JPH1026603A

JPH1026603A - 酸素センサ用電極

Info

Publication number: JPH1026603A
Application number: JP8201179A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kawai; 尊川合; Tetsumasa Yamada; 哲正山田; Yutaka Nakayama; 豊中山
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1996-07-10
Filing date: 1996-07-10
Publication date: 1998-01-27
Anticipated expiration: 2016-07-10
Also published as: JP3510050B2

Abstract

(57)【要約】【課題】固体電解質との密着性に優れ、且つ長期に渡
って使用した後も、その優れた密着性が維持される酸素
センサ用電極を提供する。【解決手段】白金と、特にセンサ基板と同質の部分安
定化ジルコニアとからなる酸素センサ用電極において、
原料として粒径が２〜２０μｍ且つかさ比重が２．５〜
４．２である白金粉末を使用する。また、部分安定化ジ
ルコニア等のジルコニアは、白金粉末を１００重量部と
した場合に、１４〜２５重量部、特に１７〜２２重量部
とする。この酸素センサ用電極は、酸素ポンプを利用し
たリーン、リッチの領域で空燃比を測定する酸素センサ
等において特に有用であり、電極及びポンプセル基板
と、その他の構成部材とを同時焼成することにより、一
体に強固に密着、接合され、その優れた密着性が長期に
渡って維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、センサ基板との密
着性に優れ、しかもその密着性が長期に渡って維持さ
れ、センサ基板との間の導電性の低下が抑えられる酸素
センサ用電極に関する。本発明の酸素センサ用電極は、
内燃機関、ガス燃焼装置等の空燃比を検出し、そのデー
タをフィードバックして空燃比を制御するための空燃比
検出センサなどの電極として使用することができる。

【０００２】

【従来の技術】ジルコニア等の酸素イオン伝導性に優れ
た固体電解質を隔壁とし、白金等の貴金属からなる電極
を設けた酸素濃淡電池（センシングセル）とか酸素ポン
プの原理によって酸素濃度を測定する酸素センサが実用
化されている。この酸素センサは自動車等の内燃機関、
又はガス燃焼装置などの排気ガス中に含まれる酸素の濃
度を検出し、内燃機関等の燃焼状態を把握し、その空燃
比を制御する等の用途において使用されている。

【０００３】固体電解質の表面に電極を設ける方法とし
ては、スパッタ法、真空蒸着法、ペースト法等が挙げら
れるが、この他、固体電解質と電極とを同時焼成して、
固体電解質表面に電極を密着、接合させる方法もある。
この同時焼成の場合、白金又白金族金属を併用した電極
でも固体電解質と接合することはできるが、より好まし
くは、白金等の金属に、電極の導電性を損なわない程度
の量比のセラミックが配合されるとよい。そして、この
ように金属とセラミックによって構成される電極では、
固体電解質と電極とガスとをより十分に接触させるた
め、従来より、電極の気孔率を高くして３相界面を多数
形成するように設計されてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
電極では、固体電解質と接合するのは主として該電極中
のセラミックであり、電極の気孔率が高い場合、接合さ
れる面積が減少するという問題がある。また、より確実
に密着、接合させるためにセラミックを増やした場合
は、その導電性が低下するとの問題がある。このように
当初より密着性に問題がある他、長期に渡る使用によっ
て、特に酸素ポンプを利用したリーン、リッチの領域で
空燃比を測定する酸素センサでは、電極が固体電解質表
面から徐々に剥離してくるという問題もある。

【０００５】本発明は、上記の問題を解決するものであ
り、固体電解質との密着性に優れ、且つ長期に渡って使
用しても、初期の密着性が維持され、固体電解質から剥
離することのない酸素センサ用電極を提供することを目
的とする。また、本発明の酸素センサ用電極では、セラ
ミックの量が電極の導電材に比べて１／１０以下と僅か
である従来の電極、或いは粒径の大きな白金をスパッタ
リングして形成した従来の電極に比べて多量のセラミッ
クが配合される。それによって密着性が向上し、且つそ
の密着性が使用中に渡って維持されるものであるが、セ
ラミックが多いにもかかわらず、同時に導電性にも優
れ、非常に優れた性能の酸素センサ用電極を得ることが
できる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の電極の固体電解質
からの剥離について、その原因等を検討した。その結
果、酸素ポンプとなるポンプセル基板の特に外側に設け
られた電極において、白金の一部が、この電極の該ポン
プセル基板との界面側に移動し、偏在していることが確
認された。そして、この界面における白金の増量によっ
て電極が徐々に剥離するものと考えられる。

