气敏材料是一种在气体环境中能感受、响应并产生物理、化学变化的材料。其对气体的响应可通过外部热力、压力、光、电、磁场等外界刺激而改变。气敏材料通常具有高灵敏度、高选择性和高可重复性等特点。
气敏材料按照其响应模式可以分为电阻型、电容型、场效应型、热敏型、光敏型等不同类型。其中,电阻型和电容型是最为常见的气敏材料。
电阻型气敏材料主要指的是氧化物半导体材料,如二氧化锰、二氧化铁、二氧化钛等。这类材料在空气中表现为高电阻,但在存在氧气、一氧化碳、氨气等气体时,电阻会下降,因此可以用来检测这些气体。
电容型气敏材料则是指通过气体引起电容量的变化,如氟化钡、氟化锆等。这类材料对气体响应较快,但对温度变化的影响较大,需要进行温度补偿。
气敏材料的应用非常广泛,包括环保、医疗、安全监测等多个领域。
在环境监测方面,气敏材料可用于检测空气中的有害气体,如一氧化碳、二氧化碳等。
在医疗领域,气敏材料可用于检测人体呼吸和气体代谢产生的气体,如呼气一氧化氮含量等,有助于诊断呼吸系统疾病。
在安全监测方面,气敏材料可以用于自动火灾监测、煤矿瓦斯检测、工业生产现场的气体检测等。