JPS58168947A - 感ガス感湿素子 - Google Patents
感ガス感湿素子Info
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- JPS58168947A JPS58168947A JP57051827A JP5182782A JPS58168947A JP S58168947 A JPS58168947 A JP S58168947A JP 57051827 A JP57051827 A JP 57051827A JP 5182782 A JP5182782 A JP 5182782A JP S58168947 A JPS58168947 A JP S58168947A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/121—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はアルコールガス及び湿度を検出する素子に関
するものである。
するものである。
従来、湿度を検知する素子としては、金属酸化物、無機
および有機電解質、導電物質を分散させた有機物の電気
電導度の相対湿度依存性を利用したものが、その簡便性
、マイクロプロセッサとの結合性などからよく用いられ
て来た。
および有機電解質、導電物質を分散させた有機物の電気
電導度の相対湿度依存性を利用したものが、その簡便性
、マイクロプロセッサとの結合性などからよく用いられ
て来た。
中でも金属酸化物は安定性、耐熱性などが良好なため、
好ましいとされている。
好ましいとされている。
ガスを検知する素子としては、やはり、簡便性、マイク
ロプロセッサとの結合性から、金属酸化物半導体のガス
の化学吸着による電気電導度の変化を利用したものが多
く用いられている。
ロプロセッサとの結合性から、金属酸化物半導体のガス
の化学吸着による電気電導度の変化を利用したものが多
く用いられている。
材料としてはＳｎＯ２，ｚｎＯなどがあるが、これらは
、可燃性の各樵ガスに、同じ程度に感度を有しているた
め、アルコールガスの選択的検出が、困難であった。
、可燃性の各樵ガスに、同じ程度に感度を有しているた
め、アルコールガスの選択的検出が、困難であった。
さらに湿度とガスとを１つの一体となった素子で検出し
、しかも安定な感湿特性、およびアルコールに対する高
感度、高選択性で応答速度が速い感ガス特性を併せ持つ
ものはなかった。
、しかも安定な感湿特性、およびアルコールに対する高
感度、高選択性で応答速度が速い感ガス特性を併せ持つ
ものはなかった。
この発明は上記の問題を解決するためになされたもので
、１つの一体化した素子で０〜１００％の相対湿度およ
びアルコールガスを高感度で選択的に検出する感ガス感
湿素子を提供することを目的としている。
、１つの一体化した素子で０〜１００％の相対湿度およ
びアルコールガスを高感度で選択的に検出する感ガス感
湿素子を提供することを目的としている。
この発明は、アパタイトセラミックス材で湿度を検出し
、上記アパタイトセラミックス材からなる素子基板に設
けた分離電極間の全域酸化物と酸化ルテニウムとの混合
物でアルコールガスを検出するものである。又分！ｌｌ
ｆｔ極は酸化ルテニウムを焼付けて形成しており、アル
コールガス感度の高感度化を助長している。
、上記アパタイトセラミックス材からなる素子基板に設
けた分離電極間の全域酸化物と酸化ルテニウムとの混合
物でアルコールガスを検出するものである。又分！ｌｌ
ｆｔ極は酸化ルテニウムを焼付けて形成しており、アル
コールガス感度の高感度化を助長している。
この発明の感ガス感湿素子は、その電気抵抗カ、相対湿
間０〜１００％、あるいはアルコールガス濃度０〜３０
０ｐｐｍで大きく変化するので。
間０〜１００％、あるいはアルコールガス濃度０〜３０
０ｐｐｍで大きく変化するので。
電気抵抗値を測足することにより、相対湿度あるいはア
ルコールガスを容易に検出することができる。
ルコールガスを容易に検出することができる。
以下、この発明の詳細を冥施例を用いて説明する。
実施例１゜
ＣＩＬの１０チをＮａで置換した水酸アパタイト３５０
Ｉｃｇ／ｉの圧力で成形し１１０Ｇ’Ｏで６時間。
Ｉｃｇ／ｉの圧力で成形し１１０Ｇ’Ｏで６時間。
空気中で焼成する。これを２５０μの厚みに研磨し、第
１図の焼結体（１１のようにＲｕＯ２ペーストよりなる
分離電極（２１、＋３１ （第１．第３を極）を、また
裏面には第２図のようにほぼ全面塗りのＲｕＯ２ペース
トよりなる電極（４）（第２電極）をスクリーン印刷す
