JPS62279602A - 感湿セラミツク抵抗素子 - Google Patents
感湿セラミツク抵抗素子Info
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- JPS62279602A JPS62279602A JP61122100A JP12210086A JPS62279602A JP S62279602 A JPS62279602 A JP S62279602A JP 61122100 A JP61122100 A JP 61122100A JP 12210086 A JP12210086 A JP 12210086A JP S62279602 A JPS62279602 A JP S62279602A
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Links
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (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】
３、発明の詳細な説明
（産業上の利用分野）
本発明はセラミンク湿度センナとして使用される感湿セ
ラミック抵抗素子に関する。
ラミック抵抗素子に関する。
（従来の技術）
従来、この種の感湿セラミック抵抗素子として、例えば
、Ｚｎ００ｒ２０３−Ｌｉ２０−Ｖ２Ｏ５系の感湿セラ
ミックの対向する２”つの主面にＦ−ｕ Ｏｚ系の導電
ペーストを塗布し、一対の電極全役けるようにしたもの
が知られている。
、Ｚｎ００ｒ２０３−Ｌｉ２０−Ｖ２Ｏ５系の感湿セラ
ミックの対向する２”つの主面にＦ−ｕ Ｏｚ系の導電
ペーストを塗布し、一対の電極全役けるようにしたもの
が知られている。
（発明が解決しようとする問題点〕
前記従来の感湿セラミック抵抗素子は、湿度変化に対す
る抵抗値変化が犬きく、シかも抵抗値の経時的変化も少
ないという優れた特性を有しているが、湿度変化に応答
して抵抗値が変化する際の応答速度が遅いという不都合
を有する。
る抵抗値変化が犬きく、シかも抵抗値の経時的変化も少
ないという優れた特性を有しているが、湿度変化に応答
して抵抗値が変化する際の応答速度が遅いという不都合
を有する。
例えば、前記感湿セラミック抵抗素子を２５℃、９０％
ＲＨの環境下に放置し、２５℃、３０％ＲＨの環境下に
急激に移動すると、抵抗値が増加してゆき、７０〜８０
秒程度で安定した抵抗値を示すようになるが、安定した
抵抗値の９０壬の値に達するまでの時間を以って応答速
度とすると、該抵抗素子の応答速度は６０秒でちゃ、６
０秒未満の短時間の応答速度とすることは非常に困難で
あった。
ＲＨの環境下に放置し、２５℃、３０％ＲＨの環境下に
急激に移動すると、抵抗値が増加してゆき、７０〜８０
秒程度で安定した抵抗値を示すようになるが、安定した
抵抗値の９０壬の値に達するまでの時間を以って応答速
度とすると、該抵抗素子の応答速度は６０秒でちゃ、６
０秒未満の短時間の応答速度とすることは非常に困難で
あった。
（問題点を解決するための手段〕
本発明者らは、前記不都合を解消した感湿セラミック抵
抗素子を得るべく、鋭意研究の結果、ＺｎＯ−０ｒ２０
３− Ｌｉ２Ｏ−Ｖ２Ｏ５系の感湿セラミックに換えて
ＴｉＯ２、Ｂ２Ｏ３及びＬｌ。Ｏの３成分を特定割合で
配合して成り、且つ特定の平均気孔径及び気孔率を有す
る感湿セラミックを用いた場合には、湿度変化に対する
抵抗値変化が大きく、抵抗値の経時的変化が少ないこと
は元より、湿度変化に応答して抵抗値が変化する際の応
答速度も速いということを実験の結果知見したもので、
本発明感湿セラミック抵抗素子はかかる知見に基づき成
されたもので、ＴｉＯ２９９，８５〜９００ｍｏｔ％、
Ｂ２Ｏ３０，１〜６．５ ｍｏ４％及びＬ１２０００５
〜３．５ ｍｏｔ憾とから成り、平均気孔が０．１３〜
０．４６μｍで且つ気孔率が１２〜５０μｍの感湿セラ
ミックに電極を設けて成る。
抗素子を得るべく、鋭意研究の結果、ＺｎＯ−０ｒ２０
３− Ｌｉ２Ｏ−Ｖ２Ｏ５系の感湿セラミックに換えて
ＴｉＯ２、Ｂ２Ｏ３及びＬｌ。Ｏの３成分を特定割合で
配合して成り、且つ特定の平均気孔径及び気孔率を有す
る感湿セラミックを用いた場合には、湿度変化に対する
抵抗値変化が大きく、抵抗値の経時的変化が少ないこと
は元より、湿度変化に応答して抵抗値が変化する際の応
答速度も速いということを実験の結果知見したもので、
本発明感湿セラミック抵抗素子はかかる知見に基づき成
されたもので、ＴｉＯ２９９，８５〜９００ｍｏｔ％、
Ｂ２Ｏ３０，１〜６．５ ｍｏ４％及びＬ１２０００５
〜３．５ ｍｏｔ憾とから成り、平均気孔が０．１３〜
０．４６μｍで且つ気孔率が１２〜５０μｍの感湿セラ
ミックに電極を設けて成る。
（実施例）
以下、本発明感湿セラミック抵抗素子を実施例に付き説
明する。
明する。
実施例１
粒径が０．１〜２０ μｔｎ 、平均粒径が３．０ μ
ｓのＴｉＯ２粉末９９．８９ ？ （９９，８５ｍｏｔ
％）、Ｂ２ｏ３粉末０．０８”１（０，１０ｍｏ７％）
及びＬｉ２Ｏ粉末０．０１９ ？ （０，０５ｍｏｔ係
）をエタノール３００−と共にゼールミルに入れ、１５
時時間音し、この混合物をビー力に移し、１００℃で乾
燥し、エタノールを蒸発させて粉末とした。これを常温
まで冷却した後、ポリビニルアルコールｔ ２０ ｗｔ
％含むパインダヲ１５２力口え、１！ｌ潰機そ攪拌し
た後、１００メツシユの篩を通過させた。このようにし
て造粒された粉末を１ｔｏｎ／−の圧力で、直径１２ｍ
ｍ１厚さＱ、５ ｍｍのディスク状に成型した。これを
２００℃／時間の温度勾配で１１００’Ｃ−ｆｉで昇温
し、１時間保温した後、２００℃膚間の温度勾配で室温
まで降温し、多孔質の感湿セラミックを得た。この感湿
セラミックの平均気孔径と気孔率を水銀圧入式ポロシメ
ータで測定し、その測定結果を下記表に示した。次で、
この感湿セラミックの両面にＲｕＯ２ペーストをスクリ
ーン印刷し、７００℃で５分間焼付けて電極を設け、感
湿セラミック抵抗素子を得、これを実施例】とした。
ｓのＴｉＯ２粉末９９．８９ ？ （９９，８５ｍｏｔ
％）、Ｂ２ｏ３粉末０．０８”１（０，１０ｍｏ７％）
及びＬｉ２Ｏ粉末０．０１９ ？ （０，０５ｍｏｔ係
）をエタノール３００−と共にゼールミルに入れ、１５
時時間音し、この混合物をビー力に移し、１００℃で乾
燥し、エタノールを蒸発させて粉末とした。これを常温
まで冷却した後、ポリビニルアルコールｔ ２０ ｗｔ
％含むパインダヲ１５２力口え、１！ｌ潰機そ攪拌し
た後、１００メツシユの篩を通過させた。このようにし
て造粒された粉末を１ｔｏｎ／−の圧力で、直径１２ｍ
ｍ１厚さＱ、５ ｍｍのディスク状に成型した。これを
２００℃／時間の温度勾配で１１００’Ｃ−ｆｉで昇温
し、１時間保温した後、２００℃膚間の温度勾配で室温
まで降温し、多孔質の感湿セラミックを得た。この感湿
セラミックの平均気孔径と気孔率を水銀圧入式ポロシメ
ータで測定し、その測定結果を下記表に示した。次で、
この感湿セラミックの両面にＲｕＯ２ペーストをスクリ
ーン印刷し、７００℃で５分間焼付けて電極を設け、感
湿セラミック抵抗素子を得、これを実施例】とした。
実施例２〜１５
