Спосіб виготовлення керамічного сенсора вологості на основі zno

Реферат: UA 95796 U UA 95796 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до фізики напівпровідників і напівпровідникових приладів, а точніше до фізики поверхні напівпровідників. Відомі різні способи виготовлення керамічних сенсорів вологості. Наприклад сенсор з гребінчастими електродами, які нанесено на керамічну основу [1]. У патенті [2] при виготовленні сенсора на основі ZnO на одному із контактів формується бар'єр Шоткі, площа якого змінюється 2 в діапазоні (0,1-1) 10-4 см . Недоліком цих способів є ускладнена конструкція [1, 2] і використання як контактів дорогоцінних металів [2]. Найбільш близьким до корисної моделі є спосіб виготовлення монолітних сенсорів вологості [2], до якого входить приготування шихти складу мол. % ZnO 89,9-20; Сr2О3 0,1-20 і як мінімум одного з оксидів (MgO, MnO2, СаО, і т.д.) 10-60, пресування і спікання з наступним нанесенням зовнішніх електродів. Недоліком відомого сенсора є його недостатня чутливість, так як основну роль тут відіграє поверхнева провідність композиції. Іншим істотним недоліком є те, що з підвищенням температури навколишнього середовища чутливість до вологості сенсора зменшується. В основу корисної моделі поставлено задачу розробки способу збільшення чутливості керамічного сенсора, в тому числі і при підвищеній температурі, і спрощення технології його виготовлення. Поставлена задача вирішується тим, що у способі виготовлення сенсорів, який включає приготування шихти змішуванням оксиду цинку з домішкою оксиду марганцю додається оксид індію у кількості 0,5-2,8 мол. %, використовують органічне зв'язуюче, наприклад каучук, при отриманні шлікера і об'єднують в одну операцію спікання зразків і випал електродів. Таким чином спосіб, що заявляється, відрізняється від відомого способа введенням у шихту оксиду індію, використанням органічного зв'язуючого при отриманні лікеру і об'єднанням в одну операцію спікання зразків і випал електродів. Заявлений спосіб здійснюється таким чином. Висушені до постійної ваги оксиди важать у заданому співвідношенні. Варіювання вмісту оксиду індію наведено в таблиці. № 1 2 3 4 5 30 35 40 45 Склад Вміст Іn2О3, мол. % 0,1 0,2 0,5-2,8 5 10 ZnO- МnО-Іn2О3 ZnO-MnO-In2O3 ZnO- МnО-Іn2О3 ZnO- МnО-Іn2О3 ZnO- МnО-Іn2О3 Прим. заявляється Шихта попередньо механічно змішується з додаванням органічного зв'язуючого протягом 2 годин у барабані. Кількість органічного зв'язуючого складає 20 % від маси сухої суміші оксидів. Отримана маса сирої кераміки (шлікер) висушується і потім з неї пресуванням проводиться формування сирої кераміки у таблетки діаметром 10 мм. Далі на отримані заготовки сирої кераміки наноситься електродна паста на основі Ag і проводиться спікання сирих заготовок в окислювальній атмосфері при температурі у діапазоні 850-910 °C з повільним підніманням температури. У діапазоні температур від кімнатної до 400 °C швидкість піднімання температури не повинна перевищувати 1 °C за хвилину. При нагріванні органічне зв'язуюче випалюється і кераміка стає більш поруватою, що проводить до більш розвинутої поверхні сенсора вологості. Спікання заготовок при температурі до 910 °C робить достатнім використання електродної пасти на основі Ag замість більш дорогих електродних паст на основі Pd-Ag або Pd. Порівняно з прототипом заявлений сенсор має більшу чутливість до вологості, в тому числі і при підвищеній температурі навколишнього середовища, та спрощену технологію виготовлення. Джерела інформації: 1. Hansford G. Μ., Freshwater R. Α., Bosch R. Α., Cox R. A.,Jones R. L., Pratt K. F.E., Williams D. E. J. Environ. Monit, 2005, v. 7, p. 158-162. 2. Патент RU № 1071100. MKB GO 1 N27/22. Датчик влажности. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 Спосіб виготовлення керамічного сенсора вологості на основі ZnO, який включає приготування шихти змішуванням оксиду цинка з домішкою оксиду марганцю, отримання з цієї шихти заготовок у вигляді таблеток, спікання заготовок в окислювальній атмосфері, нанесення електродної пасти для електродів і впіканя електродів, який відрізняється тим, що в шихту додають оксид індію у кількості 0,5-2,8 мол. %, використовують органічне зв'язуюче, наприклад каучук, при отриманні шлікера і об'єднують в одну операцію спікання зразків і випал електродів. 1 UA 95796 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2