一種用于酒精檢測的陶瓷氣敏傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣敏傳感器領(lǐng)域，具體涉及一種用于酒精檢測的陶瓷氣敏傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]
[0003]半導(dǎo)體陶瓷氣敏傳感器可以用于分析氣體中酒精蒸汽的含量，常用于酒駕檢測。半導(dǎo)體陶瓷氣敏傳感器主要由基體以及基體表面設(shè)置的加熱材料層、電極和氣敏材料層。為了避免酒精檢測時受環(huán)境中的其他氣體影響，因此一般在氣敏材料層中摻雜鑭、錳等元素，用以提高氣敏材料層對酒精氣體的感應(yīng)靈敏度。但是，隨著研宄的深入，鑭元素?fù)诫s會使得傳感器的初始電阻過大，對信號分析元器件的運(yùn)行產(chǎn)生影響，影響信號的傳輸。因此，有必要提供一種自然狀態(tài)下電阻值較低的氣敏傳感器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種用于酒精檢測的陶瓷氣敏傳感器，其可有效解決上述問題，初始電阻值小而且對酒精的靈敏度高。
[0005]為實現(xiàn)上述方案，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案進(jìn)行實施:
[0006]一種用于酒精檢測的陶瓷氣敏傳感器，其特征在于:包括半導(dǎo)體陶瓷基體以及半導(dǎo)體陶瓷基體上設(shè)置的加熱材料層、電極和氣敏材料層；所述的氣敏材料層采用如下方法得到:
[0007]將0.003g三氧化二銻和0.5g氧化鋅溶于5ml鹽酸溶液中配置成鹽溶液，將8g氯化錫溶于35ml乙醇中制成氯化錫乙醇溶液，將鹽溶液在攪拌條件下加入氯化錫乙醇溶液中混勻反應(yīng)，隨后加入適量螯合劑并滴加氨水調(diào)節(jié)PH至9.5 ;過濾回收沉淀物并利用乙醇對沉淀物進(jìn)行洗滌，洗滌后燒結(jié)得到摻雜的納米粉體；稱取0.02?0.05g三氧化二釔、0.18?0.25g三氧化二鑭、10g上述制取的摻雜的納米粉體和25ml水混勻研磨成氣敏漿料，將半導(dǎo)體陶瓷基體依次用去離子水、丙酮、氯仿洗滌干凈，烘干后將氣敏漿料涂覆至半導(dǎo)體陶瓷基體的表面形成氣敏材料層。
[0008]通過調(diào)配錫、鋅、鑭比例的變化，提高氣敏材料層對酒精的敏感性，提高酒精檢測的靈敏度；另外，通過引入銻、釔，使得氣敏材料層的電阻率大大降低，保證信號分析元器件的可靠運(yùn)行。
【具體實施方式】
[0009]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0010]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0011]實施例1:
[0012]將0.003g三氧化二銻和0.5g氧化鋅溶于5ml鹽酸(45% )溶液中配置成鹽溶液，將Sg氯化錫溶于35ml乙醇(70%)中制成氯化錫乙醇溶液，將鹽溶液在攪拌條件下加入氯化錫乙醇溶液中常溫混勻反應(yīng)lh，隨后加入適量螯合劑(如0.06g聚甲基丙烯酸)并滴加氨水調(diào)節(jié)PH至9.5 ;過濾回收沉淀物并利用乙醇對沉淀物進(jìn)行洗滌，洗滌后先80°C烘干、然后550°C燒結(jié)得到摻雜的納米粉體。稱取0.02?0.05g三氧化二釔、0.18?0.25g三氧化二鑭、10g上述制取的摻雜的納米粉體和25ml水混勻在球磨機(jī)中研磨成氣敏漿料，將氧化鋁陶瓷管依次用去離子水、丙酮、氯仿洗滌干凈，烘干后在氧化鋁陶瓷管內(nèi)部涂覆釕電阻漿料，陶瓷管外部涂氣敏漿料，陶瓷管外表面附設(shè)金電極、兩端由鉑金絲引出電極，焊接、封裝后得到陶瓷氣敏傳感器。