ＴｉＯ７、Ｂ２Ｏ３及びＬｉ２Ｏを夫々、９９８５〜９
００ｍｏ１％、０．１〜６．５ ｍａｔ％及び０．０５
〜３．５ ｍｏｔ％の範囲内において、下記表に表す種
々の組成比とし、下記表に示す焼結温度で焼結させるよ
うにしたこと以外は前記実施例１と同様にして、感湿セ
ラミック抵抗素子を得、これらを実施例２〜１５とし、
前記実施例１と同様にして測定した平均気孔径と気孔率
の測定結果を下記表に示した。
００ｍｏ１％、０．１〜６．５ ｍａｔ％及び０．０５
〜３．５ ｍｏｔ％の範囲内において、下記表に表す種
々の組成比とし、下記表に示す焼結温度で焼結させるよ
うにしたこと以外は前記実施例１と同様にして、感湿セ
ラミック抵抗素子を得、これらを実施例２〜１５とし、
前記実施例１と同様にして測定した平均気孔径と気孔率
の測定結果を下記表に示した。
実施例１６〜３０
粒径が０．１〜２０ ａｒｒｔ、平均粒径が２．４ μ
ｎのＴ ｉ Ｏ２、Ｂ２Ｏ３及びＬ ｉ ２０粉末を用
い、それらの組成比を前記実施例１〜１５に対応させ、
下記表に示す焼結温度で焼結させるようにしたこと以外
は前記実施例１と同様にして、感湿セラミック抵抗素子
を得、これらを実施例１６〜３０とした。前記実施例１
と同様にして測定した平均気孔径と気孔率の測定結果を
下記表に示した。
ｎのＴ ｉ Ｏ２、Ｂ２Ｏ３及びＬ ｉ ２０粉末を用
い、それらの組成比を前記実施例１〜１５に対応させ、
下記表に示す焼結温度で焼結させるようにしたこと以外
は前記実施例１と同様にして、感湿セラミック抵抗素子
を得、これらを実施例１６〜３０とした。前記実施例１
と同様にして測定した平均気孔径と気孔率の測定結果を
下記表に示した。
実施例３１〜４５
位径が０．１〜２０ μｒｒｔ、平均粒径が１．２ Ａ
ｍのｆ’ｉｏ２、ＢＯ及びＬｉｚＯ粉末全用い、それら
の組成比全前記実施例１〜１５に対応させ、下記表に示
す焼結温度で焼結させるよってしたこと以外は前記実施
例１と同様にして、感湿セラミック抵抗素子を得、これ
らを実施例３１〜４５とした。前記実施例】と同様にし
て測定した平均気孔径と気孔率の測定結果全下記表に示
した。
ｍのｆ’ｉｏ２、ＢＯ及びＬｉｚＯ粉末全用い、それら
の組成比全前記実施例１〜１５に対応させ、下記表に示
す焼結温度で焼結させるよってしたこと以外は前記実施
例１と同様にして、感湿セラミック抵抗素子を得、これ
らを実施例３１〜４５とした。前記実施例】と同様にし
て測定した平均気孔径と気孔率の測定結果全下記表に示
した。
比較例４６〜４９
Ｔｉ０２、Ｂ２Ｏ５及びＬｉ２Ｏを、その少なくとも１
つの成分が、９９８５〜９０．Ｏｒｎｏ１％、０．１〜
６．５ ｍｏｔチ及び０．０５〜３．５ ｍｏｔ％の範
囲を外ずれるような、下記表に示す種々の組成比とし、
下記表に示す焼結温度で焼結させるようにしたこと以外
は前記実施例１と同様にして、感湿セラミック抵抗体素
子を得、これらを比較例４６〜４９とした。
つの成分が、９９８５〜９０．Ｏｒｎｏ１％、０．１〜
６．５ ｍｏｔチ及び０．０５〜３．５ ｍｏｔ％の範
囲を外ずれるような、下記表に示す種々の組成比とし、
下記表に示す焼結温度で焼結させるようにしたこと以外
は前記実施例１と同様にして、感湿セラミック抵抗体素
子を得、これらを比較例４６〜４９とした。
前記実施例１と同様にして測定した平均気孔径と気孔率
の測定結果全下記表に示した。
の測定結果全下記表に示した。
比較例５０
Ｔ ｉ Ｏ２、Ｂ２Ｏ３及びＬｉ２Ｏの組成比ｋ ９７
．００ ｍｏ１％、１．５ ｒｎｏＬ％及び１．５ ｍ
ｏｔチとし、焼結温度を１２５０℃としたこと以外は前
記実施例１と同様にして、感湿セラミック抵抗素子を得
