【正文】 。此現(xiàn)象與致密擴散障礙層和固體電解質中離子的綜合傳輸相關。 /Ohm3 4 5 6 7 8 9 100510 700 176。將圖中的半圓延長與橫軸相交得到的中間值即為電極界面電阻，半圓左側與橫軸相交的值為固體電解質的電阻。而形不成致密的障礙層陶瓷，分析原因可能內蒙古科技大學畢業(yè)論文 20 與燒結制度有關，因為三層是三次燒成的?？梢钥闯觯诖藴囟认?， LNF陶瓷片的晶粒發(fā)育較為完善，晶粒間結合緊密且均勻性良好。稱取一定量的 LNF 粉體于陰極瑪瑙研缽內，爾后，加入 3%5%的乙基纖維素于研缽內。由圖可以看出， SDC 陶瓷片燒結致密度很高，晶粒間結合很緊密，均勻性較好，與此同時燒結過程中也存在個內蒙古科技大學畢業(yè)論文 17 別大晶粒。在 680℃時處理后的 XRD 圖譜如 所示，圖中的衍射峰均為 粉末衍射峰，未出現(xiàn)雜峰。試驗目的是測量在一定溫度下調節(jié)不同氧分壓，在氧傳感器的兩極施加一個動態(tài)電壓時輸出電流的變化曲線，并依此電流曲線得出一個對應氧分壓。為了保證在傳感器工作時能施加較大的抽氧電流，要求固體電解質在一定溫度范圍內有較高的氧離子電導率，對于擴散障礙層混合導體 材料則要有足夠大的電子電導和一定的氧離子電導。 性能測試 粉體的物相分析與微觀結構 采用德國 BRUKER 公司生產的 D8ADVANCE 型 X衍射儀分析加入燒結助劑的電解質 SDC 和固體電子－離子混合導體材料 LNF 的物相。施加 5MPa 壓力壓制成型，將生壞放入鉬硅棒的高溫爐中以 2℃ / min 到 1250℃，保溫 5h 在以 2℃/min 降溫。3）將 Y2O3和 Yb2O3溶于硝酸中，加熱并攪拌完全溶解后，加入 mol Ce(NO3)3按 nLa : nNi :n Fe = 1 : 0. 6 : 0. 4 計算并稱量 La2O NiO、 Fe(NO3)3制備時所用的初始原料為 Sm2O3 粉體、 Ce2(CO3)3 內蒙古科技大學畢業(yè)論文 10 第二章 粉體的制備和測試方法 實驗原料和儀器設備 實驗原料 實驗過程中需要的原料明細見表 表 實驗儀器設備 粉體和傳感器的制備以及測試過程所需儀器見表 。目的在控制有害氣體的排放；在使用鍋爐行業(yè)、化工行業(yè)和冶金材料行業(yè)生產 過程中使用氧傳感器對其的氧含量進行監(jiān)測，其操作的目的，在于對燃燒室內部氧氣量進行監(jiān)測，以達到節(jié)能、環(huán)保和優(yōu)質冶煉的目的。 Kindermann與其他學者研究得出，() 與 低 溫 氧 化 物 固 體 電 解 質 材 料 、(CGO)等有很好的化學相容性 [45～ 47]。 /Ohm 圖 鈣鈦礦型氧化物 內蒙古科技大學畢業(yè)論文 8 （ LNF）鈣鈦礦型復合氧化物 LNF材料是一種畸變的鈣鈦礦型結構材料， La3+離子占據(jù)在立方晶胞的體心位置， Fe3+、 Ni2 +離子則占據(jù)在晶胞的頂角上，氧空位則分布在立方晶胞的棱上。 晶格氧缺陷在鈣鈦礦材料研究中最為普遍，其鈣鈦礦型結構氧化物即就是典型。 Kinderman[32]與其他學者研究得出 ()電解質材料 、 (CGO)等有很好的化學相容性。前已述及其使用其的優(yōu)點。 氧傳感器基體材料 SDC 固體電解質概述 電解質的主要的功能就是起到離子傳導的作用，早前使用 ZrO2 基基體材料作為氧傳感器的電解質材料雖然已經(jīng)有了比較系統(tǒng)的認識和了解 [22]。所以使用中不會發(fā)生堵塞現(xiàn)象?？梢允褂枚嗫淄繉觾让晒趴萍即髮W畢業(yè)論文 4 取代小孔層的方式，來制得的極限電流型氧傳感器。 極限電流型氧傳感器 極限電流型氧傳感器測量范圍廣、使用壽命長、精度高、響應快 [8],近些年來業(yè)已成為研究的熱點。而生產能耗只占總能耗的 %[4].故，使用氧傳感器，可以起到減少污染和節(jié)約資源的作用。 LNF 內蒙古科技大學畢業(yè)論文 IV 目錄 摘 要 ..............................................................................................................................I Abstract ........................................................................................................................... II 第一章 文獻綜述 ............................................................................................................. 1 引言 ................................................................................................................... 1 氧傳感器 ............................................................................................................ 1 氧傳感器的應用 ..................................................................................... 1 氧傳感器的類型 ....................................................................................... 2 極限電流型氧傳感器 .......................................................................................... 2 小孔擴散型極限電流型氧傳感器 .............................................................. 2 多孔擴散型極限電流型氧傳感器 .............................................................. 3 致密擴散障礙層極限電流型氧傳感器 ....................................................... 4 氧傳 感器基體材料 .............................................................................................. 5 SDC 固體電解質概述 ................................................................................ 5 SDC 固體電解質材料 ................................................................................ 5 致密擴散障礙層材料 .......................................................................................... 6 鈣鈦礦型氧化物 ....................................................................................... 7 （ LNF）鈣鈦礦型復合氧化物 ........................................... 8 La1xSrxCo1yFeyO3（ LSCF）鈣鈦礦型復合氧化物 .................................. 8 選題的目的和意義 .............................................................................................. 8 第二章 粉體的制備和測試方法 ...................................................................................... 10 實驗原料和儀器設備 ......................................................................................... 10 實驗原料 ............................................................................................... 10 實驗儀器設備 ........................................................................................ 10 氧傳感器材料粉體的制備 ................................................................................11 固體電解質材料 SDC 粉體的制備 .............................................................11 致密擴散障礙層材料 LNF 粉體的制備 ..................................................... 12 電子阻礙材料粉體的制備 ....................................................................... 12 氧傳感器 的制備 ..................................................................................... 13 性能測試 .......................................................................................................... 13 粉體的物相分析與微觀結構 ................................................................... 13 氧傳感器的電化學性能測試 ................................................................... 14 氧傳感器的氧敏性能測試 ....................................................................... 14 配氣系統(tǒng) ............................................................................................... 14 加熱系統(tǒng) ............................................................................................... 14 測量系統(tǒng) ............................................................................................... 15 SDC 固體電解質粉體的物相分 析和顯微形貌分析 ............................................... 15 SDC 固體電解質粉體的物相分析 ............................................................. 15 SDC 固體電解質的顯微形貌分析 ............................................................. 16 第三章 LNF/SDC 絲網(wǎng)印刷極限電流型氧傳感器的研究 .................................................. 17 LNF/SDC 絲網(wǎng)印刷極限電流型氧傳感器的制備 .................................................. 17 LNF 致密擴 散障礙層材料的物相分析 ................................................................ 18 LNF 絲網(wǎng)印刷在 SDC 基片上不同厚度的氧傳感器的斷面分析 ............................. 19 內蒙古科技大學畢業(yè)論文 V LNF 絲網(wǎng)印刷刷制兩層在 SDC 上的顯微形貌斷面分析 ....................