ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
109
счёт ковалентных связей с окислом, при этом на поверхности окисла образу-
ется оксихлорид железа. Наличие на поверхности пор ионов хлора соответ-
ствует увеличению гигроскопичности сорбента и его электропроводности.
Для стабилизации свойств датчика его подвергают искусственному старению
путём циклического воздействия среды с влажностью 10-90%.
Слой Fe
2
O
3
можно пропитывать органическим влагочувствительным
веществом, например полиэтиленгликолем. При этом улучшаются адсорбци-
онная способность и механическая прочность влагочувствительного покры-
тия.
Градуировочные характеристики датчика с сорбционным слоем Fe
2
O
3
приведены на рис.65.
Для увеличения стабильности датчика их поверхность покрывают тон-
кой влагопроницаемой защитной мембраной из поливинилового спирта.
Термообработка в восстановительной атмосфере (Н
2
) при температуре
~1773 К способствует уменьшению собственного сопротивления керамики из
окиси кобальта более чем на порядок. Это позволяет уменьшить размеры
датчика до 5.0x5.0 мм при толщине подложки 1 мм.
Фирмой General Electriс (США) разработан датчик относительной влаж-
ности на основе керамики из β-Al
2
O
3
, в состав которой введены ионы щелоч-
ных металлов (Na
+
, K
+
, Li
+
). Импеданс датчика изменяется от 10
6
Ом при от-
носительной влажности 10% до 8⋅10
2
Ом при 95%.
Эффективным способом модифицирования поверхности алюминиево-
оксидной керамики (96% Al
2
O
3
) является обработка подложки на воздухе при
температуре Т=373
– 1023К в течение 0.5-30 ч после формирования на по-
верхности конфигурации электродов из золота. Затем поверхность подложки
покрывают слоем P
2
O
5
и выдерживают 0,5-30 ч при температуре 323 – 773 К.
В результате образуется проводящий влагочувствительный слой за счёт ре-
акции взаимодействия Al
2
O
3
с P
2
O
5
. Толщина модифицированного слоя
составляет ~60 нм, толщина золотых электродов - 0.1 мкм. Датчик размером
2x1.5x0.5 мм может быть встроен в корпус ИС, он позволяет измерять влаж-
ность в диапазоне 3÷15000 ррм как на переменном, так и на постоянном то-
ках.
Другим способом уменьшения собственного сопротивления и повыше-
ния чувствительности датчика является использование многокомпонентной
керамики
. Ведущая роль в разработке и патентовании датчиков влажности на
основе многокомпонентной керамики принадлежит японским фирмам. Ими
предложено около 70 составов керамических композиций, состоящих на 98-
99.55 вес.% из основного компонента, включающего от 0.01 до 80 мольных
% перекиси хрома и от 0.01 до 20 мольных % одного из окислов: TiO
2
, ZrO
2
,
HfO, SnO
2
, Nb
2
O
5
, Ta
2
O
5
, WO
3
, MnO
3
, MoO
2
, SiO
2
, VO
2
. В качестве добавки
(0.05-2 вес.%) используется окисел из группы: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO,
FeO, NiO, CuO, ZnO, CdO и PbO.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- …
- следующая ›
- последняя »