、これ全比較例５０とし、前記実施例１と同様にして測
定した平均気孔径と気孔率の測定結果を下記表に示した
。
．００ ｍｏ１％、１．５ ｒｎｏＬ％及び１．５ ｍ
ｏｔチとし、焼結温度を１２５０℃としたこと以外は前
記実施例１と同様にして、感湿セラミック抵抗素子を得
、これ全比較例５０とし、前記実施例１と同様にして測
定した平均気孔径と気孔率の測定結果を下記表に示した
。
比較例５１〜５４
粒径が１０μｍ以下で、平均粒径が０．５μｍのＴ ｉ
Ｏ２、Ｂ２Ｏ３及びＬｉ２Ｏ粉末を用い、それらの組
成比を下記表に示すような組成比とし、下記表に示す焼
結温度で焼結させるようにしたこと以外は前記実施例１
と同様にして、感湿セラミック抵抗体を得、これらを比
較例５１〜５４とし、前記実施例１と同様にして測定し
た平均気孔径と気孔率の測定結果を下記表に示した。
Ｏ２、Ｂ２Ｏ３及びＬｉ２Ｏ粉末を用い、それらの組
成比を下記表に示すような組成比とし、下記表に示す焼
結温度で焼結させるようにしたこと以外は前記実施例１
と同様にして、感湿セラミック抵抗体を得、これらを比
較例５１〜５４とし、前記実施例１と同様にして測定し
た平均気孔径と気孔率の測定結果を下記表に示した。
比較例５５
粒径が２０μｍ以下で、平均粒径が５．０μｍのＴｉＯ
□、Ｂ２Ｏ３及びＬｉ２Ｏ粉末を用い、それらの組成比
を下記表に示すような組成比とし、下記表に示す焼成温
度で焼結させるようにしたこと以外は前記実施例１と同
様にして、感湿セラミック抵抗素子を得、これを比較例
５５とし、前記実施例１と同様にして測定した平均気孔
径と気孔率の測定結果を下記表に示した。
□、Ｂ２Ｏ３及びＬｉ２Ｏ粉末を用い、それらの組成比
を下記表に示すような組成比とし、下記表に示す焼成温
度で焼結させるようにしたこと以外は前記実施例１と同
様にして、感湿セラミック抵抗素子を得、これを比較例
５５とし、前記実施例１と同様にして測定した平均気孔
径と気孔率の測定結果を下記表に示した。
従来例５６
ＺｎＯ４４，７５０ｒ Ｏ６８，４０ｙ、Ｌｉ２Ｏ１，
１５ｙ及び２ ％ ２５ Ｖ６Ｏ１３，０９，を秤量して混合した後に、８００℃
で２時間熱処理した後、粉砕し、これにノ々インダを加
えて造粒し、 １ｔｏｎ／ｃｆｆｌの圧力で、直径１
２鴫、厚さＱ、５ ｍｒｎのディスク状に成型し、これ
１ｔ１３００℃の温度で３時間焼成し、多孔質の感湿セ
ラミックを得、実施例１と同様にして平均気孔径と気孔
率を測定し、その測定結果を下記表に示した。
１５ｙ及び２ ％ ２５ Ｖ６Ｏ１３，０９，を秤量して混合した後に、８００℃
で２時間熱処理した後、粉砕し、これにノ々インダを加
えて造粒し、 １ｔｏｎ／ｃｆｆｌの圧力で、直径１
２鴫、厚さＱ、５ ｍｒｎのディスク状に成型し、これ
１ｔ１３００℃の温度で３時間焼成し、多孔質の感湿セ
ラミックを得、実施例１と同様にして平均気孔径と気孔
率を測定し、その測定結果を下記表に示した。
その後、該感湿セラミックに実施例１と同様にして電極
を設けて、感湿セラミック抵抗素子を得、これを従来例
５６とした。
を設けて、感湿セラミック抵抗素子を得、これを従来例
５６とした。
次に、前記実施例１〜４５、比較例４６〜５５及び従来
例５６の各感湿セラミック抵抗素子の２５℃における相
対温度３０ Ｓ Ｒ，Ｈ及び９０４ ＲＨでの抵抗値、
これら抵抗素子を冷暖房施設によって空調されている室
に５０００時間放置した後の前記と同様の条件下での抵
抗値並びにこれら抵抗素子の応答速度を測定し、その測
定値を下記表に示した。
例５６の各感湿セラミック抵抗素子の２５℃における相
対温度３０ Ｓ Ｒ，Ｈ及び９０４ ＲＨでの抵抗値、
