JPS58151383A - Heater coating agent composition - Google Patents

Heater coating agent composition

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Publication number
JPS58151383A
JPS58151383A JP3129282A JP3129282A JPS58151383A JP S58151383 A JPS58151383 A JP S58151383A JP 3129282 A JP3129282 A JP 3129282A JP 3129282 A JP3129282 A JP 3129282A JP S58151383 A JPS58151383 A JP S58151383A
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JP
Japan
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heater
oxide
coating agent
agent composition
alcohol
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Application number
JP3129282A
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Japanese (ja)
Inventor
雅春 藤井
茂夫 秋山
後藤 勝良
藤岡 透
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はたとえば金属酸化物半導体で構成されたガス
検知素子あるいは湿度検知素子等種々の素子を加熱する
のに用いるヒータを絶縁ないし強化するのに適用するコ
ーティング剤の組成物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a composition of a coating agent applied to insulate or strengthen a heater used to heat various elements such as a gas detection element or a humidity detection element made of a metal oxide semiconductor. relating to things.

従来、インジウム、クロム、マグネシウム、ジルコニウ
ム、鉄、スズ、パラジウム等の金属酸化物を一種又は2
種以上組合わせて混成した金属酸化物半導体は、その素
子の電気的特性を利用して可燃ガス、湿気、又は煙等を
検知するのに採用される。たとえば酸化マグネシウム、
酸化クロム、そして酸化ジルコニウムを混合し、焼成し
てM9Cr204を主成分とする金属酸化物半導体素子
は一定温度の加熱下でアルコールガスが接触すると電気
抵抗値が変化する性質を有し、この性質を利用してアル
コールガスの検知素子として有用である。
Conventionally, one or two metal oxides such as indium, chromium, magnesium, zirconium, iron, tin, palladium, etc.
BACKGROUND ART A metal oxide semiconductor, which is a hybrid of more than one species, is used to detect flammable gas, moisture, smoke, etc. by utilizing the electrical characteristics of the element. For example, magnesium oxide
A metal oxide semiconductor element made of M9Cr204 as a main component by mixing and firing chromium oxide and zirconium oxide has the property that its electrical resistance changes when it comes into contact with alcohol gas under heating at a constant temperature. It is useful as an alcohol gas detection element.

この場合、加熱するのに円柱型に賦形された素子を螺旋
状に旋回したニクロム線とこのニクロム線に塗布して硬
化せしめたコーティングとから成るヒータの内部に挿入
して構成すると素子温度が同一温度でかつアルコールガ
スが同一濃度の条件にもかかわらずアルコールガスの有
無に伴なう抵抗値のばらつきが大壷く信頼性の高い検出
ができない事実を確認した。そこで種々の角度から測定
分析を行った結果この原因はコーティング剤組成物に含
まれるリン成分にあることを解明する′ことができた。
In this case, if a cylindrical element is inserted into a heater consisting of a spirally wound nichrome wire and a hardened coating applied to the nichrome wire, the temperature of the element can be increased. It was confirmed that despite the conditions of the same temperature and the same concentration of alcohol gas, the resistance value varied greatly depending on the presence or absence of alcohol gas, making it impossible to detect with high reliability. As a result of measuring and analyzing from various angles, we were able to find out that the cause of this was the phosphorus component contained in the coating agent composition.

すなわち、燐が含まれるはずのない素子にアルコールガ
スを接触させたのを試料として分析したところこの素子
から燐が検出されこの燐が抵抗値の変化に対して阻害す
ることを実験で確認した。この素子に含まれる燐は、加
熱されたヒータのコーティングから該コーティングに含
まれる燐成分が揮発して付着したものである。
That is, when an element that should not contain phosphorus was brought into contact with alcohol gas and analyzed as a sample, phosphorus was detected in this element, and it was confirmed through experiments that this phosphorus inhibits changes in resistance. The phosphorus contained in this element is the phosphorus component contained in the coating of the heated heater that evaporates and adheres thereto.

