter referred to as rich, air fuel ratio λ = 0.9) and fuel shortage (hereinafter referred to as lean λ = 1.1) every one second. ) Is controlled to change between.

【0030】 排ガスがリッチのときにガス検出器1
0の出力が1V、リーンの時の出力が0Vとなるよう
に、センサに加える電圧を調整する。 応答速度として、雰囲気がリーンからリッチに変わ
る時のガス検出器10の出力が300mVから600mVに
変化する時間と、雰囲気がリッチからリーンに変わる時
の出力が600mVから300mVに変化する時間を測定す
る。 ○ 耐久性試験 酸素センサとして組み立てられた試料を実車に取り
付け、所定の耐久パターンで運転し、運転の前後の応答
速度変化から耐久性を調べる。すなわち、酸素センサS
は、第7図に示すように市販の2000ccのEFI付3
元触媒車のエンジンEngと3元触媒THC との間の排気管M
anに取り付けられる。そして、制御ユニットUni は酸素
センサSの出力に応じてエンジンの運転状態を制御す
る。センサSの出力は第8図のような回路で検出され
る。ここで、Bは電源、Rcは比較抵抗である。
Gas detector 1 when exhaust gas is rich
The voltage applied to the sensor is adjusted so that the output of 0 is 1V and the output of lean is 0V. As the response speed, the time when the output of the gas detector 10 changes from 300 mV to 600 mV when the atmosphere changes from lean to rich and the time when the output changes from 600 mV to 300 mV when the atmosphere changes from rich to lean are measured. . ○ Durability test A sample assembled as an oxygen sensor is attached to an actual vehicle, and it is operated according to a specified durability pattern, and the durability is examined from the change in response speed before and after operation. That is, the oxygen sensor S
Is a commercially available 2000cc with EFI 3 as shown in FIG.
Exhaust pipe M between the engine Eng of the three-way catalyst car and the three-way catalyst THC
attached to an. Then, the control unit Uni controls the operating state of the engine according to the output of the oxygen sensor S. The output of the sensor S is detected by the circuit shown in FIG. Here, B is a power supply and Rc is a comparison resistance.

【0031】 上記エンジンEng を、第9図に示す耐
久パターンで300時間運転する。なお、図中の実線は
試料の温度、破線は排気ガスの温度を示している。この
運転の前後で、上述の応答速度Tlr,Trlを測定し、そ
の変化をもって耐久性の結果とする。すなわち、運転の
前後で、応答速度の変化の少ない試料ほど耐久性に優れ
ていると判定する。なお、第1表中では、運転前を初
期、運転後を耐久試験後と記す。
The engine Eng is operated for 300 hours in the endurance pattern shown in FIG. The solid line in the figure shows the temperature of the sample, and the broken line shows the temperature of the exhaust gas. The response speeds Tlr and Trl described above are measured before and after this operation, and the change is taken as the result of durability. That is, it is determined that the sample having less change in response speed before and after the operation has more excellent durability. In Table 1, before operation is described as initial and after operation as after durability test.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】上記実験から第2表に示すように、次のこ
とが分かった。 試料No.2、4〜7のように、陽極周辺の感ガス
層にTa2O5またはNb2O5が含まれていると、電極間
の抵抗RTが初期値から耐久試験後の値と比較して、ほ
とんど変化なく、試料No.1、3と比較してその効果
が顕著である。
From the above experiment, as shown in Table 2, the following was found. Sample No. When the gas sensitive layer around the anode contains Ta2O5 or Nb2O5 as in Nos. 2 and 4 to 7, the resistance RT between the electrodes hardly changes from the initial value to the value after the durability test, and the sample No. The effect is remarkable as compared with 1 and 3.

【0035】 試料No.3〜7のように、陰極周辺
の感ガス層にY2O37モル%含有のZrO2、またはC
eO2の焼結抑止剤が含まれていると、リッチとリーン
の応答時間Tlr,Trlが初期値と耐久試験後の値との間
にさほど差がなく、焼結抑止剤の含まれていない試料N
o.1、2と比較して、その効果が顕著である。
Sample No. 3-7, ZrO2 containing 7 mol% Y2O3 or C in the gas sensitive layer around the cathode.
When the sintering inhibitor of eO2 is included, the response times Tlr and Trl of rich and lean are not so different between the initial value and the value after the durability test, and the sample does not contain the sintering inhibitor. N
o. The effect is remarkable as compared with 1 and 2.

【0036】なお、試料No.2に示すように、陽極側
の感ガス層に焼結抑止剤が添加されていない場合であっ
ても、耐久試験の前後で抵抗値の変化がないことから、
焼結は、主として陰極側で進行することが分かる。ま
た、試料No.4と試料No.5とを比較して明らかな
ように、TiO2の粒度を1.2μmから3.5μmと
大きくして、感ガス層の表面積を予め小さくすることに
より、焼結の進行を抑止し、応答時間Tlr,Trlの変化
を低減することができる。
Sample No. As shown in FIG. 2, even when the sintering inhibitor is not added to the gas-sensitive layer on the anode side, there is no change in the resistance value before and after the durability test.
It can be seen that sintering proceeds mainly on the cathode side. In addition, the sample No. 4 and sample No. As is clear from comparison with No. 5, by increasing the particle size of TiO2 from 1.2 μm to 3.5 μm to reduce the surface area of the gas-sensitive layer in advance, the progress of sintering is suppressed and the response time Tlr , Trl can be reduced.

