JPS5958352A - ガス検知素子 - Google Patents
ガス検知素子Info
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- JPS5958352A JPS5958352A JP17012882A JP17012882A JPS5958352A JP S5958352 A JPS5958352 A JP S5958352A JP 17012882 A JP17012882 A JP 17012882A JP 17012882 A JP17012882 A JP 17012882A JP S5958352 A JPS5958352 A JP S5958352A
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- Japan
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- gas
- oxide
- titanium
- additives
- zirconium
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- G—PHYSICS
- 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
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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】
産業上の利用分野
本発明は可燃性ガスの検知に使用する複合金属酸化物半
導体を用いたガス検知素子に関するものである。
導体を用いたガス検知素子に関するものである。
近年、可燃性ガスの検知素子４．４料について種々の研
究開発が活発化してきている。これは、一般家庭を中心
に名神工場などで可燃性ガスによる）、ｖ発律故やイＴ
’８７ガスによる中７ｊ）事故が多発し、大きな社会
間ｊ、ＩＪｉとなっていることに強く起因している。
究開発が活発化してきている。これは、一般家庭を中心
に名神工場などで可燃性ガスによる）、ｖ発律故やイＴ
’８７ガスによる中７ｊ）事故が多発し、大きな社会
間ｊ、ＩＪｉとなっていることに強く起因している。
Ｊｌ′ｉにプロペンガスは）、５．ｑ発下限シ′）１（
Ｌ Ｅ Ｌ ）が低く、かつ比ｉ７ｉが空気、１：りも
大きく、部屋に停７．；ｉｌｉ １．やずいために事故
があとを断たず、毎年多数の死傷者を出している。
Ｌ Ｅ Ｌ ）が低く、かつ比ｉ７ｉが空気、１：りも
大きく、部屋に停７．；ｉｌｉ １．やずいために事故
があとを断たず、毎年多数の死傷者を出している。
近年ＣＣなって、酸化第二錫（５ｎ０２ ）やガンマ型
酸化第二鉄（γ−Ｆｅ２ｏ３）などの金属酸化物を用い
たガス検知素子が実用化され、ガス漏れ警報器などに応
用されている。そして、ガス漏れなどの事態が発生して
もＬＥＬに至るまでの間に、プロパンガスの存在をいち
早く検知し、爆発を未然に防げる。１：うになっている
。
酸化第二鉄（γ−Ｆｅ２ｏ３）などの金属酸化物を用い
たガス検知素子が実用化され、ガス漏れ警報器などに応
用されている。そして、ガス漏れなどの事態が発生して
もＬＥＬに至るまでの間に、プロパンガスの存在をいち
早く検知し、爆発を未然に防げる。１：うになっている
。
ところで、１１木でもメタンガスを主成分とする液化天
然ガス（ＬＮＧ’）が一般家庭用として用いられる、１
．うになり、徐々に普及して来ている。しだがって、こ
のＬＮ（、の主成分であるメタンガスを感度よく検出す
るガス検知素子の要！ｉｉ’ｊも非常に大きくなってき
ている。
然ガス（ＬＮＧ’）が一般家庭用として用いられる、１
．うになり、徐々に普及して来ている。しだがって、こ
のＬＮ（、の主成分であるメタンガスを感度よく検出す
るガス検知素子の要！ｉｉ’ｊも非常に大きくなってき
