JP2001264247A - 高温酸素センサー - Google Patents
高温酸素センサーInfo
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Abstract
することができる高温酸素センサーを提供すること。 【解決手段】 本発明の高温酸素センサー1は、不純物
含有量が0.3wt%以下の合成されたハイドロキシア
パタイトで構成されている。この高温酸素センサー1
は、例えば厚さ3mmの板状の多孔質体で構成されてお
り、1050〜1600℃、1気圧、酸素含有量8vo
l%以上の酸素含有雰囲気中に置かれた後、ハロゲンラ
ンプのような光源7から発せられる光を高温酸素センサ
ー1に照射し、その透過光の色を調べたとき、透過光の
色が赤色を呈する。その後、高温酸素センサー1を不活
性ガス中で熱処理(再生処理)することにより、再生す
ることができ、再使用が可能となる。
Description
ける酸素の存在を検出することができる高温酸素センサ
ーに関するものである。
場合、その雰囲気をコントロールすることが行なわれて
いる。特に、雰囲気中の酸素量は、酸化・還元反応に関
係し、焼結体の品質、特性に影響を及ぼすため、重要で
ある。
する方法としては、焼成中に雰囲気ガスの一部をサンプ
リングし、ガスクロマトグラフィーにより分析すること
が行なわれていた。
雰囲気ガスをサンプリングする操作や、サンプリングし
たガスを分析する操作が必要であり、時間と手間がかか
るという問題があった。
気中に置くだけで簡単に酸素の存在を検出することがで
きる高温酸素センサー、特に、可逆性により再使用が可
能な高温酸素センサーを提供することにある。
(1)〜(16)の本発明により達成される。
の合成されたハイドロキシアパタイトで構成され、温度
1050〜1600℃の酸素含有雰囲気中に存在する
と、透過光が赤色を呈することを特徴とする高温酸素セ
ンサー。
の合成されたハイドロキシアパタイトで構成され、温度
1050〜1600℃、1気圧、酸素含有量8vol%
以上の酸素含有雰囲気中に存在すると、透過光が赤色を
呈することを特徴とする高温酸素センサー。
の合成されたハイドロキシアパタイトで構成され、温度
1050〜1600℃、1気圧、酸素含有量8vol%
以上の酸素含有雰囲気中に存在すると、下記の測定条件
で測色した場合、赤色となることを特徴とする高温酸素
センサー。 測定条件:光路長が1〜6mmとなるような測色部位に
ハロゲンランプの光を照射し、その透過光を観測する。
の合成されたハイドロキシアパタイトで構成され、温度
1050〜1600℃、1気圧、酸素含有量8vol%
以上の酸素含有雰囲気中に存在すると、下記の測定条件
で測色した場合、CIE色度図の色度座標上で、Xが
0.50以上、かつYが0.39以下の範囲となること
を特徴とする高温酸素センサー。 測定条件:厚さ2〜3mmの板状の測色部位を形成し、
この測色部位にハロゲンランプの光を照射し、その透過
光の色を調べる。
かつYが0.33以下の範囲となる上記(4)に記載の
高温酸素センサー。
℃である上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の高
温酸素センサー。
タイトを合成する際の未反応物質および2次反応生成物
を主とするものである上記(1)ないし(6)のいずれ
かに記載の高温酸素センサー。
%である上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の高
温酸素センサー。
0%の多孔質体で構成されている上記(1)ないし
(8)のいずれかに記載の高温酸素センサー。
80%の粉体で構成されている上記(1)ないし(9)
のいずれかに記載の高温酸素センサー。
150μmである上記(10)に記載の高温酸素センサ
ー。
(1)ないし(11)のいずれかに記載の高温酸素セン
サー。
再生処理を施して再生することが可能な上記(1)ない
