NL8101479A - Electrische inrichting en werkwijze voor de vervaardiging van zulk een inrichting. - Google Patents

Electrische inrichting en werkwijze voor de vervaardiging van zulk een inrichting. Download PDF

Info

Publication number
NL8101479A
NL8101479A NL8101479A NL8101479A NL8101479A NL 8101479 A NL8101479 A NL 8101479A NL 8101479 A NL8101479 A NL 8101479A NL 8101479 A NL8101479 A NL 8101479A NL 8101479 A NL8101479 A NL 8101479A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
dispersion
solution
layer
electrical properties
substrate
Prior art date
Application number
NL8101479A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Atomic Energy Authority Uk
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 Atomic Energy Authority Uk filed Critical Atomic Energy Authority Uk
Publication of NL8101479A publication Critical patent/NL8101479A/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/4071Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/12Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain a coating with specific electrical properties
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/18Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)

Description

i. 4 Ν,Ο. 29996 1
Elektrische inrichting en werkwijze voor de vervaardiging van zulk een inrichting.
De uitvinding heeft "betrekking op een elektrische inrichting en op een werkwijze voor de vervaardiging van zulk een inrichting.
"Volgens één aspect van de uitvinding wordt een elek-5 trische inrichting verschaft met een deel dat uitgekozen elektrische eigenschappen "bezit, waarbij het deel dat de uitgekozen elektrische eigenschappen "bezit is vervaardigd met een werkwijze die het neerslaan uit een oplossing of een dispersie op een substraat omvat.
Ί0 Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor de vervaardiging van een elektrische inrichting met een deel dat uitgekozen elektrische eigenschappen "bezit, welke werkwijze de vervaardiging omvat van het deel dat de uitgekozen elektrische eigenschappen 15 "bezit of van een tussenprodukt daarvoor, door het uit een oplossing of een dispersie neerslaan op een substraat.
Het deel dat uitgekozen elektrische eigenschappen bezit kan bijvoorbeeld een voor ionen permeabel deel zijn, of een isolerend deel, of een halfgeleidend deel.
20 De term "voor ionen permeabel” betekent in deze be schrijving in staat ionen door te laten, bijvoorbeeld door ionengeleiding of op een andere manier.
De term "oplossing” duidt hier een echte 'oplossing aan. De term "dispersie” omvat hier een colloidale disper-25 sie, een suspensie en een brei.
Bij één uitvoering kan de dispersie een colloidale-oplossing zijn, dat wil zeggen een sol.
Bij een andere uitvoering kan de dispersie één of meer colloidale componenten en één of meer andere componenten 30 bevatten; de dispersie kan bijvoorbeeld bestaan uit een sol en een metaalzout dat in oplossing aanwezig is.
Als de dispersie een colloidale oplossing is of een dispersie net een of meer colloidale componenten en een of meer andere componenten, kan het deel van de elektrische 35 inrichting dat uitgekozen elektrische eigenschappen bezit uit de dispersie worden gevormd door een sol-gel transformatie teweeg te brengen en vervolgens de hierbij gevormde 8101479 2
I V
een gel te verhitten, als zulkA verhitting tenminste noodzakelijk is.
De sol-gel transformatie kan met elke geschikte techniek worden uitgevoerd. Zulke technieken omvatten de 5 verwijdering van water en de extractie van anionen, hetgeen tot de bekende stand van de techniek behoort.
Het verdient de voorkeur dat het deel van de elektrische inrichting dat de uitgekozen elektrische eigenschap-· pen bezit als een laag op een ander materiaal, dat wil 10 zeggen een substraat, wordt gevormd. De term "laag" omvat hier de begrippen "film" en "bekleding".
Zo kan bijvoorbeeld volgens de uitvinding een voor ionen permeabele laag worden aangebracht die fungeert als een laag van elektrolyt}of als een beschermende bekleding 15 die uitgekozen ionen doorlaat.
