金属氧化物半导体气敏传感器的温度补偿技术（英文）

为了解决金属氧化物半导体气敏传感器易受外界环境温度影响而产生输出漂移的问题,提出了一种基于温度负反馈的补偿方法。通过构造适当的热敏电阻,设计了可调式开关稳压电路,为传感器提供加热电压,保证敏感材料较稳定的工作条件。通过TGS2610气敏传感器的对比实验,探测误差可由原来的-40%,+70%降低到±10。     

Ni掺杂SnO_2的光谱特性及气敏性能研究

采用溶剂热法将Ni掺杂到纳米SnO2中,分别利用TEM、EDAX、XRD、Raman和XPS表征了Ni掺杂后SnO2的微观形貌、结构和元素组成特征,分析了Ni掺杂对增强SnO2气敏性能的作用机理。实验结果表明,Ni的掺杂可抑制SnO2晶粒增长,减小SnO2晶粒尺寸,进而提升传感器的气敏性能。少量的Ni掺杂能够使Ni2+进入SnO2晶格中取代Sn4+产生氧空位,促进SnO2气敏性能的提高;而当Ni掺杂量达到30%时,会导致部分Ni以其他的形式存在于SnO2晶体表面上,降低SnO2气敏性能。     

环境对MQS2C型气敏元件性能的影响

研究了环境气氛、环境温度和湿度变化及元件老化过程对ＭＱＳ２Ｃ型气敏元件性能的影响，对气敏元件的生产和性能测试数据的准确性和可靠性均有重要的论述。     

镍纳米线的简易合成及其气敏性能(英文)

采用水热法,以聚乙二醇(PEG)作为辅助剂,通过先驱物NiC2O4·2H2O合成氧化镍纳米线,并通过SEM和XRD对样品的微观结构进行分析。实验结果显示:PEG对镍线的合成起重要作用,镍纳米线表现出良好的气敏性能。该形态使得氧化镍(NiO)可作为传感器的气敏材料得到应用。     

高选择性的In_2O_3基热线型氢气传感器

采用反相微乳液法合成出纳米氧化铟(In_2O_3),利用其制备出了热线型气体传感器。利用二甲基二乙氧基硅烷(DEMS)的化学气相沉积,在敏感元件表面形成了一层致密的二氧化硅(SiO_2)分子筛层,限制了除氢气(H_2)以外其它分子直径较大的还原性气体向气敏材料内层的扩散,提高了该传感器对H_2的选择性和响应。参考元件的补偿作用降低了环境湿度的影响,通过气敏机理模型讨论了其内在原因。该传感器具有对H_2较高的选择性和响应,优良的抗环境影响能力,以及较好的稳定性和较低的功耗。     

碳纳米管修饰的空心多孔NiO/SnO2纳米复合材料对丙酮传感性能的优化

通过静电纺丝法制备中空多孔的NiO/SnO2复合纳米纤维,在复合纤维表面装饰碳纳米管,在此基础上制备气敏传感器器件。利用TGA确定了复合材料热分解温度,得到热处理工艺;利用SEM、XRD、TEM、XPS分别对复合材料的形貌、结构、尺寸、表面成分进行了表征。使用WS-30A气敏元件测试仪对气敏元件响应进行测试,结果表明CNTs装饰的NiO/SnO2复合纳米材料制备的气敏传感器降低了丙酮检测最佳工作温度,为160℃,提高了检测灵敏度,对50 ppm丙酮的响应达到25.25,对检测丙酮有快速的响应(~8.2 s)以及恢复性能(~10.5 s),同时在30天的长期稳定性测试中也体现了良好的稳定性。证明了装饰CNTs 的 NiO/SnO₂复合材料在检测丙酮方面的潜在价值,同时本文也进一步讨论了CNTs, 中空多孔结构的NiO/SnO₂提高检测性能的作用机理。     

碳纳米管修饰的空心多孔NiO/SnO_2纳米复合材料对丙酮传感性能的优化（英文）

通过静电纺丝法制备中空多孔的Ni O/SnO_2复合纳米纤维,在复合纤维表面装饰碳纳米管,在此基础上制备气敏传感器器件。利用TGA确定了复合材料热分解温度和热处理工艺;利用SEM、XRD、TEM、XPS分别对复合材料的形貌、结构、尺寸、表面成分进行了表征。使用WS-30A气敏元件测试仪对气敏元件响应进行了测试。结果表明,CNTs修饰的Ni O/SnO_2复合纳米材料制备的气敏传感器降低了丙酮检测的最佳工作温度为160℃,提高了检测灵敏度,对50μL/L丙酮的响应达到25.25,对检测丙酮有快速的响应(～8.2 s)以及恢复性能(～10.5 s),同时在30 d的长期稳定性测试中也体现了良好的稳定性。证明了装饰CNTs的Ni O/SnO_2复合材料在检测丙酮方面的潜在价值,同时也进一步讨论了CNTs,中空多孔结构的Ni O/SnO_2提高检测性能的作用机理。     

