导读:本文包含了湿敏元件论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:元件,纳米,湿度,传感器,纤维,特性,纺丝。
湿敏元件论文文献综述
邹和风[1]（2018）在《铁酸镧系材料、MoS_2及其异质结构的湿敏元件特性研究》一文中研究指出湿度传感器在人类社会的生产、生活中具有广泛的应用,如智能家居、医疗检测、工业和农业生产以及军事国防等。因此,研制出低成本、高精度、长期稳定性好的湿度传感器仍是国内外科研工作者所重点关注的课题。本文中,我们采用静电纺丝法、水热法等方法成功制备了 LnFeO3纳米纤维、MoS2纳米花和SmFeO3@MoS2纳米复合材料,为了研究上述材料的湿敏性能,我们制作了对应的湿度传感器,并分析了其湿度敏感机制。主要研究内容由以下叁部分组成:1.利用静电纺丝法制备得到LnFe03(Ln = Sm、Nd、La)纳米纤维,并采用X射线衍射分析仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对材料进行了表征。在室温条件下,我们测试了 LnFeO3纳米纤维湿度传感器的湿敏性能。结果表明,在全湿范围(11%-95%RH)内,所有LnFeO3纳米纤维湿度传感器的最佳工作频率均为100Hz,它们的响应曲线显示出良好的线性度和响应值。其中,SmFeO3纳米纤维湿度传感器具有最大的响应值,其阻抗值在11%-95%RH湿度范围内的变化量超过了 5个数量级,线性相关系数约为0.98。此外,SmFeO3纳米纤维湿度传感器的响应时间为10 s左右。与其他铁酸镧系材料相比,SmFeO3纳米纤维由于具有较低的Ln-O键结合能而表现出更为优异的湿敏特性。2.采用水热法制备得到MoS2纳米花,并采用XRD和TEM对其晶体结构和表面形貌进行了表征。制作了基于MoS2纳米花的湿度传感器,并测试了其在不同频率和不同湿度下的湿敏性能。测试结果表明,在10-1000 Hz的工作频率下,MoS2纳米花湿度传感器的阻抗值在11%-95%RH的湿度范围内变化了将近4个数量级,且线性度良好,表明传感器具有较宽的工作频率。此外,器件的响应时间仅为1s,且在响应/恢复循环测试中展示出良好的重复性,显示出MoS2纳米花传感器优异的响应/恢复特性。由于MoS2纳米花对水分子的吸附形式为物理吸附,使其对水分子具有快速的响应/恢复特性。3.采用静电纺丝法结合水热法制备了 SmFeO3@MoS2纳米复合材料,并采用XRD、TEM和XPS对SmFeO3,MoS2和SmFeO3@MoS2进行了表征。为研究复合材料的湿敏性能,我们制作了基于上述叁种材料的湿度传感器,测试比较了它们的湿敏性能。结果表明:SmFeO3@MoS2湿度传感器的阻抗值在全湿范围内(11%-95%RH)变化了超过5个数量级,其响应值约为MoS2湿度传感器的100倍。而相对于SmFeO3湿度传感器(10 s/180 s),SmFe03@MoS2湿度传感器的响应/恢复时间(1.5 s/29.8 s)得到了极大地缩短。此外,SmFeO3@MoS2湿度传感器最大湿滞约为2%RH。由于协同作用,SmFeO3@MoS2纳米复合材料展现出了高的灵敏度、快速的响应/恢复特性和良好的可靠性。(本文来源于《湘潭大学》期刊2018-06-01）
