[发明专利]氧传感器元件

说明书

一种氧传感器元件，其由陶瓷烧结体形成，基于被施加电压时的电流值检测出氧浓度，其中，陶瓷烧结体，具有组成式LnBa₂Cu₃O_7－δ(Ln为稀土类元素，δ为0～1)的一部分被从周期表第2族元素中选择的任一元素、例如锶(Sr)置换得到的组成LnBa_2－xSr_xCu₃O_7－δ。这里，Sr的置换量x满足0＜x≤1.5。由此，能够提供一种不会损害传感器特性并且可提高耐久性等的氧传感器元件。

技术领域

本发明涉及一种使用陶瓷烧结体的气体(氧)传感器元件的材料组成。

背景技术

目前存在检测内燃机的排放气体等的氧浓度、检测用于锅炉的燃烧管理的氧浓度等检测各种各样的气体中的氧浓度的需求，作为该氧浓度的检测元件，已知由各种各样的材料形成的氧传感器。例如作为使用陶瓷烧结体的氧传感器的材料组成，已知使用将LnBa₂Cu₃O_7－δ与Ln₂BaCuO₅(Ln为稀土类元素)进行混合得到的复合陶瓷体的氧传感器(专利文献1)。

上述的使用陶瓷烧结体的线材的氧传感器，是利用热点现象的热点式氧传感器，热点现象是指当被施加电压时线材的一部分会发红发热。这样的氧传感器，能够实现小型化、轻量化、低成本、低电力消耗化，今后的实际应用备受期待。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-85816号(日本专利第4714867号)公报

发明内容

发明要解决的技术问题

上述的现有的氧传感器，传感器运行时所产生的热点导致线材容易熔断，其耐久性成为需要解决的技术问题。可认为，引起上述的线材的熔断的原因是，在热点内部的局部部分(尤其是晶界)形成了液相。

另外，构成现有的氧传感器元件的材料，具有容易氢氧化、碳酸化的特性，因此在检测气体中的氧浓度时，水蒸气、碳酸气体等周围的气体成分会引起传感器元件劣化，存在耐久性不足的问题。因此，在现有的材料组成的情况下，难以实现耐久性提高的传感器元件。

本发明，鉴于上述技术问题而完成，其目的在于，提供一种耐热性·耐湿性高，传感器特性不会受损且耐久性和可靠性改善的氧传感器元件。

解决技术问题的方法

作为实现上述目的、解决上述技术问题的一方面，具备如下结构。即，本发明是一种氧传感器元件，其由陶瓷烧结体形成，基于被施加电压时的电流值检测出氧浓度，其特征在于，所述陶瓷烧结体，具有组成式LnBa₂Cu₃O_7－δ(Ln为稀土类元素，δ为0～1)的一部分被从周期表第2族元素中选择的任一种元素置换的组成。