| 研究課題/領域番号 |
24656255
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
岡元 智一郎 長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (60313566)
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| 研究分担者 |
高田 雅介 長岡技術科学大学, 学内共同利用施設等, 名誉教授 (20107551)
黒木 雄一郎 長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (90324003)
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| キーワード | ホットスポット / 酸素センサ / 応答性 / 相対密度 / 機械的強度 / 造孔材 / 炭素粉末 / 拡散速度 |
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| 研究概要 |
エネルギー・環境問題への懸念や安全・安心・快適な生活への要求から、酸素センサの活躍の場が広がっている。既存の酸素センサは、現在の多様なニーズに対応できなくなっている。本申請者らが見出したホットスポット現象を利用した酸素センサ（ホットスポット酸素センサ）は、高い汎用性と信頼性を併せ持つ。また、応答性において更なる特性の向上が期待できるため、広範囲の分野における多種多様な利用が期待できる。そこで、本研究では、ホットスポット酸素センサの高速応答化を目指して、I．材料中での酸化物イオンの拡散挙動の新規解析法の確立、II．材料中の酸化物イオンの拡散速度を向上させる組成・微細構造の設計、III．所望の微細構造を実現する新規合成法の開発を行った。
前年度までの研究から、本センサの応答時間は、雰囲気の酸素濃度が減少した場合には線材の内部から表面に（酸素濃度が増加した場合には表面から内部に）酸化物イオンが拡散する時間に相当すること、線材の相対密度が低い程、拡散速度が向上することがわかった。しかし、相対密度が低い程、線材の機械的強度が低くなるために、実用的な酸素センサーとして使用出来ないことが問題であった。そこで、本年度は、機械的強度が高く、酸素の拡散速度が高い線材の作製を目的として、造孔剤として炭素粉末を用いて従来よりも高温で焼成した線材の評価を行った。その結果、実用に供し得る高い機械的強度と酸素応答特性を有するセラミック線材を得る事に成功した。
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