Volgens een uitvoering van de uitvinding kan een laag die uitgekozen elektrische eigenschappen bezit op een substraat worden gevormd door het substraat onder te dompelen in een oplossing of een dispersie>waardoor het substraat 20 met oplossing of dispersie wordt bekleed, en de oplossing of dispersie om te zetten in de laag.
i
Volgens een andere uitvoering kan een laag die uitgekozen elektrische eigenschappen bezit op een substraat worden gevormd door de oplossing of de dispersie op een 25 uitgekozen gebied van een substraat aan te brengen en de oplossing of de dispersie om te zetten in de laag.
De oplossing of de dispersie kan met behulp van elke geschikte techniek worden aangebracht, bijvoorbeeld met de kwast, met een spatel of met een werkwijze voor het aan-30 brengen van dikke lagen.
Als een dispersie wordt gebruikt die een colloidale oplossing is of een colloidale component bevat, kan, in overeenstemming met de twee onmiddellijk voorafgaande uitvoeringen van de uitvinding, de dispersie op het substraat 35 worden behandeld teneinde een sol-geltransformatie teweeg te brengen, bijvoorbeeld door drogen, waardoor een vaste laag op het substraat wordt verkregen. Deze laag kan vervolgens aan een warmtebehandeling worden onderworpen om een laag, bijvoorbeeld een laag van keramisch materiaal, 40 te verkrijgen die uitgekozen elektrische eigenschappen bezit.
8101479 3 9 4
De onderhavige uitvinding is zeer ruim wat "betreft de aard van het deel van de inrichting dat uitgekozen elektrische eigenschappen bezit, aangezien de oplossing of de dispersie uit een ruim gebied kan worden gekozen. Vele 5 chemische verbindingen kunnen bijvoorbeeld worden verkregen in een colloidale oplossing of in een dispersie met een of meer colloidale componenten.
Isolerende delen kunnen bijvoorbeeld worden vervaardigd van colloidale oplossingen of dispersies met een of 10 meer colloidale componenten waaruit een isolerend oxyde (bijvoorbeeld A^O^ of Si 02) kan worden bereid.
Op dezelfde wijze kan bijvoorbeeld een voor ionen permeabel deel, zoals een elektrolyt, worden vervaardigd van (i) een colloidale oplossing of een dispersie met een of 15 meer colloidale componenten, waarvan elektrolyten met een ionen geleidend oxyde kunnen worden bereid (bijvoorbeeld
Zr Oq of Ce 0o gedoopt met tweewaardige of driewaardige ^ ^2+ / \ ionen, zoals Ca of j, of (ii; een colloidale oplossing of een dispersie met een of meer colloidale componen-20 ten, waarvan elektrolyten die alkali-ionen geleiden kunnen worden bereid (bijvoorbeeld (Na- ^ -AI2 0^ of Na^ + ^r2 *^χ zeggen "NASICON”).
Colloidale oplossingen, dat wil zeggen solen, die volgens de uitvinding kunnen worden gebruikt, omvatten bijvoor-25 beeld solen van ceriumoxyde, zoals de sol van ceriumoxyde beschreven op blz. 3 regel 4-9 van het Britse octrooischrift 134-2893, solen van zirkoniumoxyde, zoals de sol van zirko-niumoxyde beschreven in het Britse octrooischrift 1181.794-, een sol van Ti O2, zoals beschreven in het Britse octrooi-30 schrift 14-12937$ en een sol van Si waarvan wordt aangenomen dat deze wordt bereid door hydrolyse van natrium-silicaat en die door Monsanto onder de handelsnaam "Syton" in de handel wordt gebracht.
Er wordt bijvoorbeeld op gewezen, dat het Britse oc-35 trooischrift 1386.24-4- onder meer de bereiding beschrijft van β-aluminiumoxyde uit een sol, dat wil zeggen een colloidale oplossing, en dat de Britse octrooiaanvrage 7920506, gepubliceerd als Britse octrooiaanvrage 20524-62, een werkwijze beschrijft voor de bereiding van een materiaal met de 4-0 algemene formule Na^ + χ Zr2 Six χ 0^ (KASICON).
