Способ изготовления чувствительного элемента датчика для определения газов-восстановителей

 

Изобретение относится к технологии изготовления чувствительных элементов датчиков на газы-восстановители и может быть использовано при изготовлении датчиков, способных регистрировать газы-восстановители в условиях высоких температур (до 750°С), в частности, для сигнализации и предупреждения аварийных ситуаций при разгерметизации конструкций, заполненИзобретение относится к технологии изготовления чувствительных элементов датчиков на газы-восстановители и может быть использовано при изготовлении датчиков для контроля герметичности изделий, содержащих эти газы при высокой температуре , а также определения их химической активности. Целью изобретения является расширение температурного диапазона работы элемента датчика в сторону более высоких рабочих температур и сохранение стабильных газами-восстановителями и эксплуатируемых при высоких температурных условиях . Цель изобретения - расширение температурного диапазона работы элемента датчика в сторону более высоких температур (до 750°С) и повышение стабильности работы. Цель достигается тем, что поверхность подложки-изолятора предварительно обрабатывают насыщенным раствором соли железа, сушат, прокаливают до разложения соли железа, а формирование поверхности чувствительною слоя осуществляют обработкой подложки-изолятора смесью насыщенных паров пзнтакарбонила железа с инертным газом или водородом до образования на поверхности подложки-изолятора, нагретой до температуры разложения пентакаобонила. сплошного слоя металлического железа с последующей термообработкой его в окислительной атмосфере до достижения постоянного омического сопротивления чувствительного поверхностного слоя датчика . Чувствительный элемент датчика сохраняет свои параметры при многократных циклах восстановления-окисления ности свойств в многократных циклах восстановление-окисление . Пример Подложку в виде цилиндрической (ппоской, кольцевой) керамической заготовки, на концевых участках которой закреплены контактные проводники, промывают спиртом, сушат при комнатной температуре до удаления растворителя, обрабатывают насыщенным водным раствором азотнокислого железа, затем сушат на воздухе до образования на поверхности подложки . видимого глазом сухого слоя соли железа, затем при 100°С для удаления О -N Ю СлЭ 1СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 N 27/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPM ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ъ ( (21) 4678182/25 (22) 11.04.89 (46) 15.04.91, Бюл. М 14 (71) Институт физической химии им. Л, В.Писаржевского (72) Ю.Н.Артюх, Л.И.Бударин, Л.П.!Орченко, В,Н.Гребенников, В.M.Hàâðoöêèé и О.П. Верхградский (53) 543.275(088.8) (56) Заявка Франции йг 2331016, кл. G 01 N 27/ 12, 1981, Патент США М 3999947, кл. 23 — 254Е, G 01 N 27/00, 1978, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА ДАТЧИКА ДЛЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОВ-ВОССТАНОВИТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к технологии изготовления чувствительных элементов датчиков на газы-восстановители и может быть использовано при изготовлении датчиков, способных регистрировать газы-восстановители в условиях высоких температур (до

750 С), в частности, для сигнализации и предупреждения аварийных ситуаций при разгерметизации конструкций, заполненИзобретение относится к технологии изготовления чувствительных элементов датчиков на газы-восстановители и может быть использовано при изготовлении датчиков для контроля герметичности изделий, содержащих эти газы при высокой температуре, а также определения их химической активности.

Целью изобретения является расширение температурного диапазона работы элемента датчика в сторону более высоких рабочих температур и сохранение стабиль„„ Ц„„1642351 А1 ных газами-восстановителями и эксплуатируемых при высоких температурных условиях. Цель изобретения — расширение температурного диапазона работы элемента датчика в сторону более высоких температур (до 750 С) и повышение стабильности работы, Цельдостигается тем, что поверхность подложки-изолятора предварительно обрабатывают насыщенным раствором соли железа, сушат, прокаливают до разложения соли железа, а формирование поверхности чувствительного слоя осуществляют обработкой подложки-изолятора смесью насыщенных паров и;, TàKàðбонила железа с инертным газом или водородом до образования на поверхности подложки-изолятора, нагретой до температуры разложения пентакарбонила, сплошного слоя металлического железа с последующей термообработкой его в окислительной атмосфере до достижения постоянного омического сопротивления чувствительного поверхностного слоя датчика. Чуьствительный элемент датчика сохраняет свои параметры при многократных циклах восстановления-окисления. ности свойств в многократных циклах восстановление-окисление.

Пример. Подложку в виде цилиндрической (плоской, кольцевой) керамической заготовки, на концевых участках которой закреплены контактные проводники, промывают спиртом, сушат при комнатной температуре до удаления растворителя, обрабатывают насыщенным водным раствором азотнокислого железа. затем сушат на воздухе до образования на поверхности подложки . видимого глазом сухого слоя соли железа, затем при 100 С для удаления

1642351

Составитель В.Алешин

Техред М;Моргентал Корректор И.Муска

Редактор М.Циткина

Заказ 1143 Тираж 409 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 остаточной влаги, после чего прокаливают на воздухе при 800 С до достижения постоянного веса(10 мин). После этого образец помещают в камеру напылительного устройства, нагревают с помощью специального нагревателя до температуры, при которой может происходить интенсивное разложение пентакарбонила железа (200 С), продувают камеру газом (инертный газ, водород), не содержащим примесей-окислителей, и после полного удаления воздуха из камеры продолжают продувку тем же газом, но предварительно прошедшим через устройство, где он насыщается парами карбонила железа, нагретого до

100 С, При этом пентакарбонил железа разлагается на поверхности подложки, образуя прочную пленку металлического железа, без существенного разложения в газовой фазе, Затем образец прокаливают на воздухе при

600 С до установления постоянного омического сопротивления, которое составило 50 кОм, Формула изобретения

Способ изготовления чувствительного элемента датчика для определения газоввосстановителей, включающий формирование поверхностного слоя гамма-окиси железа на керамической подложке-изоляторе, термообработку поверхностного слоя в окис5 лительнойатмосфере, отл ича ю щи и с я тем, что, с целью расширения температурного диапазона работы элемента датчика в сторону более высоких температур при сохранении стабильности свойств в много10 . кратных циклах восстановление-окисление, поверхность керамической подложки-изолятора предварительно обрабатывают насыщенным водным раствором соли железа, сушат, прокаливают при 600 — 800 С, а фор15 мирование поверхностного слоя гамма-окиси железа осуществляют обработкой керамической подложки изолятора смесью насыщенных паров пентакарбонила железа с инертным газом или водородом при тем20 пературе газовой смеси 30 — 1ОО C и температуре подложки 200 — 400 С с последующей термообработкой полученного слоя ка воздухе при 600 — 800 Сдодостижения постоянного значения омического сопротивления

25 поверхностного слоя гамма-окиси железа.