JPS5938541B2 - 可燃性ガス検知素子 - Google Patents

可燃性ガス検知素子

Info

Publication number
JPS5938541B2
JPS5938541B2 JP16727479A JP16727479A JPS5938541B2 JP S5938541 B2 JPS5938541 B2 JP S5938541B2 JP 16727479 A JP16727479 A JP 16727479A JP 16727479 A JP16727479 A JP 16727479A JP S5938541 B2 JPS5938541 B2 JP S5938541B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide
gas detection
iron
combustible gas
subcomponent
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.)
Expired
Application number
JP16727479A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5690250A (en
Inventor
繁量 草薙
茂夫 秋山
徹 延谷
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.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works 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 Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP16727479A priority Critical patent/JPS5938541B2/ja
Publication of JPS5690250A publication Critical patent/JPS5690250A/ja
Publication of JPS5938541B2 publication Critical patent/JPS5938541B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は有効成分中の主成分が酸化インジウム、第1
の副成分が酸化鉄、第2の副成分が特に選ばれたその他
の酸化物または白金からなる可燃性ガス検知素子に関す
る。
従来より実用されている可燃性ガス検知素子の殆どは、
n型酸化物半導体である酸化スズ(SnO2)や酸化亜
鉛(ZnO)あるいはγ一酸化第二鉄(γ−Fe2O3
)を有効成分とする焼結体からなるものであつた。
この発明は、このような現状の中に、同じくn型酸化物
半導体である酸化インジウムを有効成分中の主成分とす
る新規な実用性ある可燃性ガス検知素子を提供しようと
するものである。
酸化インジウムは、メタン、プロパン、ブタンなどの可
燃性ガスιと接触したとき素子として使用するに充分な
抵抗値変化を示す、すなわち充分なガス感応特性を有す
る。
しかし、その焼結体は、素子抵抗値が非常に小さいため
、これをガス漏れ警報器に用いようとすると、回路設計
が困難になる等の問題が発生し、実用上難点がある。ま
た、一般に、ガス検知用酸化物半導体は、可燃性ガス濃
度がある程度高くなると、ガス濃度変化に対する抵抗値
変化の割合が濃度に比例しては増加せず飽和に達する傾
向が見られるところ、酸化インジウムもこの例にもれず
、しかも、酸化インジウムの場合、これ単独では可燃性
ガスカ壮ヒ較的低濃度である段階においてすでに飽和に
達し、実用濃度域での素子抵抗値変化の濃度に対する関
係が直線型とならない、すなわち素子抵抗の濃度依存度
(濃度分離性)がやや小さく検知レベルの設定が困難で
あるという問題もある。さらに、酸化インジウムは誤報
の原因となる湿度の影響を受けやすいという欠点もあつ
た。そこで、この発明者らは、酸化インジウムのもつす
ぐれた特性を滅却させることなく素子抵抗値を実用性あ
る領域にまで高め、かつ、濃度分離性を大きくし湿度の
影響を受けにくくするため、添加物の使用を考え、種々
のものについて詳細に検討した。
その過程で、酸化鉄がこのような添加物としてすぐれて
いることを見出した。すなわち、酸化インジウムを有効
成分中の主成分とし、酸化鉄を副成分としてこれに添加
することによつて、湿度の影響を受けにくくすることに
充分成功した。また、素子抵抗値を高め、かつ、濃度分
離性をある程度大きくすることにも成功したのである。
しかし、素子抵抗値と濃度分離性については、いまだ充
分に満足できるものではなかつたので、さらに、第2の
副成分の添加を考えた。その結果完成されたのが、この
発明である。すなわち、この発明は、焼結体と、この焼
結体の電気抵抗が検知されることによつて可燃性ガスの
存在を検知するようにした可燃性ガス検知素子であつて
、焼結体の有効成分中の主成分が酸化インジウム、第1
の副成分が酸化鉄、第2の副成分が酸化ニツケル、酸化
バナジウム、酸化マンガン、酸化クロム、酸化ハフニウ
ム、酸化タングステン、酸化ニオブ、酸化ランタン、酸
化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化
ガドリニウム、酸化イツトリウム、酸化スカンジウム、
酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム、酸化アルミニ
ウム、酸化ケイ素、酸化ゲルマニウム、酸化パラジウム
、酸化白金、白金および酸化ルテニウムよりなる群から
選ばれた1種または2種以上のものからなり、酸化イン
ジウムと酸化鉄の合計量中に占める酸化鉄の割合(ただ
し、その算出に当たつては、酸化インジウムはIn2O
3に、また、酸化鉄はFe2O3にそれぞれ換算される
)が5〜60重量%であることを特徴とする可燃性ガス
検知素子をその要旨とする。
つぎに、この発明をさらに詳しく説明する。
上に述べたように、この発明にかかる可燃性ガス検知素
子は、そのガスを検知する能力(ガス検知能)を示す成
分すなわち有効成分中の主成分が酸化インジウムで構成
され、第1の副成分が酸化鉄で構成されるようになつて
いる。そして、これらにさらに、第2の副成分として、
上述の酸化ニツケルなど26種の酸化物と白金の中から
選ばれた1種または2種以上のものが添加される構成に
なつているのである。素子を構成する各酸化物は、原子
価が異なることに起因して種々の酸化形態をとりうるこ
とがあるが、その種類は問わない。
また、複数種類の酸化形態が存在する酸化物については
、いずれかの酸化形態のものが単独で素子中に存在する
場合のほか、複数種類の酸化形態のものが併せて素子中
に存在する場合もある。なお、ここにいう酸化形態には
格子欠陥などに起因して非化学量論的組成をもつものも
含まれている。もつとも、普通、主成分たる酸化インジ
ウムはIn2O3、第1の副成分たる酸化鉄はFe2O
3(結晶型は問わないと言つてよいが、通常はα−Fe
2O3である)という酸化形態であり、第2の副成分た
る酸化ニツケルはNiO、酸化バナジウムはV2O5、
酸化マンガンはMnO2、酸化クロムはCr2O3、酸
化ハフニウムはHfO2、酸化タングステンはWO3、