る。つぎに、２５０μ間隔の分離電極（２１、（３１を
挾んで、酸化ルテニウムＲｕ０２ｆＯ〜５０ｗｔ％含む
。酸化チタンＴｉＯ２ペーストをスクリーン印刷する。
１図の焼結体（１１のようにＲｕＯ２ペーストよりなる
分離電極（２１、＋３１ （第１．第３を極）を、また
裏面には第２図のようにほぼ全面塗りのＲｕＯ２ペース
トよりなる電極（４）（第２電極）をスクリーン印刷す
る。つぎに、２５０μ間隔の分離電極（２１、（３１を
挾んで、酸化ルテニウムＲｕ０２ｆＯ〜５０ｗｔ％含む
。酸化チタンＴｉＯ２ペーストをスクリーン印刷する。
このペーストに。
試薬特級ＴｌＯ２を１０００’０．１時間大気中で焼成
したものを、粉砕、４００メツシュ篩い通し後。
したものを、粉砕、４００メツシュ篩い通し後。
ＲｕＯ２に混合し、ブチルカルピトールを加えて作られ
る。印刷後、リード線＋６１ 、 （７） 、 （８）
ｋ付けて、ａｏｏＣで１０分焼付する。以上で形成さ
れるＩｆＩＬ極は多孔質面電極となり、電極を通して湿
度が焼結体に達しやすい状態になっている。（１）１は
水酸アパタイト感湿セラミックスである素子基板、（５
）は（Ｔｉ０２＋Ｒｕ０ｚ）感ガス材である。
る。印刷後、リード線＋６１ 、 （７） 、 （８）
ｋ付けて、ａｏｏＣで１０分焼付する。以上で形成さ
れるＩｆＩＬ極は多孔質面電極となり、電極を通して湿
度が焼結体に達しやすい状態になっている。（１）１は
水酸アパタイト感湿セラミックスである素子基板、（５
）は（Ｔｉ０２＋Ｒｕ０ｚ）感ガス材である。
ガスを検出するときには、素子を２００ ’０以上に保
つ必要がある。そのため、第１，２図の素子の周囲にカ
ンタル線コイルヒータを設けるか。
つ必要がある。そのため、第１，２図の素子の周囲にカ
ンタル線コイルヒータを設けるか。
または、第２図のほぼ全面塗ＲｕＯ２電極にリード線２
本を伺け、ヒータと感湿電極を兼ねてもよい。
本を伺け、ヒータと感湿電極を兼ねてもよい。
以上のようにして製造された感ガス感湿素子を使用して
第３図〜第５図に示す測足を行う。
第３図〜第５図に示す測足を行う。
第３図は、２５’（１における感湿特性である。
測足は電極（２＋、 （３）を短絡し、これと電極（４
）との間にＩＶ、ＳＯＨｇの正弦液を印加して行なった
。電極（２１（３）を短絡しないで、一方の電極と電極
（４）との間に印加してもよいが、測足抵抗は増大する
。
）との間にＩＶ、ＳＯＨｇの正弦液を印加して行なった
。電極（２１（３）を短絡しないで、一方の電極と電極
（４）との間に印加してもよいが、測足抵抗は増大する
。
図のように、相対湿度Ｏ〜１１１０優で電気抵抗Ｆｉ４
桁以上変化し、非常に感度が高い。また実験室中に６ケ
月間、１ｖ通電または無通電で放電しても特性の変化は
測？誤差以内で、非常に安定であった。これは、他のセ
ラミック湿間センサにはない特徴である。応答も２〜１
５秒と速い。
桁以上変化し、非常に感度が高い。また実験室中に６ケ
月間、１ｖ通電または無通電で放電しても特性の変化は
測？誤差以内で、非常に安定であった。これは、他のセ
ラミック湿間センサにはない特徴である。応答も２〜１
５秒と速い。
第４図は素子を４５０°ＯＫ保ったときの感エタノール
特性とＲｕＯ２含有量との関係である。但しＲｕＯ２の
含有量がＯｗｔ％でもＲｕＯ２を主成分とする電極ｆ２
１ （３）が設けられている。第１図の電極＋２１ 、
（３１間の抵抗を測足する。σＩｌは大気中でエタノ
ールＯｐｐｍ、 ｆｉｌ＃ｉエタノールＩＤＯｐｐｍ中
である。図のように従来のＳｎＯ２系、ｚｎＯ系センサ
のエタノール１１００ｐｐでの感電が２倍程度であった
ものに比べ＋ ＲｕＯ２１０ｗｔ％含むものけ、約２
０倍の感度をしめす。ＲｕＯ２が４０〜５０ｗｔ％にな
ると、大気中での抵抗値が下がり、感電も低下する。こ
こで述べている感度とけ、大気中での抵抗値Ｒａとエタ
ノール１１００ｐｐ中での抵抗値Ｒｇとの比Ｒ，／Ｒｇ
のことである。
特性とＲｕＯ２含有量との関係である。但しＲｕＯ２の
含有量がＯｗｔ％でもＲｕＯ２を主成分とする電極ｆ２
１ （３）が設けられている。第１図の電極＋２１ 、
（３１間の抵抗を測足する。σＩｌは大気中でエタノ
ールＯｐｐｍ、 ｆｉｌ＃ｉエタノールＩＤＯｐｐｍ中
である。図のように従来のＳｎＯ２系、ｚｎＯ系センサ
のエタノール１１００ｐｐでの感電が２倍程度であった
ものに比べ＋ ＲｕＯ２１０ｗｔ％含むものけ、約２
０倍の感度をしめす。ＲｕＯ２が４０〜５０ｗｔ％にな
ると、大気中での抵抗値が下がり、感電も低下する。こ
こで述べている感度とけ、大気中での抵抗値Ｒａとエタ
ノール１１００ｐｐ中での抵抗値Ｒｇとの比Ｒ，／Ｒｇ
のことである。