しかしてこの発明はこの様な問題を解決するヒータのコ
ーティング剤組成物を提供するもので具体的には酸化ケ
イ素又は酸化アルJニウムの絶縁物質群から選ばれた一
種又は二種とケイ酸ソーダとを含み燐成分が含まれてい
ないことを特徴とする金属酸化物半導体素子を加熱する
ヒータのコーティング剤組成物を提供するものである。
However, the present invention provides a coating agent composition for a heater that solves these problems. The present invention provides a coating agent composition for a heater for heating a metal oxide semiconductor element, characterized in that it contains no phosphorus component.

以下、この発明を詳説する。This invention will be explained in detail below.

この発明に係るヒータのコーティング剤組成物は絶縁物
質群を構成する酸化ケイ素又は酸化アルミニウムを単独
又は組合わせて構成される。この酸化ケイ素、酸化アル
文ニウムは螺旋を構成するニクロム線の層間通電を遮断
して発熱量を確保する役割を有するものであるから組成
物の構成上適量が要求される。少なすぎると層間通電が
生じヒータの発熱量が減少し、大きすぎると発熱量が増
大する反面ニクロム線との付着強度が減少し、強度が低
下する。この付着強度はケイ酸ソーダによって確保され
る。したがってバインダーとして働くケイ酸ソーダと絶
縁剤として働く酸化ケイ素又は(及び)、酸化アルミニ
ウムの適量を重量%で示すとケイ酸ソーダ50%〜80
%で酸化ケイ素又は(及び)酸化アルミニウムは20%
〜50%が適当である。無機質コーティング剤のバイン
ダー効果を奏する燐酸は含まれてはならない。すなわち
燐酸を含めると前述の如くたとえばニクロム線を被覆す
るコーティング層に燐成分が含まれ、ニクロム線の発熱
量こよってこの燐成分から揮発した燐が素子に付着して
所定の抵抗値変化を示さなくなるからである。
The heater coating composition according to the present invention is composed of silicon oxide or aluminum oxide, which constitutes the insulating material group, alone or in combination. The silicon oxide and aluminum oxide have the role of blocking the interlayer current flow of the nichrome wire constituting the spiral and ensuring the amount of heat generated, and therefore, appropriate amounts are required in view of the composition of the composition. If it is too small, interlayer current flow will occur and the amount of heat generated by the heater will decrease; if it is too large, the amount of heat generated will increase, but on the other hand, the strength of the adhesion to the nichrome wire will decrease, resulting in a decrease in strength. This adhesive strength is ensured by sodium silicate. Therefore, the appropriate amounts of sodium silicate, which acts as a binder, and silicon oxide or (and) aluminum oxide, which acts as an insulating agent, are 50% to 80% by weight.
% silicon oxide or (and) aluminum oxide is 20%
~50% is appropriate. It must not contain phosphoric acid, which acts as a binder for the inorganic coating agent. In other words, if phosphoric acid is included, as mentioned above, for example, a coating layer that covers a nichrome wire will contain a phosphorus component, and due to the calorific value of the nichrome wire, phosphorus volatilized from this phosphorus component will adhere to the element and exhibit a predetermined change in resistance value. Because it will disappear.

な詔酸化ケイ素については酸化ケイ素の一部を鹸化クロ
ムで植換しても同等の効果か得られる。
Regarding silicon oxide, the same effect can be obtained even if a part of the silicon oxide is replaced with saponified chromium.

この場合、酸化ケイ素と鹸化クロムの総計は組成物全体
の重量に対して20%〜50%でかつ酸化ケイ素に対し
て10%〜30%が適当である。この酸化クロムを加え
るのはニクロム線の発熱に依って生ずるコーティング層
の膨張、収縮に起因して該コーティング層がニクロム線
から剥離するのを防ぐことを狙ったものである。
In this case, the total amount of silicon oxide and saponified chromium is suitably 20% to 50% based on the weight of the entire composition and 10% to 30% relative to silicon oxide. The purpose of adding this chromium oxide is to prevent the coating layer from peeling off from the nichrome wire due to expansion and contraction of the coating layer caused by the heat generated by the nichrome wire.

