[發明專利]一種復層極限電流型氫氣傳感器及其制備方法

無效

• 申請號: 200910158850.3
• 申請日: 2009-07-06
• 公開（公告）號: CN101655475A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 王嶺;戴磊;李躍華;周會珠;唐曉薇
• 申請（專利權）人: 河北理工大學
• 主分類號: G01N27/407
• 分類號: G01N27/407
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1、一種復層極限電流型氫氣傳感器及其制備方法，其特征在于該復層極限電流型氫氣傳感器由致密的質子導體和致密的質子/電子混合導體組成，其重量百分比為：質子導體50～80％，質子/電子混合導體50～20％。該復層極限電流型氫氣傳感器制備包括以下步驟：質子導體粉體的制備；質子/電子混合導體粉體的制備；復層傳感器的制備。

2、如權利要求1所述的體型極限電流型氫氣傳感器及其制備方法，其特征在于質子導體的化學組成為AB_1-xR_xO₃，其中A是Ca、Sr或Ba；B是Ce、Zr、Nb、Ti中的一種或多種；R是Sc、Y、La、Pr、Nd、Dy、Ho、Er、Lu、Gd、In中的一種或多種，x為摩爾數，x取值范圍：0≤x≤0.3。

3、如權利要求1所述的復層極限電流型氫氣傳感器及其制備方法，其特征在于質子/電子混合導體的化學組成為AB_1-xR’_xO₃，其中A是Ca、Sr或Ba；B是Ce、Zr、Nb、Ti中的一種或多種；R’是Sm、Eu、Tb、Yb、Tm、Mn、Ti中的一種或多種，x為摩爾數，x取值范圍：0≤x≤0.3。

4、如權利要求1所述的復層極限電流型氫氣傳感器及其制備方法，其特征在于質子導體粉體的制備是采用固態反應法制備。按質子導體的化學組成進行原料稱取獲得配合料，將配合料與氧化鋯研磨體球、無水乙醇按質量比1∶2∶0.5的比例混勻后放入聚四氟乙烯球磨罐中，濕法球磨10h后獲得漿料，將漿料自然晾干待乙醇揮發后放入電阻爐中焙燒，焙燒氣氛為空氣氣氛，焙燒溫度為1000～1250℃，焙燒10h后降溫冷卻至常溫，在焙燒后粉體中加入粘結劑PVB(聚乙烯醇縮丁醛)1％(重量百分比，外加)，將其再次按前述方法濕法球磨10h，出磨晾干后獲得質子導體粉體。

5、如權利要求1所述的復層極限電流型氫氣傳感器及其制備方法，其特征在于質子/電子混合導體粉體的制備是采用固態反應法制備。按質子/電子混合導體的化學組成進行稱取原料獲得配合料，將配合料與氧化鋯研磨體球、無水乙醇按質量比1∶2∶0.5的比例混勻后放入聚四氟乙烯球磨罐中，球磨10h后獲得漿料，將漿料自然晾干待乙醇揮發后放入電阻爐中焙燒，焙燒氣氛為空氣氣氛，焙燒溫度為分別于1000-1250℃，焙燒10h后降溫冷卻至常溫，在焙燒后粉體中加入粘結劑PVB(聚乙烯醇縮丁醛)1％(重量百分比，外加)，將其再次按前述方法濕法球磨10h，出磨晾干后獲得質子/電子混合導體粉體。

6、如權利要求1所述的復層極限電流型氫氣傳感器及其制備方法，其特征在于復層傳感器的制備是采用共壓共燒法。將質子/電子混合導體粉體放進鋼模中，在5MPa壓強下初步壓制，再于其上加入質子導體粉體，在以15MPa壓強將兩種粉體共壓成型復層坯體，復層坯體為直徑15mm的圓片。然后采用冷等靜壓力機將片型復層坯體以300MPa壓強進一步加壓密實。將加壓密實后的片型復層坯體在1550℃燒結10h，燒結過程的升溫及降溫速率均為1℃/min。用400目細砂紙將燒結后片型復層坯體的兩個平面打磨后涂上銀漿，再將其于800℃焙燒1h后制得具有致密擴散障礙層的復層極限電流型氫傳感器。