【0037】上述したように、 抵抗値RTの応答時間
Tlr,Trlの変化は、次の実験によっても確かめられ
る。すなわち、第10図に示すように、感ガス層中の陽
極パターン16aと陰極パターン16bの外に、第3の
電極16fを設け、(イ)第3の電極16fをマイナス
側に、両電極パターン16a,16bをプラス側に接続
し、また、(ロ)第3の電極16fをプラス側に、両電
極パターン16a,16bをマイナス側に接続して、抵
抗値RTおよび応答時間Tlr,Trlを測定し、(イ)の
結果を第11図に、(ロ)の結果を第12図に示す。
As described above, the changes in the response times Tlr and Trl of the resistance value RT can be confirmed by the following experiment. That is, as shown in FIG. 10, a third electrode 16f is provided outside the anode pattern 16a and the cathode pattern 16b in the gas sensitive layer, and (a) the third electrode 16f is on the negative side, and both electrode patterns are provided. 16a and 16b are connected to the plus side, (b) The third electrode 16f is connected to the plus side, both electrode patterns 16a and 16b are connected to the minus side, and the resistance value RT and the response times Tlr and Trl are measured. The result of (a) is shown in FIG. 11, and the result of (b) is shown in FIG.

【0038】この結果、(イ)の接続によれば、第1表
の試料2のドナー添加剤を含有したものでは、耐久試験
の前後で抵抗値RTの変化が見られない(第11図
(イ))。このことから、陽極側でTi4+の不足、およ
びO2-の過剰による欠陥の低減をドナー添加剤で補償す
ることができることが分かる。
As a result, according to the connection of (a), with the sample containing the donor additive of Sample 2 in Table 1, no change in the resistance value RT was observed before and after the durability test (Fig. 11 ( I)). This shows that the donor additive can compensate for the shortage of Ti4 + on the anode side and the reduction of defects due to the excess of O2-.

【0039】また、(ロ)の接続によれば、第1表の試
料3の焼結防止剤を添加したものでは、応答時間の変化
は殆どない(第12図(ロ))。このことから、陰極側
で進行する焼結を焼結抑止剤により防止することができ
る。
Further, according to the connection of (b), in the case of adding the sintering inhibitor of Sample 3 in Table 1, there is almost no change in response time (Fig. 12 (b)). From this, the sintering that proceeds on the cathode side can be prevented by the sintering inhibitor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例による酸素センサを示す部
分破断斜視図である。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an oxygen sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】 実施例の製造の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of manufacturing of an example.

【図3】 実施例の製造の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of manufacturing of an example.

【図4】 実施例の製造の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of manufacturing of the example.

【図5】 実施例の製造の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of manufacturing of the example.

【図6】 実施例の製造の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of manufacturing of the example.

【図7】 酸素センサを内燃機関に使用する耐久性試験
の要領説明図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the procedure of a durability test using an oxygen sensor in an internal combustion engine.

【図8】 酸素センサを内燃機関に使用する耐久性試験
の要領説明図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining the procedure of a durability test using an oxygen sensor in an internal combustion engine.

【図9】 試験の耐久パターン図である。FIG. 9 is a durability pattern diagram of the test.

【図10】 同実施例の作用を説明する説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an operation of the embodiment.

【図11】 同実施例の特性を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing characteristics of the same example.

【図12】 同実施例の特性を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing characteristics of the same example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・酸素センサ(ガス検出器)、 12・・・セラミック基板、 16,16a,16b・・電極パターン(電極)、 18・・・第1のセラミック積層板、 19・・・第2のセラミック積層板、 20・・・窓部、 24・・・感ガス層 10 ... Oxygen sensor (gas detector), 12 ... Ceramic substrate, 16, 16a, 16b ... Electrode pattern (electrode), 18 ... First ceramic laminated plate, 19 ... Second Ceramic laminated plate, 20 ... Window part, 24 ... Gas sensitive layer

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年5月23日[Submission date] May 23, 1995

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【書類名】 明細書[Document name] Statement

【発明の名称】 ガス検出器Title of the invention Gas detector

【特許請求の範囲】[Claims]

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ガス成分またはその濃
度を検出するためのガス検出器に関するものであって、
特に感ガス性の遷移金属酸化物を用いたガス検出器に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas detector for detecting a gas component or its concentration,
In particular, it relates to a gas detector using a gas-sensitive transition metal oxide.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりガスの存在、あるいはその濃度
を検出するためのガス検出器として、酸素ガス検出器、
可燃性ガス検出器等が実用化されている。これらの中
に、ガスが接触した場合に、その電気抵抗が変化する特
性を持った感ガス性の金属酸化物を使用しているものが
ある。例えばTiO 2CoO,NiO等の遷移金属元
素の酸化物等は酸素ガス検出器として使用できる。
2. Description of the Related Art Conventionally, an oxygen gas detector has been used as a gas detector for detecting the presence or concentration of gas.
Combustible gas detectors have been put to practical use. Among these, there is one using a gas-sensitive metal oxide having a characteristic that its electric resistance changes when it comes into contact with gas. For example, oxides of transition metal elements such as TiO 2 , CoO, and NiO can be used as the oxygen gas detector .