次きコーティングの方法について説明を加えると上記組
成物100重量部に対して5重量部乃至30重量部の水
を加えてスラリー状の性状を有する懸濁液とし、この懸
濁液にたとえばニクロム線を螺旋状に巻回して得られた
ヒータ本体を浸し上記組成物を付ける。次ぎ風乾後徐々
に昇温しながら高温加熱下で硬化させ素子を外部から加
熱するのに用いるヒータとする。この場合、徐々に昇温
する必東性は′檄に加熱すると形成される被膜にフクレ
が生じ強度上、絶縁性能上で好ましくないからである。
Next, to explain the coating method, 5 to 30 parts by weight of water is added to 100 parts by weight of the above composition to form a slurry-like suspension. The heater body obtained by spirally winding is immersed to apply the above composition. Next, after air-drying, the material is cured under high-temperature heating while gradually increasing the temperature to form a heater used for externally heating the device. In this case, the gradual temperature rise is unfavorable in terms of strength and insulating performance since the film formed will blister when heated to a certain temperature.

すなわち昇温速度は100℃/h r〜200℃/ h
 rが適当で最高温度はニクロム線が黒化する変質温度
以下に制限されるがこの最高温度は450〜650℃が
適当である。
In other words, the temperature increase rate is 100℃/hr~200℃/hr
When r is appropriate, the maximum temperature is limited to below the deterioration temperature at which the nichrome wire turns black, and this maximum temperature is suitably 450 to 650°C.

この発明に係るヒータのコーティング剤組成物は、雰囲
気中に含まれるたとえば燃料用ガス、湿気、アルコール
ガス等を検出するのに用いる検知素子を外部から加熱す
るヒータのコーティング剤として限定使用され所期の目
的が達成され、その有用性が発揮するのである。
The coating agent composition for a heater according to the present invention can be used for a limited time as a coating agent for a heater that externally heats a detection element used to detect, for example, fuel gas, moisture, alcohol gas, etc. contained in the atmosphere. The objective is achieved and its usefulness is demonstrated.

以下、この発明の目的達成を裏付けるためにアルコール
ガスの検知素子を外部から加熱するヒータのコーティン
グ剤として使用した実例を挙げる。
In order to support the achievement of the object of the present invention, an example will be given below in which an alcohol gas detection element is used as a coating agent for a heater that heats it from the outside.

この発明によるコーティング剤組成物を用いて作製した
ヒータの性能を確認するために素子として特定のアルコ
ールガス検知素子を用いて行った。
In order to confirm the performance of the heater produced using the coating composition according to the present invention, a specific alcohol gas detection element was used as the element.

ここで特定のアルコールガス検知素子は次のとおりの手
順条件で作成製した。
Here, the specific alcohol gas detection element was manufactured under the following procedure conditions.

先ず酸化マグネシウム44.4モル%、酸化クロA44
.4モル%、酸化’)ルコニウム11.1モル%の割合
で配合し、これを30分間混合した。この混合物を成形
金型内に充填し、0.2−φ、長さ15−の白金線を埋
込んで加圧し、直径2−φ、高さ2−の円柱状の固化体
を得た。
First, magnesium oxide 44.4 mol%, chlorine oxide A44
.. 4 mol% and 11.1 mol% of ruconium oxide were mixed for 30 minutes. This mixture was filled into a mold, and a platinum wire with a diameter of 2-φ and a length of 15-mm was embedded and pressurized to obtain a cylindrical solidified body with a diameter of 2-φ and a height of 2-mm.

