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《硅酸盐学报》 2007年09期
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氧化锡氧化铌共掺杂二氧化钛氧气响应特性的稳定性

袁战恒  张茂林  郑程  
【摘要】:研究了氧化锡(SnO2)、氧化铌(Nb2O3)共掺杂二氧化钛(TiO2)作为厚膜用氧传感器材料的响应特性。X射线衍射分析表明:适量掺杂使厚膜晶粒保持金红石结构,晶胞参数有所增大。扫描电子显微镜显示:厚膜在1280℃左右长时间(11h)保温,晶粒仍保持适度尺寸。X射线光电子能谱分析表明:较低的Nb掺杂浓度导致晶粒表面产生高浓度金属缺位(Vm),低温端(300℃)的氢气响应时间变短;高温端(600℃)的氧气响应时间急剧增大。Nb掺杂浓度较高时,低温端(300℃)氢气响应时间变长;高温端(600℃)氧气响应时间变短,但仍保持着响应特性的稳定性。结果表明:用摩尔分数x(Sn)=2.31%,x(Nb)=0.48%的组分,既能在同一结构下适度增加晶胞参数,又能相应提高掺杂浓度,可获得工作温度范围(300~600℃)内灵敏度和响应速度长期稳定的厚膜材料。

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