ている。
勿論、すでにメタンガスに感応するガス検知素子は開発
されてはいるが、その多くは感応体拐料に増感剤として
貴金属触媒を用いているだめ、種々のガスによる触媒被
毒の問題、メタンガスに対する感度が小さい点、あるい
は特性の経時変化が大きい点などの課題を抱えている。
されてはいるが、その多くは感応体拐料に増感剤として
貴金属触媒を用いているだめ、種々のガスによる触媒被
毒の問題、メタンガスに対する感度が小さい点、あるい
は特性の経時変化が大きい点などの課題を抱えている。
例えば、メタンガスはそれ自身非常に安定なガスである
だけに、これに十分な感度を有する検知素子は非常に高
活性である必要があるが、従来はメタンガスに対して大
きな感度を実現するだめに、貴金属触媒を感応体材料に
添加して用いるか、あるいは感応体を例えば４５Ｑ℃以
上のかなり高い温度で動作させるなどの工夫がなされて
きた。しかしながら、実用に際して未だ不十分な特性で
あるのが現状である。
だけに、これに十分な感度を有する検知素子は非常に高
活性である必要があるが、従来はメタンガスに対して大
きな感度を実現するだめに、貴金属触媒を感応体材料に
添加して用いるか、あるいは感応体を例えば４５Ｑ℃以
上のかなり高い温度で動作させるなどの工夫がなされて
きた。しかしながら、実用に際して未だ不十分な特性で
あるのが現状である。
発明の目的
本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、貴金
属触媒を一切添加することなく、才だ４００℃と比較的
低い動作温度でも対メタン感度の大きいガス検知素子を
実現するものである。
属触媒を一切添加することなく、才だ４００℃と比較的
低い動作温度でも対メタン感度の大きいガス検知素子を
実現するものである。
発明の構成
本発明ｒ、ｉ ：１ｌｌｉ鉛７ ｓ−ライト（ＺｎＦｅ
２０４）をガス感応体として用いたガス検知素子におい
て、これに含まれるイ・［々の陰イオンのガス感応特性
に及ぼす影響ならびに添加物の効果について検Ｍ＝ｔ
している中で見い出されたものである。
２０４）をガス感応体として用いたガス検知素子におい
て、これに含まれるイ・［々の陰イオンのガス感応特性
に及ぼす影響ならびに添加物の効果について検Ｍ＝ｔ
している中で見い出されたものである。
すなわち本発明のガス検知素子は硫酸イオンが０．００
５〜１０重量％含有されたＺｎＦｅ２Ｏ４に、添加物と
してＳｎ 、 ＺｒおよびＴｉ のうぢ少なくともひと
つが、それぞれ５ｎ０２ 、 ＺｒＯ２およびＴ ｉ
Ｏ２に換算して添加物総量で０．１〜５０モル％含むも
のをガス感応体として用いたものであり、これはガス感
応体の母月料である硫酸イオンを含有するＺｎＦｅ ７
０４にＳｎ 、 ＺｒあるいはＴｔを添加することによ
シ、ガス感応特性とその信頼性が飛躍的に向上し、しか
も先述のメタンガスに対しても実用−に十分大きな感度
を実現し得ることを見い出しだことによってなされたも
のである。
５〜１０重量％含有されたＺｎＦｅ２Ｏ４に、添加物と
してＳｎ 、 ＺｒおよびＴｉ のうぢ少なくともひと
つが、それぞれ５ｎ０２ 、 ＺｒＯ２およびＴ ｉ
Ｏ２に換算して添加物総量で０．１〜５０モル％含むも
のをガス感応体として用いたものであり、これはガス感
応体の母月料である硫酸イオンを含有するＺｎＦｅ ７
０４にＳｎ 、 ＺｒあるいはＴｔを添加することによ
シ、ガス感応特性とその信頼性が飛躍的に向上し、しか
も先述のメタンガスに対しても実用−に十分大きな感度
を実現し得ることを見い出しだことによってなされたも
のである。
実施例の説明
以下に本発明の詳細な説明する。寸ず実施例１において
は、ＺｎＦｅ２Ｏ４に含有される（＋：！ｅ酸イオンの
量を一定にし、添加物であるＳｎ 、 ＺｒあるいはＴ
ｉの添加量ならびにそれらの組み合わせを変えた場合に
ついて述べることにする。
は、ＺｎＦｅ２Ｏ４に含有される（＋：！ｅ酸イオンの
