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1. WO2020071246 - SENSOR ELEMENT

Publication Number WO/2020/071246
Publication Date 09.04.2020
International Application No. PCT/JP2019/037941
International Filing Date 26.09.2019
IPC
G01N 27/416 2006.01
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
27Investigating or analysing materials by the use of electric, electro-chemical, or magnetic means
26by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
416Systems
G01N 27/407 2006.01
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
27Investigating or analysing materials by the use of electric, electro-chemical, or magnetic means
26by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
403Cells and electrode assemblies
406Cells and probes with solid electrolytes
407for investigating or analysing gases
CPC
G01N 27/407
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
27Investigating or analysing materials by the use of electric, electro-chemical, or magnetic means
26by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
403Cells and electrode assemblies
406Cells and probes with solid electrolytes
407for investigating or analysing gases
G01N 27/416
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
27Investigating or analysing materials by the use of electric, electro-chemical, or magnetic means
26by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
416Systems
Applicants
  • 日本碍子株式会社 NGK INSULATORS, LTD. [JP]/[JP]
Inventors
  • 渡邉 悠介 WATANABE Yusuke
  • 甲斐 美佳 KAI Mika
  • 大西 諒 ONISHI Ryo
  • 鈴木 沙季 SUZUKI Saki
  • 日野 隆志 HINO Takashi
Agents
  • 吉竹 英俊 YOSHITAKE Hidetoshi
  • 有田 貴弘 ARITA Takahiro
  • 中尾 和樹 NAKAO Kazuki
  • 吉澤 勇 YOSHIZAWA Isamu
  • 喜多 弘行 KITA Hiroyuki
Priority Data
2018-18783403.10.2018JP
Publication Language Japanese (JA)
Filing Language Japanese (JA)
Designated States
Title
(EN) SENSOR ELEMENT
(FR) ÉLÉMENT CAPTEUR
(JA) センサ素子
Abstract
(EN)
A sensor element according to the present invention has, on a ceramic body that is formed of an oxygen ion-conducting solid electrolyte and that is provided with a gas inlet port at one end portion: an element substrate having inner-side leading-end protective layers with a porosity of 30 to 65% on two opposed principal surfaces; an intermediate leading-end protective layer with a porosity of 25 to 80%, said porosity being equal to or lower than the porosity of the inner-side leading-end protective layers; and an outer-side leading-end protective layer that surrounds the element substrate at the outermost peripheral portion on one end portion side of the element and that has a porosity of 15 to 30%, said porosity being lower than the porosity of the intermediate leading-end protective layer. Of the element substrate, at least in an area in which an inner void is provided, the inner-side leading-end protective layers, the intermediate leading-end protective layer, and the outer-side leading-end protective layer are laminated on the principal surfaces in that order. In an area in which the inner void is not provided, the outer-side leading-end protective layer is in contact with the inner-side leading-end protective layers. The porosity difference between the inner-side leading-end protective layers and the outer-side leading-end protective layer is 10 to 50%.
(FR)
Un élément capteur selon la présente invention comporte, sur un corps en céramique qui est formé d'un électrolyte solide conducteur d'ions d'oxygène et qui est pourvu d'un orifice d'entrée de gaz au niveau d'une partie d'extrémité : un substrat d'élément ayant des couches de protection d'extrémité avant côté intérieur ayant une porosité de 30 à 65 % sur deux surfaces principales opposées ; une couche de protection d'extrémité avant intermédiaire ayant une porosité de 25 à 80 %, ladite porosité étant égale ou inférieure à la porosité des couches de protection d'extrémité avant côté intérieur ; et une couche de protection d'extrémité avant côté extérieur qui entoure le substrat d'élément au niveau de la partie périphérique la plus à l'extérieur sur un côté partie d'extrémité de l'élément et qui a une porosité de 15 à 30 %, ladite porosité étant inférieure à la porosité de la couche de protection d'extrémité avant intermédiaire. Du substrat d'élément, au moins dans une zone dans laquelle un vide intérieur est prévu, les couches de protection d'extrémité avant côté intérieur, la couche de protection d'extrémité avant intermédiaire, et la couche de protection d'extrémité avant côté extérieur sont stratifiées sur les surfaces principales dans cet ordre. Dans une zone dans laquelle le vide intérieur n'est pas prévu, la couche de protection d'extrémité avant côté extérieur est en contact avec les couches de protection d'extrémité avant côté intérieur. La différence de porosité entre les couches de protection d'extrémité avant côté intérieur et la couche de protection d'extrémité avant côté extérieur est de 10 à 50 %.
(JA)
センサ素子が、酸素イオン伝導性固体電解質からなり、一方端部にガス導入口を備えるセラミックス体に、気孔率が30~65%の内側先端保護層を対向する2つの主面上に備える素子基体と、気孔率が25~80%であって内側先端保護層の気孔率以下である中間先端保護層と、素子一方端部側の最外周部において素子基体を囲繞し、気孔率が15~30%であって中間先端保護層の気孔率よりも小さい外側先端保護層と、を備え、素子基体のうち少なくとも内部空室が設けられてなる範囲においては主面上に内側先端保護層と中間先端保護層と外側先端保護層とがこの順に積層されようにし、内部空室が設けられていない範囲においては外側先端保護層が内側先端保護層と接触するようにし、内側先端保護層と外側先端保護層との気孔率差が10~50%とした。
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