JPH0816667B2 - Manufacturing method of oxygen sensor - Google Patents
Manufacturing method of oxygen sensorInfo
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- JPH0816667B2 JPH0816667B2 JP3284042A JP28404291A JPH0816667B2 JP H0816667 B2 JPH0816667 B2 JP H0816667B2 JP 3284042 A JP3284042 A JP 3284042A JP 28404291 A JP28404291 A JP 28404291A JP H0816667 B2 JPH0816667 B2 JP H0816667B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、固体電解質と電極と
の接合強度を向上させることができる酸素センサの製造
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an oxygen sensor capable of improving the bonding strength between a solid electrolyte and an electrode.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、薄膜型ガスセンサの一例として、
安定化ジルコニアを酸素イオン導電性固体電解質として
用いた酸素センサが知られている。この酸素センサは、
例えばイットリア添加安定化ジルコニア(ZrO2ー8
mol%Y2O3)の様に、ジルコニア(ZrO2)にイ
ットリア (Y2O3)、マグネシア(MgO)、カルシ
ア(CaO)等の酸化物を数mol%程度添加して安定
化させたものを固体電解質として用いたもので、通常、
マグネトロンスパッタ装置等を用いて多孔質のアルミナ
(Al2O3)基板上に、多孔質の白金(Pt)電極層、
ZrO2ー8mol%Y2O3等の固体電解質層、多孔質
のPt電極層を順次積層して作成される。2. Description of the Related Art Conventionally, as an example of a thin film gas sensor,
An oxygen sensor using stabilized zirconia as an oxygen ion conductive solid electrolyte is known. This oxygen sensor is
For example yttria-stabilized zirconia (ZrO 2 over 8
Stabilized by adding a few mol% of oxides such as yttria (Y 2 O 3 ), magnesia (MgO) and calcia (CaO) to zirconia (ZrO 2 ), such as mol% Y 2 O 3 ). Which is used as a solid electrolyte,
A porous platinum (Pt) electrode layer is formed on a porous alumina (Al 2 O 3 ) substrate using a magnetron sputtering device or the like.
It is prepared by sequentially stacking a solid electrolyte layer of ZrO 2 -8 mol% Y 2 O 3 and the like and a porous Pt electrode layer.
【0003】そして、この酸素センサでは、固体電解質
層を一定の温度に保持し、両Pt電極層間に所定の電圧
を印加した状態にしておくと、多孔質のアルミナ基板を
通して固体電解質層に取り込まれた試料ガス中の酸素が
酸素ポンピング作用により該固体電解質層をイオンとな
って流れ、この酸素イオンをキャリアとする電流値から
前記試料ガス中の酸素濃度が測定される。In this oxygen sensor, when the solid electrolyte layer is kept at a constant temperature and a predetermined voltage is applied between both Pt electrode layers, it is taken into the solid electrolyte layer through the porous alumina substrate. Oxygen in the sample gas flows as ions in the solid electrolyte layer by the oxygen pumping action, and the oxygen concentration in the sample gas is measured from the current value using the oxygen ions as carriers.
