Способ определения доли ионной проводимости материалов Советский патент 1987 года по МПК G01N27/46 

делению доли ионной и ,элект к)нн(:и составляющих зло ктрс проно. иьпсти i: помощью эл(. ктрох11мичегко) :. с твердым электролитом.

Цель изоб 5етения - иоБ глем-ие точности и: мере: ия дсхли i ,U:. iip(iводимости и расширение ич

следуемых материалов.

На чертеже изображена чашгсимос ЭДС от скорости ио;-:лчи rasa (а) и электродное ирост 1анстно с ме:-1Ы1п;м парциальн1,1м давлинис м ;; и)та.

Из чертежа следуеч-, чт -. при подаче газа н электродл ое прост;занстно с меныиим Г1арциа,гид1ым /тавлением иемета. глическо1 о компонента со с Ки- ростью V (9-19) J (т де .1 - скорос проникновения газа че; )ез образец)

можно получить tulf.Klp ЭКСЛО рИМО- ГГ.дЛ :.

ных чисел ne :ieHoc; . ионои от нуля ,. величины ис;т| 11ног-о з(1ачен1 ;я числа переноса, т.е. при исн; чь 10«ании обычног о рении )ЛС нсми-зможно определить истинное зь пчение числа переноса ионон исс:лелус:мо1 с :iopHC .r:i го материала.

Задание скорости подач - 1 ача н электродное пространство с меньшим парциальным немс талличес- кого комп(.)Н1. нта но форму:и

(9

где J - скорость гфоникновения газа ерез образец, позволяет определить олю ионной проводимости пористых трудвоспекаемых материалов.

При этой подаче газа ЭЛС ячейки ри использовании не г азоилотвой таблетки будет с задд1нной степенью точности соответствовать УДС ячекк : с газошютвым образцом и, п.педова- тельно, число г ереиоса ио1:С5в будет опреде: ятьея только свойствами материала. Точность сшределения величины ЭДС зависит от точности,с какой задается скорость подачи газа для

компенсации натекающего газа.

Таким образом, измерив газопроницаемость в ходе эксперимента, можно отрегулировав скорость подачи газа, измерить истинную величину ионной

0|

ДОЛИ электропроводности исследованного материала. Весь эксперимент проводится в течение одной рабочей смены, в то время, как по .способу

::р1:1тотипу материал че гхарактеризовать по тиггу проводимости, если не удаемся получить газ:)- п;1отн1 1й обра а еп .

II р и м е р: Из icc:Ieдyexoгo лит- рида готовят Тс1б. толГцИ1-:ой 7-30 мм прессованием на воздухе и последующим спекс.нием, Затем измеряют постоянную Г1рони1;аемости II,, после этого образец yci ана. 1ивают у я-и-йке с разделе И1ыми газовыми простра:-и: тва- ми на месте электролита,, ггодают :

Р

«2

, атм

атм„

(аммиак; и задают ско1)ость подачи газа ii электг)о;ик)е пространс т во г мсл1ыиим дав;:ен ем ,немета.сла, За :е,ч,, нода1 ая аммиак в элект Ю1;;;(х- лрост- р,1нство с зь,:ч-исленной скор(к:т1,ю, определяют ЭДС ячейки. По уравнеии:-« Ис рнста рассчитывается вели чииа J, IC ячейки при задан;;ых значе;1иях в кгок- ,иом электродном п:эостранст1;е л.гвлс-- ния азота и предположении, . электропроводность (образца является чи1:т(; (по oTHOuieHnKj измеренной .величины к paccч ;тaнн(5й из задал нлх .давлений неметаллического ко пгонеа- I fi.), получают чис.го переноса ионов в материале,

В таблице приведен) числа перс-лосг лс нов негазо:ито ного (, бразла .-VlN ни:трида алюмнгния, полученные пред.ла- гаемым способом и для газоплсут-вот-о образца A1N, получещгые известны -;

1 Л1ОСОбоМ,

Г

( пособ измерения

Число переноса (юнов пр И Т, К

45

с Известн1,й

Формула изобрете

и я

Способ определения доли ионной проводимости материалов путем изме1зе- ния ЭДС с помощью твердоэлектролит-- ной ячейки, содержащей твердый электролит, размещенный между двумя газовыми электродами с различным пардиальным давлением, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения доли ионной проводимости и расширения диапазона исследуемых материалов, в качестве твердого электролита используют исследуемый материал, измеряют его газопроницаемость, а скорость подачи

газа в электродное пространство с меньшим парциальным давлением выбирают из соотношения

V (9 - 19)J,

где V - скорость подачи газа}

J - газопроницаемость образца.

Изобретение относится к области измеритель юн техники и может быть использовано для определения доли ионной проводимости материалов. Целью изобретения является повышение точности измерения доли ионной проводимости и расширение диапазона исследуемых материалов. Для достижения поставленной цели в качестве твердого электролита используют исследуемый материал, например нитрид алюминия. Измеряют постоянную газопроницаемость образца. Скорость подачи газа вь;бирают из соотношения v(9-19)J, где V - скорость подачи газа, J - газопроницаемость образца. Долю ионной проводимости рассчитывают по отношению измеренной величины ЭДС к расчетной по величине ЭДС, полученной из уравнения Нернста. Так как в данном случае число переноса ионов будет определяться только свойствами материала, то точность измерения ЭДС зависит от точности, с какой задается скорость подачи газа для компенсации натекающего газа в электродном пространстве. 1 табл. 1 ил. о & ел

Эдс. AfS

L .

ir

Редактор А. Ревин

Составитель Г. Боровик

Техред li. Кадар Корректор М. Шароши

Заказ 379/48

Тираж 777

ВНИИПИ Государственного комит.ета СССР

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

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

Подписное