Al_2O_3湿敏元件及其在气相测湿中的应用

现代科技、工业部门,对微量水分的测量、控制兴趣甚浓,且都有希望能灵敏、快速、连续等共同要求。测水方法甚多,如重量法、露点法、库仑法、压电晶体法等,各具特点,但都难以同时满足上述要求。以Al_2O_3湿敏元件为传感器的电容法能有效地解决这些问题,已在半导体电子工业、石油天然气、冶金、气象等等方面获得了广泛的应用。电容法的基本原则,是利用Al_2O_3湿敏元件中湿敏介质层吸(脱)水后介电常数的变化来测量物质(水分)组分。这种原则的应用可追溯到四十年代的各种介电常数检测器。1941年,Koller发表了Al_2O_3电容电抗湿度计,开创了Al_2O_3湿敏元件气相测湿的历史。Ansbarchers和Jason发现了阳极氧化铝对湿度变化的敏感性并对之进行了深入的研究。Cutting等又研制成功了“电容——电阻湿度计”,使Al_2O_3湿敏元件正式付诸测湿实用。Al_2O_3湿敏元件的大部分理论和实践     

Al_2O_3掺杂ZnO基高选择性丙酮气体传感器

采用溶胶-凝胶法,制得Al_2O_3掺杂质量分数分别为0、2.96%、4.96%、6.96%的纳米Al_2O_3-ZnO粉体,样品经700℃退火后对其物相及表面形貌进行表征,测试了不同Al_2O_3掺杂量Al_2O_3-ZnO样品的气敏特性,研究了结晶粒径、掺杂浓度、工作温度等对元件气敏特性的影响;通过对元件进行控温控湿老化实验,研究了老化温度、相对湿度对元件稳定性的影响;并根据气体吸附、脱附模型与半导体能带理论,对气敏机理进行了进一步的讨论。结果表明:Al_2O_3-ZnO对丙酮表现出良好的选择性和稳定性,掺杂为4.96%Al_2O_3的Al_2O_3-ZnO,经700℃退火后,在64℃下,对含量为100×10~(-6)(体积分数)的丙酮的灵敏度为29.24,响应时间和恢复时间均为2 s;丙酮含量低至10×10~(-6)时,灵敏度为3.23,响应时间和恢复时间分别为4 s和7 s。     

提高Nasicon湿敏元件的感湿灵敏度

采用MgO和Y_2O_3掺杂,磷酸二氢铵作发泡剂,使Nasicon湿敏元件的感湿灵敏度从2.0提高到4.O左右.实验结果证实了Nasicon材料半导化的设想.测定了Nasicon湿敏元件的气孔分布,对材料显微结构进行了讨论.     

纳米金属氧化物导热硅脂的制备及导热性能的研究

采用沉淀法,以金属硝酸盐和混合碱为原料,制备了一系列纳米Mg(OH)_2和Al(OH)_3,并经过程序升温焙烧制备了纳米Mg O、Al_2O_3及其混合物Mg O·Al_2O_3,采用X-射线衍射仪对其结构进行了表征。以二甲基硅油为基体制备了导热硅脂,并用导热系数测定仪对其性能进行了测试。结果表明,Mg(OH)_2、Al(OH)_3及Mg O和Al_2O_3具有良好的晶体结构,将其作为填料制备导热硅脂可以改善其导热性能。添加66.7%(Vol.)的Mg O、Al_2O_3及Mg O·Al_2O_3得到的导热硅脂,其导热系数分别为:1.12、0.72和0.93 W/(m.K),导热性能顺序为:Mg OAl_2O_3Mg O.Al_2O_3。     

明矾石还原过程动力学研究之四—以还原明矾石为催化剂用H_2还原SO_2的动力学研究

一、前言本文系明矾石还原过程动力学研究的组成部分。主要研究以还原明矾石为催化剂,用H_2还原SO_2的反应动力学。脱水明矾石的还原过程存在着自催化反应,即反应生成的Al_2O_3及铁的化合物具有催化作用。当用半水煤气为还原剂时,其主要反应如下: K_2SO_4·Al_2(SO_4)_3·2Al_2O_3 3H_2=K_2SO_4 3Al_2O_3 3H_2O 3SO_2 (1) K_2SO_4·Al_2(SO_4)_3·2Al_2O_3 3CO=K_2SO 4 3Al_2O_3 3CO_2 3SO_2 (2)(?) (3)(?) (4)     

活性Al_2O_3微粉种类对刚玉-尖晶石透气砖浇注料性能的影响

为探究活性Al_2O_3微粉对钢包用刚玉-尖晶石透气砖浇注料性能的影响,以质量分数分别为74%的板状刚玉、14.5%的镁铝尖晶石、8%的活性Al_2O_3微粉、2.5%的铝酸钙水泥和1%的减水剂制备了刚玉-尖晶石浇注料,研究了不同杂质含量和粒度分布的三种市售活性Al_2O_3微粉(分别为A、B、C)对该浇注料性能的影响。结果表明:三种活性Al_2O_3微粉中,加入粒度最小且Na_2O杂质较少的活性Al_2O_3微粉A的试样,在高温下的收缩量较小,显气孔率较低,在1 600℃时的高温抗折强度最大;显微结构分析显示,加入Al_2O_3微粉A的试样内部结构更加致密,孔洞相对较少。     

