JPS5941281B2 - 感湿素子用セラミツク - Google Patents

感湿素子用セラミツク

Info

Publication number
JPS5941281B2
JPS5941281B2 JP54120844A JP12084479A JPS5941281B2 JP S5941281 B2 JPS5941281 B2 JP S5941281B2 JP 54120844 A JP54120844 A JP 54120844A JP 12084479 A JP12084479 A JP 12084479A JP S5941281 B2 JPS5941281 B2 JP S5941281B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
humidity
moisture
ceramic
moisture sensing
electrical resistance
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
JP54120844A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5646502A (en
Inventor
正 岩井
久幸 水野
洋 三浦
正男 三浦
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.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries 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 Ube Industries Ltd filed Critical Ube Industries Ltd
Priority to JP54120844A priority Critical patent/JPS5941281B2/ja
Publication of JPS5646502A publication Critical patent/JPS5646502A/ja
Publication of JPS5941281B2 publication Critical patent/JPS5941281B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00Compounds of rare earth metals
    • C01F17/30Compounds containing rare earth metals and at least one element other than a rare earth metal, oxygen or hydrogen, e.g. La4S3Br6
    • C01F17/32Compounds containing rare earth metals and at least one element other than a rare earth metal, oxygen or hydrogen, e.g. La4S3Br6 oxide or hydroxide being the only anion, e.g. NaCeO2 or MgxCayEuO
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00Compounds of rare earth metals
    • C01F17/30Compounds containing rare earth metals and at least one element other than a rare earth metal, oxygen or hydrogen, e.g. La4S3Br6
    • C01F17/32Compounds containing rare earth metals and at least one element other than a rare earth metal, oxygen or hydrogen, e.g. La4S3Br6 oxide or hydroxide being the only anion, e.g. NaCeO2 or MgxCayEuO
    • C01F17/34Aluminates, e.g. YAlO3 or Y3-xGdxAl5O12