紫光激发对CeO2掺杂ZnO纳米线气敏性能的影响

以物理热蒸发法制备的CeO2掺杂ZnO纳米线为气敏基料,制作成旁热式气敏元件,采用紫光(波长(为3 702～395 nm)激发,用静态配气法对浓度均为1×10-2%的甲烷和一氧化碳进行了气敏性能的测试.结果表明,在紫光激发下,CeO2掺杂ZnO纳米线气敏元件对甲烷和一氧化碳的灵敏度分别提高了300%和305%,对甲烷和一氧化碳的响应时问分别缩短了3 s和4 s;恢复时间分别缩短了2 s和4 s.并且随着紫光强度的增大,元件的气敏性能提高.     

Al掺杂对ZnO纳米线CO气敏性能的影响

以采用物理热蒸发法制备的纯ZnO纳米线和Al掺杂ZnO纳米线为气敏基料,制备成旁热式气敏元件,用静态配气法对浓度均为100ppm的氨气、甲烷、一氧化碳3种气体进行气敏性能测试。结果表明,Al掺杂后,ZnO纳米线对3种气体灵敏度的最高值分别提高了40%、60%、106%,对CO气体的影响最为显著,并缩短了响应时间和恢复时间。     

贵金属对SnO2气敏元件特性的影响

SnO2气敏元件近年来在国内外仍进行较多研究,以SnO2为基料并掺入适当的添加剂改善其气敏性能是目前研究的一个热点。作者介绍了近年来通过掺入不同种类的贵金属及控制热处理温度,提高SnO2气敏元件的灵敏度和选择性的工作,并探讨了添加剂对SnO2气敏元件特性的作用机理。     

超声传感器在电弧焊中的应用

介绍了超声传感器的测距原理及在自动化焊接中的应用。分析了温度、温度梯度、环境噪声、保护气氛等因素对超声传感器的影响,并 对传感器及其在焊接环境中的操作采取物保护措施进行了分析和总结。     

12Ni14低温钢MAG焊接

阐述了12Ni14低温钢MAG焊接在低温换热器焊接生产中的应用，通过对12Ni14低温钢焊接材料的合理选择，以及混合气体91％Ar 4％O2 5％CO2在MAG焊接中的选用，提出了12Ni14低温钢焊接时应采取的工艺措施。     

SF6/N2混合气体纯度检测系统的研究

为了快速、准确地检测出SF6/N2混合气体各组分浓度，考虑微量空气的渗入对其影响，给出了一种恒温控制下基于微流量热导传感器的SF6/N2浓度检测方法，并结合电化学传感器的微量O2浓度检测原理，设计出了应用于现场分析的混合气体各组分浓度检测的整体方案，并对其进行了实验验证。实验结果表明:在传感器有效测试浓度范围内，此系统检测精度高（全量程平均测量误差 ±1% 以内）、响应速度快、重复性好、性能稳定。     

Synthesis,Fabrication and Characterization of ZnO-Based Thin Films Prepared by Sol–Gel Process and H<Subscript>2</Subscript> Gas Sensing Performance

In this paper, an attempt is made to deposit ZnO thin films using sol–gel process followed by dip-coating method on p-silicon (100) substrates for intended application as a hydrogen gas sensor owing to the low toxic nature and thermal stability of ZnO. The thin films are annealed under annealing temperatures of 350, 450 and 550 °C for 25 min. The crystalline quality of the fabricated thin films is then analyzed by field-emission scanning electron microscopy and transmission electron microscope. The gas sensing performance analysis of ZnO thin films is demonstrated at different annealing temperatures and hydrogen gas concentrations ranging from 100 to 3000 ppm. Results obtained show that the sensitivity is significantly improved as annealing temperature increases with maximum sensitivity being achieved at 550 °C annealing temperature and operating temperature of 150 °C. Hence, the modified ZnO thin films can be applicable as H₂ gas sensing device showing to the improved performance in comparison with unmodified thin-film sensor.     

