JPS623375B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS623375B2 JPS623375B2 JP57168768A JP16876882A JPS623375B2 JP S623375 B2 JPS623375 B2 JP S623375B2 JP 57168768 A JP57168768 A JP 57168768A JP 16876882 A JP16876882 A JP 16876882A JP S623375 B2 JPS623375 B2 JP S623375B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- sulfate ions
- additives
- oxide
- sensing element
- 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
Links
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
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。 従来例の構成とその問題点 近年、可燃性ガスの検知素子材料について種々
の研究開発が活発化してきている。これは、一般
家庭を中心に各種工場などで可燃性ガスによる爆
発事故が有毒ガスによる中毒事故が多発し、大き
な社会問題となつていることに強く起因してい
る。 特にプロパンガスは、爆発下限界（LEL）が
低く、かつ比重が空気よりも大きく、部屋に停滞
しやす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。 近年になつて、酸化第二錫（SnO2）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
防げるようになつている。 ところで、日本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
られるようになり、除々に普及して来ている。し
たがつて、このLNG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請も非常に
大きくなつてきている。 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、その多くは感応体材料
に増感剤として貴金属触媒を用いているため、
種々のガスによる触媒被毒の問題、メタンガスに
対する選択度が小さい点、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ため
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450℃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、実用に際しては未だ不十分な
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、また比
較的低い動作温度でも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 本発明はアルフア型酸化第二鉄（α−Fe2O3）
をガス感応体として用いたガス検知素子におい
て、これに含まれる種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
検討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0.005〜10重量％含有されたα−Fe2O3に、添
加物としてSn，ZrおよびTiのうち少なくともひ
とつが、それぞれSnO2，ZrO2およびTiO2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
体の母材料である硫酸イオンを含有するα−
Fe2O3にSn，ZrあるいはTiを添加することによ
り、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上十
分大きな感度を実現し得ることを見い出したこと
によつてなされたものである。 実施例の説明 以下に本発明の実施例を説明する。 まず実施例１においては、α−Fe2O3に含有さ
れる硫酸イオンの量を一定にし、添加物である
Sn，ZrあるいはTiの添加物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〕 市販の酸化第二鉄（Fe2O3）（これはＸ線回析
から全てα−Fe2O3相であることを確認した）試
薬200ｇに、硫酸イオンを含有させるための添加
剤として硫酸第一鉄（FeSO4−7H2O）試薬を40
ｇ添加し、らいかい機で２時間混合した。これら
の混合物をいくつかに等分割し、これにそれぞれ
市販の酸化第二鉄（SnO2）、酸化ジルコニウム
（ZrO2）および酸化チタン（TiO2）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バインダーを
加えて100〜200μの大きさの粒子に整粒した。次
にこれらの粉体を直方体形状に加圧成型し、空気
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。素体温度を400℃に保持し
て、そのガス感応特性を測定した。 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つくり撹拌
されている容積50の測定容器中で測定し、ガス
中での抵抗値（Rg）はこの容器の中に純度99％
以上のメタン（CH4）及び水素（H2）の各ガスを容
量比率にして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上要望される検知濃度がそ
のガスの爆発下限界濃度（LEL）数10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容量％から５容量％であるからで
ある参。 またガス感応体に含まれる硫酸イオン
（SO4 --）の存在は赤外線吸収スペクトルで確認
し、含有されている量はTG−DTA曲線及び螢光
Ｘ線分析から同定した。この結果、これらの焼結
感応体に含まれている硫酸イオンの量は0.45〜
0.58重量％であつた。 第１図〜第３図に添加物をそれぞれ単独で添加
した場合のガス感応特性の添加量依存性を示す。
感応特性は、(i)ガス感度（Ra／Rg）、(ii)抵抗経時
変化率ΔＲ（感応体を400℃の温度で2000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／Rg）
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
わせ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。また注
目すべきは抵抗値の経時変化であり、これらの添
加物を加えることによりその変化率が大幅に減少
している。このようにSn，ZrあるいはTi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。 本発明において添加物総量を0.1〜50モル％に
限定したのは、0.1モル％未満では、第１図〜第
３図および第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
ず、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当するものであ
り、第１表の中では比較例として記載しておい
た。
物半導体を用いたガス検知素子に関するものであ
る。 従来例の構成とその問題点 近年、可燃性ガスの検知素子材料について種々
の研究開発が活発化してきている。これは、一般
家庭を中心に各種工場などで可燃性ガスによる爆
発事故が有毒ガスによる中毒事故が多発し、大き
な社会問題となつていることに強く起因してい
る。 特にプロパンガスは、爆発下限界（LEL）が
低く、かつ比重が空気よりも大きく、部屋に停滞
しやす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。 近年になつて、酸化第二錫（SnO2）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
防げるようになつている。 ところで、日本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
られるようになり、除々に普及して来ている。し
たがつて、このLNG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請も非常に
大きくなつてきている。 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、その多くは感応体材料
に増感剤として貴金属触媒を用いているため、
種々のガスによる触媒被毒の問題、メタンガスに
対する選択度が小さい点、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ため