何金平[2]（2017）在《钛酸铋镧系湿敏元件制备与电学性能的研究》一文中研究指出近些年来湿敏元件在环境、农业、工业、以及食品上的应用受到广泛的关注。湿敏材料作为湿敏元件的核心组成部分,对传感器的性能有着很大的影响。因此,很多科研人员致力于开发新的湿敏材料以及改进材料的制备工艺来寻求高性能的湿敏材料。本文通过金属有机分解法和静电纺丝法制备出钛酸铋镧粉末和钛酸铋镧系纳米纤维,并制作成对应的湿敏元件件,分别研究了退火工艺对钛酸铋镧粉末湿敏性能的影响及镧系元素掺杂对钛酸铋纳米纤维的湿敏特性的影响。具体工作内容可以分为以下叁个部分:1、采用金属有机分解法制备出Bi3.25La0.75Ti3O12(BLT)前驱液,然后分别在350°C,450°C,550°C,650°C和750°C下退火得到对应的BLT粉末(BLT-350,BLT-450,BLT-550,BLT-650,BLT-750),再制作成对应的湿敏元件。采用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、X射线能量色散谱分析仪和比表面及孔径分析仪对制备的BLT粉末进行表征,并利用精密阻抗分析仪结合湿度发生装置对所制作的湿敏元件进行性能测试。测试结果如下:(1)所制备的湿敏元件最佳工作频率均为100Hz。(2)退火工艺对BLT的湿敏性能有着较大的影响,其中,在550°C退火工艺下,所制成的BLT湿敏元件的阻抗变化范围超过五个数量级且线性度最好,其他的仅一个数量级左右。(3)BLT-550湿敏元件的响应时间为8s,其最大湿滞为3%RH。结果表明,退火工艺对材料湿敏性能具有较大的影响,在550°C退火工艺下BLT具有最佳的湿敏性能,该材料在制作高性能的湿敏元件方面具有潜在的应用价值。2、BLT、Bi3.25Ce0.75Ti3O12(BCT)、Bi3.25Nd0.75Ti3O12(BNT)和Bi3.25Sm0.75Ti3O12(BST)纳米纤维通过静电纺丝法制备成功,进一步制作出对应的湿敏元件。利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜以及X射线光电子能谱仪对所制备的材料进行表征,并利用精密阻抗分析仪对所制作的湿敏元件进行性能测试。测试结果如下:(1)所制备的湿敏元件最佳工作频率均为10Hz。(2)不同镧系元素的掺杂对钛酸铋类材料的湿敏性能有较大的影响,其中BST纳米纤维湿敏元件在10Hz下的阻抗变化范围接近6个数量级且线性度比较好,其敏感特性优于其他镧系掺杂钛酸铋湿敏元件。(3)BST纳米纤维湿敏元件的响应时间为4s,其最大湿滞为3%RH。研究表明,BST纳米纤维由于具有较低的Ln-O键能而具有最佳的湿敏特性,BST纳米纤维湿敏元件具有较好的应用前景。3、针对BST纳米纤维湿敏元件,设计出后续的信号处理系统。首先,按照各元器件的连接要求在PROTUS中进行电路搭建并进行仿真。根据仿真结果,进行元器件焊接及电路的连接。之后,开始程序的编写,最终通过液晶显示屏将传感器测量的湿度值进行显示。最后进行数据的校准工作,结果表明,BST湿敏元件由于精度限制而存在误差,误差在5%RH以下,符合国家对湿度计量器具规定的标准。(本文来源于《湘潭大学》期刊2017-06-01）
何炫[3]（2017）在《微型快速响应湿敏元件动态性能测试方法及系统研究》一文中研究指出随着智能化的发展,交通、医疗、建筑、环境、气象、工业等领域对湿度的测量和控制也提出了更高要求。作为湿度传感器的主要感湿部件,湿敏元件不但须具有优良的静态湿敏特性,而且应具有`快速响应的动态特性。近年来,随着工业生产水平的发展和湿敏元件研究的深入,湿度元件的静态湿敏特性得到了较大改善,但动态湿敏特性发展缓慢,已不能满足如燃料汽车、呼吸系统疾病诊治等领域的要求。