この固化体を耐熱性磁器に入れ電気炉内で1300℃下
で3時間焼成し、h#Cr 204を主成分とするアル
コールガス検知素子とした。この素子を端子台に装着し
、アルコールガス検知素子の白金線電極を端子台のリー
ド線にスポット溶接するとともにステンレス製防爆ネッ
トをアルコールガス検知素子に被着しさらに前記要領で
作製された種々のヒータで外部からアルコールガス検知
素子を囲んで検知器を作製し性能測定に供した。
This solidified body was placed in heat-resistant porcelain and fired at 1300° C. for 3 hours in an electric furnace to obtain an alcohol gas detection element containing h#Cr 204 as a main component. This element was mounted on a terminal block, the platinum wire electrode of the alcohol gas detection element was spot welded to the lead wire of the terminal block, and a stainless steel explosion-proof net was attached to the alcohol gas detection element. A detector was constructed by surrounding an alcohol gas detection element from the outside with a heater, and was used for performance measurement.

なお性能試験の条件としてエチルアルコールの雰囲気中
の濃度は01%体積濃度に設定した。
As a condition for the performance test, the concentration of ethyl alcohol in the atmosphere was set to 0.1% volume concentration.

以下、ヒータの作製に関する実施例を挙げ、その性能を
表記する。
Examples related to the production of heaters will be given below, and their performances will be described.

実施例1゜ 酸化ケイ素(5i02  ) 30重量%(以下単に%
と記す)、酸化クロム(Cr2O3) 5%とケイ酸ソ
ーダ(Nm2Si03) 65%で成るコーティング剤
組成物100重量部(以下単に部と記す)に対して水1
0部を加えて混合し、この中Iこニクロム線を螺旋状に
旋回したヒータ本体を浸して風乾後昇温速度150℃/
hrで500℃まで徐々に加熱し、さらに500℃下で
1時間加熱し、ヒータとした。
Example 1゜Silicon oxide (5i02) 30% by weight (hereinafter simply referred to as %)
), 100 parts by weight (hereinafter simply referred to as parts) of a coating composition consisting of 5% chromium oxide (Cr2O3) and 65% sodium silicate (Nm2Si03) and 1 part water.
0 part was added and mixed, the heater body made of spirally swirled nichrome wire was immersed in the mixture, and after air-drying, the temperature was increased at a rate of 150°C/
The mixture was gradually heated to 500° C. for 1 hour, and further heated at 500° C. for 1 hour to form a heater.

このヒータの被膜にはフクレが認めることかできなかっ
た。
No blisters were observed on the coating of this heater.

このヒータを用いて前記構成を有する試料を作峡し、前
記性能試験条件下で素子抵抗値とアルコール感度を測定
した結果表のとおりであった。
A sample having the above configuration was prepared using this heater, and the element resistance value and alcohol sensitivity were measured under the above performance test conditions, and the results were as shown in the table.

なお、これに続く他の実施例に係る性能評価は実施例1
と同一で行った。
The performance evaluation of other examples that follow is based on Example 1.
I went with the same.

実施例2゜ 酸化ケイ素20%、酸化アルミニウム15%とケイ酸ソ
ーダ65%とから成るコーティング剤組成物100部に
対し水を20部加えて混合し、この中に実施例1に怠け
るヒータ本体と同一のヒータ本体を浸して風乾後150
℃/hrの昇温速度で650℃まで徐々1こ加熱し、さ
らに650℃で30分間加熱しヒータとした。このヒー
タの被膜にはフクレがなかった。
Example 2 20 parts of water was added and mixed to 100 parts of a coating composition consisting of 20% silicon oxide, 15% aluminum oxide and 65% sodium silicate, and the same heater body as in Example 1 was mixed. After soaking the same heater body and air drying it,
The sample was gradually heated once to 650°C at a heating rate of °C/hr, and further heated at 650°C for 30 minutes to form a heater. There was no blistering in the coating of this heater.

