【摘 要】
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采用固相反应法合成钇铁共掺杂锆酸钙(Y0.08Ca0.92Zr1-xFexO3-δ(x=0.3,0.4,0.5))混合导体材料,以钇铁共掺杂锆酸钙为致密扩散障碍层,以YSZ为泵氧层,制备了极限电流氧传感器.
【机 构】
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红河学院理学院,新能源材料重点实验室,云南 蒙自 661199北京科技大学化学与生物工程学院,北京 10083;清华大学,新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京 100084;
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采用固相反应法合成钇铁共掺杂锆酸钙(Y0.08Ca0.92Zr1-xFexO3-δ(x=0.3,0.4,0.5))混合导体材料,以钇铁共掺杂锆酸钙为致密扩散障碍层,以YSZ为泵氧层,制备了极限电流氧传感器.结果表明:Y0.08Ca0.92Zr1-xFexO3-δ的主晶相为菱方钙钛矿结构;随Fe掺杂量的增加,Y0.08Ca0.92Zr1-xFexO3-δ材料的总电导率和离子电导率均增大;在800～950℃范围,氧传感器具有良好的极限电流,出现极限电流的温度随Fe掺杂量的增加而降低,极限电流(lgIL)与1000/T呈线性关系:lgIL=3.215-2.1013×(1000/T),氧离子扩散激活能为0.417 eV.在750℃、1.0％(摩尔分数)≤x(O2)≤7.5％时,极限电流IL与氧含量x(O2)间的关系式为:IL=7.0476+3.8751×x(O2).
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