JPS5927501A - 感湿抵抗素子及びその製造方法 - Google Patents
感湿抵抗素子及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS5927501A JPS5927501A JP57136487A JP13648782A JPS5927501A JP S5927501 A JPS5927501 A JP S5927501A JP 57136487 A JP57136487 A JP 57136487A JP 13648782 A JP13648782 A JP 13648782A JP S5927501 A JPS5927501 A JP S5927501A
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- Japan
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- moisture
- sensitive
- humidity
- resistance element
- manufacturing
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
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】
く技術分野〉
本発明は、ケイ酸ジルコニウム又は酸化ジルコニウムと
リンとの化学結合体を感湿材として用いた感湿抵抗素子
、に関するものである。
リンとの化学結合体を感湿材として用いた感湿抵抗素子
、に関するものである。
〈従来技術〉
雰囲気中の湿度に感応して電気抵抗値が変化する感湿抵
抗素子としては、従来より既に■酸化錫（ＳｎＯ２）、
酸化鉄（Ｆｅ２０３又はＦｅ３０４）、酸化チタン（Ｔ
ｉ０２）などの金属酸化物或はこれらの複合金属酸化物
の焼結体を用いたもの、■アルミニウムなどの金属を陽
極酸化して得られる多孔質の金属酸化膜を用いたもの、
■塩化ソリチウムＬｉ’ＣＩ）などの電解質塩を用いた
もの、その他■吸湿性樹脂、有機高分子膜、サーミスタ
を用いたものなどが知られている。
抗素子としては、従来より既に■酸化錫（ＳｎＯ２）、
酸化鉄（Ｆｅ２０３又はＦｅ３０４）、酸化チタン（Ｔ
ｉ０２）などの金属酸化物或はこれらの複合金属酸化物
の焼結体を用いたもの、■アルミニウムなどの金属を陽
極酸化して得られる多孔質の金属酸化膜を用いたもの、
■塩化ソリチウムＬｉ’ＣＩ）などの電解質塩を用いた
もの、その他■吸湿性樹脂、有機高分子膜、サーミスタ
を用いたものなどが知られている。
一般に、金属酸化物或は複合金属酸化物を用いた感湿抵
抗素子は感湿範囲が広く、かつ耐熱性に優れているとい
う長所を有する反面、金属酸化物特有の不安定性を有す
るため、感湿特性の再現性に乏しく、常温・常湿にても
応々にして経時変化を生じ易いという欠点を持っていた
。ことに、これら金属酸化物焼結体に於いては、材料自
身の性質はもとより、その細孔径分布や気孔率などの微
視的構造によっても、感度や応答速度などの感湿特性が
左右されるために、良好な感湿特性を持った素子を再現
性良く製造することは必ずしも容易ではない。又、金属
酸化物表面への水の化学吸着による水酸化物の形成、或
は汚れによる感湿表面積の低下などに起因して、感湿特
性が比較的短時間に劣化するという問題を生じていた。
抗素子は感湿範囲が広く、かつ耐熱性に優れているとい
う長所を有する反面、金属酸化物特有の不安定性を有す
るため、感湿特性の再現性に乏しく、常温・常湿にても
応々にして経時変化を生じ易いという欠点を持っていた
。ことに、これら金属酸化物焼結体に於いては、材料自
身の性質はもとより、その細孔径分布や気孔率などの微
視的構造によっても、感度や応答速度などの感湿特性が
左右されるために、良好な感湿特性を持った素子を再現
性良く製造することは必ずしも容易ではない。又、金属
酸化物表面への水の化学吸着による水酸化物の形成、或
は汚れによる感湿表面積の低下などに起因して、感湿特
性が比較的短時間に劣化するという問題を生じていた。
このため感湿素子を定期的に加熱することによって、化
学吸着水及びその他の付着物を除去する方法が提案され
、実施されている。又、更に、従来の方法では全湿度範
囲に渡って良好な指数関数特性を持つた感湿素子を得る
ことは必ずしも容易ではない。
学吸着水及びその他の付着物を除去する方法が提案され
、実施されている。又、更に、従来の方法では全湿度範
