一种苯系物气体敏感元件制造技术

本发明专利技术属于材料技术和传感器技术领域，涉及一种苯系物气体敏感元件，其特征在于，由检测探头、欧姆表、信号转换显示器组成。所述检测探头包括金属电极和电极间的苯系物敏感材料构成，苯系物敏感材料由高分子基体、导电填料、偶联剂共混而成，高分子基材占苯系物敏感材料体积分数的40％‑70％；所述导电填料占苯系物敏感材料体积分数的30％‑60％，偶联剂占体积分数0‑1％。本发明专利技术可以以较廉价的方式实现空气中苯系物污染物的全响应，工作原理和结构简单，可有效实现空气中苯系物浓度检测和监测。

A gas sensing element of benzene series

The invention belongs to the field of material technology and sensor technology, and relates to a benzene series gas sensing element, which is characterized by a detection probe, an ohmmeter and a signal conversion display. The detection probe comprises a metal electrode and a benzene series sensitive material between the electrodes. The benzene series sensitive material is composed of a polymer matrix, conductive filler and coupling agent. The polymer matrix accounts for 40%-70% of the volume fraction of the benzene series sensitive material, and the conductive filler accounts for 30%-60% of the volume fraction of the benzene series sensitive material. The coupling agent accounted for 0 of the volume fraction of 1%. The invention can realize the full response of benzene series pollutants in the air in a cheaper way, has simple working principle and can effectively realize the detection and monitoring of benzene series concentration in the air.