【0003】ここで例示した遷移金属酸化物は、非化学
量論的化合物である。そして、この非化学量論的化合物
中の荷電担体(ホール、電子)の量は、周囲の酸素ガス
分圧によって変化する。そのために、周囲の酸素ガス分
圧に応じて導電率が変化するのである。
The transition metal oxides exemplified here are non-stoichiometric compounds. Then, the amount of charge carriers (holes, electrons) in this non-stoichiometric compound changes depending on the partial pressure of oxygen gas in the surroundings. Therefore, the conductivity changes according to the partial pressure of oxygen gas in the surroundings.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記酸素ガ
ス検出器のうち、例えば、チタニアセンサでは、陰極と
陽極間のバイアスによるイオン電流のために、陰極側で
、イオン電流のために、Ti 4+ の過剰状態になるとと
もに、O 2- の不足状態になるが、O 2- は雰囲気中から補
給さるのでチタニアからなる多孔質の感ガス層の焼結
が進む。つまり、焼結が進と、粒子同士が次第に融着し
て結合するので、多孔質の感ガス層を構成している粒子
のうち、陰極周辺の粒子の表面積の和が減少する。そし
て、このような感ガス層の焼結の進行により、ガス濃度
の変化に対して応答遅れを起こす。
By the way, the above oxygen gas is used.
Among scan detector, for example, in the titania sensor, for ion current due to the bias between the cathode and the anode, the cathode side
, For the ion current, it becomes the state of excess Ti 4+, it becomes the O 2- starved of, O 2- is porous gas-sensitive layer consisting of a Runode titania is replenished from the atmosphere Sintering
Advances. That is, as the sintering progresses, the particles gradually fuse together.
Particles that make up the porous gas-sensitive layer
Of these, the total surface area of particles around the cathode is reduced. That
Thus , due to the progress of the sintering of the gas sensitive layer, a response delay occurs with respect to the change of the gas concentration.

【0005】本発明は、上記従来の技術の問題点を究明
した結果なされたもので、経時変化による劣化の少ない
ガス検出器を提供することを目的とする。
The present invention has been made as a result of investigating the problems of the above-mentioned conventional techniques, and an object of the present invention is to provide a gas detector which is less deteriorated due to aging.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するために次の手段を採用した。すなわち、本発明
は、陽極および陰極からなる1対の電極と、この電極を
覆い、感ガス性の遷移金属酸化物を含み、ガス成分およ
び/またはガス濃度に応じて電気抵抗が変化する多孔質
の感ガス層と、を備え、上記陰極周辺の感ガス層に、該
感ガス層の焼結を抑止する焼結抑止剤を添加したことを
特徴とするガス検出器を要旨とする。
The present invention adopts the following means in order to solve the above problems. That is, the present invention
Is a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode , and a porous gas-sensitive layer covering the electrodes, containing a gas-sensitive transition metal oxide, and having an electric resistance that changes according to the gas component and / or the gas concentration. When provided with, the gas-sensitive layer near the cathode, shall be the subject matter of the gas detector, characterized in that the addition of sintering inhibitor to inhibit the sintering of the sensitive gas layer.

【0007】ここで、上記電極としては、耐熱性の導電
体であれば特に限定はないが、通常、タングステン、モ
リブデン、金あるいは白金族を主成分としたものが用い
られる。感ガス層に用いられる感ガス性金属酸化物とし
ては、検出するガス成分に応じてその物質を選択すれば
よいが、通常用いられるものとして、TiO 2 ,SnO
2 ,CoO,ZnO,Nb 2 5 ,Cr 2 3 ,NiO等の
遷移金属酸化物があげられ、本発明においてもこれらの
うちのいずれか1つまたは2つ以上の組合せの物質を用
いればよい。
Here, the above-mentioned electrode is not particularly limited as long as it is a heat-resistant conductor, but in general, one containing tungsten, molybdenum, gold or platinum group as a main component is used. As the gas-sensitive metal oxide used in the gas-sensitive layer, the substance may be selected according to the gas component to be detected, but as the commonly used substances, TiO 2 , SnO
2 , transition metal oxides such as CoO, ZnO, Nb 2 O 5 , Cr 2 O 3 , and NiO are included. In the present invention, any one or a combination of two or more of these may be used. Good.

【0008】本発明においては、焼結抑止剤として、例
えば、チタニアを主成分とする酸素センサでは、ZrO
2 の母材中に安定化剤としてY 2 3 を含有したもの、あ
るいはCeO 2 などの酸化物がある。本発明のガス検出
器は、例えば、セラミック基板上に厚膜技術等のハイブ
リッド技術により感ガス層等を設けることにより作成で
きる。あるいは、厚膜技術等を使用せずに、サーミスタ
等で用いられる、ディスク型、ビード型等に形成しても
よい。
In the present invention , as a sintering inhibitor, for example, in an oxygen sensor containing titania as a main component, ZrO 2 is used.
There is a base material containing Y 2 O 3 as a stabilizer in the base material of 2 , or an oxide such as CeO 2 . The gas detector of the present invention can be produced, for example, by providing a gas sensitive layer or the like on a ceramic substrate by a hybrid technique such as a thick film technique. Alternatively, it may be formed into a disk type, a bead type or the like used in a thermistor or the like without using the thick film technique or the like.

【0009】さらに、測定時におけるガス検出器の温度
特性の変動の減少を目的として、発熱体を感ガス層の近
傍に設けても良い。そして、この発熱体の一部とガス検
出器の一方の電極とを連結して感ガス層に電圧を印加
し、端子の数を減らすと共に測定回路を簡単にしてもよ
い。
Further, a heating element may be provided in the vicinity of the gas sensitive layer for the purpose of reducing the fluctuation of the temperature characteristic of the gas detector at the time of measurement. Then, a part of this heating element and one electrode of the gas detector may be connected to apply a voltage to the gas sensitive layer to reduce the number of terminals and simplify the measurement circuit.