【０００７】このような白金の移動、偏在は、下記のよ
うにして生ずるものと考えられる。先ず、ポンプセル基
板の外側に配置されたセラミックヒータからの熱によっ
て、該ポンプセル基板の外側に設けられた雰囲気と直接
接触する電極中の白金が昇華し、拡散される。この昇
華、拡散が、ポンプセル基板中の酸素のポンピングによ
って酸素濃度の高いところで加速され、ポンプセル基板
との界面に達した白金の蒸気は、ここで再び固化し析出
する。このように白金の移動、偏在は、温度勾配によっ
て引き起こされ、酸素の存在によって促進されるものと
考えられる。

【０００８】本発明者は、電極が剥離する原因を上記の
ように推定し、従来の電極において使用されていた白金
粉末に比べて粒径の大きな白金粉末を使用し、且つ電極
中のセラミックを増量することにより、上記の問題を解
決した。即ち、白金の粒径を大きくすることにより、単
位体積当たりの白金粉末の表面積を小さくし、白金の昇
華を抑えることができる。また、粒径が大きいため、セ
ラミックが多くても白金粒子間の接触が比較的よく保た
れ、十分な導電性が確保される。しかもセラミックが多
いため、初期の密着性も向上し、長期に渡って優れた性
能が維持されるものである。

【０００９】第１発明の酸素センサ用電極は、白金粉末
及びジルコニア粉末を含む原料粉末を焼成してなる酸素
センサ用電極において、上記白金粉末を１００重量部と
した場合に、上記ジルコニア粉末は１４〜２５重量部で
あり、上記白金粉末の粒径は２〜２０μｍであって、且
つそのかさ比重は２．５〜４．２であることを特徴とす
る。

【００１０】上記「酸素センサ用電極」（以下、電極と
いう。）は、排気ガス中の可燃成分の燃焼を促進する触
媒作用を有する白金（以下、Ｐｔという。）等の貴金属
元素を主成分とする。そして、これに酸素イオン導電性
を有し、センサ基板として多用されるジルコニア（以
下、ＺｒＯ₂という。）が配合される。このＰｔには、
ルテニウム、オスミウム、イリジウム、ロジウム及びパ
ラジウム等を少量併存させることもできる。「Ｐｔ粉
末」の「粒径」が「２μｍ」未満では、その単位体積当
たりの表面積が大きくなり、昇華、拡散し易くなり、初
期の導電性等には優れるものの、耐久性に劣った電極と
なる。

【００１１】一方、Ｐｔ粉末の粒径が「２０μｍ」を越
える場合は、例えばスクリーン印刷等によって電極の形
状や厚みを精度よく形成することが困難である。更に、
形成された電極の導電性も不安定となる。このＰｔ粉末
の粒径は、特に５〜１５μｍ程度とすることが好まし
い。Ｐｔ粉末の粒径がこの範囲であれば、適度なかさ比
重を有するものが得られ易く、より確実に優れた導電性
を有する電極を形成することができる。また、その昇
華、拡散も十分に抑えられ、電極とポンプセル基板との
優れた密着性が長期に渡って維持される。

【００１２】更に、Ｐｔ粉末の「かさ比重」が「２．
５」未満では、たとえその粒径が望ましい範囲内であっ
ても、比較的少量の「ＺｒＯ₂粉末」の配合によって、
初期の導電性そのものが大きく低下する。そのため、Ｚ
ｒＯ₂粉末を多量に配合することができず、電極とポン
プセル基板との密着性も不十分となる。また、かさ比重
が「４．２」を越える場合は、初期の導電性は良好で、
また密着性も十分なものとすることができる。しかし、
Ｐｔ粉末の単位体積当たりの表面積が大きく、Ｐｔの昇
華、拡散を生じ易いためか、耐久性に劣り、比較的短時
間で導電性が低下する。このＰｔ粉末のかさ比重は、第
２発明のように「３．０〜４．０」の範囲がより好まし
く、このような電極であれば、優れた密着性と導電性と
が長期に渡って維持される。

【００１３】ＺｒＯ₂粉末が、Ｐｔ粉末１００重量部に
対して「１４重量部」未満では、電極とポンプセル基板
との初期の密着性も必ずしも十分ではなく、且つＰｔの
昇華、拡散にともなって、この密着性が経時とともに低
下し、同時に導電性も低下する。また、このＺｒＯ₂粉
末の配合量が「２５重量部」を越える場合は、初期の導
電性そのものが低下する。このＺｒＯ₂粉末の配合量
は、特に第３発明のように「１７〜２２重量部」の範囲
が好ましい。この範囲の配合量であれば、ほぼ一定した
優れた導電性が得られ、且つ密着性も従来の電極を大き
く上回る優れた性能の電極を得ることができる。

