JPS6183950A - 感ガス素子 - Google Patents
感ガス素子Info
- Publication number
- JPS6183950A JPS6183950A JP20650784A JP20650784A JPS6183950A JP S6183950 A JPS6183950 A JP S6183950A JP 20650784 A JP20650784 A JP 20650784A JP 20650784 A JP20650784 A JP 20650784A JP S6183950 A JPS6183950 A JP S6183950A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- sensitive element
- approximately
- alkali
- oxide
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
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qC体の吸着に伴なう半導体の導電率の変化を
利用した感ガス素子に関するものである。
利用した感ガス素子に関するものである。
従来、還元性ガスの検出素子として5no2、Z n
O、F e203 等が知られているが、ガス選択性が
乏しく目的とするガス以外のガスに感応して誤報を発す
るなど信頼性に欠ける間1があった。
O、F e203 等が知られているが、ガス選択性が
乏しく目的とするガス以外のガスに感応して誤報を発す
るなど信頼性に欠ける間1があった。
ガス選択性を持たせるために、貴金穫等の触媒を添徊す
る方法、ガスのQNAに上り感度の夷なる素子を組合せ
る方法が考えられており、後者の方法についてはガスの
種aにより感度の異なる多様な素子が要求されている。
る方法、ガスのQNAに上り感度の夷なる素子を組合せ
る方法が考えられており、後者の方法についてはガスの
種aにより感度の異なる多様な素子が要求されている。
木発明者は、触媒劣化の少ない後者の方法をこ着目し研
究を重ねた結果、酸化カドミウムは電気抵抗が低く各糎
添加物を加えても実用計測範囲内に入り、かつまた添顎
物により感ガス挙動が異なることを実験的に見出し本発
明に至った。
究を重ねた結果、酸化カドミウムは電気抵抗が低く各糎
添加物を加えても実用計測範囲内に入り、かつまた添顎
物により感ガス挙動が異なることを実験的に見出し本発
明に至った。
未発明の酸化カドミウムは金属カドミウムの酸化、カド
ミウム塩の分解のいずれで調智してもよい。
ミウム塩の分解のいずれで調智してもよい。
アルカリ金属塩、含アルカリ粘土鉱物中のアルカリとし
ては、ナトリウムが最も好ましく、特に粘土鉱物として
はナトリウムベントナイトが好適である。その添加量は
酸化カドミウムの調製方法により異なり、金属カドミウ
ムの酸化により調製加令が過少の場合はがス検出感度が
幡く、また趙多の曝合は、抵抗値が大なくなりすぎ実用
計測範囲から外れるので、その添加量は(LOO1〜2
0重量弔さら−重量l1IP−は0,01〜5重量形が
望ましい。
ては、ナトリウムが最も好ましく、特に粘土鉱物として
はナトリウムベントナイトが好適である。その添加量は
酸化カドミウムの調製方法により異なり、金属カドミウ
ムの酸化により調製加令が過少の場合はがス検出感度が
幡く、また趙多の曝合は、抵抗値が大なくなりすぎ実用
計測範囲から外れるので、その添加量は(LOO1〜2
0重量弔さら−重量l1IP−は0,01〜5重量形が
望ましい。
一方、ランタノイド化合物としては酸化)/り゛ /
が最も好適であり、その添加により一次粒子が極めて@
袖化し感度が上がるとともに添加量が多い程アVコール
1lIc対する一酸化炭素の感度が向とする。しかし、
添加酸が多すぎると素子の抵抗値が高くなり実用上好ま
しくないので、その添加量は0.01〜20重量のが好
ましい。
が最も好適であり、その添加により一次粒子が極めて@
袖化し感度が上がるとともに添加量が多い程アVコール
1lIc対する一酸化炭素の感度が向とする。しかし、
添加酸が多すぎると素子の抵抗値が高くなり実用上好ま
しくないので、その添加量は0.01〜20重量のが好
ましい。
本素子の!li!造方法としては、焼結体、厚膜体のい
ずれでも可能であるが、1Ila工程における安定性、
再現性の面から厚II体が好適であり、粒子径1マイク
ロメーター以下の粉砕混合物に力Mピトー〃等の有機バ
イ/グーを加えることにより容易にペースト化しスクリ
ーン印刷可能となる。乾燥後熱処理することにより容8
に感ガス素子となる。
ずれでも可能であるが、1Ila工程における安定性、
再現性の面から厚II体が好適であり、粒子径1マイク
ロメーター以下の粉砕混合物に力Mピトー〃等の有機バ
イ/グーを加えることにより容易にペースト化しスクリ
ーン印刷可能となる。乾燥後熱処理することにより容8
に感ガス素子となる。
熱処理温度が低すぎると厚膜の強度が弱く、また900
℃が好ましく、さらに好適には600〜800℃である
。
℃が好ましく、さらに好適には600〜800℃である
。
本素子は、素子温度250〜500℃で作動し還元性ガ
スに接触すると電気抵抗値が低下することによりガスを
検出できるが、素子温度が低いと感度が低下しFI&応
速度も遅くなる。また高すぎると焼結が進行し経時的に
感度が低下するので、530〜450℃が最も適してい
る作動温度植である。
スに接触すると電気抵抗値が低下することによりガスを
検出できるが、素子温度が低いと感度が低下しFI&応
速度も遅くなる。また高すぎると焼結が進行し経時的に
感度が低下するので、530〜450℃が最も適してい
る作動温度植である。
本発明の感ガス素子は、貴金属触媒を用いていないので
触媒の被毒による経時劣下がな(、また)/タノイド化
合物の添加量により感ガス特性を変えることができる。
触媒の被毒による経時劣下がな(、また)/タノイド化
合物の添加量により感ガス特性を変えることができる。
また赤外線吸収スペクトル等の方法と比較して装置が非
常に簡便なので、工場、実験室、あるいは一般家庭にお
ける大気中の有害成分、可燃成分の検出、警報装置とし
て利用でき、産業上極めて有益である。
常に簡便なので、工場、実験室、あるいは一般家庭にお
ける大気中の有害成分、可燃成分の検出、警報装置とし
て利用でき、産業上極めて有益である。
