氧化鎢厚膜氣敏感測器的氣氛改性

詳細內容: 分類：鎢的知識; 發佈於：2015-03-25, 週三 15:33

採用絲網印刷法將鎢酸分解得到的氧化鎢粉末製備成氧化鎢厚膜氣敏感測器,並先後在氫氣和空氣氣氛中進行還原和氧化處理,系統研究了氫氣濃度和氧化時的升溫速率對敏感膜的形貌、結構和CO氣敏性能的影響。結果表明,經氫氣還原-空氣氧化後,敏感膜表面形貌由近似球形的顆粒轉化為表面光滑兩端開口的集束棒狀或規則的四方柱狀,而晶體結構則沒有發生改變。敏感膜對CO的靈敏度(Rair/RCO)隨CO濃度的增加和測試溫度的升高而增大。與沒有進行氣氛改性的敏感膜相比,經10%H2氣氛還原並在600℃空氣中以5℃/min氧化處理後的敏感膜對CO具有最大的靈敏度,其對3.8×10-5CO的靈敏度提高了13.3倍。即通過對敏感膜進行氣氛改性可顯著提高對CO的敏感性能。

由鎢酸分解得到的氧化鎢粉末通過絲網印刷製備的敏感膜,隨燒結溫度的提高,其晶粒尺寸不斷增大,並在900℃時獲得增加顯著。700℃燒結的敏感膜在700℃經5%H2還原處理0.5h並繼而在600℃的空氣中氧化0.5h後,其晶相結構並沒有發生改變,仍為多數單斜晶相和少量三斜晶相共存,而且衍射峰的峰型基本上沒有改變。經5%或10%H2還原-空氣氧化後,敏感膜表面形貌由近似球形的顆粒轉化為表面光滑兩端開口的集束棒狀或規則的四方柱狀。敏感膜對CO的靈敏度隨CO的濃度的增加和測試溫度的升高而增大,而且隨CO濃度的增加靈敏度隨測試溫度的升高而增大的幅度越大。與沒經過氣氛處理的敏感膜相比,經10%H2氣氛還原並在600℃空氣中以5℃/min氧化後的敏感膜對CO具有最大的靈敏度,其對3.8×10-5CO的靈敏度提高了13.3倍。

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