K_2O-Al_2O_3-WO_3三元系中Al_2(WO_4)_3-K_2O和Al_2(WO_4)_3_K_2WO_4截面的相平衡研究

用DTA和XRD方法研究了K_2O-Al_2O_3-WO_3三元系中Al_2(WO_4)_3-K_2O和Al_2(WO_4)_3-K_2WO_4截面相平衡关系。在Al_2(WO_4)_3-K_2O赝二元系中由包晶反应形成三个化合物:2Al_2(WO_4)_3·K_2O_4、Al_2(WO_4)_3·K_2O和Al_2(WO_4)_8·3K_2O。其包晶反应温度分别为937±3℃、786±3℃和902±3℃。在Al_2(WO_4)_3-K_2WO_4截面中,33.3mol%K_2WO_4和50mol%K_2WO_4组份其主要成份分别为2Al_2(WO_4)_3K_2O和Al_2(WO_4)_3K_2O。     

酸浸法制备硫酸铝时铝矾土矿的筛选

我国铝矾土矿属于高铝、高硅、低铁类矿,是酸浸法制备硫酸铝的良好原料。属于高铝、高硅的铝矾土矿主要有以下一些种类:蓝晶石Al_2O_3SiO_2、红栓石Al_2O_3SiO_2、硅线石Al_2O_3SiO_2、霞石(Na、K)_2OAl_2O_32SiO_2、长石(Na、K)_2OAl_2O_3·6SiO_2、白云母K_2O·Al_2O_3·6SiO_2·2H_2O、绢云母K_2O·3Al_2O_3·6SiO_2·2H_2O、白榴石K_2O·Al_2O_3·4SiO_2、高岭石Al_2O_3·SiO_2·2H_2O等。一水软铝石Al_2O_3H_2O、一水硬铝石Al_2O_3H_2O、三水铝石Al_2O_3·3H_2O等是属于高铝低硅的     

Fe_2O_3和Al_2O_3促进MgO烧结的机制研究

为了提高Mg O的烧结性能,设计了纯Mg O、加入0.5%(w)Fe_2O_3的Mg O和加入0.5%(w)Al_2O_3的Mg O共3组配方,经球磨混练、自然风干、成型、干燥后,在1 500℃保温1 h烧成,然后采用X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪和配有能谱仪的扫描电子显微镜对烧后试样进行表征,并分析Fe_2O_3和Al_2O_3促进Mg O烧结的机制。结果表明:加入Fe_2O_3或Al_2O_3能提高Mg O在1 500℃保温1 h烧后的致密度。其促烧结机制为:增加Mg O晶体内双空位浓度,提高O~(2-)扩散速率;生成Mg Fe_2O_4、Mg Al_2O_4、Mg(Fe,Al)_2O_4、Fe Al_2O_4和(Mg,Fe)O,活化Mg O晶格。     

聚氨酯塑胶地板的阻燃研究

采用三氧化二锑(Sb_2O_3)、磷酸三(2,3-二氯丙基)酯(TDCPP)、水合氧化铝(A1_2O_3·3H_2O)和溴-氧烷基磷酸双酯(PUR-101)等阻燃剂对聚氨酯塑胶地板进行了阻燃改性研究。结果表明,单独使用Sb_2O_3阻燃剂对聚氨酯塑胶地板没有阻燃效果;TDCPP、Al_2O_3·3H_2O、PUR-101及其复合阻燃剂对聚氨酯塑胶地板都有较好的阻燃效果。     

湿敏陶瓷

本发明叙述的是有关湿敏陶瓷,其电阻率的变化与湿度有关。湿敏材料对于借助于电阻率变化工作的湿度传感器或元件来说,以前是采用含氯化锂系统,或采用由陶瓷材质构成的系统,如TiO_2SnO_2,TiO_2-V_2O_5,MgCr_2O_4及ZnO-Li_2O-V_2O_5系统。与氯化锂传感器相比,其中上面提到的由陶瓷材质构成的湿度传感器即湿敏     

明矾石综合利用科研情况与展望

明矾石是一种含钾、铝、硫的不溶性天然矿石,其化学式为 K_2SO_4·Al_2(SO_4)_3·2Al_2O_3·6H_2O,也可以用 K_2SO_4·Al_2(SO_4)_3·4Al(OH)_3来表示。纯明矾石理论组成为 Al_2O_337.0%、SO_338.60%、K_2O11.4%、H_2O13%。由于在自然界形成时常伴有 SiO_2、Na_2O、     

