專利名稱：一種濕敏元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電阻式濕敏元件及其制備方法。
背景技術(shù)：
濕敏元件的發(fā)展在傳感器行業(yè)中占有重要的位置，濕敏元件及傳感器屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域。濕度傳感器是檢測外界環(huán)境濕度的器件，它將所檢測環(huán)境濕度轉(zhuǎn)換為便于處理、顯示、記錄的電信號。它是一類重要的化學(xué)傳感器，它是利用感濕材料的吸附作用直接吸附水分子，使其表面或體介電特性等感濕特征量發(fā)生變化，經(jīng)過檢測連接外圍電路敏感元件的輸出信號變化而測量濕度的器件。濕度傳感器己在倉儲、工業(yè)生產(chǎn)、過程控制、環(huán)境檢測、家用電器、氣象方面有著廣泛的應(yīng)用，如:精密電子元件的制造、航天導(dǎo)彈、火箭的存儲、糧食的防霉、高空氣象探測、溫室種植、禽蛋的貯存等。目前國內(nèi)外研究和應(yīng)用十分活躍。納米材料是完全純凈、結(jié)構(gòu)沒有缺陷的新型材料。納米材料能吸附周圍氣體或吸收光，使電性質(zhì)發(fā)生變化，出現(xiàn)升溫現(xiàn)象等，這些作為傳感器的特性，已引起人們的注意，如研制的納米感應(yīng)膜，完全符合微小化，并且這種膜因生成條件不同能發(fā)生各種各樣的變化，以此來作為化學(xué)傳感器的材料是大有發(fā)展前景的。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提出一種電阻式濕敏元件以及制備方法，該濕敏元件基底材料為CeCoxFei_x03。以分析純Ce (NO3) 3.6H20, Fe (NO3) 3.9H20 和 Co (NO3) 2.6H20 為原料，按化學(xué)計量比稱取這三種硝酸鹽分別用去離子水溶解，然后將這三種溶液混合，加入一定量的檸檬酸攪拌使之溶解，在80°C蒸發(fā)去水，形成原粉。將原粉研磨，然后在不同的溫度下焙燒2h得到目的產(chǎn)物。將CeCoxFeh O3材料作為濕敏元件的基底材料，將CeCoxFei_x03材料研磨成漿料，用傳統(tǒng)的表面涂布法將漿料涂敷在印有叉指狀電極的陶瓷基片上，烘干后制成電阻式濕敏元件，老化24小時。


圖1是通過600° C焙燒下的CeCoxFei_x03納米晶制成的濕敏元件在IV，IOOHz的測試條件下的測試圖；圖2為不同溫度焙燒下的CeCoa3Fe0.703納米晶濕敏元件在IV，IOOHz的測試條件下的電阻一濕度特性曲線。
具體實施例方式本發(fā)明的阻式濕敏元件按照如下方法制備，該濕敏元件基底材料為CeCoxFei_x03，首先以分析純Ce (NO3) 3.6H20, Fe (NO3) 3.9H20和Co (NO3) 2.6H20為原料，按化學(xué)計量比稱取這三種硝酸鹽分別用去離子水溶解，然后將這三種溶液混合，加入一定量的檸檬酸攪拌使之溶解，在80°C蒸發(fā)去水，形成原粉，將原粉研磨，然后在不同的溫度下焙燒2h得到CeCoxFe1^xO3材料；然后將CeCoxFei_x03材料作為濕敏元件的基底材料，將CeCoxFei_x03材料研磨成漿料，用傳統(tǒng)的表面涂布法將漿料涂敷在印有叉指狀電極的陶瓷基片上，烘干后制成電阻式濕敏元件，老化24小時。

圖1是通過600°C焙燒下的CeCoxFei_x03納米晶制成的濕敏元件在IV，IOOHz的測試條件下的測試圖。可以看出，所有樣品在11% — 54% RH的濕度范圍內(nèi)，元件電阻隨濕度的變化都不大，X為0，0.1，0.2，0.3，0.4的樣品，在54% — 95% RH的濕度范圍內(nèi)，元件對濕度的變化顯示出了一定的靈敏度。X為0.5，0.6，0.7的樣品只在75% — 95% RH的濕度范圍內(nèi)對濕度的變化有響應(yīng)。X為0.8，0.9，1.0的樣品在全程濕度范圍內(nèi)對濕度的變化都沒有什么響應(yīng)。其中X為0.3的樣品CeCoa3Fea7O3在54% — 95% RH的濕度范圍內(nèi)對濕度的變化顯示出了最好的靈敏度，電阻從54% RH的30ΜΩ變化到95% RH的400ΚΩ，電阻變化范圍為2個數(shù)量級。圖2為不同溫度焙燒下的CeCoa3FeQ 703納米晶濕敏元件在IV，IOOHz的測試條件下的電阻一濕度特性曲線。從圖中可以看出，600° C焙燒下的樣品的濕敏特性最好，隨著焙燒溫度的升高，材料的感濕性能隨之減弱，可能是高溫促使晶粒長大，造成比表面積減小，水的吸附點變少的緣故。
權(quán)利要求
1.一種電阻式濕敏元件的制備方法，該濕敏元件基底材料為CeCoxFehO3, 首先以分析純Ce (NO3) 3.6H20, Fe (NO3) 3.9H20和Co (NO3) 2.6H20為原料，按化學(xué)計量比稱取這三種硝酸鹽分別用去離子水溶解，然后將這三種溶液混合，加入一定量的檸檬酸攪拌使之溶解，在80°C蒸發(fā)去水，形成原粉，將原粉研磨，然后在不同的溫度下焙燒2h得到CeCoxFe1^xO3 材料； 然后將CeCoxFehO3材料作為濕敏元件的基底材料，將CeCoxFei_x03材料研磨成漿料，用傳統(tǒng)的表面涂布法將漿料涂敷在印有叉指狀電極的陶瓷基片上，烘干后制成電阻式濕敏元件，老化24小時。 ·
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電阻式濕敏元件的制備方法，該濕敏元件基底材料為CeCoxFe1-xO3，首先以分析純Ce(NO3)3·6H2O，F(xiàn)e(NO3)3·9H2O和Co(NO3)2·6H2O為原料，按化學(xué)計量比稱取這三種硝酸鹽分別用去離子水溶解，然后將這三種溶液混合，加入一定量的檸檬酸攪拌使之溶解，在80℃蒸發(fā)去水，形成原粉，將原粉研磨，然后在不同的溫度下焙燒2h得到CeCoxFe1-xO3材料；然后將CeCoxFe1-xO3材料作為濕敏元件的基底材料，將CeCoxFe1-xO3材料研磨成漿料，用傳統(tǒng)的表面涂布法將漿料涂敷在印有叉指狀電極的陶瓷基片上，烘干后制成電阻式濕敏元件，老化24小時。
文檔編號C04B41/85GK103226121SQ20121058316
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者任知良, 王明剛, 王雪梅 申請人:青島潤鑫偉業(yè)科貿(mào)有限公司