添加剂对SnO_2系湿敏陶瓷影响的研究进展

SnO2是一种优良的气湿敏陶瓷材料,应用十分广泛,是一类十分有前途的湿敏材料。综述了添加剂对SnO2系湿敏陶瓷的微结构和电性能的影响之研究现状。结果表明:添加适量的LiZnVO4和碱金属,可使材料获得规则的棒状晶粒微结构,低湿电阻较小,灵敏度适中等良好的湿敏性能。并阐明了SnO2系湿敏陶瓷未来的研究方向可以结合TiO2,制备TiO2,SnO2,LiZnVO4和碱金属复合材料。     

掺SiO2的WO3纳米粉体的合成及其NO2气敏特性

采用sol-gel法制备了一系列掺有SiO2的WO3纳米粉体,通过X射线衍射仪、透射电镜等测试手段分析了材料的微观结构,测试了材料的气敏性能,探讨了煅烧温度、掺杂量、工作温度等对材料气敏性能的影响。研究发现:适量SiO2的掺杂有利于提高WO3对NO2气体的灵敏度,其中SiO2掺杂量为3%(质量分数)的气敏元件,在150℃工作温度下,灵敏度达713,响应–恢复时间分别为7s与26s。对WO3的NO2气敏机理也进行了探讨。     

一种抗老化的陶瓷湿敏元件

本文介绍了ZnCr_2O_4-LiZnVO_4陶瓷湿敏元件的制作工艺和性能,从微观结构上探讨了该元件的感湿机理和老化机理,分析了用ZnCr_2O_4-LiZnVO_4陶瓷材料制作的湿敏元件具有抗老化性能的原因。     

SnO2薄膜的湿敏效应

报道了用喷雾热分解法在不同温度下制备二氧化锡薄膜,发现其在３２５℃时已晶化,得到四方相多晶ＳｎＯ２。这种薄膜具有明显湿敏效应。测量表明,较高湿度区阻值随湿度变化近似线性,从高湿到低湿平均为每上升１％ＲＨ,阻值下降８．８π,响应速度小于１分钟,阻值恢复较容易。     

蛋膜结构WO3纳米材料的制备及其H2S气敏性能

以鸡蛋壳内膜为模板,通过简单环保的液相浸渍技术结合煅烧工艺制备了具有蛋膜结构特征的WO<,3>纳米材料.利用XRD、SEM对其物相、结构进行了表征.结果表明:采用此方法制备的WO<,3>纳米材料为单斜晶相,且很好地复制了蛋膜的交叉网状结构.利用该材料制成气敏元件,并采用静态配气法测试了元件的气敏性能.研究发现:元件在2...     

ZnCr2O4湿敏陶瓷工艺研究

研究了ZnO不同含量对ZnCr2O4湿敏陶瓷线性度及LiCl,Al2O3,CaCO3掺杂对湿阻特性的影响,实验表明,过量的ZnO可含理可改善陶瓷的线性度,Ca^2 的加入可提高湿敏陶瓷的机械强度,降低烧结温度。     

掺Sm~(3+)的WO_3纳米粉体的制备及其NO_2气敏性能

通过固相研磨法制得了一系列掺有Sm3+的WO3纳米粉体,利用XRD、TEM等测试手段,对其物相﹑结构进行了表征。结果表明:掺Sm3+的WO3纳米粉体结晶良好,平均粒径为50nm。利用该纳米粉体制成气敏元件,并采用静态配气法测试了元件的气敏性能。研究发现:当掺杂x(Sm3+)=0.5%时,元件在160℃下对体积分数为30×10-6的NO2气体的灵敏度高达169,响应时间为8s,是一种较为理想的低温NO2气敏元件。     

355nm紫外激光抛光Al_2O_3陶瓷作用机理的实验研究

陶瓷材料的性能优越,但是表面质量差,采用短波长激光抛光技术可以有效提高陶瓷材料表面质量。针对紫外激光抛光Al2O3陶瓷过程中可能存在的熔化、汽化、微裂纹、材料的熔融飞溅和光化学作用等不同的作用形式进行了实验研究。通过对抛光后表面形貌特征进行观测,研究了紫外激光抛光Al2O3陶瓷的作用机理,并分析了高能量密度下产生的白色粉末的形貌、附着力、组成成分和主要物相,进一步确定了紫外激光抛光Al2O3陶瓷的作用机制。     