【技术实现步骤摘要】
一种苯系物气体敏感元件
本专利技术属于材料技术和传感器领域，涉及一种苯系物气体敏感元件。
技术介绍
由于生产及生活污染，苯系物可在人类居住和生存环境中广泛检出，并对人体的血液、神经、生殖系统具有较强危害，一般已把大气中苯系物的浓度作为大气环境常规监测的内容之一。气体传感器通常有半导体气体传感器、电化学气体传感器、光谱气体传感器。通常的氧化锌、氧化镍等半导体传感器对于苯系的非极性气体不够敏感、易受干扰。电化学传感器和光谱传感器结构复杂，且定位气体专一，一台设备可独立精确测试一种气体的浓度，但是，当针对多组分苯系物浓度综合评价时，往往需要多台设备配合，或开发大型的综合检测工作台。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术的目的在于提供一种苯系物气体敏感元件，其特征在于，由检测探头、欧姆表、信号转换显示器组成。所述检测探头包括金属电极和电极间的苯系物敏感材料构成，苯系物敏感材料由高分子基体、导电填料、偶联剂共混而成，高分子基材占苯系物敏感材料体积分数的40％一70％；所述导电填料占苯系物敏感材料体积分数的30％一60％，偶联剂占体积分数0一1％。所述金属电极包括铜箔、镍箔、镀镍铜箔中的一种。所述高分子基体包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中的一种，或其共聚物，或其共混物。导电填料包括碳化钛、碳化钨、二硼化钛中的一种或其组合，粒径为0.05微米到10微米，均匀料分散于聚合物基体之中。所述偶联剂为单烷氧基型钛酸酯偶联剂、单烷氧基焦磷酸酯型偶联剂、螯合型钛酸酯偶联剂、配位型钛酸酯偶联剂、季铵盐型钛酸酯偶联剂或其组合。所述欧姆表接在检测探头的两个金属电极上，测量检测探头的电阻值。苯系物气体浓度和测得的电阻表测得的探头电阻值成正比，由信号转换显示器将电阻值转换成气体浓度读数显示出来。本专利技术可以以较廉价的方式实现空气中苯系物污染物的全响应，工作原理和结构简单，可有效实现空气中苯系物浓度检测和监测。本专利技术的内容和特点已揭示如上，然而前面叙述的本专利技术仅仅简要地或只涉及本专利技术的特定部分，本专利技术的特征可能比在此公开的内容涉及的更多。因此，本专利技术的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应该包括在不同部分中所体现的所有内容的组合，以及各种不背离本专利技术的替换和修饰，并为本专利技术的权利要求书所涵盖。附图说明图1为采用本专利技术制作苯系物气体敏感元件示意图，1-电极；2-苯系物气敏材料；3-欧姆表；4-信号转换器。具体实施方式实施例1将聚乙烯、碳化钛、单烷氧基型钛酸酯偶联剂按体积比65％∶34％∶1％配料。经密炼混料得到复合材料。将上述熔融混合好的导电复合材料通过开炼机压延，得到厚度为0.30-0.40毫米的气敏复合材料芯层。将复合材料基层置于两层镍箔之间，通过热压合的方法将它们紧密结合在一起。然后经冲片工序冲成2mm*3mm的气敏检测探头。如图1所示，将气敏检测探头和欧姆表串联组成闭合回路，联结信号转换显示器。对苯系物的检测灵敏度为1ppm苯系物的检测灵敏度为5.6。实施例2将聚丙烯、碳化钨、配位型钛酸酯偶联剂按体积比40％∶59％∶1％配料。经密炼混料得到复合材料。将上述熔融混合好的导电复合材料通过开炼机压延，得到厚度为0.30-0.40毫米的气敏复合材料芯层。将复合材料基层置于两层铜箔之间，通过热压合的方法将它们紧密结合在一起。然后经冲片工序冲成2mm*3mm的气敏检测探头。如图1所示，将气敏检测探头和欧姆表串联组成闭合回路，联结信号转换显示器。对苯系物的检测灵敏度为1ppm苯系物的检测灵敏度为11.4。实施例3将聚苯乙烯、二硼化钛、季铵盐型钛酸酯偶联剂按体积比69％∶30％∶1％配料。经密炼混料得到复合材料。将上述熔融混合好的导电复合材料通过开炼机压延，得到厚度为0.30-0.40毫米的气敏复合材料芯层。将复合材料基层置于两层镀镍铜箔之间，通过热压合的方法将它们紧密结合在一起。然后经冲片工序冲成2mm*3mm的气敏检测探头。如图1所示，将气敏检测探头和欧姆表串联组成闭合回路，联结信号转换显示器。对苯系物的检测灵敏度为1ppm苯系物的检测灵敏度为4.1。实施例4将聚乙烯-聚苯乙烯共聚物、碳化钛、螯合型钛酸酯偶联剂按体积比50％∶49％∶1％配料。经密炼混料得到复合材料。将上述熔融混合好的导电复合材料通过开炼机压延，得到厚度为0.30-0.40毫米的气敏复合材料芯层。将复合材料基层置于两层镍箔之间，通过热压合的方法将它们紧密结合在一起。然后经冲片工序冲成2mm*3mm的气敏检测探头。如图1所示，将气敏检测探头和欧姆表串联组成闭合回路，联结信号转换显示器。对苯系物的检测灵敏度为1ppm苯系物的检测灵敏度为20.6。实施例5将聚乙烯、碳化钛按体积比40％∶60％配料。经密炼混料得到复合材料。将上述熔融混合好的导电复合材料通过开炼机压延，得到厚度为0.30-0.40毫米的气敏复合材料芯层。将复合材料基层置于两层铜箔之间，通过热压合的方法将它们紧密结合在一起。然后经冲片工序冲成2mm*3mm的气敏检测探头。如图1所示，将气敏检测探头和欧姆表串联组成闭合回路，联结信号转换显示器。对苯系物的检测灵敏度为1ppm苯系物的检测灵敏度为15.9。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种苯系物气体敏感元件，其特征在于，由检测探头、欧姆表、信号转换显示器组成。所述检测探头包括金属电极和电极间的苯系物敏感材料构成，苯系物敏感材料由高分子基体、导电填料、偶联剂共混而成，高分子基材占苯系物敏感材料体积分数的40％‑70％；所述导电填料占苯系物敏感材料体积分数的30％‑60％，偶联剂占体积分数0‑1％。

【技术特征摘要】
1.一种苯系物气体敏感元件，其特征在于，由检测探头、欧姆表、信号转换显示器组成。所述检测探头包括金属电极和电极间的苯系物敏感材料构成，苯系物敏感材料由高分子基体、导电填料、偶联剂共混而成，高分子基材占苯系物敏感材料体积分数的40％-70％；所述导电填料占苯系物敏感材料体积分数的30％-60％，偶联剂占体积分数0-1％。2.根据权利要求1所述一种苯系物气体敏感元件，其特征在于：所述金属电极包括铜箔、镍箔、镀镍铜箔中的一种。3.根据权利要求1所述一种苯系物气体敏感元件，其特征在于：所述高分子基体包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中的一种，或其共聚物，或其共混物。4.根据权利要求1所述一种苯系物气体敏感...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪元元，
申请(专利权)人：合肥萃励新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34