実施例3゜ 酸化ケイ素40%とケイ酸ソーダ60%とから成るコー
ティング剤組成物100部に対して水10部を加えて混
合し、この中に実施例1におけるヒータ本体と同一のヒ
ータ本体を浸して風乾後150’C/ h rの昇温速
度で300℃まで徐々に加熱し、さらに300℃で1時
間加熱しヒータとした。この被膜にはフクレが認められ
なかった。
Example 3 10 parts of water was added and mixed to 100 parts of a coating composition consisting of 40% silicon oxide and 60% sodium silicate, and a heater body identical to the heater body in Example 1 was added to the mixture. After soaking and air drying, it was gradually heated to 300°C at a temperature increase rate of 150'C/hr, and further heated at 300°C for 1 hour to use as a heater. No blisters were observed in this film.

実施例4゜ 酸化ケイ素15%と酸化アルミニウム15%とケイ酸ソ
ーダ70%とから成るコーティング剤組成物100部に
対して水5部を加えて混合し、この中に実施例1におけ
るヒータ本体と同一のと一タ本体を浸して風乾後150
℃/hrの昇温速度で500℃まで徐々に加熱し、さら
に500℃で30分間加熱してヒータとした。このヒー
タの被膜にはフクレがなかった。
Example 4 5 parts of water was added and mixed to 100 parts of a coating composition consisting of 15% silicon oxide, 15% aluminum oxide, and 70% sodium silicate, and the heater body in Example 1 and the mixture were mixed. After soaking the same toyota body and air drying it for 150 min.
It was gradually heated up to 500°C at a temperature increase rate of °C/hr, and further heated at 500°C for 30 minutes to form a heater. There was no blistering in the coating of this heater.

実施例5゜ 酸化ケイ素35%とケイ酸ソーダ65%とから成るコー
ティング剤組成物100部に対して水25部を加えて混
合し、この中に実施例1におけるヒータ本体を浸して風
乾後120℃で2時間加熱して被膜にフクレのないヒー
タを作製した。
Example 5 25 parts of water was added and mixed to 100 parts of a coating composition consisting of 35% silicon oxide and 65% sodium silicate, and the heater body in Example 1 was immersed in the mixture and air-dried for 120 minutes. A heater without blistering was produced by heating at ℃ for 2 hours.

比較例1゜ 酸化アルミニウム70%とリン酸30%とから成るコー
ティング剤組成物100部に対して水20部を加えて混
合し、この中に実施例IIこおけるヒータ本体と同一の
ヒータ本体を浸して風乾後150″c/h rの昇温速
度で500℃まで徐々に加熱しさらに500℃で30分
加熱しヒータを作製した。
Comparative Example 1 20 parts of water was added and mixed to 100 parts of a coating composition consisting of 70% aluminum oxide and 30% phosphoric acid, and a heater body identical to the heater body in Example II was added to the mixture. After soaking and air drying, the material was gradually heated to 500° C. at a heating rate of 150″c/hr, and further heated at 500° C. for 30 minutes to produce a heater.

このヒータにはフクレがなかった。This heater did not have any blisters.

比較例2、 酸化ケイ素90%とリン酸lO%とから成るコーティン
グ剤組成物100部1こ対して水30部を加えて混合し
、この中に実施例1と同一のヒータ本体を浸し風乾後1
50 ”7hrの昇温速度で500℃まで徐々に加熱し
、さらに500℃で30分加熱し、被膜にフクレのない
ヒータを作製した。
Comparative Example 2: 100 parts of a coating composition consisting of 90% silicon oxide and 10% phosphoric acid was mixed with 30 parts of water, and the same heater body as in Example 1 was immersed in the mixture and air-dried. 1
The film was gradually heated to 500° C. at a heating rate of 50”7 hours, and further heated at 500° C. for 30 minutes to produce a heater with no blisters on the film.

以上のヒータを用いて特定したアルコールガス検知素子
の性能を測定した結果法のとおりであった。
The performance of the alcohol gas detection element specified using the above heater was measured and the results were as per the method.