第５図は、プロパン、Ｈ２、Ｃｏ、エタノール各１００
ｐｐｍでの感［８で、素子温１ｆ４５０’ｃＲｕ０２
含有率１０ｗｔ％である。図かられかるように、エタノ
ール以外には、はとんど感度をしめさない。メタノール
、イソブロピルアルコ−ルなどのアルコールに対しては
、エタノールとほぼｌ＋ｆｆ１ｌじ感度を示す。エタノ
ールＯ０−１Ｏ０ｐｐの応答は１抄と非常に速い。
ｐｐｍでの感［８で、素子温１ｆ４５０’ｃＲｕ０２
含有率１０ｗｔ％である。図かられかるように、エタノ
ール以外には、はとんど感度をしめさない。メタノール
、イソブロピルアルコ−ルなどのアルコールに対しては
、エタノールとほぼｌ＋ｆｆ１ｌじ感度を示す。エタノ
ールＯ０−１Ｏ０ｐｐの応答は１抄と非常に速い。
Ｒｕｏ ２を含１ない、ＴｌＯ２のみのペーストで。
電極ｋ ＲｕＯ２にしたもの（第４図、ＲｕＯ２：Ｑｗ
ｔ％）は１０倍の感＃をしめすが、白金Ｐｔ電、極では
、エタノールに、はとんど感じなくなる。したがって、
エタノールに対する選択的感度にはＲｕＯ２が寄与して
いるものと考えられる。
ｔ％）は１０倍の感＃をしめすが、白金Ｐｔ電、極では
、エタノールに、はとんど感じなくなる。したがって、
エタノールに対する選択的感度にはＲｕＯ２が寄与して
いるものと考えられる。
さらにアパタイトはアルコール吸着能が高いため、アパ
タイトも、高感度、高選択性にを与している可能性が大
きい。
タイトも、高感度、高選択性にを与している可能性が大
きい。
実施例２
実施例１と６１１半は同条件で製造するが、後半の感ガ
ス材の形成工程が異なる感ガス用ペーストは、 Ｒｕ
Ｏ２をθ〜５ＱＷｔチ含む酸化ニオブＮｂＯ５ペースト
でこれを実施例１と同位置にスクリーン印刷する。この
ペーストは、試薬特級Ｎｂ２ｏ５を１００ＯＴ）、１時
間大気中で焼成したものを、粉砕、４００メツシュ商い
通し後ＲｕＯ２を印桐後、リード線（６） 、 （７１
、（８ｉを付けて、８００’０で１０分焼句する。この
とき（Ｉ＋は水酸アパタイト感湿セラミックス、 ｆ２
＋ 、 ＋３１ 、 （４）はＲｕＯ２からなる電極、
（５）は（Ｎｂ２ｏｓ ＋Ｒｕ０２）感ガス材である。
ス材の形成工程が異なる感ガス用ペーストは、 Ｒｕ
Ｏ２をθ〜５ＱＷｔチ含む酸化ニオブＮｂＯ５ペースト
でこれを実施例１と同位置にスクリーン印刷する。この
ペーストは、試薬特級Ｎｂ２ｏ５を１００ＯＴ）、１時
間大気中で焼成したものを、粉砕、４００メツシュ商い
通し後ＲｕＯ２を印桐後、リード線（６） 、 （７１
、（８ｉを付けて、８００’０で１０分焼句する。この
とき（Ｉ＋は水酸アパタイト感湿セラミックス、 ｆ２
＋ 、 ＋３１ 、 （４）はＲｕＯ２からなる電極、
（５）は（Ｎｂ２ｏｓ ＋Ｒｕ０２）感ガス材である。
（Ｎｂ２０ｓ＋Ｒｕ０ｚ）感ガス材を用いた感ガス感湿
素子で第６図、第１図に示す測定を行なった第６しｊ、
第７図は実施例１の第４（ロ）、第５し１に灼応してい
る。この場合のエタノール感電は実施例１と同様にＲｕ
Ｏ２’！： １０ｗｔ％含むもので約２０倍で、エタノ
ール０→１００ ｐ ｐ ｍ テロ’） 応答速度は、
１秒と非常に速い。第７図の測定における素子温度は３
００ ’（’ｉである。エタノールで代表して示したが
、メタノール、イソプロピル２ アルコールなどの他の
アルコールに対してもほぼ同様な感度を示す。
素子で第６図、第１図に示す測定を行なった第６しｊ、
第７図は実施例１の第４（ロ）、第５し１に灼応してい
る。この場合のエタノール感電は実施例１と同様にＲｕ
Ｏ２’！： １０ｗｔ％含むもので約２０倍で、エタノ
ール０→１００ ｐ ｐ ｍ テロ’） 応答速度は、
１秒と非常に速い。第７図の測定における素子温度は３
００ ’（’ｉである。エタノールで代表して示したが
、メタノール、イソプロピル２ アルコールなどの他の
アルコールに対してもほぼ同様な感度を示す。
なお実施例１の第３図に対応する測定は、実施例２の場
合でも同じ測定結果であったので。
合でも同じ測定結果であったので。
記載全省略する。
ＲＱＯ２を含まない、Ｎ１）２０５のみのペーストで、
電極をＲｕＯ２にしたもの（第６図、ＲｕＯ２：Ｏｗｔ
チ）Ｖｌｌ ０倍の！Ｇ度金しめすが、白金Ｐｉ電極で
は、エタノールに、はとんど感じなくなる。したがって
、エタノールに対する選択的感度にはＲｕＯ２が寄与し
ているものと考えられる。
電極をＲｕＯ２にしたもの（第６図、ＲｕＯ２：Ｏｗｔ
チ）Ｖｌｌ ０倍の！Ｇ度金しめすが、白金Ｐｉ電極で
は、エタノールに、はとんど感じなくなる。したがって
、エタノールに対する選択的感度にはＲｕＯ２が寄与し
ているものと考えられる。
実施例λ
