纳米钛酸钡湿敏元件介电特性及感湿机理地研究

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要湿度监测、控制在工业、农业、日常生活、科学研究等方面受到越来越多重视，对湿敏元件的材料、结构、特性、感湿机理等的研究日益增多。对湿敏元件的已有研究往往是将电阻式、电容式两种结构单独分析讨论。本论文用纳米钛酸钡湿敏材料制作了电阻式和电容式两种不同结构的湿敏元件，将两种结构的湿敏元件的各种特性进行对比、综合分析，为人们应用湿度传感器时根据实际情况选择合适的结构提供一定的参考。在此基础上对该材料两种结构的湿敏元件的介电特性及感湿机理进行研究探讨。本论文采用实验与理论分析相结合的方法对同种材料、不同结构的湿敏元件

2、进行研究。首先用纳米钛酸钡湿敏材料分别制作出电阻式、电容式两种结构的湿敏元件：然后用LCR测试仪测量不同湿度、不同频率、不同温度时元件的电容、电阻、复阻抗、介电损耗等电学参量，应用O瞄g-m等软件对实验数据进行处理，得出电阻一相对湿度、电容一相对湿度、阻抗一相对湿度、湿滞、响应一恢复时间、复阻抗、介电损耗等各种特性曲线，并对不同频率、不同温度下各种曲线进行对比；最后根据湿敏元件的特性曲线，应用电介质物理等理论分析研究，对感湿材料的介电特性、介电损耗进行重点讨论，并对两种结构的湿敏元件的感湿机理进行探讨。随着各种理论的不断发展、实验条

3、件的继续改善，该研究还将不断的深入进行。关键词：湿敏元件；纳米钛酸钡：电阻式；电容式；介电特性；介电损耗；感湿机理塾鲞丛墼堡堡堑丝堕坌堕堂鲎垄壁塑塑堡堕塞StudyondielectricpropertiesandhumiditysensingmechanismofnanometerBaTiOahumiditysensorAbstractHumiditymonitoringandcontrollingaremoreandmoreemphasizedonindustry，agriculture，da坶life，scienceetc．S

4、tudiesonmaterial,structures，propertiesandhumiditysensingmechanismofhumiditysensorsareincreasing．Reslstive-typeandcapacitive-typehumiditysensorswerediscussedindividuaUy．Inthispaper，thesetwokindsofhumiditysensorsweremadeinnanometerBaTi03．Theirpropertieswereanalyzedandcom

5、pared．Itisareferenceforchoosingsuitablestructureaccordingtodifferentuses．Furthermore，dielectricpropertiesandhumiditysensingmechanismofresistlve-typeandcapacitive—typehumiditysensorsofnanometerBaTi03wereinvestigated．Thehumiditysensorsofthesamematerial(nanometerBaTi03)wi

6、thtwokindsofstructureswerestudied．Firstly，resistive-typeandcapacitive-typehumiditysensorsweremadefromnanometerBaTi03respectively．Secondly，electronicparameters，suchascapacitance(C)，resistance(R)，compleximpedance(z)anddielectriclossOD)，weremeasuredatdifferentrelativehumi

7、dities皿砷，frequenciesandtemperaturesbyLCRintelligentmeter．CurvesofR-RH，C-RH,lZI-RH，D-RH，humidityhysteresis，response-recoverlimeetc，wereobtainedfromexperimentdatabyoriginandcurvesobtainedatdifferentfrequenciesandtemperatureswerecompared．Finally，dielectricpropertiesandlos

8、sofhumiditysensingmaterialandhumiditysensingmechanismofhumiditysensorsofthesetwokindsofstructureswerediscussedparticu