【0004】この酸素センサは、従来のバルク型酸素セ
ンサと比較した場合、応答速度が速い、低消費電力、小
型化が可能等の優れた特徴があるために、地下室等の密
室における酸欠事故防止、溶鋼中の酸素濃度測定、エン
ジンやボイラー等の燃焼管理、公害計測用等様々な目的
に適合したセンサである。Compared with the conventional bulk type oxygen sensor, this oxygen sensor has excellent characteristics such as quick response speed, low power consumption, and miniaturization, so that an oxygen deficiency accident in a closed room such as a basement. This sensor is suitable for various purposes such as prevention, measurement of oxygen concentration in molten steel, combustion control of engines and boilers, and pollution measurement.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の酸素
センサを製造する場合、単に、Pt電極層、固体電解質
層、Pt電極層を順次積層しているのみであるから、P
t電極層と固体電解質層との接合強度が非常に弱いとい
う欠点があった。Pt電極層と固体電解質層との間の接
合強度が弱い場合、Pt電極層と固体電解質層との界面
の電気抵抗が非常に大きなものとなり前記固体電解質層
にかかる電圧が所定の電圧より低下してしまうこととな
る。したがって、固体電解質層において酸素ポンピング
作用が良好に行われなくなり、酸素センサとしての感度
や応答性が大きく低下することとなる。上記の現象は特
に熱サイクルが存在する場合に顕著に現れる。By the way, when the above oxygen sensor is manufactured, the Pt electrode layer, the solid electrolyte layer, and the Pt electrode layer are simply laminated in this order, so that P
There is a drawback that the bonding strength between the t electrode layer and the solid electrolyte layer is very weak. When the bonding strength between the Pt electrode layer and the solid electrolyte layer is weak, the electric resistance at the interface between the Pt electrode layer and the solid electrolyte layer becomes very large, and the voltage applied to the solid electrolyte layer falls below a predetermined voltage. Will be lost. Therefore, the oxygen pumping action is not favorably performed in the solid electrolyte layer, and the sensitivity and responsiveness of the oxygen sensor are greatly reduced. The above-mentioned phenomenon is remarkable especially in the presence of thermal cycles.
【0006】そこで、前記接合強度を向上させる方法と
して、スパッタされる面に凹凸を形成し接触面積を増加
させる方法が検討されているが、単に接触面積を増加さ
せただけではPt電極層と固体電解質層との接合強度を
大幅に高めることはできず、根本的な解決方法にはなら
ない。Therefore, as a method of improving the bonding strength, a method of forming unevenness on the surface to be sputtered to increase the contact area has been studied. However, simply increasing the contact area causes the solid state of the Pt electrode layer and the solid state. The bonding strength with the electrolyte layer cannot be significantly increased, which is not a fundamental solution.
【0007】また、Pt電極層と固体電解質層からなる
積層体を、例えば1400℃以上の高温において反応さ
せ、Pt電極層と固体電解質層との界面に接合層を形成
する方法も考えられている。しかし、この方法では、反
応温度が非常に高温であることからPt電極層や固体電
解質層が変質する危険性があり、また、耐熱性の点から
用いられる材料が限られてしまうために最適な材料を選
択することが極めて困難なものとなり、製造コストも大
幅にアップするという様々な欠点がある。Further, a method of reacting a laminate composed of a Pt electrode layer and a solid electrolyte layer at a high temperature of, for example, 1400 ° C. or higher to form a bonding layer at the interface between the Pt electrode layer and the solid electrolyte layer has been considered. . However, in this method, since the reaction temperature is very high, there is a risk that the Pt electrode layer and the solid electrolyte layer may be deteriorated, and the material used is limited from the viewpoint of heat resistance, so it is optimal. There are various drawbacks in that it becomes extremely difficult to select the material and the manufacturing cost is significantly increased.
【0008】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
ものであって、電極と固体電解質との接合強度を向上さ
せることができ、かつ、高信頼性、小型化、低消費電
力、応答性の向上、低コスト等の優れた特徴を有する酸
素センサの製造方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances and is capable of improving the bonding strength between an electrode and a solid electrolyte, and has high reliability, downsizing, low power consumption, and responsiveness. Acid with excellent characteristics such as
It is to provide a method for manufacturing an elementary sensor .
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は次の様な酸素センサの製造方法を採用し
た。すなわち、請求項1記載の酸素センサの製造方法
は、3価以下の金属またはその酸化物を0.05〜1
0.0重量%含有する固体電解質層と、3価以下の金属
またはその酸化物を0.05〜10.0重量%含有する
電極層を積層し、得られた積層体を酸化性雰囲気中にお
いて焼成し、前記固体電解質層と前記電極層とを接合す
ることを特徴としている。[Means for Solving the Problems] To solve the above problems
The invention is as follows.Oxygen sensor manufacturing methodAdopted
Was. That is, according to claim 1.Oxygen sensor manufacturing method
Is a trivalent or lower metal or its oxide 0.05 to 1
Solid electrolyte layer containing 0.0% by weight and trivalent or lower metal
Or containing 0.05 to 10.0% by weight of its oxide
Laminate the electrode layers and place the resulting laminate in an oxidizing atmosphere.
And sinter to bond the solid electrolyte layer and the electrode layer.
It is characterized by that.
【0010】また、請求項2の酸素センサの製造方法
は、請求項1記載の酸素センサの製造方法において、前
記金属は、Cu,Bi,Zn,Cdから選択された少な
くとも1種を含有することを特徴としている。Further, in claim 2Oxygen sensor manufacturing method
Is according to claim 1.Oxygen sensorIn the manufacturing method of
The metal is a small amount selected from Cu, Bi, Zn and Cd.
It is characterized by containing at least one kind.
【0011】ここで、固体電解質に添加する金属または
その酸化物の添加量が下限値を下回る場合には金属酸化
物としての添加効果がみられず、また、上限値を越える
場合にはこれらの金属酸化物が固体電解質中の格子欠陥
となりイオン導電性を阻害しセンサの感度を低下させる
ために不適当である。したがって、金属またはその酸化
物の添加量は上記の範囲が好ましい。Here, when the addition amount of the metal or its oxide added to the solid electrolyte is below the lower limit value, the effect of addition as a metal oxide is not observed, and when the addition amount exceeds the upper limit value, these additions are not observed. The metal oxide is not suitable because it becomes a lattice defect in the solid electrolyte, impairs ionic conductivity, and reduces the sensitivity of the sensor. Therefore, the addition amount of the metal or its oxide is preferably within the above range.
【0012】また、電極に添加する金属またはその酸化
物の添加量が下限値を下回る場合には金属酸化物として
の添加効果がみられず、また、上限値を越える場合には
これらの金属酸化物が高抵抗物質であるために電極層の
抵抗値が大きくなり電極として不適当である。したがっ
て、金属またはその酸化物の添加量は上記の範囲が好ま
しい。Further, when the amount of the metal or its oxide added to the electrode is below the lower limit, the effect of addition as a metal oxide is not observed, and when the amount exceeds the upper limit, these metal oxides are oxidized. Since the material is a high resistance material, the resistance value of the electrode layer becomes large and it is not suitable as an electrode. Therefore, the addition amount of the metal or its oxide is preferably within the above range.
【0013】また、前記金属は、前記固体電解質及び前
記電極双方となじみが良く、かつセンサとしての特性に
影響を与えない金属であるCu,Bi,Zn,Cdを少
なくとも1種以上含むことが望ましい。また、前記金属
酸化物は、上述したCu,Bi,Zn,Cdが酸化した
もの、すなわち、酸化銅(CuO)、亜酸化銅(Cu2
O)、酸化ビスマス(Bi2O3)、酸化ビスマス(Bi
O(=Bi2O3+Bi))、酸化亜鉛(ZnO)、酸化
カドミウム(CdO)、不定比酸化カドミウム(CdO
x但しx<1.0)及びこれらの組み合わせ、例えばC
uOとCu2Oの共晶等も含まれる。It is desirable that the metal contains at least one of Cu, Bi, Zn and Cd, which is a metal that is well compatible with both the solid electrolyte and the electrode and does not affect the characteristics as a sensor. . Further, the metal oxide is an oxide of Cu, Bi, Zn, Cd described above, that is, copper oxide (CuO), cuprous oxide (Cu 2).
O), bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), bismuth oxide (Bi
O (= Bi 2 O 3 + Bi)), zinc oxide (ZnO), cadmium oxide (CdO), nonstoichiometric cadmium oxide (CdO)
x, where x <1.0) and combinations thereof, such as C
A eutectic of uO and Cu 2 O and the like are also included.
【0014】この発明の請求項1記載の酸素センサの製
造方法では、固体電解質に添加された金属や電極に添加
された金属は、酸化性雰囲気中において焼成することに
より酸化されて金属酸化物に変わる。これらの金属酸化
物が固体電解質層と電極層双方に介在することにより、
これらの層の界面の接合強度を大幅に向上させる。The oxygen sensor according to claim 1 of the present invention is manufactured.