基于1-3-2型压电复合宽频带水声换能器研究

设计并制作了1-3-2型压电复合陶瓷材料,利用该型压电复合陶瓷材料具有低声阻抗,低机械品质因数(Q),高机电转换系数,电极制作工艺简单及结构稳定不易发生变形等特点,制作了水声换能器件,并进行了电声性能分析与测试。分析结果表明,基于1-3-2型压复合材料制作的水声换能器具有在工作频带内模态单一、高发射响应及宽频带等特点。     

纳米Al2O3激光烧结快速成型试验初探

将快速成型技术引入纳米材料成型领域,在Al2O3纳米粉末的选择性激光烧结试验基础上,系统分析了纳米陶瓷材料激光烧结工艺的影响因素,初选了烧结参数,得到了较为合理的纳米Al2O3粉末激光烧结工艺。通过多层烧结试验对其进行了验证,对烧结制件进行了成分、微观组织等检测分析。试验表明,采用得到的选择性激光烧结工艺,可以实现纳米Al2O3的自由成型,烧结制件内部组织保持纳米结构,材料晶粒尺寸基本不长大。     

半导体湿敏器件及其应用

大气中含水汽的多少.常用湿度来表示。要控制湿度,就要对湿度进行检测,关键元件就是湿敏器件。湿敏器件的性能指标有湿度量程、灵敏度、温度系数、响应时间、湿滞回差、感湿特征量——相对湿度特性曲线等。例如作为湿敏器件之一的湿敏半导体陶瓷,按其阻值随环境湿度的变化规律,又可分为两大类:负感湿特性的半导体陶瓷。其阻值随环境湿度的增加而减小;正感湿特性的半导体陶瓷,其阻值随环境湿度的增加而增加。从结构上分,又可分为烧结型、涂覆膜型、多孔氧化物型、结型和MOS型半导体湿敏器件等。湿敏器件的应用是一种非电物理量的电气测量。湿敏电阻即其中的一种。它在一定的电源驱动下,将湿度量转换成电量,然后直接通过仪表读出或调节控湿     

La0.7Sr0.3FeO3对SnO2基CO气敏元件性能的影响

采用柠檬酸盐法合成纳米晶La0.7Sr0.3FeO3。为考察其对以SnO2为基体材料的一氧化碳气敏元件性能的影响,将一定质量分数的(1%、3%、5%)La0.7Sr0.3FeO3作为掺杂剂掺入SnO2粉体中。测试结果表明,La0.7Sr0.3FeO3的掺入改善了气敏元件的长期稳定性,同时提高了元件对CO气体的灵敏度,经10 d的老化后,80 d内元件阻值变化不超过±10%。用4A分子筛对元件进行表面修饰,改善了元件的选择性。     

金红石型TiO2气敏材料的研究

采用预处理、高价氧化物掺杂、长时间烧结等手段,降低了金红石晶型TiO2的阻值。借助XRD和器件测试方法,对其结构和元件参数进行了分析,结果表明:TiO2粉末在1050℃下退火1h,能完全转化为稳定的金红石型结构;对金红石型结构的TiO2经N2气氛预处理、掺入质量分数为10%的Nb2O5、80h(800℃)烧结后,TiO2气敏器件阻值降为780k?,并相应提高了灵敏度,为鱼类食品测鲜领域实现非破坏性、快速准确的测量,探索了一条制作低阻值微型化气敏传感器材料的新工艺。     

