納米SrTiO3氧敏材料測(cè)試系統(tǒng)搭建及性能研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，氧傳感器在人類(lèi)生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣、重要性越來(lái)越高。根據(jù)工作溫度，氧傳感器主要分為高溫（700-1000℃）、中溫（300-500℃）及低溫（室溫-100℃）氧傳感器。目前，中低溫氧傳感器主要是以離子導(dǎo)電為主的ZrO2和電子導(dǎo)電為主的TiO2氧傳感器為主。由于離子導(dǎo)電的ZrO2氧傳感器造價(jià)高且響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，TiO2材料存在三種晶型以至影響了器件性能的穩(wěn)定性及使用壽命，都不是理想的中低溫氧傳感器材料。SrTiO

2、3由于其結(jié)構(gòu)及性能穩(wěn)定受到廣泛關(guān)注，其氧敏性能研究主要在高溫區(qū)（700-1000℃），中低溫氧敏性能還未進(jìn)行廣泛研究。
　　本論文利用LabVIEW軟件工具開(kāi)發(fā)出了一整套氧敏性能的測(cè)試體系，在此基礎(chǔ)上對(duì)納米SrTiO3材料的中低溫氧敏性能進(jìn)行研究，具體為：
　　(1)利用各種儀器和硬件，搭建了一個(gè)完善的氧敏材料性能測(cè)試系統(tǒng)，利用LabVIEW開(kāi)發(fā)平臺(tái)編寫(xiě)了一款功能齊全測(cè)試程序，實(shí)現(xiàn)了電腦對(duì)儀器或硬件的直接控制。
　　(

3、2)利用高能球磨法合成了納米SrTiO3材料，并對(duì)材料進(jìn)行了微觀分析和熱穩(wěn)定性分析，獲得了納米量級(jí)（27nm）、熱穩(wěn)定性良好的SrTiO3粉體。
　　(3)對(duì)合成的納米 SrTiO3粉體在建立好的測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行氧敏性能測(cè)試，得知材料較佳工作溫度為75℃、導(dǎo)電類(lèi)型為電子導(dǎo)電類(lèi)型，該溫度遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)半導(dǎo)體氧敏工作溫度（T>300℃）；響應(yīng)時(shí)間達(dá)秒量級(jí)（20s），遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的低溫氧敏傳感器的響應(yīng)時(shí)間（分鐘量級(jí)）。
　　(4)對(duì)