烧结气氛和铁离子掺杂对氧化钛相变及湿敏性能的影响

摘要

实验采用溶胶凝胶法制备了铁离子掺杂TiO2薄膜及粉体,研究了烧结气氛和铁离子掺杂量对氧化钛相变和物理性能的影响。实验结果表明,氧化气氛和还原气氛下铁离子掺杂均抑制无定形凝胶向锐钛矿转变;氧化气氛下铁离子掺杂促进锐钛矿向金红石转变,还原气氛下其转变温度提高。氧化气氛烧结的铁离子掺杂氧化钛样品中析出Fe2O3相。铁离子掺杂使得氧化钛薄膜的吸收光谱发生一定程度的红移。尤其在还原气氛下,铁离子掺杂量12mol%薄膜光吸收效果最好。氧化气氛下烧结对湿度在整个湿度范围几乎没有响应。而还原气氛下烧结薄膜样品的阻抗值不同程度的下降,湿度响应范围拓宽,湿敏性能得到改善。