基于几种新型材料的电阻型湿敏元件的特性研究

论文摘要

本篇论文主要研究了基于两大类材料的电阻型湿敏元件的特性。对于丙烯酸类接枝共聚高分子材料,主要进行了湿敏元件的制作及对该元件进行了系统的电特性测试;对于介孔硅SBA-15材料,作者既进行了材料的制备及表征,又进行了电特性的测试。作者利用溶胶-凝胶法合成了介孔硅SBA-15,并在SBA-15样品中掺杂不同含量的LiCl,来改善介孔硅SBA-15材料的湿敏特性。根据合成的介孔硅SBA-15材料时是否有去除有机模板的过程,将其划分为两大体系:既A-SBA-15 （as-synthesized SBA-15）材料和P-SBA-15 （pure SBA-15）材料。对合成的各个样品进行了IR谱、XRD谱和SEM电镜的表征,并对基于以上材料的湿敏元件的电特性进行了系统的测试。作者将电介质物理中的极化理论用于解释高分子电阻型湿敏元件的敏感导电机理,绘制了元件在不同的湿度环境下复阻抗谱图并给出了相应的等效电路。最后作者认为:高分子湿敏材料在整个湿度量程中均有两类粒子参与导电,即电子和离子;而介孔硅分子筛材料在整个湿度量程内是靠质子传输与离子导电的共同作用。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 湿度和湿度的表示方法
• 1.2 湿度的标准
• 1.3 湿度传感器的表征参数
• 1.4 传感器的分类
• 1.5 湿度传感器的发展现状及未来发展趋势
• 第二章 高分子电阻型湿敏元件特性及敏感机理的研究
• 2.1 高分子电阻型湿敏元件的制作工艺
• 2.2 湿敏元件的测试装置
• 2.2.1 湿度发生装置
• 2.2.2 测试方法
• 2.3 高分子电阻型湿敏元件的电特性测试
• 2.4 高分子电阻型湿敏元件的敏感机理分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于LICL 掺杂的A-SBA-15 电阻型湿敏元件及敏感机理的研究
• 3.1 材料的制备和表征
• 3.1.1 材料的制备方法
• 3.1.2 材料的表征
• 3.2 LICL 掺杂A-SBA15 电阻型湿敏元件及电特性测试
• 3.2.1 基于介孔硅分子筛材料的湿敏元件的制作过程
• 3.2.2 基于介孔硅分子筛材料湿敏元件的电特性测试
• 3.3 基于A-SBA15 系列材料电阻型湿敏元件敏感机理初探
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于LICL 掺杂的P-SBA-15 电阻型湿敏元件及敏感机理的研究
• 4.1 材料的制备及表征
• 4.1.1 材料的制备方法
• 4.1.2 材料的表征
• 4.2 LICL 掺杂P-SBA15 电阻型湿敏元件及电特性测试
• 4.3 基于P-SBA15 系列材料电阻型湿敏元件敏感机理初探
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT