电弧等离子体法制备的纳米α－Fe_2O_3的气敏特性

用电弧等离子体法制各纳米α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３并研究其气敏特性，结果表明，在没有掺杂的情况下，纳米α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３就具有较好的气敏特性。其原因是纳米粒子具有较大的比表面积和较高的晶界比例，从而导致对气体的吸附能力和扩散能力增强。本文用原位ＸＲＤ方法研究了纳米α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３的气敏机理，结果表明，在还原性气氛和加热条件下，α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３并没有被还原成Ｆｅ＿３Ｏ＿４，其气敏机理主要是表面效应控制型。     

高稳定性的γ－Fe_2O_3的合成及其气敏性能研究

本文采用空气氛化Ｆｅ（ＣＯ＿３）＿ｘ（ＯＨ）＿（２（１－ｘ））悬浮液体系，控制体系的ｐＨ和掺入适量的钇元素，合成出纳米级铁黄γ－ＦｅＯＯＨ微晶。由ＤＴＡ－ＴＧ和ＸＲＤ分析得出，由γ－ＦｅＯＯＨ直接脱水得到的γ－Ｆｅ＿２Ｏ＿３样品，具有很好的热稳定性，其γ－α相变温度可达７２５℃，且粒径为纳米级，并具有很好的气敏灵敏度和选择性。６００℃烧结的气敏元件，对液化石油气（ＬＰＧ）的灵敏度Ｓ大于７０；而在７００℃下烧结的元件，对Ｃ＿２Ｈ＿２灵敏度Ｓ大于４０；它们均对选定测试的气体ＣＯ、Ｈ＿２、汽油（Ｐｅｔｒｏｌ）。Ｃ＿２Ｈ＿２和ＬＰＧ有很好的选择性。     

掺锑α－Fe_2O_3的结构和性能

用化学共沉淀与固相反应相结合的方法，在α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３中掺入一定量的锑离子。Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析表明，掺锑量（Ｓｂ／Ｆｅ原子比）小于０．２．材料仍保持小Ｆｅ＿２Ｏ＿３的晶体结构，但是加入量＞０．２时，有铁、锑复合氧化物生成。通过分析Ｓｂ的掺入对α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３的晶粒生长及电学性质的影响，认为该系列材料的气敏性能有大幅度的提高，是锑的掺入改变了α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３的气敏机理。     

一种制备γ－Fe_2O_3薄膜的新方法

采用一种简单的新工艺分别在硅片和氧化铝陶瓷基片上制备了γ－Ｆｅ＿２Ｏ＿３薄膜。该工艺分３步完成：首先利用Ｆｅ（ＮＯ＿３）＿３酒精溶液通过浸渍涂布工艺制备α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３薄膜，其次α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３薄膜在氢气流中、３２０～３５０℃之间热处理３０ｍｉｎ被还原为Ｆｅ＿３Ｏ＿４薄膜，最后Ｆｅ＿３Ｏ＿４薄膜在空气中２５０℃左右热处理３０ｍｉｎ被氧化为γ－Ｆｅ＿２Ｏ＿３薄膜。ＸＲＤ和ＳＥＭ分析结果表明该γ－Ｆｅ＿２Ｏ＿３薄膜呈尖晶石物相和自由取向，晶粒为针形，具有疏松多孔的微结构。     

α－Fe_2O_3气敏陶瓷的研究

本文比较全面地介绍了十几年来国内外对α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３气敏陶瓷的研究状况，并对其中典型的研究结果进行了分析和比较，总结出了一些带有一定普遍意义的规律；同时也提出了研究中存在的一些问题。最后，本文提出了我们对α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３陶瓷气敏性来源的看法，并着重指出了先前没有被大多数研究者引起足够重视、且对功能陶瓷来说是至关重要的问题，即α－Ｆｅ＿２Ｏ＿３陶瓷的显微结构及其与气敏性之间的关系。在此基础上我们提出了今后研究方向的一些看法。     

添加物对Fe_2O_3超微粒的稳定作用

粒子的尺寸直接关系着气敏元件性能的好坏．为了防止Ｆｅ２Ｏ３超微粒在气敏元件烧结过程中长大，我们在纯Ｆｅ２Ｏ３中掺入５ｍｏｌ％碱土金属离子，利用ＸＲＤ和ＴＥＭ系统研究了掺杂物对Ｆｅ２Ｏ３超微粒子的稳定作用，并对由掺杂引起的Ｆｅ２Ｏ３电学性质的变化作了初步探讨．     