湿敏元件动态响应特性发展缓慢的影响因素是多方面的,而湿敏元件动态特性测试系统和测试方法的不完善是其中重要的原因。目前成果显示,部分湿敏元件动态特性测试系统因存在结构复杂、价格昂贵等因素难于推广,其余测试系统存在湿度不稳定、平衡时间太长、切换速度慢及测试过程单一等缺陷。基于定温度和压力下饱和盐溶液封闭气空间湿度恒定的原理,饱和盐溶液湿度发生法具有湿度稳定、成本低廉、设备简单、破坏后易恢复、复现性好的优点,并得到了国际公认,但也存在气空间湿度气体分层以及平衡所需时间长的缺陷。基于以上分析,本课题展开了以下研究,首先,通过对比分析湿度发生方法及系统的特点,最终选择饱和盐溶液法进行湿度发生系统的设计和搭建,并对其湿气分层现象进行了测试;其次,针对饱和盐溶液湿度发生器气空间湿气分层的现象引入混气装置,同时,对饱和盐溶液进行搅拌,以改善饱和盐溶液的溶解均匀性,并对饱和盐溶液湿度发生器湿气分层现象进行了测试;第叁,设计了湿敏元件测试腔的湿度切换系统及控制测量系统,使其湿敏元件测试腔内湿度可实现瞬间跃变,同时,升湿测试和降湿测试的逆变过程简单易行;第四,确定了以气泵和风机代替“气泵+混气扇”驱动气体循环的两种简单、可行、精确、低廉的系统方案和测试方法,按照两种方案制作加工了湿敏元件动态湿敏性能测试系统平台;第五,通过对湿敏元件的测试,得到了本课题研究湿敏元件动态测试系统的主要性能。通过本文研究,得出了以下结论:(1)翼型混气扇慢速混气时可以避免饱和盐湿度发生系统湿度固定点分层现象,最佳的取气位置在上部空间Hc=6 cm偏离壁面的位置。(2)间歇式搅拌调解平衡法可以使饱和盐更快的建立稳定的湿度固定点。(3)湿度切换装置的设计可以解决切换速度慢、不可逆测试及不同响应时间湿敏元件动态测试的问题,湿敏元件动态测试系统的响应时间小于211.345 ms,测试系统重复性小于7.3%,测试系统的不确定性小于1.46%。风机代替“气泵+混气扇”作为驱动气体循环的测试系统更加简单、低廉,但在准确度和稳定性方面需要进一步完善、改进。(本文来源于《兰州交通大学》期刊2017-04-01）
陈浩,彭同江,孙红娟[4]（2016）在《氧化石墨烯薄膜厚度对元件湿敏性能的影响》一文中研究指出以改进Hummers法获得的氧化石墨为原料制备氧化石墨烯,采用旋涂法通过使用不同浓度的氧化石墨烯水相分散液制备不同厚度的氧化石墨烯薄膜湿敏元件。采用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、扫描探针显微镜(SPM)和湿度测试仪对氧化石墨烯薄膜的结构、形貌和湿敏性能进行分析。结果表明,在室温下随氧化石墨烯薄膜厚度减小(139nm、102nm、65nm、35nm和18nm),湿敏元件响应时间由10s缩短至2s,恢复时间由37s缩短至8s;在11.3%~93.6%RH范围内,湿敏元件电阻随湿度增加而显着减小,从兆欧级减小至千欧级,变化达到3个数量级;湿敏元件的最佳响应时间为2s,恢复时间为8s,最高灵敏度可达96.06%,具有较好的湿敏性能。(本文来源于《材料导报》期刊2016年23期）
