薄片型电极制造技术

本发明专利技术的测量ＰＨ、ＰＮａ等的薄片型电极，其特征是在高绝缘性的基板Ａ上设置电极Ｄ，在Ｄ上设置电极部分Ｂ及引线部分Ｃ，Ｃ及其周围部分暴露时，在Ａ的上表面形成高绝缘性支撑层Ｆ，在Ｆ上相应Ｂ处开有一小孔Ｅ，Ｅ内填充有胶化了的溶液Ｇ，用先制成的超薄平板玻璃经常有预热的高速表面处理后制成平板状离子敏感玻璃隔膜Ｈ，以高绝缘性胶粘剂Ｉ沿孔周围把Ｈ固定安装在Ｆ的上表面上，从而使Ｈ的下表面紧密附着于Ｇ的上表面，而Ｅ可充满Ｇ。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于测量氢离子浓度(pH)、钠离子浓度(pNa)以及诸如此类的一种薄片型电极。一般用于测量像pH和pNa那样的离子浓度的电极，通常称之为玻璃电极，这种玻璃电极包括一个由电绝缘玻璃制成的支撑管a(参阅图12)、一层半球状的离子敏感玻璃隔膜b、一个内电极c以及一种密封在支撑管a内的内部溶液d。半球形的离子敏感玻璃膜b是用吹球的方法(balloon method)制成的，连接于支撑管a的端部，它敏感于诸如pH和pNa那样的离子浓度。然而，上述具有一般构造的离子测量电极(玻璃电极)呈现出一些缺点。这些缺点是因为它的离子敏感隔膜b必须用吹球法来制成，在其加工过程中为了控制薄膜的厚度时火焰和吹气的调节以及当该离子敏感玻璃膜b封接到支撑管a上去时防止产生微小的裂缝，这两者需要高度熟练的技术;大量生产这种隔膜之所以困难，不但因为生产成本显著的高，而因为能制成大尺寸的结构;同时，操作、维护等也是很不方便的。至于在上述图12中所示的常规构造的玻璃电极，即使需要高度熟练的技术，但该有着随便要求的薄膜厚度(0.1至0.3毫米)的、半球形的离子敏感隔膜或许还是能实现的，但是在打算实现悬空的薄片型玻璃电极这方面，一种在这方面不可或缺的、平板状的、要求膜厚接近于玻璃加工的极限的离子敏感超薄玻璃，例如对pH敏感的玻璃隔膜，现时尚不能生产，所以悬空的薄片型玻璃电极尚未实现。那就是说，用垂直提拉法(vertical pulling method)已生产出厚度至少为1毫克的薄平板玻璃，而把用上述垂直提拉法所得的、厚度尽可能减小的平板玻璃经过一磨光工序，已能生产出厚度小于上述厚度(用于例如磨片等)的平板玻璃。然而，在那种情况下，不但生产价格显著增加，而且不平整部分相对地大，还有玻璃表面留有裂纹，所得平板玻璃不能用于作离子浓度测量用的离子敏感玻璃隔膜。因为玻璃表面的不平整部分大而且存在着微小的裂纹，就不能实现样品溶液在玻璃表面的平滑吸附和清除，从而不能实现精密测量。此外，有一种是把得自吹球法的超薄半球形玻璃的一部分圆周面切割下来，并用一热板加压使之重新成形为半板玻璃;另一种熟知的制造超薄玻璃的方法是预成型法，该方法的步骤是把预先经模压的玻璃加热到一个高于玻璃软化点的温度，来使之延长。在前一种玻璃重新成形方法的情况下产生的缺点是很难获得足够大而超薄平板玻璃，且在玻璃表面易产生细微裂纹;在后一种预成形的情况下产生的缺点是需要显著大尺寸的设备，且在制成的超薄平板玻璃中易于留有应力。还有，上述两种方法都呈现出温度粘度曲线的斜率变化比较缓慢，而且两种方法仅仅对具有能相对地展宽模压成形温度范围的成分的常规玻璃(所谓钠玻璃)才有效。在把上述两种方法应用于温度-粘度曲线的斜率比较陡峭、具有模压成形温度范围窄的成份的特种玻璃(所谓锂玻璃)的场合下，玻璃发生结晶过程(失去透明)，所以完全不可能获得所希的超薄平板玻璃。而且，为了实现足够高可靠的薄片型玻璃电极，实现上述平板状离子敏感玻璃电极外的问题之外，还有一个问题，即必须保证平板状离子敏感玻璃隔膜和支撑层及基板之间有高的电绝缘。在玻璃电极和参考电极成一整体的复合电极中也同样存在着上述问题。本专利技术的完成考虑到了上述通常遇到的真实情况，而本专利技术的一个目的是要克服上述各种各样问题，从而实现悬空、紧凑的薄片型电极，这种薄片型电极在可靠性、操作和保养方面具有优越性，且制造方便和成本低。一种根据第一个专利技术的薄片型复合电极的特征在于一个玻璃电极和一个参考电极，在它们被打开向上的情况下，是并排设置的，并作为一整体给出了一个薄片型的形状。如图1所示，根据第二个专利技术的薄片型玻璃电极的特征在于在一块以具有足够高电绝缘性能材料制成的基板A上设置有一个电极D，在电极D上设置有附着在其上表面上的内电极部分B和引线部分C，在上述引线部分C及其周围部分暴露在外面的情况下，在上述基板A的上表面上形成有一以具有足够高电绝缘性能材料制成的支撑层F，在上述支撑层F上相应于上述内电极部分B处，开有一孔E，在支撑层F的上述孔内充填有胶化了的内部溶液G，以事先制成指定尺寸的超薄平板状玻璃经带有预热的高速表面热处理后制成一平板状离子敏感玻璃隔膜H，用有着足够高电绝缘性能的胶粘剂I，沿着孔E的周围，把上述玻璃隔膜H固定地装在上述支撑层F的上表面上，从而使玻璃隔膜H的下表面可以紧密地附着于上述胶化了的内部溶液G的上表面，而上述孔E可以充填满上述胶化了的内部溶液G。