JPS60235760A - 感湿素子 - Google Patents
感湿素子Info
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- JPS60235760A JPS60235760A JP59089552A JP8955284A JPS60235760A JP S60235760 A JPS60235760 A JP S60235760A JP 59089552 A JP59089552 A JP 59089552A JP 8955284 A JP8955284 A JP 8955284A JP S60235760 A JPS60235760 A JP S60235760A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
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】
本発明は新規な複、含酸化物焼結体からなる感湿素イ、
特に比較的低温で焼結できるセラミック感湿素子に関す
る。
特に比較的低温で焼結できるセラミック感湿素子に関す
る。
半導体を応用した素子として湿度変化に応じて電気抵抗
値が変化する、いわゆる感湿素子が一般に知Ｃ）ね、て
いる。この種の感湿素子は湿度に対する抵抗の変化率が
大きく、加湿および除湿の応答時間が敏速であり、ヒス
テリシスが小きく、かつ製造工程の影響が少なく安定し
た相性を再現することのできることが必要である。
値が変化する、いわゆる感湿素子が一般に知Ｃ）ね、て
いる。この種の感湿素子は湿度に対する抵抗の変化率が
大きく、加湿および除湿の応答時間が敏速であり、ヒス
テリシスが小きく、かつ製造工程の影響が少なく安定し
た相性を再現することのできることが必要である。
とくに製造工程における焼結温度はエネルギー消費の観
点から比較的低温で焼結できることが望捷れている。
点から比較的低温で焼結できることが望捷れている。
複合酸化物焼結体からなる感湿素子、例えば一般に知ら
れているＭ ｇ Ｃｒ２０．、Ａ ４０３等を１−成分
とする焼結体では１０００℃を超える焼結温度を必要と
しており、そのだめエネルギー消費や燐成炉の耐久性に
おいて省資源の面で問題があると共に焼結工程の正確な
制御を困難にしている。
れているＭ ｇ Ｃｒ２０．、Ａ ４０３等を１−成分
とする焼結体では１０００℃を超える焼結温度を必要と
しており、そのだめエネルギー消費や燐成炉の耐久性に
おいて省資源の面で問題があると共に焼結工程の正確な
制御を困難にしている。
従って本発明は上記に鑑みなされたものて、比較的低温
の焼結によって得られる新規な袂合酸化物焼結体感湿素
子を提供するものである。
の焼結によって得られる新規な袂合酸化物焼結体感湿素
子を提供するものである。
すなわち本発明の感湿素子は０．１≦１・’ｓＶｏ、＜
１００モルモル係９．９≧ＴｌＯ２〉０モル係の組成で
ある焼結体からなるもので、Ｉ７１．〜１０４とＴ ｉ
０２を混合後プレス成形し、焼結して（３４だ焼結体
に電極を付けることによって得られる。
１００モルモル係９．９≧ＴｌＯ２〉０モル係の組成で
ある焼結体からなるもので、Ｉ７１．〜１０４とＴ ｉ
０２を混合後プレス成形し、焼結して（３４だ焼結体
に電極を付けることによって得られる。
’ｌ’ｉｏ２に■２０５、ＬｉＯ□を同時添加捷たけ別
途添加し焼結することにより感湿セ／す素子を作製する
提案があるが、これではＩ、１３■０４は生成せず、従
って感湿特性は３０〜９０チ旧１の範囲において、抵抗
値と相対湿度との関係において直線的関係を示さず、抵
抗の変化も小さい（第４図参照）。
途添加し焼結することにより感湿セ／す素子を作製する
提案があるが、これではＩ、１３■０４は生成せず、従
って感湿特性は３０〜９０チ旧１の範囲において、抵抗
値と相対湿度との関係において直線的関係を示さず、抵
抗の変化も小さい（第４図参照）。
しかるに本発明によるＬｉ、ＶＯ４−Ｔｉ１ｔ系の感湿
素子の場合、比較的低温で焼結できると共に、上記範囲
において抵抗値も低く、相対湿度と抵抗値の関係は直線
的に変化し、抵抗の変化も大きく、かつ応答特性も優れ
ているため精度のよい感湿素子を得ることができる。し
かもこのこトＩｒｉ ’Ｊ？ ＋０２ （Ｃ対し Ｌｉ
、ｖｏ、をＱ、１モル％以上含有させることによって達
成される。
素子の場合、比較的低温で焼結できると共に、上記範囲
において抵抗値も低く、相対湿度と抵抗値の関係は直線
的に変化し、抵抗の変化も大きく、かつ応答特性も優れ
ているため精度のよい感湿素子を得ることができる。し
かもこのこトＩｒｉ ’Ｊ？ ＋０２ （Ｃ対し Ｌｉ
、ｖｏ、をＱ、１モル％以上含有させることによって達
成される。
