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《Nasicon材料的制備及氣敏特性研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)文章績(jī)毒:lOOi一973l強(qiáng)000j040388—02Nasicon材料的制備及氣敏特性研究’戚壘清,邱法斌,全寶富,孫良彥,徐宗疏(吉林大學(xué)電子工程系,吉林長(zhǎng)春130023)箍姜:采_】ll高溫霹櫥燒結(jié)方法.審l每了Nas泌on霹體電膏F蓑薅葑。并聯(lián)l歉、xRD等手段躥材幸}韓蛆建和酶鞠她鵪連靜了表鏨。囊豺靜電阻率璉溫度變犯穗裁試結(jié)慕基硪上,進(jìn)一步攫所夸矗磚hbs{c{)n材壽}詐離子導(dǎo)體、B80晦一L如C如茇告鹽作敏感電鍍材特制成c()z傳感囂,考察了材料的氣敏性能。結(jié)果表明材料對(duì)c0。冉有盤好的氣載特性廈抗水蒸汽干托性能
2、。美鍵詞:Nasicon;快離子導(dǎo)體;高溫固相法;eO☆傳感器中囤分類號(hào):TB38l文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Al號(hào)I西Nasicon(N矗Superionieconduet。r)是~種彝蠢嶷好離子電導(dǎo)率的露體戇勰驥+它蛑縫痰通式鴦N8mz輕甌魏一;0拄口在我系統(tǒng)孛羚z==i,8~2。2鴦葷豁葷褥,其余謄勢(shì)三方縫穩(wěn)粥,實(shí)驗(yàn)孛重點(diǎn)考察了z=2黠材料豹蔣睦。利用蠲體電解質(zhì)制柞c如傳感器+蓄先怒出Gauthjer-“1977年提出的+他當(dāng)時(shí)采用的固體電解磺魁K≈cO,材料。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)1”,Nasicon材料對(duì)c02氣體具有良好的敏感性及選擇性。Nasi∞n
3、C(J。傳感器可看作如下的化學(xué)電池c4]。c02+空氣,Aul碳酸鹽
4、lNasiconPt,C00十空氣(敏感電極)(接觸電檄)在兩極處發(fā)燒的反應(yīng)可以寫戚1L≈c。3(囂鑫GO,)一2Lr(Ba胂)+eO。+毒02+2f‘(敏感毫轂),2N礦+÷(X+2e一一N8zo(Nasicon中)(接融電扳)o根據(jù)能斯特方禚,當(dāng)兩電極表面的氧分壓相等時(shí),袋摘出電勢(shì)為F哥£a+(R?。?F)1n(P∞.)其中島描翳s一蝙c,角標(biāo)s和c分別代表敏感電極和接觸電極。采用鯫C魄一L玨c(X復(fù)合碳酸鹽作敏感電投材料,使元件的響應(yīng)特性及抗承蒸汽干擾性能得到明
5、顯改善,從而在寒用化程囊上取得了避蕊。2實(shí)黢2.1材料裔成本義采用高溫固相反應(yīng)法制各№i∞n材料。輿體過程如下;將Naap(),、zrsiO.、S曲:(均為分析純)接一定薏己比充分研磨5h。之借將研磨好的原材料置于石英舟中,艘^瞥式電阻爐內(nèi),緩慢舞溢囂800℃+井在1100℃恒溫10h,熱囂8然降溫薊室溫。最矗將筑舞撼嫠乾裁痿摶Nas沁n獲壚串取穗,霹褰盛羚。藪A手爨塔孛簀焉。z.2器譯制儺(1)將繞黼戚濺酌鉑絲埋ANasicon粉料中.然后加壓(10MPa),制戒smm×2mm×0.5mm的坯片,再崧1100℃熱處理5h,自然磚卻濺室
6、溫,作為敏感基體,見圖“a),清洗后備用。(2)將BaC()。一Lbc饒復(fù)合鹽用熔融淬玲法結(jié)晶在敏感體一端,同時(shí)將盤嘲擻寢碳酸鹽上作為電極。其結(jié)構(gòu)見圈l(b)左側(cè)。(3)在敏藏體瓣舞一端,用蘸鉑酸潦裁法剿作髓攫,麗黠蔣鉑霹安置在檔藩土裕鴦接瓣龜攝,覓墅i(b)右弱。篷l持感器菇轉(zhuǎn)及蒯試電路示意囂FiglSchemat泌dmgramof5ensorstructureandexperimentalcircuit2.3材料表糕(1)用KBr壓片法在美國Nicolet公司5Dx戳FTIR光譜分析儀上記錄燒站前后Nasicon樣品的紅外光譜。測(cè)綴
7、渡數(shù)為400~1400cm一。(2)在常滌下+聚藤D/max.rA型B本理學(xué)轉(zhuǎn)鰓X光錯(cuò)射分輯墳(en靶,^燃1.s4釃×i0一om>對(duì)樣品爨援進(jìn)簿分輯。舞援速率:4d遍/熱}n。<3)稱取垂oomgNasi∞n耪辯,用天津市辯學(xué)器材公司辭器試驗(yàn)廠生產(chǎn)的769YP一15型粉束式樣壓片帆聰戚矗徑為lOmTn、厚lmm的蹦片。在圓片兩側(cè)面豫上金電授艘目f線,然后、800℃燒結(jié)15min,用上海儀器儀表研究所生產(chǎn)的zLs鉀能LcR測(cè)量?jī)x鍘其電照帛?!せ鹗眨骸熬艛z”國家科技攻關(guān)蠹助項(xiàng)目,國家自然科學(xué)蕻金資助項(xiàng)且(69774027)收稿日期:t
8、999一05—17388‘棼囂材辯》20袖t3l(4)萬方數(shù)據(jù)3結(jié)果與討論3.1lR分耩扶疆2孛霹以囊裂;在sOo~6∞em叫之麓有一縫孛強(qiáng)熬駁收帶,這歸屬于SiQ的彎曲振動(dòng);900~1200cm“之閹的強(qiáng)吸收帶是pO。的律績(jī)振動(dòng),這秘文獻(xiàn)撮導(dǎo)是一致的[5.6】。隨繁z值的減小,農(nóng)10lOcm。處的吸收譜逐漸減弱,900蹦叫處的吸收譜逐漸增強(qiáng),而lloocm_1附近的吸收譜基本沒有變化。這表明產(chǎn)物中Na+離子的含量減少了,并蠢在產(chǎn)物結(jié)構(gòu)中形成了多種不尚鍵強(qiáng)的Po‘四簡(jiǎn)體∽3。另外,從樣品的紅外譜圈中還胃浚器羽,它儒都表現(xiàn)努較簿萃赫紅終唆
9、牧,雨本象其它多聚磷羧鹽艨裘璦戇復(fù)雜熬{芏終吸收譜蠶。放露說疆產(chǎn)凌輿湊毖較鰓戇耪擺綴成啪。滾數(shù)妒姻瓣一豳2N攫sicon材料的紅外光譜Fig2IRspectraofNasicon3.2XRD分耩襖黼3箍示的