固相発泡による扁平気孔の導入と高温圧力センサーへの応用

摘要

圧力センサーは，気椀液俄固体など，あらゆる物質間に作用する力量検出素子であり，通常歪みに依存した抵抗変化を示す材料が用いられる．圧力センサーのうち，金属製の歪ゲージは約800°Cまで使用可能であるが精度がシリコン製に劣る．シリコン製のものは精度の面で金属製よりも優れているが，シリコンが約300°Cで塑性変形するため耐熱限界温度が300°C程度となっている．そこで，300°C以上の耐熱性を有し, 高精度な圧力センサの開発が求められている．当研究室では，セラミック中に導入した気孔の圧力による形状変化を利用したセンサーの開発を行なっている．このセンサーは材料がセラミックであるため耐久性耐食性耐熱性に優れ，またシンフルな構造のため量産しやすいメリットがある．過去の研究において，400°Cまでの温度範囲であればZnO発泡体は加圧·除圧における抵抗変化を示し，センサー素子としての応用が可能であることを示した本研究では，異種元素（Ag, Li）のドーピングによって母体の抵抗値を変化させることで，センサー感度の向上や400°C以上での高温測定が可能な試料の作製を目的としている．