囲に渡って良好な指数関数特性を持つた感湿素子を得る
ことは必ずしも容易ではない。
〈目 的〉
本発明は、上に述べたような従来の金属酸化物或はこれ
らの複合焼結体からなる感湿抵抗素子が有していた欠点
を解消するためになされたもので、特に、粒度のそろっ
たケイ酸ジルコニウム又は酸化ジルコニウムとリン化合
物とを焼成して焼結体を得ると同時に、ケイ酸ジルコニ
ウム又は酸化ジルコニウムとリンとからなる網目状の化
学結合体を生成することによって、機械的、熱的特性に
優れ、経時変化が少く、鼻好な指数関数特性を有し、且
つ再現性に富んだ感暉特性を有することを特徴とした感
湿抵抗素子を提供するものである。以下に実施例に従っ
て本発明の詳細な説明する。
らの複合焼結体からなる感湿抵抗素子が有していた欠点
を解消するためになされたもので、特に、粒度のそろっ
たケイ酸ジルコニウム又は酸化ジルコニウムとリン化合
物とを焼成して焼結体を得ると同時に、ケイ酸ジルコニ
ウム又は酸化ジルコニウムとリンとからなる網目状の化
学結合体を生成することによって、機械的、熱的特性に
優れ、経時変化が少く、鼻好な指数関数特性を有し、且
つ再現性に富んだ感暉特性を有することを特徴とした感
湿抵抗素子を提供するものである。以下に実施例に従っ
て本発明の詳細な説明する。
〈実施例〉
第１図に本発明になる感湿抵抗素子の構造模式図におい
て、（１）は少なくとも表面にケイ酸ジルコニウム又は
酸化ジルコニウムとリンとの化学結合体が形成された感
湿抵抗体で、例えば次に説明する工程を経て作成される
。感湿抵抗体＋１１を挾んで両面に透湿性電極（２）が
形成され、リード線（３）が引き出されている。
て、（１）は少なくとも表面にケイ酸ジルコニウム又は
酸化ジルコニウムとリンとの化学結合体が形成された感
湿抵抗体で、例えば次に説明する工程を経て作成される
。感湿抵抗体＋１１を挾んで両面に透湿性電極（２）が
形成され、リード線（３）が引き出されている。
上記感湿抵抗体（１）は出発原料としてケイ酸ジルコニ
ウム粒子とリン酸（Ｈ３ＰＯ４）を用い、両者を２０：
５の重量比で混合する。更に湯浴上で乾燥する。次にこ
れを成型して厚さ０．３ Ｉｌｌ 、面積５×５−のペ
レットとする。このペレットを３５０℃の温度で約１０
時間仮焼成する。更にこのペレットを１０００℃の温度
で約３時間、空気中で焼成するこ、とによって作成した
。
ウム粒子とリン酸（Ｈ３ＰＯ４）を用い、両者を２０：
５の重量比で混合する。更に湯浴上で乾燥する。次にこ
れを成型して厚さ０．３ Ｉｌｌ 、面積５×５−のペ
レットとする。このペレットを３５０℃の温度で約１０
時間仮焼成する。更にこのペレットを１０００℃の温度
で約３時間、空気中で焼成するこ、とによって作成した
。
このようにして得られた感湿焼結体ｆｌ＋の両面に、透
湿性電極（２）として面積４×４−の酸化ルテニウム膜
を形成し、これにリード線（３）をつけて感湿抵抗素子
とした。
湿性電極（２）として面積４×４−の酸化ルテニウム膜
を形成し、これにリード線（３）をつけて感湿抵抗素子
とした。
第２図に、本実施例に従って作成された感湿抵抗素子の
、雰囲気温度２６℃に於ける感湿特性（直流抵抗値対相
対湿度特性）の−例を示す。この図に見られる如く、は
ぼ全湿度範囲に渡って感応し、相対湿度変化に対し極め
て安定且つ良好な指数関数特性を有することが確認され
た。
、雰囲気温度２６℃に於ける感湿特性（直流抵抗値対相
対湿度特性）の−例を示す。この図に見られる如く、は
ぼ全湿度範囲に渡って感応し、相対湿度変化に対し極め
て安定且つ良好な指数関数特性を有することが確認され
た。
これは、上記感湿抵抗体（１）が・ケイ酸ジルコニウム
にリン化合物（上記実施例に於いてはリン酸）を添加し
焼結する工程を経て作成されることによって、含有され
ているケイ素、ジルコニウムトリン（又はイオン）とが
酸素原子を介して化学結合した網目構造体をケイ酸ジル
コニウム粒子の表面に形成していることによるものと二
ちえられる。上記実施例になる感湿抵抗素子は、その感
湿焼結体内に含まれる物理吸着水のみに感応して動作す
るために、感湿特性は相対湿度に対し極めて良好な指数
関数特性を示し、表面水酸基の吸湿による再形成がおこ
りにくいため経時変化が少く安定したものとなっている
。
にリン化合物（上記実施例に於いてはリン酸）を添加し
焼結する工程を経て作成されることによって、含有され
ているケイ素、ジルコニウムトリン（又はイオン）とが
酸素原子を介して化学結合した網目構造体をケイ酸ジル
コニウム粒子の表面に形成していることによるものと二
ちえられる。上記実施例になる感湿抵抗素子は、その感
湿焼結体内に含まれる物理吸着水のみに感応して動作す
るために、感湿特性は相対湿度に対し極めて良好な指数
関数特性を示し、表面水酸基の吸湿による再形成がおこ
りにくいため経時変化が少く安定したものとなっている
。
上記ケイ酸ジルコニウムにリン化合物全添加して焼結さ
れた感湿抵抗体（＋）は、常温常湿中に１゜日間放置し
た後にも抵抗値と相対湿度の関係は第２図中の曲線とほ
とんど変化がなく、特性の経時変化は認められず安定し
た特性をもつ。
れた感湿抵抗体（＋）は、常温常湿中に１゜日間放置し
た後にも抵抗値と相対湿度の関係は第２図中の曲線とほ
とんど変化がなく、特性の経時変化は認められず安定し
た特性をもつ。
ちな′み・悼１リン酸を添加せずに代りに酸化アルミニ
ラム粒子を添加して、上記実施例と同一方法で作成した
感湿抵抗素子の雰囲気温度２５℃に於ける感湿特性を第
３図に参考として示す。第３図に於いて曲線（ａ）は、
ペレットの焼成温度を１０００℃として、３時間焼成を
行ったものの初期特性である。曲線（ｂ）は、曲１（ａ
）に示した感湿抵抗素子を常温常湿中に約４日間放置し
た後の特性である。
ラム粒子を添加して、上記実施例と同一方法で作成した
感湿抵抗素子の雰囲気温度２５℃に於ける感湿特性を第
３図に参考として示す。第３図に於いて曲線（ａ）は、
ペレットの焼成温度を１０００℃として、３時間焼成を
行ったものの初期特性である。曲線（ｂ）は、曲１（ａ
）に示した感湿抵抗素子を常温常湿中に約４日間放置し
た後の特性である。
このように、リンを添加していないものの感湿特性は一
１常温常湿雰囲気にても、比較的短時間に変化すること
が確認された。
１常温常湿雰囲気にても、比較的短時間に変化すること
が確認された。
第２図から明らかなように上記実施例になる感湿抵抗素
子の感湿感度は極めて高く、全湿度範囲に対し６〜７桁
の抵抗変化を示す。
子の感湿感度は極めて高く、全湿度範囲に対し６〜７桁
の抵抗変化を示す。
上記実施例に於いては、一方の出発原料としてケイ酸ジ
ル・７ニウム粒子を用いたが、酸化ジルコニウムを用い
ても良い。
ル・７ニウム粒子を用いたが、酸化ジルコニウムを用い
ても良い。
又１他方の出発原料もリン酸（Ｈ３ＰＯ４）に限定され
るものではなく、三酸化ニリン、リン酸アンモニウムな
どのリン化合物を用いても良い。
るものではなく、三酸化ニリン、リン酸アンモニウムな
どのリン化合物を用いても良い。
以上に詳述した様に、本発明によって全湿度範囲に渡っ
て安定且つ優れた感湿特性を有する感湿抵抗素子を容易
且つ再現性良く作成することができる。
て安定且つ優れた感湿特性を有する感湿抵抗素子を容易
且つ再現性良く作成することができる。
第１図は本発明になる感湿抵抗素子の構造模式第２図は
本発明の１実施例に於ける感湿抵抗素子の感湿特性例で
ある。 第３図は本発明によらない感湿抵抗素子の感湿特性例で
ある。 ｌ：感湿抵抗体 ２：透湿性電極 ３：リード線 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）第
本発明の１実施例に於ける感湿抵抗素子の感湿特性例で
ある。 第３図は本発明によらない感湿抵抗素子の感湿特性例で
ある。 ｌ：感湿抵抗体 ２：透湿性電極 ３：リード線 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）第
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）相対湿度又は絶対湿度に感応して電気抵抗値が変化
する感湿体を備えてなる感湿抵抗素子に於いて、前記感
湿体の全部又は表面層に、ケイ酸ジルコニウム又は酸化
ジルコニウムトリンとの化学結合体を形成したことを特
徴とする感湿抵抗＊子。 ２）相対湿度又は絶対湿層に感応して電気抵抗値が変化
する感湿体を備えてなる感湿抵抗体の製造方法において
、ケイ酸ジルコニウム又は酸化ジルコニウムとリンとの
混合物を高温焼成してなることを特徴とする感湿抵抗体
の製造方法。 ３）前記リンは、リン酸、三酸化ニリン、又はリン酸ア
ンモニウム等のリン酸塩が用いられてなることを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の感湿抵抗素子の製造方
法。 ４）前記リン酸又はリン酸塩の添加量は、重量比３０％
以Ｆであることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