In the manufacturing method , the metal added to the solid electrolyte and the metal added to the electrode are oxidized and converted into metal oxides by firing in an oxidizing atmosphere. By interposing these metal oxides in both the solid electrolyte layer and the electrode layer,
The bonding strength at the interface between these layers is significantly improved.
【0015】また、請求項2記載の酸素センサの製造方
法では、前記金属は焼成することによりCuO,Cu2
O,Bi2O3,BiO(=Bi2O3+Bi ),Zn
O,CdO,CdOx(但し、x<1.0) 等の金属酸
化物に変わり、前記固体電解質及び前記電極に介在し、
前記固体電解質及び電極の特性を損なうことなく、固体
電解質と電極との間の接合強度を大幅に向上させる。A method of manufacturing the oxygen sensor according to claim 2
In the method , the metal is burned to form CuO, Cu 2
O, Bi 2 O 3 , BiO (= Bi 2 O 3 + Bi), Zn
O, CdO, CdO x (provided that x <1.0) or the like is changed to a metal oxide, and is interposed in the solid electrolyte and the electrode,
The bonding strength between the solid electrolyte and the electrode is significantly improved without impairing the characteristics of the solid electrolyte and the electrode.
【0016】[0016]
【実施例】以下、この発明の各実施例について説明す
る。 (実施例1)図1に示す様に、マグネトロンスパッタ装
置を用いて、多孔質のアルミナ基板1の上に、Cu及び
Biをそれぞれ2重量%ずつ含む多孔質のPt電極層
2、CuO及びBiOをそれぞれ2重量%ずつ含むZr
O2ー8mol%Y2O3からなる固体電解質層3、Cu
及びBiをそれぞれ2重量%ずつ含む多孔質のPt電極
層4を順次積層した。次に、この積層体5をN2ー21
〜100%O2からなる酸化性雰囲気中において110
0℃で2時間焼成し、薄膜型の酸素センサ(薄膜型ガス
センサ)6とした。図2は酸素センサ6の限界電流特性
を示す図である。ここでは、該酸素センサ6を300℃
に加熱し、Pt電極層2,4間に印加される電圧の大き
さを変化させた場合に得られる電流の大きさをグラフ化
した。図2より、酸素センサ6は良好な限界電流特性を
示すことが明らかである。Embodiments of the present invention will be described below. (Example 1) As shown in FIG. 1, using a magnetron sputtering apparatus, a porous Pt electrode layer 2 containing Cu and Bi in an amount of 2 wt% each, CuO and BiO were formed on a porous alumina substrate 1. Zr containing 2 wt% each
O 2 over 8mol% Y 2 O 3 made of a solid electrolyte layer 3, Cu
, And porous Pt electrode layers 4 containing 2 wt% of Bi each were sequentially laminated. Next, the laminated body 5 N 2 over 21
110 in an oxidizing atmosphere consisting of ~ 100% O 2.
The thin film was baked at 0 ° C. for 2 hours to obtain a thin film oxygen sensor (thin film gas sensor) 6. FIG. 2 is a diagram showing the limiting current characteristics of the oxygen sensor 6. Here, the oxygen sensor 6 is set to 300 ° C.
The magnitude of the electric current obtained when the magnitude of the voltage applied between the Pt electrode layers 2 and 4 was changed by heating to a graph was plotted. From FIG. 2, it is clear that the oxygen sensor 6 exhibits good limiting current characteristics.
【0017】(実施例2)マグネトロンスパッタ装置を
用いて、基板1の上に、CuO及びBi2O3をそれぞれ
3重量%ずつ含む多孔質のPt電極層12、Cu及びB
iをそれぞれ1重量%ずつ含むZrO2ー8mol%Y2
O3からなる固体電解質層13、CuO及びBi2O3を
それぞれ3重量%ずつ含む多孔質のPt電極層14を順
次積層した。 次に、この積層体15をN2ー21〜1
00%O2からなる酸化性雰囲気中において1200℃
で3時間焼成し、薄膜型の酸素センサ16とした。この
酸素センサ16も前記酸素センサ6と同様に良好な限界
電流特性を示すことが明白であった。(Example 2) Using a magnetron sputtering apparatus, a porous Pt electrode layer 12 containing CuO and Bi 2 O 3 in an amount of 3% by weight, Cu and B on a substrate 1 respectively.