以下に本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第１図は本発明の感湿素子の製造工程を示すブロック図
である。全工程を４つにわけ、予備焼成工程１０によっ
て得られたＬｉ、ＶＯ，トＴｉｅ２を混合成形するプレ
ス工程］１、成形体を加熱処理する焼結工程１２、およ
び焼結体を研磨し、電極を装着する工程１３からなる。
である。全工程を４つにわけ、予備焼成工程１０によっ
て得られたＬｉ、ＶＯ，トＴｉｅ２を混合成形するプレ
ス工程］１、成形体を加熱処理する焼結工程１２、およ
び焼結体を研磨し、電極を装着する工程１３からなる。
Ｌ ＋ ３Ｖ ０４を製造する予備焼成工程１ｏは出発
原料としてのバナジウム原料およびリチウム原料を終局
的にＬｉ５ＶＯ，が得られるように混合調製さワ、（混
合比はモル比で１＝３）、混合物を６００℃±１０℃で
１時間加熱処理する。バナ／つ広原料としてはＶ２Ｏ，
が挙けられ、リチウム原料としてはＬ１２０やＬｉ２Ｃ
Ｏ３が挙けられるが、潮解性のなイＬｉ、ＣＯ３が正確
な秤量ができるのでかｆ−ｉシい。なお市販で高純度Ｌ
ｉ、ＶＯ，が人手できる場合には前述の予備焼成工程は
省略され、次工程から出発できる。
原料としてのバナジウム原料およびリチウム原料を終局
的にＬｉ５ＶＯ，が得られるように混合調製さワ、（混
合比はモル比で１＝３）、混合物を６００℃±１０℃で
１時間加熱処理する。バナ／つ広原料としてはＶ２Ｏ，
が挙けられ、リチウム原料としてはＬ１２０やＬｉ２Ｃ
Ｏ３が挙けられるが、潮解性のなイＬｉ、ＣＯ３が正確
な秤量ができるのでかｆ−ｉシい。なお市販で高純度Ｌ
ｉ、ＶＯ，が人手できる場合には前述の予備焼成工程は
省略され、次工程から出発できる。
以上のようにして得らｆ′したＬｉ５ＶＯ，はブレス−
１程１１において所定のｒｉｂ、を添加、粉砕し、さら
に粉末樹脂を少量添加混合して加圧成形される。
１程１１において所定のｒｉｂ、を添加、粉砕し、さら
に粉末樹脂を少量添加混合して加圧成形される。
Ｌｉ５ＶＯ，とＴｌＯ２の混合比および成形−Ｌ程以１
・−の手順について表１に示す各組成比の８個の試料に
ついて説明する。各試料はそれぞれの組成に調製され乳
鉢で粉砕後Ｐ■ノ〜樹脂を１重鼠係添加混合し、１〜２
１／ｃｒ１．で加圧し、１０ Ｘ ］ＯＸ０１５ ｍｓ
の成形体を作成した。
・−の手順について表１に示す各組成比の８個の試料に
ついて説明する。各試料はそれぞれの組成に調製され乳
鉢で粉砕後Ｐ■ノ〜樹脂を１重鼠係添加混合し、１〜２
１／ｃｒ１．で加圧し、１０ Ｘ ］ＯＸ０１５ ｍｓ
の成形体を作成した。
得られた成形体は焼結工程］２において酸化雰囲気下、
３時間加熱処理され、得た焼結体の目祝観整および・・
ンドリノグの容易さから焼結に要する最低温度を判断し
、それぞれの焼結温度を表１および第２図に示した。前
記処理時間は必ずしもそれによることはないが、経験か
ら少なくとも１時間以上は必要であり、それ以下の場合
、焼結温度の判断ができない。
３時間加熱処理され、得た焼結体の目祝観整および・・
ンドリノグの容易さから焼結に要する最低温度を判断し
、それぞれの焼結温度を表１および第２図に示した。前
記処理時間は必ずしもそれによることはないが、経験か
ら少なくとも１時間以上は必要であり、それ以下の場合
、焼結温度の判断ができない。
表 １
かくして得られた８個の焼結体の焼結状態から、Ｔｉ０
ｚに対して１ハ３■０４が０．１モルチ以上含有された
場合、その焼結温度が急激に低干し、省エネルギーの而
で極めて有利であることを小している。
ｚに対して１ハ３■０４が０．１モルチ以上含有された
場合、その焼結温度が急激に低干し、省エネルギーの而
で極めて有利であることを小している。
次に各試料の湿度センサーとしての機能を調べる。試料
にスクリーン印刷法によってくし形電極（第５図参照、
後述）を形成し、そのｆ−１答速度および抵抗値の測定
をしだところ、Ｎｆ１２〜Ｎα７試料はいずれも感湿素
ｒとして良好な機能を有していた。例えばＮ［１３試料
について相７４湿度３０％と９０係間の応答速度は１分
り内（第３図）、および常温（２０℃）下ての相χ」湿
度３（１＝９０チ間の抵抗値の変化は大きく、かつ直線
であること（第４図）から感湿素ｒ−と（−での十分な
機能を具備している。
にスクリーン印刷法によってくし形電極（第５図参照、
後述）を形成し、そのｆ−１答速度および抵抗値の測定
をしだところ、Ｎｆ１２〜Ｎα７試料はいずれも感湿素
ｒとして良好な機能を有していた。例えばＮ［１３試料
について相７４湿度３０％と９０係間の応答速度は１分
り内（第３図）、および常温（２０℃）下ての相χ」湿
度３（１＝９０チ間の抵抗値の変化は大きく、かつ直線
であること（第４図）から感湿素ｒ−と（−での十分な
