试析用bzcf作致密扩散层极限电流型氧传感器的研究

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1、河北理工大学硕士学位论文用BZCF作致密扩散层极限电流型氧传感器的研究姓名：王建民申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：王岭20070301摘要本课题制备了8m01％Y203稳定的Zr02(YSz)固体电解质材料和钙钛矿型混合导体材料Ba舀心C0n5F吣唧zC功以C020，为烧结助剂，研究了C0203对YSZ的相组成、烧结性能、电导性能、微观结构的影响；探讨不同YSZ掺杂量对钙钛矿型混合导体材料BaZro．2C005Fc”O“BzCD的结构以及性能的影响．在此基础上，尝试制备极限电流型氧传感器，并对其氧敏性能进行了测试和分析．研究烧

2、结助剂C0203对8m01％Y203稳定的Zr02(YSZ)固体电解质材料烧结温度和导电性能的影响。当YSZ中掺杂0--O．5wt％C0203后，烧结温度由1200℃升高到1500℃时，YSZ试样的主晶相仍为YSZ相，但还出现少量C0304相。C0203的添加量达到0．2wt％时较为有效，此时体积密度和电导率均达到最大，并且烧结温度可以由原来的1620℃降到1400℃。采用固相反应法制备纯相钙钛矿型混合导体材料BaZro．2Coo．sFeo．303一BzCF)．当掺杂40％、60％、80％的YSZ后，晶体相结构表现为BaZr03相和YS

3、Z相，随着烧结温度的升高，晶粒逐渐明显，但试样的致密化程度较低，气孔较多。随着掺杂量的增大，试样的电导率均有不同程度的减小，但幅度越来越小，烧结温度可由原来的1150℃升高到1400℃，达到了与YSZ固体电解质材料相匹配的烧结温度。尝试以YSZ为固体电解质材料、BZCF为致密扩散层制备极限电流型氧传感器，对其氧敏性能进行测试。在不同的氧浓度气氛下，传感器样品的输出电流随抽氧电压增加而增加，结果没有出现明显的极限电流平台。图37表2参58关键词：氧传感器；烧结助剂：掺杂；导电性能分类号：TP212．2河北理工大学硕士学位论文Abstrac

4、tInthistasLsolidelectrolytematerialyttria(8m01％)stabilizedzirconiaO'sz)andpemvskite-typemixed-conductingmaterialBaZro．2C-oo．sFeo．30妯0]ZCF)wereprepared．TheeffectsofCoc03，assinteringaid，onthephasecompositions，sinterability,conductionpropertiesandmierostntcturesofYSZwereinv

5、estigated．TheeffectoftheamountofZf02additiononthestructuresandpropertiesofperovskite-typemixed-conductingmaterialBaZroaCOo．sFeoa03．awereinquired．Basedonthepreviousworkandattemptedtopreparelimitingcurrentoxygensensors．ThesensitivepropertiesonoxygenWeretestedandanalysed．Th

6、eeffectsofC0203，assinteringaid，ORthesinteredtemperatureandconductionpropertiesofYSZwel'einvestigated．AfteraddingC0203from0to0．5wt％，themaj∞phaseofthesampleisYSZwhensinteringtemperaturefrom1200"(2to1500"(2，butalittleC0304phaseisfound．Thebull【densityandconductivityofthesamp

7、leisthebiggestwhenadditionofCoz03is0．2wt％．Thesinteringtemperaturecanbereducedfrom1620"(2to1400℃．Pure-phaseperovskite—typemixed-conductingmaterialBaZro．2Coo．5Fe0．30h1(BZCF)waspreparedbysolidstatereaction．AfterdoppingYSZfrom40％一80％,themajorphaseofthesampletumedtoBaZr03andY

8、SZ．Thegrainisobviouswiththetemperaturehasrisen,butthesamplenotdenseenoughandporous．Theconductivityofthe