JPS5848057B2 - 感ガス素子の製造方法 - Google Patents
感ガス素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS5848057B2 JPS5848057B2 JP53003345A JP334578A JPS5848057B2 JP S5848057 B2 JPS5848057 B2 JP S5848057B2 JP 53003345 A JP53003345 A JP 53003345A JP 334578 A JP334578 A JP 334578A JP S5848057 B2 JPS5848057 B2 JP S5848057B2
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- sensitive
- sensitive element
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属酸化物を含む感ガス材料を使用する感ガス
素子の製造方法に関する。
素子の製造方法に関する。
一般に金属〆(化物を含んでなる感ガス材料としては、
Z n O,S n 02 − F e 2 03など
のN型の金属酸化物半導体と、NiO,Cr203など
のP型半導体とがあり、いずれも煙や水素あるいは炭化
水素系ガスなどの可燃性ガスを吸着したときにその材料
の導醒性が変化するものである。
Z n O,S n 02 − F e 2 03など
のN型の金属酸化物半導体と、NiO,Cr203など
のP型半導体とがあり、いずれも煙や水素あるいは炭化
水素系ガスなどの可燃性ガスを吸着したときにその材料
の導醒性が変化するものである。
この種の感ガス材料を用いて構成した感ガス素子として
は、第1図あ・よび第2図に示すように構造のものが知
られている。
は、第1図あ・よび第2図に示すように構造のものが知
られている。
第1図に示す感ガス素子1は、電極2,3のコイル部4
,5に感ガス体6が設けられてち・り、この感ガス体を
ペースト状としてコイル部に付着し焼結して一体化され
ている。
,5に感ガス体6が設けられてち・り、この感ガス体を
ペースト状としてコイル部に付着し焼結して一体化され
ている。
電極2,3のどちらか一方は、感ガス体6を加熱して温
度補償する必要があるためにコイル部をニクロム線など
の発熱体で構成されている。
度補償する必要があるためにコイル部をニクロム線など
の発熱体で構成されている。
このような構造の感ガス素子はコンパクトであり、かつ
熱効率が良いという点では好筐しいが、たとえば家庭用
のガス漏れ警報器などに組込み、数年以上も連続して使
用する場合(Cは、この感ガス素子は発熱体4の熱によ
る発熱体近傍の感ガス体組成が変化すること、さらには
結晶粒の成長によりガス警報濃度に関係する感ガス体自
身の抵抗値が変化してし捷い信頼性に欠けるものであっ
た。
熱効率が良いという点では好筐しいが、たとえば家庭用
のガス漏れ警報器などに組込み、数年以上も連続して使
用する場合(Cは、この感ガス素子は発熱体4の熱によ
る発熱体近傍の感ガス体組成が変化すること、さらには
結晶粒の成長によりガス警報濃度に関係する感ガス体自
身の抵抗値が変化してし捷い信頼性に欠けるものであっ
た。
一方第2図に示した感ガス素子7は、セラミックなどか
らなる円筒状の基体8の筒内にコイル状の発熱本9を挿
入し、筒外周面には一対の電極10,11が、ら線状に
固設されてあ・り、その電極io,i1の一端にはそれ
ぞれリード端子1213が設けられ、その電極を設けた
基体80周面には感ガス体14が固設されている。
らなる円筒状の基体8の筒内にコイル状の発熱本9を挿
入し、筒外周面には一対の電極10,11が、ら線状に
固設されてあ・り、その電極io,i1の一端にはそれ
ぞれリード端子1213が設けられ、その電極を設けた
基体80周面には感ガス体14が固設されている。
第2図に示すような構造の感ガス素子であれば、感ガス
体14は直接発熱体9に触れることが無いので、感ガス
体14の絹成変化、結晶粒の成長などによる問題点は解
決できる。
体14は直接発熱体9に触れることが無いので、感ガス
体14の絹成変化、結晶粒の成長などによる問題点は解
決できる。
しかし、感ガス体14を基体8に固設する製造工程で幣
害が生じる。
害が生じる。
すなわち、従来の感ガス素子の製造は、第2図に示すよ
うな一対の電極を設けた基体面に、金属酸化物を含む感
ガス材料とPVAなどを含む粘結材料とが混合された感
ガス体を塗布して、焼結して行なっていた。
うな一対の電極を設けた基体面に、金属酸化物を含む感
ガス材料とPVAなどを含む粘結材料とが混合された感
ガス体を塗布して、焼結して行なっていた。
このような方法で得られた感ガス素子は、粘結材料とし
てPVAを用いて製造されるために基体あるいは電極と
の接着強度が弱く、特に円筒状の基体を用いた場合には
、感ガス体の剥離が生じやすく、電極間の見かけの抵抗
値が変化し、信頼性のある感ガス素子を製造することが
困難であった。
てPVAを用いて製造されるために基体あるいは電極と
の接着強度が弱く、特に円筒状の基体を用いた場合には
、感ガス体の剥離が生じやすく、電極間の見かけの抵抗
値が変化し、信頼性のある感ガス素子を製造することが
困難であった。
本発明は、上述した従来の製造方法に鑑み為された方法
で、温度補償用の発熱体と感ガス体とが分離した形式の
感ガス素子に特に有効女方法で、所定量のメチルセルロ
ース鮫よびガラス成分を含んでなる粘結材料を用いて製
造することにより、得られた感ガス体と基体釦よび電極
との接着強度を大きくして、信頼性の向上を図ることの
できる感ガス素子の製造方法を提供することを目的とす
る。
で、温度補償用の発熱体と感ガス体とが分離した形式の
感ガス素子に特に有効女方法で、所定量のメチルセルロ
ース鮫よびガラス成分を含んでなる粘結材料を用いて製
造することにより、得られた感ガス体と基体釦よび電極
との接着強度を大きくして、信頼性の向上を図ることの
できる感ガス素子の製造方法を提供することを目的とす
る。
なか本発明においてメチルセルロースとガラス分は、感
ガス材料を基板上に塗布乾燥する際に生じるヒビ割れを
防止するために必要であり、その量は0.5重量φ未満
では、ヒビ割れ防止の効果がなく、10重量嶺を越える
と焼結工程に釦いてクラツクを生じ・やすく、さらに抵
抗値が高くなるため0.5〜10重量係の範囲とする。
ガス材料を基板上に塗布乾燥する際に生じるヒビ割れを
防止するために必要であり、その量は0.5重量φ未満
では、ヒビ割れ防止の効果がなく、10重量嶺を越える
と焼結工程に釦いてクラツクを生じ・やすく、さらに抵
抗値が高くなるため0.5〜10重量係の範囲とする。
1た、ガラス成分は焼結工程にかいて感ガス体と基体p
よび電極との接着を確実とするために必要である。
よび電極との接着を確実とするために必要である。
つ1り前記のメチルセルロースのみでも接着強度の向上
は望めるが、焼結工程にかいてメチルセルロースの大部
分は分離してし1うため、さらにガラス或分を加えるこ
とにより焼結時にガラス成分が溶融し感ガス体と基板釦
よび電極との接着を一層確実にし長期の使用に際しても
感ガス体の剥離などを防止し、信頼性の高い感ガス素子
が得られるというものである。
は望めるが、焼結工程にかいてメチルセルロースの大部
分は分離してし1うため、さらにガラス或分を加えるこ
とにより焼結時にガラス成分が溶融し感ガス体と基板釦
よび電極との接着を一層確実にし長期の使用に際しても
感ガス体の剥離などを防止し、信頼性の高い感ガス素子
が得られるというものである。
なpガラス成分は、1.0重量係未満ではその効果が充
分でなく、30重量係を越えると、焼結時にクラツクを
生じ易く抵抗値が増大するためこの範囲とする。
分でなく、30重量係を越えると、焼結時にクラツクを
生じ易く抵抗値が増大するためこの範囲とする。
以上の如く本発明方法にかいては、メチルセルロースち
・よびガラス成分を含む粘結材料を用いることにより、
感ガス材料を基体に塗布乾燥する際にヒビ割れを生ずる
ことなく、さらに感ガス体と基体あ・よび電極との接着
を確実にすることができ、信頼性の高い感ガス素子が得
られる。
・よびガラス成分を含む粘結材料を用いることにより、
感ガス材料を基体に塗布乾燥する際にヒビ割れを生ずる
ことなく、さらに感ガス体と基体あ・よび電極との接着
を確実にすることができ、信頼性の高い感ガス素子が得
られる。
以下本発明の実施例について説明する。
本発明による感ガス素子の製造方法は、1ず、可燃性ガ
スなどにガス感応性を有するN型あるいはP型の金属酸
化物を用いて感ガス体を製造する。
スなどにガス感応性を有するN型あるいはP型の金属酸
化物を用いて感ガス体を製造する。
たとえば、酸化亜鉛に酸化ガリウム5重量φ訃よび白金
を0.1重量優添加してボールミルにより1μm程度に
粉砕して粉末状の感ガス材料を作りこの感ガス材料に、
水および上記感ガス材料の全重量に対して固形分で0.
