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《孔徑分布對(duì)多孔氣體傳感器氣敏性能的影響.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第25卷第9期傳感技術(shù)學(xué)報(bào)Vo1．25No．92012年9月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSSep．2012POreSizeDistributionEct0ntheGasSensitiveCharacteristicsofPorousGasSensorL／Mingchun。JIGYu(SchoolofMaterialScienceandEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China)Abstract：Abim
2、oda1distributionoftheprobabilitydensityfunctionwasusedtoconstructtheporesizedistributi0nmodel，andthesimulationresultsarevalidatedbycomparingwiththeexperimentaldata．Takingtheporestructureeffectsintoaccount，adiffusion—reactionmathematicalmodelhasbeenestablishedandsol
3、vedtostudytheeffectofporesizedistributiononresponsetime，sensitivityandselectivityofporousgassensor．Theresultsindicatethat，porestructurewithbimodalporesizedistributionisofcertainpracticalsignificancetotheimprovementoftheresponserate，sensitivityandselectivityofgassen
4、sor．Diffusionresistancewasoppositetothespecificsurfaceareaastheporestructurechanges，whichhavecooperativeeffectonthesurfacereactionrateoftargetgas．Therelativesensitivityhasamaximumvaluewhentheprobabilityofsubsequentpeakincreasedfrom0to1．Whilethe80％responsetimeofthep
5、orousgassensorshortenedgraduallyastheprobabilityofsubsequentpeakincreases．Keywords：gassensor；porousstructure；numericalsimulation；bimodaldistribution；responserate；sensitivityEEACC：7230L；0290D；2520Edoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2012．09．003孑L徑分布對(duì)多孑L氣體傳感器氣敏性能的影響冰李明春，靜宇(
6、沈陽工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，沈陽110870)摘要：采用一種可雙峰分布的概率密度函數(shù)構(gòu)建孔徑分布模型，并與實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。建立了包含孔結(jié)構(gòu)影響的氣體擴(kuò)散一反應(yīng)數(shù)學(xué)模型，數(shù)值研究了多孔氣體傳感器內(nèi)孔徑分布形態(tài)對(duì)響應(yīng)時(shí)間、靈敏度和選擇性的影響規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明，雙峰分布孔結(jié)構(gòu)對(duì)提高傳感器的氣敏性能具有一定實(shí)際意義?？捉Y(jié)構(gòu)變化時(shí)，孔內(nèi)擴(kuò)散阻力和比表面積呈相反變化趨勢(shì)，共同影響傳感器內(nèi)被測氣體的表面反應(yīng)速率。多孔氣體傳感器對(duì)被測氣體的80％響應(yīng)時(shí)間隨副峰概率的增大而逐漸縮短。多孑L氣體傳感器的相對(duì)靈敏度則隨副峰概率呈極
7、值性變化，具有極大值。關(guān)鍵詞：氣體傳感器；多孔結(jié)構(gòu)；數(shù)值模擬；雙峰分布；響應(yīng)速度；靈敏度中圖分類號(hào)：TB34文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004-1699(2012)09-1189-05半導(dǎo)體氣體傳感器可分為燒結(jié)體型、厚膜型和行表征，其研究結(jié)果表明介孔體積分?jǐn)?shù)是影響濕敏薄膜型三類，無論哪一種都要涉及氣敏材料表面及滯后性的主要因素。文獻(xiàn)[5—7]的實(shí)驗(yàn)研究也證實(shí)其內(nèi)部與被測氣體的吸附和交換反應(yīng)。所以，多孔材料的孔結(jié)構(gòu)分布直接影響其氣敏性能。但目前，結(jié)構(gòu)氣體傳感器因其具有更高的活性表面積和靈敏關(guān)于多孔氣體傳感器的研究主要集中在多孔氣
8、敏材度而成為近年來的研究熱點(diǎn)。料的合成制備方法和性能表征上J，對(duì)材料孔隙多孔氣體傳感器內(nèi)的質(zhì)量傳遞過程和吸附反應(yīng)結(jié)構(gòu)特征與其內(nèi)部氣體輸運(yùn)及傳感器氣敏性能之間速率都與孔結(jié)構(gòu)密切相關(guān)¨J，因此，孑L徑大小和分內(nèi)在規(guī)律的研究較少?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)方法(壓汞法、x射布對(duì)材料的氣敏特性影響顯著。Gardne