し(12)のいずれかに記載の高温酸素センサー。
素ガス中で熱処理すると、白色に戻る上記(1)ないし
(13)のいずれかに記載の高温酸素センサー。
活性ガス中で熱処理すると、白色に戻る上記(1)ない
し(13)のいずれかに記載の高温酸素センサー。
使用される上記(12)ないし(15)のいずれかに記
載の高温酸素センサー。
について詳細に説明する。
ハイドロキシアパタイト(HAp)で構成されている。
以下、詳述する。
ルシウム(Ca(OH)2)にリン酸(H3PO4)水溶
液を滴下し、混合することにより合成される。その反応
は、次式(I)の通りである。
されたハイドロキシアパタイト(HAp)がさらにリン
酸と反応し、2次反応生成物としてリン酸三カルシウム
(TCP)が生成される。その反応は、次式(II)のよ
うになる。
t%以下とされる。また、ハイドロキシアパタイト中の
不純物含有量は、0.2wt%以下であるのが好まし
く、0.12wt%以下であるのがさらに好ましい。不
純物含有量が多いと、高温酸素センサーにおける酸素検
出の感度が低下するからである。
キシアパタイトの合成過程における未反応物質、すなわ
ち水酸化カルシウムとリン酸、および2次反応生成物
(反応過剰物質)、すなわちリン酸三カルシウムが主な
ものとして挙げられる。従って、このような不純物をで
きるだけ少なくするためには、ハイドロキシアパタイト
の合成を過不足なく行うことが好ましい。また、不純物
には、その他、不可避的に混入する物質も含まれる。
以上でも酸化還元に寄与せずハイドロキシアパタイトの
焼結に何の影響も与えないもの、もしくは1050℃以
上の温度で分解しハイドロキシアパタイト内部にほとん
ど残らないもの(バインダー等)は、ここで言う不純物
には該当しない。
サーを1050〜1600℃の雰囲気下におき、前記測
色部位に光を照射し、その透過光の色を調べ(以下「測
色」と言う)、この色により前記雰囲気中の酸素の存在を
知ることができる。従って、高温酸素センサーは、測色
に適した測色部位を有するものであれば、その形態、形
状等は、いかなるものであってもよい。
温酸素センサーの実施形態を示す図である。図1に示す
ように、高温酸素センサー1は、板状をなしており、そ
のほぼ中央部に測色部位2を有する。
また、少なくとも一方の面が平坦面である板状が好まし
く、特に、両方の面が平坦面である板状がより好まし
い。このような形状とすることにより、測色の精度が高
まり、より正確な判定が可能となる。
ける板厚T1は、透過光の光路長に対応する。この板厚
(光路長)T1は、1〜6mm程度が好ましく、1.8
〜4.5mm程度がより好ましく、2〜3mm程度が特
に好ましい。このような範囲において、特に測色の精度
および再現性が優れる。
合、同厚のハイドロキシアパタイト成形体または焼結体
を製造して使用する方法、ブロック状の成形体または焼
結体を板厚3mmに加工して使用する方法が挙げられ
る。また、板厚が3mmに満たないもの、例えば板厚が
1mmの成形体または焼結体を3枚重ねて合計の板厚を
3mmとし、これを使用することもできる。
ー3は、ハイドロキシアパタイトの粉体4の充填物であ
ってもよい。すなわち、透明なガラスまたはプラスチッ
クで構成され、内部に板状の粉体充填空間を有するセル
6を用い、このセル6内に、ハイドロキシアパタイトの
粉体4を充填する。セル6内に充填された粉体4の充填
物のほぼ中央部が、測色部位5となる。
ける厚さ(セル6の粉体充填空間の間隙距離)T2は、
透過光の光路長に対応する。この厚さ(光路長)T
2は、1〜6mm程度が好ましく、1.8〜4mm程度
がより好ましく、2〜3mm程度が特に好ましい。この
ような範囲において、特に測色の精度および再現性が優
れる。
るが、この粉体4は、ある程度、粒径が分散していても
よい。これにより、セル6内への粉体4の充填率を比較
的高くすることができ、測色の際の色の確認がしやすく
なる。
造される。
合成)し、ハイドロキシアパタイトとする。この合成物
