氣敏陶瓷

氣敏材料是一種新型功能材料，當其接觸特定的氣體物質時，這些材料的物理或化學性質就會發生較為顯著的變化。利用此種現象，人們可以通過這類敏感材料來檢測特定的氣體成分，而氣敏陶瓷材料就屬于其中的一種。

氣敏陶瓷，亦稱氣敏半導體是用于吸收某種氣體后電阻率發生變化的一種功能陶瓷。它是用二氧化錫等材料經壓制燒結而成的，對許多氣體反映十分靈敏，可應用于氣敏檢漏儀等裝置進行自動報警。在生活中，它是應用越來越多，可保障人們的生命財產。

人們在研制試驗各種陶瓷時，發現半導體陶瓷作為氣敏材料的靈敏度非常高。如薄膜狀氧化鋅氣敏材料可檢測氫氣、氧氣、乙烯和丙烯氣體；以鉑作催化劑時可檢測乙烷和丙烷等烷烴類可燃性氣體；氧化錫氣敏材料可檢測甲烷、乙烷等可燃性氣體。氧化銥系材料是測氧分壓最常用的敏感材料。此外，氧化鐵、氧化鎢、氧化鋁、氧化鋁等氧化物都有一定的氣敏特性。它們通過有選擇地吸附氣體，使半導體的表面能態發生改變，從而引起電導率的變化，以此確定某種未知氣體及其濃度。探測諸如一氧化碳、酒精、煤氣、苯、丙烷、氫、二氧化硫等氣體的氣敏陶瓷已經獲得了成功。

氣敏陶瓷通常分為半導體式和固體電解質式兩大類。按制造方法又分為燒結型、厚膜型和薄膜型。按材料成分分為金屬氧化物系列（ ZnO、材料成分分為金屬氧化物系列（SnO2、ZnO和復合氧化物系列(通式為ABO Fe2O3、ZrO2)和復合氧化物系列(通式為ABO3)。

下面就幾種常見的半導體氣敏陶瓷和固體電解質氣敏陶瓷。

SnO2系氣敏陶瓷:SnO2對許多可燃性氣體如氫、一氧化碳、甲烷、丙烷、乙醇、丙酮或芳香族氣體都有相當高的靈敏度，因而SnO2氣敏元件對不同氣體的選擇性較差。

ZnO系氣敏陶瓷:最突出的優點是氣體選擇性強。加Ag的ZnO氣敏元件對乙醇、苯和煤氣也比較靈敏，且成本低。另外，向ZnO中加入Cr2O3，可使ZnO氣敏元件達到初始穩定狀態所需時間和恢復時間縮短。

Fe2O3系氣敏陶瓷:Fe2O3氣敏元件是體控型氣敏元件，主要有兩種晶型，即γ-Fe2O3和α-Fe2O3。Fe2O3系氣敏陶瓷最大的特點是不用貴金屬作催化劑，也可以得到較高的靈敏度，在高溫下熱穩定性好。

ZrO2系氧氣敏感陶瓷:是一種稱作固體電解陶瓷的快離子導體。用于汽車氧傳感器，以輸出信號來調節空燃比為某固定值，起到凈化排氣和節能的作用；用于熔銅（鋼）液中氧含量快速分析、工業廢水污濁程度測量、氫-氧燃料電池等。

其他氣敏陶瓷:鈣鈦礦型的稀土族過渡金屬氧化物/氧化釩系/氧化鎳、氧化鈷系。

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