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Reiß, Sebastian:
Zeolithbasierter Kohlenwasserstoff-Gassensor in keramischer Mikrosystemtechnik.
Bayreuth
,
2007
(Diplomarbeit,
2007
, Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl für Funktionsmaterialien)
Abstract
Im Rahmen dieser Arbeit sollte das Prinzip eines bekannten Kohlenwasserstoff-Gassensors von dem bisher verwendeten Dünnschichtaufbau in die Dickschichttechnik übertragen werden. Dabei soll der Sensoreffekt mit den bisherigen Ergebnissen überprüft werden und ein Sensor mit aktiver Beheizung betrieben werden. Der Hintergrund hierfür ist in erster Linie der robustere und kostengünstigere Aufbau in Dickschichttechnik für den Einsatz im Abgasstrang des Automobils.
Für die Funktionsschicht wurde ein Platin-Ionenaustausch an einem ZSM-5 Zeolithmaterial vorgenommen. Nach der Validierung des Sensoreffektsan Dünnschichtsensoren wie in bisherigen Versuchen wurden Dickschichtsensoren hergestellt. Die Chromoxid-Beschichtung des Interdigitalkondensators erfolgte mittels galvanischer Verchromung und anschließender Oxidation der Schicht. Auf der Rückseite des Substrates wurde für die aktive Sensorheizung ein Platin-Heizelement aufgedruckt. Geht man von der Messung im Ofen auf die Messung mit aktiv beheizten Sensoren über, stellt man fest, dass mit der üblichen Spannungsamplitude der Impedanzmessung von 40 mV erhebliche Störeinflüsse durch den Heizer auftreten. Mit einer Erhöhung der Messamplitude auf 500 mV konnten diese Störungen behoben und eine hohe Sensitivität auf Propan gemessen werden.
Auch in Langzeitmessungen über mehrere Tage konnte der Messeffekt bestätigt werden. Die Messungen zum Sensoreffekt zeigten allerdings, dass eine hohe Querempfindlichkeit auf Ammoniak vorliegt. Die Ermittlung der geeigneten Sensortemperatur zeigte, dass die Sensoren innerhalb eines Streubandes reproduzierbar hergestellt werden konnten. Für jeden Einzelsensor muss die ideale Betriebstemperatur festgelegt werden.
Somit konnte im Rahmen dieser Arbeit eine Übertragung des Sensorprinzips auf die Dickschichttechnik realisiert werden. Um die Eignung des Sensors für den Einsatz im Automobil besser beurteilen zu können, sollten Messungen am Motorprüfstand durchgeführt werden.
Weitere Angaben
| Publikationsform: | Master-, Magister-, Diplom- oder Zulassungsarbeit (Diplomarbeit) |
|---|---|
| Institutionen der Universität: | Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien > Lehrstuhl Funktionsmaterialien - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos Fakultäten Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien Profilfelder > Advanced Fields > Neue Materialien Forschungseinrichtungen > Forschungszentren > Bayreuther Materialzentrum - BayMAT Profilfelder Profilfelder > Advanced Fields Forschungseinrichtungen Forschungseinrichtungen > Forschungszentren |
| Titel an der UBT entstanden: | Ja |
| Themengebiete aus DDC: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften |
| Eingestellt am: | 19 Feb 2015 12:08 |
| Letzte Änderung: | 12 Aug 2016 08:01 |
| URI: | https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/6779 |