は、例えばスラリー状を成している。
お、成形に先立ち、合成物を乾燥してもよい。このと
き、造粒乾燥して、粉末状としてもよく、この粉末は、
前記の粉体4として用いることができる。
れないが、1〜150μm程度が好ましく、10〜80
μm程度がより好ましい。粉末の平均粒径が小さ過ぎる
と、焼結体の密度が高まる傾向となり、極端に高密度化
した場合には、光が散乱せず、透過してしまうので色の
確認がしにくくなるおそれがある。また、平均粒径が大
き過ぎると、焼結体の空孔が大きくなり、光の散乱回数
が減少し透過光の色が薄くなるので、前記板厚(透過光
の光路長)T1が小さい場合などに、色の確認がしにく
くなるおそれがある。
合、混練してペースト状とし、これを板状に展延し、あ
るいは型等に充填して、所望の形状に成形することによ
り行なう。
もできる。例えば、スラリー状の試料に対し、沈殿ま
たは遠心分離により固形分を偏在させる方法、スラリ
ー状の試料を所定の型内に入れ、脱水処理し、固形分を
型内に残す方法、圧縮成形法(粉末の場合、圧粉成
形)、粉末と水状の糊とを混ぜ、これを型に入れ乾燥
させる方法等、種々の方法が可能である。
乾燥、温風乾燥、フリーズドライ、真空乾燥等の方法に
より、乾燥がなされる。
1に示すように、板状(特に、平板状)であるのが好まし
い。後述する測色の際の精度が高くなるからである。
で以後の工程へ供されても良いが、例えば、切断、切
削、研削、研磨等の機械加工を施して、形状を整えても
よい。
成して、多孔質の焼結体を得る。成形体を焼結すると、
収縮し、寸法が小さくなるとともに、ある程度緻密化さ
れる。
れないが、1050〜1600℃程度が好ましく、10
50〜1400℃がより好ましく、1100〜1250
℃がさらに好ましい。焼成温度が低過ぎると、測色の際
の感度が低下し、また、焼成温度が高過ぎると、測色に
よる検出精度が低下することがある。
前記の温度範囲で焼成する場合、0.1〜10時間程度
が好ましく、2〜5時間程度がより好ましい。
たはアルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスとする
こともできる。なお、焼成雰囲気を大気とした場合は、
その時点で焼結体は赤色を呈しているので、高温酸素セ
ンサーに供する前に窒素ガス、あるいは不活性ガス中で
焼成し、白色化しておく必要がある。
は、必要に応じ、切断、切削、研削、研磨等の機械加工
が施されて形状が整えられ、本発明の高温酸素センサー
1となる。
ー3を製造する場合には、前記合成物を乾燥、特に造粒
乾燥して粉末状とし、この粉末を焼成することにより得
られる。焼成条件は、前記と同様とすることができる。
れ、その平均粒径は、好ましくは10〜150μm程
度、より好ましくは20〜80μm程度とされる。粉体
4の粒径が小さ過ぎると、光が透過しにくくなり、ま
た、大き過ぎると、光が透過しすぎて、色の確認がしに
くくなる。
も、低温で仮焼成されたもの、あるいは未焼成のもので
もよい。
成される高温酸素センサー3の密度は、特に限定されな
いが、これらは、測色部位2、5における相対密度が1
0〜90%程度であるのが好ましく、35〜80%程度
であるのがより好ましく、50〜80%程度であるのが
さらに好ましい。
は、相対密度は、100−空孔率[%]であるから、高
温酸素センサー1の測色部位2は、空孔率20〜50%
程度の多孔質体であるのが好ましく、空孔率20〜40
%程度の多孔質体であるのがより好ましい。
板厚T1)によっては、色の観測がしにくくなるおそれ
がある。また、空孔率が低過ぎると、光りの散乱が大き
くなり、光の透過率が下がり、これにより色の確認がし
にくくなるおそれがある。
は、セル6内への粉体4の充填率[%]にほぼ等しいか
ら、高温酸素センサー3の測色部位5は、充填率50〜
80%程度の粉体4であるのが好ましく、充填率60〜
70%程度の粉体4であるのがより好ましい。