実施例１と前半は同条件で製造するが、後半の感ガス材
の形成工程が異なる感ガス用ペーストはＲｕ０ｚ ｋ
Ｏ〜５０ ａｔ％含む酸化スズ５ＨＯｚペーストでこれ
を実施例１と同位置にスクリーン印桐する。このペース
トは、試薬％級ＳｎＯ２を粉砕、４００メツシュ篩い通
し後ＲｕＯ２を混合し。
の形成工程が異なる感ガス用ペーストはＲｕ０ｚ ｋ
Ｏ〜５０ ａｔ％含む酸化スズ５ＨＯｚペーストでこれ
を実施例１と同位置にスクリーン印桐する。このペース
トは、試薬％級ＳｎＯ２を粉砕、４００メツシュ篩い通
し後ＲｕＯ２を混合し。
ブチルカルピトールを加えて作られる。印桐後。
リード線（６） 、 ｆ７） 、 ｆ８）を付けて、８
００’０で１０分焼付する。このとき（１１は水酸アパ
タイト感湿セラミックス、 （２＋ 、 ＋３１ 、
ｔ４＋はＲｕＯ２からなる電極。
００’０で１０分焼付する。このとき（１１は水酸アパ
タイト感湿セラミックス、 （２＋ 、 ＋３１ 、
ｔ４＋はＲｕＯ２からなる電極。
（５）は（５ｎｏ２＋Ｒｕｏ２）感ガス材である。
（ＳＨＯｚ＋Ｒｕ０ｚ）感ガス材を用いた感ガス感湿素
子で第８図、第Ｓ図に示す測定を行なった第Ｓ図、第９
図は実施例１の第４図、第５図に対応している。この場
合のエタノール感度は実施例１と同様にＲｕＯ２を１０
ｗｔ％含むもので約６０倍で、エタノール０→１０Ｇｐ
ｐｍでの応答速度は１秒と非常に速い。第９図の測定に
おける素子温度は３０００である。エタノールで代表し
て示したが、メタノール、イソプロピルアルコールなど
の他のアルコールに対してもほぼ同様な感度を示す。
子で第８図、第Ｓ図に示す測定を行なった第Ｓ図、第９
図は実施例１の第４図、第５図に対応している。この場
合のエタノール感度は実施例１と同様にＲｕＯ２を１０
ｗｔ％含むもので約６０倍で、エタノール０→１０Ｇｐ
ｐｍでの応答速度は１秒と非常に速い。第９図の測定に
おける素子温度は３０００である。エタノールで代表し
て示したが、メタノール、イソプロピルアルコールなど
の他のアルコールに対してもほぼ同様な感度を示す。
なお実施例１の第３図に対応する測定は、実施例３の場
合でも同じ測定結果であったので。
合でも同じ測定結果であったので。
記載を省略する。
ＲｕＯ２を含まない、５ｎ０２のみのペーストで。
電極’ｋＲｕＯ２にしたもの（第８図、ＲｕＯ２：Ｏｗ
ｔチ）は３０倍の感度をしめすが、白金Ｐｔ電極では、
エタノールに、はとんど感じなくなる。したがって、エ
タノールに対する選択的感度にはＲｕ０ｚが寄与してい
るものと考えられる。
ｔチ）は３０倍の感度をしめすが、白金Ｐｔ電極では、
エタノールに、はとんど感じなくなる。したがって、エ
タノールに対する選択的感度にはＲｕ０ｚが寄与してい
るものと考えられる。
実施例４
実施例１と前半は同条件で製造するが、後半の感ガス材
の形成工程が異なる感ガス用ペーストは、 Ｒｕ０ｚ
ｆ Ｏ〜５０ ｗｔ＊含む酸化亜鉛ｚｎＯペーストでこ
れを実施１と同位置にスクリーン印刷する。このペース
トは、試薬特゛級ＺｎＯを。
の形成工程が異なる感ガス用ペーストは、 Ｒｕ０ｚ
ｆ Ｏ〜５０ ｗｔ＊含む酸化亜鉛ｚｎＯペーストでこ
れを実施１と同位置にスクリーン印刷する。このペース
トは、試薬特゛級ＺｎＯを。
粉砕、４００メツシュ篩い通し後ＲｕＯ２を混合し。
プチルカ、ルビトールを加えて作られる。印刷後。
リード線（６１、（７１、（８１を付けて、８００“Ｏ
で１０分焼付する。このとき（１１は水酸アバタイ）＄
湿セラミックス、 （２１、（３１、（４１はＲｕＯ２
からなる電極。
で１０分焼付する。このとき（１１は水酸アバタイ）＄
湿セラミックス、 （２１、（３１、（４１はＲｕＯ２
からなる電極。
（５）は（ＺｎＯ＋Ｒｕ０２）感ガス材である。
（ｚｎ Ｏ＋ＲｕＯ２）感ガス材を用いた感ガス感湿素
子で第１０図、第１１図に示す測定全行なつ次第１０図
、第１１図は実施例１の第４図。
子で第１０図、第１１図に示す測定全行なつ次第１０図
、第１１図は実施例１の第４図。
第５図に対応している。この場合のエタノール感度は実
施例１と同様にＲｕＯ２を１０ｗｔチ含むので、約６０
倍で、エタノール０→１０ｐｐｍでの応答速度は１秒と
非常に速い。第１１図の測定における素子温度は４５０
０である。エタノールで代表して示したが、メタノール
、−１ソプロピルアルコールなどの他のアルコールに対
してなお、実施例１の第３図に対応する測定は。
施例１と同様にＲｕＯ２を１０ｗｔチ含むので、約６０
倍で、エタノール０→１０ｐｐｍでの応答速度は１秒と
非常に速い。第１１図の測定における素子温度は４５０
０である。エタノールで代表して示したが、メタノール