量を一定にし、添加物であるＳｎ 、 ＺｒあるいはＴ
ｉの添加量ならびにそれらの組み合わせを変えた場合に
ついて述べることにする。
〔実施例１〕
酸化亜鉛（Ｚｎ○）の市販試薬を４１ｃ７、酸化第二鉄
（Ｆｅ ２０５ ）の市販試薬をａｏｇそＪしぞれ秤取
し、これをステンレススチール製のポットで５時間湿式
混合した。この混合物を乾燥、粉砕し、然る後に１３０
０°Ｃの温度で２時間熱処理した。これを再度粉砕し、
これに硫酸イオンを含イｆさせるため添加物として、硫
酸第二鉄（Ｆｅ２（ＳＯ４）ｘ ＸＨ２０）試薬を３５
ｇ添加し、らいかい機で２時混合合した。これらの混合
物をいくつかに１ワ゛分割し、これにそれぞれ市販の酸
化第二錫（５ｎ０２ ） 、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ
２）および酸化チタン（Ｔｉ０２）試薬を、単独あるい
は複数の組み合わせで添加した。
（Ｆｅ ２０５ ）の市販試薬をａｏｇそＪしぞれ秤取
し、これをステンレススチール製のポットで５時間湿式
混合した。この混合物を乾燥、粉砕し、然る後に１３０
０°Ｃの温度で２時間熱処理した。これを再度粉砕し、
これに硫酸イオンを含イｆさせるため添加物として、硫
酸第二鉄（Ｆｅ２（ＳＯ４）ｘ ＸＨ２０）試薬を３５
ｇ添加し、らいかい機で２時混合合した。これらの混合
物をいくつかに１ワ゛分割し、これにそれぞれ市販の酸
化第二錫（５ｎ０２ ） 、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ
２）および酸化チタン（Ｔｉ０２）試薬を、単独あるい
は複数の組み合わせで添加した。
そしてそれぞれの粉体をさらにらいかい機で３時間乾式
混合した。そしてこれらにそれぞれ有機ノくイングーを
加えて１００〜２００ ｐの大きさの粒子に整おシした
・次にこれらの粉体を直方体形状に加圧成型し、ｒ７１
″′、気中で６００℃の温度で１時間焼成した。次にこ
の焼結体の表面にＡｕを蒸着して一対の櫛形電極を形成
し、その裏面には白金発熱体を無機接着剤で貼りつけて
ヒータとし検知素子を作製した。この発熱体に電流を通
じ、その電流値を調節して素子の動作温度を制御した１
、素体ｒｆ１１’、度を４００°Ｃに保持して、そのガ
ス感応！［テ性を測定した。
混合した。そしてこれらにそれぞれ有機ノくイングーを
加えて１００〜２００ ｐの大きさの粒子に整おシした
・次にこれらの粉体を直方体形状に加圧成型し、ｒ７１
″′、気中で６００℃の温度で１時間焼成した。次にこ
の焼結体の表面にＡｕを蒸着して一対の櫛形電極を形成
し、その裏面には白金発熱体を無機接着剤で貼りつけて
ヒータとし検知素子を作製した。この発熱体に電流を通
じ、その電流値を調節して素子の動作温度を制御した１
、素体ｒｆ１１’、度を４００°Ｃに保持して、そのガ
ス感応！［テ性を測定した。
空気中における抵抗値（Ｒａ）については、乾燥した空
気が乱流のできない程度にゆっくり攪拌されている容積
５ｏρの測定容器中で測定し、ガス中での抵抗値（Ｒｑ
）はこの容器の中に純既９９％以」；のメタンｃ Ｇ
Ｈ４）および水素（Ｈ２）の各ガスを容ｔｊｔ比率にし
て１０ｐｐｍ／秒の割合で流入させ、その濃度が０．２
容量％に達した時にそれぞれ測定した。測定するガス濃
度を０．２％に選んだのは、ガス検知素子として実用」
二要望される検知濃度がそのガスの爆発下限界濃度（Ｌ
ＥＬ）の数１Ｑ分の１から数分の１の範囲であり、上記
のガスのそれぞれのＬＥＬが約２容”１ｄ−％から５容
量％であるからである。
気が乱流のできない程度にゆっくり攪拌されている容積
５ｏρの測定容器中で測定し、ガス中での抵抗値（Ｒｑ
）はこの容器の中に純既９９％以」；のメタンｃ Ｇ
Ｈ４）および水素（Ｈ２）の各ガスを容ｔｊｔ比率にし
て１０ｐｐｍ／秒の割合で流入させ、その濃度が０．２
容量％に達した時にそれぞれ測定した。測定するガス濃
度を０．２％に選んだのは、ガス検知素子として実用」