酸化ニオブはNb2O5、酸化ランタンはLa2O3、
酸化セリウムはCeO2、酸化プラセオジムはPr2O
3、酸化サマリウムはSm2O3、酸化ガドリニウムは
Gd2O3、酸化イツトリウムはY2O3、酸化スカン
ジウムはSC2O3、酸化マグネシウムはMgOl酸化
ストロンチウムはSrOl酸化アルミニウムはAl2O
3、酸化ケイ素はSlO2、酸化ゲルマニウムはGeO
2、酸化パラジウムはPdOl酸化白金はPtO、酸化
ルテニウムはRUO2という酸化形態である。
したがつて、この明細書において、素子を構成する成分
の割合を考えるに当たつては、各酸化物はすべて上に表
わされている酸化形態のものに換算されることとしてい
る。この発明にかかる可燃性ガス検知素子において、主
成分たる酸化インジウムと第1の副成分たる酸化鉄の相
互割合が重要である。
すなわち、酸化インジウムと酸化鉄の合計量中に占める
酸化鉄の割合が5重量%未満であると湿度影響を充分に
少なくすることができず、60重量%を超えるとガスに
対する感度が小さくなり不充分となるから、5〜60重
量%であることを要するということである。したがつて
、酸化インジウムはその残部すなわち95〜40重量%
を占める。なお、ガス検知素子をつくるに当たつては、
ガス検知能を示す成分にバインダーとして機能する成分
や単なる増量剤として働く成分等が加えられることもあ
る。
このようなときにおいても、ガス検知能を示す成分が主
成分たる酸化インジウムと、第1の副成分たる酸化鉄と
、前記23種のもののなかから第2の副成分として選び
出されたものとからなるものでありさえすれば、この発
明の範囲に入る。この明細書において、この発明にかか
る可燃性ガス検知素子は有効成分中の主成分が酸化イン
ジウム、第1の副成分が酸化鉄、第2の副成分が前記2
3種のものよりなる群から選ばれた1種または2種以上
のものからなると述べたのは、正に、上記のように、実
際にガス検知素子をつくるに当たつてはガス検知能を示
す成分以外の成分がしばしば添加されることを考慮した
結果である。もつとも、このように述べたからと言つて
、上記のような有効成分のみで可燃性ガス検知素子が構
成されている場合も勿論この発明の範囲に入るのであり
、このような場合を除く趣旨ではない。この発明にかか
る可燃性ガス検知素子の形態としては、良好なガス感度
が容易に得られる、経時安定性が良い等の理由から、一
般的には焼結体に構成する形態が選ばれるが、これに限
定されるものでなく、たとえば薄膜や厚膜に形成されて
もよいのであつて、その形態は自由である。また、その
製造原料、製造方法等も、原料の入手の容易さ、コスト
やその使用目的等を勘案して適宜に選ばれる。製造用出
発原料としては、素子となつたときに酸化インジウムで
あり酸化鉄でありまた前記した23種のものの中から選
ばれたものでありさえすれば種類は問わず(目的の酸化
物そのものであつてもよい)、また必要により出発原料
に加えられる中間処理の区別も問わない。この発明は上
記のように構成されているため、適当な素子抵抗値を有
しかつ充分なるガス感度および濃度依存性(濃度分離性
)を有するとともに湿度の影響を受けにくい、酸化イン
ジウムを有効成分中の主成分とし酸化鉄を第1の副成分
とする可燃性ガス検知素子を提供することができる。
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。主成
分である酸化インジウム用原料として高純度N2O3粉
末を用い、第1の副成分である酸化鉄および第2の副成
分である後掲の表記載の酸化物用原料としてそれぞれの
酸化物の高純度粉末を用いた。
これらの原料を、素子組成が後掲の表記載のとおりとな
る割合で配合し、捕潰機で充分混合したのち、混合粉末
を一定量(20η)秤量して、白金線電極が埋設された
直径2m7!lφ、長さ約2mmで円柱状の素子形状に
圧縮成形し、焼成温度600℃または800℃、焼成時
間3時間、空気中という焼成条件で焼成することによつ
てガス感応体(焼結体)をつくつた。上記で得られた各
ガス感応体のまわりに、コイル状ヒータを付設し、さら
にステンレススチール製の金網キヤツプで被覆したもの
をガス検知部とした。
各素子のガス感応特性について調べた結果は下表のとお
りであり、ガス感応諸特性を総合して判定すれば、実施
例はいずれも比較例よりすぐれていた。
なお、ガス感応特性は、上記コイル状ヒータに一定電圧
を付加して素子の温度を450℃一定に保持しつつ、精
製空気、イソブタン濃度0,1容量%および0.3容量
%のイソブタン含有空気をそれぞれ接触させてガス感応
体の電気抵抗値を測定し、その変化を求めるという方法
によつて調べた。
ここで、素子抵抗値はRairで表わされ、他方、Ra
ir−RO.l ガス感度は式?×100により、 R2ilr RO 濃度分離性は式−コLにより、 P Kalr 湿度特性1は式?により、また、 RO.! 湿度特性は式 ゜ P− ★ により、 それぞれ求められた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 焼結体と、この焼結体の電気抵抗が検知されること
    によつて可燃性ガスの存在を検知するようにした可燃性
    ガス検知素子であつて、焼結体の有効成分中の主成分が
    酸化インジウム、第1の副成分が酸化鉄、第2の副成分
    が酸化ニッケル、酸化バナジウム、酸化マンガン、酸化
    クロム、酸化ハフニウム、酸化タングステン、酸化ニオ
    ブ、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化プラセオジム、
    酸化サマリウム、酸化ガドリウム、酸化イットリウム、
    酸化スカンジウム、酸化マグネシウム、酸化ストロンチ
    ウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化ゲルマニウ
    ム、酸化パラジウム、酸化白金、白金および酸化ルテニ
    ウムよりなる群から選ばれた1種または2種以上のもの
    からなり、酸化インジウムと酸化鉄の合計量中に占める
    酸化鉄の割合(ただし、その算出に当たつては、酸化イ
    ンジウムはIn_2O_3に、また、酸化鉄はFe_2
    O_3にそれぞれ換算される)が5〜60重量%である
    ことを特徴とする可燃性ガス検知素子。
JP16727479A 1979-12-22 1979-12-22 可燃性ガス検知素子 Expired JPS5938541B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16727479A JPS5938541B2 (ja) 1979-12-22 1979-12-22 可燃性ガス検知素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16727479A JPS5938541B2 (ja) 1979-12-22 1979-12-22 可燃性ガス検知素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5690250A JPS5690250A (en) 1981-07-22
JPS5938541B2 true JPS5938541B2 (ja) 1984-09-18

