气敏陶瓷和光敏材料的新展望气敏陶瓷在雾霾天气中的应用

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1、气敏陶瓷和光敏材料的新展望气敏陶瓷在雾霾天气中的应用摘要：气敏陶瓷，亦气敏半导体是用于吸收某种气体后电阻率发生变化的一种功能陶瓷。它是用二氧化锡等材料经压制烧结而成的，对许多气体反映十分灵敏，可应用于气敏检漏仪等装置进行自动报警。在生活中，随着科学技术地不断发展，它是应用越来越多，其中在矿井作业中有助于井道工人预测瓦斯气体的应用也越来越广泛，可保障人们的生命财产安全！本文旨在将气敏陶瓷应用在高速公路路标上，通过对雾霾中气体分子的吸收，使气敏陶瓷的电导率变化，再通过一定的电路转换结合相关光敏材料达到使路标指示牌发光发亮的作用，并且

2、让发出的光段能够对雾霾及其他气溶胶有很强的穿透能力，让车辆足以在能见度低的情况下清楚前后两个路标之间的路况。作用的基理也比较简单，与传统的路标相比这种由气敏陶瓷制成的路标，能够进行对雾霾的识别，并且与光敏器件材料结合使路标发出具有一定穿透能力的可见光，使路况更加清晰。不仅可以用于雾霾天气，湿度相对较大的天气也可以应用。气敏陶瓷，亦气敏半导体是用于吸收某种气体后电阻率发生变化的一种功能陶瓷。它是用二氧化锡等材料经压制烧结而成的，对许多气体反映十分灵敏，可应用于气敏检漏仪等装置进行自动报警。在生活中，它是应用越来越多，可保障人们的生

3、命财产。关键词：气敏陶瓷材料光敏材料路标指示牌光透射能力气溶胶发展前景：高速公路路段车辆较多，如遇雾霾天气，在能见度很低的路段易发生交通事故，若是有弯道则容易导致快速运行的机动车辆来不及减速而发生车祸，机动车辆的车灯灯光的穿透能力不够强大到能使司机有足够刹车反应时间，因而容易导致重大交通事故尤其是在下雨天或者起雾的天气！据不完全统计，我国每年发生因雾霾天气在高速公路发生车祸多达100万多件，因此而造成的经济损失也不计其数。若在高速公路重要路段上安放一些路标，路标采用气敏材料和湿敏材料，气敏材料吸收雾霾中的氧化性和还原性气体，湿敏

4、材料吸收空气中的水蒸气，逐渐从而达到逐渐消散雾霾的效果，再结合光敏材料使半导体电路发出去的光能够有很好的穿透能力，从而提高高速路段的能见度，使路面在雾霾的天气中仍然清晰可见！正文：众所周知，目前雾霾天气日趋频繁，雾霾天气也给人们的日常出行带来了极不便利的影响，尤其在一些偏远地区道路，高速公路上会产生一定可视障碍，造成了很大的安全隐患，本材料基于对雾霾天气中某种物质的含量灵敏程度分析与探测，试图做一种可感知反馈电信号的敏感材料。受雾霾天气的影响，高速公路路段总是由于能见度过低而容易发生交通事故，本文旨在针对这类情况实现光敏材料在雾

5、霾天气中的应用，将光敏陶瓷用在路标元件之中，通过对各类气体参数的分析检测雾霾成分并在一定的电路设计下实现电信号的转换，光敏材料现已在矿井等多处得到应用，然而在针对雾霾天气，没有得到相应使用，同时，雾霾天气本身形成的因素和物质很多，本次旨在针对某种具有可代表性的物质作为检测指标，并依据该物质浓度及含量做出信号反馈。而气敏陶瓷材料在有着较好应用背景下，理应优先考虑。现将气敏陶瓷在这方面的应用中应该考虑的因素进行分析：（1）雾霾组成成分分析：对雾霾基本成分和形成分析可知，二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成，前两者为气

6、态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。它们与雾气结合在一起，让天空瞬间变得灰蒙蒙的。颗粒物的英文缩写为PM，北京监测的是细颗粒物（PM2.5），也就是直径小于等于2.5微米的污染物颗粒。这种颗粒本身既是一种污染物，又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。汽车尾气排放出细颗粒物和氮氧化物等有毒污染气体会与水气结合形成气态混合雾，由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大，因而雾看起来呈乳白色或青白色和灰色。霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子组成的。它也能使大气浑浊，视野模糊并导致能见度恶化。一

7、般相对湿度小于80%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾造成的，相对湿度大于90%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是雾造成的，相对湿度介于80-90%之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的，但其主要成分是霾。霾的厚度比较厚，可达1－3公里左右。霾与雾、云不一样，与晴空区之间没有明显的边界，霾粒子的分布比较均匀，而且灰霾粒子的尺度比较小，从0.001微米到10微米，平均直径大约在1－2微米左右，肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾，其散射波长较长的光比较多，因而霾看起来

8、呈黄色或橙灰色。（2）选择气敏陶瓷材料的原因：基于气敏材料对气体成分检测十分明显，而能够反应雾霾天气的指标有空气湿度、细小颗粒物、温度和主要气态二氧化硫和氮氧化合大气污染物，其中最容易作为判断雾霾的依据就是气态污染混合物成分分析，因此我们可以用气敏陶瓷进行检测。