Материал для электрода электрохимических датчиков кислорода Советский патент 1986 года по МПК G01N27/46 

I

Изобретение относится к электрохимическим датчикам кислорода с твер- -дым оксидным электролитом и касается непосредственно разработки материала для электрода, обладающего хорошей активностью и электропроводностью при высоких и средних температурах в восстановительных и окислительных атмосферах.

Цель изобретения - повышение элек тропроводности и активности электрода при высоких температурах в окислительно-восстановительных средах,

Рентгенофазовый анализ образцов системы Sm Oj-CrjO -CaO показал, что в ней образуются высокопроводящие твердые растворы со структурой перов- скита типа ABOj. Состав этих твердых растворов можно представить следующей формулой Sm, х + Сама рий находится в позициях А, а хром в позициях В . При замещении либо са Мария, либо хрома кальцием в соедине ,нии образуется , так как самарий и кальций проявляют стабильную валентность 3 и 2 соответственно, а хром является поливалентным элементом и легко переходит в четырехвалентное состояние. В результате чего реализуется перескоковый механизм по хрому, т.е. электрон перескакивает от , теоретически наибольшая проводимость будет наблюдаться, когда концентрация Сг равна концентрации Сг .

Однако такие условия не всегда реализуются из-за образования других плохопроводящих фаз.

Рентгенофазовый анализ показал, что твердые растворы существуют только при следующих соотношениях в соединении Sm Сг Са 0 . ,5 при О у iO,, при .

При значениях коэффициентов ,IVIH самария и хрома больше 1 образуются

Редактор Р.Цицика

Составитель Г.Борювик

Техред Л.Сердюкова РСорректор М.Самборская

Заказ 2761/44Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035,Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие;,г„Ужгород,ул.Проектная,4

12330282

дополнительные плохопроводяпше фазы- оксидов самария и хроАа соответственно. При содержании кальция ,5 и у О образуется плохопроводящая 5 фаза СаСгО,. При малых содержаниях кальция проводимость будет мала, так как концентрация Сг мала в соединении SmCrO -.

Однофазность образцов материала электрода и требования по реализации оптимальных условий для образования проводящих составов осуществляется при следующих соотношениях компонентов, мол.%:

10

t5

20

Оксид хрома

Сг.Оз

Оксид кальция

СаО

Оксид самария

,3 14,8-51,8 Остальное

Формула изобретения

Материал для электрода электрохимических датчиков кислорода, содержащий оксиды редкоземельного элемента и щелочноземельного элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения электропроводности и активности электрода при высоких температурах в окислительно-восстановительных средах, он дополнительно содержит оксид хрома, в качестве оксида редкоземельного элемента выбран оксид самария, в качестве оксида щелочноземельного элемента - оксид кальция в следующих количе ствах, мол,%:

Оксид хрома

Оксид кальция

СаО

Оксид самария Sm ,jO

30,4-46,3 14,8-51,8

Остальное