不同稀土元素掺杂对YBa_2Cu_3O_(7-δ)氧传感器性能的影响比较.pdf

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1、2010在仪表技术与传感器2010第l2期InstrumentTechniqueandSensorNo．12不同稀土元素掺杂对YBa2CU3O7—6氧传感器性能的影响比较赵宇，程全，张献图(周口师范学院，河南周口466001)摘要：为验证稀土元素掺杂对YBaCuO一8作为氧传感器气敏材料性能的影响，在A12O3衬底上制备了3种不同稀土元素掺杂的YBa2Cu3O一厚膜，然后对3种厚膜在不同气氛变换时电阻随时间的变化关系及其电学特性进行比较，发现3种厚膜的各组样品仍然表现出YBCO的基本性质，其中Y095Lao05Ba~Cu3O一。样品表现出较高的灵敏度和较短的恢

2、复时间，是替代YBa：Cu，O一作为氧传感器新的理想材料。关键词：氧传感器；Yl一LaBa2Cu3O7—8；恢复时间；灵敏度中图分类号：TH142．8文献标识码：A文章编号：1002—1841(2010)12—0005—04ComparisonofInfluencesofDifierentRare．earthElementDopingonPerformanceofYBa2Cu3O7OxygenSensor-6ZHAOYu，CHENGQuan，ZHANGXian—tu(ZhoukouNormalUniversity，Zhoukou466001，China)Abs

3、tract：Inordertoconfirmtheinfluenceoftherare—earthelementwhichintermingledwithYBa2Cu3O78overthefunction—ofYBa2Cu3O78asgassensitiveceramicofoxygensensor，thispaperpreparedthreepiecesofPachymeniaeachintermingledwith—differentrare—earthelementseparatelyontheunderlayofA12O3．Andthepaperfou

4、ndthateachgroupofsamplesofthesethreekindsofPachymeniastilldisplaythebasicpropertyofYBCOwhenthispapercomparedthemintwoaspects．Ontheonehand，itcomparedtheresistanceofthethreekindsofPachymeniawhichchangedalongwiththetimewhentheatmospherewastrans-formed．Ontheotherhand，itcomparedtheirelec

5、tricitycharacteristics．Andamongthem，itfoundthatsampleY09505B2Cu3O7displaysthehighsensitivityandtheshortrestorationtime，whichistheidealsubstitutionofYBa2Cu307—8astheoxy—一sgensensor·Keywords：oxygensensor；YlLaBa2Cu307—8；recoverytime；sensitivity一0引言缩短恢复时间有可能使YBCO成为具有使用价值的新型氧传氧传感器广泛地应用于交

6、通、电力、医疗和国防等行业，是感器材料。文中，对La部分替代Ba、La部分替代Y、Pr部分替计算机电子鼻技术的主要元器件]，目前氧传感器材料普遍存代Ba后对YBCO氧传感器性能的影响做了比较，得出了Y09505Ba2Cu3O7在着稳定性差、灵敏度低、响应速度慢等缺点，所以寻找一种—8是替代YB~Cu3O7—8作为氧传感器的理新的氧传感器气敏材料具有重要意义。想材料的结论。高温超导氧化物YBa：Cu。O一。(YBCO)的氧含量与温度和1实验方法环境氧分压有密切关系。高于400℃时，温度升高、氧分压降用固态反应法制备样品，取99．9％的Y2O3，La2O3，BaC

7、O3，低会使YBCO的氧含量减少；温度降低、氧分压提高会使氧含CuO按Yl一LaBa2Cu3O7—8(=0，0．05，0．10，0．15)摩尔比分量增大“。氧的吸附与脱附使得YBCO的电阻率随之发生别称重，在玛瑙研钵中充分混合研磨后，放入氧化铝坩埚，在高显著变化J，反过来可以根据YBCO电阻率的变化来检测环境温炉中以5~C／min的升温速率加热至950oC，保温10h．然后氧分压。利用这一性质，Lj【以及朱志立等研究了YBCO电再次研磨，用压片机压制成片，在980℃再次烧结15h，自然冷阻型氧传感器的性能。在600～680℃时，YBCO的氧吸附速率却至室温。厚

8、膜的制备采用旋涂法，把烧结后的块材研磨