靈敏的人工鼻——半導(dǎo)體氣敏陶瓷
煤礦礦井發(fā)生瓦斯爆炸常常給國(guó)家、企業(yè)和家庭造成了重大生命財(cái)產(chǎn)損失。我國(guó)是世界上最大的產(chǎn)煤大國(guó)，擁有一支全球最大的采煤工人隊(duì)伍，每年因?yàn)榕c其所造成的直接損失接近1000億元，加上間接間接損失則接近2000億。
如果能對(duì)這些有害氣體做到早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)報(bào)，從而將危險(xiǎn)消弭于萌芽狀態(tài)該多好啊！
為此，科學(xué)家研制出了專門探測(cè)、預(yù)報(bào)和監(jiān)控這些有毒、易燃、易爆氣體的“人工鼻”
這種“人工鼻”的學(xué)名叫氣敏檢漏儀，它的“鼻子”是一塊“半導(dǎo)體氣敏陶瓷材料”。這種半導(dǎo)體氣敏陶瓷是用二氧化錫、氧化鐵、氧化鎢、氧化鋁、氧化鋅等陶瓷材料經(jīng)壓制燒結(jié)而成的。它們通過有選擇地吸附氣體，使半導(dǎo)體氣敏陶瓷的表面狀態(tài)發(fā)生改變，從而引起它的電阻等物理化學(xué)性質(zhì)的變化，以此確定某種未知?dú)怏w及其濃度。當(dāng)探測(cè)到某種氣體時(shí)，氣敏檢漏儀就會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。如氧化鋅半導(dǎo)體氣敏材料可檢測(cè)氫氣、氧氣、乙烯和丙烯氣體;在半導(dǎo)體氣敏陶瓷中攙入鉑作催化劑時(shí)，可以檢測(cè)乙烯和丙烯等烷烴類可燃性氣體;氧化錫氣敏材料可檢測(cè)甲烷、乙烷等 可燃性氣體;氧化銥系列材料則是測(cè)量氧化壓最常用的氣敏材料。
應(yīng)用半導(dǎo)體氣敏陶瓷材料制成的“人工鼻”靈敏度非常高，通常對(duì)百萬(wàn)分之一嘗試的氫氣即能顯示。此外，這種“人工鼻”還具有響應(yīng)快、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在一氧化碳、酒精、煤氣、苯、烷烴、氫氣、二氧化硫等有毒、易燃?xì)怏w的檢測(cè)方面得到了廣泛的應(yīng)用。這種“人工鼻”被普通應(yīng)用于煤礦開采中的瓦斯，煤氣輸送和化工生產(chǎn)中管道氣體泄漏，工廠車間、石油化工廠、造船廠、礦井隧道、浴室、廚房等處的可燃性氣體的監(jiān)測(cè)和報(bào)警等。
有了這種“人工鼻”，礦井、工廠車間、娛樂場(chǎng)所和家庭再也不用為那些有毒、易燃、易爆氣體而提心吊膽了。因?yàn)橹灰諝庵羞@些氣體超標(biāo)，就會(huì)發(fā)出警報(bào)，人們就可以采取通風(fēng)、檢漏、堵漏等措施化險(xiǎn)為夷，使生命財(cái)產(chǎn)得到保障。
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