[0013]對上述陶瓷氣敏傳感器性能進(jìn)行檢測并與對照傳感器進(jìn)行比較，實施例1中得到的氣敏傳感器與對照傳感器除氣敏材料層組成不一樣，其余的實施方式均一致，氣敏傳感器的工作溫度為280°C ;對照傳感器中氣敏材料層組成為鑭、錫，比較的結(jié)果具體如下:
[0014]相同型號尺寸大小的陶瓷管，實施例1中氣敏傳感器在自然狀態(tài)下的初始電阻僅為0.8ΜΩ，而對照傳感器在自然狀態(tài)下的初始電阻達(dá)125ΜΩ ;實施例1中氣敏傳感器對100ppm的乙醇和一氧化碳的響應(yīng)靈敏度分別為6L 2和2.45 ;對照傳感器對100ppm的乙醇和一氧化碳的響應(yīng)靈敏度分別為54.5和8.74 ;實施例1中氣敏傳感器對250ppm的乙醇和一氧化碳的響應(yīng)靈敏度分別為33.6和1.52 ;對照傳感器對250ppm的乙醇和一氧化碳的響應(yīng)靈敏度分別為28.7和2.13 ;實施例1中氣敏傳感器對50ppm的乙醇和一氧化碳的響應(yīng)靈敏度分別為9.84和1.08 ;對照傳感器對50ppm的乙醇和一氧化碳的響應(yīng)靈敏度分別為 8.27 和 1.12。
[0015]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于酒精檢測的陶瓷氣敏傳感器，其特征在于:包括半導(dǎo)體陶瓷基體以及半導(dǎo)體陶瓷基體上設(shè)置的加熱材料層、電極和氣敏材料層；所述的氣敏材料層采用如下方法得到: 將0.003g三氧化二鋪和0.5g氧化鋅溶于5ml鹽酸溶液中配置成鹽溶液，將8g氯化錫溶于35ml乙醇中制成氯化錫乙醇溶液，將鹽溶液在攪拌條件下加入氯化錫乙醇溶液中混勻反應(yīng)，隨后加入適量螯合劑并滴加氨水調(diào)節(jié)PH至9.5 ;過濾回收沉淀物并利用乙醇對沉淀物進(jìn)行洗滌，洗滌后燒結(jié)得到摻雜的納米粉體；稱取0.02?0.05g三氧化二釔、0.18?0.25g三氧化二二鑭、10g上述制取的摻雜的納米粉體和25ml水混勻研磨成氣敏漿料，將半導(dǎo)體陶瓷基體依次用去離子水、丙酮、氯仿洗滌干凈，烘干后將氣敏漿料涂覆至半導(dǎo)體陶瓷基體的表面形成氣敏材料層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于酒精檢測的陶瓷氣敏傳感器，其特征在于:半導(dǎo)體陶瓷基體為氧化鋁陶瓷管，陶瓷管內(nèi)部涂覆釕電阻漿料，陶瓷管外部涂氣敏漿料，陶瓷管外表面附有金電極、兩端由鉑金絲引出電極。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于酒精檢測的陶瓷氣敏傳感器，包括半導(dǎo)體陶瓷基體、加熱材料層、電極和氣敏材料層；氣敏材料層采用如下方法得到：將三氧化二銻和氧化鋅配置成鹽溶液，將氯化錫制成氯化錫乙醇溶液，將鹽溶液加入氯化錫乙醇溶液中混勻反應(yīng)，加入適量螯合劑并滴加氨水調(diào)節(jié)PH至9.0；過濾回收沉淀物，洗滌后燒結(jié)得到摻雜的納米粉體；稱取三氧化二釔、三氧化二鑭、摻雜的納米粉體和水混勻研磨成氣敏漿料，將氣敏漿料涂覆至半導(dǎo)體陶瓷基體的表面形成氣敏材料層。通過調(diào)配錫、鋅、鑭比例的變化，提高氣敏材料層對酒精的敏感性，提高酒精檢測的靈敏度；另外，通過引入銻、釔，使得氣敏材料層的電阻率大大降低，保證信號分析元器件的可靠運(yùn)行。
【IPC分類】G01N27/00
【公開號】CN104977320
【申請?zhí)枴緾N201510306039
【發(fā)明人】胡齊放
【申請人】胡齊放
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月3日