8101479 4
Andere dispersies, met inbegrip van een colloidale oplossing of een dispersie met een of meer colloidale componenten en een of meer andere componenten, kunnen volgens de uitvinding worden gebruikt voor bet in een elektrische 3 inrichting aanbrengen van een deel, dat wil zeggen een laag, die uitgekozen elektrische eigenschappen bezit.
Volgens de uitvinding kunnen derhalve geschikte dispersies worden gebruikt voor het in een elektrische inrichting aanbrengen van delen die halfgeleider-eigenschap-10 pen bezitten, bijvoorbeeld Ti O2 _ χ en 0^ : Sn O2, of constante hoge diëlektrische eigenschappen, bijvoorbeeld Ti O2 en Ca Ti 0^, of ferroeïektrische eigenschappen, bijvoorbeeld Pb Ti^ _ χ Zrx 0^, of ferrimagnetische eigenschappen, bijvoorbeeld Sr-ferrieten.
15 Er wordt de aandacht op gevestigd dat bijvoorbeeld het
Britse octrooischrift 135 «mi 3 onder meer de bereiding beschrijft van een gel van indiumoxyde uit een sol, dat wil zeggen een colloidale oplossing, en dat het Britse octrooischrift 12664-94- onder meer een werkwijze beschrijft 20 voor de bereiding van gemengde-oxydeverbindingen, bijvoorbeeld ferrieten, uit een oplossing.
Bij toepassingen waar het gewenst is een 'laag te vervaardigen die uitgekozen elektrische eigenschappen bezit, bijvoorbeeld het vervaardigen van elektrolytlagen, verdient 25 het in het algemeen de voorkeur een dispersie te kiezen die een colloidale oplossing is, of een dispersie met een of meer colloidale componenten en een of meer andere componenten, zodat een dichte laag wordt verkregen, dat wil zeggen een laag met een geringe porositeit, bij het tot 30 stand brengen van een sol-geltransformatie. Als bijvoorbeeld een sol van ceriumoxyde, die hierboven is beschreven, wordt gebruikt^kan een laag worden verkregen met een dichtheid van ongeveer 98% TD en een dikte van ongeveer 1 of enige ^um.
33 Als voor een speciale toepassing een poreuze laag is vereist kan de dispersie in overeenstemming hiermede worden gekozen.
Zo kan bijvoorbeeld een poreuze laag worden verkregen door gebruik te maken van een dispersie die een sol bevat 40 bereid door het in water dispergeren van een poeder ver- 81014 79 < * 5 kregen door een in de dampfase uitgevoerd condens at iepro-ces, bijvoorbeeld vlamhydrolyse. De Britse octrooiaanvrage 4-34-63/75 (nu bet Britse octrooischrift 1567003) beschrijft onder neer de bereiding van solen uit een in de handel 5 verkrijgbaar poeder dat is verkregen door vlamhydrolyse. Behalve door de keuze van de dispersie kunnen de porositeit en de dichtheid van een laag ook worden beïnvloed door de wijze van bekleden, de wijze waarop de sol-geltransformatie tot stand wordt gebracht en door volgende 10 processtappen, bijvoorbeeld het bakken van een gel-laag ter verkrijging van een laag van keramisch materiaal·
Bij elektrische inrichtingen waarin een vast elektrolyt, zoalsn/selectieve ionenmonitors, batterijen en brandstofcellen, wordt gebruikt, kan het voordelen bieden als 15 de laag van elektrolyt zo dun is als praktisch mogelijk·
Dit is voornamelijk het geval bij inrichtingen waar een aanzienlijke stroom doorheen gaat en de interne weerstand evenredig is met de dikte van de elektrolytlaag.
In bekende elektrische inrichtingen worden elektro-20 lytlagen toegepast met een dikte van ongeveer 1 mm· De onderhavige uitvinding kan worden gebruikt voor de vervaardiging van aanzienlijk dunnere elektrolytlagen in elektrische inrichtingen, bijvoorbeeld met een dikte van ongeveer 1 tot enige ^um, waardoor de inwendige weerstand wordt 25 verminderd. In de internationale octrooiaanvrage PCT/GB78/ 00029, gepubliceerd onder nr. W079/0024-7, wordt een uitvinding beschreven die betrekking heeft op het voorzien van substraten met bekledingen die uit solen kunnen worden verkregen.
