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作者:李祎龙;张虹;金凡亚;姚明镜;黄熠;杨彪;但敏;唐语杉;褚力;马韦刚;
单位:核工业西南物理研究院;中国核动力研究设计院;
摘要:氢能是最有望代替化石能源的清洁能源之一,其具有易生产、高效和清洁环保等优点。但当氢气浓度达到4%~75.6%时,极易发生爆炸,所以在氢气的生产制备、储存、运输、分配和应用过程中,氢气浓度监测极为重要。文章采用磁控溅射技术和MEMS工艺制备了薄膜厚度为90 nm的PdNi合金薄膜,针对PdNi合金薄膜氢气传感器的零点漂移问题,采用空气和氩气进行退火处理,退火温度和时间设置为250℃和2 h,随后测试了不同退火气氛下的PdNi合金薄膜氢气传感器的氢敏响应特性。研究表明:空气退火后,PdNi薄膜氧化严重,不能对H_2有较好地响应;Ar退火后,PdNi薄膜合金化程度增强,薄膜缺陷减少,降低了PdNi合金薄膜传感器的响应值及灵敏度、延长响应时间,但会使材料结构更加稳定,可以抑制传感器的零点漂移现象,相较于未退火样品优化了50%左右,传感器响应更加稳定。
关键词:氢气传感器;薄膜;PdNi;零点漂移
基金资助:西物创新行动项目(202301XWCX003)