YSZ表面粗糙度对氧传感器性能的影响.pdf

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1、50传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2011年第30卷第8期YSZ表面粗糙度对氧传感器性能的影响张磊。’，李和平，王光伟，许权辉(1．安徽省地质测绘技术院，安徽合肥230022；2．中国科学院地球化学研究所，贵州贵阳550002)摘要：借助表面粗糙度测试技术和循环伏安方法，研究了用Pt浆法制备Pt／YSZ电檄过程中，YSZ表面粗糙度对其性能的影响。研究表明：Pt／YSZ电极制作时，所用金刚石磨片粒径大小对YSZ表面粗糙度r日J距参数无明显影响，但YSZ表面粗糙度

2、高度参数则随着金刚石磨片粒径的增大而增大；当所用金刚钉磨片粒径为44m时，电极阴极活性(电位为一0．4V时)最低，10m时最高，约为44Ixm所制电极的2倍，其他电极则介于两者之间。关键词：Pt／YSZ电极；氧化钇稳定氧化锆；氧传感器；表面粗糙度；循环伏安中图分类号：TQ174文献标识码：A文章编号：1000—9787(2011)08-0050-03EffectsofYSZsurfaceroughnessoncharacteristicsofoxygensensorZHANGLei，LIHe—ping，WANGGuan

3、g—wei，XUQua．一hui(1．InstituteofGeologicalSurveyingandMappingofAnhuiProvince，Hefei230022，China；2．InstituteofGeochemistry，ChineseAcademyofSciences，Guiyang550002，China)Abstract：BymeansofSUrfaceroughnesstestandcyclicvohammetrymethod，theefectsoftheYSZSUribeeroughnesso

4、nthecharacteristicsoiltheoxygensensorduringthePt／YSZelectrodepreparingprocesswithPtpastearestudied．ThestudyindicaresthatinthePt／YSZelectrodepreparingprocess．II1diameterofthediamondpolishingdiscusedhasnoobviouseffectsontheintmwalparametersoftheYSZ~,LII]'aceroughn

5、ess，butOFtthecontrary，theverticalparametersoftheYSZsurfaceroughnessareincreasedwiththediameterincreased．ThePt／YSZelectrodehastheworstcathodicactivity(thepotentialis一0．4V)whena44nldiamondpolishingdiscisuse(]．Theelectrodeobtainsthebestcathodicactivitywitha10{xmdia

6、monddisc，throughwhichitscathodicactivity(thepotentialis一0．4V)isapproximatelytwiceasactiveasthatoftheelectrodepreparedwitha44mdiamondpolishingdisc．Keywords：Pt／YSZelectrode；YSZ；oxygensensor；sudhceroughness；cyclicvoltammelry0引言(烧制温度、烧制时问、升／降温速率)、电极层厚度、电傲YSZ固体电解质是研究

7、和应用最为广泛的高温氧离子微观结构形貌等都可能影响到电极性能的好坏，从导体，由其构成的电化学电池大量用于氧量传感器、氧泵、影响器件的氧敏特性和响应速率。鉴于Pt浆法制PI／燃料电池、电化学反应器等领域。虽然混合导体和金属均YSZ电极过程中YSZ表面结构的重要性，奉史借且』J表幽籼可用作YSZ固体电解质电池的电极材料，但由于Pf具有优糙度测试技术和循环伏安方法，详细研究r固体电解质良的电催化活性，所以，长期以来一直是进行YSZ电池研YSZ表面粗糙度对氧传感器性能的影响．究的首选电极材料l。目前，PVYSZ电极制作方法主要

8、1实验方法有真李喷镀法和Pt浆法，由于Pf浆法制作成本较低，1．1电极制备H所制电极膜附着性能较好，所以，在科研和生产中得到』YSZ固体电解质圆柱体购自：海可贵离子导体公一d，泛应用。在用Pt浆法制作Pt／YSZ电极过程中，固体电解将其切片，即得直径为9nlin，厚度为2mill的YSZ圆片质YSZ的表面结构、电子浆料的化学组成、