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

1、高分子電容式濕敏材料已經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、具有負電容溫度系數(shù)的缺點，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。為充分利用二者的高靈敏度和低濕滯優(yōu)點，作者提出了制作成復合濕敏元件的思路，力圖研制出特性互補、并具有其它良好濕敏特性的電容式濕敏元件，為實用性濕敏傳感器的研究打下基礎。 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和生成條件進行了研究，探討了該聚酰亞胺的生成機理。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，通過大量的實驗，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行改性，結果獲得較好效果。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上，提出并制作了共混和層混兩種電容式復合濕敏元件，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合元件的濕敏特性更是得到極大互補，最終達到了以下濕敏特性：63％變化量響應時間為4.3S，靈敏度為0.3987PF/％RH、溫度系數(shù)僅為－0.0753％RH/