敏感陶瓷ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-27 18:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 兩種用途： 一是用于 恒溫電熱器恒溫電熱器 ， PTC熱敏電阻通過自身發(fā)熱而工作，達到設定溫度后，便自動恒溫，因此不需另加控制電路，如用于 電熱驅(qū)蚊電熱驅(qū)蚊器器 、 恒溫電熨斗恒溫電熨斗 、 暖風機暖風機 、 電暖器電暖器 等。 36 二是用作 限流元件限流元件 ，如 彩電消磁器 、節(jié)能燈用 電子鎮(zhèn)流器 、 程控電話保安器 、冰箱電機啟動器 等。374.氣敏陶瓷氣敏陶瓷 在現(xiàn)代社會，人們 在生活和工作中 使用和接觸的 氣體氣體 越來越多，其中某些 易燃、易爆、有毒氣體 及其 混合物 一旦泄露到大氣中，會造成 大氣污染 ，甚至引起 爆炸和火災 。38 氣敏陶瓷氣敏陶瓷 是一種 對氣體敏感的對氣體敏感的 陶瓷材料， 陶瓷氣敏元件陶瓷氣敏元件 (或稱 陶瓷氣敏傳感器陶瓷氣敏傳感器 )由于其具有 靈敏度高 、 性能穩(wěn)定 、 結(jié)構(gòu)簡單 、 體積小 、 價格低廉 、 使用方便 等優(yōu)點，得到迅速發(fā)展。 39⑴⑴ 氣敏陶瓷的分類及結(jié)構(gòu)氣敏陶瓷的分類及結(jié)構(gòu) 氣敏陶瓷大致可分為 半導體式半導體式 、 固體固體電解質(zhì)式電解質(zhì)式 及 接觸燃燒式接觸燃燒式 三種：40①① 半導體式氣敏陶瓷半導體式氣敏陶瓷 按照 主要原料成分主要原料成分 來分類，如 SnO2型、ZnO型、 ?Fe2O3型、 ?Fe2O3型、鈣鈦礦化合物型、 TiO2型等。41②② 固體電解質(zhì)固體電解質(zhì) 是一類介于 固體和液體之間固體和液體之間 的奇特固體材料，其 主要特征 是它的 離子具有類似于液離子具有類似于液體電解質(zhì)的快速遷移特性體電解質(zhì)的快速遷移特性 ，如 ZrO2氧敏陶瓷， K2SO Na2SO4等堿金屬硫酸鹽等。42③③ 接觸燃燒式氣敏陶瓷元件系接觸燃燒式氣敏陶瓷元件系 用 鉑金絲鉑金絲 作母線，表面用 陶瓷涂層 、 觸媒材料 、 防晶粒生長材料 以及 防觸媒中毒材料 等涂層所制成。 43 ⑵⑵ 氣敏陶瓷的性能氣敏陶瓷的性能 半導體表面半導體表面 吸附氣體分子時 ，半導體的電導率電導率 將隨 半導體類型 和 氣體分子種類 的不同而變化。44 吸附氣體一般分為物理吸附和化學吸附兩大類。被吸附的氣體一般也可分為兩類。 具有 陰離子吸附性質(zhì)的氣體陰離子吸附性質(zhì)的氣體 稱為 氧化性 (或電子受容性 )氣體 ，如 O NOx等?！ 【哂?陽離子吸附性質(zhì)的氣體陽離子吸附性質(zhì)的氣體 稱為 還原性 (或電子供出性 )氣體 ，如 H CO、 乙醇等。45⑶⑶ 典型的氣敏半導體陶瓷典型的氣敏半導體陶瓷 ①① SnO2系氣敏陶瓷系氣敏陶瓷 ②② ZnO系氣敏陶瓷系氣敏陶瓷 ③③ Fe2O3系氣敏陶瓷系氣敏陶瓷46①① SnO2系氣敏陶瓷系氣敏陶瓷 SnO2系氣敏陶瓷是 最常用的氣敏半導體最常用的氣敏半導體陶瓷陶瓷 ，是 以 SnO2為基材 ， 加入催化劑、黏結(jié)劑等 ，按照 常規(guī)的陶瓷工藝方法 制成的。 47 SnO2氣敏陶瓷氣敏陶瓷 以 超細超細 SnO2粉料粉料 為基本原料， 粉料越細 ， 比表面積越大 ，對被測氣體越敏感 。48 制造 高分散的高分散的 SnO2超細粉料超細粉料 的方法有錫酸鹽分解法錫酸鹽分解法 、 金屬錫燃燒法金屬錫燃燒法 、 等離子體等離子體反應法反應法 及 化學共沉淀物熱分解法化學共沉淀物熱分解法 等。49 用 SnCl4或 SnCl2制備 SnO2， 這兩種方法最后均需煅燒，其 煅燒條件煅燒條件 對于 SnO2粉料的 晶粒大小晶粒大小 、 比表面積大小比表面積大小 影響很大。50 二氧化錫氣敏陶瓷二氧化錫氣敏陶瓷 所用 添加劑添加劑 多為 半半導體添加劑導體添加劑 ，它們有不同的作用，主要是Sb2O V2O MgO、 PbO、 CaO等。51SnO2系氣敏陶瓷制造的氣敏元件有如下特點：① 靈敏度高靈敏度高 ，出現(xiàn) 最高靈敏度的溫度較低 ，約在 300℃ ；② 元件阻值變化與氣體濃度成指數(shù)關(guān)系元件阻值變化與氣體濃度成指數(shù)關(guān)系 ，在低濃度范圍，這種變化十分明顯，非常適用于 對低濃度氣體的檢測 ； 52 ③ 對氣體的檢測是可逆的對氣體的檢測是可逆的 ，而且 吸附、吸附、解吸時間短解吸時間短 ； ④ 氣體檢測不需復雜設備氣體檢測不需復雜設備 ，待測氣體可通過 氣敏元件電阻值的變化 直接轉(zhuǎn)化為信號，且阻值變化大，可用 簡單電路 實現(xiàn)自動測量；53 ⑤ 物理化學穩(wěn)定性好物理化學穩(wěn)定性好 ， 耐腐蝕耐腐蝕 ， 壽命長壽命長 ； ⑥ 結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單 ， 成本低成本低 ， 可靠性高可靠性高 ， 耐振動耐振動和 抗沖擊性能好抗沖擊性能好 。 54SnO2系氣敏陶瓷的應用：系氣敏陶瓷的應用： 利用 SnO2燒結(jié)體燒結(jié)體 吸附還原氣體時 電阻減電阻減少的特性少的特性 來檢測還原氣體 ，已廣泛應用于家用 石油液化氣的漏氣報警石油液化氣的漏氣報警 、生產(chǎn)用 探測報警探測報警器器 和 自動排風扇自動排風扇 等。55 SnO2系氣敏元件系氣敏元件 對 酒精和酒精和 CO特別敏感，廣泛用于 CO報警 和 工作環(huán)境的空氣監(jiān)測 等。56 已進入 實用的實用的 SnO2系氣敏元件系氣敏元件 對于可燃性氣體 ，例如 H CO、 甲烷、丙烷、乙醇、酮或芳香族氣體等，具有 同樣同樣程度的靈敏度程度的靈敏度 ，因而 SnO2氣敏元件 對不對不同氣體的選擇性就較差同氣體的選擇性就較差 。 57②② ZnO系氣敏陶瓷系氣敏陶瓷 氧化鋅系氣敏陶瓷元件最突出的優(yōu)點是 氣體選擇性強氣體選擇性強 ，一般加入適量的 貴金屬貴金屬催化劑催化劑 來 提高陶瓷元件的靈
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