收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于沸石薄膜的QCM湿度传感器感湿特性研究

李东娟  
【摘要】:空气中的水汽是引起贮存的商品变质、影响仪器运行稳定性以及加速材料腐蚀、水解和老化的问题的元凶之一。湿度传感器能感受气体中水汽含量,并转换成可检测的输出信号,对控制湿度具有重要意义。石英晶振微天平(Quartz CrystalMicrobalance,QCM)以其精度高、制备工艺简单,且成本低廉的优点受到了人们广泛的关注。另外,A型沸石对空气中的水汽变化,尤其在低湿度环境下十分敏感,本课题结合了QCM对微质量变化敏感和A型沸石对湿度敏感的特性,针对基于沸石薄膜的QCM湿度传感器的制备工艺和感湿性质展开研究工作。 湿敏材料NaA是采用低温水热法制备的。探究了原材料中硅源的选择和硅铝比对反应产物的影响,同时也研究了晶化条件中晶化温度和晶化时间的影响,配合XRD、SEM、EDS、红外分析、粒度分析、吸附/脱附曲线分析等手段,对产物的物相、形貌、红外吸收峰、颗粒尺寸等分类比较。最终确定了最佳工艺条件为:硅源为硅溶胶;Al2O3: SiO2=1:2;晶化反应温度是60℃;晶化反应时长24h。得到的NaA型沸石的颗粒平均尺寸为700nm左右,颗粒均匀;其XRD图谱和红外吸收图谱均与标准特征图谱吻合良好,而N2吸附/脱附曲线表明了沸石孔径为微孔级。 制备得到的沸石粉末采用物理旋涂的方式在QCM晶片上成膜,膜厚约为2μm,并连接到测量电路上,进行不同条件下的湿度参数测试。从灵敏度、重复性、稳定性和湿滞回线几个方面来分析基于沸石薄膜的感湿特性,评价了基于NaA沸石的QCM湿度传感器的工业应用潜力;并分析了温度对湿度测试的影响,验证了在实际测量中温度补偿的重要性。 同时,考虑到KA沸石具有较小的孔径,约3,几乎只能吸附水,故对NaA沸石进行钾替换,从感湿特征曲线和重复性上分析了基于KA沸石的湿度传感器的感湿特性,并与NaA的湿度传感器进行对比得出结论:KA的灵敏度且线性度较好,但是KA相对于NaA沸石有较大的湿滞性,不利于实际应用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王志刚;物性型湿度传感器的物理性能及其应用[J];现代物理知识;2004年01期
2 黄慧锋,黄庆安,秦明;湿度传感器封装的研究进展[J];电子器件;2004年03期
3 吴振宇,毛德祥,吴超;新型数字干湿球湿度传感器[J];传感器技术;2004年11期
4 李敏;孟臣;;数字式温/湿度传感器及其应用技术[J];电子元器件应用;2004年11期
5 徐凌;任先武;周明军;栾剑;王朔;;氧化铝薄膜湿度传感器湿度源装置设计[J];传感器与微系统;2008年10期
6 宋琦;;涂金微生物湿度传感器[J];大学化学;2008年01期
7 韩悦文;陈海燕;黄春雄;;光电技术在湿度传感器中的应用[J];光电技术应用;2008年03期
8 姜卫东;马玉春;;湿度传感器产品性能判断[J];农机使用与维修;2008年05期
9 周庆福;吕国义;杨永军;;湿度传感器动态响应特性校准研究[J];陶瓷学报;2008年03期
10 喻晓莉;杨健;倪彦;;湿度传感器的选用及发展趋势[J];自动化技术与应用;2009年02期
11 韩悦文;;几种典型湿度传感器的原理和概要分析[J];江汉大学学报(自然科学版);2009年01期
12 郝育闻;;新型湿度传感器的研究进展[J];传感器与微系统;2009年11期
13 王志达;华钢;张锦锦;陈凤军;;井下湿度传感器的设计[J];煤矿安全;2010年04期
14 曾传卿;;光纤湿度传感器研究进展[J];计测技术;2010年S1期
15 杨子江;黄建国;;高分子湿度传感器研究进展[J];中国新技术新产品;2010年24期
16 陶佰睿;顾丁;苗凤娟;张冬梅;刘文慧;彭立志;;一种基于单片机的湿度传感器校准实验平台设计与实现[J];传感技术学报;2013年03期
17 陈振林;崔欣辰;;温度与风速对湿度传感器测量准确度影响的研究[J];计测技术;2013年04期
18 王兵 ,张茂雍;电容式湿度传感器[J];国外自动化;1983年02期
19 宋尔纯;;电子式湿度传感器的原理与应用[J];工业仪表与自动化装置;1983年03期