、−１ソプロピルアルコールなどの他のアルコールに対
してなお、実施例１の第３図に対応する測定は。
実施例４の場合でも同じ測定結果であったので。
記載を省略する。
ＲｕＯ２を含まない、ＺｎＯのみのペーストで。
電極をＲｕＯ２にしたもの（第１０図、ＲｕＯ２：０ｗ
ｔ％）は３０倍の感度をしめすが、白金Ｐｔ電極では、
エタノールに、はとんど感じなくなる。したがって、エ
タノールに対する選択的感度にはＲｕＯ２が寄与してい
るものと考えられる。
ｔ％）は３０倍の感度をしめすが、白金Ｐｔ電極では、
エタノールに、はとんど感じなくなる。したがって、エ
タノールに対する選択的感度にはＲｕＯ２が寄与してい
るものと考えられる。
実施例５
実施例１と前半は同条件で製造するが、後半の感ガス材
の形成工程が異なる。
の形成工程が異なる。
感ガス用ペーストは、ＲｕＯ２を０〜５Ｑｗｔチ含ムマ
グネシウムフエライトペーストで、これを実施例１と同
位置にスクリーン印刷する。このペーストは、共沈法で
得られたシュウ酸塩を１０００’０．１時間大気中で焼
成し、粉砕、 ４００ 。
グネシウムフエライトペーストで、これを実施例１と同
位置にスクリーン印刷する。このペーストは、共沈法で
得られたシュウ酸塩を１０００’０．１時間大気中で焼
成し、粉砕、 ４００ 。
メツシュ篩い通し後Ｒｕ０ｚｋ混合し、ブチルカルピト
ールを加えて作られる。フェライトの組成はＭｇＦｅＬ
５Ａｌｌ１５０Ｊである。印刷後、リード線（６１、＋
７） 、 ＋８）を付けて、ａｏｏ’ｏで１０分焼付す
る。このとき（ＩＩＶｉ水酸アパタイト感湿セラミック
ス、 ＋２１ 、 （３１、（４１はＲｕＯ２からなる
・電極、（５）はくマグネシウムフェライト＋Ｒｕ０ｚ
）感ガス材である。
ールを加えて作られる。フェライトの組成はＭｇＦｅＬ
５Ａｌｌ１５０Ｊである。印刷後、リード線（６１、＋
７） 、 ＋８）を付けて、ａｏｏ’ｏで１０分焼付す
る。このとき（ＩＩＶｉ水酸アパタイト感湿セラミック
ス、 ＋２１ 、 （３１、（４１はＲｕＯ２からなる
・電極、（５）はくマグネシウムフェライト＋Ｒｕ０ｚ
）感ガス材である。
（”ｇＦ８ｓ、ｓ”ｌｏ、ｓｏＪ” Ｒｕ０２）感ガス
材を用いた感ガス感湿素子で第１２図、第１３図に示す
測定を行なった第１２図、第１３図は実施例１の第４図
、第５図に対応している。この場合のエタノール感度は
実施例１と同様にＲｕ０ｚ’１１０ｗｔ％含むもので、
約２０倍で、エタノール〇−１００ｐｐｍでの応答速度
は２秒と非常に速い。
材を用いた感ガス感湿素子で第１２図、第１３図に示す
測定を行なった第１２図、第１３図は実施例１の第４図
、第５図に対応している。この場合のエタノール感度は
実施例１と同様にＲｕ０ｚ’１１０ｗｔ％含むもので、
約２０倍で、エタノール〇−１００ｐｐｍでの応答速度
は２秒と非常に速い。
第１３図の測定における素子温度は２５００である。エ
タノールで代表して示したが、メタノール、イングロビ
ルアルコールなどの他のアルコールに対してもほぼ同様
な感度を示す。
タノールで代表して示したが、メタノール、イングロビ
ルアルコールなどの他のアルコールに対してもほぼ同様
な感度を示す。
なお実施例１の第３図に対応する側冗は、実施例５の場
合でも同じ測定結果であったので。
合でも同じ測定結果であったので。
記載を省略する。
上記ではＭｇＦｅ１．５Ａ１ｏ、５ｏ４を使用したが、
Ａｌ’ｔ 含１ ｌｋ ’ｖｚ Ｍ ｇ Ｆ ｅ
２°Ｊでも同様に感度を有する。
Ａｌ’ｔ 含１ ｌｋ ’ｖｚ Ｍ ｇ Ｆ ｅ
２°Ｊでも同様に感度を有する。
ＲｕＯ２を含まない、ヤグネシウムフエライトのみのペ
ーストで、電極をＲｕＯ２にしたもの（第１２図ｅ Ｒ
ｕ Ｏｚ 、１０ ｗｔ％ ）は１０倍の感度をしめす
が、白金ｐｔ電極では、エタノールに。
ーストで、電極をＲｕＯ２にしたもの（第１２図ｅ Ｒ
ｕ Ｏｚ 、１０ ｗｔ％ ）は１０倍の感度をしめす
が、白金ｐｔ電極では、エタノールに。
はとんど感じなくなる。したがって、エタノールに対す
る選択的感度にはＲｕＯ２が寄与しているものと考えら
れる。
る選択的感度にはＲｕＯ２が寄与しているものと考えら
れる。
以上の実施例は、アパタイトとして、水酸アパタイトを
用いた例であるが、他のアパタイト。
用いた例であるが、他のアパタイト。
すなわち、水酸基をハロゲンで置きかえたものや、カル
シウムをストロジウム、バリウム、鉛など忙置き換えた
アパタイトを用いてもよい。
シウムをストロジウム、バリウム、鉛など忙置き換えた
アパタイトを用いてもよい。
また第１，２図は板状の感ガス感湿素子であるが、筒状
にして、内表面を全面塗り電極、外表面を分離電極にし
て９分離電極の間に、感ガスペース）Ｔｈ塗っても良い
。
にして、内表面を全面塗り電極、外表面を分離電極にし
て９分離電極の間に、感ガスペース）Ｔｈ塗っても良い
。
以上のように、この発明は、アパタイトセラミックス材
からなる累子基板、上記アパタイトセラミックス材を介
在させて上記素子基板に設けた第１．第２電極、第１電
極と離間し上記素子基板に設けた第３電極、第１１［極
と第３’［極に接触し第１電極と第２電極間に設けた酸
化チタン、酸化ニオブ、酸化スズ、酸化亜鉛及びマグネ
シウムフェライトの一種と酸化ルテニウムとの混合物を
備えた感ガス感湿素子であるので。
からなる累子基板、上記アパタイトセラミックス材を介
在させて上記素子基板に設けた第１．第２電極、第１電
極と離間し上記素子基板に設けた第３電極、第１１［極
と第３’［極に接触し第１電極と第２電極間に設けた酸
化チタン、酸化ニオブ、酸化スズ、酸化亜鉛及びマグネ
シウムフェライトの一種と酸化ルテニウムとの混合物を
備えた感ガス感湿素子であるので。
一つの一体化した素子で、０〜１００チの相対湿度およ
びアルコールガスを高感度で選択的に検出することがで
きる。
びアルコールガスを高感度で選択的に検出することがで
きる。
第１図、第２図はこの発明の実施例の構成を示す斜視図
で、第１図はその表面、第２図はその裏面を示す。第３
図はこの発明の感湿特性を示す特性曲線図、第４図、第
６図、第８図、第１０図及び第１２図は、それぞれこの
発明の各実施例の感ガス特性におけるＲｕＯ２含有量依
存性を示す特性曲線図、第５図、第７図、第９図。 第１１図及び第１３図は、それぞれこの発明の各実施例
における各種ガスに対する感［ｆ示す特図中、（１）は
感湿セラミックスである素子基板。 （２＋ 、 （３１、（４１は電極でそれぞれ第１．第
３．第２電極に該当する。（５）は感ガス材、 ＋６１
、 （７１、＋８１はリード線である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す、代理人
葛 野 信 − 症 Ｊ目 文主；、ｌ Ｘ（％）
ＲｕＯ２＠量（ｂｉｔ％）第５図 第６図 第一７図 第８図 第１０図 第１２図 ／？ηθ２壱Ｎ（、ｙｔヤ） 第１１図 第１３図 手続補正書
で、第１図はその表面、第２図はその裏面を示す。第３
図はこの発明の感湿特性を示す特性曲線図、第４図、第
６図、第８図、第１０図及び第１２図は、それぞれこの
発明の各実施例の感ガス特性におけるＲｕＯ２含有量依
存性を示す特性曲線図、第５図、第７図、第９図。 第１１図及び第１３図は、それぞれこの発明の各実施例
における各種ガスに対する感［ｆ示す特図中、（１）は
感湿セラミックスである素子基板。 （２＋ 、 （３１、（４１は電極でそれぞれ第１．第
３．第２電極に該当する。（５）は感ガス材、 ＋６１
、 （７１、＋８１はリード線である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す、代理人
葛 野 信 − 症 Ｊ目 文主；、ｌ Ｘ（％）
ＲｕＯ２＠量（ｂｉｔ％）第５図 第６図 第一７図 第８図 第１０図 第１２図 ／？ηθ２壱Ｎ（、ｙｔヤ） 第１１図 第１３図 手続補正書
特許））゛長官殿
ｌ 東件の表示 特願昭５ｒ−ｓｔｓｘｙ 号２
、発明の名称 感ガス感温索子 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者片由仁へ部 ４、代理人 翫 補正の対象 明細書の特許請求の範囲および発明の詳細な説明の欄お
工び図面 １ 補正の内容 （ＩＩ 明細書の特許請求の範囲の欄を別紙のとおり
訂正する。 １２） 明１１１Ｄｍ３頁第１３行（Ｄ 「３ｇ１０
ｐｐｍＪ ’ｉｔ：［３・Ｏ＠ｐｐｍＪ と訂正する。 （３）同、第５頁＠１１行のｒ５０ＨｇＪを［５０Ｈｔ
ｇ Ｊと訂正する。 （４） 同、ｔｌｐ、１１頁第１６行のｒ トＯｐｐ
ｍ Ｊ ’ｔ’ｒ １ｏｏ ｐｐｍ Ｊと訂正する。 （５）同、＄１４頁第３行の「ヤグネシウムフエライト
」を「マグネシウムフェライト」と訂正する。 （６１同、第１４頁第１ｓ行〜ｗ８１１５頁第４行の「
アパタイトセラミックス〜に設けた」ン次のように訂正
する。 ［アパタイトセラミックス材からなる累子基板。 上記アパタイトセラミックス材を介在させて上記素子基
板に設けたＩ！１．第２電極、第１電極と離間し上記素
子基板に設は次第３電極、及び第１電極と第３電極に接
触し第１電極と第３電極間に設けた」 （７）図面の第８融、第１０−ｙ別紙のとお９訂正する