さT2)によっては、色の観測がしにくくなるおそれが
ある。また、充填率が高過ぎると、粉体4の平均粒径が
小さくなり、光の散乱が大きくなり、光の透過率が下が
り、色の確認がしにくくなるおそれがある。
0℃(より好ましくは1050〜1400℃)の温度
で、測定すべき雰囲気(以下、「測定環境」と言う)下
に置かれる。その時間は、特に限定されず、例えば10
分〜32時間程度とすることができる。
体4が直接測定環境下に置かれるか、または粉体4が例
えばルツボのような容器内に入れられた状態で測定環境
下に置かれる。
る場合、高温酸素センサー1(または粉体4)は、透過
光が赤色を呈する。
が不十分となり、後述する測色の際の、測定精度が低く
なることがある。また、1600℃を超えると、他の条
件(例えば雰囲気下に置かれる時間等)によっては、ハ
イドロキシアパタイトの分解が生じ易くなり、やはり測
定精度が低くなることがある。
特に限定されないが、1気圧程度(大気圧と同程度)に
調整して測定するのが好ましい。
酸素含有量が8vol%以上、特に10vol%以上で
あると、透過光が赤色を呈するものである。
ような測定に供された後(所定の高温で測定環境下にお
かれた後)に、例えば切断、切削、研削、研磨等の機械
加工が施されて、その形状、寸法が例えば前述したよう
なものに整えられもよい。
温酸素センサー1の一方の面側に、光源7を置き、該光
源7から発せられる光を高温酸素センサー1に照射し、
その透過光の色を調べる(測色する)(図1参照)。
600℃の温度で測定環境下に置かれた粉体4をセル6
内に充填し、該高温酸素センサー3の一方の面側に、光
源7を置き、該光源7から発せられる光を高温酸素セン
サー3に照射し、その透過光の色を調べる(測色する)
(図2参照)。
ば、ハロゲンランプ、白色光源等が挙げられるが、ハロ
ゲンランプが好適である。
る測定が好ましい。前者の方法は、極めて簡単に判定す
ることができるという利点があり、後者の方法は、色度
を数値化して測定できるので、より正確に判定すること
ができるという利点がある。
(濃赤色(小豆色等)、淡赤色(オレンジ色、ピンク
色)を含む)か否かで、測定環境中の酸素の存在を知る
ことができる。
色)であった場合には、測定環境中に酸素が含まれてい
ることが分かる。
の高温酸素センサー1または3を作製し、これを目視に
より測色し、赤色であれば、測定環境(1気圧相当)中
に8vol%以上の酸素が含まれていたことが分かる。
適な色について具体的に説明すると、図3に示すよう
に、CIE色度図の色度座標上で、Xが0.50以上、
かつYが0.39以下の範囲となる。この範囲は、図3
中斜線で示されている。
の高温酸素センサー1または3を作製し、色度計8を用
いて測色し、CIE色度図の色度座標上で、Xが0.5
0以上、かつYが0.39以下の範囲であれば、測定環
境(1気圧相当)中に8vol%以上の酸素が含まれて
いたことが分かる。
上、かつYが0.33以下の範囲であれば、測定環境
(1気圧相当)中の酸素の存在(8vol%以上)をよ
り確実に知ることができる。
して行なうが、測定環境下で行なっても良い。この場合
には、リアルタイムに測定環境中の酸素の有無や酸素濃
度を知ることができる。
するものであるのが好ましい。
定環境下に置かれて測定に供された高温酸素センサー
1、3は、透過光が赤色を呈するものとなっているが、
この高温酸素センサー1または高温酸素センサー3を構
成する粉体4に再生処理を施すことにより、測定に供さ
れる前の元の状態にもどる。この再生処理としては、例
えば、高温酸素センサー1または粉体4を、窒素ガス、
不活性ガス(例えば、アルゴンガス、ヘリウムガスな
ど)中で熱処理する方法が挙げられる。このような再生
処理によって、高温酸素センサー1、3は、白色に戻
る。
逆性を利用して再生することができるので、複数回使用
することができる。これにより、測定コストの低減を図
ることができ、経済的である。
る。
散させ、これをビーカーに入れ、その中へリン酸水溶液