袁孟姣[5]（2016）在《KNN/介孔BLT钙钛矿材料湿敏元件的特性分析》一文中研究指出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叁个部分。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,且具有良好的线性度。(c)60和100Hz工作频率下,KNN湿度传感器的响应时间和恢复时间都分别为8 s和18 s,最大湿滞大约为2%RH。(d)通过对复阻抗图谱的分析,结合电子传导和离子传导理论,研究了KNN粉末的湿敏机制,并发现在水中具有高溶解度的碱金属K+和Na+和其优良的电子传导特性是提高材料湿敏性能的主要原因。2.通过MOD法加上煅烧技术制备了Bi3.25La0.75Ti3O12(BLT)粉末材料,在此基础上运用纳米浇铸法构建出具有介孔结构的BLT粉末材料。利用XRD、SEM和透射电子显微镜(TEM)对BLT和介孔BLT粉末的表面形貌和晶体结构进行了表征,并制作出湿度传感器。利用智能湿敏性能测试系统结合湿度发生装置研究了不同相对湿度下BLT和介孔BLT粉末的湿敏特性。测试分析了介孔BLT粉末的复阻抗图谱,进一步探讨了介孔BLT湿度传感器的湿敏特性机理。研究表明:(a)通过纳米浇铸法制备的介孔BLT粉末具有具有疏松的微观结构。且介孔BLT粉末的比表面积(10.8 m2/g)明显高于BLT粉末的比表面积(0.4m2/g)。(b)100 Hz工作频率下,BLT和介孔BLT湿度传感器在全湿范围(11%-95%RH)的阻抗值变化量都达到最大,且介孔BLT的阻抗变化数量级达到6个数量级,远远大于BLT阻抗值的变化量(仅为1个数量级),说明介孔BLT具有良好的传感特性。(c)100 Hz时介孔BLT粉末的响应恢复时间分别为32 s和68 s,最大湿滞约为12%RH。(d)通过以上对比,对于同种材料,介孔结构的加入能极大的提高材料的比表面积,从而使材料的湿敏性能得到提高。探索了材料的特殊形貌与材料湿敏性能之间的关联。最后,定性地解释了介孔BLT粉末的湿度敏感机制。3.采用静电纺丝法结合纳米浇铸法制备了介孔BLT纳米棒材料,然后通过XRD、SEM、TEM和EDS分别对介孔BLT纳米棒进行了表征。研究了不同相对湿度氛围下介孔BLT纳米棒的湿敏性能。另外,结合复阻抗图谱及材料表面形貌探讨了介孔BLT纳米棒的湿敏特性机理。研究表明:(a)介孔BLT纳米棒为钙钛矿晶体结构,且具有介孔结构,其微观形貌为棒状。(b)介孔BLT纳米棒的最佳工作频率为100 Hz,且其湿度传感器的阻抗在全湿范围内变化量约为六个数量级。(c)100 Hz下,介孔BLT纳米棒湿度传感器的响应时间和恢复时间分别为8s和250 s,最大湿滞为4%RH。(d)介孔BLT纳米棒材料既具有介孔结构又具有纳米棒状结构,其特殊的结构增大了对空气中水分子的吸附,介孔BLT纳米棒材料具有良好的湿度敏感特性。(本文来源于《湘潭大学》期刊2016-05-15）
王成杨,王亚彬,金建东,郑丽,司良有[6]（2016）在《电容式聚酰亚胺湿敏元件保护膜研究》一文中研究指出采用49-1,PI-5,DOW184以及CAB551四种有机物作为湿敏元件的保护层材料,制作带有保护层的电容式湿敏元件,并对其湿度响应特性与耐污染能力进行研究。实验结果表明,49-1具有更好的综合性能,其湿滞变化为0.18%RH,涂覆后响应时间为11s,污染后初始容值变化为0.190p F,相比于无保护膜的湿度敏感元件变化值减小约20倍,具有良好耐污染特性。该层薄膜不仅起到了保护湿敏元件的作用,且可以降低湿敏元件在有机污染物中的漂移,提高电容式湿敏元件的稳定性。(本文来源于《信息技术》期刊2016年04期）