これら抵抗素子を冷暖房施設によって空調されている室
に５０００時間放置した後の前記と同様の条件下での抵
抗値並びにこれら抵抗素子の応答速度を測定し、その測
定値を下記表に示した。
前記抵抗値の測定は、分流式湿度発生装置全具備した恒
温恒湿槽中において行ない、ＬＣ几メータを用いてＩ
ＫＨｚ 、 Ｉ ＫＶの交流電圧を印加した時の値を
抵抗値とした。
温恒湿槽中において行ない、ＬＣ几メータを用いてＩ
ＫＨｚ 、 Ｉ ＫＶの交流電圧を印加した時の値を
抵抗値とした。
また、前記応答速度の測定は、２５℃３ｏチＲＨ並び９
０ Ｓ ＲＨに夫々調整された恒温恒湿槽を用意し、測
定する感湿セラミック抵抗素子をＬＣＲメータに接続し
、２５℃、９０ＳＲＨの恒温恒湿槽中に５分間放置した
後、抵抗値をペンレコーダに記録させながら、該抵抗素
子をすみやかに２５℃、３０ＳＲＨの恒温恒湿槽に移動
し、２分間放置し、この間もペンレコーダに抵抗値を記
録し続け、２５℃、３０ＳＲＨの恒温恒湿槽で抵抗値が
安定した時の９０ ％に相当する抵抗値に達するまでの
時間を応答速度とした。
０ Ｓ ＲＨに夫々調整された恒温恒湿槽を用意し、測
定する感湿セラミック抵抗素子をＬＣＲメータに接続し
、２５℃、９０ＳＲＨの恒温恒湿槽中に５分間放置した
後、抵抗値をペンレコーダに記録させながら、該抵抗素
子をすみやかに２５℃、３０ＳＲＨの恒温恒湿槽に移動
し、２分間放置し、この間もペンレコーダに抵抗値を記
録し続け、２５℃、３０ＳＲＨの恒温恒湿槽で抵抗値が
安定した時の９０ ％に相当する抵抗値に達するまでの
時間を応答速度とした。
表から明らかなように、比較例４６〜５５及び従来例５
６の感湿セラミック抵抗素子のうちで、湿度変化に対す
る抵抗値変化が大きく、抵抗値の経時的変化も少なく、
シかも応答速度も速いというものは皆無であったが、実
験例１〜４５の感湿セラミック抵抗素子は全て湿度変化
に対する抵抗値変化が犬きく、抵抗値の経時的変化も少
なく、しかも応答速度も６０秒未満と優れていることが
確認された。
６の感湿セラミック抵抗素子のうちで、湿度変化に対す
る抵抗値変化が大きく、抵抗値の経時的変化も少なく、
シかも応答速度も速いというものは皆無であったが、実
験例１〜４５の感湿セラミック抵抗素子は全て湿度変化
に対する抵抗値変化が犬きく、抵抗値の経時的変化も少
なく、しかも応答速度も６０秒未満と優れていることが
確認された。
尚、特に比較例として例示してないが、気孔率が５０μ
ｍを越える場合には、感湿セラミック抵抗素子の抗折強
度が弱くなり取扱上好ましくない。
ｍを越える場合には、感湿セラミック抵抗素子の抗折強
度が弱くなり取扱上好ましくない。
（発明の効果）
このように、本発明の感湿セラミック抵抗素子によれば
、ＴｉＯ２９９，８５〜９０．０ ｍｏｔ％、Ｂ２０３
０．１〜６．５ ｍｏｔ％及びＬｉ２Ｏ０，０５〜３．
５ ｍｏｔ％とから成り、平均気孔径が０．１３〜０．
４６μｍで且つ気孔率が１２〜５０μｍの感湿セラミッ
クに電極を設けるようにしたので、湿度変化に対する抵
抗値変化が大きく、抵抗値の経時的変化が少ないことは
元より、湿度変化に応答して抵抗値が変化する際の応答
速度が速い等の効果を有する。
、ＴｉＯ２９９，８５〜９０．０ ｍｏｔ％、Ｂ２０３
０．１〜６．５ ｍｏｔ％及びＬｉ２Ｏ０，０５〜３．
５ ｍｏｔ％とから成り、平均気孔径が０．１３〜０．
４６μｍで且つ気孔率が１２〜５０μｍの感湿セラミッ
クに電極を設けるようにしたので、湿度変化に対する抵
抗値変化が大きく、抵抗値の経時的変化が少ないことは
元より、湿度変化に応答して抵抗値が変化する際の応答