此外，根据第三个专利技术，一种生产超薄平板玻璃的方法的特征在于此方法包括制造第一类玻璃薄片的步骤，利用机械切割装置把有着指定成分的玻璃块切成薄片，以制造出有着最终所需要厚度的第一类玻璃薄片，在不可能制出有着最终所需厚度的第一类玻璃薄片的场合下，就制造尽可能接近最终所需厚度的第一类玻璃薄片;制造第二类玻璃薄片的步骤，在上述第一类玻璃薄片的厚度大于最终所需厚度的场合下，使所得的第一类玻璃薄片经过附加的表面腐蚀处理，以制成有着最终所需厚度的上述第二类玻璃薄片;一个如下的步骤，在一短暂时间内，在上述第一类玻璃薄片或第二类玻璃薄片处于被预热到大体上刚好低于熔化温度的情况下，另外加指定量的热能于第一类玻璃薄片或第二类玻璃薄片的表面，从而熔化仅仅第一类或第二类玻璃薄片的表面，并随即固化。图1是局部剖视图，示出了根据本专利技术的一种薄片型玻璃电极基本构造的外观。此外，根据本专利技术作为薄片型玻璃电极的一种较佳实施方案的pH测量薄片型复合电极示于图2至6，其中图2是分解的立体图;图3是沿着图2中Ⅲ-Ⅲ线剖开的断面图;图4是沿着图2中Ⅳ-Ⅳ线剖开的断面图;图5是示出包括机壳的单体的外观主体图，该机壳装有一pH测量薄片型复合电极在内;图6是示出所述单体与测量装置主体连接的外观的立体图。还有，制造作为主要构件的平板状离子敏感玻璃隔膜的工艺过程示于图7至11，其中，图7是示出第一种方法所用系统的示意图;图8是示出第二种方法所用系统的示意图;图9是示出第三种所用方法的示意图;图10是示出第三种方法所用系统中主要部件的侧视图;图11是示出第三种方法所用系统控制特性一个实例的图。本专利技术的技术背景和先有技术的问题是参考图12和13来描述的，图12是一局部剖开的侧视图，示出了具有常规构件的离子测量玻璃电极。本专利技术的一些较佳实施方案将参照附图(图2至11)在后文予以描述。文中要阐述一种用于测量pH的薄片型电极。图2是分解的立体图，图3是沿着图2中Ⅲ-Ⅲ线剖开的断面图，图4是沿着图2中Ⅳ-Ⅳ线剖开的断面图，这些图示出了一种根据本专利技术的较佳实施方案、用来测量pH的薄片型复合电极。参阅图2至4，参考字符A标志由某些材料，诸如，有机高分子材料(如聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯对苯二酸酯、丙烯、多氟乙烯、等等)和无机材料(如石英玻璃、硼硅酸玻璃、等等)制成的基板(在此实施方案中用聚乙烯对苯二酸酯板)。此基板甚至在浸入含有电解质的溶液内时也具有高的电绝缘性能。基板上设置有两对电极D、D、D、D(内电极对和外电极对)。这些电极是用一种金属附着在基板上来制成的。此金属选自银、铜、金、铂等导电金属，上述金属的合金等。电极材料也可以是含有上述金属的浆状物或一种半导体，诸如二氧化铱(IrO2)和二氧化锡(SnO2)。电极对D是在基板A的上表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄片型复合电极，其特征在于：一个玻璃电极和一个参考电极，在它们被打开向上的情况下，是并排设置的，并作为一整体呈现出了一个薄片型的形状。

【技术特征摘要】
JP 1986-11-27 283802/86;JP 1986-11-28 285371/861.一种薄片型复合电极，其特征在于一个玻璃电极和一个参考电极，在它们被打开向上的情况下，是并排设置的，并作为一整体呈现出了一个薄片型的形状。2.一种薄片型玻璃电极，其特征在于在一块以具有足够高电绝缘性能材料制成的基板上设置有一个电极，在所述电极上设置有附着于其上表面上的内电极部分和引线部分，在所述引线部分及其周围部分暴露在外面的情况下，在所述基极的上表面上形成有一以具有足够高电绝缘性能材料制成的支撑层，在所述支撑层上相应于所述内电极部分处，开有一个孔，在所述支撑层的所述孔内，充填有胶化了的内部溶液，以事先制成指定尺寸的超薄平板状玻璃经带有预热的高速表面热处理后制成一平板状离子敏感玻璃隔膜，用有着足够高电绝缘性能的胶粘剂，沿着所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：小谷晴夫，富田胜彦，矢田隆章，中西刚，
申请(专利权)人：株式会社堀场制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]