30 Zoals hierboven is aangegeven is de onderhavige uit vinding zeer ruim wat betreft de aard van het deel van de inrichting dat uitgekozen elektrische eigenschappen bezit, aangezien de oplossing of de dispersie uit een groot gebied kan worden gekozen.
35 Zo kan bijvoorbeeld de uitvinding worden gebruikt in verband met een ruim gebied van elektrische inrichtingen en toepassingen, waarvan de volgende voorbeelden worden gegeven: (i)HenBtsensoren voor het meten of detecteren van bij— 4-0 voorbeeld zuurstof of oxyderende gassen. Een laag van 8101479 4 6 elektrolyt kan volgens de uitvinding worden aangebracht.
(ii) Gassensoren waarin halfgeleidermaterialen worden toegepast, "bijvoorbeeld een laag van een half geleidend oxyde vervaardigd volgens de uitvinding.
5 (iii) Gassensoren waarin catalytische of poreuze be kledingen worden toegepast die zijn aangebracht volgens de uitvinding.
(iv) Inrichtingen waarin gebruik wordt gemaakt van een dunne oxydefilm op een halfgeleider, zoals silicium, voor 10 het verkrijgen van een speciaal elektrisch gedrag, bijvoorbeeld als een MOS-transistor, of voor de vervaardiging van een sensorinrichting waarin de elektrische eigenschappen van de halfgeleidende oxydestructuur worden gebruikt voor het waarnemen van veranderingen in de omgeving van 15 de inrichting.
(v) Batterijen of brandstofcellen met dunne lagen van een vast elektrolyt vervaardigd volgens de uitvinding.
(vi) Dunne geleidende bekledingen of transparante bekledingen voor het verschaffen van elektrische geleiding 20 op het oppervlak van materialen, bijvoorbeeld als elektroden of verbindingen voor elektro-optische weergeefinrichtingen, of als bekledingen die oplading verhinderen van optische oppervlakken of oppervlakken gebruikt voor een thermische regeling van inrichtingen, bijvoorbeeld in 25 ruimtesatelieten.
(vii) Dunne halfgeleiders, bijvoorbeeld oxyden, in fotovoltaische of fotoëlektrolytische inrichtingen.
(viii) Beschermende of inkapselende bekledingen voor halfgeleiderinrichtingen of andere elektrische inrichtin- 30 gen.
(ix) Piezoelektrische of pyroelektrische inrichtingen met een dunne laag, bijvoorbeeld omzetters en stralings-detectoren.
(x) Magnetische inrichtingen met dunne lagen, bijvoor-35 beeld voor geheugeninrichtingen.
Volgens een verdere ontwikkeling van de uitvinding kan na zijn vorming het deel van het substraat worden verwijderd en vervolgens in een elektrische inrichting worden aangebracht. Zo kan een laag op een substraat worden neer-4-0 geslagen en vervolgens ervan verwijderd en worden gebruikt 8101479 « 7 in een elektrische inrichting. Een gevormd deel, bijvoor-beeld in de vorm van een vingerhoed, dat moet worden aangebracht in een elektrische inrichting kan worden verkregen door neerslaan op een geschikt gevormd substraat 5 en vervolgens verwijdering van dit substraat.
De uitvinding zal nu uitsluitend bij wijze van voorbeeld verder worden beschreven aan de hand van de bijgevoegde tekening, waarin de figuren 1, 2 en 3 schematische weergaven zijn van elektrische inrichtingen met delen vol-10 gens de uitvinding die uitgekozen elektrische eigenschappen bezitten. De weergegeven elektrische inrichtingen zijn zuurst of sens oren en in alle gevallen bestaat het deel dat uitgekozen elektrische eigenschappen bezit uit een laag van een vast elektrolyt.
