聚酰亞胺電容式濕敏元件研究.pdf

1、高分子電容型濕度傳感器是近年來被廣泛關注的一類有很大發(fā)展空間的濕度傳感器,目前在我國濕度傳感器市場中占有很大份額,但是國產(chǎn)的產(chǎn)品卻不多,且存在線性差、濕滯大、穩(wěn)定性差的缺點,由于性能的優(yōu)勢,大部分市場被國外同類型的產(chǎn)品所占據(jù)。
　　 本論文的研究目的為開發(fā)一種商品化的電容型濕敏元件,在結(jié)合公司現(xiàn)有設備的基礎上,設計了一條完整工藝路線,所做的工作概括如下:
　　 一、絕緣層的研制:利用溶膠凝膠(Sol-Gel)技術,最終以

2、正硅酸乙酯(TEOS)為主要原料,在硅烷偶聯(lián)劑的作用下成功在不銹鋼-18基體上做了一層硅烷絕緣膜,起到與不銹鋼基體和感濕膜粘接性能好。通過與不加絕緣膜制得的濕敏元件相比,元件的成品率由50％提高至95%,這也是本論文的一個創(chuàng)新點。
　　 二、有機高分子感濕膜:感濕膜是濕敏元件的核心材料,論文圍繞感濕高分子聚酰亞胺(PI)展開研究,主要研究了聚酰亞胺的合成原理,改變不同的二酐與二胺,改變制作工藝,如程序升溫工藝,涂覆聚酰胺酸工藝,

3、比較所得的產(chǎn)品性能,最終確定高分子感濕膜合成原料的種類與合成工藝,所制得的濕敏元件的靈敏度可以達到0.408PF/RH%,響應時間小于5S,最大濕滯為8.15%RH。為進一步的減小濕滯,需要在感濕膜上加一層保護膜,本實驗選用醋酸丁酸纖維素,制作成功后,一定程度上降低了濕滯,其最大濕滯為7%RH。在同等測試條件下,自制產(chǎn)品的性能已達到美國精良電子有限公司的型號為HS1101的濕敏元件性能。
　　 三、整個濕敏元件制造工藝的開發(fā):在