La_2O_3掺杂WO_3纳米粉体的制备及气敏性能

以胶溶法制备的WO3和sol-gel法制备的La2O3为原料,采用固相研磨法制备了掺杂剂质量分数w(La2O3)为0.5%～7.0%的La2O3-WO3纳米粉体,利用XRD、TEM等测试手段分析了粉体的微观结构,采用静态配气法测试了由所制粉体制成的气敏元件对丙酮的气敏性能。结果表明,制得的La2O3-WO3纳米粉体结晶良好,平均粒径为60nm;当工作电压为4.5V,w(La2O3)为5.0%时,粉体在600℃下烧结制得的气敏元件对体积分数为50×10–6的丙酮的灵敏度可达37.6,响应时间和恢复时间分别是1s和11s。     

激光合成Al_2O_3-WO_3线性热敏材料

应用大功率CO_2激光器非平衡态高温、快速合成陶瓷新工艺,合成了Al_2O_3-WO_3系线性NTC热敏材料。并从激光合成工艺、材料组成、热老化、材料的抗氧化性及耐酸碱性等方面对合成陶瓷材料进行了试验。     

溶胶-凝胶法制备H2S气敏材料LaFeO3

以La(NO3)3·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O和柠檬酸为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纳米LaFeO3.利用XRD和SEM对所合成材料的结构和形貌进行了表征,利用静态配气法测试了材料的气敏性能.研究了不同煅烧温度对LaFeO3气敏性能的影响.结果表明,600和800℃煅烧2h均可得到不规则的块状纯钙钛矿相的La...     

SnO_2基CO气敏材料的制备与掺杂研究

以溶胶–凝胶法制备的SnO2纳米材料为基,采用Sb2O3掺杂改性,制备出CO气敏材料。用XRD分析了材料的结构、物相和颗粒度。通过同步TGA/DSC热重分析的方法分析了材料的稳定性。结果表明:掺入w(Sb2O3)为2%时,可以抑制晶粒度的长大,同时提高了材料的稳定性。工作温度在90~110℃变化时,气敏元件电阻值波动不大((R10R20) /R10= 12%)。R10和R20分别表示元件在空气中90℃和110℃时的阻值。     

氧化镓纳米棒的超声法制备及湿敏特性研究

以商业氮化镓(GaN)粉末为原料,经简单超声辅助的方法成功制备出氧化镓(Ga_2O_3)纳米棒。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和透射电子显微镜(TEM)等对其结构、形貌及成分进行表征分析。结果表明材料为纳米棒状多孔结构,直径和长度范围分別在100 nm和2μm左右,并且Na~+和K~+被成功地掺杂。湿敏材料旋涂在预先涂覆有Ag-Pd叉指电极的Al_2O_3陶瓷基片上制作成湿敏测试元件。对其湿敏性能进行测试,結果表明:Ga_2O_3纳米棒传感器的阻抗随着湿度的变化曲线表现出良好的线性响应和稳定性,在100 Hz频率下,当环境中的相对湿度(RH)从11%到95%变化时,该湿度传感器阻抗变化超过四个数量级,响应和恢复时间分別为1 s和6 s,其最大湿滞为3%RH。优异的湿敏特性可能源于一维Ga_2O_3纳米结构和离子掺杂的协同效应。     

多孔TiO2/NaPSS复合湿敏材料制备与性能研究

采用模板法在铜叉指电极上制备了多孔氧化钛/聚苯乙烯磺酸钠(多孔TiO_2/NaPSS)复合湿敏材料。并采用扫描电镜(SEM)对其微观结构进行表征分析,LCR数字电桥对其湿敏特性进行测试分析。结果表明,相对于NaPSS和TiO_2/NaPSS两种湿敏材料而言,多孔TiO_2/NaPSS复合湿敏材料具有更低的阻抗值及湿滞差,较好的线性关系,其响应速度更快,重复稳定性更高,在湿度传感器方面具有广阔的应用前景。     

氧化铁气体传感器研究II.α- Fe_2O_3气敏特性

本文通过对α-Fe_2O_3,基半导体陶瓷材料的气敏效应、催化效应、磁性和X光电子能谱的测定,探讨了该材料的气敏特性和气敏机制.此类材料,可通过掺杂和控制其晶粒大小,以及控制陶瓷的孔隙度来提高灵敏度;纯态α-Fe_2O_3的气敏机制属体控制型为主.