15 In figuur 1 is een buis 1 aangegeven, bijvoorbeeld van metaal of keramisch materiaal, die aan één uiteinde is afgesloten door een poreuze stop 2. De poreuze stop 2 kan een poreuze vorm zijn van het materiaal van de buis 1. Als bijvoorbeeld de buis 1 uit nikkel bestaat kan de stop 2 van 20 poreus nikkel zijn. De porositeit van de stop 2 is zodanig, dat bij het in bedrijf zijn een referentiegas met een vaste partiële zuurstofdruk (pref) er doorheen kan gaan. Een laag van een vast elektrolyt 3 is op de stop 2 aangebracht en is gedeeltelijk bedekt door een zich erop bevindende 25 sensorelektrode 4, bijvoorbeeld een platina elektrode. Elektrische verbindingen 5 en 6 zijn aangebracht voor het verbinden van respectievelijk de poreuze plug 2 en de sen-sorelektrode 4 met een (niet in de tekening aangegeven) millivoltmeter.
30 De stop 2 bestaat uit een stof die tijdens het in be drijf zijn in staat is de aan de referentie-elektrode optredende reactie t 02 + 2e 02“ te catalyseren.
35 Bij het in bedrijf zijn wordt een referentiegas met een vaste partiële zuurstofdruk (pref) in het gebied 7 gehouden en een fluïdum waarvan de partiële zuurstofdruk (p) moet worden gemeten, wordt geleid naar het gebied 8.
De Nemst spanning (Y) tussen de stop 2 en de elektrode 40 4, gemeten door de (niet in de tekening weergegeven) milli- 8101479 * 8 voltmeter, kan worden gebruikt voor het berekenen van de partiële zuurstofdruk in het gebied 8, en wel door gebruik te maken van het verband: 5 v = § m (Pref/p)
Men merke op, dat de stop 2 bij voorkeur is vervaar·? digd van een stof die de aan de referentie-elektrode optredende reactie niet catalyseert. In dit geval wordt een 10 geschikte catalyserende elektrode, bijvoorbeeld poreus Pt, die in staat is de reactie te catalyseren, aangebracht tussen de stop 2 en het elektrolyt 3, en de verbinding 5 wordt gebruikt voor het verbinden van de catalyserende elektrode met de (niet in de tekening weergegeven) milli-15 voltmeter.
De laag van vast elektrolyt 5 op de stop 2 wordt verkregen door op deze stop 2 een dispersie met geschikte samenstelling aan te brengen, vervolgens een sol-geltrans-formatie tot stand te brengen en daarna te verhitten ter 20 verkrijging van een laag van keramisch materiaal.
De sens ore lektr ode 4·, bijvoorbeeld Pt, kan worden verkregen door neerslaan, bijvoorbeeld uit een geschikte dispersie.
In figuur 2 is een inert substraat 1 weergegeven dat 25 een referentie·^lektrode 2 van een metaal en een metaal-oxyde draagt. Een laag·: van een vast elektrolyt 3 is aangebracht op de elektrode 2 en een sensorelektrode 4 bevindt zich op een deel van het elektrolyt 3· Elektrische verbindingen 5 en 6 zijn aangebracht voor het verbinden van 30 respectievelijk de referentie elektrode 2 en de sensorelek-trode 4 met een (niet in de tekening weergegeven) milli-voltmeter.
Bij het in bedrijf zijn wordt een fluïdum waarvan de partiële zuurstofdruk moet worden gemeten, geleid naar 35 het gebied. 7·
De Nernstspanning (V) gemeten,door de (niet in de teke-r .. ning weergegeven) millivoltmeter kan worden gebruikt voor het berekenen van de partiële zuurstofdruk in het gebied 7, zoals hierboven is aangegeven in verband met figuur 1.
40 De laag van vast elektrolyt 3 ©n desgewenst de sensor- 8101 479 9 elektrode 4, kunnen op de hierboven aan de hand van figuur 1 aangegeven wijze worden aangehracht.
