CN85107480A - 陶瓷湿敏元件 - Google Patents
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Abstract
一种阻值随相对湿度变化而变化的电阻式湿敏元件。感湿体是以ZnCr2O4——LiZnVO4(mol％)40-98.8，10-0.1为主要成份，添加Y2O3，SnO2共同组成的烧结体。此元件具有体积小，抗老化性能好，不用热清洗，能长期使用，响应快，温度系数小，电阻值适中，测量精度高等特点。可作为纺织、气象、仓库、空调***的湿度测量与控制元件。
Description
本发明是一种阻值随相对湿度变化而变化的电阻式湿敏元件。此元件可用于测量物理***的相对湿度，其一种电子传感器。
目前电阻式湿敏元件使用的感湿体主要是：（1）氯化锂;（2）Fe3O4厚膜型;（3）MgCr2O4-TiO2，TiO2-V2O5，Ca10（PO4）6（OH）2等烧结体。氯化锂湿敏元件的湿阻特性呈直线变化，灵敏度也较高，但其抗污染能力差，响应时间长，体积大，寿命短，不能在高温下工作。MgCr2O4-TiO2陶瓷湿敏元件，具有测量范围宽，响应时间短，能在高温下工作的优点，但是容易老化，需要定时热清洗，因此不能在闭环控制***中长时间的使用，并且低湿时的电阻值很高（107～108Ω），这给二次仪表使用带来困难。为了解决上述湿敏元件存在的问题，日本东芝公司研制出了H104型及H104C型湿敏元件，其感湿体分别为：ZnCr2O4-LiZnVO4，ZnCr2O4-V-Zn-Li-Cu-O，这种陶瓷湿敏元件的性能良好，并且已经商品化，居世界先进水平。但几个重要指标仍存在着明显的不足。
如：响应时间长：10→90%RH，90→10%RH均为2分钟
测量精度差：±5%RH-±10%RH
温度系数较大：1%RH/C°
〔注：对比文件，东芝しビユ-（37卷1号）昭和57年及东芝しビユ-（39卷8号）昭和59年〕
而本发明对比H104型陶瓷湿敏元件在性能方面有很大的改进。本发明的元件抗老化性能好，不用热清洗，能长期使用，响应时间短，温度系数小，测量精度高。
其主要性能指标为：
响应时间：50～90%RH 20秒
90～50%RH 40秒
测量精度：≤4%RH
温度系数：0.3%RH/C°
湿-阻特性（负指数特性）：
10%RH-98%RH
3×106Ω-3×103Ω
本发明的湿敏元件的配比范围为：
ZnCr2O440-98.8 mol%
LiZnVO410-0.1 mol%
Y2O310-0.1 mol%
SnO240-1 mol%
它的制造工艺过程为：
1.首先按化学配比分别配制ZnCr2O4，LiZnVO4，然后按一定的比例将LiZnVO4，Y2O3，SnO2掺入ZnCr2O4中。
2.将备好的原料进行24小时湿式球磨。
3.将球磨好的原料在800～900℃下预烧1～2小时。
4.将预烧好的原料过筛，加适量粘合剂，采用轧膜成型，制成4×4×0.25mm3或12×15×0.25mm3的薄片，此工艺便于成批生产。
5.将成型好的片子在900～1400℃下烧结1～5小时。
6.涂布RuO2电极或蒸叉指金电极。
7.最后上电极引线。
这样就制成了湿敏元件。
从上述可知感湿体是采用常规的陶瓷材料制造工艺。由于感湿体是通过高温烧结而成的烧结体，所以热性能稳定，抗老化性能好，制造成品率也很高。
以下为几个配方实例：
试料： 组份（mol%）
NO. ZnCr2O4LiZnVO4Y2O3SnO2
1 95 3 1 1
2 93 2 1 4
3 87 2 1 10
4 82 2 1 15
5 76 3 1 20
6 68 5 2 25
7 63 5 2 30
8 61 7 2 30
9 51 7 2 40
10 47 10 3 40
Claims (5)
1、一种阻值随相对湿度的变化而变化的电阻式湿敏元件，其特征在于元件是掺有Y2O3，SnO2的ZnCr2O4-LiZnVO4的烧结体。
2、按照权利要求1所述的电阻式湿敏元件，其中ZnCr2O4-LiZnVO4的配比范围是：
ZnCr2O440-98.8 mol%
LiZnVO410-0.1 mol%
3、按照权利要求1或2所述的电阻式湿敏元件，所掺的金属氧化物是Y2O3，SnO2，其配比的范围分别是：
Y2O310-0.1 mol%
SnO240-1 mol%
4、按照权利要求1或2所述的电阻式湿敏元件的基片，采用轧膜成型工艺。
5、按照权利要求3所述的电阻式湿敏元件的基片，采用轧膜成型工艺。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN85107480A CN85107480B (zh) | 1985-10-05 | 1985-10-05 | 一种湿度敏感多孔陶瓷材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN85107480A CN85107480B (zh) | 1985-10-05 | 1985-10-05 | 一种湿度敏感多孔陶瓷材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN85107480B CN85107480B (zh) | 1987-02-25 |
| CN85107480A true CN85107480A (zh) | 1987-02-25 |
Family
ID=4795649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN85107480A Expired CN85107480B (zh) | 1985-10-05 | 1985-10-05 | 一种湿度敏感多孔陶瓷材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN85107480B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100366575C (zh) * | 2005-09-08 | 2008-02-06 | 广州大学 | 二氧化锡-钒酸锌锂复合棒状晶粒湿敏陶瓷材料及制备方法 |
-
1985
- 1985-10-05 CN CN85107480A patent/CN85107480B/zh not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100366575C (zh) * | 2005-09-08 | 2008-02-06 | 广州大学 | 二氧化锡-钒酸锌锂复合棒状晶粒湿敏陶瓷材料及制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN85107480B (zh) | 1987-02-25 |
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