二要望される検知濃度がそのガスの爆発下限界濃度（Ｌ
ＥＬ）の数１Ｑ分の１から数分の１の範囲であり、上記
のガスのそれぞれのＬＥＬが約２容”１ｄ−％から５容
量％であるからである。
まだガス感応体に含まれる硫酸イオン（５Ｏ４−）の存
在は赤外線吸収スペクトルで確認し、含有されている量
ばＴＧ−ＤＴＡ曲線および螢光Ｘ線分析から同定した。
在は赤外線吸収スペクトルで確認し、含有されている量
ばＴＧ−ＤＴＡ曲線および螢光Ｘ線分析から同定した。
その結果、これらの焼結感応体に含１れている硫酸イオ
ンの量（ｄｏ、１６〜０．２０重量％であった。
ンの量（ｄｏ、１６〜０．２０重量％であった。
第１図〜第３図に添加物をそれぞれ弔独で添加した場合
のガス感応特性の添加量依存性を示ノー。
のガス感応特性の添加量依存性を示ノー。
感応特性は、（１）ガス感度（ＲａＡｑ ）、（１１）
抵抗経時変化率ΔＲ（感応体を４００’Ｃの温度で２０
０Ｑ時間保持した場合の抵抗値の初期値に対する変化率
）で評価した。また第１表には、添加物を組み合わせて
用いた場合のやはりガス感度（Ｒａ／ｒｔｃｒ）と、抵
抗経時変化率（ΔＲ）を示す。なおΔＲは表中の（）内
に記載した。
抵抗経時変化率ΔＲ（感応体を４００’Ｃの温度で２０
０Ｑ時間保持した場合の抵抗値の初期値に対する変化率
）で評価した。また第１表には、添加物を組み合わせて
用いた場合のやはりガス感度（Ｒａ／ｒｔｃｒ）と、抵
抗経時変化率（ΔＲ）を示す。なおΔＲは表中の（）内
に記載した。
第１図〜第３図および第１表から明らかなように、Ｓｎ
、 ＺｒあるいはＴｉを単独ないしは組み合わぜて添
加することにより、ガス感応特性（ガス感度： Ｒａ
／Ｒｇ ）が大きく向上している。寸だ注目すべき＆：
Ｊ：抵抗値の経時変化であり、これらの添加物を加える
ことＶＣよりその変化率が大幅に減少している３、この
ようにＳｎ 、 ＺｒあるいはＴ１の添加によりガス感
応特性と信頼性の飛躍的な向上が実現できることがわか
る。
、 ＺｒあるいはＴｉを単独ないしは組み合わぜて添
加することにより、ガス感応特性（ガス感度： Ｒａ
／Ｒｇ ）が大きく向上している。寸だ注目すべき＆：
Ｊ：抵抗値の経時変化であり、これらの添加物を加える
ことＶＣよりその変化率が大幅に減少している３、この
ようにＳｎ 、 ＺｒあるいはＴ１の添加によりガス感
応特性と信頼性の飛躍的な向上が実現できることがわか
る。
本発明におい−Ｃ添加物総量を０．１〜５０モル％に限
定し、だのｉｔ、ｉ、 ０．１モル％未満では第１図〜
第３図お、１：び第１表に見られるように、ガス感応特
性ならびに信頼性を向上せしめる効果が見られす゛、逆
に５０モル％を超えると抵抗値自身が高くなり、また特
性の安定性に欠けるからである。表中で＊印を付したも
のがこれらに該層するものであり、第１表の中では比較
例として記載しておいだ０（、Ｊｕｌ・ｒ−ｐ白ｐ 第１表 ＊比較例 ところで、一般的に感応体はある程度非晶質の状態の金
属酸化物の方が、結晶化されているものより可燃性ガス
に対する吸着現象などの物理化学現象が活１／１．にに
：り易いと云われている。しか１７、はぼ完全に近く結
晶化されている市販試薬を用いて作成されたＺｎＦｅ２
Ｏ４でも、硫酸イオンを含有せしめ、８らにＳｎ、Ｚｒ
あるいはＴｉを添加することにより極めて高い活性度を
示し、しかもこれ妙見千時的に安定なだめ、結果的に非
常に大きなガス感度と高い信頼性を実現しイ！Ｉること
かわかる。
定し、だのｉｔ、ｉ、 ０．１モル％未満では第１図〜
第３図お、１：び第１表に見られるように、ガス感応特
性ならびに信頼性を向上せしめる効果が見られす゛、逆
に５０モル％を超えると抵抗値自身が高くなり、また特
性の安定性に欠けるからである。表中で＊印を付したも
のがこれらに該層するものであり、第１表の中では比較
例として記載しておいだ０（、Ｊｕｌ・ｒ−ｐ白ｐ 第１表 ＊比較例 ところで、一般的に感応体はある程度非晶質の状態の金