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450℃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、実用に際しては未だ不十分な
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、また比
較的低い動作温度でも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 本発明はアルフア型酸化第二鉄（α−Fe2O3）
をガス感応体として用いたガス検知素子におい
て、これに含まれる種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
検討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0.005〜10重量％含有されたα−Fe2O3に、添
加物としてSn，ZrおよびTiのうち少なくともひ
とつが、それぞれSnO2，ZrO2およびTiO2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
体の母材料である硫酸イオンを含有するα−
Fe2O3にSn，ZrあるいはTiを添加することによ
り、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上十
分大きな感度を実現し得ることを見い出したこと
によつてなされたものである。 実施例の説明 以下に本発明の実施例を説明する。 まず実施例１においては、α−Fe2O3に含有さ
れる硫酸イオンの量を一定にし、添加物である
Sn，ZrあるいはTiの添加物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〕 市販の酸化第二鉄（Fe2O3）（これはＸ線回析
から全てα−Fe2O3相であることを確認した）試
薬200ｇに、硫酸イオンを含有させるための添加
剤として硫酸第一鉄（FeSO4−7H2O）試薬を40
ｇ添加し、らいかい機で２時間混合した。これら
の混合物をいくつかに等分割し、これにそれぞれ
市販の酸化第二鉄（SnO2）、酸化ジルコニウム
（ZrO2）および酸化チタン（TiO2）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バインダーを
加えて100〜200μの大きさの粒子に整粒した。次
にこれらの粉体を直方体形状に加圧成型し、空気
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。素体温度を400℃に保持し
て、そのガス感応特性を測定した。 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つくり撹拌
されている容積50の測定容器中で測定し、ガス
中での抵抗値（Rg）はこの容器の中に純度99％
以上のメタン（CH4）及び水素（H2）の各ガスを容
量比率にして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上要望される検知濃度がそ
のガスの爆発下限界濃度（LEL）数10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容量％から５容量％であるからで
ある参。 またガス感応体に含まれる硫酸イオン
（SO4 --）の存在は赤外線吸収スペクトルで確認
し、含有されている量はTG−DTA曲線及び螢光
Ｘ線分析から同定した。この結果、これらの焼結
感応体に含まれている硫酸イオンの量は0.45〜
0.58重量％であつた。 第１図〜第３図に添加物をそれぞれ単独で添加
した場合のガス感応特性の添加量依存性を示す。
感応特性は、(i)ガス感度（Ra／Rg）、(ii)抵抗経時
変化率ΔＲ（感応体を400℃の温度で2000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／Rg）
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
わせ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。また注
目すべきは抵抗値の経時変化であり、これらの添
加物を加えることによりその変化率が大幅に減少
している。このようにSn，ZrあるいはTi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。 本発明において添加物総量を0.1〜50モル％に
限定したのは、0.1モル％未満では、第１図〜第
３図および第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
ず、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当するものであ
り、第１表の中では比較例として記載しておい
た。
市販の酸化第二鉄試薬100ｇにやはり市販の酸
化第二錫（SnO2）、酸化ジルコニウム（ZrO2）お
よび酸化チタン（TiO2）試薬を第２表に示す様な
割合になる様に秤取しそれぞれをらいかい機にて
２時間混合した。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硫酸
第一鉄（FeSO4−7H2O）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機で１時間混
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〜Ｃ）、硫酸イオン量
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。
化第二錫（SnO2）、酸化ジルコニウム（ZrO2）お
よび酸化チタン（TiO2）試薬を第２表に示す様な
割合になる様に秤取しそれぞれをらいかい機にて
２時間混合した。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硫酸
第一鉄（FeSO4−7H2O）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機で１時間混
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〜Ｃ）、硫酸イオン量
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。
【表】
このように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
にこの粉体を50〜100μに整粒し、トリエタノー
ルアミンを加えてペースト化した。一方、ガス検
知素子の基板として縦、横それぞれ５mm、厚み
0.5mmのアルミナ基板を用意し、この表面に0.5mm
の間隔に櫛形に金ペーストを印刷し、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、焼きつけてヒータと
した。 次に上述のペーストを基板の表面に約70μの厚
みに印刷し、室温で自然乾燥させた後、400℃の
温度になるまで徐々に加熱し、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
つた。このガス感応体の厚みは約55μであつた。
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、ペーストのまま上述と同じ
様に400℃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つた。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つた。 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／Rg）と含有される硫酸イオンとの関係をそ
れぞれ示す。また第３表には、経時特性の代表例
として、試料Ａ〜Ｃにおいて硫酸イオンが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
焼結膜であつても、実施例１で得られたのとほぼ
同じ特性が得られている。また第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
酸イオンの量が0.005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。また逆に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に含有される
硫酸イオンの量を0.005〜10.0重量％に限定した
のは上述した理由に依る。
空気中で400℃の温度で２時間熱処理した。さら
にこの粉体を50〜100μに整粒し、トリエタノー
ルアミンを加えてペースト化した。一方、ガス検
知素子の基板として縦、横それぞれ５mm、厚み
0.5mmのアルミナ基板を用意し、この表面に0.5mm
の間隔に櫛形に金ペーストを印刷し、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、焼きつけてヒータと
した。 次に上述のペーストを基板の表面に約70μの厚