速度が速い等の効果を有する。
外２名
Claims (1)
- ＴｉＯ＿２９９．８５〜９０．０ｍｏｌ％、Ｂ＿２Ｏ
＿３０．１〜６．５ｍｏｌ％及びＬｉ＿２Ｏ０．０５〜
３．５ｍｏｌ％とから成り、平均気孔径が０．１３〜０
．４６μｍで且つ気孔率が１２〜５０μｍの感湿セラミ
ックに電極を設けて成る感湿セラミック抵抗素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61122100A JPS62279602A (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 感湿セラミツク抵抗素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61122100A JPS62279602A (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 感湿セラミツク抵抗素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62279602A true JPS62279602A (ja) | 1987-12-04 |
Family
ID=14827644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61122100A Pending JPS62279602A (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 感湿セラミツク抵抗素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62279602A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5740901A (en) * | 1980-08-25 | 1982-03-06 | Chichibu Cement Kk | Moisture sensor element |
| JPS5796501A (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-15 | Ngk Spark Plug Co | Moisture sensitive resistance element |
| JPS5840801A (ja) * | 1981-08-25 | 1983-03-09 | 秩父セメント株式会社 | 湿度センサ素子とその製造法 |
-
1986
- 1986-05-29 JP JP61122100A patent/JPS62279602A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5740901A (en) * | 1980-08-25 | 1982-03-06 | Chichibu Cement Kk | Moisture sensor element |
| JPS5796501A (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-15 | Ngk Spark Plug Co | Moisture sensitive resistance element |
| JPS5840801A (ja) * | 1981-08-25 | 1983-03-09 | 秩父セメント株式会社 | 湿度センサ素子とその製造法 |
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