聚酰亞胺（PI）和醋酸丁酸纖維（CAB）電容式濕敏材料的復(fù)合設(shè)計(jì)和濕敏特性的研究.pdf

1、高分子電容式濕敏材料已經(jīng)成為制作濕敏傳感器最有前途的一類材料之一。聚酰亞胺類材料作為電容式濕敏材料普遍存在線性輸出呈凸形、具有負(fù)電容溫度系數(shù)的缺點(diǎn)，而醋酸纖維類材料作為濕敏材料普遍存在線性輸出呈凹形、具有正電容溫度系數(shù)的缺點(diǎn)。為充分利用二者的高靈敏度和低濕滯優(yōu)點(diǎn)，作者提出了制作成復(fù)合濕敏元件的思路，力圖研制出特性互補(bǔ)、并具有其它良好濕敏特性的電容式濕敏元件，為實(shí)用性濕敏傳感器的研究打下基礎(chǔ)。 本文首先以二步法制作了一種芳香族的聚

2、酰亞胺材料，利用FT-IR、DSC-TG等手段對該材料的生成反應(yīng)和生成條件進(jìn)行了研究，探討了該聚酰亞胺的生成機(jī)理。將該材料制作成電容式薄膜濕敏元件后檢測了它對于水汽的靈敏度、響應(yīng)時間、溫度系數(shù)、線性度、濕滯等濕敏特性，還考察了膜厚、加熱溫度、熱膨脹、污染和老化處理等因素對其特性的影響。另外，通過大量的實(shí)驗(yàn)，探究了CAB－55－1型醋酸丁酸纖維的濕敏特性，通過添加醇類添加物對其進(jìn)行改性，結(jié)果獲得較好效果。研究了熱處理溫度、膜厚、熱膨脹、污

3、染氣體和老化處理等因素對其特性的影響。在充分掌握了聚酰亞胺類材料和CAB－55－1型醋酸丁酸纖維的濕敏特性的基礎(chǔ)上，提出并制作了共混和層混兩種電容式復(fù)合濕敏元件，通過對共混和層混濕敏元件的測試和影響因素研究，發(fā)現(xiàn)制得了濕敏特性優(yōu)于聚酰亞胺和醋酸丁酸纖維的濕敏元件。特別是制得的共混復(fù)合元件的濕敏特性更是得到極大互補(bǔ)，最終達(dá)到了以下濕敏特性：63％變化量響應(yīng)時間為4.3S，靈敏度為0.3987PF/％RH、溫度系數(shù)僅為－0.0753％RH/