$ZnCr_2O_4$'in nem algılama davranışlarının $K_2CrO_4$ eklenerek geliştirilmesi

Abstract

Spinel $ZnCr_2O_4$ seramiğine çeşitli yüzdesel oranlarda potasyum kromatla yapılan katkılandırmanın neme karşı davranışı ile ilgili etkileri çalışılmıştır. Numuneler arasında sadece %20 $K_2CrO_4$ içeren $ZnCr_2O_4$ seramik sensörün %25 ile 90 arasında değişen göreli nem (RH) aralığındaki d.c. direnci, üç mertebe değişim gösteren üstel bir davranış sergilemiştir. Yük iletiminin esasen protonik olduğu ve iletimin tane yüzeylerinde soğurulan ince su tabakaları arasından metal kontaklara doğru yapılan yük transferi ile kontrol edildiği sonucuna varılmıştır, a.c. empedans ölçüm sonuçları ışığında RC paralel devresine seri bağlı sabit faz elemanlarından oluşan bir devre sensör eşdeğer devresi olarak önerilmektedir.

The effects of the addition of various percentages of potassium chromate as a sintering aid on the response to air moisture of $ZnCr_2O_4$ spinel ceramic body were studied. Only the material containing 20% $K_2CrO_4$ in $ZnCr_2O_4$ exhibited an exponential behaviour to humidity, which shows about three orders change in the d.c. resistance over the relative humidity (RH) range between 25 and 90%. It was concluded that conduction is due mainly to protonic motion and is controlled through the thin layers of water, adsorbed on the surface of the grains, with charge transfer to the metallic electrodes. Based on a.c. impedance measurements, an equivalent circuit associated with a network of RC parallel circuit in series with constant phase elements (CPEs) has been suggested.