电弧等离子体法制备的纳米a—Fe2O3的气敏特性

用电弧等离子体法制备纳米ａ－Ｆｅ２Ｏ３并研究其气敏特性，结果表明，在没有掺杂的情况下，纳米ａ－Ｆｅ２Ｏ３就具有较好的气敏特性。其原因是纳米粒子具有较大的比表面积和较高的晶界比例，从而导致对气体的吸附能力的扩散能力增强。本文用原位ＸＲＤ方法研究了纳米ａ－Ｆｅ２Ｏ３的气敏机理，结果表明，在还原性气氛和加热条件下ａ－Ｆｅ２Ｏ３并没有被还原成Ｆｅ２Ｏ３其气敏机理主要是表面效应控制型。     

非加热气敏元件气敏机理研究

研制成α－Ｆｅ２Ｏ３和ＣｅＯ２非加热气敏元件，指出气敏元件的比表面积越大（可达１４２ｍ＾２／ｇ），吸附的ＯＨ＾－（Ｏ＾２＾－）越多，气敏性能越好，研究了温度与阻值变化关系以及表面吸附氧的状态与温度关系，指出了表面吸附氧主要以Ｏ＾－和Ｏ＾２形成存在，气敏元 件对氢等不原气体感，对ＣＯ不敏感。     

掺锡对α—Fe2O3薄膜微结构和气敏特性的影响研究

本文用常压化学气相淀积法（ＡＰＣＶＤ）制备了α－Ｆｅ２Ｏ３薄膜，对所制备的薄膜进行了Ｘ射线衍射分析和表面形貌（ＳＥＭ）分析。对薄膜的气敏特性进行了测量。结果表明，用ＡＰＣＶＤ工艺制备的α－Ｆｅ２Ｏ３薄膜对烟者极为敏感并且具有良好的选择性；本研究还对所制备的α－Ｆｅ２Ｏ３薄膜进行了有效的掺杂，对掺杂样品的气敏特性测试表明四价金属元素Ｓｎ的掺入对α－Ｆｅ２Ｏ３薄膜的气敏特性有显著的影响。实验表明用ＡＰ     

EFFECT OF DOPING METHODS ON THE GAS-SENSING PROPERTIES OF α-Fe_2O_3

用化学沉淀法和升温水解法合成了纯α－Ｆｅ２Ｏ３和ＳｎＯ２掺杂的α－Ｆｅ２Ｏ３。用ＸＲＤ和ＴＥＭ研究了参杂方式对α－Ｆｅ２Ｏ３微观结构的影响。用静态气敏测试方法研究了掺杂方式对α－Ｆｅ２Ｏ３气体灵敏度和电阻的影响。结果表明：水解法α－Ｆｅ２Ｏ３颗粒微细（～４０ｎｍ），阻值适中（数百ｋΩ），而且气体灵敏度高。     

掺锑a—Fe2O3的结构和性能

用化学共沉淀与固相反应相结合的方法，在ａ－Ｆｅ２Ｏ３中掺入一定量的锑离子。Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析表明，掺锑量（Ｓｂ／Ｆｅ原子比）小于０．２，材料仍保持ａ－Ｆｅ２Ｏ３的晶体结构，但是加入量〉０．２时，有铁、锑复合氧化物生成。通过分析Ｓｂ的掺入对ａ－Ｆｅ２Ｏ３的晶粒生长及电学性质的影响，认为该系列材料的气敏性能有大幅度的提高，是锑的掺入改变了ａ－Ｆｅ２Ｏ３的气敏机理。     

THERMAL STABILITY OF NANOSTRUCTURED γ-Fe_2O_3 MAGNETIC POWDER

发现纳米γ－Ｆｅ２Ｏ３磁粉的ＤＴＡ曲线上出现了一个不能重现的放热峰Ｘ射线衍射分析证实此放热峰对应于从γ－Ｆｅ２Ｏ３向α－Ｆｅ２Ｏ３的结构相变，主要是结构相变和晶粒长大引起的。对比实验的结果表明，纳米γ－Ｆｅ２Ｏ３磁粉的结构相变明显高于普通的γ－Ｆｅ２Ｏ３磁粉。     