(リン酸濃度10%)を滴下し、十分に攪拌、混合し
て、ハイドロキシアパタイトを合成した。
て平均粒径12μm程度の粉体を得た。その後、この粉
体を700℃、2時間、仮焼成し、仮焼成した粉体と水
とを重量比5:6で混合、混練し、ペースト状とした。
燥し、成形体を製造した。この成形体を1200℃、窒
素雰囲気中で2時間焼成し、ハイドロキシアパタイト多
孔質焼結体を得た。
削、研磨加工により、ハイドロキシアパタイト多孔質焼
結体を、縦30mm×横10mm×厚さ3mmの板状に
加工し、本発明の高温酸素センサーとした。
化カルシウム、リン酸およびリン酸三カルシウム)の含
有量は、0.1%以下であった。この測定は、X線回析
により行なった。
部)は、空孔率35%(相対密度65%)であった。こ
の測定は、アルキメデス法により行なった。
入れ、1200℃、60分間、測定環境下に置いた。測
定環境は、酸素と窒素の混合ガス(混合比を下記表1に
示すように種々変化させた)であり、その気圧は、いず
れも1気圧であった。
で冷却後、高温酸素センサーの背面側にハロゲンランプ
(波長375〜4000nm、出力85W)を置いて光
を照射し、高温酸素センサーの正面側にて、測色部位の
透過光の色を測色した。測色は、目視で行なうととも
に、高温酸素センサーから20cmの距離に色度計(ミ
ノルタ社製、形式:CS−100)を置き、この色度計
により色度を測定した。なお、高温酸素センサーの背面
(受光面)が受ける照射光の光量は、35cd/m2で
あった。
ての測色の結果を、下記表1に示す。
ンサーを窒素ガス雰囲気中、1200℃、60分の測定
環境下におき、同様にして測色したときの結果も併せて
表1に示す。
(No.1〜4)を、1200℃、2時間、窒素ガス中で
熱処理(再生処理)した。常温まで冷却後、再生処理さ
れた各高温酸素センサー(No.1’〜4’)を前記と同
様にして測色した。その結果も併せて表1に示す。
以上の測定環境下に置かれたNo.1〜4では、目視によ
る測色結果として、透過光が赤色(濃赤色〜淡赤色)を
呈しており、CIE色度図上の座標では、X≧0.50
で、かつY≦0.39が確認された。これに対し、酸素
を含まない測定環境下に置かれた参考例1では、目視に
よる測色結果として、透過光が赤色とならなかった。
いずれも、その可逆性により測定前とほぼ同等の状態に
戻り、再使用が可能であることが確認された。
散させ、これをビーカーに入れ、その中へリン酸水溶液
(リン酸濃度10%)を滴下し、十分に攪拌、混合し
て、ハイドロキシアパタイトを合成した。
て平均粒径20μm程度のハイドロキシアパタイト粉体
を得た。このハイドロキシアパタイト粉体中の不純物
(主に、水酸化カルシウム、リン酸およびリン酸三カル
シウム)の含有量は、0.1%以下であった。その測定
方法は、実施例1と同様とした。
をアルミナ製るつぼに入れた状態で、電気炉内に入れ、
1250℃、60分間、測定環境下に置いた。測定環境
は、酸素と窒素の混合ガス(混合比を下記表2に示すよ
うに種々変化させた)であり、その気圧は、いずれも1
気圧であった。
ーNo.5〜8)を、それぞれ、縦50mm×横10mm
×厚さ2mmの粉体充填空間を有するガラスセル内に充
填した。
る粉体の充填率は、60%であった。
の背面側にハロゲンランプ(波長375〜4000n
m、出力85W)を置いて光を照射し、高温酸素センサ
ーの正面側にて、測色部位の透過光の色を測色した。測
色は、目視で行なうとともに、高温酸素センサーから2
0cmの距離に色度計(ミノルタ社製、形式:CS−1
00)を置き、この色度計により色度を測定した。な
お、高温酸素センサーの背面(受光面)が受ける照射光
の光量は、35cd/m2であった。
ての測色の結果を、下記表2に示す。
キシアパタイト粉体を同じガラスセル内に充填した高温
酸素センサー、参考例3として、アルゴンガスが流れた
雰囲気中、1250℃、60分間の測定環境下においた