【0010】[0010]

【作用】焼結抑止剤とは、直流電流による例えばTi4+
の移動及びその移動によるO2-との結合によって、通常
ならば進行してゆく陰極側の感ガス層の焼結を抑止する
ものであり、この例えばTi4+とO2-の結合を妨げるよ
うな成分(具体的には、ZrO2−Y23,CeO2が実
験的に効果あり)を添加することによって、焼結を抑止
し、応答性の経時変化を低減する。
[Function] A sintering inhibitor is, for example, Ti 4+ by direct current.
By coupling with O 2- movement and by the movement of the normally
If so, suppress the progress of sintering of the gas-sensitive layer on the cathode side.
And will interfere with this bond between Ti 4+ and O 2− , for example.
Such components (specifically, ZrO 2 —Y 2 O 3 and CeO 2 are
Sintering is suppressed by adding (experimentally effective)
To reduce the change in responsiveness over time.

【0011】つまり、陰極周辺の感ガス層は、イオン電
流により例えばTi 4+ の過剰状態になり、周辺ガスの雰
囲気から供給されたO 2-により焼結が進み、上記陰極周
辺の粒子の表面積の和が減少していくが、本発明では、
焼結抑止剤により陰極周辺の感ガス層の焼結が抑止され
るので、感ガス濃度の変化に対する応答性の経時変化が
低減される。
That is, the gas-sensitive layer around the cathode becomes, for example, in an excess state of Ti 4+ due to an ionic current, and the sintering progresses due to O 2 − supplied from the atmosphere of the surrounding gas.
Although the sum of the surface areas of the side particles decreases, in the present invention,
Since sintering of the gas sensitive layer near the cathode is suppressed by sintering inhibitor, the responsiveness of the temporal change with respect to the change-sensitive gas concentration Ru is reduced.

【0012】[0012]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガス検出
器によれば、使用に伴う劣化を低減し、安定した特性を
得ることができる。そして、本発明によれば、陰極側の
焼結抑止剤により、陰極側の感ガス層の焼結が抑止さ
るので、焼結に伴う比表面積の初期状態からの変化が少
なく、応答性の劣化を低減できる。
As described above, according to the gas detector of the present invention, deterioration due to use can be reduced and stable characteristics can be obtained. Then, according to the present invention, by sintering inhibitor on the cathode side, the sintering of the cathode side of the gas-sensitive layer is suppressed
Therefore , the change in specific surface area due to sintering from the initial state is small, and the deterioration of responsiveness can be reduced.

【0013】[0013]

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて説明する。な
お、説明上各図の縮尺は異なる。まず、本発明の一実施
例を図1によって説明する。本実施例は、感ガス層とし
てTiO 2 を使用した酸素ガス検出器10である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the scale of each drawing is different for the sake of explanation. First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG . The present embodiment is an oxygen gas detector 10 using TiO 2 as a gas sensitive layer.

【0014】図1の部分破断した斜視図に示すように、
セラミック基板12上には、端子13a,13b,13
eで白金リード線14a,14b,14eに接続された
検出用電極16a,16bおよび熱抵抗電極16e等の
電極パターン16が形成され、さらに上記セラミック基
板12上および電極パターン16上にセラミック基板1
2と一体化された第1のセラミック積層板18および第
1のセラミック積層板18上に第2のセラミック積層板
19がそれぞれ積層されている。この第1のセラミック
積層板18には、仕切り部18aで分けられた陽極側お
よび陰極側下窓部20a,20bが形成され、さらに、
第2のセラミック積層板19には、上記両下窓部20
a,20bとともに窓部20を形成する上窓部20cが
形成されている。
As shown in the partially cutaway perspective view of FIG.
On the ceramic substrate 12, the terminals 13a, 13b, 13
The electrode patterns 16 such as the detection electrodes 16a and 16b and the thermal resistance electrodes 16e connected to the platinum lead wires 14a, 14b and 14e by e are formed, and the ceramic substrate 1 and the ceramic substrate 1 are further formed on the electrode pattern 16.
The first ceramic laminate 18 integrated with the second ceramic laminate 18 and the second ceramic laminate 19 are laminated on the first ceramic laminate 18 respectively. The first ceramic laminated plate 18 is formed with anode side and cathode side lower window portions 20a and 20b divided by a partition portion 18a, and further,
The second ceramic laminated plate 19 has two lower window parts 20.
a, 20 b and Uemado portion 20c which together form the window portion 20 is formed.

【0015】上記窓部20のうち陽極側および陰極側下
窓部20a,20bには、表1に示すような組成の陽極
側および陰極側ペーストが充填されて陽極側および陰極
側感ガス下層24a,24bが形成されており、さらに
上窓部20cには、通常のTiO 2 の感ガス層を形成す
るTiO 2 ペーストが充填されて感ガス上層24cが形
成されている。そして、これらの各層により感ガス層2
4が形成されている。また、上記セラミック基板12と
感ガス層24との間に両者の剥離を防ぐ球形造粒粒子2
2が介在している。
The anode side and cathode side lower window portions 20a and 20b of the window portion 20 are filled with the anode side and cathode side pastes having the compositions shown in Table 1 to form the anode side and cathode side gas-sensitive lower layers 24a. , 24b are formed, the more the upper window portion 20c, the gas sensitive layer 24c and TiO 2 paste forming the normal of the TiO 2 in the gas-sensitive layer is filled is formed. The gas sensitive layer 2 is formed by each of these layers.
4 are formed. In addition, the spherical granulated particles 2 for preventing the separation between the ceramic substrate 12 and the gas sensitive layer 24.
2 is interposed.