。 １、添付書類のロー （り補正後の特許請求の範囲ケ記載した書面１通 （２１図面（第８内、第１０図〕 各１通以上 特許請求の範囲 口） アパタイトセラミックスからなる素子基板、上記
アパタイトセラミックスを介在させて上記素子基板に設
けた第１．第２１１１極、第１電極と離間し上記素子基
板に設けた第３電極、及び第１電極と第３電極に接触し
第１電極と第３電極間に設けた酸化チタン、酸化ニオブ
、酸化スズ、＃化亜鉛及びマグネシュウムフェライトの
一種と酸化ルテニウムとの混合物ｌ備えた感ガス感湿素
子。 （２） 第１．第３電極に素子基板に酸化ルテニウム
を焼付けたものである特許請求の範囲第１項記載の感ガ
ス感湿素子。 第８図 第１０図 九０２食有量（ｗｔ％〕 手続補正書（自発） 昭和 年 月 日 持許庁長宮殿 １、 ４４件の表示 特願昭１ｔ−ｉｔｓｘｒ号
２、楚明の名称 感メス感ｉｇｉ＊子 ３、補正をする者 代表者片由仁八部 ｉ 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面１ 補正の内
容 （菫）明細書の第１頁第１８行、第３頁第Ｔ行〜第魯行
および第Ｅ行〜第１０行の「アルコールガス」の前に「
悪臭ガス、」をそれぞれ挿入する。 （２）同第３頁第１行および第１頁第１８〜第９行の「
相対湿度」の次に「並びにメチルメルカプタン（Ｃ）１
，８Ｈ） 、硫化水素（Ｈ２Ｓ）などの、悪臭ガス」を
それぞれ挿入する。 （３）同第３頁第１２行の「あるいは」の次に「悪臭ガ
ス濃度、」を挿入する。 （４）同第３頁第１４行の「相対湿度」の次に「又は、
悪臭ガス」を挿入する。 （５）同第６頁第１６行および第１９行の「エタノール
」の次Ｋ 「、ＯＨＳＨ、Ｈ２ＢＪをそれぞれ挿人する
。 （６）図面の第５図、第Ｔ図、第９図、第１１図および
第１３図を別紙のとおりにそれぞれ訂正する。 １６ 添付書類の目録 訂正後の第５図、第１図、第９図、第１１図および第１
３図を記載した図面 １通以上 野 第５図 第１３図 ■善＝″Ｉ 第７図
、発明の名称 感ガス感温索子 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者片由仁へ部 ４、代理人 翫 補正の対象 明細書の特許請求の範囲および発明の詳細な説明の欄お
工び図面 １ 補正の内容 （ＩＩ 明細書の特許請求の範囲の欄を別紙のとおり
訂正する。 １２） 明１１１Ｄｍ３頁第１３行（Ｄ 「３ｇ１０
ｐｐｍＪ ’ｉｔ：［３・Ｏ＠ｐｐｍＪ と訂正する。 （３）同、第５頁＠１１行のｒ５０ＨｇＪを［５０Ｈｔ
ｇ Ｊと訂正する。 （４） 同、ｔｌｐ、１１頁第１６行のｒ トＯｐｐ
ｍ Ｊ ’ｔ’ｒ １ｏｏ ｐｐｍ Ｊと訂正する。 （５）同、＄１４頁第３行の「ヤグネシウムフエライト
」を「マグネシウムフェライト」と訂正する。 （６１同、第１４頁第１ｓ行〜ｗ８１１５頁第４行の「
アパタイトセラミックス〜に設けた」ン次のように訂正
する。 ［アパタイトセラミックス材からなる累子基板。 上記アパタイトセラミックス材を介在させて上記素子基
板に設けたＩ！１．第２電極、第１電極と離間し上記素
子基板に設は次第３電極、及び第１電極と第３電極に接
触し第１電極と第３電極間に設けた」 （７）図面の第８融、第１０−ｙ別紙のとお９訂正する
。 １、添付書類のロー （り補正後の特許請求の範囲ケ記載した書面１通 （２１図面（第８内、第１０図〕 各１通以上 特許請求の範囲 口） アパタイトセラミックスからなる素子基板、上記
アパタイトセラミックスを介在させて上記素子基板に設
けた第１．第２１１１極、第１電極と離間し上記素子基
板に設けた第３電極、及び第１電極と第３電極に接触し
第１電極と第３電極間に設けた酸化チタン、酸化ニオブ
、酸化スズ、＃化亜鉛及びマグネシュウムフェライトの
一種と酸化ルテニウムとの混合物ｌ備えた感ガス感湿素
子。 （２） 第１．第３電極に素子基板に酸化ルテニウム
を焼付けたものである特許請求の範囲第１項記載の感ガ
ス感湿素子。 第８図 第１０図 九０２食有量（ｗｔ％〕 手続補正書（自発） 昭和 年 月 日 持許庁長宮殿 １、 ４４件の表示 特願昭１ｔ−ｉｔｓｘｒ号
２、楚明の名称 感メス感ｉｇｉ＊子 ３、補正をする者 代表者片由仁八部 ｉ 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面１ 補正の内
容 （菫）明細書の第１頁第１８行、第３頁第Ｔ行〜第魯行
および第Ｅ行〜第１０行の「アルコールガス」の前に「
悪臭ガス、」をそれぞれ挿入する。 （２）同第３頁第１行および第１頁第１８〜第９行の「
相対湿度」の次に「並びにメチルメルカプタン（Ｃ）１
，８Ｈ） 、硫化水素（Ｈ２Ｓ）などの、悪臭ガス」を