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Non-Adjustable Resistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、湿度変化に対応して電気抵抗値を変化する感
湿素子用セラミックに関するものである。
近年になつて湿度制御を必要とする分野は、気象上のみ
ならず、家庭用電器製品(空調、電子レンジ)、自動車
(デフオツガー)、医療(保育器)、農林(ハウス空調
)など広範囲に亘つており、感湿素子の必要性は益々高
まつている。そして、湿度の変化を電気抵抗値の変化と
して検知・測定するための感湿素子として、例えば下記
のものが知られている。
(1)マグネタイトコロイド系 この感湿素子はマグネタイトコロイドの粒子同士が引き
合うので、素子基盤上に塗布しただけでも機械的に安定
であり、かつ低湿から高湿まで全域の湿度測定ができる
が、大気中の酸素で次第に酸化を受け性能が低下する。
〔電気学会誌口 188(1966)〕(2)M203
系(M■Cr、Fe3Al)この感湿素子は化学的に安
定であるが、相対湿度50%RH以下では、電気抵抗値
が1010オーム以上と急激に上昇し測定できない。
したがつて、使用範囲は50〜100%RHに限られる
。〔応用物理35533(1966)〕これを改良した
例もあるが〔特公昭50−23758号、特開昭51−
93397号、特開昭52−50594号、特開昭52
一140892号〕、ヒステリシスが大きくなつたり、
300Vも印加しなければならなかつたり、低湿側で感
度が低下し、相対湿度一電気抵抗値の直線性がなくなつ
たりする。
(3)MgCr204−TiO2系この種の感湿素子も
いくつか提案され〔特開昭52−149387号、特開
昭52一140893号、特開昭52−140895号
、特開昭53−25896号〕、現在電子レンジなどで
すでに実用化されているものもあるが、素子構成成分と
してクロムを使つている。
またこの素子は、空気中の水分(特に高湿度)で次第に
性能が低下する。このため、これをもとに戻すために定
期的に加熱クリーニング処理を行なわなければならない
。以上、従来公知の感湿素子にはそれぞれ問題点がある
本発明は、これらの諸問題点を一挙に解決し、精度が高
く、長期寿命安定性を有する新規な感湿素子用セラミツ
クを提供することを目的とするものである。
すなわち、本発明はペロブスカイト型の結晶構造をもつ
、一般式ABO3で示される酸化物のAまたはBの一部
をそれらより低い原子価のカチオンA7またはB/で置
換してなる一般式A1−XA7xBO3−αまたはAB
l−XBIxO3−α(ただしαは電気的中性を保つた
めの酸素空格子数)に相当する CaTll−XAlX
O3−α6ただしx−0.1〜0.5)またはLal−
XCaXAlO3一α(ただしx=0.1〜0.3)よ
りなることを特徴とする感湿素子用セラミツクを要旨と
するものである。
上記においてA,Bに該当するカチオンは合計6価にな
るカチオンの組合せで、Ca2+とTi4+,La3+
とAl3+よりなる組合せが本発明の場合最も適当であ
ることが判つた。
そしてA/,B/に該当するものとしてはTi4+に対
するAIl3+,La2+に対するCa2+が最も良い
ことが判つた。
また、Xの値はTi4+に対するAl3+の場合は0.
1〜0.5、La3+に対するCa2+の場合は0.1
〜0.3が適当であるが、Xの値がこれらの範囲よりも
大きくなると、セラミツクがペロブスカイト型結晶構造
の単一相にならないし、またこれらの範囲より小さいと
、相対湿度一電気抵抗値に直線性がなくなり、ヒステリ
シスが大きくなる。本発明において、上記の特殊なペロ
ブスカイト型結晶構造をもつ多孔性の電気絶縁ないし半
導体性セラミツクが感湿素子として極めて優れた性能を
示すものであることの理由は末だ十分に解明されていな
いが、多くの実験の結果その感湿素子としての特性が解
明されたものである。
本発明のセラミツクは、構成元素からなる酸化物や塩、
例えば炭酸塩、硝酸塩などを均一に混練したのち焼成す
ることによつて容易に合成することができる。
つぎに実施例並びに比較例を挙げて本発明をさらに具体
的に説明する。
実施例 1 上記のものを混合して、これに硝酸20m1を加え、泥
状にして充分混合する。
これを乾燥後750℃で10時間焼成し、硝酸根を除去
して混合酸化物を得た。これを粉砕し、さらに1150
℃で10時間焼成したのち、再び粉砕し5t/CTil
の圧力で径10mm1厚さ2關の円板状に加圧成形し、
1300℃で10時間焼成して焼結体を得た。このもの
はX線回折の結果から、本発明のセラミツクであるCa
TlO.7AlO.3O3−αであつた。この円板状焼
結体に第1図に示すように、Agペーストを焼きつける
ことで1対の電極1,「を電極間距離lが2m7!Lで
あるようにとりつけ、同時に白金リード線2,2/も接
続した。以上のようにして作製した感湿素子を予じめ準
備した調湿ピン(各種塩類の飽和水溶液にて調?中で、
その感湿性能テストした。
電気抵抗値の測定は、AClOV(60Hz)を素子に
印加し、回路の電流を観測することで行なつた。結果は
第2図のIに示すとおりであつた。すなわち10%RH
〜95%RHの全域にわたり、相対湿度一電気抵抗値が
直線性を示し、かつ降湿、昇湿のくり返しによるヒステ
リシスも殆んどなかつた。10%RHから95%RHま
での各一定湿度下における電気抵抗値の経時変化は25
00時間以上たつても殆んど変化せず、長期間安定して
感湿することを示した。
また瞬時に湿度変化を与えたときの応答時間は10%R
Hから55%RHのときで20秒以内、95%RHから
55%RHのときで30秒以内であつた。実施例 2 上記のものを実施例1と同様に処理して、本発明の焼結
体CaTlO.5AIO.5O3−αよりなる感湿素子
を作り、その感湿性能をテストした。
結果は第2図に示すとおりであつた。すなわち、全域で
直線性を示し、ヒステリシスもなかつた。また2500
時間以上安定して作動し、応答時間も10%RHから5
5%RHのときで30秒以内、95%RHから55%R
Hのときで30秒以内であつた。実施例 3 上記のものを実施例1と同様に処理して、本発明の焼結
体CaTlO.9AlO.lO3−aよりなる感湿素子
を作り、その感湿性能をテストした。
結果は第2図のとおりであつた。すなわち、相対湿度一
電気抵抗値は低湿〜高湿間全域でほぼ直線性を示し、ヒ
ステリシスも殆んどなかつた。また、2500時間以上
安定して作動し、瞬時に湿度変化を与えたときの応答時
間は、10%RHから55%RHのときで30秒以内、
95%RHから55%RHのときで40秒以内であつた
。比較例 1 上記のものを実施例1と同様に処理して、焼結体CaT
iO3よりなる感湿素子を作り、その感湿性能をテスト
した。
結果は第3図に示すように75%RH付近から急に抵抗
が低下し、ヒステリシスが現われた。実施例 4 上記のものを実施例1と同様に処理して、本発明の焼結
体LaO.7CaO.3AlO3−αよりなる感湿素子
を作り、その感湿性能をテストした。
結果は第4図1に示すとおりであつた。すなわち、10
%RH〜95%RH全域にわたり、相対湿度一電気抵抗
値は直線性を示し、かつヒステリシスも殆んどなかつた
。10%RH〜95%RH間の各一定湿度雰囲気下での
電気抵抗値の経時変化は2500時間以上にわたり殆ん
ど変化せず、長期間安定して感湿することを示した。
また、瞬時に湿度変化を与えたときの応答時間は10%
RHから55%RHのときで30秒以内、95%RHか
ら55%RHのときで40秒以内であつた。上記のもの
を実施例1と同様に処理して、本発明の焼結体LaO.
8CaO.2AlO3−αよりなる感湿素子を作り、そ
の感湿性能をテストした。結果は第4図…に示すとおり
であつた。すなわち、10%RH〜95%RH全域にわ
たり、相対湿度電気抵抗値は直線性を示し、ヒステリシ
スも殆んどなかつた。また、2500時間以上安定して
感湿し、ヒステリシスも殆んどなかつた。瞬時に湿度変
化を与えたときの応答時間は10%RHから55%RH
、95%RHから55%RHとも30秒以内であつた。
実施例 6 一(.−0 上記のものを実施例1と同様に処理して、本発明の焼結
体LaO.,CaO.lMO3−αよりなる感湿素子を
作り、その感湿性能をテストした。
結果は第4図のとおりであつた。すなわち、相対湿度一
電気抵抗値は、低湿一高湿間全域でほぼ直線性を示し、
ヒステリシスも殆んどなかつた。また、2500時間以
上安定して作動し、瞬時に湿度変化を与えたときの応答
時間は、10%RHから55%RHのときで50秒以内
、95%RHから55%RHのときで60秒以内であつ
た。比較例 2 上記のものを実施例1と同様に処理して、焼結体LaA
lO3よりなる感湿素子をつくり、その感湿性能をテス
トした。
結果は第5図に示すとおりで、相対湿度一電気抵抗値は
直線性がなく、またヒステリシスも大きく、瞬時に湿度
変化を与えたときの応答時間は5分以上であつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明セラミツクを用いてつくつた感湿素子の
一例を示す斜視図、第2図ないし第5図は感湿性能のテ
スト結果を示すグラフで、第2図および第4図は本発明
実施例の場合、第3図および第5図は比較例の場合であ
る。 17・・・・・・電極、 2,21・・・・・・白金リード線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ペロブスカイト型の結晶構造をもつ、一般式ABO
    _3で示される酸化物のAまたはBの一部をそれらより
    低い原子価のカチオンA′またはB′で置換してなる一
    般式A_1−xA′xBO_3−αまたはAB_1−x
    B′xO_3−α(ただしαは電気的中性を保つための
    酸素空格子数)に相当するCaTi_1−xAlxO_
    3−α(ただしx=0.1〜0.5)またはLa_1−
    xCaxAlO_3−α(ただしx=0.1〜0.3)
    よりなることを特徴とする感湿素子用セラミック。
JP54120844A 1979-09-21 1979-09-21 感湿素子用セラミツク Expired JPS5941281B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54120844A JPS5941281B2 (ja) 1979-09-21 1979-09-21 感湿素子用セラミツク