みに印刷し、室温で自然乾燥させた後、400℃の
温度になるまで徐々に加熱し、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
つた。このガス感応体の厚みは約55μであつた。
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、ペーストのまま上述と同じ
様に400℃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つた。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つた。 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／Rg）と含有される硫酸イオンとの関係をそ
れぞれ示す。また第３表には、経時特性の代表例
として、試料Ａ〜Ｃにおいて硫酸イオンが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
焼結膜であつても、実施例１で得られたのとほぼ
同じ特性が得られている。また第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
酸イオンの量が0.005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。また逆に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に含有される
硫酸イオンの量を0.005〜10.0重量％に限定した
のは上述した理由に依る。
【表】
ところで、実施例１および２では出発原料とし
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述した範
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。 また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たが、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、アルコールといつた可
燃性ガスに対しても有効であることは勿論であ
る。 発明の効果 以上説明したように、本発明のガス検知素子
は、硫酸イオンを含有するα−Fe2O3に添加物と
してSn，ZrあるいはTiを添加したものを感応体
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、これまで貴金属触媒を用いずに
は微量検知が難かしいとされてきたメタンガスに
対して、400℃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）化に伴つ
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寿
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ゆる検知素
子の最も重要な要素である素子の信頼性の向上に
極めて大きな寄与をもたらすものである。
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述した範
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。 また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たが、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、アルコールといつた可
燃性ガスに対しても有効であることは勿論であ
る。 発明の効果 以上説明したように、本発明のガス検知素子
は、硫酸イオンを含有するα−Fe2O3に添加物と
してSn，ZrあるいはTiを添加したものを感応体
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、これまで貴金属触媒を用いずに
は微量検知が難かしいとされてきたメタンガスに
対して、400℃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）化に伴つ
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寿
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ゆる検知素
子の最も重要な要素である素子の信頼性の向上に
極めて大きな寄与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する感度
（Ra／Rg）ならびに抵抗経時変化率（ΔＲ）との
関係を示した特性図、第４図〜第６図は本発明の
他の実施例における硫酸イオン含有量と、メタン
およびプロパンに対する感度（Ra／Rg）との関
係を、３つの代表的な酸化物組成について示した
特性図である。
加物量と、メタンおよび水素に対する感度
（Ra／Rg）ならびに抵抗経時変化率（ΔＲ）との
関係を示した特性図、第４図〜第６図は本発明の
他の実施例における硫酸イオン含有量と、メタン
およびプロパンに対する感度（Ra／Rg）との関
係を、３つの代表的な酸化物組成について示した
特性図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 硫酸イオンが0.005〜10重量％含有されたア
ルフア型酸化第二鉄（α−Fe2O3に、添加物とし
て錫（Sn）、ジルコニウム（Zr）およびチタンTi
のうち少なくともひとつが、それぞれSnO2，
ZrO2およびTiO2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、また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 (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57168768A JPS5957153A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | ガス検知素子 |
| DE8383302807T DE3379481D1 (en) | 1982-05-17 | 1983-05-17 | Combustible gas-detecting element and its production |
| EP83302807A EP0095313B1 (en) | 1982-05-17 | 1983-05-17 | Combustible gas-detecting element and its production |
| US06/496,492 US4732738A (en) | 1982-05-17 | 1983-05-17 | Combustible gas detecting element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57168768A JPS5957153A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | ガス検知素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5957153A JPS5957153A (ja) | 1984-04-02 |
| JPS623375B2 true JPS623375B2 (ja) | 1987-01-24 |
Family
ID=15874087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57168768A Granted JPS5957153A (ja) | 1982-05-17 | 1982-09-27 | ガス検知素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5957153A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6453737U (ja) * | 1987-09-30 | 1989-04-03 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0320659A (ja) * | 1990-05-17 | 1991-01-29 | Agency Of Ind Science & Technol | ガスセンサー素子 |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP57168768A patent/JPS5957153A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6453737U (ja) * | 1987-09-30 | 1989-04-03 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5957153A (ja) | 1984-04-02 |
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