Разработка и способ изготовления электродов для высокотемпературного сенсора кислорода - Юрков, Александр Сергеевич; Селиванов, Илья Алексеевич; Плетнев, Михаил Андреевич (Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 2024)
Рассматривается применение диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия, в качестве электролита для формирования высокотемпературного керамического датчика концентрации кислорода. Принципиальная возможность использования такого материала обусловлена высокой электропроводностью за счет подвижности ионов кислорода в вакансиях твердого электролита. Обсужден принцип работы такого датчика как электрохимического концентрационного элемента. Показано, что применение подобных датчиков актуально для различных отраслей промышленности, включая химическую, металлургическую, нефтегазовую, энергетическую и др. Рассмотрены варианты формирования электродов электрохимического датчика с использованием различных материалов и методов нанесения. Опробована методика формирования платинового покрытия химическим способом с использованием изопропилового спирта и последующим пиролизом. Экспериментально показано, что химический метод применим для формирования электродов электрохимического сенсора. Измерены электрические характеристики полученных покрытий. Определен оптимальный состав реакционной смеси и необходимое число слоев для создания устойчиво работающего датчика электрохимического сенсора. Исследована зависимость потенциала сформированного датчика электрохимического сенсора из стабилизированного оксида циркония от концентрации кислорода в широком температурном интервале. Показано, что при использовании схемы последовательных превращений гидролиз тетрахлорида платины - нанесение на подложку - восстановительный пиролиз можно получить качественное проводящее покрытие для формирования электродов газового сенсора. Подобран оптимальный состав реакционной смеси для формирования платиновых электродов. Определено оптимальное количество слоев для обеспечения необходимого уровня электропроводности электродов. Показано, что сформированный по разработанной схеме электрод может быть использован как высокотемпературный сенсор на кислород электрохимический элемент на основе диоксида циркония и платиновых электродов.