ハイドロキシアパタイト粉体による同様の高温酸素濃度
センサーを、それぞれ同様にして測色したときの結果も
併せて表2に示す。
(No. 5〜8)のハイドロキシアパタイト粉体を、ガラ
スセル内から取り出してるつぼに入れ、1200℃、1
20分間、窒素ガス中で熱処理(再生処理)した。常温
まで冷却後、再生処理されたハイドロキシアパタイト粉
体を再びガラスセル内に同様の充填率で充填し、それぞ
れ、高温酸素センサー(No.5’〜8’)とした。これ
らの高温酸素センサー(No.5’〜8’)を前記と同様
にして測色した。その結果も併せて表2に示す。
以上の測定環境下に置かれたNo.5〜8では、目視によ
る測色結果として、透過光が赤色(濃赤色〜淡赤色)を
呈しており、CIE色度図上の座標では、X≧0.50
で、かつY≦0.39が確認された。これに対し、酸素
を含まない測定環境下に置かれた参考例3では、目視に
よる測色結果として、透過光が赤色とならなかった。
いずれも、その可逆性により測定前(参考例)とほぼ同
等の状態に戻り、再使用が可能であることが確認され
た。
散させ、これをビーカーに入れ、その中へリン酸水溶液
(リン酸濃度10%)を滴下し、十分に攪拌、混合し
て、ハイドロキシアパタイトを合成した。
て平均粒径15μm程度の粉体を得た。その後、この粉
体を700℃、4時間、仮焼成し、仮焼成した粉体と水
とを重量比15:18で混合、混練し、ペースト状とし
た。
燥し、ハイドロキシアパタイト成形体を製造した。この
ハイドロキシアパタイト成形体中の不純物(主に、水酸
化カルシウム、リン酸およびリン酸三カルシウム)の含
有量は、0.1%以下であった。その測定方法は、実施
例1と同様とした。
体(高温酸素センサーNo.9〜12)を電気炉内に入
れ、1220℃、4時間、測定環境下に置いた。これに
より、成形体は焼成され、空孔率33%(相対密度67
%)のハイドロキシアパタイト多孔質焼結体となった。
(混合比を下記表3に示すように種々変化させた)であ
り、その気圧は、いずれも1気圧であった。
結体に対し、ダイヤモンドヤスリ等を用いて研削、研磨
加工を施し、縦30mm×横10mm×厚さ3mmの板
状に加工した。
(No.9〜12)の背面側にハロゲンランプ(波長37
5〜4000nm、出力85W)を置いて光を照射し、
高温酸素センサーの正面側にて、測色部位の透過光の色
を測色した。測色は、目視で行なうとともに、高温酸素
センサーから20cmの距離に色度計(ミノルタ社製、
形式:CS−100)を置き、この色度計により色度を
測定した。なお、高温酸素センサーの背面(受光面)が
受ける照射光の光量は、35cd/m2であった。
いての測色の結果を、下記表3に示す。
行なわなかった高温酸素センサー、参考例5として、ア
ルゴンガス雰囲気中、1220℃、4時間の測定環境下
においた高温酸素センサーを、それぞれ同様にして測色
したときの結果も併せて表3に示す。
(No.9〜12)を、1200℃、2時間窒素ガス中で
熱処理(再生処理)した。常温まで冷却後、再生処理さ
れた各高温酸素センサー(No.9’〜12’)を前記と
同様にして測色した。その結果も併せて表3に示す。
以上の測定環境下に置かれたNo.9〜12では、目視に
よる測色結果として、透過光が赤色(濃赤色〜淡赤色)
を呈しており、CIE色度図上の座標では、X≧0.5
0で、かつY≦0.39が確認された。これに対し、酸
素を含まない測定環境下に置かれた参考例5では、目視
による測色結果として、透過光が赤色とならなかった。
は、いずれも、その可逆性により測定前(参考例)とほ
ぼ同等の状態に戻り、再使用が可能であることが確認さ
れた。
単な方法で、雰囲気中の酸素の存在や酸素濃度を知るこ
とができる。
よるものであるため、極めて簡単である。また、可逆性
により再使用を可能とする場合には、経済的にも有利で
ある。
る。
る。
Claims (16)
- 【請求項1】 不純物含有量が0.3wt%以下の合成