优质低熔点氧化锆釉的制备

引言对低熔点锆—钙硅酸盐玻璃复盖层进行研究是很有意义的。经过研究,我们获得了具有高物理性能和机械性能的优质无光釉和光泽釉。通过改变氧化铝,氧化硅和氧化钙的含量,即可合成Na_2O—CaO—BaO—ZnO—B_2O_3—A1_2O_3—SiO_2—ZrO_2多元系列的氧化锆釉。本文主要介绍,在其它氧化物含量不变,将上述氧化物含量变化时对釉结构和性能的影响。变化组份的总量达78％,比例为:SiO_250～70％、Al_2O_37～17％、Al_2O_3与SiO_2的分子比固定在一定极限内。釉的制备限定在低B_2O_3含量7.5％的范围内。     

还原气氛下ZrO_2-Al材料在加热过程中的组成和结构演变

为了解决加入金属Al粉的含锆耐火制品在高温下易产生裂纹、开裂的问题,以单斜Zr O_2粉、金属Al粉、复合稳定剂Mg CO_3·Mg(OH)_2·6H_2O和Y(NO_3)_3·6H_2O为主要原料,研究了加入不同量Al粉的Zr O_2-Al材料在埋炭条件下于1 000、1 200、1 400和1 500℃加热过程中性能、物相组成和显微结构的演变。结果表明:当Al粉加入量超过1%(w)时,热处理后试样产生较多裂纹,导致试样强度急剧降低。在加热过程中,Al与气氛中的O_2、CO和N_2反应生成Al_2O_3和Al N,生成的Al_2O_3再与试样中的稳定剂Mg O发生反应生成Mg Al_2O_4导致Zr O_2失稳,而Zr O_2失稳导致的体积效应以及生成Mg Al_2O_4和Al N产生的膨胀导致试样产生裂纹。因此,在锆碳和铝锆碳材料中添加金属Al时,其加入量不宜太多,以不超过1%(w)为宜。     

MgCr2O4的低温合成及其表征

有些材料对光、电、声、热、湿度、温度等十分灵敏,MgCr_2O_4就是一种湿度敏感材料,它具有典型的尖晶石构型,是深绿色八面体,晶胞常数a_0=83335A,熔点2390℃。MgCr_2O_4是空调、干燥自动系统中湿敏元件的主要成分,特别是掺入少量的TiO_2制成MgCr_2O_～TiO_2陶瓷,在150℃以下对     

对一种复合硬垢进行定性鉴定和定量计算的方法研究

本文报道对一种工业的复合硬垢,用图谱分析的方法确定其由CaC_2O_4·H_2O、α-Fe_2O_3、Ca_(0.9)Mg_(0.1)CO_3固溶体、(Mg,Fe)_2Al_4Si_5O_(18)及炭质物构成,并对各组分的含量进行了定量计算,第一次发现堇青石(Mg,Fe)_2Al_4Si_5O_(18)存在于工业污垢中。文中对方解石C_(ay)Mg_(1-y)CO_2的Ca/Mg比例和分解温度进行了讨论。     

Si-Al-Ca-N-O系统部分亚固相关系

本文研究了Si、Al、Ca/N、O系统中以Si_3N_4、SiO_2、CaSiO_3、2CaO·Al_2O_3·SiO_2、CaO-Al_2O_3、Al_2O_3和β′-Si_2Al_4O_4N_4(β_(60))为边界的区域的亚固相关系。在此区域中发现一个新相,其组成接近CaO·1.33Al_2O_3·0.67Si_2N_2O(称S相),且与CaO·2Al_2O_3形成连续固溶体。在此区域中有14个相容性四面体,其中5个含有S相。     

添加剂对ZrO_2-MgO系湿敏陶瓷湿阻性能的影响

本文研究了ZrO_2-MgO系湿敏陶瓷Zr/Mg比及添加剂对其湿阻性能的影响,摸索了有关配方和工艺。实验结果表明,提高Zr/Mg比,并引入某些M_2O_3(M为三价金属元素)外加剂对湿阻性能有利,但低温下元件的阻值仍较高。进一步添加外加剂如Li_2CO_3,可使湿阻性能得到改善。     

低温下臭氧氧化甲苯气体的催化体系研究

将Co、Mn、Co-Mn、Co-Mn-Ce分别负载于Al_2O_3上,得到Co/Al_2O_3、Mn/Al_2O_3、Co-Mn/Al_2O_3、Co-Mn-Ce/Al_2O_3等4种催化剂,在30~75℃的条件下对臭氧氧化甲苯反应进行催化,比较了4种催化剂对臭氧氧化甲苯的催化效果。结果表明,复合催化剂Co-Mn/Al_2O_3的催化效果优于单组分催化剂Co/Al_2O_3、Mn/Al_2O_3,75℃时,甲苯降解率达到69.02%;添加助剂Ce的复合催化剂Co-Mn-Ce/Al_2O_3(Co∶Mn∶Ce=1∶1∶0.1,物质的量比)的催化效果最好,75℃时,甲苯降解率达到82.95%。     

添加物对刚玉制品的热稳定性的影响

在用以制造耐火材料的工业Al_2O_3中添加≤10～15％ZrO_2或ZrSiO_4能增加1580～1750℃烧结的制品的热稳定性,然而在用以制造烧结刚玉的高温煅烧的粒状A1_2O_3熟料中添加同样数量的ZrO_2或ZrSiO_4则显著降低热稳定性,加入20％(重量百分