基于二氧化鋯的氧泵設(shè)計(jì)與制造.pdf

1、本文工作主要基于能斯特方程原理設(shè)計(jì)并制造能夠連續(xù)調(diào)節(jié)氧分壓的裝置——氧泵，并進(jìn)一步利用材料電導(dǎo)率與氧分壓、溫度、組分的關(guān)系，來驗(yàn)證氧泵的可行性。
　　在研究氧泵的設(shè)計(jì)過程中，對氧泵的冷卻水系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電測試系統(tǒng)進(jìn)行分析和完善，對Al2O3管、ZrO2管、氧傳感器、管式爐、石英管等部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最終研制出符合實(shí)驗(yàn)要求的氧泵。
　　在研究材料性能過程中，利用固相合成法、溶膠凝膠法、水熱法制備了YSZ、SDC、S

2、TF三種體系的塊體陶瓷材料，通過TG/DSC、XRD、FSEM、四點(diǎn)探針實(shí)驗(yàn)等表征方法，分析和研究了三種體系材料的納米粉體和塊體陶瓷的熱力學(xué)行為、晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌、電導(dǎo)率等性能。結(jié)果表明，YSZ、SDC、STF具有穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)，平均晶粒尺寸均很小，致密度較大。
　　在不同的溫度下，氧泵可以連續(xù)調(diào)節(jié)出不同的氧分壓，得到0.01wt％Fe摻雜的SrTiO3單晶在不同氧分壓下的電導(dǎo)率。結(jié)果表明，在800℃和900℃下，高氧分壓時Sr