機能を具備している。
第５図は本発明にかかる感湿素イの一実施例で、ＴｌＯ
２とＬｉ５ＶＯ，とからなる焼結体１にくし形電極２，
３とが形成され、各電極２，３に引出用リード線４，５
が半田付けされる。なお電極・Ｚターンは本焼結体が十
分にポーラスであるからくし形電極以外に円形捷たはメ
ノン＝状・；ター／に形成することもてきる。寸だ電極
桐材としてはｉ［ｆ１常の導電ゼ１ペーストである白金
、ニッケル、銀、金、酸化ルテニウム等が使用てきる。
２とＬｉ５ＶＯ，とからなる焼結体１にくし形電極２，
３とが形成され、各電極２，３に引出用リード線４，５
が半田付けされる。なお電極・Ｚターンは本焼結体が十
分にポーラスであるからくし形電極以外に円形捷たはメ
ノン＝状・；ター／に形成することもてきる。寸だ電極
桐材としてはｉ［ｆ１常の導電ゼ１ペーストである白金
、ニッケル、銀、金、酸化ルテニウム等が使用てきる。
本発明の感湿素子は従来の複合酸化物系焼結体感湿素−
ｒに比し著しく低い溶結温度で製造てきるのて焼結が容
易であり、寸だ品質も安定しており、しかも従来のもの
に比べ何Ｃ）遜色のない感湿機能を４１した実用性の高
い省エネルギーノ（１［のきわめて有用なものである。
ｒに比し著しく低い溶結温度で製造てきるのて焼結が容
易であり、寸だ品質も安定しており、しかも従来のもの
に比べ何Ｃ）遜色のない感湿機能を４１した実用性の高
い省エネルギーノ（１［のきわめて有用なものである。
第１図は本発明の感湿素子の製造工程を示す）ｒＪ ツ
ク図てあり、第２図はＬｉ５ＶＯ，含有量と焼結温ＩＷ
の関係を示すグラフ、第３図〜第４図は感湿素ｒ＝とじ
ての特性値のグラフである。第５図は感湿素子の一実施
例を示す。 １ 燐 結 体 ２、：３ ・電 極 １１ 、５ リ − ト 線 １０ 予備焼成工程 １１ プレス工程 １２ 焼結工程 １：（電極装着工程 特許出願人 １３本セメ／ト株式会ン１代理人 井理十
伊東 軒 第１図 第２図 Ｌｉ５ＶＯｓ族分（ｍｏ！、％） 第３図 爬答速度（ｍｉｎ ） 第４図 ａ７′Ｉ湿度（％） 第５図
ク図てあり、第２図はＬｉ５ＶＯ，含有量と焼結温ＩＷ
の関係を示すグラフ、第３図〜第４図は感湿素ｒ＝とじ
ての特性値のグラフである。第５図は感湿素子の一実施
例を示す。 １ 燐 結 体 ２、：３ ・電 極 １１ 、５ リ − ト 線 １０ 予備焼成工程 １１ プレス工程 １２ 焼結工程 １：（電極装着工程 特許出願人 １３本セメ／ト株式会ン１代理人 井理十
伊東 軒 第１図 第２図 Ｌｉ５ＶＯｓ族分（ｍｏ！、％） 第３図 爬答速度（ｍｉｎ ） 第４図 ａ７′Ｉ湿度（％） 第５図
Claims (1)
- ０．１≦Ｌｉ３ＶＯ４＜ １００モル係および９９．９
≧１” ｉ ０２：＞ Ｑモル係の焼結体からなる感湿
素子
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59089552A JPS60235760A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | 感湿素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59089552A JPS60235760A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | 感湿素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60235760A true JPS60235760A (ja) | 1985-11-22 |
| JPH0469104B2 JPH0469104B2 (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=13973983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59089552A Granted JPS60235760A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | 感湿素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60235760A (ja) |
-
1984
- 1984-05-07 JP JP59089552A patent/JPS60235760A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0469104B2 (ja) | 1992-11-05 |
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