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钇铁共掺杂锆酸钙致密扩散层极限电流型氧传感器
作者:单科1杨艾嘉1翟凤瑞1姚喆2李楠1谢志鹏3易中周1 
单位:1. 红河学院理学院新能源材料重点实验室2. 北京科技大学化学与生物工程学院3. 清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室 
关键词:掺杂  锆酸钙  致密扩散层  极限电流  氧传感器  
分类号:
出版年,卷(期):页码:2020,48(9):1424-1429
DOI:
摘要:
摘要: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(lg IL)与1 000/T呈线性关系:lg IL=3.215–2.101 3×(1 000/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=7.047 6+3.875 1×x(O2)。
基金项目:
国家自然科学基金(51962004,51562009和51762015); 云南省应用基础研究计划(2016FB098)资助项目;
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