电弧等离子体制备纳米ZnO的气敏特性

用Ｈ２＋Ａｒ电弧等离子体法制成纳米ＺｎＯ，ＺｎＯ－Ｆｅ，研究了其气敏特征及机理，结果表明：与其它制备方法相比，该方法制成的纳米ＺｎＯ气敏元件在没有贵金属掺杂的情况具有较高的灵敏度，工作温度为２００℃￣２５０℃，为常规元件的一半，纳米ＺｎＯ－Ｆｅ－Ｐｄ对液化石油气（ＬＰＧ）的选择性比纳米ＺｎＯ好，具有快速响应（〈１５ｓ）的恢复特性，能稳定地连续工作７０ｈ以上，可制作低功耗ＬＰＧ气敏元件。     

α-Fe_2O_3基纳米陶瓷制备的CO气敏元件

报道了本课题组对α－Ｆｅ２Ｏ３基纳米陶瓷制备的ＣＯ气敏元件的中试工作，结果表明中试批量制得的元件能耗低、对ＣＯ有高的灵敏度、良好的选择性及稳定性，制件的成品率较高、成本低。现正着手准备工业规模生产。     

陶瓷衬底上淀积薄膜α－Fe_2O_3材料的微结构和气敏特性研究

本文用常压化学气相淀积（ＡＰＣＶＤ）工艺在陶瓷衬底上成功地制备出了具有超微粒结构的α－Ｆｅ_２Ｏ_３气敏薄膜．对所制备的薄膜进行了Ｘ射线衍射分析和扫描电子显微分析（ＳＥＭ）．研究了淀积工艺条件对α－Ｆｅ_２Ｏ_３薄膜的粒度的影响．气敏特性研究表明，用ＡＰＣＶＤＩ艺制备的超微粒α－Ｆｅ_２Ｏ_３薄膜对烟雾呈现出很高的灵敏度和良好的选择性，这种薄膜可用于感烟探测器．     

Fe－40Al合金与Al_2O_3陶瓷的界面润湿现象

本文采用座滴法研究了金属间化合物Ｆｅ－４０Ａｌ与Ａｌ＿２Ｏ＿３陶瓷的润湿性及界面的相互作用，重点考察了温度、保温时间以及合金元素对Ｆｅ－４０Ａ１合金／Ａｌ＿２Ｏ＿３润湿行为和界面反应的影响。     

陶瓷衬底上淀积薄膜α—Fe2O3材料的微结构的气敏特性研究

本文用常压化学气相沉积（ＡＰＣＶＤ）工艺在陶瓷衬底上成功地制备出了具有超粒结构的α－Ｆｅ３Ｏ３气敏薄膜，对所制备的薄膜进行了Ｘ射线衍射分析和扫描电子显微分析（ＳＥＭ），研究了淀积工艺条件对α－Ｆ３２Ｏ３薄膜的粒度的影响，气敏特性研究表明，用ＡＰＣＶＤ工艺轩的超微粒α－Ｆｅ２Ｏ３薄膜对烟雾呈现出很高的灵敏度和良好的选择性。这种薄膜可用于感烟探测器。     

纳米ZnFe2O4气敏材料的结构和敏感特性研究

ＺｎＦｅ_２Ｏ_４是传统的铁氧体材料,近年来又发现具有良好的气敏性能．本文采用化学共沉淀法制备了纳米尺寸的ＺｎＦｅ_２Ｏ_４粉末,利用ＸＲＤ、ＸＰＳ、ＳＥＭ等手段研究了结构特性．以ＺｎＦｅ２Ｏ４纳米粉末为原料制备了厚膜气敏元件,测试了元件的气敏性能,并对气敏机理给予了解释．     

掺杂方式对α─Fe_2O_3气敏特性的影响

用化学沉淀法和升温水解法合成了纯α─Ｆｅ２Ｏ３和ＳｎＯ２掺杂的α─Ｆｅ２Ｏ３，用ＸＲＤ和ＴＥＭ研究了掺杂方式对α─Ｆｅ２Ｏ３微观结构的影响，用静态气敏测试方法研究了掺杂方式对α─Ｆｅ２Ｏ３气体灵敏度和电阻的影响结果表明：水解法α─Ｆｅ２Ｏ３颗粒微细（～４０ｎｍ），阻值适中（数百ｋΩ），而且气体灵敏度高     

纳米LaFeO3湿敏特性的研究

用柠檬酸盐法制备纳米晶ＬａＦｅＯ３材料，平均粒径为１５ｎｍ，纳米ＬａＦｅＯ３湿敏元件的灵敏度高于陶瓷ＬａＦｅＯ３湿敏元件。在１０－９８％ＲＨ湿度范围电阻变化三个数量级。