Family

ID=15846697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16727479A Expired JPS5938541B2 (ja) 1979-12-22 1979-12-22 可燃性ガス検知素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5938541B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110887884A (zh) * 2019-12-23 2020-03-17 四川大学 一种柔性电化学葡萄糖传感器及其制备方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60211348A (ja) * 1984-04-06 1985-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水素ガスセンサ−
JPS60211347A (ja) * 1984-04-06 1985-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水素ガスセンサ−
JPS61118651A (ja) * 1984-11-15 1986-06-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水素ガスセンサ
JP3906766B2 (ja) 2002-08-30 2007-04-18 住友金属鉱山株式会社 酸化物焼結体
FR3002227B1 (fr) 2013-02-20 2021-10-01 Arkema France Procede de nitrilation en phase gaz et liquide gaz

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110887884A (zh) * 2019-12-23 2020-03-17 四川大学 一种柔性电化学葡萄糖传感器及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5690250A (en) 1981-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6054259B2 (ja) 感湿セラミツク
Lee et al. Thick-film hydrocarbon gas sensors
US3952567A (en) Gas sensor
US5047214A (en) Smell sensing element and smell sensing device
JPS5938541B2 (ja) 可燃性ガス検知素子
WO1992017773A1 (en) Tin oxide gas sensors
US4458242A (en) Gas detector
EP0022369B1 (en) Combustible gas detecting elements
JPS6158776B2 (ja)
JPS5931006B2 (ja) 可燃性ガス検知素子
GB2086583A (en) Gas detector
JPS6116931B2 (ja)
JPS6157571B2 (ja)
JPS6138816B2 (ja)
JPS5931005B2 (ja) 可燃性ガス検知素子
JPS6138815B2 (ja)
JPS639722B2 (ja)
JPS6157572B2 (ja)
JPS5928861B2 (ja) ガス検知素子
JPS58102142A (ja) 一酸化炭素検出素子
JPS6116932B2 (ja)
JPS58179347A (ja) 可燃性ガス検知素子の製法
JPS6158777B2 (ja)
JPH03223660A (ja) ガスセンサ用金属酸化物系半導体素子
JPS623374B2 (ja)