ZrO 2 -8 mol% Y 2 containing 1% by weight of each i
The solid electrolyte layer 13 made of O 3, the CuO and Bi 2 O 3 were sequentially stacked Pt electrode layer 14 of a porous, including one by each 3 percent by weight. Next, the laminated body 15 N 2 over 21 to 1
1200 ° C in an oxidizing atmosphere consisting of 00% O 2
The thin film oxygen sensor 16 was baked for 3 hours. It was clear that this oxygen sensor 16 also exhibits a good limiting current characteristic like the oxygen sensor 6.
【0018】表1は、上記実施例1,2の酸素センサと
従来の酸素センサのそれぞれの接合強度を比較したもの
である。ここでは、実施例1,2の酸素センサにおける
接合強度の評価は、基板上の積層体を格子状に切断して
2×2mmの大きさの試験片を10個作成し、これらの
試験片のPt電極層にテープを張り付けた後に再びこの
テープを剥離し、Pt電極層が90%以上残っている試
験片の数を求めることにより行った。一方、従来の酸素
センサは、「従来の技術」で説明した材料のジルコニア
イオン伝導体20の両面に、白金によって多孔質に形成
されたアノード電極21及びカソード電極22を積層
し、更にジルコニアイオン伝導体20のカソード電極2
2側に封止ガラス23を介して気体拡散孔24Aを有す
るキャップ24を接合し、かつキャップ24の上面にヒ
ータ25を積層したものであって(図3参照)、この従
来の酸素センサにおける接合強度の評価は、上記実施例
1,2の酸素センサと同様に、ジルコニアイオン伝導体
20の下部側に位置しているアノード電極21を格子状
に切断して2×2mmの大きさの試験片を10個とし、
これらの試験片のPt電極層にテープを張り付けた後に
再びこのテープを剥離し、Pt電極層が90%以上残っ
ている試験片の数を求めることにより行った。 Table 1 compares the bonding strengths of the oxygen sensors of Examples 1 and 2 and the conventional oxygen sensor. Here, the evaluation of the bonding strength in the oxygen sensors of Examples 1 and 2 was performed by cutting the laminate on the substrate into a grid pattern to prepare 10 test pieces each having a size of 2 × 2 mm. After the tape was attached to the Pt electrode layer of the test piece of No. 3, the tape was peeled off again, and the number of test pieces in which 90% or more of the Pt electrode layer remained was determined. On the other hand, conventional oxygen
The sensor is zirconia of the material described in "Prior Art".
Platinum is formed on both sides of the ion conductor 20 to be porous.
Laminated anode electrode 21 and cathode electrode 22
In addition, the cathode electrode 2 of the zirconia ion conductor 20
There is a gas diffusion hole 24A on the second side through the sealing glass 23.
The cap 24 that is attached to the
Data 25 is laminated (see FIG. 3).
The bonding strength of conventional oxygen sensors was evaluated using the above-mentioned example.
Like the oxygen sensors 1 and 2, the zirconia ion conductor
Anode electrode 21 located on the lower side of 20
Cut into 10 pieces of 2 x 2 mm size,
After applying the tape to the Pt electrode layer of these test pieces,
The tape was peeled off again, and 90% or more of the Pt electrode layer remained.
It was carried out by determining the number of test pieces that are present.
【0019】[0019]
【表1】 [Table 1]
【0020】表1から、この実施例1,2の酸素センサ
は従来の酸素センサと比べてPt電極層と固体電解質層
との接合強度が大幅に向上していることが明白である。From Table 1, it is clear that the oxygen sensors of Examples 1 and 2 have a greatly improved bonding strength between the Pt electrode layer and the solid electrolyte layer as compared with the conventional oxygen sensors.
【0021】以上説明した様に、上記実施例の酸素セン
サ6(16)の製造方法によれば、CuとBiまたはC
uOとBi2O3を0.05〜10.0重量%含有するP
t電極層2(12)と、CuとBiまたはCuOとBi
2O3を0.05〜10.0重量%含有する固体電解質層
3(13)と、CuとBiまたはCuOとBi2O3を
0.05〜10.0重量%含有するPt電極層4(1
4)を積層し、得られた積層体5(15)を酸化性雰囲
気中において焼成し、前記固体電解質層3(13)と前
記電極層2,4(12,14)とを接合することとした
ので、CuO及びBi2O3が固体電解質層3(13)と
電極層2,4(12,14)双方に介在し、これらの層
の界面の接合強度を大幅に向上させることができる。し
たがって、薄膜型の酸素センサの感度、応答性等の電気
特性、長期寿命特性等の信頼性を大幅に向上させること
ができる。As described above, according to the method of manufacturing the oxygen sensor 6 (16) of the above embodiment, Cu and Bi or C are used.
P containing 0.05 to 10.0% by weight of uO and Bi 2 O 3
t electrode layer 2 (12) and Cu and Bi or CuO and Bi
And 2 O 3 solid electrolyte layer 3 containing 0.05 to 10.0 wt% (13), Pt electrode layer 4 of Cu and Bi, or CuO and Bi 2 O 3 containing 0.05 to 10.0 wt% (1
4) is laminated, and the obtained laminated body 5 (15) is fired in an oxidizing atmosphere to bond the solid electrolyte layer 3 (13) and the electrode layers 2, 4 (12, 14). Therefore, CuO and Bi 2 O 3 are present in both the solid electrolyte layer 3 (13) and the electrode layers 2, 4 (12, 14), and the bonding strength at the interface between these layers can be significantly improved. Therefore, the reliability of the thin-film oxygen sensor such as sensitivity and responsiveness, electrical characteristics such as long-term life characteristics, and the like can be significantly improved.
【0022】以上により、高信頼性、小型化、低消費電
力、応答性の向上、低コスト等の優れた特徴を有する薄
膜型の酸素センサを提供することが可能になる。As described above, it is possible to provide a thin film type oxygen sensor having excellent features such as high reliability, downsizing, low power consumption, improved responsiveness, and low cost.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上詳細に説明した様に、請求項1記載
の酸素センサによれば、3価以下の金属またはその酸化
物を0.05〜10.0重量%含有する固体電解質層
と、3価以下の金属またはその酸化物を0.05〜1
0.0重量%含有する電極層を積層し、得られた積層体
を酸化性雰囲気中において焼成し、前記固体電解質層と
前記電極層とを接合することとしたので、前記固体電解
質と前記電極との界面の接合強度を大幅に向上させるこ
とができる。したがって、当該酸素センサの感度、応答
性等の電気特性、長期寿命特性等の信頼性を大幅に向上
させることができる。As described in detail above, according to the oxygen sensor of claim 1, a solid electrolyte layer containing 0.05 to 10.0% by weight of a trivalent or lower metal or its oxide, Trivalent or less metal or its oxide 0.05-1
Since the electrode layer containing 0.0 wt% is laminated and the obtained laminate is fired in an oxidizing atmosphere to bond the solid electrolyte layer and the electrode layer, the solid electrolyte and the electrode It is possible to greatly improve the bonding strength at the interface with. Therefore, it is possible to significantly improve the reliability of the oxygen sensor such as sensitivity, responsiveness and other electrical characteristics, and long-term life characteristics.
【0024】また、請求項2記載の酸素センサの製造方
法によれば、請求項1記載の酸素センサにおいて、前記
金属は、Cu,Bi,Zn,Cdから選択された少なく
とも1種を含有することとしたので、前記固体電解質及
び前記電極の特性を損なうことなく前記固体電解質と前
記電極との界面の接合強度を大幅に向上させることがで
きる。したがって、該酸素センサの感度、応答性等の電
気特性、長期寿命特性等の信頼性を大幅に向上させるこ
とができる。According to the method of manufacturing an oxygen sensor of claim 2, in the oxygen sensor of claim 1, the metal contains at least one selected from Cu, Bi, Zn and Cd. Therefore, the bonding strength at the interface between the solid electrolyte and the electrode can be significantly improved without impairing the characteristics of the solid electrolyte and the electrode. Therefore, it is possible to significantly improve the reliability of the oxygen sensor such as the sensitivity, the responsiveness, and other electrical characteristics, the long-term life characteristic, and the like.