属酸化物の方が、結晶化されているものより可燃性ガス
に対する吸着現象などの物理化学現象が活１／１．にに
：り易いと云われている。しか１７、はぼ完全に近く結
晶化されている市販試薬を用いて作成されたＺｎＦｅ２
Ｏ４でも、硫酸イオンを含有せしめ、８らにＳｎ、Ｚｒ
あるいはＴｉを添加することにより極めて高い活性度を
示し、しかもこれ妙見千時的に安定なだめ、結果的に非
常に大きなガス感度と高い信頼性を実現しイ！Ｉること
かわかる。
この実施例１では、感応体が焼結体の場合であり、含有
される硫酸イオン量が一定で、そして添加物の量、組み
合わせが異る場合について述べた。
される硫酸イオン量が一定で、そして添加物の量、組み
合わせが異る場合について述べた。
次に示す実施例２では感応体が焼結膜の場合で、実施例
１とは逆に添加物の種類と計を一定にして含有される硫
酸イオンの量を変えた場合について述べる０すなわち実
施例２では、本発明が感応体を焼結膜とした場合でも有
効であることを確認し、まだ含有される硫酸イオン号が
ガス感応特性に対してどのような効果を持つかについて
述べることにする。
１とは逆に添加物の種類と計を一定にして含有される硫
酸イオンの量を変えた場合について述べる０すなわち実
施例２では、本発明が感応体を焼結膜とした場合でも有
効であることを確認し、まだ含有される硫酸イオン号が
ガス感応特性に対してどのような効果を持つかについて
述べることにする。
〔実施例２〕
実施例１と同様の方法で作成され／こＺｎＦｅ２０４１
００ｑに、やはり市販の酸化第玉錫（５ｎ０２ ）、酸
化ジルコニウム（ＺｒＯ２）および酸化チタン（ＴｉＯ
２）試薬を第２表に示すような割合になるように秤取し
、それぞれをらいかい機にて２時間温合した。次にそれ
ぞれの混合粉体を８等分割し、これに予め種々の濃度に
調製されたイυ（１：酸第二鉄（Ｆｅ２ （ＳＯ４）
−ｘＨ２Ｏ）溶液を加え、しかる後にそれぞれの粉体を
やはりらいかい磯で１１１．’＋”混合合した。このよ
うにして代表例としての酸化物組成の種類が３種類（試
料Ａ−Ｇ）、硫酸イオン耽の異るものがそれぞれの酸化
物組成に対して８種類、計２４種類の試料が得られた。
００ｑに、やはり市販の酸化第玉錫（５ｎ０２ ）、酸
化ジルコニウム（ＺｒＯ２）および酸化チタン（ＴｉＯ
２）試薬を第２表に示すような割合になるように秤取し
、それぞれをらいかい機にて２時間温合した。次にそれ
ぞれの混合粉体を８等分割し、これに予め種々の濃度に
調製されたイυ（１：酸第二鉄（Ｆｅ２ （ＳＯ４）
−ｘＨ２Ｏ）溶液を加え、しかる後にそれぞれの粉体を
やはりらいかい磯で１１１．’＋”混合合した。このよ
うにして代表例としての酸化物組成の種類が３種類（試
料Ａ−Ｇ）、硫酸イオン耽の異るものがそれぞれの酸化
物組成に対して８種類、計２４種類の試料が得られた。
（、Ｌ、ｔ、丁牛Ｄ）
第２表
この」こう［して得られたいくつかの混合粉体を空気中
で４００ ”（、の温度で２時間熱処理した。さらＶこ
（−の粉体を５０〜１ｏ○μに整粒し、トリエタノール
アミンを加えてペースト化しノヒ。一方、ガス検知素子
の基板として縦、横それぞれ６ ｍｎｂ、厚み０．６
ｍｍ・のアルミナ基板を用意し、この表面に０．５藷の
間隔に櫛形に金ペースト全印刷し、焼きつけて一対の櫛
形電極を形成した。そして、アルミナ基板の裏面には金
電極の間に市販の酸化ルテニウムのグレーズ抵抗体を印
刷し、４：Ｉ’ｔ、きつけてヒータとした。
で４００ ”（、の温度で２時間熱処理した。さらＶこ
（−の粉体を５０〜１ｏ○μに整粒し、トリエタノール
アミンを加えてペースト化しノヒ。一方、ガス検知素子
の基板として縦、横それぞれ６ ｍｎｂ、厚み０．６
ｍｍ・のアルミナ基板を用意し、この表面に０．５藷の
間隔に櫛形に金ペースト全印刷し、焼きつけて一対の櫛
形電極を形成した。そして、アルミナ基板の裏面には金
電極の間に市販の酸化ルテニウムのグレーズ抵抗体を印
刷し、４：Ｉ’ｔ、きつけてヒータとした。
