化学学报 ›› 2003, Vol. 61 ›› Issue (11): 1792-1796. 上一篇 下一篇
研究论文
王智民;左霞;韩基新;刘静波;张艳熹
Wang Zhimin;Zuo Xia;Han Jixin;Liu Jingbo;Zhang Yanxi
为了使感湿性能很差的钛酸铅湿敏改性,选取Ti(O-n-Bu)_4,Pb(OAc)_2和Ca (OAc)_2为起始物,采用溶胶-旋涂法以及烧结晶化过程,在镀有Ag-Pd合金叉指电 极的α-Al_2O_3基片上制备了钾修饰的钙掺杂钛酸铅纳米湿敏薄膜(K~+-Ca_xPb_ (1-x)TiO_3,缩写为K-CPT)。在(20 ± 0.1) ℃常温下、相对湿度RH=8.0%~93.6 之间5个检测点上测试了K-CPT的阻-温特性,并与纯钛酸铅薄膜(PT)、钙掺杂钛 酸铅薄膜(CPT)以及锂修饰的钙掺杂钛酸铅薄膜(Li-CPT)进行了比较,对工艺进行 了正交实验和研究。结果表明:在x = 0.35,K~+含量为1%(K/Ti, mol/mol),以及 850 ℃/1h的烧结晶化成瓷条件下,所制得的陶瓷薄膜在RH=8.0%~93.6%的实测范 围内,灵敏度S=3.3*10~3,感湿响应时间τ=15s,湿滞 ≤ ±2%;而在RH=0%~ 100%的全湿范围内,总的电阻值降低值约为10~4 kΩ,即全湿范围内的灵敏度可达 四个数量级;S=10~4kΩ/100△RH(%)。通过XRD,SEM和TEM手段对薄膜的晶相结构 及显微结构进行了表征,薄膜为四方多晶,具有网状孔道和岛形晶界,晶粒呈极度 化定向排列的电畴结构,粒度为10nm,岛的平均面积为4μm*5μm。
中图分类号: