KNN/介孔BLT钙钛矿材料湿敏元件的特性分析

发布时间：2023-12-10 15:45

　　湿度传感器作为湿度信息的采集单元,已经在环境监测、军事国防、仓库存储、工业生产、气象等方面得到广泛应用,是传感器大家族中的一个非常重要的成员。因此科研工作者对湿度传感器投入了非常多的注意力。本文采用金属有机物分解法(Metal-Organic-Decomposition,MOD)、纳米浇铸法、静电纺丝法,制备了铌酸钠钾(KNN)粉末、钛酸铋镧(BLT)粉末、介孔BLT粉末以及介孔BLT纳米棒材料,并通过制作湿度传感器,对其相应的湿度敏感性能进行研究,并分析了其相关的湿度敏感机制。主要内容和结果包括以下三个部分。1.通过MOD法结合煅烧技术制备了K0.5Na0.5NbO3(KNN)粉末材料,并通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子衍射能谱仪(EDS)对KNN材料进行了表征分析。运用智能湿敏分析系统测试研究了KNN粉末的湿敏性能。通过对复阻抗图谱的分析,研究了KNN粉末的湿度敏感机制。研究表明:(a)制备出的KNN粉末具有形貌为立方体的钙钛矿晶体结构。(b)60和100 Hz工作频率下,11%-95%RH的全湿范围内,KNN湿度传感器的阻抗变化超过了四个数量级,且具有良...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 湿度传感器简介
        1.2.1 湿度的概念及其表示方法
        1.2.2 湿度传感器应用及分类
        1.2.3 湿度传感器的原理及主要性能参数
    1.3 湿敏材料的简介
        1.3.1 钙钛矿复合氧化物材料的研究现状
        1.3.2 低维纳米材料的研究现状
        1.3.3 介孔结构对湿敏材料的影响
    1.4 材料制备及其性能表征分析系统
        1.4.1 材料制备仪器
        1.4.2 材料性能表征分析系统
    1.5 本论文的主要工作
第2章 铌酸钠钾湿度传感器的制作及其湿敏性能分析
    2.1 引言
    2.2 KNN粉末的制备及结构表征
        2.2.1 KNN粉末材料的制备
        2.2.2 KNN粉末材料形貌及结构表征
    2.3 KNN粉末湿度传感器的制作及其性能研究
        2.3.1 KNN湿度传感器的制备
        2.3.2 测试系统简介
        2.3.3 KNN湿度传感器湿敏性能的研究
    2.4 湿敏机理分析
    2.5 本章小结
第3章 介孔结构对钛酸铋镧粉末材料湿敏性能的影响
    3.1 引言
    3.2 BLT和介孔BLT粉末的制备及形貌结构表征
        3.2.1 BLT和介孔BLT粉末的制备
        3.2.2 表面形貌及结构表征
    3.3 BLT和介孔BLT湿度传感器的制作及性能研究
        3.3.1 BLT和介孔BLT湿度传感器的制作及老化
        3.3.2 湿敏特性测试
    3.4 介孔BLT湿度传感器的湿敏机理分析
    3.5 本章小结
第4章 介孔钛酸铋镧纳米棒湿度传感器的性能研究
    4.1 引言
    4.2 介孔BLT纳米棒实验制备
    4.3 介孔BLT纳米棒的形貌结构及成分表征
    4.4 介孔BLT纳米棒湿度传感器的特性测试
        4.4.1 湿敏性能测试结果与讨论
        4.4.2 湿敏机理分析
    4.5 本章小结
第5章 总结及展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的论文和成果



本文编号：3872659