1994 Fiscal Year Annual Research Report
電気化学気相成長法によるジルコニア薄膜の形成と酸素センサーへの応用
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05453119
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
小久見 善八 京都大学, 工学部, 教授 (60110764)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
稲葉 稔 京都大学, 工学部, 助手 (80243046)
内本 善晴 京都大学, 工学部, 助手 (50193909)
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| Keywords | 電気化学気相成長法 / 安定化ジルコニア / 気相法 / 薄膜 / イオン導電体 / 酸素センサー |
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| Research Abstract |
本研究ではイオン導電性酸化物を用いる酸素センサーの薄膜化による低温作動化とミクロ化を目指し、電気化学気相成長法(EVD法)を用いて、電極となる金属上に数ミクロンから数十ミクロンの膜厚を有する緻密なイオン導電性薄膜を形成させる方法の開発を行うと同時に、反応機構の解明、および得られた薄膜の解除センサーへの応用を目的としている。昨年度は、表面層を酸化したニッケル板およびニッケル線(直径100μm)上に電気化学気相成長法を用いてイットリア安定化ジルコニア(YSZ)薄膜の形成する方法を開発した。
本年度は、気相反応温度、原料仕込量、反応時間、アルゴン流量を変化させ、得られるYSZ薄膜の析出速度、析出形態、析出物組成をSEM、X線回折、ラマン分光法を用いて解析し、反応条件の最適化を行った。また、ニッケル線上にYSZ薄膜を形成した後、ニッケル及び酸化ニッケルを塩酸水溶液に浸漬する事で溶解させ、YSZ中空繊維を得ることができた。このものは、酸素富化膜としての応用が期待できる。
また、作製した微小な酸化ネッケルペレット上にYSZ薄膜を形成し、YSZ薄膜上に検出電極として多孔性白金を焼き付け、酸素センサーを作製し、酸素濃度と起電力の関係を調べた。作製したセンサーは理論値よりも起電力が小さかったが、酸素分圧の対数に比例する出力が得られ、酸素センサーとして使用できることがわかった。また、通常の作製法で作製されたジルコニア酸素センサーでは測定が困難な500℃においても起電力を示し、薄膜化による低温作動化が可能となった。
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