【００１４】また、ＺｒＯ₂粉末としては、特に第４発
明のように「部分安定化ジルコニア粉末」（この部分安
定化ジルコニアのことを、以下、ＰＳＺという。）を使
用することが好ましい。これは、酸素ポンプを利用した
酸素センサにおいて、ポンプセル基板として多用される
セラミックであるＰＳＺと同質のセラミックを使用する
ものである。これによって電極及びポンプセル基板と、
その他の構成部材とを同時焼成することができ、効率よ
く酸素センサを作製することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例によって詳
しく説明する。 (1) 電極の原料の調製純度９９．９％のＺｒＯ₂粉末９５モル％と、純度９
９．９％のＹ₂Ｏ₃粉末５モル％とを湿式混合した後、
１３００℃の温度で仮焼した。この仮焼物に水を加え、
ボールミルによって粉砕した後、水溶性バインダを添加
し、スプレードライ法によって造粒した。このＰＳＺ粉
末の平均粒径は０．６μｍである。その後、特定の粒径
及びかさ比重のＰｔ粉末と、所定量のＰＳＺ粉末及び所
定粘度に調合された有機バインダビヒクルとを、ポット
ミルによって攪拌、混合した。尚、上記のＰＳＺ粉末の
平均粒径は光分散法により測定した。また、Ｐｔ粉末の
粒径は沈降法により測定し、かさ比重はＪＩＳＺ２５
０４に基づき測定した。

【００１６】上記のＰＳＺ粉末、Ｐｔ粉末及び有機バイ
ンダビヒクルの攪拌、混合においては、適宜の有機溶剤
を併用することもできる。また、この電極の原料をスク
リーン印刷に適した粘度となるように調整するため、使
用時に更に有機溶剤を加えてもよい。尚、上記のように
純度の高いＺｒＯ₂粉末とＹ₂Ｏ₃粉末とからなるＰＳ
Ｚを使用することによって、より導電性に優れた電極と
することができる。

【００１７】(2) 本発明の電極を用いて作製した酸素セ
ンサ本発明の電極を用いて作製した酸素センサの概略を図１
及び図２に示す。図１は、本発明の電極を使用した酸素
センサを分解した状態の概略を表す斜視図である（但
し、セラミックヒータは図示していない。）。また、図
２は、この酸素センサのセンサ部分の縦断面図である。
図１において、１はポンプセル基板であり、上記の電極
用の原料に配合されているのと同じＰＳＺからなる。１
１はポンプセル外側電極、１２はポンプセル内側電極で
あり、ポンプセル基板１の両面の相対する位置に設けら
れている。また、２は測定室形成部材であり上記と同様
のＰＳＺによって形成されている。２１は測定室、２２
は拡散律速部であり、この拡散律速部２２によって排気
ガスの測定室２１への流入は制限される。尚、拡散律速
部２２に多孔質セラミックを配置することが好ましい。

【００１８】３はセンシングセル基板であり、同様に上
記電極に配合されているのと同じＰＳＺからなる。３１
はセンシングセル感知電極、３２はセンシングセル酸素
基準電極であり、センシングセル基板の両面の相対する
位置に設けられている。４は補強基板であり、上記と同
様のＰＳＺからなり、センシングセル酸素基準電極３２
を保護するとともに、酸素センサ全体を補強している。
また、図２において、１１１は多孔質セラミックからな
るオーバーコーティングであり、ポンプセル外側電極１
１の全表面を覆って保護するとともに、この電極の表面
からのＰｔの昇華、拡散を抑えている。

【００１９】また、５はセラミックヒータ、５１は発熱
部材、５２はリード部材及び５３はセラミックヒータと
ポンプセル基板との接合材である。セラミックヒータ５
は、通常、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）を主体とするセラミ
ック中に白金、タングステン等からなる発熱部材５１及
びリード部材５２が埋設されている。そして、セラミッ
クヒータ５の図２に表されていない端面には、リード部
材５２の両端部が露出している。このリード部材５２の
端部を利用して形成された端子に通電することにより、
発熱部材５１が発熱し、ポンプセル及びセンシングセル
が所要温度に局所的に加熱される。