性能測定法について具体的に説明すると電気抵抗値の測
定は次のようにして行った。すなわち図に示す如くアル
コールガス検知索子1に抵抗測定用の抵抗値ILcを有
する固定抵抗2を直列に接続し、これらの両端に5■の
一定電圧をがけ、固定抵抗2の両端の電比Vcを測定す
ることによりアルコールガス検知素子lの抵抗値Rs 
は次式に基づき求められる。
To specifically explain the performance measurement method, the electrical resistance value was measured as follows. That is, as shown in the figure, a fixed resistor 2 having a resistance value ILc for resistance measurement is connected in series to an alcohol gas detection cord 1, and a constant voltage of 5μ is applied across both ends of the resistor 2, and the electric ratio between both ends of the fixed resistor 2 is By measuring Vc, the resistance value Rs of the alcohol gas detection element l
is calculated based on the following formula.

なお図中iは回路を流れる電流である。Note that i in the figure is the current flowing through the circuit.

Rs = Rc、(−y;  1) 次キエチルアルコール蒸気が送り込まれた槽内空気をエ
チルアルコールが0.1体積%に制御し、この雰囲気中
での抵抗値ILGを測定しエチルアルコールが含まれな
い空気での抵抗値Ra1rを測定値を求め、次式に基づ
きアルコール感度とする。
Rs = Rc, (-y; 1) Next, the air in the tank into which ethyl alcohol vapor was sent was controlled to contain 0.1% by volume of ethyl alcohol, and the resistance value ILG in this atmosphere was measured to determine whether ethyl alcohol was included. The resistance value Ra1r in the air without air is measured and is defined as the alcohol sensitivity based on the following formula.

R凰1r−RG アルコール感度””   Ra1r’  ”00なお測
定に際してはヒータに負荷する電圧を調整して素子の温
度を450℃に設定した。
R-1r-RG Alcohol Sensitivity ""Ra1r'"00 During the measurement, the voltage applied to the heater was adjusted and the temperature of the element was set at 450°C.

以上の実施例と比較例で明白な如く、燐酸を含むコーテ
ィング剤組成物を使用して作製されたヒータで加熱する
と同一の素子であるにもかかわらず抵抗値の増大がみら
れるのみならずアルコール感度も低く、アルコールガス
の検出能力が大巾に減少するのに対し、この発明による
コーティング剤組成物を使用して作成されたヒータで加
熱するとアルコールガスの検出能力が保持されることが
確認できた。
As is clear from the above Examples and Comparative Examples, when heated with a heater made using a coating composition containing phosphoric acid, not only does the resistance value increase even though the element is the same, but also The sensitivity is also low, and the ability to detect alcohol gas is greatly reduced, whereas it was confirmed that the ability to detect alcohol gas was maintained when heated with a heater made using the coating composition according to the present invention. Ta.

さら番ここの発明の通用例のうち金属酸化物半導体素子
について一例を加える。メタンガス、ブタンガス、水素
ガス等燃料ガスに含まれるガスを検知する素子として酸
化インジウム、酸化スズ及び鹸化パラジウムの焼結体か
ら成る素子の信頼性向上にも有効である。この素子を加
熱するヒータに適用した実施例を挙げる。
Of the general examples of the present invention, an example of a metal oxide semiconductor element will be added. It is also effective for improving the reliability of devices made of sintered bodies of indium oxide, tin oxide, and saponified palladium as devices for detecting gases contained in fuel gas such as methane gas, butane gas, and hydrogen gas. An example in which this element is applied to a heater will be described.

実施例6゜ 酸化ケイ1A30%、酸化クロム5%とケイ酸ソーダ6
5%で成るコーティング剤組成物100部に対して水1
0部を加えて混合し、この中にニクロム線を螺旋状に旋
回したヒータ本体を浸して風乾後昇温速度150℃/h
rで500℃まで徐々に加熱し、さらに500℃下で1
時間加熱し、ヒータとした。なお、このヒータは実施例
1と全く同一条件下で得られたものである。
Example 6゜Silicium oxide 1A 30%, chromium oxide 5% and sodium silicate 6
1 part of water to 100 parts of a coating composition consisting of 5%
0 part was added and mixed, a heater body made of spirally wound nichrome wire was immersed in the mixture, and after air drying, the temperature was increased at a rate of 150°C/h.
Gradually heat to 500℃ with r, and further heat at 500℃ for 1
It was heated for a while and used as a heater. Note that this heater was obtained under exactly the same conditions as in Example 1.