次に、上述のペーストを基板の表面に約６５μの厚みに
印刷し、室温で自然乾ｉ、”ｉ：させた後、４００°Ｃ
の温度になる丑で徐々に加熱し、この温度で１時間保持
した。この段階でペーストが蒸発し硫酸イオンを含有す
るそれぞれの酸化物組成の焼結膜になった。このガス感
応体の厚みは約６０μであった。このようにしてガス検
知素子を得た。
印刷し、室温で自然乾ｉ、”ｉ：させた後、４００°Ｃ
の温度になる丑で徐々に加熱し、この温度で１時間保持
した。この段階でペーストが蒸発し硫酸イオンを含有す
るそれぞれの酸化物組成の焼結膜になった。このガス感
応体の厚みは約６０μであった。このようにしてガス検
知素子を得た。
またガス感応膜に含まれる硫酸イオン量の同定は、上記
の各ペーストの一部を、アルミナ基板に印刷するのでは
なく、ペーストの１ま−ｈ述と同じように４００°Ｃの
温度で徐加熱し、これをＴＧ−ＤＴＡならびに螢光Ｘ線
分析にかけて行なった。
の各ペーストの一部を、アルミナ基板に印刷するのでは
なく、ペーストの１ま−ｈ述と同じように４００°Ｃの
温度で徐加熱し、これをＴＧ−ＤＴＡならびに螢光Ｘ線
分析にかけて行なった。
また硫酸イオンの存在の確認は実施例１と同じく赤外線
吸収スペクトルを分析することにより行なった０ それぞれの検知素子のガス感応特性を実施例１の場合と
同様の方法で測定した。第４図〜第６図に酸化物組成の
異る試料Ａ−Ｃのガス感度（Ｒａ／Ｒｑ）と含有さ）す
る（ＩＩ！ｉ：酸イオンとの関係をそれぞれ示ず０寸だ
第３表にＣＪｌ、経時特性の代表例として、試料Ａ−Ｃ
において（ｌｉｆｅ酸イオンが２〜５重量％含有されて
いるものについて実施例１と同じ方法で評価した時の抵
抗値の経時変化率を示す。なお実施例２においては、被
検ガスとしてはメタンとプロパンを用いた。
吸収スペクトルを分析することにより行なった０ それぞれの検知素子のガス感応特性を実施例１の場合と
同様の方法で測定した。第４図〜第６図に酸化物組成の
異る試料Ａ−Ｃのガス感度（Ｒａ／Ｒｑ）と含有さ）す
る（ＩＩ！ｉ：酸イオンとの関係をそれぞれ示ず０寸だ
第３表にＣＪｌ、経時特性の代表例として、試料Ａ−Ｃ
において（ｌｉｆｅ酸イオンが２〜５重量％含有されて
いるものについて実施例１と同じ方法で評価した時の抵
抗値の経時変化率を示す。なお実施例２においては、被
検ガスとしてはメタンとプロパンを用いた。
第４図〜第６図から明らかなように、感応体が焼結膜で
あっても、実施例１て得られたのとほぼ同じ特性が得ら
れている。寸だ第３表からも明らかなように、抵抗値の
経時変化率も実施例１と同様非常に小さい。
あっても、実施例１て得られたのとほぼ同じ特性が得ら
れている。寸だ第３表からも明らかなように、抵抗値の
経時変化率も実施例１と同様非常に小さい。
また第４図〜第６図を見ればわかるように、硫酸イオン
のπ（、が０．００６重量％未満ではＳｎ 、 Ｚｒあ
るいはＴｉの添加効果がなく本発明の効果が期待できな
い。斗だ逆に１０．０重量％を超えると特性の安定性あ
るいは機械的強度の面で実用性に欠けるようになる。本
発明のガス検知素子で含有される硫酸イオンの量を０．
００６〜１０．０重触％に限定したのは」二連した理由
による。
のπ（、が０．００６重量％未満ではＳｎ 、 Ｚｒあ
るいはＴｉの添加効果がなく本発明の効果が期待できな
い。斗だ逆に１０．０重量％を超えると特性の安定性あ
るいは機械的強度の面で実用性に欠けるようになる。本
発明のガス検知素子で含有される硫酸イオンの量を０．
００６〜１０．０重触％に限定したのは」二連した理由
による。
第３表
ところで、実施例１および２で＆Ｊ：出発原料として市
販の酸化物試薬を用いたものについて述べたが、本発明
は最終的に感応体の組成が前、１ボした範囲内のもので
あればよく、何ら出発原料や製造工法を限定するもので
はない。
販の酸化物試薬を用いたものについて述べたが、本発明
は最終的に感応体の組成が前、１ボした範囲内のもので