【0016】次に、上記酸素ガス検出器10の製造工程
図2ないし図6にしたがって説明する。 アルミナ92wt%、マグネシア3wt%、および焼結
助剤(シリカ、カルシア等)5wt%をポットミルにて2
0時間混合する。その後、該混合物に有機バインダーと
してポリビニールブチラール12wt%、フタル酸ジブチ
ル4wt%を添加し、溶剤としてメチルエチルケトン、ト
ルエン等を加えた。さらにポットミルで15時間混合し
てスラリーとし、ドクターブレード法により基板用およ
び積層用グリーンシート12A,18A,19Aを形成
する。
Next, will be described with reference to FIG. 2 through 6 a manufacturing process of the oxygen gas detector 10. 2 wt% of alumina, 3 wt% of magnesia, and 5 wt% of sintering aid (silica, calcia, etc.) in a pot mill
Mix for 0 hours. Then, 12% by weight of polyvinyl butyral and 4% by weight of dibutyl phthalate were added to the mixture as an organic binder, and methyl ethyl ketone, toluene and the like were added as a solvent. Further, the mixture is mixed in a pot mill for 15 hours to form a slurry, and the substrate and laminating green sheets 12A, 18A, 19A are formed by a doctor blade method.

【0017】上記グリーンシートの形状は、基板用グリ
ーンシート12Aで47.8mm×4.0mm×0.8
mm t 、第1,第2の積層用グリーンシート18A,1
9Aで47.8mm×4.0mm×0.28mm t であ
る。そして、上記第1の積層用グリーンシート18A
は、仕切り部18aで仕切られた2つの陽極側および陰
極側下窓部を3.05mm×0.8mmの寸法で形成
し、さらに、第2の積層用グリーンシート19Aの上窓
部20cを3.05mm×2.0mmの寸法で形成す
る。
The shape of the green sheet is 47.8 mm × 4.0 mm × 0.8 in the green sheet 12A for substrates.
mm t , first and second stacking green sheets 18A, 1
It is 47.8 mm × 4.0 mm × 0.28 mm t at 9A. Then, the first green sheet for lamination 18A
Forms the two anode-side and cathode-side lower window parts partitioned by the partition part 18a with a size of 3.05 mm × 0.8 mm, and further comprises the upper window part 20c of the second stacking green sheet 19A of 3 It is formed with dimensions of 0.05 mm × 2.0 mm.

【0018】 次に、白金黒とスポンジ状白金とを、
2:1の比率に調合し、他に上記で用いたグリーンシ
ートの材料混合物を10wt%添加し、ブチルカルビドー
ル、エトセル等の溶剤を加えて、電極用ペーストとす
る。 次に、で調整した電極用ペーストを用い厚膜印刷
により、基板用グリーンシート12A上に電極パターン
16を形成する。電極パターン16として、上述したよ
うに、検出用電極パターン16a,16b、および感ガ
ス層24を加熱するためのヒータとなる熱抵抗電極パタ
ーン16eと、上記両パターン16の端子となる端子パ
ターン13a,13b,13eを形成する。(図2
(イ)(ロ)) その後、上記端子パターン13a,13b,13e
に、直径0.2mmの白金リード線14a,14b,1
4eをそれぞれ接続する(図3(イ)(ロ))。
Next, platinum black and sponge-like platinum
The green syrup used in the above was blended in a ratio of 2: 1.
Butyl carbide
Solvent, etc., to form an electrode paste.
You. Next, thick film printing using the electrode paste adjusted in
The electrode pattern on the green sheet 12A for the substrate
16 is formed. The electrode pattern 16 has been described above.
Sea urchin, detection electrode patterns 16a and 16b, and
The thermal resistance electrode pattern serving as a heater for heating the spray layer 24.
Terminal 16e and a terminal pattern that serves as terminals for both patterns 16 described above.
The turns 13a, 13b, 13e are formed. (FIG.
(A) (b)) Thereafter, the terminal patterns 13a, 13b, 13e
The platinum lead wires 14a, 14b, 1 having a diameter of 0.2 mm
Connect 4e respectively (Figure 3(A) (b)).

【0019】 次に、上記基板用グリーンシート12
A上に第1の積層用グリーンシート18A、さらに第2
の積層用グリーンシート19Aを積層熱圧着して積層体
を形成する。このとき、該積層用グリーンシート18
A,19Aの窓部20には、検出用電極パターン16
a,16bの先端が露出している。そして、窓部20中
にで調整したグリーンシートと同一の材料からなる8
0〜150メッシュの球形造粒粒子(2次粒子)22を
分散付着させてから、上記積層体を1500℃で大気と
ほぼ同一雰囲気中にて2時間焼成することで一体となっ
たセラミック基板12およびセラミック積層板18,1
9を形成する(図4(イ)、(ロ))。
Next, the substrate green sheet 12
The first stacking green sheet 18A on A, and the second
The laminated green sheet 19A is laminated and thermocompression-bonded to form a laminated body. At this time, the green sheet for lamination 18
The detection electrode pattern 16 is provided on the windows 20 of A and 19A.
The tips of a and 16b are exposed. Then, it is made of the same material as the green sheet adjusted in the window 20.
A ceramic substrate 12 which is made integral by dispersing and adhering spherical granulated particles (secondary particles) 22 of 0 to 150 mesh for 2 hours at 1500 ° C. in substantially the same atmosphere as the atmosphere. And ceramic laminate 18,1
9 is formed ( FIGS. 4A and 4B ).

