气敏陶瓷

气敏材料是一种新型功能材料，当其接触特定的气体物质时，这些材料的物理或化学性质就会发生较为显著的变化。利用此种现象，人们可以通过这类敏感材料来检测特定的气体成分，而气敏陶瓷材料就属于其中的一种。

气敏陶瓷，亦称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，可保障人们的生命财产。

人们在研制试验各种陶瓷时，发现半导体陶瓷作为气敏材料的灵敏度非常高。如薄膜状氧化锌气敏材料可检测氢气、氧气、乙烯和丙烯气体；以铂作催化剂时可检测乙烷和丙烷等烷烃类可燃性气体；氧化锡气敏材料可检测甲烷、乙烷等可燃性气体。氧化铱系材料是测氧分压最常用的敏感材料。此外，氧化铁、氧化钨、氧化铝、氧化铝等氧化物都有一定的气敏特性。它们通过有选择地吸附气体，使半导体的表面能态发生改变，从而引起电导率的变化，以此确定某种未知气体及其浓度。探测诸如一氧化碳、酒精、煤气、苯、丙烷、氢、二氧化硫等气体的气敏陶瓷已经获得了成功。

气敏陶瓷通常分为半导体式和固体电解质式两大类。按制造方法又分为烧结型、厚膜型和薄膜型。按材料成分分为金属氧化物系列（ ZnO、材料成分分为金属氧化物系列（SnO2、ZnO和复合氧化物系列(通式为ABO Fe2O3、ZrO2)和复合氧化物系列(通式为ABO3)。

下面就几种常见的半导体气敏陶瓷和固体电解质气敏陶瓷。

SnO2系气敏陶瓷:SnO2对许多可燃性气体如氢、一氧化碳、甲烷、丙烷、乙醇、丙酮或芳香族气体都有相当高的灵敏度，因而SnO2气敏元件对不同气体的选择性较差。

ZnO系气敏陶瓷:最突出的优点是气体选择性强。加Ag的ZnO气敏元件对乙醇、苯和煤气也比较灵敏，且成本低。另外，向ZnO中加入Cr2O3，可使ZnO气敏元件达到初始稳定状态所需时间和恢复时间缩短。

Fe2O3系气敏陶瓷:Fe2O3气敏元件是体控型气敏元件，主要有两种晶型，即γ-Fe2O3和α-Fe2O3。Fe2O3系气敏陶瓷最大的特点是不用贵金属作催化剂，也可以得到较高的灵敏度，在高温下热稳定性好。

ZrO2系氧气敏感陶瓷:是一种称作固体电解陶瓷的快离子导体。用于汽车氧传感器，以输出信号来调节空燃比为某固定值，起到净化排气和节能的作用；用于熔铜（钢）液中氧含量快速分析、工业废水污浊程度测量、氢-氧燃料电池等。

其他气敏陶瓷:钙钛矿型的稀土族过渡金属氧化物/氧化钒系/氧化镍、氧化钴系。

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