以下実施例を用いて本発明の詳細な説明する。
実施例1
特級試薬の酸化カドミウム10grにナトリウムベント
ナイトO,+ IT rを添加後メノウ製自動乳鉢で8
時間粉砕混合し力〜ピトー〃を加えてペースr状シこ1
7た。次tこアvミナ質基板上に間隔10mm1こなる
よう対向銀電極を形成させ、その上にペースト化したも
のを巾4mm、厚さ約20マイクロメーターとなるよう
スクリーン印刷した。乾*11.750℃で2時間の焼
結処理を施し感ガス素子を得た。590℃における1%
の各種ガス雰囲気中での電気抵抗値(キロオーム)は次
の通りであった。
ナイトO,+ IT rを添加後メノウ製自動乳鉢で8
時間粉砕混合し力〜ピトー〃を加えてペースr状シこ1
7た。次tこアvミナ質基板上に間隔10mm1こなる
よう対向銀電極を形成させ、その上にペースト化したも
のを巾4mm、厚さ約20マイクロメーターとなるよう
スクリーン印刷した。乾*11.750℃で2時間の焼
結処理を施し感ガス素子を得た。590℃における1%
の各種ガス雰囲気中での電気抵抗値(キロオーム)は次
の通りであった。
空気430、−酸化炭素160、メタy29Q。
プロパy205.エタノ−v32
実施例2
実施例1において、ナトリウムベントナイトの代りに特
級試薬の酸化ランタン1grを添加した場合の結果は次
の通りであった。
級試薬の酸化ランタン1grを添加した場合の結果は次
の通りであった。
Claims (3)
- (1)酸化カドミウム100〜80重量%にランタノイ
ド化合物、アルカリ金属塩、含アルカリ粘土鉱物の中か
ら選ばれた1種、または2種以上を0.001〜20重
量%含み、還元性ガスの濃度変化を電気抵抗の変化とし
て検出することを特徴とする感ガス素子。 - (2)ランタノイド化合物として、酸化ランタンを用い
、その添加量が、0.01〜20重量%であることを特
徴とする、特許請求の範囲第1項記載の感ガス素子。 - (3)特許請求の範囲第1項記載において、耐熱性支持
基体上の対向電極上に形成され、400〜900℃で焼
成された5〜50マイクロメーターの膜厚であることを
特徴とする感ガス素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20650784A JPS6183950A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 感ガス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20650784A JPS6183950A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 感ガス素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6183950A true JPS6183950A (ja) | 1986-04-28 |
Family
ID=16524511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20650784A Pending JPS6183950A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 感ガス素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6183950A (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5270892A (en) * | 1975-12-10 | 1977-06-13 | Mitsutoshi Hirata | Metal oxide semiconductor device with characteristics of rapid change in electric resistance against concentration for the device of reducible gases and preparation process |
JPS5366786A (en) * | 1976-11-26 | 1978-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Detecting element for combustible gas |
JPS53101494A (en) * | 1977-02-03 | 1978-09-04 | Kaaku Kk | Carbon monoxide sensor element |
JPS54151099A (en) * | 1978-05-16 | 1979-11-27 | Siemens Ag | Gas sensor |
-
1984
- 1984-10-01 JP JP20650784A patent/JPS6183950A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5270892A (en) * | 1975-12-10 | 1977-06-13 | Mitsutoshi Hirata | Metal oxide semiconductor device with characteristics of rapid change in electric resistance against concentration for the device of reducible gases and preparation process |
JPS5366786A (en) * | 1976-11-26 | 1978-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Detecting element for combustible gas |
JPS53101494A (en) * | 1977-02-03 | 1978-09-04 | Kaaku Kk | Carbon monoxide sensor element |
JPS54151099A (en) * | 1978-05-16 | 1979-11-27 | Siemens Ag | Gas sensor |
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