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时间:2019-05-13
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1、太原理工大学硕士学位论文SnO_2纳米粉体制备及其气敏特性研究姓名:姚敏琪申请学位级别:硕士专业:材料加工工程指导教师:卫英慧;胡兰青20020101摘要SnO,是重要的化工、陶瓷原料。本文采用溶胶.;疑脏社制备出SnO,纳米粉体,用XRD、SEM、’rEM等手段对其逍行结构表征.并进一步测试其气敏性能。采用膏罕腔,凝胶法刊以制备出微粒尺、,小于100nm的SnO、鲇米鼢体,通过改变热处理温度可以调整所得粉休的融孝立尺寸。在制备溶胶过程中,最终体系PH值、环境温度和反应物起始浓度划各方法的影响不同。当热处理温度较低时
2、,糟休颗粒由非晶态或细小的多晶组成,颗粒基本上呈球形,晶粒尺寸随温度变化较小,当热处理温度较高时,所得糟体趋于完全品化,颗粒形貌上出现棱角,品粒尺寸随温度变化较大。这是因为晶粒长大速率与温度呈指数关系的缘故。这一临界温度约为530℃。用SnO,纳米粉体制成旁热式气敏元件,所制元件的电导.温度特性呈现明显的表面控制型特征,其电导峰出现在130℃左右。浚元件的恢复响应时问分别为8S和l8S,能够雠证其『卜!常使用。元件的工作电流为170mA,同传统元件相比.功耗较大,原因在于粉体颗粒较细,使得颈部接触电阻增大所致。所制元
3、件的灵敏度,尤其是对甲烷有较高的灵敏度。若键词:SnO二纳米粉体气敏特性ABSTRACTIinoxideISthemainmaterialofgasSensorsfordetectionoftOXiCandcombustiblegasesatpresent.Inthisthesis.wediscuss"thepreparationofnarto-sizedSnO二po、~derb3usingSol—gelmethodandthepowderproducedb)’thiswayhasbeenanal)’zedbymea
4、nsofXRD、SEM.TEM、andSOon.Nano—sizedSn02powder.、、hichpaniclesizeislessthan100rim,canbeobtainedbysol—gelmethodandthepaniclesizecanbecontrolledbyadjustingheattreatingtemperature.Foreachmethodfinals)。stemPH、ahte,circumstancetemperatureandtheconcentrationofstartingma
5、terialshaxredifierentinfiuenceonformationofs01.ResultsofXRDandTEManal57sisshov,‘thatthepaniclewhichcomposedofmanyamorphousandc0'stallineunitshasgoodstabilityandtheparticlelookslikespherewhenheattreatingtemperatureislowerthan500'C.However,theparticlesizeincrease
6、niththeincreasingoftemperatureob、iouslywhentreatingtemperatureishigherthan500℃.ThegrowingrateofcDstallineshowpowerfulrelationshiptothetemperature.Thecriticaltemperatureisabout530℃.Theconducti、‘ity—temperaturepropeKyofgassensormadeb>nano—sizedSnO二Po~、’derhastypi
7、calsurfacecontrolledsensor。scharacteristic.theconductix’ibpeakisabout130"C.Thesensorresponseandrex’ersiontimeis8sand18srespecti'、ely,SOthesel'tNorcad"~vorknormalb".The”orkingcircusofsensoris170mA.itishighertitanthatoftraditionalsensor.Thesensor’ssensitixit3ands
8、tabi【吣areexaminedindill?rentgases.suchasCO.CHj.CJHl。.itslamsSthatthesensorhashighsensitixibespecialI、inatmosphereoFCtt4Kc、"ords:STl0,Nano-sizedmaterialsSensiti、i【、太原理工大学硕士论文
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