の感湿抵抗素子の製造方法。 ５）前記高温焼成の温度は、３５０°Ｃ以上１８００℃
以下に設定することを特徴とする特許請求の範囲第２項
記載の感湿抵抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57136487A JPS5927501A (ja) | 1982-08-04 | 1982-08-04 | 感湿抵抗素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57136487A JPS5927501A (ja) | 1982-08-04 | 1982-08-04 | 感湿抵抗素子及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5927501A true JPS5927501A (ja) | 1984-02-14 |
| JPS6350841B2 JPS6350841B2 (ja) | 1988-10-12 |
Family
ID=15176288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57136487A Granted JPS5927501A (ja) | 1982-08-04 | 1982-08-04 | 感湿抵抗素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5927501A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997035434A1 (en) | 1996-03-19 | 1997-09-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Encoder, decoder, their methods, and image processor |
| EP1079629A1 (en) | 1996-03-19 | 2001-02-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Encoding apparatus, decoding apparatus, encoding method, decoding method, and picture processing apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54143187A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-08 | Hitachi Ltd | Moisture sensing element |
-
1982
- 1982-08-04 JP JP57136487A patent/JPS5927501A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54143187A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-08 | Hitachi Ltd | Moisture sensing element |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997035434A1 (en) | 1996-03-19 | 1997-09-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Encoder, decoder, their methods, and image processor |
| EP1079629A1 (en) | 1996-03-19 | 2001-02-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Encoding apparatus, decoding apparatus, encoding method, decoding method, and picture processing apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6350841B2 (ja) | 1988-10-12 |
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