Xn figuur 3 is een inert substraat 1 weergegeven dat een poreus materiaal 2 draagt waarin zuurstof of een 5 oxyderend gas wordt vastgehouden. Het materiaal 2 is voorzien van een elektrode 3, bijvoorbeeld van Pt, en op beide ligt een laag van vast elektrolyt 4.
Een sensorelektrode 5 ligt op een deel van het vaste elektrolyt 4 en elektrische verbindingen 6 en 7 verbinden 10 respectievelijk de elektrode 3 en de sensorelektrode 5 met een (niet in de tekening weergegeven) millivoltmeter.
Bij het in bedrijf zijn wordt een fluïdum*van de partiële zuurstofdruk moet worden gemeten, geleid naar het gebied 8.
15 De Nernstspanning gemeten door de (niet in de tekening weergegeven) millivoltmeter,kan worden gebruikt voor het berekenen van de partiële zuurstofdruk in het gebied 8, op de vrijze zoals hierboven is uiteen gezet in verband met figuur 1. Hen zal begrijpen, dat het materiaal 2 dat zuur-20 stof of een oxyderend gas bevat, en de elektrode 3 een referentie-elektrode vormen.
De laag van vast elektrolyt 4, en desgewenst de elektroden 3 en 5j kunnen worden aangebracht op de wijze zoals hierboven is aangegeven in verband met figuur 1.
8101 4 79

Claims (24)

1. Elektrische inrichting met een deel dat uitgekozen elektrische eigenschappen hezit, met het kenmerk dat dit deel dat uitgekozen elektrische eigenschappen bezit 5 is verkregen met een werkwijze die het neerslaan uit een oplossing of een dispersie op een substraat omvat.
2. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het deel dat uitgekozen elektrische eigenschappen bezit een deel is dat permeabel is voor 10. ionen, of een isolerend deel, of een halfgeleidend deel.
3. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het k-enmerk, dat het deel van de inrichting dat uitgekozen elektrische eigenschappen bezit als een laag op een substraat is gevormd.
4. Inrichting volgens conclusie 3, i e t het kenmerk, dat de laag een voor ionen permeabele laag is.
5· Inrichting volgens conclusie 3, d e t het kenmerk, dat de laag een beschermende bekleding is 20 die uitgekozen ionen doorlaat.
6. Werkwijze voor de vervaardiging van een elektrische inrichting met een deel dat uitgekozen elektrische eigenschappen bezit, met het kenmerk, dat deze werkwijze de vervaardiging omvat van het deel dat uitge-25 kozen elektrische eigenschappen bezit of van een half-produkt daarvoor, door het uit een oplossing of een dispersie neerslaan op een substraat.
7· Werkwijze volgens conclusie 6, m e t het kenmerk, dat de dispersie een colloidale oplossing 30 is.
8. Werkwijze volgens conclusie 6, m e t het kenmerk, dat de dispersie een of meer colloidale componenten en/of een of meer andere componenten bevat.
9. Werkwijze volgens conclusie 7 of 8, met het 35 kenmerk, dat het deel dat uitgezóchte elektrische eigenschappen bezit uit de dispersie is verkregen door het tot stand brengen van een sol-geltransformatie waardoor een gel wordt gevormd.
10. Werkwijze volgens conclusie 9, m e t het 40 kenmerk, dat de gel vervolgens wordt verhit. 81014 79 T - , 11
11. Werkwijze volgens conclusie 9 of 10, met het kenmerk, dat de sol-geltransformatie wordt uitgevoerd door het verwijderen van water of het extraheren van anionen.
12. Werkwijze volgens een van de conclusies 6-11, met het kenmerk, dat een laag die uitgekozen elektrische eigenschappen bezit op een substraat wordt gevormd door het substraat onder te dompelen in een oplossing of een dispersie waardoor het substraat met de 10 oplossing of de dispersie wordt bekleed, en dat de oplossing of de suspensie wordt omgezet in een laag.
13. Werkwijze volgens een van de conclusies 6-11, met het kenmerk, dat een laag die uitgekozen elektrische eigenschappen bezit op een substraat wordt 15 gevormd door de oplossing of de dispersie op een uitgekozen gebied van het substraat aan te brengen en de oplossing of de dispersie in een laag om te zetten.
