Preparation Property and Structure of La3+-doped Barium Titanate Humidity Sensing Ceramic Element
掺镧改性钛酸钡湿敏陶瓷元件

以a(OAc)3,Ba(OAc)2,Ti(O^nBu)4为起始物，采用共溶－水凝胶法经陈化获得湿凝胶，干燥后制得干凝胶，研磨过筛和坦渗电极、加压成型为 素坏，经不同温度和保温时间烧结，制得掺镧LaxBa1-xtiO3陶瓷传感元件系列（x=0.00,0.05,0.10,0.20,0.30),测试其阻－湿特性，从中获得了具有良好特性参数的湿敏陶瓷及其主要工艺条件（x=0.10,1350℃／1h），阻－湿特性在工作湿度范围内（相对湿度RH＝32．8％－93．6％）的平均灵敏度=5^10^4kΩ/RH(%)，线性相关因子r=0.998，响应时间r=110s，湿滞低于4％，湿敏选择性良好：对H2，CH4，CH2＝CH2，CH3CH＝CH2，CO，C6H6和CH3CH2OH（g)七种气体具有抗干扰性能，应用SEM，AFM及XRF对陶瓷的显微结构和元素含量进行测定，确定了陶瓷的显微组织，晶粒尺寸，晶相结构，表面粗糙度和全元素分析。讨论了掺镧改性的可能机理：La^3 不等价取代Ba^2 ，引起Ti^4 捕获一个自由电子而变价为Ti^3 ，该电子在适腚的陶瓷显微结构下受水分子影响易于进入导带，使掺镧钛酸得以半导化；半径较小的La^3 取代半径较大的Ba^2 ，则降低四方晶相的晶格畸变度δ，即晶轴比c/a变小，使四方晶格的不对称性及各向异性降低，从而减少陶瓷烧结后冷却过程中内应力引起的破裂。