あればよく、何ら出発原料や製造工法を限定するもので
はない。
まだ実施例においては被検ガスとしてメタンと、水素あ
るいはプロパンを用いだが、本発明の効果がこれらのガ
スに決して限定されるものでなく、エタン、イソブタン
、アルコールといつ／こ可燃性ガスに対しても有効であ
ることは勿論である。
るいはプロパンを用いだが、本発明の効果がこれらのガ
スに決して限定されるものでなく、エタン、イソブタン
、アルコールといつ／こ可燃性ガスに対しても有効であ
ることは勿論である。
以−に説明した７Ｌうに、本発明のガス検知素子は硫酸
イオンをＪ有するＺｎＦｅ２Ｏ４に添加物としてＳｎ
、 ＺｒあるいＣ，Ｊ：Ｔｉを添加した焼結体あるいは
焼結膜を感応体として用いたものであり、これによりガ
ス感度が飛躍的に向上し、これ寸で貴金属触媒を用いず
にｔよ微）辻検知が難かしいとされてきたメタンガスに
対して、４ＱＯ℃という比較的低い温度でも非常に大き
い感度を実現し得るものである。これは都市ガスの天然
ガス（主成分：メタンガス）化に伴って要求が大きくな
りつつある社会ニーズに的確に対応するものであり、そ
の効果は極めて大なるものがある。また、本発明のいま
ひとつの効果はノ予命特性、特に通電による抵抗値の経
時変化の大幅な軽減である。これは換言すれば、あらシ
９）る検知素子の最も重要な要素である素子の４１７頼
性の向−にに極めて大きな寄−Ｉジをもたらすものであ
る。
イオンをＪ有するＺｎＦｅ２Ｏ４に添加物としてＳｎ
、 ＺｒあるいＣ，Ｊ：Ｔｉを添加した焼結体あるいは
焼結膜を感応体として用いたものであり、これによりガ
ス感度が飛躍的に向上し、これ寸で貴金属触媒を用いず
にｔよ微）辻検知が難かしいとされてきたメタンガスに
対して、４ＱＯ℃という比較的低い温度でも非常に大き
い感度を実現し得るものである。これは都市ガスの天然
ガス（主成分：メタンガス）化に伴って要求が大きくな
りつつある社会ニーズに的確に対応するものであり、そ
の効果は極めて大なるものがある。また、本発明のいま
ひとつの効果はノ予命特性、特に通電による抵抗値の経
時変化の大幅な軽減である。これは換言すれば、あらシ
９）る検知素子の最も重要な要素である素子の４１７頼
性の向−にに極めて大きな寄−Ｉジをもたらすものであ
る。
第１図〜第３図は本発明の一実施例における添加物量と
、メタンおよび水素に対−Ｊ−る感度（Ｒａ、ｚｌｌｑ
）石：らびに抵杭径［Ｉ存変イヒ率（ΔＲ）との関係を
示し／ζ’ｌ〒性図、第４図〜第６図は水元用４の他の
実施Ｉｌ］１１ｔ−：ｌ・・レ−）る！＋Ｉｅ酸イメー
ン含有量と、メタン〕ｌ、・Ｊ：びブ「！・ぐンに対す
る感度（Ｒａ／Ｒｑ）との関係を２３−）の代表曲な酸
化物組成について示しノミ１ｌ１１′−性図である３゜ 代「１１人の氏名 フｆ’、ｌ’ｌｌＩト 中 尾
敏 男 −力・１名３１ 菅鵡綴Ｗ卑妃苛キを 城
冊央悩〈郊、 （ ３１５−
、メタンおよび水素に対−Ｊ−る感度（Ｒａ、ｚｌｌｑ
）石：らびに抵杭径［Ｉ存変イヒ率（ΔＲ）との関係を
示し／ζ’ｌ〒性図、第４図〜第６図は水元用４の他の
実施Ｉｌ］１１ｔ−：ｌ・・レ−）る！＋Ｉｅ酸イメー
ン含有量と、メタン〕ｌ、・Ｊ：びブ「！・ぐンに対す
る感度（Ｒａ／Ｒｑ）との関係を２３−）の代表曲な酸
化物組成について示しノミ１ｌ１１′−性図である３゜ 代「１１人の氏名 フｆ’、ｌ’ｌｌＩト 中 尾
敏 男 −力・１名３１ 菅鵡綴Ｗ卑妃苛キを 城
冊央悩〈郊、 （ ３１５−
Claims (2)
- （１）硫酸イオンが０．００５〜１０１Ｖ１［１：、’
％含有された亜鉛フェライ） （ＺｎＦｅ２０４）に
、添加物として４）２ （３ｎ）、ジルコニラｊ、 （
Ｚｒ ） ：ｔ、・、１：びチタン（Ｔｉ） のうぢ
少なくとも０・とつが、それぞれ５ｎ０７ 、 Ｚｒ０
７およびＴｌＯ２に１６！８算し７て添加物総量で０．
１〜５０モル％含むものをガス感応体として用いること