されたハイドロキシアパタイトで構成され、 温度1050〜1600℃の酸素含有雰囲気中に存在す
ると、透過光が赤色を呈することを特徴とする高温酸素
センサー。 - 【請求項2】 不純物含有量が0.3wt%以下の合成
されたハイドロキシアパタイトで構成され、 温度1050〜1600℃、1気圧、酸素含有量8vo
l%以上の酸素含有雰囲気中に存在すると、透過光が赤
色を呈することを特徴とする高温酸素センサー。 - 【請求項3】 不純物含有量が0.3wt%以下の合成
されたハイドロキシアパタイトで構成され、 温度1050〜1600℃、1気圧、酸素含有量8vo
l%以上の酸素含有雰囲気中に存在すると、下記の測定
条件で測色した場合、赤色となることを特徴とする高温
酸素センサー。 測定条件:光路長が1〜6mmとなるような測色部位に
ハロゲンランプの光を照射し、その透過光を観測する。 - 【請求項4】 不純物含有量が0.3wt%以下の合成
されたハイドロキシアパタイトで構成され、 温度1050〜1600℃、1気圧、酸素含有量8vo
l%以上の酸素含有雰囲気中に存在すると、下記の測定
条件で測色した場合、CIE色度図の色度座標上で、X
が0.50以上、かつYが0.39以下の範囲となるこ
とを特徴とする高温酸素センサー。 測定条件:厚さ2〜3mmの板状の測色部位を形成し、
この測色部位にハロゲンランプの光を照射し、その透過
光の色を調べる。 - 【請求項5】 測色結果が、Xが0.55以上、かつY
が0.33以下の範囲となる請求項4に記載の高温酸素
センサー。 - 【請求項6】 前記温度は、1050〜1400℃であ
る請求項1ないし5のいずれかに記載の高温酸素センサ
ー。 - 【請求項7】 前記不純物は、ハイドロキシアパタイト
を合成する際の未反応物質および2次反応生成物を主と
するものである請求項1ないし6のいずれかに記載の高
温酸素センサー。 - 【請求項8】 測色部位の相対密度が10〜90%であ
る請求項1ないし7のいずれかに記載の高温酸素センサ
ー。 - 【請求項9】 前記測色部位は、空孔率20〜50%の
多孔質体で構成されている請求項1ないし8のいずれか
に記載の高温酸素センサー。 - 【請求項10】 前記測色部位は、充填率50〜80%
の粉体で構成されている請求項1ないし9のいずれかに
記載の高温酸素センサー。 - 【請求項11】 前記粉体の平均粒径は、10〜150
μmである請求項10に記載の高温酸素センサー。 - 【請求項12】 呈色に可逆性を有する請求項1ないし
11のいずれかに記載の高温酸素センサー。 - 【請求項13】 使用済みの高温酸素センサーに再生処
理を施して再生することが可能な請求項1ないし12の
いずれかに記載の高温酸素センサー。 - 【請求項14】 呈色した高温酸素センサーを窒素ガス
中で熱処理すると、白色に戻る請求項1ないし13のい
ずれかに記載の高温酸素センサー。 - 【請求項15】 呈色した高温酸素センサーを不活性ガ
ス中で熱処理すると、白色に戻る請求項1ないし13の
いずれかに記載の高温酸素センサー。 - 【請求項16】 呈色の可逆性を利用して複数回使用さ
れる請求項12ないし15のいずれかに記載の高温酸素
センサー。
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JP2003286073A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-10-07 | Pentax Corp | 焼結体の製造方法および焼結体 |
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JP2009229164A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Ngk Insulators Ltd | 酸素濃度測定方法 |
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