SnO2甲烷气体传感器的优化设计与试制

SnO2甲烷气体传感器的优化设计与试制

论文摘要

本文作者长期从事气体传感器的研发和产业化生产实践工作,具有较扎实的理论基础和较强的技术开发能力,并积累了较丰富实践经验。本论文介绍了一种基于金属氧化物半导体材料—二氧化锡气体传感器的设计思路与实施方案。利用二氧化锡制备的气体传感器,具有灵敏度适中,选择性较好、使用寿命长,价格低廉等优点。可以广泛应用于可燃气体的检测、监控、报警等各个领域,是一种性价比较高,并具有较好发展前景的经济型气体传感器。本文在对金属氧化物半导体气体传感器的工作机理、结构进行探讨的基础上,以旁热式金属氧化物气体传感器生产工艺和先进的测试设备为依托,开展包括SnO2原料筛选、结构助剂和电子助剂掺杂影响、烧结温度影响等实验。经对实验结果进行全面分析后获得的SnO2原料、结构助剂和电子助剂、烧结温度对SnO2气体传感器气敏特性影响的规律与数据。并在实验基础上,对SnO2气体传感器的敏感机理的部分问题进行探讨。最终获得一种SnO2甲烷气体传感器优化的配方和生产工艺及工艺参数,在批量试制生产条件下主要指标达到实用化水平。所以,以实验与理论有机结合研发新型SnO2气体传感器的技术路线是可行的。

论文目录

  • 提要
  • 第一章 前言
  • 1.1 传感器的地位
  • 1.2 气体传感器的作用
  • 1.3 气体传感器的种类
  • 1.3.1 半导体气体传感器
  • 1.3.2 固体电解质气体传感器
  • 1.3.3 接触燃烧式气体传感器
  • 1.3.4 高分子气体传感器
  • 1.4 气体传感器应具有的基本条件
  • 1.5 金属氧化物半导体气体传感器的发展
  • 1.6 二氧化锡气体传感器
  • 1.7 本文的研究内容
  • 2气体传感器的结构、生产工艺与测试装置'>第二章 SnO2气体传感器的结构、生产工艺与测试装置
  • 2气体传感器的结构'>2.1 SnO2气体传感器的结构
  • 2气体传感器外形图'>2.1.1 SnO2气体传感器外形图
  • 2气体传感器管脚功能'>2.1.2 SnO2气体传感器管脚功能
  • 2气体传感器的生产工艺'>2.2 SnO2气体传感器的生产工艺
  • 2气体传感器的生产工艺'>2.2.1 SnO2气体传感器的生产工艺
  • 2气体传感器的生产工艺'>2.2.2 旁热式SnO2气体传感器的生产工艺
  • 2气体传感器的技术指标'>2.3 SnO2气体传感器的技术指标
  • 2气体传感器主要技术指标'>2.3.1 SnO2气体传感器主要技术指标
  • 2.4 测试条件与选取参数
  • 2.4.1 测试条件
  • 2.4.2 测试选取参数
  • 2气体传感器的测试装置'>2.5 SnO2气体传感器的测试装置
  • 2气体传感器的测试原理'>2.5.1 SnO2气体传感器的测试原理
  • 2.5.2 测试装置原理框图
  • 2.5.3 基本构成
  • 2.5.4 工作原理
  • 2甲烷气体传感器优化设计实验研究'>第三章:SnO2甲烷气体传感器优化设计实验研究
  • 2原料特性实验与结果分析'>3.1 SnO2原料特性实验与结果分析
  • 2原料的原则'>3.1.1 选择SnO2原料的原则
  • 3.1.2 实验方案
  • 3.1.3 实验数据
  • 3.1.4 实验结果分析
  • 3.2 结构助剂影响实验与结果分析
  • 3.2.1 实验目的
  • 3.2.2 实验方案
  • 3.2.3 实验数据
  • 3.2.4 实验结果分析
  • 2O3降阻影响实验与结果分析'>3.3 氧化锑Sb2O3降阻影响实验与结果分析
  • 3.3.1 实验目的
  • 3.3.2 实验方案
  • 3.3.3 实验数据
  • 3.3.4 实验结果分析
  • 3.4 烧结温度影响实验与结果分析
  • 3.4.1 实验目的
  • 3.4.2 实验方案
  • 3.4.3 实验数据
  • 3.4.4 实试验结果分析
  • 2甲烷气体传感器优化试验总结'>3.5 SnO2甲烷气体传感器优化试验总结
  • 2甲烷气体传感器的试制'>第四章 SnO2甲烷气体传感器的试制
  • 4.1 试制的目的
  • 4.2 试制实施方案
  • 2气体传感器的原料配方'>4.2.1 SnO2气体传感器的原料配方
  • 4.2.2 工艺条件
  • 4.2.3 元件参数
  • 4.2.4 工作条件
  • 4.2.5 测试条件
  • 4.2.6 测试参数
  • 4.2.7 传感器选取的方法与数目
  • 4.3 实验数据
  • 4.3.1 直接测量数据
  • 4.3.2 间接测量数据
  • 4.4 实验数据分析
  • 0'>4.4.1 固有电阻R0
  • 4.4.2 甲烷(典型值5000ppm)灵敏度K
  • 4.4.3 氢气(典型值3000ppm)灵敏度K
  • 4.4.4 乙醇(典型值500ppm)灵敏度K
  • 4.5 实验结果
  • 4.5.1 固有电阻
  • 4.5.2 甲烷灵敏度
  • 4.5.3 选择性
  • 第五章 结束语
  • 参考文献
  • 致谢
  • 摘要
  • Abstract
  • 相关论文文献

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