【００２０】(3) 酸素センサの作製方法先ず、ポンプセル基板１を形成するためのＰＳＺからな
るグリーンシートの一表面にポンプセル外側電極１１
を、他表面にポンプセル内側電極１２を形成するため、
上記(1) において調製した電極の原料をスクリーン印刷
した。一方、センシングセル基板３を形成するための同
一組成のＰＳＺからなるグリーンシートの両面に、セン
シングセル感知電極３１及びセンシングセル酸素基準電
極３２を形成するため、上記の電極の原料を同様にスク
リーン印刷した。また、同一組成のＰＳＺからなる測定
室形成部材２及び補強基板４となるグリーンシートを準
備した。

【００２１】上記のようにして準備した各部材を図１の
構造となるように一体とし、これを１４５０℃〜１５０
０℃の温度において焼成した。次いで、ポンプセル外側
電極１１を保護するためのオーバーコーティング１１１
を設けた。このオーバーコーティング１１１は、ポンプ
セル外側電極１１の全表面にマグネシウムアルミネート
スピネル粉末をプラズマ溶射して設けたものであり、厚
さは２０μｍ程度とした。

【００２２】一方、Ａｌ₂Ｏ₃粉末を主成分としたグリ
ートシートを準備した。そして、このグリーンシートの
一表面の所要箇所に、白金ペーストをスクリーン印刷法
により塗布し、発熱部材５１及びリード部材５２となる
塗膜を形成した。リード部材５２となる塗膜は、グリー
ンシートの端面にまで設けられており、このリード部材
５２の端部は端子に加工され通電に供される。また、同
様の組成のグリーンシートを更に一枚準備し、このグリ
ーンシートを、上記のグリーンシートの白金ペーストが
塗布された面に積層し、焼成し、一体化してセラミック
ヒータ５を作製した。尚、本実施例では導電材料として
白金を使用したが、耐熱性が低くてもよい場合はタング
ステンを用いてもよい。その後、リン酸セメントからな
るポンプセル基板とセラミックヒータとの接合材５３に
よって、両者を接合し、酸素センサを作製した。

【００２３】(4) 性能試験とその評価耐久試験粒径７．６μｍ、かさ比重２．２のＰｔ粉末１００重量
部に、１４重量部のＰＳＺを加えた試料ａ及び粒径１０
μｍ、かさ比重３．４のＰｔ粉末１００重量部に、２２
重量部のＰＳＺを加えた試料ｂを用いて形成された電極
を設けた酸素センサを使用した。この酸素センサを、排
気量２０００ｃｃのガソリンエンジンの排気管に取り付
け耐久性の試験を実施した。試験条件は、λ＝１付近に
制御しながら、７５０℃の温度で３０分間、その後リッ
チな状態で８５０℃の温度で１５分間、次いでリーンな
状態で１０００℃の温度で１５分間のパターンを１サイ
クルとするパターン耐久試験とした。尚、１サイクルは
約８０ｋｍの走行に相当する。また、酸素センサは、そ
のセンサ部分ではない端部の外周に酸素センサを排気管
に取り付けるための固定具を接合し、この固定具の外周
に設けられたネジによって排気管の所定位置に穿設され
た貫通孔に固定した。酸素センサのセンサ部分は排気管
中に突き出した状態となり、このセンサ部分に排気ガス
が当たるようにした。

【００２４】耐久試験中、酸素センサのセンシングセル
感知電極と酸素基準電極との間に、酸素基準電極を正極
として僅かな定電流（例えば２５μＡ）を加えた状態
で、酸素基準電極とセンシングセル感知電極との間の起
電力が０．４５Ｖと一定の値になるように、ポンプセル
外側電極と内側電極との間に電圧を印加し、またセラミ
ックヒータに１０Ｖの電圧を印加して稼働状態とした。
但し、エンジンの制御はこの酸素センサの出力信号を利
用せずに、別の制御装置により行った。

【００２５】上記の耐久試験の所定時間経過時、センサ
を８００℃の温度において、酸素濃度１６％のモデル気
体中に置き、且つ上記と同様の条件下、ポンプセル外側
電極と内側電極との間に電圧を印加した。また、同様に
セラミックヒータに１０Ｖの電圧を印加した。このよう
にして、所定の電流量を得るための電圧の変化、言い換
えればポンプセル外側電極と内側電極との間の内部抵抗
の変化を測定した。結果を図３に示す。

【００２６】図３の結果によれば、試料ａは、耐久性の
試験時間とともに徐々に内部抵抗が上昇しているのが分
かる。これは言い換えれば所定の電流量を確保するため
には、徐々に印加電圧を高くしていく必要があることを
意味しており、これは電極の耐久性等からみて好ましい
ことではない。一方、試料ｂの場合は、２０００時間経
過後も内部抵抗はほとんど変化しておらず、本発明の電
極が耐久性に優れた電極であることが分かる。尚、試料
ａのセンサでは、１０００時間経過後辺りから、ポンプ
セル基板との界面において、ポンプセル外側電極の表面
に徐々にＰｔ粒子が析出し始め、電極がポンプセル基板
から浮き上がって剥離してくる現象が観察された。

【００２７】ＰＳＺ配合量と電極の密着強度及び電流
量との相関粒径１０μｍ、かさ比重３．４のＰｔ粉末１００重量部
に、７、１２、１４、１７、２０、２２、２５及び３０
重量部のＰＳＺを配合した電極の原料を、ポンプセル基
板となるグリーンシートの片面にスクリーン印刷し、同
時焼成して電極を形成した。その後、この電極の中央部
に電極が１ｍｍ角となるように切断部を設け、この切断
部に銀ロウペーストを印刷した。次いで、半田付けによ
ってこの切断部と測定器とを接続し、切断部を垂直方向
に引っ張ってポンプセル基板と電極との密着強度を測定
した。また、上記の電極の原料を用いて、ポンプセル基
板の両面の相対する位置に、幅２．４ｍｍ、長さ４ｍｍ
の一対の電極を設けた試片を準備した。その後、この試
片を大気中、８００℃に設定された炉中に挿入し、電極
間に１．５Ｖの直流電圧を印加して、ポンプセル基板を
通して流れる電流を測定した。結果を図４に示す。

【００２８】図４の結果によれば、密着強度はＰＳＺの
配合量の増加とともに上昇を続けることが分かる。そし
て、ＰＳＺの配合量が１７重量部を越える辺りから密着
強度は２．０ｋｇを上回り、密着性に優れた電極が得ら
れることが分かる。一方、電流量はＰＳＺの配合量が２
２重量部までは高い値であって大きな変化はない。しか
し、ＰＳＺの配合量がそれ以上になると急激に低下し、
ＰＳＺの配合量が３０重量部では、電流量は０となって
しまうことが分かる。

【００２９】図５には、粒径及びかさ比重の異なる３種
類のＰｔ粉末を使用し、上記と同様にしてＰＳＺの配合
量と電流量との相関を評価した結果を示す。その結果に
よれば、粒径が０．５μｍと相当に微小な粒子であって
も、かさ比重が４．５と大きいＰｔ粉末を使用した場合
〔図５の（ｃ）〕は、Ｐｔ粒子相互が容易に連接される
ためか、ＰＳＺの配合量が３０重量部になっても相当な
電流量が確保されていることが分かる。しかし、この電
極では、単位体積当たりの表面積が大きいＰｔ粉末を使
用したため、Ｐｔの昇華、拡散を生じ易く、後記の図７
のように耐久性に劣ったものとなる。。

【００３０】一方、粒径は７．６μｍと比較的大きいも
のの、そのかさ比重が２．２と小さいＰｔ粉末を使用し
た場合〔図５の（ｄ）〕は、ＰＳＺの配合量が１５重量
部前後から電流量は低下し始めることが分かる。この場
合、後記の図７において、耐久性に問題はない。これは
使用したＰｔ粉末の単位体積当たりの表面積が小さく、
Ｐｔの昇華、拡散が抑えられるためである。また、粒径
１０μｍ、かさ比重３．４のＰｔ粉末を使用した場合
〔図５の（ｅ）〕は、ＰＳＺの配合量が２５重量部にな
っても電流量は２０ｍＡとなっている。更に、その耐久
時間は後記の図７のように２０００時間を越えている。
このように、後記の図７の結果とも併せ考えれば、Ｐｔ
粉末の粒径及びかさ比重がともに第１発明に特定された
範囲にある場合に、密着性と電流量とのバランスのよ
い、且つ耐久性に優れた電極が得られることが分かる。

【００３１】ＰＳＺの配合量と耐久性との相関粒径１０μｍ、かさ比重３．４のＰｔ粉末１００重量部
に、７、１２、１４、１７、２０、２２及び２５重量部
のＰＳＺを配合した原料によって電極が形成された酸素
センサを作製した。この酸素センサについて前記のと
同じ条件で耐久試験を行った。その結果を図６に表す。
尚、耐久性の限界は内部抵抗が初期の２倍になる時間と
した。その結果によれば、ＰＳＺの配合量が７〜２５重
量部の間では、耐久時間はＰＳＺの配合量とともにほぼ
直線的に長くなっていることが分かる。

