[发明专利]基于钯－银丝状电极的氢气传感器

权利要求书

1.一种氢气传感器中的钯-银丝状电极制备方法，是以氧化铝做底片，采用钯和银作为氢敏材料制备而成，步骤如下：

●氧化铝陶瓷片的预处理：用王水浸泡清洗后，再用去离子水超声波振荡清洗1分钟，最后在高温炉中500～600℃灼烧30分钟；

●甩光胶：陶瓷片先置于真空干燥箱中140℃下干燥脱水30分钟，然后均匀涂上一层光胶；

●掩膜制作：计箕机软件设计丝状电极图片，用高分辨率激光照排机在照相底片上制得光刻掩膜；

●光刻：汞灯预热15分钟，调节光刻机能量为12mW/cm²，曝光时间为90秒，曝光后的陶瓷片在0.7％wt的NaOH溶液中显影2分钟，除去曝光部分的光胶，使掩膜上的通道图形转移到光胶层上；

●镀膜：在处理好的陶瓷基片上，采用真空溅射和电子束真空蒸发镀膜的方法，分别将金属银和钯沉积在陶瓷基片上构成镀膜层，或直接用电子束真空蒸发的方法同时将钯银沉积到陶瓷基片上；

●去除光胶：用丙酮除去金属镀膜底层的光胶，超声波振荡15秒，用去离子水清洗，超声波振荡15秒，最后用吹风机吹干，得到钯-银丝状电极；

●将银丝和加工好的陶瓷表面的钯-银丝状电极用导电胶粘结好，在60℃加热板上加热7小时，固化，成为氢气传感器中的钯-银丝状电极。

2.根据权利要求1所述的氢气传感器中的钯-银丝状电极制备方法，其特征是所述氧化铝陶瓷片尺寸为15mm*15mm*2mm。

3.根据权利要求1所述的氢气传感器中的钯-银丝状电极制备方法，其特征是所述甩光胶反应条件是：用台式匀胶机在陶瓷片上均匀的甩涂上一层，调节台式匀胶机的转速为3000转/秒，转动时间为20秒钟，最后再置于真空干燥箱中在90℃下烘干，加热时间为10秒钟。

4.根据权利要求3所述的氢气传感器中的钯-银丝状电极制备方法，其特征是所述光胶层厚度为7.6447～8.1561μm。

5.根据权利要求1所述的氢气传感器中的钯-银丝状电极制备方法，其特征是所述采用真空溅射方法沉积银的步骤是：抽真空50～70分钟，真空度为10^-5～10^-6atm，溅射时间20秒～2分钟，测定所得的金属薄膜的厚度为120nm。

6.根据权利要求1所述的氢气传感器中的钯-银丝状电极制备方法，其特征是所述采用电子束真空蒸发方法沉积钯的步骤是：真空度为10^-5～10^-6atm，蒸发时间以所挂的钯的量决定，直到钯丝蒸发完为止。

7.根据权利要求1所述的氢气传感器中的钯-银丝状电极制备方法，其特征是所述镀膜层中的钯-银质量配比控制在3∶2。

8.权利要求1所述的制备方法获得钯-银丝状电极的氢气传感器的性能检测方法，其步骤是：

●数据采集器的导线和传感器上引出的连接口常用焊锡连接方法；

●在性能检测前，要反复通入高纯氮气和氢气氮气混合气体，直到该氢气传感器出现稳定信号响应；

●持续通入高纯氮气，待信号稳定，通入不同氢气浓度的混合气体样品检测；

●控制的氢气浓度在2％，持续通入混合气体直到信号曲线不再上升而趋于平稳，然后，持续通入高纯氮气直混合气体到信号曲线不再下降而趋于稳定，反复操作多次；

●相同的操作过程用于3％，5％等氢气浓度检测；

●设置程序升温炉温度，测试在不同温度下传感器的信号响应情况；

●将传感器电极通过导线与数据采集器相连，通过计算机程序控制进行数据扫描，采集，将不同温度下的传感器曲线进行对比分析。

9.根据权利要求8所述的钯-银丝状电极的氢气传感器的性能检测方法：其特征是所述氢气体样品的氢气浓度为2％，3％，4％，5％。

10.根据权利要求8所述的钯-银丝状电极的氢气传感器的性能检测方法：其特征是所述测试不同温度为20℃、50℃和100℃，分别设定恒温时间为120分钟。