[发明专利]金属氧化物/聚苯胺复合电阻型气敏元件及其制备方法

权利要求书

1.一种金属氧化物/聚苯胺复合电阻型气敏元件，其特征在于，通过下述步骤制备而成：

1）采用溶剂热压法，将具有气敏性能的纳米金属氧化物颗粒制备成金属氧化物多孔纳米固体；

2）将金属氧化物多孔纳米固体研磨至0.5-9μm，加入去离子水制成浆料涂覆到基片上，然后经过高温烧结，在基片上得到厚度为10~300μm的多孔厚膜；

3）将导电聚苯胺溶解调制成浆料，然后涂覆在多孔厚膜上，自然晾干，形成厚度为5~100μm的涂层；

4）将基片固定在基座上即得金属氧化物/聚苯胺复合电阻型气敏元件。

2.根据权利要求1所述的金属氧化物/聚苯胺复合电阻型气敏元件，其特征在于，所述金属氧化物多孔纳米固体的制备方法：以金属氧化物纳米粉体为原料加造孔剂研磨，制成浆料，将浆料装入溶剂热压反应釜中，在150-250℃和50-70MPa下恒温恒压2-5小时，然后热压釜冷却至室温，即得到金属氧化物多孔纳米固体。

3.根据权利要求1或2所述的金属氧化物/聚苯胺复合电阻型气敏元件，其特征在于，将金属氧化物多孔纳米固体研磨至3-6μm。

4.根据权利要求3所述的金属氧化物/聚苯胺复合电阻型气敏元件，其特征在于，每克金属氧化物多孔纳米固体需要去离子水的量为1.5-2.5ml；所述多孔厚膜的厚度为50-200μm。

5.根据权利要求4所述的金属氧化物/聚苯胺复合电阻型气敏元件，其特征在于，每克聚苯胺所需溶剂的量为5-15ml；所述聚苯胺涂层的厚度为10-100μm。

6.根据权利要求5所述的金属氧化物/聚苯胺复合电阻型气敏元件，其特征在于，将聚苯胺研磨充分溶解于N-甲基吡咯烷酮和去离子水的混合溶剂中；所述N-甲基吡咯烷酮与去离子水的摩尔比为10-2:1。

7.根据权利要求6所述的金属氧化物/有机复合气敏元件，其特征在于，所述烧结温度为500-800℃。

8.根据权利要求1或2所述的金属氧化物/聚苯胺复合电阻型气敏元件，其特征在于，所述的纳米金属氧化物为SnO₂、ZnO、TiO₂、Fe₂O₃、WO₃和In₂O₃中的一种或几种的混合物的纳米粉。

9.根据权利要求8所述的金属氧化物/聚苯胺复合电阻型气敏元件，其特征在于，所述的纳米金属氧化物为纳米SnO₂和纳米ZnO的混合物。

10.一种权利要求1所述的金属氧化物/聚苯胺复合电阻型气敏元件的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

1）采用溶剂热压法，将具有气敏性能的纳米金属氧化物颗粒制备成金属氧化物多孔纳米固体；

2）将金属氧化物多孔纳米固体研磨至0.5-9μm，加入去离子水制成浆料涂覆到基片上，然后经过高温烧结，在基片上得到厚度为10~300μm的多孔厚膜；

3）将导电聚苯胺溶解调制成浆料，然后涂覆在多孔厚膜上，自然晾干，形成厚度为5~100μm的涂层；

4）将基片固定在基座上即得金属氧化物/聚苯胺复合电阻型气敏元件。