【0020】上述のように球形造粒粒子22を分散付着
させて焼成すると、各粒子22が、セラミック基板12
上に分散して凹凸面を形成する。 次に、セラミック積層板18,19の窓部20内
に、TiO 2 を主成分とする感ガス性の金属酸化物を充
填するのであるが、ここでは、まず、表1の試料No.
に示すような陽極側ペーストを調整する。
When the spherical granulated particles 22 are dispersed and adhered and fired as described above, each particle 22 is formed into a ceramic substrate 12.
Dispersed on top to form an uneven surface. Next, the window portions 20 of the ceramic laminated plates 18 and 19 are filled with a gas-sensitive metal oxide containing TiO 2 as a main component. Here, first, the sample No. 1 in Table 1 is used.
An anode side paste as shown in 4 is prepared.

【0021】すなわち、大気中1200℃で1時間仮焼
した平均粒径1.2μmのTiO 2 粉末100重量部に
対して、電子導電性を高めるドナー添加剤として、平均
粒径0.5μmのTa 2 5 を5重量部添加し、触媒とし
て、白金黒20重量部を加え、さらに、バインダーとし
て、3重量%のエチルセルロースを2重量部だけ添加
し、これらをブチカルビトール(2−(2−ブトキシエ
トキシ)エタノールの商品名)中で混合し、300ポイ
ズの粘度にしてTiO 2 ペーストを調整する。そして、
この陽極側TiO 2 ペーストを、陽極側下窓部20a内
の陽極パターン16a上に20〜50μm厚膜塗布する
図5(イ)(ロ))。
That is, with respect to 100 parts by weight of TiO 2 powder having an average particle size of 1.2 μm, which was calcined at 1200 ° C. for 1 hour, Ta having an average particle size of 0.5 μm was used as a donor additive for increasing electron conductivity. 5 parts by weight of 2 O 5 was added, 20 parts by weight of platinum black was added as a catalyst, and only 2 parts by weight of 3% by weight of ethyl cellulose was added as a binder. These were added to butycarbitol (2- (2- Butoxyethoxy) ethanol (trade name) and mixed to obtain a viscosity of 300 poise to prepare a TiO 2 paste. And
This anode side TiO 2 paste is applied as a 20 to 50 μm thick film on the anode pattern 16a in the anode side lower window portion 20a ( FIGS. 5A and 5B ).

【0022】一方、陰極側ペーストは、まず陽極側Ti
2 粉末の粒径より大きい平均粒径3.5μmのTiO 2
粉末の100重量部に対して、焼結抑止剤として、Y 2
3 7モル%含有のZrO 2 を5重量部、そして触媒とし
て白金黒20重量部を加えて、以下、陽極側ペーストと
同様に調整する。そして、この陰極側ペーストを陰極側
下窓部20b内に20〜50μm厚膜塗布する。
On the other hand, as for the paste on the cathode side, first, Ti on the anode side is prepared.
TiO 2 having an average particle size of 3.5 μm larger than that of O 2 powder
As a sintering inhibitor, Y 2 was added to 100 parts by weight of the powder.
Then, 5 parts by weight of ZrO 2 containing 7 mol% of O 3 and 20 parts by weight of platinum black as a catalyst were added, and the same procedure as in the anode paste was performed. Then, this cathode-side paste is applied in a thickness of 20 to 50 μm in the cathode-side lower window portion 20b.

【0023】次に、陽極および陰極の両電極にまたがっ
て塗布されるペーストを調整するのであるが、まず、平
均粒径1.2μmのTiO 2 粉末100重量部に対し
て、触媒として白金黒10重量部とロジウム黒1重量部
を加え、上記ペーストと同様に調整してペーストを作
る。そして、このペーストを上記両層上の上窓部内20
cに50〜500μm厚膜印刷する。
Next, the paste applied to both the anode and cathode electrodes is prepared. First, 100 parts by weight of TiO 2 powder having an average particle size of 1.2 μm is used as a catalyst for platinum black 10 Add 1 part by weight of rhodium black and 1 part by weight of rhodium black to prepare a paste in the same manner as the above paste. Then, paste this paste into the upper window part 20 on both layers.
Print 50 to 500 μm thick film on c.

【0024】 その後に、上記工程を終えた積層体を
1200℃の大気中に1時間放置して焼成する(図6
(イ)(ロ))。上記の工程で用いる陽極側および陰
極側ペーストの組成を表1のように変えて酸素ガス検出
の試料を作成する。この試料を酸素ガス検出器に組み
立たてた後に、次の実験によって各試料の応答速度、耐
久性を測定する。実験の結果を表2に示す。 ○ 応答速度試験 プロパンガスバーナの排ガス中に酸素ガス検出器
して組み立てられた試料をさらす。このプロパンガスバ
ーナは、排気温が350℃で、かつ1秒毎に空気燃料比
が燃料過剰(以下リッチという、空気燃料比λ=0.
9)と燃料不足(以下リーンという、λ=1.1)との
間で変化するよう制御されている。
After that, the laminated body that has undergone the above steps is
Bake by leaving it in the air at 1200 ° C for 1 hour (Figure 6
(A) (b)). Anode side and shade used in the above steps
The composition of the pole-side pasteTable 1Change likeOxygen gas detection
vesselMake a sample of. This sampleOxygen gas detectorAssembled in
After standing, the response speed and
Measure endurance. The result of the experimentTable 2Shown in. ○ Response speed test In the exhaust gas of propane gas burnerOxygen gas detectorWhen
And expose the assembled sample. This propane gas bar
The exhaust gas temperature is 350 ° C and the air fuel ratio
Is excessive fuel (hereinafter referred to as rich, air-fuel ratio λ = 0.
9) and fuel shortage (hereinafter referred to as lean, λ = 1.1)
Controlled to change between.