5〜10重量饅の範囲の量のメチルセルロースおよび1
.0 ヘ3 o重量%のガラス成分を粘結材料として混
合し、混練して塗着しやせいようにペースト状の感ガス
体とする,このペースト状の感ガス体を第2図で示した
ような一対の電極を附設してあるセラミック基体上に塗
布し、700〜850℃で焼結して本発明の感ガス素子
が得られる。
を0.1重量優添加してボールミルにより1μm程度に
粉砕して粉末状の感ガス材料を作りこの感ガス材料に、
水および上記感ガス材料の全重量に対して固形分で0.
5〜10重量饅の範囲の量のメチルセルロースおよび1
.0 ヘ3 o重量%のガラス成分を粘結材料として混
合し、混練して塗着しやせいようにペースト状の感ガス
体とする,このペースト状の感ガス体を第2図で示した
ような一対の電極を附設してあるセラミック基体上に塗
布し、700〜850℃で焼結して本発明の感ガス素子
が得られる。
次に上記実施例の経時特性を測定し第3図かよび第4図
に比較例と併せて示す。
に比較例と併せて示す。
なあ・図中曲線aは実施例を、曲線bは粘結材料として
PVAを用いた場合を示す。
PVAを用いた場合を示す。
この結果本発明方法により製造した感ガス素子にあ・い
ては、抵抗値の変化率は極めて小さく、信頼性の高いも
のと言える。
ては、抵抗値の変化率は極めて小さく、信頼性の高いも
のと言える。
このように本発明方法によれば、感ガス材料の塗布乾燥
工程によるヒビ割れ防止、焼結工程にかける感ガス体と
基体釦よび電極との剥離防止などの相乗効果により長期
の使用に際しても安定した特性を示し、信頼性の高いも
のを得ることができる。
工程によるヒビ割れ防止、焼結工程にかける感ガス体と
基体釦よび電極との剥離防止などの相乗効果により長期
の使用に際しても安定した特性を示し、信頼性の高いも
のを得ることができる。
さらにガラス成分を含むため機械的強度なども改善され
、例えば従来の如<PVAを粘結材料とした際に生じた
機械的振動による感ガス体の剥離などという欠点も解決
できる。
、例えば従来の如<PVAを粘結材料とした際に生じた
機械的振動による感ガス体の剥離などという欠点も解決
できる。
第1図及び第2図は感ガス素子を示す構造図、第3図乃
至第4図は本発明方法により製造した感ガス素子の経時
特性を示す曲線図。 8・・・基体、10.11・・・電極、14・・・感ガ
ス体。
至第4図は本発明方法により製造した感ガス素子の経時
特性を示す曲線図。 8・・・基体、10.11・・・電極、14・・・感ガ
ス体。
Claims (1)
- 1 基体上に設けた少なくとも一対の電極間C、金属酸
化物粉末を含んでなる感ガス材料と、この感ガス材料の
全重量優に対し0.5乃至10重量係のメチルセルロー
スち・よヒ1.0乃至3o重i優のガラス成分を固形分
として含んでなる粘結材料とが混合された感ガス体を塗
布し、前記感ガス体を峠結することを特徴とする感ガス
素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53003345A JPS5848057B2 (ja) | 1978-01-18 | 1978-01-18 | 感ガス素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53003345A JPS5848057B2 (ja) | 1978-01-18 | 1978-01-18 | 感ガス素子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5497496A JPS5497496A (en) | 1979-08-01 |
JPS5848057B2 true JPS5848057B2 (ja) | 1983-10-26 |
Family
ID=11554758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53003345A Expired JPS5848057B2 (ja) | 1978-01-18 | 1978-01-18 | 感ガス素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5848057B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57204446A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Preparation of sensor indicating equivalent composition of combustion gas |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS499293A (ja) * | 1972-05-19 | 1974-01-26 | ||
JPS52145093A (en) * | 1976-05-27 | 1977-12-02 | Toshiba Corp | Preparation of gas-sensitive element |
-
1978
- 1978-01-18 JP JP53003345A patent/JPS5848057B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS499293A (ja) * | 1972-05-19 | 1974-01-26 | ||
JPS52145093A (en) * | 1976-05-27 | 1977-12-02 | Toshiba Corp | Preparation of gas-sensitive element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5497496A (en) | 1979-08-01 |
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