14. Werkwijze volgens conclusie 13» met het kenmerk, dat de oplossing of de dispersie wordt 20 aangebracht met de kwast, met een spatel, of met behulp van een procédé voor het vormen van een dikke laag.
15· Werkwijze volgens een van de conclusies 6-14, met het kenmerk, dat het deel dat uitgekozen elektrische eigenschappen bezit een isolerend deel is en 25 is vervaardigd uit een colloidale oplossing of een dispersie met een colloidale component waaruit een isolerend oxyde kan worden verkregen.
16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat het isolerende oxyde aluminium-oxyde 30 of silicium(di)-oxyde is.
17. Werkwijze vólgens een van de conclusies 6-14, met het kenmerk, dat de oplossing of de dispersie zodanig is, dat het deel dat de uitgekozen elektrische eigenschappen bezit een voor ionen permeabel deel 35 is.
18. Werkwijze volgens conclusie 17, 0 e t het kenmerk, dat de oplossing of de dispersie een colloidale oplossing is, of een dispersie met een colloidale component, waarvan een oxydehoudend, de ionen geleidend 40 elektrolyt kan worden bereid. 8101 479 y τ· * Ί2
19. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat het uit oxyde bestaande elektrolyt zirconium-oxyde of ceriumoxyde is, gedoopt met di- of trivalente ionen.
20. Werkwijze volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat het divalente ion Ga^+ is.
21. Werkwijze volgens conclusie 19, met het 3+ · kenmerk, dat het trivalente ion is.
22. Werkwijze volgens conclusie 17, met het 10 kenmerk, dat de oplossing of de dispersie een colloidale oplossing of een dispersie is met een collo-idale component, waaruit een elektrolyt kan worden bereid dat alkali—ionen geleid.
23. Werkwijze volgens conclusie 22, met het 15 kenmerk, dat het elektrolyt dat alkali-ionen geleid is Na-^ -Alg Oj of Na^ + χ ZrgSi^P^ __ χ O^g·
24. Werkwijze volgens een van de conclusies 6-23, met het kenmerk, dat het deel dat de uitgekozen elektrische eigenschappen bezit is gevormd op een 20 substraat, vervolgens van het substraat is verwijderd en daarna in een elektrische inrichting is aangebracht. 81 01 479
NL8101479A 1980-03-28 1981-03-25 Electrische inrichting en werkwijze voor de vervaardiging van zulk een inrichting. NL8101479A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8010558 1980-03-28
GB8010558 1980-03-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8101479A true NL8101479A (nl) 1981-10-16

Family

ID=10512469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8101479A NL8101479A (nl) 1980-03-28 1981-03-25 Electrische inrichting en werkwijze voor de vervaardiging van zulk een inrichting.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4378385A (nl)
JP (1) JPS56156612A (nl)
DE (1) DE3112269A1 (nl)
FR (1) FR2479472A1 (nl)
NL (1) NL8101479A (nl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60222238A (ja) * 1984-04-19 1985-11-06 日東電工株式会社 補強用接着性シ−ト
DE4004172C2 (de) * 1989-02-14 1998-06-04 Ngk Spark Plug Co Sauerstoffsensor zur Luft-Brennstoffgemisch-Kontrolle mit einer Schutzschicht, die eine Sauerstoff einschließende Substanz umfaßt, und Verfahren zur Herstellung des Sensors
US5378551A (en) * 1993-07-19 1995-01-03 Motorola, Inc. Rechargeable battery cell having integral vibrating means
US5707148A (en) * 1994-09-23 1998-01-13 Ford Global Technologies, Inc. Catalytic calorimetric gas sensor
NL1003042C2 (nl) * 1996-05-06 1997-11-07 Stichting Energie Werkwijze voor het bepalen van het debiet van reactanten in elke cel van een electrochemische celstapeling.