【0025】 排ガスがリッチのときに酸素ガス検出
の出力が1V、リーンの時の出力が0Vとなるよう
に、酸素ガス検出器に加える電圧を調整する。 応答速度として、雰囲気がリーンからリッチに変わ
る時の酸素ガス検出器10の出力が300mVから600
mVに変化する時間と、雰囲気がリッチからリーンに変わ
る時の出力が600mVから300mVに変化する時間を測
定する。 ○ 耐久性試験 酸素ガス検出器として組み立てられた試料を実車に
取り付け、所定の耐久パターンで運転し、運転の前後の
応答速度変化から耐久性を調べる。すなわち、酸素ガス
検出器Sは、図7に示すように市販の2000ccのEF
I付3元触媒車のエンジンEngと3元触媒THC との間の
排気管Manに取り付けられる。そして、制御ユニットUni
酸素ガス検出器Sの出力に応じてエンジンの運転状
態を制御する。酸素ガス検出器Sの出力は図8のような
回路で検出される。ここで、Bは電源、Rcは比較抵抗で
ある。
Oxygen gas detection when exhaust gas is rich
The voltage applied to the oxygen gas detector is adjusted so that the output of the detector is 1V and the output when lean is 0V. As the response speed, the output of the oxygen gas detector 10 when the atmosphere changes from lean to rich is 300 mV to 600 mV.
Measure the time to change to mV and the time to change the output from 600 mV to 300 mV when the atmosphere changes from rich to lean. ○ Durability test A sample assembled as an oxygen gas detector is attached to an actual vehicle, and it is operated in a prescribed durability pattern, and the durability is examined from the change in response speed before and after operation. That is, oxygen gas
The detector S is a commercially available 2000cc EF as shown in FIG.
It is attached to the exhaust pipe Man between the engine Eng of the 3-way catalyst car with I and the 3-way catalyst THC. And the control unit Uni
Controls the operating state of the engine according to the output of the oxygen gas detector S. The output of the oxygen gas detector S is detected by the circuit shown in FIG. Here, B is a power supply and Rc is a comparison resistance.

【0026】 上記エンジンEng を、図9に示す耐久
パターンで300時間運転する。なお、図中の実線は試
料の温度、破線は排気ガスの温度を示している。この運
転の前後で、上述の応答速度Tlr,Trlを測定し、その
変化をもって耐久性の結果とする。すなわち、運転の前
後で、応答速度の変化の少ない試料ほど耐久性に優れて
いると判定する。なお、表2中では、運転前を初期、運
転後を耐久試験後と記す。また、RTは、リッチにおけ
る電極13a,13b間の抵抗値を示す。
The engine Eng is operated for 300 hours in the endurance pattern shown in FIG . The solid line in the figure shows the temperature of the sample, and the broken line shows the temperature of the exhaust gas. The response speeds Tlr and Trl described above are measured before and after this operation, and the change is taken as the result of durability. That is, it is determined that the sample having less change in response speed before and after the operation has more excellent durability. In Table 2 , before operation is described as initial and after operation is described as after durability test. Also, RT should be rich
The resistance value between the electrodes 13a and 13b is shown.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】上記実験から表2に示すように、次のこと
が分かった。実施例の試料No.2〜6のように、陰極
周辺の感ガス層にY 2 3 7モル%含有のZrO 2 、また
はCeO 2 の焼結抑止剤が含まれていると、リッチとリ
ーンの応答時間Tlr,Trlが初期値と耐久試験後の値と
の間にさほど差がなく、焼結抑止剤の含まれていない
較例の試料No.と比較して、その効果が顕著であ
る。
From the above experiment, as shown in Table 2 , the following was found. Sample No. of the example . 2-6, if the gas sensitive layer around the cathode contains ZrO 2 containing 7 mol% Y 2 O 3 or a CeO 2 sintering inhibitor, the response times Tlr and Trl of rich and lean are given. Indicates that there is not much difference between the initial value and the value after the endurance test, and the ratio without sintering inhibitor is
Comparative sample No. Compared with 1 , the effect is remarkable.

【0030】なお、比較例の試料No.1に示すよう
に、陽極側の感ガス層に焼結抑止剤が添加されていない
場合であっても、耐久試験の前後で抵抗値の変化がない
ことから、焼結は、主として陰極側で進行することが分
る。
Incidentally, the sample No. of the comparative example . As shown in Fig. 1, even when no sintering inhibitor was added to the gas-sensitive layer on the anode side, there was no change in the resistance value before and after the durability test. it is that the minute <br/> whether to proceed.

図面の簡単な説明】 [ Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例による酸素ガス検出器を示
す部分破断斜視図である。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an oxygen gas detector according to an embodiment of the present invention.

【図2】 実施例の製造の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of manufacturing of an example.

【図3】 実施例の製造の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of manufacturing of an example.

【図4】 実施例の製造の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of manufacturing of the example.

【図5】 実施例の製造の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of manufacturing of the example.

【図6】 実施例の製造の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of manufacturing of the example.

【図7】 酸素ガス検出器を内燃機関に使用する耐久性
試験の要領説明図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the procedure of a durability test using an oxygen gas detector in an internal combustion engine.