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54120844A JPS5941281B2 (ja) 1979-09-21 1979-09-21 感湿素子用セラミツク

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5646502A JPS5646502A (en) 1981-04-27
JPS5941281B2 true JPS5941281B2 (ja) 1984-10-05

Family

ID=14796350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP54120844A Expired JPS5941281B2 (ja) 1979-09-21 1979-09-21 感湿素子用セラミツク

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5941281B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6231432Y2 (ja) * 1984-08-06 1987-08-12
JPH044233B2 (ja) * 1988-09-19 1992-01-27

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58196281A (ja) * 1982-05-12 1983-11-15 Nisshin Flour Milling Co Ltd アミノ系樹脂接着剤
FR2553749B1 (fr) * 1983-10-24 1988-07-29 Rhone Poulenc Spec Chim Aluminates de terres rares, leur procede de fabrication et leur application en tant que pigments
JPS61179009A (ja) * 1985-01-31 1986-08-11 日本特殊陶業株式会社 高周波誘電体磁器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6231432Y2 (ja) * 1984-08-06 1987-08-12
JPH044233B2 (ja) * 1988-09-19 1992-01-27

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5646502A (en) 1981-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6054259B2 (ja) 感湿セラミツク
US4543273A (en) Carbon monoxide sensing element and method of making same
JPS5941281B2 (ja) 感湿素子用セラミツク
DE2603785C2 (de) Sensor für Kohlenmonoxid und/oder Kohlenwasserstoffe in Abgasen
JPS5814043B2 (ja) 湿度センサ素子
US4509035A (en) Humidity-sensitive element and process for producing the same
JPS6036017B2 (ja) 還元性ガス検知素子の製造方法
JPS639722B2 (ja)
JPS62223054A (ja) 感湿素子並びにその製造方法
JPH0418260B2 (ja)
JP3032441B2 (ja) オゾンセンサ
JP3046387B2 (ja) ガスセンサ
JPS6325681B2 (ja)
JPH0572162A (ja) ガスセンサ
EP0470250A1 (en) Moisture sensor
JPS60247901A (ja) 感湿材料
JPS6335085B2 (ja)
JPS5846699B2 (ja) ガス感知素子
JPH03269356A (ja) 抵抗式感湿素子
JPS6322601B2 (ja)
JPS5839371B2 (ja) 温度・湿度検知装置
JPS58134402A (ja) 感湿素子
JPS6122901B2 (ja)
JPH05302908A (ja) 感湿素子
JPS58134403A (ja) 感湿素子