を特徴とするガス検知素子。 - （２） ガス感応体が加圧成型し、焼成して得られる
焼結体まだはペーストを印刷して焼成して得られる焼結
膜であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載のガス検知素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17012882A JPS5958352A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | ガス検知素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17012882A JPS5958352A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | ガス検知素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5958352A true JPS5958352A (ja) | 1984-04-04 |
| JPS6222417B2 JPS6222417B2 (ja) | 1987-05-18 |
Family
ID=15899163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17012882A Granted JPS5958352A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | ガス検知素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5958352A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0851222A1 (en) * | 1996-12-31 | 1998-07-01 | Corning Incorporated | Metal oxide semiconductor catalyst hydrocarbon sensor |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020194401A1 (ja) * | 2019-03-22 | 2020-10-01 | 三菱電機株式会社 | 交流電動機の速度推定装置、交流電動機の駆動装置、冷媒圧縮機及び冷凍サイクル装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5352200A (en) * | 1976-10-22 | 1978-05-12 | Hitachi Ltd | Manufacture of gas sensor material |
-
1982
- 1982-09-28 JP JP17012882A patent/JPS5958352A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5352200A (en) * | 1976-10-22 | 1978-05-12 | Hitachi Ltd | Manufacture of gas sensor material |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0851222A1 (en) * | 1996-12-31 | 1998-07-01 | Corning Incorporated | Metal oxide semiconductor catalyst hydrocarbon sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6222417B2 (ja) | 1987-05-18 |
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