【図8】 酸素ガス検出器を内燃機関に使用する耐久性
試験の要領説明図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining the procedure of a durability test in which an oxygen gas detector is used in an internal combustion engine.

【図9】 試験の耐久パターン図である。 [9] Ru durable pattern diagram der of the test.

【符号の説明】 10・・・酸素ガス検出器、 12・・・セラミック基板、 16,16a,16b・・電極パターン(電極)、 18・・・第1のセラミック積層板、 19・・・第2のセラミック積層板、 20・・・窓部、 24・・・感ガス層[Explanation of Codes] 10 ... Oxygen gas detector , 12 ... Ceramic substrate, 16, 16a, 16b ... Electrode pattern (electrode), 18 ... First ceramic laminated plate, 19 ... 2 ceramic laminated plate, 20 ... window portion, 24 ... gas sensitive layer

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図10[Name of item to be corrected] Fig. 10

【補正方法】削除[Correction method] Delete

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図11[Name of item to be corrected] Fig. 11

【補正方法】削除[Correction method] Delete

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図12[Name of item to be corrected] Fig. 12

【補正方法】削除[Correction method] Delete

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高見 昭雄 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Akio Takami 14-18 Takatsuji-cho, Mizuho-ku, Nagoya, Aichi Nihon Special Ceramics Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陽極および陰極からなる1対の電極と、 この電極を覆い、感ガス性の遷移金属酸化物を含み、ガ
ス成分および/またはガス濃度に応じて電気抵抗が変化
する多孔質の感ガス層と、 とを備え、 上記陽極周辺の感ガス層に、上記遷移金属より価数の大
きい元素を含んだ電子のドナー添加剤を添加したことを
特徴とするガス検出器。
1. A pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, and a porous electrode covering the electrodes and containing a gas-sensitive transition metal oxide, the electric resistance of which changes depending on the gas component and / or the gas concentration. A gas detector comprising: a gas-sensitive layer; and an electron donor additive containing an element having a higher valence than the transition metal, added to the gas-sensitive layer around the anode.
【請求項2】 陽極および陰極からなる1対の電極と、 この電極を覆い、感ガス性の遷移金属酸化物を含み、ガ
ス成分および/またはガス濃度に応じて電気抵抗が変化
する多孔質の感ガス層と、 とを備え、 上記陰極周辺の感ガス層に、該感ガス層の焼結を抑止す
る焼結抑止剤を添加したことを特徴とするガス検出器。
2. A pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, and a porous electrode covering the electrodes and containing a gas-sensitive transition metal oxide, the electric resistance of which changes depending on the gas component and / or the gas concentration. A gas detector comprising: a gas-sensitive layer; and a sintering inhibitor that suppresses sintering of the gas-sensitive layer is added to the gas-sensitive layer around the cathode.
【請求項3】 陽極および陰極からなる1対の電極と、 この電極を覆い、感ガス性の遷移金属酸化物を含み、ガ
ス成分および/またはガス濃度に応じて電気抵抗が変化
する多孔質の感ガス層と、 とを備え、 上記陰極周辺の感ガス層の表面積を陽極側に対して小さ
くしたことを特徴とするガス検出器。
3. A pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, and a porous electrode covering the electrodes, containing a gas-sensitive transition metal oxide, and having an electric resistance that changes depending on the gas component and / or the gas concentration. A gas detector comprising: a gas-sensitive layer; and a surface area of the gas-sensitive layer around the cathode is smaller than that on the anode side.
JP7098845A 1995-04-24 1995-04-24 Gas detector Expired - Lifetime JP2529547B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7098845A JP2529547B2 (en) 1995-04-24 1995-04-24 Gas detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7098845A JP2529547B2 (en) 1995-04-24 1995-04-24 Gas detector

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21013286A Division JPH07107522B2 (en) 1986-09-05 1986-09-05 Gas detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08101149A true JPH08101149A (en) 1996-04-16
JP2529547B2 JP2529547B2 (en) 1996-08-28

Family

ID=14230593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7098845A Expired - Lifetime JP2529547B2 (en) 1995-04-24 1995-04-24 Gas detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2529547B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2529547B2 (en) 1996-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6514397B2 (en) Gas sensor
EP0182485B1 (en) Gas sensing element
JP5638984B2 (en) Gas sensor
JP4409581B2 (en) Oxygen sensor element
US20040094417A1 (en) Solid electrolyte containing insulating ceramic grains for gas sensor, and method for fabricating same
US6936148B2 (en) Gas sensor element having at least two cells
US6365036B1 (en) Electrode ink formulation for oxygen sensor
EP0468500B1 (en) Oxygen concentration detector
KR100322981B1 (en) Insulation layer system for circuit electrical insulation
JP2003279528A (en) Oxygen sensor electrode
US6797138B1 (en) Gas senior design and method for forming the same
JP3981307B2 (en) Oxygen sensor element
JP2529547B2 (en) Gas detector
JP3678747B2 (en) Insulating layer system for electrical isolation of current circuits.
JP2851632B2 (en) Electrochemical element
JP2529546B2 (en) Gas detector
JP4324439B2 (en) Ceramic heater and ceramic heater structure
JPH05196599A (en) Oxygen sensor
JPH07107522B2 (en) Gas detector
JP4794090B2 (en) Zirconia sintered body and oxygen sensor
JP2001041922A (en) Oxygen sensor element integrated with heater
JPH07107524B2 (en) Oxygen gas detector
JP2002228622A (en) Oxygen sensor and its manufacturing method
JPH07107523B2 (en) Gas detector manufacturing method
JPH03237348A (en) Gas detector