20 宋尔纯;;陶瓷湿度传感器及其应用[J];自动化仪表;1980年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王阳;陈军宁;柯导明;孟坚;;湿度传感器的分类及研究[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
2 侯建军;;电子式湿度传感器的选择[A];四川省电子学会传感技术第九届学术年会论文集[C];2005年
3 李小兵;杨明红;廖招龙;;端面镀膜的光纤湿度传感器的实验研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 朱岳辉;;湿度传感器示值误差测量结果不确定度的评定[A];江苏省计量测试学会2005年论文集[C];2005年
5 周锋;张淑娟;刘泰宏;丁立平;房喻;;基于静电纺丝法荧光湿度传感器的制备[A];中国化学会第28届学术年会第11分会场摘要集[C];2012年
6 谢晓;王文;何世堂;;涂覆聚苯胺的声表面波湿度传感器实验研究[A];中国声学学会第十届青年学术会议论文集[C];2013年
7 曾欢欢;赵湛;王奇;方震;张博军;;聚酰亚胺电容式湿度传感器的研制及改进[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
8 李扬;邓超;杨慕杰;;交联季胺化聚(4-乙烯基吡啶)/聚吡咯复合湿度传感器的制备及其湿敏响应特性研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
9 向光华;忽满利;乔学光;刘玉;;基于光纤Bragg光栅的湿度传感器的设计与研究[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
10 邓超;李扬;杨慕杰;;测定低湿环境湿度的聚电解质/石墨烯复合湿度传感器的制备及其湿敏特性研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 赵振刚;碳纳米管湿度传感器敏感特性研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
2 姚尧;氧化石墨烯的湿敏特性及其在微纳湿度传感器上的应用[D];西南交通大学;2013年
3 丁喜波;电容式湿度传感器测试方法与测试系统研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
4 王蕊;基于几种介孔结构材料的电阻型湿度传感器的性能研究[D];吉林大学;2010年
5 贺媛;BaTiO_3纳米纤维湿度传感性能的研究[D];吉林大学;2011年
6 徐秀茹;微/纳米纤维基器件的制备及其应用研究[D];吉林大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 崔千红;聚酰亚胺电容型湿度传感器的研制[D];兰州大学;2010年
2 汤慕豪;基于微控制单元电容式湿度传感器的研究[D];华中科技大学;2012年
3 凌娇;电容式微湿度传感器敏感结构研究[D];电子科技大学;2013年
4 刘守兵;采用数据融合技术提高湿度传感器测量精度的研究[D];东华大学;2014年
5 张会锐;基于纳米材料的湿度传感器的研究[D];浙江大学;2004年
6 苏凤;电容湿度传感器性能研究[D];西南交通大学;2008年
7 向光华;长距离光纤光栅湿度传感器的研究[D];西北大学;2012年
8 张田虎;基于微纳光纤环形谐振腔的湿度传感器研究[D];电子科技大学;2012年
9 张立君;洗衣干衣机中湿度传感器的应用研究[D];南京理工大学;2010年
10 朱亚东;谷物湿度传感器的研究与设计[D];西北农林科技大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 重庆中易电测技术研究所;湿度传感器与湿度变送模块[N];电子报;2000年
2 吴琼;高分子材料在湿度传感器中的应用[N];中国电子报;2000年
3 ;全数字三端式湿度传感器研制成功[N];中国电子报;2002年
4 ;ABB新型红外湿度传感器面向纸业[N];消费日报;2010年
5 江西 李靖 编译;3种湿度传感器的应用电路[N];电子报;2011年
6 重庆 潘建;集成温度传感器IH3602及其应用[N];电子报;2001年
7 青化 摘译;简易湿度表[N];电子报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978