郑丽,金建东,司良有,王成杨,张鹏[7]（2015）在《降低高分子电容式湿敏元件湿滞的实验研究》一文中研究指出针对高分子电容式湿敏元件的湿滞无法通过后续电路完全实现补偿的问题,提出了从高分子电容式湿敏元件本身降低湿滞的方法。主要从制作工艺、湿敏材料的选择两方面进行了实验验证,并对制作完成的高分子电容式湿敏元件进行性能测试与数据分析。实验结果表明:通过控制制作工艺和对湿敏材料进行改性可以降低湿滞,湿滞优于1.5%RH。采用该方法制作的湿敏元件无需再次通过后续电路进行湿滞补偿。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2015年06期）
窦慧敏[8]（2015）在《基于高分子湿敏元件的STM32湿度传感系统的研究》一文中研究指出本论文中使用高分子湿度传感器信号输出电路作为湿度传感系统的核心，设计了硬件电路、软件程序，以及相应的上位机界面。湿度与人们的生活息息相关，大到工业生产，小到食品贮藏，越来越多的领域都需要对湿度进行检测或者控制。精密仪器生产车间需要对湿度进行精确的检测，否则会导致仪器精度下降；图书馆、档案室、粮仓等场所也需要对湿度进行检测与控制，以防止纸张发霉、褪色，农作物腐烂等情况的发生。湿度传感系统发展至今仍然不够完善，其中最主要的原因是湿度测量难度大：一，湿度对外界环境因素（温度、压强等）的变化十分敏感；二，用来检测湿度的方法还存在着很多不足之处，例如干湿球计法对风速等使用条件有一定要求；叁，湿度的标定存在困难。另一个重要的原因则是随着物联网、智能家电等概念深入人心，湿度传感系统的智能化也越来越受到重视。本论文中选取的高分子湿敏元件以担载Fe(NO3)3的多孔聚叁苯胺作为感湿材料。使用LCR智能测试仪对湿敏元件的特性进行了测试，设计了相应的湿度传感器信号输出电路，并以此为核心，进行了湿度传感系统的研究。首先在硬件电路方面，本论文对方波信号发生电路进行了改进，设计了一款湿度传感器信号输出电路，此电路中包括两个运算放大器，其中一个运算放大器作为反向滞回比较器使用，通过RC反馈网络的作用，可以保证湿敏元件在交流电压下工作；另一个运算放大器作为电压调节器使用，保证湿敏元件两端无直流电压成分。感湿特征量的变化可以转化为方波信号输出，通过测量方波信号的频率，即可计算得知待测湿度。湿度传感系统的主控制芯片选择的是STM32F103x系列ARM芯片，此芯片具有多种功能不同的接口，可以搭载LCD12864液晶显示屏、DS18B20温度传感器、RS-232接口通信等电路模块。其次在软件程序方面，根据本论文的设计需求，使用C语言在Keil u Vision4开发环境下完成系统编程，并使用LabVIEW2011软件编写相应的上位机程序，其包含两种模式单次测量和连续测量。通过上位机程序，计算机可以实时有效地完成对温湿度的检测。经过系统整体调试之后，本湿度传感系统解决了湿度传感器信号输出的问题，实现了温湿度测量以及通过上位机采集数据的功能。(本文来源于《吉林大学》期刊2015-06-01）
陈美娟[9]（2015）在《一种聚酰亚胺(PI)感湿膜平行板电容式湿敏元件及其特性模拟研究》一文中研究指出湿度测量和控制正日渐密切于社会生活、工农业生产、交通运输、仓储运输、医药卫生、国防科技、气象预报等领域,具有优异湿敏特性的湿度传感元件是湿度精确测量和控制的先决条件。如呼吸系统疾病诊断、燃料电池汽车等一些领域,不但要求湿度传感元件微型化、具有良好的静态湿敏特性,且对其动态湿敏特性提出了较高要求。由于用途相对不广、影响因素较复杂,湿敏元件的动态湿敏特性的研究及成果相对滞后,与湿敏元件静态湿敏特性的普遍关注和显着进步形成了较大反差。主要表现为:(1)国内外湿度传感元件市场产品的动态响应时间不够快;(2)由于材料成本或工艺复杂等原因,快速响应湿敏元件的研究成果难于量化;(3)因影响因素较多,通过实验方法对微型湿敏元件动态湿敏特性进行全面研究难于实现,现有实验研究成果不能充分说明各因素对湿敏元件动态响应特性的影响机理;(4)湿敏元件动态特性的模拟研究较少,研究成果的利用价值不高,尤其对基于多孔上电极平行板电容式湿敏元件的数值研究几乎没有。