【００３２】Ｐｔ粉末の粒径と耐久性との相関粒径０．５、１、２、５、７．６及び１０μｍのＰｔ粉
末１００重量部に、ＰＳＺを２０重量部配合した原料に
よって電極が形成された酸素センサを作製した。この酸
素センサを、排気量２０００ｃｃのガソリンエンジンの
排気管に取り付け耐久性の試験を実施した。試験条件は
前記の場合と同様である。結果を図７に示す。その結
果によれば、Ｐｔ粉末の粒径が２μｍ未満と小さい場合
は、前記の図５に示すように、初期の電流量は十分確保
されることがあるものの、耐久試験の結果では必ずしも
この初期性能が維持されず、比較的短時間で内部抵抗が
高くなってしまうことが分かる。また、Ｐｔの粒径が１
μｍと２μｍとでは耐久時間に大きな差があり、Ｐｔ粒
径が２μｍ以上であれば耐久性に優れた電極が得られる
ことが分かる。

【００３３】尚、本発明においては、前記具体的実施例
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、
上記の実施例では、Ｙ₂Ｏ₃によって部分安定化された
ＺｒＯ₂を用いたが、Ｙ₂Ｏ₃の代わりに、又はＹ₂Ｏ
₃と共にＣａＯ、ＭｇＯを含有するＺｒＯ₂を使用して
もよい。また、実施例に示した酸素センサ以外の酸素ポ
ンプを利用した他の構成の酸素センサの電極として使用
することもできる。

【００３４】

【発明の効果】第１発明の電極によれば、酸素センサの
電極として使用した場合に、温度勾配と酸素ポンプの影
響による電極中のＰｔの移動が抑えられ、長期に渡って
所望の電極性能が維持される。また、第１発明の電極
は、Ｐｔ粉末に特に第４発明のようにポンプセル基板と
同質のＰＳＺを適量配合することにより、同時焼成によ
って容易に全域空燃比センサ等の酸素センサの電極とし
て用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電極を使用した酸素センサを分解した
状態の概略を表す斜視図である（但し、セラミックヒー
タは図示していない。）。

【図２】図１の酸素センサのセンサ部分の縦断面図であ
る。

【図３】実機による耐久試験において、特定雰囲気下で
測定した内部抵抗の経時変化の、ＰＳＺの配合量による
差異を表すグラフである。

【図４】電極中のジルコニアの量比と、電極の密着強度
及び電流量との相関を表すグラフである。

【図５】電極中のジルコニアの量比と、Ｐｔ粉末の粒径
及びかさ比重を変化させた場合の電流量との相関を表す
グラフである。

【図６】電極中のＰＳＺの量比と、実機による耐久試験
における試験時間との相関を表すグラフである。

【図７】電極中のＰｔ粉末の粒径と、実機による耐久試
験における試験時間との相関を表すグラフである。

【符合の説明】

１；ポンプセル基板、１１；ポンプセル外側電極、１１
１；オーバーコーティング、１２；ポンプセル内側電
極、２；測定室形成材、２１；測定室、２２；拡散律速
部、３；センシングセル基板、３１；センシングセル感
知電極、３２；センシングセル酸素基準電極、４；補強
基板、５；セラミックヒータ、５１；発熱部材、５２；
リード部材、５３；セラミックヒータとポンプセル基板
との接合材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】白金粉末及びジルコニア粉末を含む原料
粉末を焼成してなる酸素センサ用電極において、上記白
金粉末を１００重量部とした場合に、上記ジルコニア粉
末は１４〜２５重量部であり、上記白金粉末の粒径は２
〜２０μｍであって、且つそのかさ比重は２．５〜４．
２であることを特徴とする酸素センサ用電極。
【請求項２】上記白金粉末のかさ比重は３．０〜４．
０である請求項１記載の酸素センサ用電極。
【請求項３】上記白金粉末を１００重量部とした場合
に、上記ジルコニア粉末は１７〜２２重量部である請求
項１又は２記載の酸素センサ用電極。
【請求項４】酸素センサを構成するポンプセル基板の
外側電極として用いられる上記酸素センサ用電極におい
て、上記ジルコニア粉末として、上記ポンプセル基板を
形成する部分安定化ジルコニアと同質のジルコニア粉末
を使用した請求項１乃至３のいずれか１項に記載の酸素
センサ用電極。