それぞれ挿入する。 （３）同第３頁第１２行の「あるいは」の次に「悪臭ガ
ス濃度、」を挿入する。 （４）同第３頁第１４行の「相対湿度」の次に「又は、
悪臭ガス」を挿入する。 （５）同第６頁第１６行および第１９行の「エタノール
」の次Ｋ 「、ＯＨＳＨ、Ｈ２ＢＪをそれぞれ挿人する
。 （６）図面の第５図、第Ｔ図、第９図、第１１図および
第１３図を別紙のとおりにそれぞれ訂正する。 １６ 添付書類の目録 訂正後の第５図、第１図、第９図、第１１図および第１
３図を記載した図面 １通以上 野 第５図 第１３図 ■善＝″Ｉ 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｆｉ＋ アパタイトセラミックスからなる素子基板。 上記アパタイトセラミックスを介在させて上記素子基板
に設けた第１．第２電極、第１電極と離間し上記素子基
板に設けた第３電極。 第１電極と第３電極に接触し第１電椿と第２電極間に設
けた。酸化チタン、酸化ニオブ。 酸化スズ、酸化亜鉛及びマグネシュウムフェライトの一
種と酸化ルテニウムとの混合物を備えた感ガス感湿素子
。 （２） 第２．第３電極は素子基板に酸化ルテニウム
を焼付けたものである特許請求の範囲第１項記載の感ガ
ス感湿素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57051827A JPS58168947A (ja) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | 感ガス感湿素子 |
| US06/475,949 US4456902A (en) | 1982-03-30 | 1983-03-16 | Gas and humidity sensing element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57051827A JPS58168947A (ja) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | 感ガス感湿素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58168947A true JPS58168947A (ja) | 1983-10-05 |
Family
ID=12897711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57051827A Pending JPS58168947A (ja) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | 感ガス感湿素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58168947A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150061706A1 (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-05 | Council Of Scientific & Industrial Research | Resistive type humidity sensor based on porous magnesium ferrite pellet |
-
1982
- 1982-03-30 JP JP57051827A patent/JPS58168947A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150061706A1 (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-05 | Council Of Scientific & Industrial Research | Resistive type humidity sensor based on porous magnesium ferrite pellet |
| US9671359B2 (en) * | 2013-08-27 | 2017-06-06 | Council Of Scientific & Industrial Research | Resistive type humidity sensor based on porous magnesium ferrite pellet |
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