针对湿度测量和控制领域存在的上述问题,本文首先在充分分析平行板电容式湿敏元件动态感湿机理及缺点的前提下,设计了基于孔状上电极的平行板电容式湿敏元件;其次依据菲克第二扩散定律、Shibata和Looyenga等方程,并考虑多孔介质孔隙率对湿敏元件动态特性的影响,构建了模拟数值模型,采用Fluent软件对各因素对湿敏元件动态特性的影响进行了数值模拟研究,包括上电极孔径和间距、感湿薄膜厚度、薄膜有效扩散系数等,得出了快速响应孔状上电极平行板电容式湿敏元件的最佳设计参数;然后,根据数值模拟结果,研制了快速响应孔状上电极平行板电容式湿敏元件;最后对快速响应孔状上电极平行板电容式湿敏元件的静、动态特性进行了实验研究。通过本文研究,可以得出以下结论:(1)本文研制的孔状上电极平行板电容式湿敏元件可以有效克服栅状上电极平行板电容式湿敏元件结构对动态响应特性的影响,其动态响应特性更优越。(2)本文构建的数值模型及方法,可有效用于平行板电容式湿敏元件湿敏特性的数值研究。(3)多孔上电极孔间距、孔半径、薄膜厚度和有效扩散系数等对湿敏元件动态特性影响显着。较大的有效扩散系数和较小的孔间距、薄膜厚度,均有利于改善湿敏元件动态响应特性;而对于不同上电极孔半径,动态响应特性曲线存在交点,但当上电极孔半径较小时,最终达到全量程的响应时间较小。(4)本文使用的基于饱和盐溶液法进行的静、动态湿敏特性测试装置和方法具有简单、精确、低廉、应用方便等优点。(本文来源于《兰州交通大学》期刊2015-04-01）
陶忠菊,王竹仪,袁帅,施利毅,鲁逸[10]（2014）在《ZrO_2/聚苯乙烯磺酸钠复合湿敏元件的性能研究》一文中研究指出从高度分散的ZrO2溶胶出发,制备了ZrO2/聚苯乙烯磺酸钠(NaPSS)有机-无机复合湿敏元件,研究了NaPSS掺入量对湿敏元件性能的影响,并采用复阻抗谱分析了湿敏元件的感湿机理。结果表明:加入适量的NaPSS有利于改善湿敏元件的灵敏度和线性,当NaPSS与ZrO2的质量比为1:100时,所制复合湿敏元件的性能最好,其湿滞小(2%RH),响应-恢复时间短(吸附时间:2 s,脱附时间:15 s);复阻抗谱分析说明湿敏元件对湿度的电响应经历了一个从低湿下的电荷转移到高湿下的离子扩散导电的过程。(本文来源于《电子元件与材料》期刊2014年05期）
湿敏元件论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近些年来湿敏元件在环境、农业、工业、以及食品上的应用受到广泛的关注。湿敏材料作为湿敏元件的核心组成部分,对传感器的性能有着很大的影响。因此,很多科研人员致力于开发新的湿敏材料以及改进材料的制备工艺来寻求高性能的湿敏材料。本文通过金属有机分解法和静电纺丝法制备出钛酸铋镧粉末和钛酸铋镧系纳米纤维,并制作成对应的湿敏元件件,分别研究了退火工艺对钛酸铋镧粉末湿敏性能的影响及镧系元素掺杂对钛酸铋纳米纤维的湿敏特性的影响。具体工作内容可以分为以下叁个部分:1、采用金属有机分解法制备出Bi3.25La0.75Ti3O12(BLT)前驱液,然后分别在350°C,450°C,550°C,650°C和750°C下退火得到对应的BLT粉末(BLT-350,BLT-450,BLT-550,BLT-650,BLT-750),再制作成对应的湿敏元件。