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基于LSCF/SDC-BZCYYb极限电流氧传感器的研究

包金小 , 韩佳兴 , 宋希文 , 周芬

稀土

采用甘氨酸—硝酸盐法制备La0.8Sr0.2Co0.8Fe0.2O3-δ(LSCF)昆合导体致密扩散障碍层材料.采用溶胶凝胶-低温燃烧法制备Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)固体电解质材料和电子阻碍材料BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ(BZ-CYYb).用Pt浆粘合LSCF陶瓷与SDC-BZCYYb陶瓷,来制备致密扩散障碍层极限电流型氧传感器,对该氧传感器进行氧敏性能测试.测试结果表明:以LSCF做为致密扩散障碍层、SDC做为固体电解质的致密扩散障碍层极限电流型氧传感器在引入电子阻碍材料BZCYYb后,在700℃温度下,氧体积分数为0~21%范围内,均获得良好的极限电流平台,极限电流最大值达25 mA,出现极限电流平台的电压为0.5V ~ 1.7V,极限电流与氧体积分数呈良好的线性关系,响应时间约5s ~ 10s;测量误差约为±1%.研究结果为该传感器的实际应用提供了理论与实验依据.

关键词: 氧传感器 , 极限电流 , SDC , 致密扩散障碍层 , LSCF

泵氧型铈锆固溶体参比氧传感器的制备

隋鑫 , 林健 , 陶桥 , 周婷

功能材料

传统片式浓差型氧传感器存在陶瓷成型工艺复杂、成本高等问题。为解决此类问题,利用铈锆固溶体储氧材料的储氧特性,将其作为固体氧参比材料代替空气参比,研制铈锆固溶体参比氧传感器,探讨不同化学组成和厚度的CeO2-ZrO2固溶体对传感器氧敏信号的影响。并通过增加泵氧单元以抑制氧敏信号衰减,解决了实际使用中因铈锆固溶体中氧消耗而导致的氧传感器输出信号衰减问题,可满足车用氧传感器的正常工作需要。

关键词: 铈锆固溶体 , 固体参比层 , 泵氧 , 氧传感器

以氧传感器为基的辅助电极型冶金传感器的研究进展

邓文卓 , 厉英 , 丁玉石

材料与冶金学报

金属熔体的化学组成是金属冶炼过程的重要参数,固体电解质传感器可以提供金属冶炼过程中成分变化的实时信息;这些信息可以提高生产效率,提升产品质量.由于缺乏以待测元素为导电离子的固体电解质,除氧以外的一些元素的测量多通过在电解质的表面涂覆一层含待测元素和电解质中导电离子元素复合物的方法来实现.总结了氧传感器及其他元素成分传感器的研究进展,介绍了以氧传感器为基础的辅助电极型成分传感器,并对辅助电极型传感器的应用和发展进行了展望.

关键词: 氧传感器 , 化学传感器 , 固体电解质 , 辅助电极

汽车氧传感器用电极材料的研究

韩庆 , 胡劲 , 蒋丹宇

稀有金属材料与工程

汽车氧传感器根据工作原理可分为3类:(1)浓差型;(2)极限电流型;(3)氧化物半导体型.汽车氧传感器是电喷发动机控制系统中关键的传感部件,电极是氧传感器中最重要的组成部分.目前,低温(600℃)下以银电极为主;高温(600~900℃)下则以铂电极为主,但因其价格昂贵,金属陶瓷复合电极正逐渐代替铂电极;一些半导体金属氧化物电极也表现出一定的应用前景.

关键词: 氧传感器 , 电极 , ,

氧传感器YSZ陶瓷层的制备及其与Al2O3绝缘层的共烧

张容榕 , 林健 , 张润婧

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.04.044

片式氧传感器在生产过程中需要对 YSZ 与Al2 O3陶瓷进行叠层共烧,为保证内部多孔铂电极的功能,共烧温度不能高于1500℃。实验采用溶剂热法制备纳米级YSZ粉体,通过调节反应温度与反应物浓度降低合成YSZ粉末的烧结温度,使其1400℃烧结致密度达99.1%,500℃电阻率仅为11.5Ω?m;之后通过将 Al2 O3与 CaO、MgO、SiO2等烧结助剂混合方式降低 Al2 O3的烧结温度,并通过调整 Al2 O3粉体中α相与γ相的比例使其烧结收缩率与 YSZ 陶瓷匹配,500℃电阻率为1.3×104Ω?m。在1400℃范围内可以与YSZ实现共烧,得到不翘曲不开裂的双层共烧陶瓷,可以达到氧传感器的制备与使用要求。

关键词: 氧传感器 , YSZ , Al2 O3 , 共烧 , 陶瓷

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