纳米In2O3的微乳液合成及酒敏性能

采用微乳液法制备超细In2O3粉体，粉体粒径为8nm，在In2O3基体材料中掺杂Pd及金属氧化物，研制出实用性的热线型C2H5OH气敏元件，该元件功耗低(小丁300mW)，选择性高，长期稳定性好。并考察了温度、湿度变化对气敏元件性能的影响，分析了元件的气敏机理。     

Diagnostics of low pressure microplasmas for surface modification

We investigated low pressure microplasmas for surface modification. The aim of this work was to functionalize only the inner surface of a porous polymeric hollow fiber membrane with amino groups. For the surface functionalization with amino groups, especially the concentrations of NH and NH₂ in the plasma gas-phase are of relevance. They can be generated for example from ammonia with admixtures of helium. A limitation is that all plasmas should have a gas temperature below the melting temperature of thermoplastic polymers.The temperature was measured in two ways; one was a fiber optical temperature sensor attached on the outside of a glass capillary, used as plasma chamber, the other one was carried out by estimation of the rotational temperature with optical emission spectroscopy from the distribution of the rotational transitions of the first negative system N₂⁺(B² ∑ _u⁺→X² ∑ _g⁺). By using plasma excitation in the kHz range, temperatures below 50 °C were measured with the temperature sensor. With MHz-excitation, however, the temperature raised up to 200 °C. With optical emission spectroscopy, the products of decomposition of ammonia were investigated. A gas mixture with a high amount of NH molecules in the gas phase was found. By means of the investigated microplasmas, we were able to functionalize the inner surface of a porous hollow fiber with amino-groups.     

聚焦气流对大功率等离子弧焊炬工作稳定性的影响

为了进一步探讨聚焦气流对大功率等离子弧焊炬工作稳定性的影响,设计了两种水冷探头,对YJ-700大功率等离子焊炬(带有环形水冷聚焦罩)和通用型LH-300焊炬,在各种参数、喷嘴孔径时,弧对探头表面的径向压强分布、弧对探头的传导热及探头表面的径向温度分布进行了测定。虽然弧对探头的作用力不同于弧对熔池的作用力,但可以用来定最描述弧的刚性及穿透力。探头表面的温度分布及弧对探头的传导热,虽然并非为弧的真实径向温度分布及弧对阳极工件的传导热,但可以说明弧的热特性及阳极工件的热传导规律。试验证明,聚焦气流的存在,不但可以抑制双弧的产生,而且能使弧特性(包括压力特性及热特性)对离子气流量的变化不敏感;探头表面的温度分布对喷嘴直径的变化也不敏感,有利于焊炬的工作稳定性。     

基于聚噻吩/WO_3的有机-无机复合材料低温NO_2传感器(英文)

通过化学氧化聚合法和胶溶法分别制备了聚噻吩(PTP)和纳米WO3,通过简单机械共混和PTP和WO3制备不同PTP质量分数的有机-无机PTP/WO3复合物。所制备的PTP/WO3复合物比纯的PTP具有更高的热稳定性。气敏测试结果表明,在低温检测NO2时,PTP/WO3复合物具有比纯的PTP和WO3更高的响应,这可能与PTP/WO3复合物中p-n异质节的存在有关系。PTP/WO3复合物的响应受PTP质量分数的影响显著,20%PTP/WO3复合物在低温(90°C)时对NO2显示出高的响应和好的选择性。因此,PTP/WO3传感器有望被用于低温检测NO2     

室温下LaF3单晶传感器的响应特性

采用LaF3单晶(掺杂0.2%EuF2和5%CaF2)作敏感材料,Pt片涂覆RuO2涂层作工作电极组装了电化学传感器,研究了该传感器在室温条件下,对不同含量的气体氧及水中溶解氧的响应特性,结果表明传感器的灵敏性较好,达到仪器化要求。根据实验结果,提出了LaF3单晶对O2气体的响应机理。同时,利用LaF3单晶作为氟离子选择电极,测量了NaF溶液中的[F-]浓度,测量结果显示了较好的准确性。此外,研究了LaF3单晶在Ar气条件下408~713 K范围内的阻抗谱,发现其存在体阻抗和晶体缺陷及夹杂物所对应的两种阻抗特性。     

Synthesis,Characterization, and Gas Sensing Properties of Pure and Mn-doped ZnO Nanocrystalline Particles

Nanocrystalline ZnO and Mn (1 wt.%)-doped ZnO particles have been synthesized via reverse micelle method. The structural, particulate, and optical properties of the synthesized nanoparticles have been studied by XRD, TEM, UV-Vis, and PL spectroscopy. The obtained data indicate the synthesis of the pure nanoparticles structure with wurtzite structure, average particle size of 18-21 nm, and high optical quality. Gas sensing properties of the nanocrystalline ZnO and Mn-doped ZnO particles toward gasoline and ethanol vapors have been investigated at different temperatures and concentrations. The results show that the optimum working temperature of the gas sensors based on ZnO and Mn-doped ZnO particles are about 633 and 620 K toward ethanol vapor and about 560 and 608 K toward gasoline vapor, respectively. Based on the results, although Mn impurities reduce the sensitivity of the ZnO gas sensor, they cause sensor to saturate at much higher gas concentration.