采用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、X射线能量色散谱分析仪和比表面及孔径分析仪对制备的BLT粉末进行表征,并利用精密阻抗分析仪结合湿度发生装置对所制作的湿敏元件进行性能测试。测试结果如下:(1)所制备的湿敏元件最佳工作频率均为100Hz。(2)退火工艺对BLT的湿敏性能有着较大的影响,其中,在550°C退火工艺下,所制成的BLT湿敏元件的阻抗变化范围超过五个数量级且线性度最好,其他的仅一个数量级左右。(3)BLT-550湿敏元件的响应时间为8s,其最大湿滞为3%RH。结果表明,退火工艺对材料湿敏性能具有较大的影响,在550°C退火工艺下BLT具有最佳的湿敏性能,该材料在制作高性能的湿敏元件方面具有潜在的应用价值。2、BLT、Bi3.25Ce0.75Ti3O12(BCT)、Bi3.25Nd0.75Ti3O12(BNT)和Bi3.25Sm0.75Ti3O12(BST)纳米纤维通过静电纺丝法制备成功,进一步制作出对应的湿敏元件。利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜以及X射线光电子能谱仪对所制备的材料进行表征,并利用精密阻抗分析仪对所制作的湿敏元件进行性能测试。测试结果如下:(1)所制备的湿敏元件最佳工作频率均为10Hz。(2)不同镧系元素的掺杂对钛酸铋类材料的湿敏性能有较大的影响,其中BST纳米纤维湿敏元件在10Hz下的阻抗变化范围接近6个数量级且线性度比较好,其敏感特性优于其他镧系掺杂钛酸铋湿敏元件。(3)BST纳米纤维湿敏元件的响应时间为4s,其最大湿滞为3%RH。研究表明,BST纳米纤维由于具有较低的Ln-O键能而具有最佳的湿敏特性,BST纳米纤维湿敏元件具有较好的应用前景。3、针对BST纳米纤维湿敏元件,设计出后续的信号处理系统。首先,按照各元器件的连接要求在PROTUS中进行电路搭建并进行仿真。根据仿真结果,进行元器件焊接及电路的连接。之后,开始程序的编写,最终通过液晶显示屏将传感器测量的湿度值进行显示。最后进行数据的校准工作,结果表明,BST湿敏元件由于精度限制而存在误差,误差在5%RH以下,符合国家对湿度计量器具规定的标准。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
湿敏元件论文参考文献
[1].邹和风.铁酸镧系材料、MoS_2及其异质结构的湿敏元件特性研究[D].湘潭大学.2018
[2].何金平.钛酸铋镧系湿敏元件制备与电学性能的研究[D].湘潭大学.2017
[3].何炫.微型快速响应湿敏元件动态性能测试方法及系统研究[D].兰州交通大学.2017
[4].陈浩,彭同江,孙红娟.氧化石墨烯薄膜厚度对元件湿敏性能的影响[J].材料导报.2016
[5].袁孟姣.KNN/介孔BLT钙钛矿材料湿敏元件的特性分析[D].湘潭大学.2016
[6].王成杨,王亚彬,金建东,郑丽,司良有.电容式聚酰亚胺湿敏元件保护膜研究[J].信息技术.2016
[7].郑丽,金建东,司良有,王成杨,张鹏.降低高分子电容式湿敏元件湿滞的实验研究[J].传感器与微系统.2015
[8].窦慧敏.基于高分子湿敏元件的STM32湿度传感系统的研究[D].吉林大学.2015
[9].陈美娟.一种聚酰亚胺(PI)感湿膜平行板电容式湿敏元件及其特性模拟研究[D].兰州交通大学.2015
[10].陶忠菊,王竹仪,袁帅,施利毅,鲁逸.ZrO_2/聚苯乙烯磺酸钠复合湿敏元件的性能研究[J].电子元件与材料.2014
论文知识图
