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气体敏感材料

来源:https://www.xiutupi.com 发布时间:2021-10-12热度:

大家可能听说过“电鼻子”,它可以灵敏地探测多种气体,例如可检测出百万分之一浓度的氢气或者大大低于爆炸极限的泄漏煤气。
实际上“电鼻子”的学名叫做气敏检漏仪。它的“鼻子”是一块“气敏陶瓷”,也称气敏半导体。
作为一种检测气体成分、浓度的器件——气体传感器,被广泛用于工厂、车间和矿山的各种易燃易爆或有害气体的检测、家庭可燃性气体泄漏检测等方面,从而达到防火、防爆、防中毒的目的,以保证生命与财产的安全。而作为传感器的核心,气体敏感材料决定着传感器的检测和使用性能。
    
气体敏感材料是怎样捡测到微量气体的呢?
原来这类半导体材料对环境气氛中的某些氧化性气体、还原性气体或有机溶剂蒸汽十分敏感,这些气体在材料表面的吸附和脱附会引起材料电学性质(例如电阻率)的明显改变,从而达到报警的目的。由于对气体具有敏感性,所以这类半导体材料得名为半导体气敏材料。

半导体气敏材料可广泛应用于对可燃性气体和有毒性气体的检测、捡漏、报警和监控等领域。
由于这类材料大都是半导体陶瓷,所以我们又常常称其为气敏陶瓷。
气敏半导体材料可分为N型和P型两大类。被检测气体在气敏半导体材料表面反应供给半导体电子,从而改变半导体的电阻。

遇到气体时电阻下降的材料为N型气敏半导体,反之则为P型气敏半导体。
二氧化锡气敏材料是较早发现的一类气敏半导体材料,应用最广泛;氧化锌气敏材料是应用最早的一种半导体气敏材料,其特点是物理、化学性质比较稳定。
通常情况下,氧化锌的工作温度比二氧化锡高,但其灵敏度低于二氧化锡。
m书化铁和Y每化铁气敏材料主要用于检测可燃性气体,现在应用范围逐渐扩大。
上述3种材料都是N型气敏半导体。
稀土复合氧化物是一种新型气敏半导体材料,当掺入某些微量元素后,其灵敏度可达到较高水平。
目前这类材料尚处于摸索探索阶段。

目前,气敏陶瓷材料的一个研究热点是寻找新的气敏材料。
另一个热点是通过对现有气敏材料进行改性.以提高其灵敏度和可靠性。
随着新材料、新技术、新工艺的出现,气敏元器件的探测灵敏度必然更高,相信在不远的将来,会有性能更加优异的半导体气敏器件出现,我们的生活、工作会更加安全。
瓦斯爆炸伤及矿工的事件不再发生,那将是我们国家的一大幸事。


气体敏感材料第1张图

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