比較例3゜ 比較例1と同一条件でヒータを得た。Comparative example 3゜ A heater was obtained under the same conditions as Comparative Example 1.

上記実施例6及び比較例3に係るヒータを酸化インジウ
ム、−化スズ、及び酸化パラジウムの焼結体で成る燃料
ガスの検知素子を外部から加熱するのに用いその性能を
測定した。
The heaters according to Example 6 and Comparative Example 3 were used to externally heat a fuel gas detection element made of a sintered body of indium oxide, tin oxide, and palladium oxide, and their performance was measured.

性能測定に供した試料は前記アルコールガスの検知素子
の場合と同一構成とした。
The sample used for performance measurement had the same configuration as the alcohol gas detection element described above.

ここで燃料ガスの検知素子は次の如く作製した。Here, the fuel gas detection element was manufactured as follows.

先ず酸化インジウム39.2重量%(以下単に%と記す
。)、酸化スズ58.8%及び酸化パラジウム2%の割
合で配会しこの配合粉末IPに対して水2ccの割合で
溢水し、これを30分混合した。
First, 39.2% by weight of indium oxide (hereinafter simply referred to as %), 58.8% of tin oxide, and 2% of palladium oxide were mixed, and 2 cc of water was poured over this mixed powder IP. were mixed for 30 minutes.

この混合粉末から15m1採取し、成形金型に充填する
とともに白金線を埋込んで成形圧1〜2−で圧縮成形し
直径2mφ、高さ2閣の円柱状の同化体を得た。この固
化体を焼成温度600℃で3時間焼成し燃料ガスの検知
素子とした。この素子をX線回折で混合状態をみたとこ
ろ均一であることを確認し、さらに各成分の分散状態を
X線マイクロアナライザで分析したところ均一性か高い
ことも確認した。さらに光電子分光分析でもって分析し
たところ酸化パラジウムの一部は還元され金属パラジウ
ムに変化していることも確認した。
15 ml of this mixed powder was sampled, filled into a mold, embedded with a platinum wire, and compression molded at a molding pressure of 1 to 2 to obtain a cylindrical assimilated body with a diameter of 2 mφ and a height of 2 mm. This solidified body was fired at a firing temperature of 600° C. for 3 hours to obtain a fuel gas detection element. When the mixed state of this element was observed by X-ray diffraction, it was confirmed that it was uniform.Furthermore, when the dispersion state of each component was analyzed using an X-ray microanalyzer, it was also confirmed that it was highly uniform. Further analysis using photoelectron spectroscopy confirmed that some of the palladium oxide was reduced and converted to metallic palladium.

この検知素子を用いて前記同樺番こして検知器を作麹し
性能測定に供した。
Using this detection element, the same birch paste detector was prepared and its performance was measured.

その結果は次表のとおりであった。The results are shown in the table below.

上記表において、余裕値2は燃料ガス中憂こ含まれる水
素、メタン、およびブタンのいずれに対しても同様に感
動しているかどうかを判断する指標であってこれは次式
で求めた。
In the above table, the margin value 2 is an index for determining whether the fuel gas is equally affected by hydrogen, methane, and butane contained in the gas, and was determined by the following formula.

上式においてiLlは爆発限界下限の100分の1であ
る水素0.04%、メタン0,05%およびブタン0.
02%に詔ける各素子抵抗値のうちの最小値で、R2は
爆発限界下限の4分の1である水素1.0%、メタン1
.25%およびブタン0.45%における素子抵抗値の
うちの最大値をあられし、燃料ガスの構成ガス組成が異
なるのに適用できるをあられし、構成ガスの組成が興な
る燃料ガスに対する検知能を示しその値が大であるのは
検知能が高く、巾広く適用でき余裕があることを意味す
る。
In the above equation, iLl is 0.04% hydrogen, 0.05% methane, and 0.05% butane, which is 1/100 of the lower explosive limit.
R2 is the minimum value of each element resistance that can be determined at 0.02%, and R2 is 1.0% hydrogen and 1.0% methane, which is one quarter of the lower explosive limit.
.. The maximum value of the element resistance value at 0.45% butane and 0.45% butane was calculated, and the detection capability for fuel gases with different constituent gas compositions was determined. A large value means that the detection ability is high and there is room for wide application.

そして濃度依存性αは雰囲気に含まれるメタン、ブタン
、水素各々の濃度を変化させて、各濃度での抵抗値を求
め、この抵抗値の比率で評価される。
The concentration dependence α is evaluated by varying the concentrations of methane, butane, and hydrogen contained in the atmosphere, determining the resistance value at each concentration, and using the ratio of these resistance values.

このときの素子温度は450℃に設定した。比重大であ
れば濃度依存性が高く検知能力に優れることを意味する
The element temperature at this time was set at 450°C. If the specific significance is high, it means that the concentration dependence is high and the detection ability is excellent.

さらにメタン、ブタン、水素各々のガス感度は前記した
アルコール感度と同様各ガスが0.1体積%での抵抗値
R6と各ガスが含まれない空気での上記性能評i番こお
いて本発明に係るコーティング剤を用いて作製したヒー
タでは、水素、メタン、ブタンいずれに対しても同様に
感動する指標Eは比較例として掲げたリン成分を含むコ
ーティング剤を用いて作製したヒータと比べて大であっ
て検知能力に優れていることが解明され、さらに濃度依
存性、ガス感度いずれも優れることも明らがである。
Furthermore, the gas sensitivity for each of methane, butane, and hydrogen is the same as the alcohol sensitivity described above, and the resistance value R6 when each gas is 0.1% by volume and the above performance evaluation in air that does not contain each gas are based on the present invention. In the heater manufactured using the coating agent according to the above, the index E, which is equally impressive for hydrogen, methane, and butane, is greater than that of the heater manufactured using the coating agent containing the phosphorus component listed as a comparative example. It has been clarified that the detection ability is excellent, and it is also clear that both concentration dependence and gas sensitivity are excellent.

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

図はこの発明に関する素子の抵抗測定回路図である。 特許出願人 松下電工株式会社 代理人弁理士  竹 元 敏 丸 (ばか2名) The figure is a resistance measurement circuit diagram of an element related to the present invention. patent applicant Matsushita Electric Works Co., Ltd. Representative Patent Attorney Toshimaru Takemoto (2 idiots)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (11II化ケイ素又は酸化アルミニウムの絶縁物質群
から選ばれた一種又は二種とケイ酸ソーダとを含み燐成
分が含まれていないことを特徴とする金属酸化物半導体
素子を加熱するヒータのコーティング剤組成物。 (2)金属酸化物半導体素子が酸化マグネシウム(31
金属酸化物半導体素子が酸化インジウム、酸化スズ、酸
化パラジウムから成る焼成体である特許請求の範囲第1
項記載のヒータのコーティング剤組成物。
[Scope of Claims] (A metal oxide semiconductor device characterized by containing one or two selected from the group of insulating materials of silicon 11II oxide or aluminum oxide and sodium silicate and containing no phosphorus component) Coating agent composition for a heater that heats. (2) The metal oxide semiconductor element is made of magnesium oxide (31
Claim 1, wherein the metal oxide semiconductor element is a fired body made of indium oxide, tin oxide, and palladium oxide.
A coating agent composition for a heater as described in 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015181198A (en) * 2015-06-19 2015-10-15 コニカミノルタ株式会社 Organic electroluminescent element

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