稀土掺杂对氧化钛基湿敏陶瓷性能的影响及其机理研究

湿敏陶瓷存在的主要问题是低湿度下的高电阻（接近绝缘）、响应滞后和电阻－湿度非线性，目前国内外解决该问题的主要方法是碱金属离子改性和探索新的湿敏陶瓷复合材料。氧化钛基湿敏陶瓷具有很好的应用前景，本项目将立足于内蒙古的稀土资源优势，利用稀土掺杂的方法改善氧化钛基湿敏陶瓷及其传感器的灵敏度、可靠性和使用寿命。选择高离子场强度的稀土离子作为添加剂，利用溶胶－凝胶法制备纳米晶厚膜及薄膜材料及湿敏传感装置，通过控制稀土种类和添加量以及控制烧结工艺，获得高性能的湿敏陶瓷及其传感器。研究稀土掺杂氧化钛基湿敏陶瓷的直流电阻和交流阻抗随湿度和温度等的变化规律及其动态响应特性。研究稀土在湿敏陶瓷的烧结、相变、组织和性能等方面的作用，研究自制感湿装置在振动和腐蚀环境下的失效行为，确立本感湿装置的使用范围。本研究工作对于提升内蒙古地区稀土研究的水平，开发具有地区特点的产品有重要意义。