【0025】以上により、高信頼性、小型化、低消費電
力、応答性の向上、低コスト等の優れた特徴を有する酸
素センサを提供することが可能になる。As described above, an acid having excellent characteristics such as high reliability, downsizing, low power consumption, improved responsiveness, and low cost.
It becomes possible to provide an elementary sensor .
【図1】 この発明の酸素センサの一実施例である酸素
センサを示す正断面図である。FIG. 1 is a front sectional view showing an oxygen sensor which is an embodiment of the oxygen sensor of the present invention.
【図2】 この発明の酸素センサの一実施例である酸素
センサの限界電流特性を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a limiting current characteristic of an oxygen sensor which is an embodiment of the oxygen sensor of the present invention.
【図3】 表1の実験例において、実施例1,2の酸素FIG. 3 shows the oxygen of Examples 1 and 2 in the experimental example of Table 1.
センサと比較される従来の酸素センサを示す図。The figure which shows the conventional oxygen sensor compared with a sensor.
6,16…酸素センサ、1…基板、2,4,12,14
…Pt電極層、3,13…固体電解質層6, 16 ... Oxygen sensor , 1 ... Substrate, 2, 4, 12, 14
... Pt electrode layer, 3, 13 ... Solid electrolyte layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 功成 東京都江東区木場一丁目5番1号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 加藤 嘉則 東京都江東区木場一丁目5番1号 藤倉電 線株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−167461(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Issei Ishibashi 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Within Fujikura Electric Wire Co., Ltd. (72) Inventor Yoshinori Kato 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura Electric Wire Co., Ltd. (56) Reference JP-A-2-167461 (JP, A)
Claims (2)
れた固体電解質が設けられ、該固体電解質内に多孔質な
基板を通じて制限的に取り込まれた試料ガス中の酸素濃
度を、該固体電解質の酸素ポンピング作用によってイオ
ン電流として測定するようにした酸素センサの製造方法
であって、 3価以下の金属またはその酸化物を0.05〜10.0
重量%含有する固体電解質層と、3価以下の金属または
その酸化物を0.05〜10.0重量%含有する電極層
を積層し、 得られた積層体を酸化性雰囲気中において焼成し、前記
固体電解質層と前記電極層とを接合することを特徴とす
る酸素センサの製造方法。1. An electrode is laminated on both sides on a porous substrate.
And a porous solid electrolyte is provided in the solid electrolyte.
Oxygen concentration in the sample gas taken in restrictively through the substrate
The oxygen pumping action of the solid electrolyte
Oxygen sensor manufacturing method for measuring oxygen current
And a trivalent or lower metal or oxide thereof is added in an amount of 0.05 to 10.0.
A solid electrolyte layer containing wt% and an electrode layer containing 0.05 to 10.0 wt% of a trivalent or lower metal or its oxide are laminated, and the obtained laminate is fired in an oxidizing atmosphere, A method for manufacturing an oxygen sensor, comprising joining the solid electrolyte layer and the electrode layer.
i)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)から選択され
た少なくとも1種を含有することを特徴とする請求項1
記載の酸素センサの製造方法。2. The metal is copper (Cu) or bismuth (B).
2. At least one selected from i), zinc (Zn), and cadmium (Cd) is contained.
A method for manufacturing the oxygen sensor described above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP3284042A JPH0816667B2 (en) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | Manufacturing method of oxygen sensor |
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| JP3284042A JPH0816667B2 (en) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | Manufacturing method of oxygen sensor |
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| JPH0599894A JPH0599894A (en) | 1993-04-23 |
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1991
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| JPH0599894A (en) | 1993-04-23 |
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