DE102015215437A1 (de) * 2015-08-13 2017-02-16 Robert Bosch Gmbh Sensorelement zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum
DE102019127748B4 (de) * 2019-10-15 2021-06-10 Tdk Corporation Elektrochemischer Gassensor

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2914808A (en) * 1956-03-16 1959-12-01 Dow Chemical Co Process for forming films from nonelastic polymer latexes
CA608397A (en) * 1957-01-23 1960-11-08 E. Evans George Non-aqueous primary cell and method of making the same
US3647549A (en) * 1970-07-21 1972-03-07 North American Rockwell Solid state cell with a tellurium tetraiodide cathode
FR2128102B2 (nl) * 1971-03-04 1974-02-15 Comp Generale Electricite
FR2135858A5 (en) * 1971-04-30 1972-12-22 Comp Generale Electricite Electrochemical cell - with catholytic electronic and/or ionic conductor consisting of copper sulphide or silver sulphide
JPS5339791A (en) * 1976-09-22 1978-04-11 Nissan Motor Oxygen sensor
US4206169A (en) * 1976-12-30 1980-06-03 Union Carbide Corporation Metal film coated with an autodeposited coating
US4080276A (en) * 1977-04-25 1978-03-21 Bendix Autolite Corporation Gas sensor with protective coating and method of forming same
DE2820475A1 (de) * 1978-05-10 1979-11-15 Fresenius Chem Pharm Ind Ionenselektive elektrode
JPS54151089A (en) * 1978-05-18 1979-11-27 Nissan Motor Solid electrolyte paste
US4181593A (en) * 1978-06-22 1980-01-01 Gte Laboratories Incorporated Modified titanium dioxide photoactive electrodes
JPS5916831B2 (ja) * 1978-07-24 1984-04-18 日産自動車株式会社 膜構造型酸素センサ−の製造方法
US4220678A (en) * 1978-08-17 1980-09-02 Nathan Feldstein Dispersions for activating non-conductors for electroless plating
US4244986A (en) * 1979-04-24 1981-01-13 Westinghouse Electric Corp. Method of forming sodium beta-Al2 O3 films and coatings

Also Published As

Publication number Publication date
FR2479472A1 (fr) 1981-10-02
DE3112269A1 (de) 1982-04-29
US4378385A (en) 1983-03-29
FR2479472B1 (nl) 1985-04-19
JPS56156612A (en) 1981-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102095766A (zh) 微型集成温控式co2气体传感器及制备方法
US20120073970A1 (en) Amperometric Oxygen Sensor
NL8101479A (nl) Electrische inrichting en werkwijze voor de vervaardiging van zulk een inrichting.
CN110361430B (zh) 用于电位传感器的传感元件
US5251981A (en) Corrosion resistant thin film thermocouples and method
JP3412341B2 (ja) 窒素酸化物検出素子
Lalauze et al. A new type of mixed potential sensor using a thick film of beta-alumina
US5864148A (en) High-temperature gas sensor
KR100531376B1 (ko) 이산화탄소 가스 센서 및 그 제조방법
Bag et al. Structural and Sensing Properties of Sol–Gel Synthesized Ce 2 (Zr 1–x Ti x) O y Sensing Films for pH Sensors
GB2072534A (en) Improvements in or relating to electrical devices
Fabry et al. Dip-coating process for preparation of ion-sensitive NASICON thin films
JPS62298755A (ja) 酸素分圧を測定する固体電池およびその製法
EP3971563A1 (en) Method for manufacturing an electrochemical gas sensor
JPH02269948A (ja) 燃焼制御用センサ
JPS63193053A (ja) 高温用pH測定装置
JPS6222096B2 (nl)
Takeuchi et al. Oxygen Sensors A/F Control
JPH0550702B2 (nl)
JP3667476B2 (ja) 水素ガスセンサ及びその製造方法
JPH0147740B2 (nl)
JPH0763724A (ja) 窒素酸化物センサ
JPH10206380A (ja) 酸素濃度検出素子
JPH04250353A (ja) pH値測定装置
JPS59136651A (ja) 自動車用空燃比計

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed